数值控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种数值控制装置。根据多个指令点来生成工具路径的数值控制装置具备：获取已有的指令点列的指令点列获取部；基于已有的指令点列来生成一个以上的追加指令点的指令点生成部；以及对已有的指令点列以及追加指令点进行插补来生成上述工具路径的插补处理部。上述指令点生成部输出交点Q1作为追加指令点，交点Q1是通过已有的指令点列中连续的三个指令点P0、P1以及P2的圆弧C1与以P1和P2为端点的线段的垂直二等分线的交点。

【技术实现步骤摘要】
数值控制装置
本专利技术涉及数值控制装置，尤其涉及能够通过正确地在指令点间进行插补来提高工件加工面的品质的数值控制装置。
技术介绍
当生成金属模具等的加工用程序时，CAM(Computeraidedmanufacturing，计算机辅助制造)将在CAD(Computeraideddesign，计算机辅助设计)中生成的曲线(以下为理想曲线。参照图1左图)变换成点列。将这些点称作指令点(参照图1中图)。通过将理想曲线变换成指令点列，而表现为连续的多个微小线段，从而失去指令点间的信息。CNC(Computerizednumericalcontrol，计算机数字控制)通过对CAM所输出的上述微小线段进行平滑化，来生成平滑的曲线的工具路径(参照图1右图)。此时，若如图2左图所示，CAM所生成的指令点的密度在相邻路径(即相邻的点列)彼此间一致，则与相邻路径之间的加工面方向的高度之差(以下为阶差)变小，从而如图2右图所示，在平滑化后的工具路径中也难以产生阶差。另一方面，若如图3左图所示，CAM所生成的指令点的密度在相邻路径间不一致，则与相邻路径之间的阶差变大，从而如图3右图所示，平滑化后的工具路径的阶差也变大。图3中，以虚线示出与相邻路径之间的阶差不规则的工具路径。工具路径的阶差的不规则导致加工后的工件表面的品质降低。因此，例如在高精度金属模具加工中，需要将相邻路径间的阶差的差异抑制为几μm以下。现有的平滑化功能大多输出基于指令点列的样条曲线。若使用样条曲线，则能够获取平滑的输出来作为一个路径。但是，如图4所示，样条曲线不一定包括作为基础的点列(即不包括点)，从而不能高精度地复原理想曲线。例如若指令点密度在相邻路径间不同，则被复原的曲线的形状也不同，从而作为结果，有时产生与相邻路径之间的阶差的不规则。作为应对这样的问题的技术，存在日本特开2011-096077号公报以及日本特开2000-353006号公报。日本特开2011-096077号公报以及日本特开2000-353006号公报均公开如下技术：在基于多个指令点来生成工具路径的数值控制装置中，为了调整与相邻的工具路径之间的阶差，插入新的指令点。然而，在日本特开2011-096077号公报以及日本特开2000-353006号公报的方法中，需要一边参照相邻的路径一边修正工具路径，从而处理复杂。另一方面，为了避免上述那样的平滑化功能的问题点，有时使用缩小CAM公差并增加指令点数的方法而不使用平滑化功能。然而，该方法需要较高的处理能力，从而有需要能够进行高速处理的CNC的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种数值控制装置，其通过高精度地在指令点间进行插补而不参照相邻路径，能够提高工件加工面的品质。本专利技术的一个实施方式所涉及的数值控制装置是根据多个指令点来生成工具路径的数值控制装置，其特征在于，具备：指令点列获取部，其获取已有的指令点列；指令点生成部，其基于上述已有的指令点列来生成一个以上的追加指令点；以及插补处理部，其对上述已有的指令点列以及上述追加指令点进行插补，来生成上述工具路径，上述指令点生成部输出交点Q1作为上述追加指令点，上述交点Q1是通过上述已有的指令点列中连续的三个指令点P0、P1以及P2的圆弧C1与线段P1P2的垂直二等分线的交点。本专利技术的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述指令点生成部输出上述交点Q1与交点Q2的中点作为上述追加指令点，上述交点Q2是通过上述已有的指令点列中的P1、P2以及与P2相邻的P3的圆弧C2与线段P1P2的垂直二等分线的交点。本专利技术的一个实施方式所涉及的数值控制装置的特征在于，上述指令点生成部在上述已有的指令点列中指令点间的距离为预定值以上的部位生成上述追加指令点。根据本专利技术，可提供一种数值控制装置，其通过高精度地在指令点间进行插补而不参照相邻路径，能够提高工件加工面的品质。根据以下的参照附图进行的实施例的说明，本专利技术的上述以及其它目的和特征会变得清楚。这些附图如下。附图说明图1是示出现有的工具路径的生成处理的图。图2是说明现有的工具路径的生成处理中的问题点的图。图3是说明现有的工具路径的生成处理中的问题点的图。图4是说明现有的工具路径的生成处理中的问题点的图。图5是示出数值控制装置100的结构的框图。图6是说明插补处理部所进行的插补处理的一个例子的图。图7是说明指令点生成部所进行的指令点生成处理的一个例子的图。图8是说明指令点生成部所进行的指令点生成处理的一个例子的图。图9是说明指令点生成部所进行的指令点生成处理的一个例子的图。图10是说明指令点生成部所进行的指令点生成处理的一个例子的图。图11是说明本专利技术的一个实施例中的指令点生成处理的一个例子的图。图12是说明本专利技术的一个实施例中的插补处理的一个例子的图。具体实施方式图5是示出本专利技术的实施方式所涉及的数值控制装置100的功能性结构的框图。数值控制装置100具有：指令点列获取部110，其输入CAM所生成的指令点列；指令点生成部120，其基于指令点列获取部110所获取到的指令点列来生成用于进行更高精度的插补的追加指令点；以及插补处理部130，其在指令点列获取部110所获取到的指令点以及指令点生成部120所生成的指令点之间进行插补，来生成工具路径。典型的数值控制装置100具有中央处理装置(CPU)、存储装置以及输入输出装置等，CPU通过执行保存于存储装置的程序，来在逻辑上实现指令点列获取部110、指令点生成部120以及插补处理部130。其中，指令点列获取部110以及插补处理部130能够使用公知技术来实现。公知的插补处理部输入CAM所生成的指令点列，利用样条曲线等来在指令点间进行插补，并输出工具路径。指令点间的插补除样条曲线之外还可以利用直线(即微小线段)、圆弧、其它曲线(高阶函数、贝塞尔曲线等)来进行。本实施方式中的插补处理部130除基于CAM所生成的指令点列之外，还基于指令点生成部120所生成的指令点来进行插补处理，这一点与公知技术不同，但插补处理的方法本身与现有技术相同。此外，公知的插补处理部所生成的样条曲线有不一定在点列上通过(即不包括点列)的情况。但是，本实施方式中的插补处理部130优选使用包括点列的样条曲线、微小线段、圆弧、其它曲线(图6)。指令点生成部120高精度地生成追加指令点，从而以包括上述指令点的方式进行插补处理的话，能够高精度地复原理想曲线。指令点生成部120是本实施方式中的特征处理部。指令点生成部120在相邻的两个已有的指令点P1以及指令点P2的中间(典型地为垂直二等分线上)生成追加指令点PX。将从连结指令点P1、P2的直线至追加指令点PX为止的距离称作分歧量D。使用图7至图10，示出求解具有期望的分歧量D的追加指令点PX的方法的一个例子。追加指令点PX期望与理想曲线的距离尽量小。在很多情况下，理想曲线在CAD上使用高阶函数、贝塞尔曲线来生成。但是，当关注几个连续的指令点时，通过上述指令点的圆弧与理想曲线的误差较小。因此，在本实施方式中，设为在通过几个指令点的圆弧上设置追加指令点。如图7以及图8所示，指令点生成部120首先求解通过三个已有的指令点P0、P1、P2的圆弧C1。此处，指令点P0是与指令点P1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数值控制装置，根据多个指令点来生成工具路径，其特征在于，具备：指令点列获取部，其获取已有的指令点列；指令点生成部，其基于上述已有的指令点列来生成一个以上的追加指令点；以及插补处理部，其对上述已有的指令点列以及上述追加指令点进行插补，来生成上述工具路径，上述指令点生成部输出交点Q1作为上述追加指令点，上述交点Q1是通过上述已有的指令点列中连续的三个指令点P0、P1以及P2的圆弧C1与以P1和P2为端点的线段的垂直二等分线之间的交点。

【技术特征摘要】
2017.10.03 JP 2017-1934011.一种数值控制装置，根据多个指令点来生成工具路径，其特征在于，具备：指令点列获取部，其获取已有的指令点列；指令点生成部，其基于上述已有的指令点列来生成一个以上的追加指令点；以及插补处理部，其对上述已有的指令点列以及上述追加指令点进行插补，来生成上述工具路径，上述指令点生成部输出交点Q1作为上述追加指令点，上述交点Q1是通过上述已有的指令点列中连续的三个指令点P0...

【专利技术属性】
技术研发人员：小西弘记，河村宏之，花冈修，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP