数值控制装置和数值控制装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供数值控制装置和数值控制装置的控制方法。CPU导出渐开线曲线的参数。CPU计算渐开线误差，该渐开线误差为第一渐开线曲线与第二渐开线曲线之间的距离。CPU计算第一分配移动量，该第一分配移动量是从当前位置起在渐开线曲线上移动时的移动量。CPU通过以校正值对所计算出的第一分配移动量进行校正，来计算第二分配移动量。CPU计算使从当前位置起在第三渐开线曲线上的弧长为第二分配移动量的角分配量。CPU基于所计算出的角分配量来计算渐开线曲线上的插补点。CPU使主轴按照所计算出的插补点移动。

【技术实现步骤摘要】
数值控制装置和数值控制装置的控制方法
本专利技术涉及一种数值控制装置和数值控制装置的控制方法。
技术介绍
日本专利公开1989年2106号公报的机床能够在起点与终点之间执行渐开线插补。机床指示渐开线曲线的旋转方向、终点的坐标、从起点观察时的基础圆的中心位置、基础圆的半径。机床根据表示渐开线曲线上的位置的式子，来计算角分配量的增量，使得速度的增加与相对于基础圆的中心位置来说角度的增加成比例地减少。机床基于一个周期的分配移动量足够小这一假设，通过微分计算来求出插补路径上的当前的位置处的针对基础圆的切向量的范数，来计算角分配量。因此，机床以无论角度如何都使切线方向上的速度恒定的方式使主轴移动。上述机床在一个周期的分配移动量大时，渐开线插补路径的当前的位置处的针对基础圆的切向量的范数变化，因此计算误差有可能变大。若计算误差变大，则插补路径上的速度误差有可能变大。日本专利公开1989年57313号公布的机床公开了以下一种机床：该机床执行从两个渐开线曲线中的一者的第一渐开线曲线的起点起至另一者的第二渐开线曲线的终点的渐开线曲线的插补。机床将第一渐开线曲线的起点与第二渐开线曲线的终点之间平滑地连接。因此，机床能够执行起点和终点不在同一渐开线曲线上的渐开线插补。上述机床在经过起点的第一渐开线曲线与经过终点的第二渐开线曲线之间的误差即渐开线误差大时，切向量的计算误差有可能变大。机床在计算误差变大时，插补路径上的速度误差有可能变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够降低渐开线插补中的插补路径上的速度误差的数值控制装置和数值控制装置的控制方法。技术方案1的数值控制装置用于控制机床的动作，机床用于根据将起点与终点之间用渐开线曲线相连的渐开线插补来执行曲线加工，数值控制装置的特征在于，具备：导出部，其基于用于指示渐开线插补的指令信息，来导出渐开线曲线的参数；误差计算部，其基于由导出部导出的参数，来计算渐开线误差，该渐开线误差是经过起点的第一渐开线曲线与经过终点的第二渐开线曲线之间的距离；第一分配移动量计算部，其计算第一分配移动量，该第一分配移动量是从当前位置起在渐开线曲线上以指令速度移动处理周期时间时的移动量；第二分配移动量计算部，其以基于由误差计算部计算出的渐开线误差的校正值对由第一分配移动量计算部计算出的第一分配移动量进行校正，来计算第二分配移动量，该第二分配移动量是在经过当前位置的第三渐开线曲线上移动处理周期时间时的移动量；角分配量计算部，其计算使从当前位置起在第三渐开线曲线上的弧长为第二分配移动量的角分配量；插补点计算部，其基于由角分配量计算部计算出的角分配量，来计算在渐开线曲线上以处理周期时间移动的插补点；以及移动控制部，其使主轴按照由插补点计算部计算出的插补点移动。上述数值控制装置获取从当前位置起在渐开线曲线上以指令速度移动处理周期时间时的移动量即第一分配移动量。数值控制装置以基于渐开线误差的校正值对第一分配移动量进行校正，来计算在经过当前位置的第三渐开线曲线上移动处理周期时间时的移动量即第二分配移动量。数值控制装置计算使从当前位置起在第三渐开线曲线上的弧长为第二分配移动量的角分配量。数值控制装置基于计算出的角分配量，来计算在渐开线曲线上以处理周期时间移动的插补点。数值控制装置使主轴按照所计算出的插补点移动。因此，数值控制装置能够在渐开线插补中降低插补路径上的速度误差。在技术方案2的数值控制装置中，校正值是基于误差计算部计算出的渐开线误差以及第一渐开线曲线和第二渐开线曲线中的弧长较短一者的渐开线曲线的弧长的值。校正值是基于渐开线误差以及第一渐开线曲线和第二渐开线曲线中的弧长较短一者的渐开线曲线的弧长的值。因此，数值控制装置能够降低渐开线误差的影响，因此能够在渐开线插补中降低插补路径上的速度误差。