本發(fā)明涉及對安裝工具的主軸的移動進行控制的控制裝置、機床、控制方法。

背景技術(shù)：

機床具有控制裝置，控制裝置對安裝工具的主軸的移動進行控制?？刂蒲b置設(shè)定指示主軸位置的多個指令點，并將指令點連接來設(shè)定加工路徑。當安裝于主軸的工具在工件上形成三維曲面時，由連續(xù)的指令點之間的微小線段形成多個曲線來設(shè)定加工路徑。

例如，多個曲線在水平面上沿前后方向或左右方向排列?？刂蒲b置對各曲線設(shè)定上下方向的位置。

日本公開專利公報第3466111號公開了一種控制裝置?？刂蒲b置根據(jù)樣條曲線、貝塞爾曲線等平滑的曲線追加輔助點(相當于本申請的“插補點”)。

即便各曲線是平滑的，相鄰曲線的斜率差、在控制裝置的運算中產(chǎn)生的量化誤差等也會導(dǎo)致在工件的表面上出現(xiàn)鱗狀的圖樣?？刂蒲b置對指令點不進行修正，在指令點之間插入輔助點來生成平滑的曲線。即便在指令點的位置錯誤時，曲線也經(jīng)過錯誤的指令點，因此，在工件的表面上會出現(xiàn)鱗狀的圖樣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種能在工件上形成平滑曲面的控制裝置、機床、控制方法。

技術(shù)方案1的控制裝置根據(jù)指示主軸位置的多個指令點和設(shè)定在多個指令點之間的至少一個插補點來設(shè)定加工路徑，并根據(jù)加工路徑來對主軸的移動進行控制，所述控制裝置具有：判定部，該判定部對相鄰的兩個指令點之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間的距離是否為閾值以下進行判定；插補點設(shè)定部，當判定部判定為距離不是閾值以下時，該插補點設(shè)定部在相鄰的兩個指令點之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間設(shè)定插補點；評價截面設(shè)定部，該評價截面設(shè)定部設(shè)定與加工路徑交叉的評價截面；運算部，該運算部對評價截面設(shè)定部所設(shè)定的評價截面與加工路徑的交點進行運算；第一修正部，該第一修正部對運算部運算出的交點的位置進行修正；以及第二修正部，該第二修正部根據(jù)第一修正部修正后的交點對指令點和插補點在與加工路徑交叉的方向上的位置進行修正。控制裝置使指令點與插補點的距離處在閾值內(nèi)且根據(jù)評價截面對指令點和插補點進行修正，因此，能設(shè)定平滑的曲線。

控制裝置在多個指令點之間設(shè)定插補點，并根據(jù)指令點和插補點設(shè)定加工徑路?？刂蒲b置設(shè)定評價截面，對評價截面與加工路徑的交點的位置進行修正，并根據(jù)修正后的交點的位置對指令點和插補點在與加工路徑交叉的方向上的位置進行修正。

技術(shù)方案2的控制裝置的插補點設(shè)定部具有中央設(shè)定部，該中央設(shè)定部在相鄰的兩個指令點之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間的中央設(shè)定插補點。控制裝置在相鄰的兩個指令點之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間的中央設(shè)定插補點來設(shè)定加工路徑?？刂蒲b置將插補點設(shè)定在相鄰兩點的中央，因此，能減少求出插補點的運算次數(shù)。

技術(shù)方案3的控制裝置的插補點設(shè)定部具有隔開位置設(shè)定部，該隔開位置設(shè)定部在與指令點或插補點隔開閾值的位置上設(shè)定插補點?？刂蒲b置在與指令點或插補點隔開相當于閾值的距離的位置上設(shè)定插補點來設(shè)定加工路徑。控制裝置在隔開閾值的位置上設(shè)定插補點，因此，相鄰兩點的距離為閾值，能設(shè)定平滑的曲線。

技術(shù)方案4的控制裝置具有：第二判定部，該第二判定部對第二距離是否為第二閾值以下進行判定，所述第二距離是指由第二修正部修正后的插補點與由所述第二修正部修正前的插補點之間的距離；以及插補點刪除部，當?shù)诙卸ú颗卸榈诙嚯x為第二閾值以下時，該插補點刪除部將由第二修正部修正后的插補點刪除。當修正前后的兩個插補點之間的第二距離小于第二閾值時，控制裝置將修正后的插補點刪除。通過刪除插補點，抑制加工時間和加工程序的容量增加。

技術(shù)方案5的控制裝置具有：第三判定部，該第三判定部對第三距離是否為第三閾值以下進行判定，所述第三距離是指將由第二修正部修正后的相鄰的兩個所述指令點相連的線段與位于由第二修正部修正后的相鄰的兩個指令點之間并由第二修正部修正后的插補點之間的距離；以及第二插補點刪除部，當?shù)谌卸ú颗卸榈谌嚯x為第三閾值以下時，該第二插補點刪除部將由第二修正部修正后的插補點刪除。當將修正后的相鄰的兩個指令點相連的線段與位于所述兩個指令點之間的修正后的插補點之間的第三距離小于第三閾值時，控制裝置將修正后的插補點刪除。通過刪除插補點，抑制加工時間和加工程序的容量增加。

技術(shù)方案6的機床具有上述的控制裝置和主軸。

技術(shù)方案7的控制方法根據(jù)指示主軸位置的多個指令點和設(shè)定在多個指令點之間的至少一個插補點設(shè)定加工路徑，并根據(jù)加工路徑對主軸的移動進行控制，所述控制方法對相鄰的兩個所述指令點之間、相鄰的所述指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間的距離是否為閾值以下進行判定，當判定為距離為閾值以下時，在相鄰的兩個指令點之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間設(shè)定插補點，設(shè)定與加工徑路交叉的評價截面，對設(shè)定的評價截面與加工路徑的交點進行運算，對運算出的交點的位置進行修正，并根據(jù)修正后的交點對指令點和插補點在與加工路徑交叉的方向上的位置進行修正。

附圖說明

圖1是表示實施方式的機床的立體圖。

圖2是表示控制裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3是表示對工件的加工路徑和評價截面的俯視圖。

圖4是表示對工件的評價截面的立體圖。

圖5是說明由控制裝置進行的加工路徑設(shè)定處理的流程圖。

圖6是簡略表示指令點、插補點、加工路徑的示意圖。

圖7是說明根據(jù)第一插補方法進行的插補點設(shè)定處理的流程圖。

圖8是說明根據(jù)第二插補方法進行的插補點設(shè)定處理的流程圖。

圖9是表示指令點、插補點、評價截面與加工路徑的交點的示意圖。

圖10是表示給指令點和插補點分配共同標識符之后的指令點、插補點、評價截面與加工路徑的交點的示意圖。

圖11是表示交點表的一例的示意圖。

圖12是說明評價截面上的交點位置的第一修正方法的說明圖。

圖13是說明評價截面上的交點位置的第二修正方法的說明圖。

圖14A是說明指令點和插補點的修正方法的說明圖。

圖14B是說明指令點和插補點的修正方法的說明圖。

圖15是說明由控制裝置進行的指令點/插補點修正處理的流程圖。

圖16是說明插補點的第一刪除方法的說明圖。

圖17是說明根據(jù)第一刪除方法進行的插補點刪除處理的流程圖。

圖18是說明插補點的第二刪除方法的說明圖。

圖19是說明根據(jù)第二刪除方法進行的插補點刪除處理的流程圖。

圖20是表示變形例的對工件的加工路徑和評價截面的俯視圖。

具體實施方式

根據(jù)附圖對實施方式的機床進行說明。在以下說明中，使用附圖中的箭頭表示的上下、左右和前后。機床100具有沿前后方向延伸的矩形的基臺1。工件保持部3設(shè)置在基臺1上部的前側(cè)。工件保持部3能繞A軸、C軸進行旋轉(zhuǎn)。A軸的軸向為左右方向。C軸的軸向為上下方向。

用于支承柱4的支承臺2設(shè)于基臺1上部的后側(cè)。Y軸方向移動機構(gòu)10設(shè)于支承臺2的上部，使柱4沿前后方向移動。Y軸方向移動機構(gòu)10具有沿前后方向延伸的兩個軌道11、Y軸螺紋軸12、Y軸馬達13和軸承14。

軌道11設(shè)于支承臺2上部的左邊和右邊。Y軸螺紋軸12沿前后方向延伸，并設(shè)于兩個軌道11之間。軸承14設(shè)于Y軸螺紋軸12的前端部和中途部(未圖示)。Y軸馬達13與Y軸螺紋軸12的后端部連接。

螺母(未圖示)經(jīng)由轉(zhuǎn)動體(未圖示)螺合于Y軸螺紋軸12。轉(zhuǎn)動體例如是球。多個滑動件15能滑動地設(shè)于各軌道11。移動板16與螺母及滑動件15的上部連接。移動板16沿水平方向延伸。Y軸螺紋軸12通過Y軸馬達13的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，藉此，螺母沿前后方向移動，移動板16沿前后方向移動。

X軸方向移動機構(gòu)20設(shè)于移動板16的上表面，并使柱4沿左右方向移動。X軸方向移動機構(gòu)20具有沿左右方向延伸的兩個軌道21、X軸螺紋軸22、X軸馬達23(參照圖2)和軸承24。

軌道21設(shè)于移動板16上表面的前邊和后邊。X軸螺紋軸22沿左右延伸，并設(shè)于兩個軌道21之間。軸承24設(shè)于X軸螺紋軸22的左端部和中途部(未圖示)。X軸馬達23與X軸螺紋軸22的后端部連接。

螺母(未圖示)經(jīng)由轉(zhuǎn)動體(未圖示)螺合于X軸螺紋軸22。多個滑動件26能滑動地設(shè)于各軌道21。柱4與螺母及滑動件26的上部連接。X軸螺紋軸22通過X軸馬達23的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，藉此，螺母沿左右方向移動，柱4沿前后方向移動。

Z軸方向移動機構(gòu)30設(shè)于柱4的前表面，并使主軸頭5沿上下方向移動。Z軸方向移動機構(gòu)30具有沿上下方向延伸的兩個軌道31、Z軸螺紋軸32、Z軸馬達33和軸承34。

軌道31設(shè)于柱4前表面的左邊和右邊。Z軸螺紋軸32沿上下方向延伸，并設(shè)于兩個軌道31之間。軸承34設(shè)于Z軸螺紋軸32的下端部和中途部(未圖示)。Z軸馬達33與Z軸螺紋軸32的上端部連接。

螺母(未圖示)經(jīng)由轉(zhuǎn)動體(未圖示)螺合于Z軸螺紋軸32。多個滑動件35能滑動地設(shè)于各軌道31。主軸頭5與螺母及滑動件35的前部連接。Z軸螺紋軸32通過Z軸馬達33的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，藉此，螺母沿上下方向移動，主軸頭5沿上下方向移動。Z軸馬達33、Z軸螺紋軸32、螺母、轉(zhuǎn)動體構(gòu)成滾珠絲杠機構(gòu)。

沿上下方向延伸的主軸5a設(shè)于主軸頭5內(nèi)。主軸5a繞軸旋轉(zhuǎn)。主軸馬達6設(shè)于主軸頭5的上端部。主軸5a的下端部安裝有工具。主軸5a通過主軸馬達6的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，藉此，工具旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的工具對由工件保持部3保持的工件W(參照圖3)進行加工。機床100具有更換工具的工具更換裝置(未圖示)。工具更換裝置對收容于工具庫(未圖示)的工具與安裝于主軸5a的工具進行更換。

如圖2所示，控制裝置50具有CPU51、存儲部52、RAM53、輸出輸入接口54。存儲部52是可擦寫的存儲器，例如是EPROM、EEPROM等。存儲部52對后述的交點表、路徑編號i、插補點H_j、指令點P_k、共同標識符F_m、交點S_i^d、j的最終編號、k的最終編號、閾值L、閾值L2(第二閾值)、閾值L3(第三閾值)、m的最終編號、變量S等進行存儲(d、i、j、k、m是自然數(shù))。

操作者對操作部7進行操作時，信號從操作部7輸入至輸入輸出接口54。操作部7例如是鍵盤、按鈕、觸摸屏等。輸入輸出接口54將信號輸出至顯示部8。顯示部8顯示文字、圖形、符號等。顯示部8例如是液晶顯示屏。

控制裝置50具有與X軸馬達23對應(yīng)的X軸控制電路55、伺服放大器55a、微分器23b。X軸馬達23具有編碼器23a。X軸控制電路55根據(jù)來自CPU51的指令，將表示電流量的命令輸出至伺服放大器55a。伺服放大器55a接收所述命令，并向X軸馬達23輸出驅(qū)動電流。

編碼器23a向X軸控制電路55輸出位置反饋信號。X軸控制電路55根據(jù)位置反饋信號執(zhí)行位置的反饋控制。編碼器23a向微分器23b輸出位置反饋信號，微分器23b將位置反饋信號轉(zhuǎn)換為速度反饋信號并輸出至X軸控制電路55。X軸控制電路55根據(jù)速度反饋信號執(zhí)行速度的反饋控制。

電流檢測器55b檢測伺服放大器55a所輸出的驅(qū)動電流的值。電流檢測器55b將驅(qū)動電流的值反饋至X軸控制電路55。X軸控制電路55根據(jù)驅(qū)動電流的值執(zhí)行電流控制。

控制裝置50具有與Y軸馬達13對應(yīng)的Y軸控制電路56、伺服放大器56a、電流檢測器56b、微分器13b，Y軸馬達13具有編碼器13a。Y軸控制電路56、伺服放大器56a、微分器13b、Y軸馬達13、編碼器13a、電流檢測器56b與X軸的各部件相同，在此省略說明。

控制裝置50具有與Z軸馬達33對應(yīng)的Z軸控制電路57、伺服放大器57a、電流檢測器57b、微分器33b。Z軸馬達33具有編碼器33a。Z軸控制電路57、伺服放大器57a、微分器33b、Z軸馬達33、編碼器33a、電流檢測器57b與X軸的各部件相同，在此省略說明。

控制裝置50對主軸馬達6執(zhí)行與X軸馬達23相同的反饋控制。機床100具有庫馬達60和庫控制電路58。工具庫通過庫馬達60的旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動。庫控制電路58對庫馬達60的旋轉(zhuǎn)進行控制。

存儲部52儲存對工件W進行加工的加工程序。加工程序具有指示主軸5a的位置的多個指令點P_k。k表示構(gòu)成加工程序的命令的順序。主軸5a根據(jù)多個指令點P_k移動，藉此，安裝于主軸5a的工具對工件W進行加工。

存儲部52預(yù)先存儲指令點P_k?？刂蒲b置50根據(jù)需要在多個指令點P_k之間設(shè)定插補點，并根據(jù)指令點P_k和插補點設(shè)定主軸5a移動的路徑(加工路徑α)?？刂蒲b置50根據(jù)加工路徑α執(zhí)行主軸5a的移動。

下面說明加工路徑α的設(shè)定方法。圖3、圖4中的X方向表示左右方向，Y方向表示前后方向，Z方向表示上下方向，工件W的形狀是加工后的形狀。

控制裝置50對工件W設(shè)定評價截面D^d(d表示截面編號，是自然數(shù))。當主軸5a沿X軸方向作往復(fù)移動時，加工路徑α是沿X方向的路徑?？刂蒲b置50設(shè)定多個沿與加工路徑α大致直交的方向的評價截面D^d。多個評價截面沿X方向排列。另外，操作者預(yù)先指示加工路徑α為X方向。

在輸入開始信號之后，控制裝置50執(zhí)行加工路徑設(shè)定處理。例如，用戶對操作部7進行操作，將開始信號輸入控制裝置。如圖5所示，CPU51執(zhí)行插補點設(shè)定處理(步驟S1)，執(zhí)行指令點/插補點修正處理(步驟S2)，執(zhí)行插補點刪除處理(步驟S3)。插補點設(shè)定處理、指令點/插補點修正處理、插補點刪除處理的詳細情況會在后面進行說明。

下面說明插補點設(shè)定處理。圖6的“i”(i為自然數(shù))表示主軸5a的X方向移動的路徑編號。如圖6所示，例如路徑編號1(i＝1)的路徑表示從左向右的路徑，路徑編號2(i＝2)的路徑表示在徑路編號1的路徑的右端處折返后從右向左移動的路徑。路徑編號3以后也相同。主軸5a按路徑編號順序移動?！癖硎局噶铧c，○內(nèi)有×的部位表示插補點。箭頭表示加工路徑α的前進方向。

“j”(j是自然數(shù))表示插補點的編號。相鄰的兩點之間(相鄰的兩個指令值之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間)的距離D大于閾值L時，CPU51在兩點之間設(shè)定插補點。CPU51例如用第一插補方法設(shè)定插補點。

下面說明根據(jù)第一插補方法進行的插補點設(shè)定處理。如圖7所示，CPU51對j、k設(shè)定1(步驟S11)，讀入指令點P_k、指令點P_k+1(步驟S12)。CPU51對指令點P_k與指令點P_k+1之間的距離D和閾值L進行比較，并判定距離D是否為閾值L以下(步驟S13)。

距離D為閾值L以下時(步驟S13：是)，CPU51使處理前進至后述的步驟S18。距離D不是閾值L以下時(步驟S13：否)，CPU51在相鄰的兩點之間的中央設(shè)定插補點H_j(步驟S14)。相鄰的兩點是兩個指令點P_k、P_k+1。但是，在設(shè)定一個或多個插補點之后，相鄰的兩點可以是相鄰的指令點和插補點，或者也可以是相鄰的兩個插補點。

CPU51將插補點H_j的位置信息以與指令點P_k、P_k+1的位置信息對應(yīng)的方式存儲至存儲部52(步驟S15)。CPU51對所有的相鄰兩點之間的距離是否都為閾值L以下進行判定(步驟S16)。所有的相鄰兩點之間的距離是指令點P_k與插補點H_j之間的距離以及插補點H_j與指令點P_k+1之間的距離。但是，在設(shè)定多個插補點之后，相鄰的指令點和插補點或相鄰的兩個指令點也包含于所有的相鄰兩點。

