(57)【要約】【課題】要求内容に応じた加工をできる数値制御装置及び数値制御方法を提供する。【解決手段】複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報、精度重視情報速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、加工面品位情報及び加工面品位情報が適用される微少直線ブロック群を抽出する。加工面品位情報が滑らかさ重視情報である場合は、滑らかさ重視情報が適用される微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出し、滑らかな曲線に沿った加工を行う。一方、加工面品位情報が精度重視情報である場合は、各微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する。これに対し、加工面品位情報が速度重視情報である場合は、前２者の場合よりも速い速度にて、各微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間あるいは曲線補間する。【選択図】  図１
2004341984.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報あるいは精度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出する解析部と、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、抽出された前記微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出する曲線算出部と、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、前記滑らかな曲線に沿った加工を行うための曲線補間データを逐次出力し、一方、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する直線補間データを逐次出力する補間部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項２】
前記滑らかな曲線は、前記微少直線ブロックの始点及び終点を通過するものであることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
【請求項３】
前記滑らかな曲線は円弧であることを特徴とする請求項１又は２に記載の数値制御装置。
【請求項４】
前記加工面品位情報を受け取り、受け取った前記加工面品位情報が前記精度重視情報であると判断した場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックについてそれぞれ第１の許容速度を算出し、一方、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報であると判断した場合は、前記滑らかさ重視情報が適用される各前記微少直線ブロックについてそれぞれ同一の第２の許容速度を算出する許容速度算出部をさらに備え、
前記補間部は、前記第１及び第２の許容速度を超えないように、前記曲線補間データ及び前記直線補間データを逐次出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の数値制御装置。
【請求項５】
複数の微少直線ブロックによる加工経路と、精度重視情報あるいは速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出する解析部と、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックに対応した許容速度として第１の許容速度を算出し、前記加工面品位情報が前記速度重視情報であると判断した場合は、前記微少直線ブロックに対応した前記許容速度として前記第１の許容速度よりも大きな第２の許容速度を算出する許容速度算出部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項６】
前記許容速度算出部は、前記加工面品位情報が速度重視情報であると判断した場合は、前記速度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックについてそれぞれ同一の前記第２の許容速度を算出することを特徴とする請求項５に記載の数値制御装置。
【請求項７】
複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報、精度重視情報あるいは速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出する解析部と、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、抽出された前記微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出する曲線算出部と、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報あるいは前記滑らかさ重視情報である場合は、前記微少直線ブロックに対応した許容速度として第１あるいは第２の許容速度を算出し、一方、前記加工面品位情報が前記速度重視情報であると判断した場合は、前記微少直線ブロックに対応した前記許容速度として前記第１及び第２の許容速度よりも大きな第３の許容速度を算出する許容速度算出部と、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する直線補間データを前記第１の許容速度を超えないように逐次出力し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、前記滑らかな曲線に沿った加工を行うための曲線補間データを前記第２の許容速度を超えないように逐次出力し、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間あるいは曲線補間する補間データを前記第３の許容速度を超えないように逐次出力する補間部と、
を備えることを特徴とする数値制御装置。
【請求項８】
前記曲線算出部は、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、抽出された前記微少直線ブロック群を近似する円弧を算出し、
前記許容速度算出部は、各前記微少直線ブロックに対応した前記第３の許容速度としてそれぞれ同一のものを算出し、
前記補間部は、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、前記円弧に沿った加工を行うための曲線補間データを前記第３の許容速度を超えないように逐次出力することを特徴とする請求項７に記載の数値制御装置。
【請求項９】
複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報あるいは精度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出し、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、前記滑らかさ重視情報が適用される前記微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出し、算出された前記滑らかな曲線に沿った加工を行うための曲線補間データを逐次出力し、一方、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する直線補間データを逐次出力することを特徴とする数値制御方法。
【請求項１０】
複数の微少直線ブロックによる加工経路と、精度重視情報あるいは速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出し、
前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックのそれぞれについて第１の許容速度を算出し、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックのそれぞれについて前記第１の許容速度よりも大きな第２の許容速度を算出することを特徴とする数値制御方法。
【請求項１１】
前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、各前記微少直線ブロックについてそれぞれ同一の前記第２の許容速度を算出することを特徴とする請求項１０に記載の数値制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械を数値制御する数値制御装置及び数値制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自由曲線を点群データに変換したプログラムによって金型加工を行う際に、加工結果が良好かどうかを判定する基準として、加工面の滑らかさ、加工面の精度、加工時間が挙げられる。
【０００３】
これらのうち、加工面の滑らかさと加工面の精度とは相反する関係にある。即ち、各点の間を正確に直線切削すれば、精度の高い加工が実現されるが、加工面における滑らかさの程度は低くなる。これに対し、滑らかな表面（例えば円弧）となるように加工を行うと、例えば各点群の座標が変動して、切削の精度が落ちる。
【０００４】
一方、加工面の滑らかさ、加工面の精度及び加工時間のうち、加工時間は、加工面の滑らかさ及び加工面の精度に対して相反する関係にある。即ち、加工時間を短くすべく、例えば、加工速度を高くすると、機械振動やサーボ系の追従遅れにより加工の精度が落ち、また、機械振動により滑らかさの程度が低下する。
【０００５】
以上の３つの項目（加工面の精度、加工面の滑らかさ、加工速度）のうち、いずれを重視するかは、１つの加工物においても、加工箇所によって異なる場合が多い。このことを、図６を用いて、具体的に説明する。
【０００６】
図６（ａ）は、プレス金型のオス型及びメス型をそれぞれ分離した状態で示す図である。図６（ｂ）は、オス型及びメス型を組み合わせた状態を示す図である。
【０００７】
図６（ａ）において、オス型２１の密着部分２３ａと、メス型２２の密着部分２３ｂとは、プレス時において、図６（ｂ）に示すように、がっちりとくっつく必要があるので、高い「精度」が要求される。
【０００８】
また、図６（ｂ）に示すように、メス型２２の表面部分２４は、意匠面になるので、高い「滑らかさ」が要求される。
【０００９】
また、図６（ｂ）に示すように、オス型２１の裏面部分２５は、製品の裏面になるので、短い「加工時間」が要求される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−２９２８０８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１７６１７号公報
【特許文献３】
特開２００１−２１６０１１号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、１つの加工においても、要求内容が加工箇所に変わり得るものの、従来のＮＣプログラムからでは、何が要求されているのかを読み取ることはできなかった。
【００１２】
そこで、数値制御装置は、与えられた点群データを元に、独自に形状認識などをして加工を行っていた。
【００１３】
しかし、これでは、客先の要求を十分に満たした加工を行っているとはいえない。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、要求内容に応じた加工をできる数値制御装置及び数値制御方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の数値制御装置は、複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報あるいは精度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出する解析部と、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、抽出された前記微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出する曲線算出部と、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、前記滑らかな曲線に沿った加工を行うための曲線補間データを逐次出力し、一方、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する直線補間データを逐次出力する補間部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
前記滑らかな曲線は、前記微少直線ブロックの始点及び終点を通過するものであってもよい。また、前記滑らかな曲線は、例えば、円弧や、所定の関数に従った曲線である。上記微少直線ブロックは、例えば直線補間指令である。
【００１７】
上記第１の数値制御装置は、前記加工面品位情報を受け取り、受け取った前記加工面品位情報が前記精度重視情報であると判断した場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックについてそれぞれ第１の許容速度を算出し、一方、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報であると判断した場合は、前記滑らかさ重視情報が適用される各前記微少直線ブロックについてそれぞれ同一の第２の許容速度を算出する許容速度算出部をさらに備え、前記補間部は、前記第１及び第２の許容速度を超えないように、前記曲線補間データ及び前記直線補間データを逐次出力するように構成してもよい。
【００１８】
本発明の第２の数値制御装置は、複数の微少直線ブロックによる加工経路と、精度重視情報あるいは速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出する解析部と、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックに対応した許容速度として第１の許容速度を算出し、前記加工面品位情報が前記速度重視情報であると判断した場合は、前記微少直線ブロックに対応した前記許容速度として前記第１の許容速度よりも大きな第２の許容速度を算出する許容速度算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
上記第２の数値制御装置において、前記許容速度算出部は、前記加工面品位情報が速度重視情報であると判断した場合は、前記速度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックについてそれぞれ同一の前記第２の許容速度を算出するものであってもよい。
【００２０】
本発明の第３の数値制御装置は、複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報、精度重視情報あるいは速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから、前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出する解析部と、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、抽出された前記微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出する曲線算出部と、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報あるいは前記滑らかさ重視情報である場合は、前記微少直線ブロックに対応した許容速度として第１あるいは第２の許容速度を算出し、一方、前記加工面品位情報が前記速度重視情報であると判断した場合は、前記微少直線ブロックに対応した前記許容速度として前記第１及び第２の許容速度よりも大きな第３の許容速度を算出する許容速度算出部と、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する直線補間データを前記第１の許容速度を超えないように逐次出力し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、前記滑らかな曲線に沿った加工を行うための曲線補間データを前記第２の許容速度を超えないように逐次出力し、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間あるいは曲線補間する補間データを前記第３の許容速度を超えないように逐次出力する補間部と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記第３の数値制御装置において、前記曲線算出部は、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、抽出された前記微少直線ブロック群を近似する円弧を算出し、前記許容速度算出部は、各前記微少直線ブロックに対応した前記第３の許容速度としてそれぞれ同一のものを算出し、前記補間部は、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、前記円弧に沿った加工を行うための曲線補間データを前記第３の許容速度を超えないように逐次出力するように構成してもよい。
【００２２】
本発明の第１の数値制御方法は、複数の微少直線ブロックによる加工経路と、滑らかさ重視情報あるいは精度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出し、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記滑らかさ重視情報である場合は、前記滑らかさ重視情報が適用される前記微少直線ブロック群を近似する滑らかな曲線を算出し、算出された前記滑らかな曲線に沿った加工を行うための曲線補間データを逐次出力し、一方、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックの始点及び終点間を直線補間する直線補間データを逐次出力することを特徴とする。
【００２３】
本発明の第２の数値制御方法は、複数の微少直線ブロックによる加工経路と、精度重視情報あるいは速度重視情報からなる加工面品位情報とを含む加工プログラムから前記加工面品位情報及び前記加工面品位情報が適用される前記微少直線ブロック群を抽出し、前記加工面品位情報の内容を判断し、前記加工面品位情報が前記精度重視情報である場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックのそれぞれについて第１の許容速度を算出し、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、前記精度重視情報が適用される各前記微少直線ブロックのそれぞれについて前記第１の許容速度よりも大きな第２の許容速度を算出することを特徴とする。
【００２４】
上記第２の数値制御方法において、前記加工面品位情報が前記速度重視情報である場合は、各前記微少直線ブロックについてそれぞれ同一の前記第２の許容速度を算出することが好ましい。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態としての数値制御装置の構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１に示すように、解析部２は、ＣＡＭ等によって出力された加工プログラムを解析して、後述する種々の情報を出力する。
【００２７】
図２は、加工プログラムの一例を示す。
【００２８】
この加工プログラムにおいて、“Ｎ〜”はシーケンス番号を示す。例えば“Ｎ００１”はシーケンス番号が１であることを示す。
【００２９】
“Ｘ〜”“Ｙ〜”“Ｚ〜”は目標点（目標座標）を示す。例えば、シーケンス番号１の“Ｘ０  Ｙ０  Ｚ０”は目標座標が（０，０，０）であることを示す。但し、シーケンス番号３以降におけるＸ、Ｙ、Ｚ座標の表記は省略してある。
【００３０】
シーケンス番号１の“Ｆ”は切削送り速度（ｍｍ／分）を示す。例えば、“Ｆ５０００”は、切削送り速度が５０００（ｍｍ／分）であることを示す。この切削送り速度は以降の全てのブロックに対して適用される。
【００３１】
シーケンス番号１の“Ｇ００”は早送り指令、シーケンス番号３〜１０、１２〜１８、２０〜２６の“Ｇ０１”は直線補間指令を示す。
【００３２】
シーケンス番号２の“Ｇ９８８Ｐ１”、シーケンス番号１１の“Ｇ９８８Ｐ２”、シーケンス番号１９の“Ｇ９８８Ｐ３”は、それぞれ本実施の形態の特徴となる指令であり、“Ｇ９８８Ｐ１”は精度重視指令、“Ｇ９８８Ｐ２”は滑らかさ重視指令、“Ｇ９８８Ｐ３”は速度重視指令を示す。各指令は、次の指令の直前のブロックまで適用される。例えば、シーケンス番号２の“Ｇ９８８Ｐ１”は、シーケンス番号３〜１０のブロックに、シーケンス番号１１の“Ｇ９８８Ｐ２”はシーケンス番号１２〜１８のブロックに、シーケンス番号１９の“Ｐ９８８Ｐ３”は、シーケンス番号２０〜２６のブロックに適用される。
【００３３】
最後のブロックにおける“Ｍ０２”はプログラムの終了を指示するコードである。
【００３４】
以上のような加工プログラムを解析部２は解析して、品位データ（精度重視、滑らかさ重視、速度重視）と、各品位データの適用されるシーケンス番号とからなる加工面品位情報を抽出する。例えば、解析部２は、上述の加工プログラムから、「精度重視―シーケンス番号３〜１０」「滑らかさ重視―シーケンス番号１２〜１８」「速度重視−シーケンス番号２０〜２６」を抽出する。
【００３５】
一方、解析部２は、“Ｇ００”及び“Ｇ０１”を含むブロックについて、切削有無情報（非切削あるいは切削）、目標点及び送り速度を抽出する。解析部２は、図示しないバッファを備え、このバッファ内に、抽出した切削有無情報、目標点及び送り速度をブロックごとに格納する。
【００３６】
解析部２は、上述の加工面品位情報（図２のプログラム例の場合は３つ）を、図１に示すように、目標点平滑化部３、形状認識部４、許容速度算出部５、目標送り速度算出部６及び加減速処理部８に送出する。
【００３７】
目標点平滑化部３は、解析部２から受け取った各加工面品位情報に含まれる品位データの内容を判断する。目標点平滑過部３は、品位データが精度重視であると判断した場合は何もしない。一方、目標点平滑化部３は、品位データが滑らかさ重視あるいは速度重視であると判断した場合は、その品位データが適用されるブロックの目標点を解析部２から取得し、取得した各目標点を、以下のようにして、平滑化処理する。
【００３８】
即ち、目標点平滑化部３は、まず、取得した各目標点について、各目標点を近似する滑らかな曲線（各目標点を通過するものも含む）を、周知の方法を用いて算出する。例えば、滑らかな曲線として円弧を算出する場合、各目標点から円弧上に法線を下ろしたときの最大長が最も短くなる円弧を算出する。そして、目標点平滑化部３は、各目標点を円弧上の点（平滑化後目標点）に修正して出力する。以上について、図３を用いてさらに詳しく説明する。
【００３９】
図３は、滑らかさ重視の品位データが適用されるブロックの目標点を平滑化処理する例を示した図である。
【００４０】
図３中には、滑らかさ重視の品位データが適用される各ブロックｎ〜ブロックｎ＋３の目標点Ｐｎ〜Ｐｎ＋３がＸ、Ｙ座標上に表示されている。これらの目標点Ｐｎ〜Ｐｎ＋３を近似する円弧として、上述の方法により算出された円弧Ｃ１が表示されている。各目標点Ｐｎ〜Ｐｎ＋３から、図３に示すように、Ｘ軸に対して垂直な方向に直線を引き、この直線と円弧Ｃ１とが交わる点を、各目標点Ｐｎ〜Ｐｎ＋３の平滑化後目標点Ｓｎ〜Ｓｎ＋３とする。なお、図中、目標点Ｐｎ−１は、ブロックｎ−１（図示せず）の目標点である。
【００４１】
目標点平滑化部３は、上のようにして算出した各平滑化後目標点を図示しないバッファに記憶するとともに、算出した滑らかな曲線の情報（例えば円弧の情報）を、図１に示すように、加減速処理部８に送出する。
【００４２】
形状認識部４は、複数の目標点（点群形状データ）あるいは複数の平滑後目標点（平滑化後点群形状データ）を用いて、各ブロックの形状情報及び曲率半径を取得する。
【００４３】
より詳しくは、形状認識部４は、解析部２から受け取った加工面品位情報に含まれる品位データの内容を判断する。
【００４４】
形状認識部４は、品位データが精度重視であると判断した場合は、この品位データが適用されるブロックの各目標点を解析部２から取得し、これら目標点を用いて、各ブロックの形状情報及び曲率半径を取得する。
【００４５】
つまり、解析部２は、各目標点から軌道軌跡を算出し、算出した軌道軌跡に基づき、例えば直線部、コーナー部、円弧部の形状情報を各ブロックについて取得する。
【００４６】
また、解析部２は、各ブロックの曲率半径を算出するには、例えば、まず、３つのブロック（第１〜第３のブロック）による目標点を通過する円弧を求め、その円弧の曲率半径を第２のブロックの曲率半径とする。次いで、第２〜第４のブロックの目標点を通過する円弧を求め、この円弧の曲率半径を第３のブロックの曲率半径とする。これを順次繰り返して、各ブロックの曲率半径を取得する。
【００４７】
但し、第１のブロックの曲率半径は第２のブロックと同じものに、最後のブロックｎの曲率半径はブロックｎ−１の曲率半径と同じものにする。なお、直線部における曲率半径は例えば無限大とする。
【００４８】
一方、形状認識部４は、品位データが滑らかさ重視あるいは速度重視であると判断した場合は、この品位データが適用されるブロックの各平滑化後目標点を目標点平滑化部３から取得する。そして、形状認識部４は、これら平滑化後目標点を用いて、上述と同様にして、各ブロックの曲率半径を取得する。上述の滑らかな曲線として円弧を算出した場合、これらの平滑化後目標点は、同一円弧上に位置するため、算出された各ブロックの曲率半径はいずれも同じ値を有する。
【００４９】
許容速度算出部５は、形状認識部４から各ブロックの曲率半径を受け取り、曲率半径により制限される許容速度を各ブロックについて算出する。
【００５０】
例えば、許容速度算出部５は、曲率半径と許容誤差量（切削時に許容される最大の経路誤差）とによって制限される許容速度を以下の（式１）を用いて算出し、また、曲率半径と設定加速度（切削時に許容される最大の加速度）とによって制限される許容速度等を以下の（式２）を用いて算出する。
【００５１】
許容速度算出部５は、算出した許容速度のうち、一番小さい値を有するものをそのブロックの最終的な許容速度として出力する。
【数１】
2004341984.tif 000003
【００５２】
ここで、許容速度算出部５は、（式１）及び（式２）における許容誤差ｄＥ及び設定加速度Ａとして、精度重視、滑らかさ重視及び速度重視に対応したものをそれぞれ有している。
【００５３】
許容誤差ｄＥは、精度重視用のものが最も小さく、速度重視用のものが最も大きい。また、設定加速度Ａも同様に、精度重視用のものが最も小さく、速度重視用のものが最も大きい。
【００５４】
許容速度算出部５は、解析部２から受け取った品位データに対応した許容誤差ｄＥ及び設定加速度Ａを用いる。
【００５５】
但し、許容速度の算出に当たって、許容速度算出部５は、受け取った曲率半径が無限大の時は、あらかじめ保持させられた最大切削送り速度を許容速度として出力する。
【００５６】
許容速度算出部５は、上のようにして出力した許容速度を目標送り速度算出部６に送出する。
【００５７】
目標送り速度算出部６は、解析部２から各ブロックの送り速度を受け取り、受け取った送り速度を、目標送り速度算出部６から受け取った許容速度の範囲内で最適化し、目標送り速度として出力する。
【００５８】
より詳しくは、目標送り速度算出部６は、まず、解析部２から切削有無情報を取得し、この切削有無情報の内容を判断する。そして、目標送り速度算出部６は、切削有無情報が非切削であると判断した場合は、受け取った許容速度を目標送り速度として出力する。
【００５９】
一方、目標送り速度算出部６は、切削有無情報が切削であると判断した場合は、解析部２から取得した送り速度と、許容速度算出部５から受け取った許容速度とを比較する。そして、目標送り速度算出部６は、送り速度が許容速度以下であると判断すれば、この送り速度を目標送り速度として出力する。
【００６０】
一方、目標送り速度算出部６は、送り速度が許容速度よりも大きいと判断すれば、この送り速度を、許容速度を超えない範囲内で最適化したものを目標送り速度として出力する。この目標送り速度を許容速度と同じにすることが好ましい。
【００６１】
但し、いずれの場合においても、目標送り速度算出部６は、解析部２から受け取った品位データの内容が精度重視であると判断した場合は、形状認識部４から形状情報を取得し、算出した目標送り速度を形状情報の内容に応じた値に適宜最適化する。例えば、形状情報がコーナー部である場合は、算出した目標送り速度を周知の手段によって小さくする（減速する）。これにより、精度の高い加工を実現する。
【００６２】
目標送り速度算出部６は、以上のようにして出力した目標送り速度を加減速処理部８に送出する。
【００６３】
加減速処理部８は、目標送り速度算出部６から受信した各ブロックについての目標送り速度について、ブロック間における速度の変化が設定加速度以下となるように加減速処理を行う。設定加速度には、非切削時用の設定加速度と、切削時用の設定加速度がある。切削時用の設定加速度には、上述したように、精度重視用、滑らかさ重視用、速度重視用の設定加速度がある。これらの設定加速度は、上述の許容速度算出部５に加え、あらかじめ加減速処理部８に保持されている。
【００６４】
より詳しくは、目標送り速度を受信した加減速処理部８は、まず、各ブロックについての切削有無情報を解析部２から受け取り、この切削有無情報の内容を判断する。
【００６５】
加減速処理部８は、切削有無情報が非切削であると判断した場合は、解析部２からそのブロックの目標点を取得し、この目標点と、目標送り速度算出部６から受け取った目標送り速度とに基づき、所定のサンプリング時間に従って、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各軸方向の移動量を逐次出力する。この際、ブロック間の速度変化が上述の非切削時用の設定加速度を超える場合は、この設定加速度を超えないように加減速処理を行って、各軸方向の移動量を出力する。
【００６６】
一方、加減速処理部８は、切削有無情報の内容が切削であると判断した場合は、解析部２から取得した加工面品位情報に基づき、そのブロックに適用される品位データの内容を判断する。
【００６７】
加減速処理部８は、品位データが精度重視であると判断した場合は、解析部２からそのブロックの目標点を取得し、この目標点と目標送り速度とに基づいて、所定のサンプリング時間に従って、各軸方向の移動量を逐次出力する。即ち、加減速処理部２は、各目標点間を直線補間する。ブロック間の速度変化が上述の精度重視用の設定加速度を超える場合は、この精度重視用の設定加速度を超えないような加減速処理を行う。
【００６８】
一方、加減速処理部８が、品位データが速度重視であると判断した場合は、加減速処理部８は、各ブロックの平滑化後目標点を目標点平滑化部３から取得する。加減速処理部８は、取得した平滑化後目標点と目標送り速度とに基づいて、所定のサンプリング時間に従って、各軸方向の移動量を逐次出力する。即ち、加減速処理部８は、平滑化後目標点間を直線補間あるいは曲線補間する。ブロック間の速度変化が速度重視用の設定加速度を超える場合は、この設定加速度を超えないような加減速処理を行う。
【００６９】
ここで、上述の滑らかな曲線として円弧が算出された場合は、各ブロックにおける目標送り速度が同一であるので（曲率半径が同一のため）、切削の開始及び終了時点等を除き、各ブロック間における加減速は行われないこととなる。即ち、一定の切削速度が保たれる。これにより、サーボ系の追従遅れ等による切削精度の低下が生じつつも高速な加工が行われる。
【００７０】
一方、加減速処理部８は、品位データが滑らかさ重視であると判断した場合も、同様に、各ブロックの平滑化後目標点を目標点平滑化部３から取得する。そして、加減速処理部８は、この平滑化後目標点と、目標点平滑化部３から受信した滑らかな曲線情報と、上述の目標送り速度とを用いて、所定のサンプリング時間に従って、各軸方向の移動量を逐次出力する。つまり、加減速処理部８は、これらのデータを用いて、滑らかな曲線に沿った補間データを逐次出力する。ブロック間の速度変化が滑らかさ重視用の設定加速度を超える場合は、加減速処理部８は、この設定加速度を超えないような加減速処理を行う。
【００７１】
ここで、上述の滑らかな曲線として円弧が算出された場合は、上述同様、目標送り速度が同一であるので、切削の開始及び終了時点等を除き、各ブロック間における加減速は行われない。従って、加減速による振動は発生せず、これにより、滑らかな加工を実現できる。
【００７２】
分配部９は、加減速処理部８によって算出された所定のサンプリング周期ごとの各軸方向の移動量を、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸位置指令として、サーボ系１１におけるＸ軸制御部１１ａ、Ｙ軸制御部１１ｂ及びＺ軸制御部１１ｃに順次送出する。
【００７３】
サーボ系１１におけるＸ、Ｙ、Ｚ軸制御部１１ａ〜１１ｃは、分配部９から受信したＸ、Ｙ、Ｚ軸位置指令に従って、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸における各送り軸（図示せず）を駆動し、各送り軸上の移動対象物（図示せず）を移動する。
【００７４】
次に、図１及び図４を用いて、この数値制御装置１の動作について説明する。
【００７５】
図４は、この数値制御装置１の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【００７６】
まず、加工プログラム解析処理（ステップＳ１）では、解析部２は、図１に示すように、外部から受け取った加工プログラムを解析して、加工面品位情報を取得するとともに、各ブロックについて、切削有無情報、送り速度及び目標点を取得する。解析部２は、取得した切削有無情報、送り速度及び目標点をブロックごとに図示しないバッファに記憶すると共に、取得した加工面品位情報を、目標点平滑化部３、形状認識部４、許容速度算出部５、目標送り速度算出部６及び加減速処理部８に順次送出する。
【００７７】
次に、目標点平滑化処理（ステップＳ２）では、目標点平滑化部３は、図１に示すように、受け取った加工面品位情報における品位データの内容を判断する。そして、目標点平滑化部３は、品位データが滑らかさ重視あるいは速度重視であると判断した場合は、各ブロックの目標点を解析部２から取得する。そして、目標点平滑化部３は、取得した複数の目標点を近似する滑らかな曲線（例えば円弧）を算出し、各目標点を滑らかな曲線上の点に修正した平滑後目標点を求める。一方、目標点平滑化部３は、品位データが精度重視であると判断した場合は、何も行わない。目標点平滑化部３は算出した平滑化後目標点を図示しないバッファに記憶するとともに、算出した滑らかな曲線情報を、加減速処理部８に送出する。
【００７８】
形状情報及び曲率半径取得処理（ステップＳ３）では、形状認識部４は、解析部２から受け取った加工面品位情報における品位データの内容を判断する。そして、形状認識部４は、品位データが滑らかさ重視あるいは速度重視であると判断した場合は、その品位データが適用されるブロックの平滑化後目標点を目標点平滑化部３から取得する。一方、形状認識部４は、品位データが精度重視であると判断した場合は、各ブロックの目標点を解析部２から取得する。以上のようにして平滑化後目標点あるいは目標点を取得した形状認識部４は、取得した各平滑化後目標点あるいは各目標点を用いて、各ブロックの曲率半径、及び各ブロックの形状情報（精度重視の場合）を算出する。形状認識部４は、算出した曲率半径を許容速度算出部５に送出するとともに、算出した形状情報を図示しないバッファに記憶する。
【００７９】
次に、許容速度算出処理（ステップＳ４）では、許容速度算出部５は、形状認識部４から受け取った各ブロックの曲率半径に基づき、曲率半径の大きさによって制限される許容速度を算出する。許容速度算出部５は、算出した各ブロックの許容速度を順次、目標送り速度算出部６に送出する。
【００８０】
次に、目標送り速度算出処理（ステップＳ５）では、許容速度を受信した目標送り速度算出部６は、各ブロックの切削有無情報を解析部２から取得する。目標送り速度算出部６は、取得した切削有無情報の内容を判断し、非切削であると判断した場合は、受け取った許容速度を目標送り速度として出力する。一方、目標送り速度算出部６は、切削有無情報が切削であると判断した場合は、解析部２から各ブロックの送り速度を取得し、この送り速度を許容速度の範囲内で最適化し、目標送り速度として出力する。この際、解析部２は、上のステップＳ１で受信した加工面品位情報の内容が精度重視であると判断した場合は、形状認識部４から形状情報を取得し、この形状情報に基づき、適宜目標送り速度を最適化する。目標送り速度算出部６は、算出した各ブロックの目標送り速度を、加減速処理部８に送出する。
【００８１】
次に、加減速処理（ステップＳ６）では、目標送り速度を受信した加減速処理部８は、解析部２から各ブロックの切削有無情報を取得し、切削有無情報の内容を判断する。
【００８２】
加減速処理部８は、切削有無情報が非切削であると判断した場合は、解析部２からそのブロックの目標点を取得する。そして、加減速処理部８は、受信した目標点と上述の目標送り速度とを用いて、所定のサンプリング時間ごとの各軸方向の移動量を、非切削時用の設定加速度を超えない範囲内で逐次算出する。加減速処理部８は、算出した各軸方向の移動量を逐次、分配部９に送出する。
【００８３】
一方、加減速処理部８は、切削有無情報が切削であると判断した場合は、そのブロックの品位データの内容を、解析部２から取得した加工面品位情報に基づき判断する。
【００８４】
加減速処理部８は、そのブロックの品位データが精度重視であると判断した場合は、そのブロックの目標点を解析部２から取得する。そして、加減速処理部８は、取得した目標点と上述の目標送り速度とを用いて、そのブロックにおける各軸方向の移動量を逐次算出し（各目標点間を直線補間し）、分配部９に送出する。
【００８５】
また、加減速処理部８は、そのブロックの品位データが滑らかさ重視である判断した場合は、そのブロックの平滑化後目標点を目標点平滑化部３から取得し、取得した平滑化後目標点、目標点平滑化部３から受信した滑らかな曲線情報、及び上述の目標送り速度を用いて、そのブロックにおける各軸方向の移動量を逐次算出し（曲線補間を行い）、分配部９に送出する。
【００８６】
また、加減速処理部８は、当該ブロックの品位データが速度重視であると判断した場合は、そのブロックの平滑化後目標点を取得し、取得した平滑化後目標点及び上述の目標送り速度を用いて、そのブロックにおける各軸方向の移動量を逐次算出し（各平滑化後目標点間を直線補間あるいは曲線補間し）、分配部９に送出する。
【００８７】
分配処理（ステップＳ７）では、各軸方向の移動量を受信した分配部９は、受信した各軸方向の移動量を、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸位置指令として、所定のサンプリング周期ごとに、Ｘ軸制御部１１ａ、Ｙ軸制御部１１ｂ及びＺ軸制御部１１ｃに送出する。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸制御部１１ａ〜１１ｃは、受信した各Ｘ、Ｙ、Ｚ軸位置指令に従って、各軸における送り軸を駆動し、各送り軸上の移動対象物を移動する。
【００８８】
次に、所定の指令経路に従って精度重視、滑らかさ重視、速度重視によってそれぞれ加工した例をそれぞれ比較して説明する。
【００８９】
図５（ａ）は、所定の指令経路を示す図である。
【００９０】
図５（ａ）に示すように、この指令経路は、例えば７つの直線補間指令から形成され、各指令の目標点は、それぞれ、目標点ｔ１〜ｔ７である。図中ｔ０は始点である。始点ｔ０において切削工具は停止しているものとする。また、ｔ７は終点である。終点（目標点）ｔ７において、切削工具は停止するものとする。各直線補間指令における指令送り速度（図２の“Ｆ５０００”参照）はそれぞれ同一であるとする。
【００９１】
図５（ｂ）−１は、上述の所定の指令経路に従って精度重視（図２の“Ｇ９８８Ｐ１”参照）により加工した場合の実際の送り速度及び実際の経路を示す図である。
【００９２】
図５（ｂ）−２は、滑らかさ重視（図２の“Ｇ９８８Ｐ２”参照）により上述の所定の指令経路に従って加工を行った場合の実際の送り速度及び実際の経路を示す図である。
【００９３】
図５（ｂ）−３は、速度重視（“Ｇ９８８Ｐ３”）により上述の所定の指令経路に従って加工を行った場合の実際の送り速度及び実際の経路を示す図である。
【００９４】
まず、図５（ｂ）−１の右図に示すように、精度重視の場合、指令経路に正確に沿った加工が行われている。即ち、各目標点間を直線に切削する加工が行われている。左図において、目標点ｔ３及び目標点ｔ４に向けてそれぞれ減速しているのは、目標点ｔ３及び目標点ｔ４が、それぞれコーナー部と認識されたためである。
【００９５】
次に、図５（ｂ）−２の右図に示すように、滑らかさ重視の場合、各目標点ｔ１〜ｔ７から多少はずれるものの、図示しない平滑化後目標点を通過する円弧（滑らかな曲線）に沿った滑らかな加工が行われている。各ブロック（各経路）における曲率半径が一定のため、許容速度は一定である。従って、左図に示すように、切削開始及び切削終了時に加減速を行う場合を除き、切削速度（目標送り速度）は一定とされ、加減速による振動の影響はほとんどない（但し、上述の指令送り速度はこの許容速度よりも大きく、目標送り速度はこの許容速度に制限されるものとする）。
【００９６】
次に、図５（ｂ）−３の右図に示すように、速度重視の場合、図５（ｂ）−２と同様に、図示しない平滑化後目標点を通過する円弧に沿った加工が行われる。この際、左図に示すように、切削速度は高くなり、このため、サーボ系の追従遅れ等が生じ、経路は、円弧から大きくはずれる。
【００９７】
以上のように、本実施の形態によれば、加工の要求内容を加工情報としてＮＣプログラムに組み込み、この加工情報に基づいた加工を行うようにしたので、ＮＣ装置側で加工内容を推測することなく、客先要求を好適に満たした加工を実現することができる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、加工プログラム中に記述された加工面品位情報に基づいて加工を行うようにしたので、適正な加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態としての数値制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】加工プログラムの一例を示す。
【図３】平滑化処理を説明するための図である。
【図４】図１の数値制御装置の動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図５】精度重視、滑らかさ重視、速度重視による加工例をそれぞれ比較して示す図である。
【図６】プレス金型のオス型及びメス型例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  数値制御装置
２  解析部
３  目標点平滑化部
４  形状認識部
５  許容速度算出部
６  目標送り速度算出部
８  加減速処理部
９  分配部
１１  サーボ系
【図１】
2004341984.tif 000004
【図２】
2004341984.tif 000005
【図３】
2004341984.tif 000006
【図４】
2004341984.tif 000007
【図５】
2004341984.tif 000008
【図６】
2004341984.tif 000009