技术方案3的数值控制装置的参数包括起点角度、终点角度、起点基准角度以及终点基准角度的信息，其中，起点角度是将从起点向渐开线曲线的基础圆引出的切线的切点和基础圆的中心位置连结的起点直线与同主轴所延伸的延伸方向正交的基准直线之间所成的角度，终点角度是将从终点向渐开线曲线的基础圆引出的切线的切点和基础圆的中心位置连结的终点直线与基准直线之间所成的角度，起点基准角度是将第一渐开线曲线与基础圆的交点和基础圆的中心位置连结的起点直线与基准直线之间所成的角度，终点基准角度是将第二渐开线曲线与基础圆的交点和基础圆的中心位置连结的终点直线与基准直线之间所成的角度，数值控制装置还具备：形状方向决定部，其基于起点角度和起点基准角度，来决定在渐开线曲线向从基础圆分离的分离方向进行了移动时向哪个方向旋转，将该方向作为形状方向；以及移动方向决定部，其基于起点角度和终点角度，来决定主轴在渐开线曲线上向接近基础圆的接近方向和从基础圆分离的分离方向中的哪个方向移动。数值控制装置能够基于起点角度、终点角度，来决定主轴在渐开线曲线上向接近方向和分离方向中的哪个方向移动。技术方案4的数值控制装置还具备比较部，该比较部将起点角度的角度大小与终点角度的角度大小进行比较，形状方向决定部具备：第一形状决定部，在判断为起点基准角度为起点角度以上且终点基准角度为终点角度以上时，第一形状决定部将渐开线曲线向从基础圆分离的分离方向移动时移动的方向即形状方向决定为顺时针方向；以及第二形状决定部，在判断为起点角度为起点基准角度以上且终点角度为终点基准角度以上时，第二形状决定部将渐开线曲线向从基础圆分离的分离方向移动时移动的方向即形状方向决定为逆时针方向，移动方向决定部具备：第一决定部，在形状方向决定部决定为顺时针方向且由比较部判断为起点角度小于终点角度时，第一决定部决定为主轴向接近方向移动；第二决定部，在形状方向决定部决定为顺时针方向且由比较部判断为起点角度为终点角度以上时，第二决定部决定为主轴向分离方向移动；第三决定部，在形状方向决定部决定为逆时针方向且由比较部判断为起点角度小于终点角度时，第三决定部决定为主轴向分离方向移动；以及第四决定部，在形状方向决定部决定为逆时针方向且由比较部判断为起点角度为终点角度以上时，第四决定部决定为主轴向接近方向移动。数值控制装置决定旋转方向为顺时针方向还是为逆时针方向。数值控制装置将起点角度的角度大小与终点角度的角度大小进行比较。数值控制装置能够基于所决定的顺时针方向和逆时针方向中的某一旋转方向和起点角度与终点角度之间的角度的大小，来决定主轴向接近方向和分离方向中的哪个方向移动。关于技术方案5的数值控制装置的控制方法，数值控制装置用于控制机床的动作，机床用于根据将起点与终点之间用渐开线曲线相连的渐开线插补来执行曲线加工，数值控制装置的控制方法的特征在于，具备以下步骤：导出步骤，在该导出步骤中，基于用于指示渐开线插补的指令信息，来导出渐开线曲线的参数；误差计算步骤，在该误差计算步骤中，基于通过导出步骤导出的参数，来计算渐开线误差，该渐开线误差是经过起点的第一渐开线曲线与经过终点的第二渐开线曲线之间的距离；第一分配移动量计算步骤，在该第一分配移动量计算步骤中，计算第一分配移动量，该第一分配移动量是从当前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数值控制装置，其用于控制机床的动作，所述机床用于根据将起点与终点之间用渐开线曲线相连的渐开线插补来执行曲线加工，所述数值控制装置的特征在于，具备：/n导出部，其基于用于指示所述渐开线插补的指令信息，来导出所述渐开线曲线的参数；/n误差计算部，其基于由所述导出部导出的所述参数，来计算渐开线误差，该渐开线误差是经过所述起点的第一渐开线曲线与经过所述终点的第二渐开线曲线之间的距离；/n第一分配移动量计算部，其计算第一分配移动量，该第一分配移动量是从当前位置起在所述渐开线曲线上以指令速度移动处理周期时间时的移动量；/n第二分配移动量计算部，其以基于由所述误差计算部计算出的所述渐开线误差的校正值对由所述第一分配移动量计算部计算出的所述第一分配移动量进行校正，来计算第二分配移动量，该第二分配移动量是在经过所述当前位置的第三渐开线曲线上移动所述处理周期时间时的移动量；/n角分配量计算部，其计算使从所述当前位置起在所述第三渐开线曲线上的弧长为所述第二分配移动量的角分配量；/n插补点计算部，其基于由所述角分配量计算部计算出的所述角分配量，来计算在所述渐开线曲线上以所述处理周期时间移动的插补点；以及/n移动控制部，其使主轴按照由所述插补点计算部计算出的所述插补点移动。/n...

【技术特征摘要】
20191108 JP 2019-2030661.一种数值控制装置，其用于控制机床的动作，所述机床用于根据将起点与终点之间用渐开线曲线相连的渐开线插补来执行曲线加工，所述数值控制装置的特征在于，具备：
导出部，其基于用于指示所述渐开线插补的指令信息，来导出所述渐开线曲线的参数；
误差计算部，其基于由所述导出部导出的所述参数，来计算渐开线误差，该渐开线误差是经过所述起点的第一渐开线曲线与经过所述终点的第二渐开线曲线之间的距离；
第一分配移动量计算部，其计算第一分配移动量，该第一分配移动量是从当前位置起在所述渐开线曲线上以指令速度移动处理周期时间时的移动量；
第二分配移动量计算部，其以基于由所述误差计算部计算出的所述渐开线误差的校正值对由所述第一分配移动量计算部计算出的所述第一分配移动量进行校正，来计算第二分配移动量，该第二分配移动量是在经过所述当前位置的第三渐开线曲线上移动所述处理周期时间时的移动量；
角分配量计算部，其计算使从所述当前位置起在所述第三渐开线曲线上的弧长为所述第二分配移动量的角分配量；
插补点计算部，其基于由所述角分配量计算部计算出的所述角分配量，来计算在所述渐开线曲线上以所述处理周期时间移动的插补点；以及
移动控制部，其使主轴按照由所述插补点计算部计算出的所述插补点移动。


2.根据权利要求1所述的数值控制装置，其特征在于，
所述校正值是基于所述误差计算部计算出的所述渐开线误差以及所述第一渐开线曲线和所述第二渐开线曲线中的弧长较短一者的渐开线曲线的弧长的值。


3.根据权利要求1或2所述的数值控制装置，其特征在于，
所述参数包括起点角度、终点角度、起点基准角度以及终点基准角度的信息，
其中，所述起点角度是将从所述起点向所述渐开线曲线的基础圆引出的切线的切点和所述基础圆的中心位置连结的起点直线与同所述主轴所延伸的延伸方向正交的基准直线之间所成的角度，
所述终点角度是将从所述终点向所述渐开线曲线的所述基础圆引出的切线的切点和所述基础圆的所述中心位置连结的终点直线与所述基准直线之间所成的角度，
所述起点基准角度是将所述第一渐开线曲线与所述基础圆的交点和所述基础圆的所述中心位置连结的起点直线与所述基准直线之间所成的角度，
所述终点基准角度是将所述第二渐开线曲线与所述基础圆的交点和所述基础圆的所述中心位置连结的终点直线与所述基准直线之间所成的角度，
所述数值控制装置还具备：
形状方向决定部，其基于所述起点角度和所述起点基准角度，来决定在所述渐开线曲线向从所述基础圆分离的分离方向进行了移动时向哪个方向旋转，将该方向作为形状方向；以及
移动方向决定部，其基于所述起点角度和所述终点角度，来决定所述主轴在所述渐开线曲线上向接近所述基础圆的接近方向和从所述基础圆分离的分离方向中的哪个方向移动。


4.根据权利要求3所述的数值控制装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林太树，
申请(专利权)人：兄弟工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP