數(shù)控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的數(shù)控裝置是按照包含由直線軸的位置確定的刀具前端位置的指令和由旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度確定的刀具姿勢(shì)的指令的加工程序進(jìn)行數(shù)值控制的數(shù)控裝置，其具有：前端位置曲線生成單元，其基于所生成的直線軸的指令位置序列，生成與刀具前端位置相關(guān)的刀具前端位置曲線；刀具姿勢(shì)曲線生成單元，其基于所述生成的直線軸的指令位置序列和所生成的旋轉(zhuǎn)軸的指令位置序列，生成與刀具前端位置的移動(dòng)聯(lián)動(dòng)且與刀具姿勢(shì)相關(guān)的刀具姿勢(shì)曲線；插補(bǔ)運(yùn)算單元，其對(duì)應(yīng)于所述刀具前端位置的插補(bǔ)點(diǎn)和刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)，運(yùn)算出直線軸的機(jī)械位置的插補(bǔ)點(diǎn)；以及插補(bǔ)輸出單元，其使直線軸移動(dòng)到所述運(yùn)算出的機(jī)械位置的插補(bǔ)點(diǎn)處，使旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)到所述運(yùn)算出的刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)處。
【專利說明】數(shù)控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種數(shù)控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 在工作機(jī)械中，具有3軸的直線軸和2軸的旋轉(zhuǎn)軸的工作機(jī)械稱為5軸加工機(jī)，利 用直線軸的位置對(duì)刀具的前端位置進(jìn)行指示，并且利用旋轉(zhuǎn)軸對(duì)刀具的姿勢(shì)進(jìn)行指示，從 而能夠?qū)Ρ患庸の锛庸こ鰪?fù)雜的形狀。
[0003] 在對(duì)被加工物加工外觀設(shè)計(jì)曲面的情況下，通常利用CAD/CAM裝置等進(jìn)行下述加 工，即，生成沿曲面分割為微小的塊的刀具前端位置和刀具姿勢(shì)的點(diǎn)序列，并利用數(shù)控裝置 以直線對(duì)該點(diǎn)序列之間進(jìn)行插補(bǔ)。為了使作為加工結(jié)果得到的被加工物的加工面平滑，優(yōu) 選更精細(xì)地進(jìn)行塊的分割，但如果分割過分地精細(xì)，則加工程序的數(shù)據(jù)容量會(huì)變得過大，有 可能數(shù)控裝置的程序讀取解析的運(yùn)算耗時(shí)較多而難以實(shí)現(xiàn)規(guī)定的加工速度。
[0004] 與此相對(duì)，提出有不使塊的分割過分精細(xì)而生成加工點(diǎn)序列，并利用數(shù)控裝置以 曲線而不是以直線對(duì)該點(diǎn)序列之間進(jìn)行插補(bǔ)這樣的方法。
[0005] 在專利文獻(xiàn)1中，記載有下述內(nèi)容，即，在數(shù)控裝置中，進(jìn)行針對(duì)加工點(diǎn)的曲線插 補(bǔ)而對(duì)曲面進(jìn)行加工，并且使刀具相對(duì)于加工物的傾斜角度發(fā)生變化。具體而言，從加工程 序分別讀入指令點(diǎn)序列和矢量序列。針對(duì)所讀入的指令點(diǎn)序列，在各點(diǎn)之間求出2點(diǎn)的內(nèi) 插點(diǎn)作為實(shí)際指令點(diǎn)，針對(duì)實(shí)際指令點(diǎn)序列，用最小2乘法生成加工點(diǎn)用近似曲線，使實(shí)際 指令點(diǎn)向加工點(diǎn)用近似曲線移動(dòng)而求出加工點(diǎn)用曲線，然后針對(duì)加工點(diǎn)用曲線進(jìn)行插補(bǔ)， 求出加工點(diǎn)。另一方面，針對(duì)所讀入的矢量序列，求出2個(gè)內(nèi)插矢量作為實(shí)際指令矢量，針 對(duì)實(shí)際指令矢量的前端點(diǎn)序列，用最小2乘法生成矢量最前端點(diǎn)用近似曲線，使實(shí)際指令 矢量朝向矢量最前端點(diǎn)用近似曲線移動(dòng)而求出矢量前端點(diǎn)用曲線，然后針對(duì)矢量前端點(diǎn)用 曲線進(jìn)行插補(bǔ)，求出插補(bǔ)矢量。