JPH03290705A

JPH03290705A - 数値制御装置

Info

Publication number: JPH03290705A
Application number: JP9354490A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hioki; 日置　武; Kazumi Iida; 飯田　和美; Toshihiro Niwa; 俊広丹羽; Kiyoshi Kuchiki; 朽木　清; Kazuo Mizutani; 水谷　和男
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1990-04-09
Publication date: 1991-12-20
Also published as: EP0451795A3; EP0451795A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野１この発明は数値制御装置（以下ＮＣ装置という）に関し
、さらに詳しくは工具の補正に関するものである。

［従来の技術］第７図は従来のＮＣ装置を示すブロック構成図である。

第７図において、＋１１は加工プログラムが記憶された
紙テープ、（２）は紙テープ（１）　に記憶されている
加工プログラムを読取る読取手段。

（３）は読取った指令を解析する命令解読処理手段、（
９）は各工具の補正Ｍ（ノーズＲ補正量、刃先位置補正
量等）が記憶されている工具補正ファイル。

（４）は命令解読処理手段（３）の解読結果及び工具補
正ファイル（９）に記憶されている工具補正量を基に、
Ｊブロックの移動量を算出する１ブロック移動量演算手
段、（５）はｌブロック移動量演算手段（４）の演算結
果に基づいて、補間屋を演算する補間演算手段、（１０
）は補間ＦＮＮ平手段算出結果を基に、工具中心の絶対
位置を記憶する現在位置レジスフ、（６）は補間演算手
段の演算結果を出力する軸移動量出力手段、（７ａｌ　
、　（７ｂ）は軸移動量出力子Ｐｊｆ６）より出力され
た軸移動量を基に、それぞれモータ（８ａ）、（８ｂ）
を駆動する駆動回路である。

なお、この構成はＮＣ装置として極めて一般的な構成で
あり、又図示しないがハードウェア構−成も極めて一般
的な構成である。

次に動作について説明する。加工プログラムによる加工
命令が紙デーブｆ１＋から入力される。この加工プログ
ラムの内容は読取手段（２）で読取られ、命令解読処理
手段（３）で解読される。１ブロック移動ｌＦＦ４算手
段（４）では、命令解読処理手段（３）で解読された加
工プログラムにより、１ブロツク毎の移動量、即ち１ブ
ロツク毎の終点座標を演算する。この時、工具補正モー
ド中であれば、工具補正ファイル（９）に記憶された工
Ｒ補正量により、１ブロツク毎の移動量（１ブロツク毎
の終点座標）を補正する。１ブロック移動量演算手段（
４）で算出された１ブロツクの移動量は補間演算手段（
５）で単位時間当りの軸移動量に変換さ刺る。

単位時間当りの軸移動量は、軸移動量出力手段（６）に
より駆動回路［７ａ）、　（７ｂ）へ出力され、モータ
（８ａ）、（８ｂ）を駆動し、工具位置を制御する。現
在位置レジスタ（１０）では、補間演算手段（５）で算
出された単位時間当りの軸移動量を積算して工具の現在
位置を算出し、記憶する。

第６図は、上記手段を有するＮＣ装置にで被切削物を切
削した例である。

第６図において、（２０）は円筒形状を有する被切削物
の断面であり、被切削物（２ｏ）は回転中心（２５）を
中心として旋回する。工具（２１）は水平方向にのみ移
動し、工具（２１）の刃先（２４）が、旋回する被切削
物（２０）に接触することで被切削物（２０）を切削す
る。この時、ＮＣ側では刃先（２４ｊがＡ点にあると認
識して加工しているので、刃先（２４）が工具（２１）
の移動方向（水平）に平行かつ、回転中心（２５）を通
う直線上より、刃先高さ（２９）分ずれていた場合、従
来にあってはこの刃先高さ補正をしていなかったので、
加工プログラムにより指令されたプログラム寸法（２２
）と実際に切削される被切削物（２０）の実加工寸法（
２３）の間には、誤差（２７）が生じる。誤差（２７）
の量は、刃先高さ（２９）とプログラム寸法（２２）に
より決定され、以下の式で示される。

誤差（２７）　＝（プログラム寸法＋２２））　”　＋（刃先高さ（２９
１）　”−〔プログラム寸法＋２２）　）［発明が解決−しようとする課題］従来のＮＣ装置は、以上のように構成されているので、
刃先の高さが被切削物の回転中心からすれていると、加
工プログラムで指定した加工寸法が得られなかった。