然后，根據(jù)加工點(diǎn)和1個(gè)周期前的加工點(diǎn)的差，求出行進(jìn)方 向矢量，根據(jù)插補(bǔ)矢量求出刀具前端中心矢量，根據(jù)插補(bǔ)矢量以及行進(jìn)方向矢量，求出刀具 方向矢量。此外，對(duì)于加工點(diǎn)，將刀具前端中心矢量以及刀具方向矢量相加而求出直線移動(dòng) 軸X、Y、Z的位置，根據(jù)刀具方向矢量，求出旋轉(zhuǎn)軸A、C的位置。由此，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，由于 加工點(diǎn)被平滑地插補(bǔ)且刀具和加工物的相對(duì)關(guān)系也平滑地變化，因此能夠得到平滑的加工 面。
[0006] 在專利文獻(xiàn)2中記載有下述內(nèi)容，S卩，在數(shù)控裝置中，控制為使加工點(diǎn)在平滑的曲 線上移動(dòng)，并且使基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置平滑地變化。具體而言，對(duì)加工程序進(jìn)行解析，生成加 工點(diǎn)指令序列和刀具姿勢(shì)指令序列。對(duì)所生成的加工點(diǎn)指令序列通過最小二乘法生成加工 點(diǎn)近似曲線，使加工點(diǎn)指令序列朝向加工點(diǎn)近似曲線移動(dòng)而求出加工點(diǎn)曲線，對(duì)加工點(diǎn)曲 線進(jìn)行插補(bǔ)，求出插補(bǔ)加工位置。另一方面，根據(jù)所生成的刀具姿勢(shì)指令序列計(jì)算出刀具姿 勢(shì)單位矢量序列，對(duì)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度進(jìn)行累計(jì)而求出基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度矢量，將基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度矢 量和加工點(diǎn)指令序列相加而生成基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置序列，針對(duì)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置序列，通 過最小二乘法生成基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置近似曲線，使基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置序列朝向基準(zhǔn)刀具長(zhǎng) 度位置近似曲線移動(dòng)而求出基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置曲線，對(duì)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置曲線進(jìn)行插補(bǔ)， 求出插補(bǔ)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置。然后，根據(jù)插補(bǔ)加工位置和插補(bǔ)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置，求出插補(bǔ) 刀具姿勢(shì)。此外，根據(jù)插補(bǔ)加工位置、插補(bǔ)刀具姿勢(shì)、以及實(shí)際刀具長(zhǎng)度，求出直線移動(dòng)軸 X、Y、Z的位置，根據(jù)插補(bǔ)刀具姿勢(shì)，求出旋轉(zhuǎn)軸B、C的位置。由此，根據(jù)專利文獻(xiàn)2,通過將 直線軸和旋轉(zhuǎn)軸控制為成為計(jì)算出的刀具姿勢(shì)，而能夠在使刀具姿勢(shì)平滑地變化并進(jìn)行加 工。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-182437號(hào)公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-146176號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，用于對(duì)刀具前端平滑地插補(bǔ)的曲線（加工點(diǎn)用曲線） 根據(jù)刀具前端位置的點(diǎn)序列而生成，用于對(duì)刀具姿勢(shì)平滑地插補(bǔ)的曲線（矢量前端點(diǎn)用曲 線）根據(jù)刀具姿勢(shì)的點(diǎn)序列而生成，如上述所述，該技術(shù)是以完全獨(dú)立地生成刀具前端的 曲線和刀具姿勢(shì)的曲線為前提的。因此，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，在考慮刀具姿勢(shì)矢量 的移動(dòng)軌跡的情況下，有時(shí)刀具姿勢(shì)矢量不能與刀具前端在加工點(diǎn)用曲線上平滑地移動(dòng)同 步地平滑變化，加工得到的加工面有可能不平滑。
[0010] 在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，用于對(duì)刀具前端平滑地插補(bǔ)的曲線（加工點(diǎn)曲線） 根據(jù)刀具前端位置的點(diǎn)序列而生成，根據(jù)刀具前端點(diǎn)位置的點(diǎn)序列和刀具姿勢(shì)位置序列， 生成用于對(duì)從刀具前端偏移基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度的基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置進(jìn)行平滑地插補(bǔ)的曲線 (基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置曲線），根據(jù)將對(duì)加工點(diǎn)曲線進(jìn)行插補(bǔ)的點(diǎn)和對(duì)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置進(jìn) 行插補(bǔ)的點(diǎn)連結(jié)的插補(bǔ)刀具姿勢(shì)，求出該插補(bǔ)點(diǎn)處的旋轉(zhuǎn)軸B、C的位置。因此，在專利文獻(xiàn) 2記載的技術(shù)中，在考慮刀具姿勢(shì)矢量的移動(dòng)軌跡的情況下，例如，在刀具姿勢(shì)只利用1個(gè) 旋轉(zhuǎn)軸（例如B軸）的移動(dòng)而變化，而其它旋轉(zhuǎn)軸（例如C軸）不移動(dòng)的程序的情況下，在 根據(jù)將對(duì)加工點(diǎn)曲線進(jìn)行插補(bǔ)的點(diǎn)和對(duì)基準(zhǔn)刀具長(zhǎng)度位置進(jìn)行插補(bǔ)的點(diǎn)連結(jié)的插補(bǔ)刀具 姿勢(shì)而計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)軸的值中，可能原本不應(yīng)該移動(dòng)的C軸也會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)成分，尤其如果 處于特殊點(diǎn)附近，則成為較大的C軸移動(dòng)，加工得到的加工面有可能不平滑。
[0011] 本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于得到一種能夠使刀具姿勢(shì)矢量的 移動(dòng)軌跡平滑的數(shù)控裝置。
[0012] 為了解決上述課題，實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案所涉及的數(shù)控裝置按照下 述加工程序?qū)哂械毒摺⒅本€軸、以及旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械進(jìn)行數(shù)值控制，其中，該加工程序包含 由直線軸的位置確定的刀具前端位置的指令和由旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度確定的刀具姿勢(shì)的指 令，該數(shù)控裝置的特征在于，具有：程序輸入單元，其讀取由所述加工程序中的連續(xù)的程序 塊指示出的刀具前端位置以及刀具姿勢(shì)，生成直線軸的指令位置序列和旋轉(zhuǎn)軸的指令位置 序列；前端位置曲線生成單元，其基于生成的所述直線軸的指令位置序列，生成與刀具前 端位置相關(guān)的刀具前端位置曲線；刀具姿勢(shì)曲線生成單元，其基于生成的所述直線軸的指 令位置序列和生成的所述旋轉(zhuǎn)軸的指令位置序列，生成與刀具前端位置的移動(dòng)聯(lián)動(dòng)且與刀 具姿勢(shì)相關(guān)的刀具姿勢(shì)曲線；插補(bǔ)運(yùn)算單元，其在各插補(bǔ)周期中，根據(jù)所述刀具前端位置 曲線，運(yùn)算出刀具前端位置的插補(bǔ)點(diǎn)，根據(jù)所述刀具姿勢(shì)曲線，運(yùn)算出刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)， 對(duì)應(yīng)于所述刀具前端位置的插補(bǔ)點(diǎn)和刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)，運(yùn)算出直線軸的機(jī)械位置的插補(bǔ) 點(diǎn)；以及插補(bǔ)輸出單元，其使直線軸移動(dòng)到所述運(yùn)算出的機(jī)械位置的插補(bǔ)點(diǎn)處，使旋轉(zhuǎn)軸移 動(dòng)到所述運(yùn)算出的刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)處。
[0013] 發(fā)明的效果
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，由于與刀具前端點(diǎn)的直線軸移動(dòng)相關(guān)聯(lián)地導(dǎo)出刀具姿勢(shì)曲線，因此， 例如能夠?qū)谥本€軸生成的刀具前端位置曲線、和基于直線軸和旋轉(zhuǎn)軸這兩者生成的刀 具姿勢(shì)曲線進(jìn)行組合，而分別對(duì)直線軸以及旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行插補(bǔ)。其結(jié)果，能夠隨著刀具前端的 移動(dòng)，使刀具姿勢(shì)矢量平滑地移動(dòng)。即，能夠使刀具姿勢(shì)矢量的移動(dòng)軌跡平滑。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是表示實(shí)施方式1所涉及的數(shù)控裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0016] 圖2是表示實(shí)施方式1所涉及的工作機(jī)械的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017] 圖3是表示實(shí)施方式1中的刀具前端點(diǎn)以及刀具姿勢(shì)的圖。
[0018] 圖4是表示實(shí)施方式1中的1個(gè)區(qū)間的樣條曲線的圖。
[0019]圖5是表示實(shí)施方式1中的合成直線軸和2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸而得到的曲線的圖。
[0020] 圖6是表示實(shí)施方式1中的加工程序的內(nèi)容的圖。
[0021] 圖7是表示實(shí)施方式1中的數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)的圖。
[0022] 圖8是表示實(shí)施方式1中的曲線上的插補(bǔ)點(diǎn)的圖。
[0023] 圖9是表示實(shí)施方式1中的合成直線軸和1個(gè)旋轉(zhuǎn)軸而得到的曲線的圖。
[0024] 圖10是表示實(shí)施方式2中的數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下，基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明所涉及的數(shù)控裝置的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不 限定于本實(shí)施方式。
[0026] 實(shí)施方式1
[0027] 使用圖1說明實(shí)施方式1所涉及的數(shù)控裝置10。圖1是表示數(shù)控裝置10的結(jié)構(gòu) 的圖。
[0028] 圖1所示的數(shù)控裝置10是經(jīng)由伺服驅(qū)動(dòng)部9例如對(duì)圖2所示的工作機(jī)械100進(jìn) 行數(shù)值控制的裝置，例如是對(duì)刀具102的前端位置和刀具102的姿勢(shì)進(jìn)行控制的裝置。圖 2是表示工作機(jī)械100的結(jié)構(gòu)的圖。