上記精度を向上させる一つの手段として、工具補正量の
中に刃先高さ補正量を加味し、加工プログラムの中で補
正を行っているものもあったが、被切削物の径が変わる
と、上述の式より明らかなように刃先高さ（２９）が同
一のＮＣ工作機械で加工する場合にあっても、誤差に相
違が生じるので、刃先高さ補正量等をその都度加工プロ
グラム中で変更しなければならないというわずられしさ
があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされ
たちので、容易に精度の高い切削を行うことのできるＮ
Ｃ装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段１第１の発明に係る数値制御袋ａは、工具刃先高さ補正量
を格納する工具刃先高さ補正ファイルと、上記工具刃先
高さ補正ファイルから上記数値制御相加工プログラムで
指令される工具に対応すう工具刃先高さ補正データを入
力するとともに、被加工物の軸線と直交する方向におけ
る軸系の現在位置レジスタから現在位置データを入力し
、これらのデータに基づいて上記現在位置に対応した軸
移動補正量を演算する軸移動量補正手段とを備える構成
としたものである。

また第２の発明の数値制御装置は、工具刃先高さ補正量
を格納する工具刃先高さ補正ファイルと、この工具刃先
高さ補正ファイルから上記数値制御装置ニブログラムで
指令される工具に対応する工具刃先高さ補正データを入
力するとともに、１ブロック移動量演算手段にて演算さ
れた終点座標データを入力し、これらのデータに基づい
てｌブロックに対応した軸移動補正量を演算する終点補
正手段とを備える構成としたものである。

〔作用〕

第１の発明における軸移動量補正手段は、工具刃先高さ
補正データと現在位置データとに基づいて現在位置に対
応した軸移動補正量を演算する。

また第２の発明における終点補正手段は、工具刃先高さ
補正データと終点座標データとに基づいてｌブロックに
対応した軸移動補正量を演算する。

［発明の実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明に係るＮＣ装置のブロック図である。

なお、第１図において第７図と同様の機能を果たす部分
については同一の行号を付し、その説明は省略する。　
（１１１は、各工具毎の刃先高さ補正量を格納する刃先
高さ補正ファイル、（１２）は現在位置を現在位置レジ
スタ（ｌＯ）より、また刃先高さ補正量を刃先高さ補正
ファイル（１１）より読み出し、軸移動補正量を演算す
る軸移動量補正手段である。

なお、刃先高さ補正ファイルＴｉ１ｌの補正量は、ＮＣ
付工作機械（ＮＣ付旋盤）の工具取付台に取付けられた
各工具（バイト）　＋２１１の刃先高さを実測し、従来
の工具補正ファイル（９）の工具補正量と同様に図示し
ないキーボードより入力される。

又軸移動Ｉ補正手段（１２）は、理解を助けるためあた
かもハードウェア回路のように図では画いているが、実
際は、命令解読処理手段（］　、１ブロック移動量漬算
手段（４）、補間演算手段（５）等と同様にソフトウ・
エア化されている。

なお又ハードウェア構成は従来のものと同様である。

次に、この発明に係るＮＣ装置の動作について説明する
。

補間演算手段（５）までの動作は従来と同じであるが、
補間演算手段（５）で演算した単位時間当りの軸移動量
は、軸移動量補正手段（１２）を経由して軸移動量出力
手段（６）へ出力される。軸移動量補正手段（１２）は
、補間演算手段（５）から出力される単位時間当りの軸
移動量の他に、現在位置レジスタ（１０）から出力され
る、被加工物の軸線と直交する方向における軸（Ｘ軸）
系の現在位置データと、刃先高さ補正ファイル（１１）
から加工プログラムで指令される工具に対応する刃先高
さ補正データとを入力し、単位時間当りの軸移動量に刃
先高さを加味した軸移動補正量を求めて、単位時間当り
の軸移動量に、加味させることにより、プログラム寸ｌ
去と実加工寸法が一致する単位時間当りの軸移動量を計
算して出力する。

第２図、は、上記現在位置と刃先高さ補正量と軸移動補
正量の関係を示したものである。（２６）は現在位置、
（２９）は刃先高さであり、刃先高さ補正量として刃先
高さ補正ファイル（１１）に格納されている。よって軸
移動補正量（２８）は軸移動補正量ｆ２８１＝　（現在位置（２６１）　−（
現在位置（２６１）　”　−（刃先高さｆ２９＋１　”
となり、刃先を現在位置（２６）から軸移動補正量（２
８）だけ被切削物（２０）に近づけることで、プログラ
ム寸法に合った切削を行うことができる。

第４図は、この補正により第２図に示す工具（２１）の
刃先を、軸移動補正量（２８）だけ被切削物（２０）に
近づけられた状態を示す図である。

第３図は、軸移動量補正手段（１２）の動作をフロチャ
ートで示したものである。即ちｆｓｌｌ　ｆｓ２１（Ｓ
３）において、現在位置レジスタ（１０１、刃先高さ補
正ファイル（１１）及び補間演算手段（５）から現在位
置データ、刃先高さ補正データ及び単位時間当りの軸移
動量を夫々入力する。次に（Ｓ４）にて、これら入力さ
れた各データを用いて次のように単位時間当りの軸移動
補正量を演算する。

軸移動補正量＝現在位置− （現在位置）２−（刃先高さ補正量）２次に（Ｓ５）に
て、（Ｓ４）にて求めた単位時間当りの軸移動補正量と
前回単位時間当りの軸移動補正量の差分を次のように演
算し、補正の変化量を求める。

差分＝軸移動補正量−（前回の軸移動補正量）次に（Ｓ
６）にて上記求めた単位時間当りの軸移動補正量に、次
のように上記差分を含めて軸移動量出力手段（６）に出
力する。

単位時間当りの軸移動量＝単位時間当りの軸移動量−差
分最後に（Ｓ７）にて今回の軸移動補正量を記憶する。

なお、（Ｓ５）〜（Ｓ７）の処理を行うのは次のような
理由からである。即ちこの実施例の場合、単位時間当り
の軸移動量を補正しているものであるので、（Ｓ４）で
求めた、軸移動補正量をそのまま使用した場合最終座標
位置に工具（２１）が移動したとき補正誤差が生じる！
！！念があるからである。換言すれば、最終座標位置で
完全なる誤差補正を要するものであるので、単位時間単
位で１ブロツクに要する補正量を調整するためである。

なお、本実施例では、軸移動量補正手段（１２）を追加
したが、第５図に示すように、従来のものに終点補正手
段（１３）を追加し、ｌブロック移動量演算手段（４）
で算出した終点座標と刃先高さ補正ファイル＋Ｉｌｌか
ら刃先高さ補正量を入力し、終点座標に刃先高さを加味
した（補正した）ｌブロック移動量を求めて、補間演算
手段（５）の入力としてち同様の効果が得られる。

なおこの場合、補間演算手段（５）は、終点補正手段（
１３）にて既に、刃先高さを加味した１ブロツク移動量
が入力されるので、従来の６のと全く同様なものを使用
できることは云うまでもない。

【発明の効果ｊ以上のように、この発明によれば刃先高さ補正ファイル
と軸移動！補正手段又は終６占補正手段を備えた構成に
したので、刃先点の位置が被切削物の回転中心よりずれ
ていてちそのずれ量を刃先高さ補正量として人力するだ
けで、加工プログラム通りの精度の高い切削が得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は円筒
形状を有する被切削物の断面図、第３図は本実施例に於
ける軸移動量補正処理を示すフローチャート、第４図は
この発明の一実施例に係るＮＣ装置による円筒形状を有
する被切削物の断面図、第５図は本実施例とは異なる地
の一実施例を示す構成図、第６図は従来のＮＣ装置によ
る円筒形状を有する被切削物の断面図、第７図は従来の
ＮＣ装置の主要構成要素を示す構成図である。（３）は命令解読手段、（４）は１ブロック移動量演算
手段、（ｌＯ）は現在位置レジスフ、（１２）は軸移動
を補正手段、（１３）は終点補正手段。なお１図中、同−再考は同一、または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）数値制御用加工プログラムを読み込み被制御対象
物を制御する数値制御装置において、工具刃先高さ補正
量を格納する工具刃先高さ補正ファイルと、この工具刃
先高さ補正ファイルから上記数値制御用加工プログラム
で指令される工具に対応する工具刃先高さ補正データを
入力するとともに、被加工物の軸線と直交する方向にお
ける軸系の現在位置レジスタから現在位置データを入力
し、これらのデータに基づいて上記現在位置に対応した
軸移動補正量を演算する軸移動量補正手段とを備えてな
る数値制御装置。
（２）命令解読処理手段と、１ブロック移動量演算手段
とを備え、読み込まれた数値制御用加工プログラムを上
記命令解読処理手段にて解読するとともに、この命令解
読処理手段の解読結果を基に上記１ブロック移動量演算
手段にて軸移動指令に対する１ブロック毎の終点座標を
演算する数値制御装置において、工具刃先高さ補正量を
格納する工具刃先高さ補正ファイルと、この工具刃先高
さ補正ファイルから上記数値制御用加工プログラムで指
令される工具に対応する工具刃先高さ補正データを入力
するとともに、上記１ブロック移動演算手段にて演算さ
れた終点座標データを入力し、これらのデータに基づい
て１ブロックに対応した軸移動補正量を演算する終点補
正手段とを備えてなる数値制御装置。