[0029] 在搭載有數(shù)控裝置10的工作機(jī)械100中，通過進(jìn)行各軸的控制以使得可動(dòng)部移動(dòng) 到由加工程序（NC程序、運(yùn)動(dòng)程序）1指示出的位置，同時(shí)進(jìn)行加工。工作機(jī)械100具有多 個(gè)直線軸和大于或等于1個(gè)的旋轉(zhuǎn)軸。
[0030] 具體而言，工作機(jī)械100例如如圖2所示，是具有3個(gè)直線軸（平移軸）即X軸、 Y軸、Z軸和2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸即B軸、C軸的5軸加工機(jī)。X軸是X軸伺服電動(dòng)機(jī)109X用于使刀 具102直線移動(dòng)的軸。Y軸是Y軸伺服電動(dòng)機(jī)109Y用于使刀具102直線移動(dòng)的軸。Z軸是 Z軸伺服電動(dòng)機(jī)109Z用于使刀具102直線移動(dòng)的軸。X軸、Y軸、以及Z軸例如彼此正交。 B軸是B軸伺服電動(dòng)機(jī)109B用于使刀具102旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸，例如使刀具102繞Y軸旋轉(zhuǎn)移 動(dòng)。C軸是C軸伺服電動(dòng)機(jī)109C用于使刀具102旋轉(zhuǎn)移動(dòng)的軸，例如使刀具102繞Z軸旋 轉(zhuǎn)移動(dòng)。工作臺(tái)101在其主表面IOla上載置工件WK。此外，B軸的中心軸線和C軸的中心 軸線的交點(diǎn)可視為表示工作機(jī)械100的中心的機(jī)械位置MP。
[0031] 另外，圖2是例示性地示出在刀具側(cè)具有2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸（B軸、C軸）的情況的5軸 加工機(jī)的結(jié)構(gòu)的圖，但工作機(jī)械100也可以是在刀具側(cè)和工件側(cè)各具有1個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的情況 的5軸加工機(jī)，也可以是在工件側(cè)具有2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的情況的5軸加工機(jī)。
[0032] 加工程序1 (參照?qǐng)D6)是使用被稱為G代碼的指令代碼進(jìn)行記錄的程序，例如，是 作為同時(shí)控制5軸功能而使用刀具前端點(diǎn)控制（G43. 4/G43. 5)指令等進(jìn)行記錄的程序。
[0033] 數(shù)控裝置10對(duì)加工程序1進(jìn)行解析，根據(jù)解析結(jié)果經(jīng)由伺服驅(qū)動(dòng)部9對(duì)工作機(jī)械 1〇〇(例如，5軸加工機(jī)）進(jìn)行控制（參照?qǐng)D2)，而控制相對(duì)于在工作臺(tái)101上載置的工件 WK的相對(duì)刀具姿勢(shì)，并進(jìn)行工件WK的加工。例如，數(shù)控裝置10通過分別適當(dāng)?shù)乜刂芚、Y、 Z、B、C軸，以使得刀具102的位置或姿勢(shì)成為期望的刀具位置、刀具姿勢(shì)，而實(shí)現(xiàn)針對(duì)工件 WK的復(fù)雜的加工。例如，數(shù)控裝置10向伺服驅(qū)動(dòng)部9中的X軸驅(qū)動(dòng)部9X、Y軸驅(qū)動(dòng)部9Y、Z 軸驅(qū)動(dòng)部9Ζ、Β軸驅(qū)動(dòng)部9Β以及C軸驅(qū)動(dòng)部9C分別輸出規(guī)定的移動(dòng)指令（參照?qǐng)D1)。由 此，X軸驅(qū)動(dòng)部9Χ、Υ軸驅(qū)動(dòng)部9Υ、Ζ軸驅(qū)動(dòng)部9Ζ、Β軸驅(qū)動(dòng)部9Β、以及C軸驅(qū)動(dòng)部9C分別向 X軸伺服電動(dòng)機(jī)1〇9Χ、Υ軸伺服電動(dòng)機(jī)109Υ、Ζ軸伺服電動(dòng)機(jī)109Ζ、Β軸伺服電動(dòng)機(jī)109B、C 軸伺服電動(dòng)機(jī)109C輸出電壓指令，并進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0034] 如上所述，在工作機(jī)械100中，能夠利用直線軸的位置對(duì)刀具102的前端位置進(jìn)行 指示，并且利用旋轉(zhuǎn)軸對(duì)刀具102的姿勢(shì)進(jìn)行指示，而能夠針對(duì)工件WK加工出更復(fù)雜的形 狀。
[0035] 在針對(duì)工件WK加工外觀設(shè)計(jì)曲面的情況下，通常利用CAD/CAM裝置等生成下述程 序，該程序?qū)⒐ぜK沿曲面分割為微小的塊，并在各塊中，對(duì)刀具102的前端位置102a和 刀具102的姿勢(shì)的點(diǎn)序列進(jìn)行指示。而且，通常利用數(shù)控裝置10進(jìn)行下述加工，S卩，以直線 對(duì)由該加工程序指示出的點(diǎn)序列之間進(jìn)行插補(bǔ)。在該情況下，為了使作為加工結(jié)果得到的 工件WK的加工面平滑，優(yōu)選較精細(xì)地進(jìn)行塊的分割，但如果分割過分地精細(xì)，則加工程序 的數(shù)據(jù)容量會(huì)變得過大，有可能數(shù)控裝置的程序讀取解析的運(yùn)算耗時(shí)較多而難以實(shí)現(xiàn)規(guī)定 的加工速度。
[0036] 與此相對(duì)，能夠想到，不使塊的分割過分精細(xì)而生成加工點(diǎn)序列，并利用數(shù)控裝置 10以曲線而不是以直線對(duì)該點(diǎn)序列之間進(jìn)行插補(bǔ)這樣的方法。在對(duì)刀具102的前端位置 102a和刀具102的姿勢(shì)的點(diǎn)序列進(jìn)行指示的加工程序的情況下，需要平滑地對(duì)與刀具102 的前端位置l〇2a對(duì)應(yīng)的直線軸的移動(dòng)進(jìn)行插補(bǔ)，同時(shí)使與刀具102的姿勢(shì)對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸的 移動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）與直線軸的移動(dòng)同步，并平滑地進(jìn)行曲線插補(bǔ)，希望實(shí)現(xiàn)該過程的技術(shù)。
[0037] 因此，在實(shí)施方式1中，基于直線軸的指令位置的點(diǎn)序列，生成與刀具102的前端 位置102a相關(guān)的刀具前端位置曲線，另一方面，不僅基于旋轉(zhuǎn)軸的指令位置的點(diǎn)序列，還 基于直線軸的指令位置的點(diǎn)序列，生成與刀具102的姿勢(shì)相關(guān)的刀具姿勢(shì)曲線，從而實(shí)現(xiàn) 下述目的，即，使刀具前端l〇2a的移動(dòng)軌跡平滑，同時(shí)使與該移動(dòng)同步且表示出刀具102的 姿勢(shì)的刀具姿勢(shì)矢量的移動(dòng)軌跡平滑。
[0038] 即，實(shí)施方式1所涉及的數(shù)控裝置10例如具有：程序輸入單元、前端位置曲線生成 單元、刀具姿勢(shì)曲線生成單元、插補(bǔ)運(yùn)算單元、以及插補(bǔ)輸出單元。
[0039] 程序輸入單元讀取由加工程序中的連續(xù)的程序塊指示出的前端位置和刀具的姿 勢(shì)，而生成直線軸的指令位置序列和旋轉(zhuǎn)軸的指令位置序列。刀具前端位置曲線生成單元 基于由程序輸入單元生成的直線軸的指令位置序列，生成刀具前端位置曲線。刀具前端位 置曲線是與刀具102的前端位置102a相關(guān)的曲線，例如是平滑的曲線。刀具姿勢(shì)曲線生成 單元基于由程序輸入單元生成的直線軸的指令位置序列以及由程序輸入單元生成的旋轉(zhuǎn) 軸的指令位置序列，生成刀具姿勢(shì)曲線。刀具姿勢(shì)曲線是與刀具102的前端位置102a的移 動(dòng)聯(lián)動(dòng)的曲線，是與刀具102的姿勢(shì)相關(guān)的曲線，例如是平滑的曲線。插補(bǔ)運(yùn)算單元在各插 補(bǔ)周期中，根據(jù)刀具前端位置曲線運(yùn)算出刀具102的前端位置102a的插補(bǔ)點(diǎn)。插補(bǔ)運(yùn)算單 元在各插補(bǔ)周期中，根據(jù)刀具姿勢(shì)曲線運(yùn)算出刀具102的姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)。插補(bǔ)運(yùn)算單元在 各插補(bǔ)周期中，基于刀具102的前端位置102a的插補(bǔ)點(diǎn)和刀具102的姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)，運(yùn)算 出直線軸的機(jī)械位置MP的插補(bǔ)點(diǎn)。插補(bǔ)輸出單元使直線軸移動(dòng)到由插補(bǔ)運(yùn)算單元運(yùn)算出 的機(jī)械位置MP的插補(bǔ)點(diǎn)處。插補(bǔ)輸出單元使旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）到由插補(bǔ)運(yùn)算單元運(yùn)算 出的刀具102的姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)處。
[0040] 在上述的結(jié)構(gòu)單元中，實(shí)施方式1中的特征部分例如是刀具前端位置曲線生成單 元和刀具姿勢(shì)曲線生成單元，對(duì)于此，首先說明實(shí)施方式1的思路。
[0041] 根據(jù)公知的曲線理論（例如，《形狀処理工學(xué)（I)》山口富士夫著，"日刊工業(yè)新聞 社"刊發(fā)），平滑地通過如圖3所示的n+1個(gè)指定點(diǎn)匕、PpP2、…、3次樣條曲線上的 點(diǎn)例如在從指定點(diǎn)IVgIjL的圖4所示的區(qū)間中，用下面的算式（1)表達(dá)。 L〇〇44」（j= 1，2,3, · · ·，η)

【權(quán)利要求】
1. 一種數(shù)控裝置，其按照下述加工程序?qū)哂械毒摺⒅本€軸以及旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械進(jìn)行數(shù) 值控制，其中，該加工程序包含由直線軸的位置確定的刀具前端位置的指令和由旋轉(zhuǎn)軸的 旋轉(zhuǎn)角度確定的刀具姿勢(shì)的指令， 該數(shù)控裝置的特征在于，具有： 程序輸入單元，其讀取由所述加工程序中的連續(xù)的程序塊指示出的刀具前端位置以及 刀具姿勢(shì)，生成直線軸的指令位置序列和旋轉(zhuǎn)軸的指令位置序列； 前端位置曲線生成單元，其基于生成的所述直線軸的指令位置序列，生成與刀具前端 位置相關(guān)的刀具前端位置曲線； 刀具姿勢(shì)曲線生成單元，其基于生成的所述直線軸的指令位置序列和生成的所述旋轉(zhuǎn) 軸的指令位置序列，生成與刀具前端位置的移動(dòng)聯(lián)動(dòng)且與刀具姿勢(shì)相關(guān)的刀具姿勢(shì)曲線； 插補(bǔ)運(yùn)算單元，其在各插補(bǔ)周期中，根據(jù)所述刀具前端位置曲線，運(yùn)算出刀具前端位置 的插補(bǔ)點(diǎn)，根據(jù)所述刀具姿勢(shì)曲線，運(yùn)算出刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)，對(duì)應(yīng)于所述刀具前端位置的 插補(bǔ)點(diǎn)和刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)，運(yùn)算出直線軸的機(jī)械位置的插補(bǔ)點(diǎn)；以及 插補(bǔ)輸出單元，其使直線軸移動(dòng)到所述運(yùn)算出的機(jī)械位置的插補(bǔ)點(diǎn)處，使旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng) 到所述運(yùn)算出的刀具姿勢(shì)的插補(bǔ)點(diǎn)處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述刀具姿勢(shì)曲線生成單元使用直線軸和旋轉(zhuǎn)軸的合成軸，生成所述刀具姿勢(shì)曲線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控裝置，其特征在于， 所述刀具姿勢(shì)曲線生成單元對(duì)多個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的每一個(gè)進(jìn)行下述處理，即，使用直線軸和1 個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的合成軸生成所述刀具姿勢(shì)曲線，并提取出所述刀具姿勢(shì)曲線的旋轉(zhuǎn)軸成分。
【文檔編號(hào)】G05B19/4103GK104508579SQ201280074883
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月26日
【發(fā)明者】藤野大助, 井內(nèi)幸弘, 大熊賢治, 佐藤智典 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社