并非所有的相鄰兩點之間的距離都為閾值L以下時(步驟S16：否)，CPU51對j加1(步驟S17)，使處理返回到步驟S14。所有的相鄰兩點之間的距離都為閾值L以下時(步驟S16：是)，CPU51對指令點P_k+1是否是最終指令點進行判定(步驟S18)。例如，CPU51對k是否在存儲于存儲部52的最終編號以上進行判定，k在最終編號以上時，判定為指令點P_k+1是最終指令點，k不在最終編號以上時，判定為指令點P_k+1不是最終指令點。

指令點P_k+1不是最終指令點時(步驟S18：否)，CPU51對k加1(步驟S19)，使處理返回到步驟S12。指令點P_k+1是最終指令點時(步驟S18：是)，CPU51使處理返回到指令點/插補點處理(步驟S2，參照圖5)。步驟S13構(gòu)成判定部，步驟S14至S17構(gòu)成插補點設(shè)定部，步驟S14構(gòu)成中央設(shè)定部。

使用圖6所示的加工路徑α的路徑編號5(i＝5)，說明根據(jù)上述第一插補方法進行的插補點設(shè)定處理的一例。指令點P₁₅與指令點P₁₆之間的距離超過閾值L。插補點H_j的編號使用路徑編號5的上側(cè)表示的編號。括號內(nèi)的插補點H_j是采用后述的第二插補方法時的插補點。

CPU51在指令點P₁₅與指令點P₁₆之間的中央設(shè)定插補點H₄。指令點P₁₅與指令點H₄之間的距離、指令點H₄與指令點P₁₆之間的距離超過閾值L。CPU51在指令點P₁₅與插補點H₄之間的中央設(shè)定插補點H₅。指令點P₁₅與指令點H₅之間的距離、兩個插補點H₄、H₅之間的距離超過閾值L。CPU51在指令點P₁₅與插補點H₅之間的中央設(shè)定插補點H₆。指令點P₁₅與指令點H₆之間的距離、兩個插補點H₆、H₅之間的距離為閾值L以下。CPU51在兩個插補點H₅、H₄之間的中央設(shè)定插補點H₇。兩個插補點H₅、H₇之間的距離、兩個插補點H₇、H₄之間的距離為閾值L以下。相同地，CPU51在插補點H₄與指令點P₁₆之間設(shè)定插補點H₈、H₉、H₁₀。兩個插補點H₄、H₉之間的距離、兩個插補點H₉、H₈之間的距離、兩個插補點H₈、H₁₀之間的距離、插補點H₁₀與指令點P₁₆之間的距離為閾值L以下。

CPU51例如用第二插補方法設(shè)定插補點。如圖8所示，CPU51對j、k設(shè)定1(步驟S21)，讀入指令點P_k和指令點P_k+1(步驟S22)。CPU51對指令點P_k與指令點P_k+1之間的距離D和閾值L進行比較，判定距離D是否為閾值L以下(步驟S23)。距離D為閾值L以下時(步驟S23：是)，CPU51使處理前進至后述的步驟S29。距離D不是閾值L以下時(步驟S23：否)，CPU51將指令點P_k的位置信息儲存于變量S(步驟S24)。CPU51在從儲存于變量S的位置向指令點P_k+1側(cè)隔開閾值L的位置設(shè)定插補點H_j(步驟S25)。CPU51將插補點H_j的位置信息以與指令點P_k和P_k+1的位置信息對應(yīng)的方式存儲至存儲部52(步驟S26)。

CPU51對插補點H_j與指令點P_k+1之間的距離是否為閾值以下進行判定(步驟S27)。插補點H_j與指令點P_k+1之間的距離不是閾值以下時(步驟S27：否)，CPU51對j加1，將插補點H_j的位置信息儲存于變量S(步驟S28)，并使處理返回到步驟S25。

插補點H_j與指令點P_k+1之間的距離為閾值L以下時(步驟S27：是)，CPU51對指令點P_k+1是否是最終指令點進行判定(步驟S29)。指令點P_k+1不是最終指令點時(步驟S29：否)，CPU51對k加1(步驟S30)，使處理返回到步驟S22。指令點P_k+1是最終指令點時(步驟S29：是)、CPU51使處理前進至指令點/插補點修正處理(步驟S2，參照圖5)。執(zhí)行步驟S23的CPU51構(gòu)成判定部，執(zhí)行步驟S24至S28的CPU51構(gòu)成插補點設(shè)定部，執(zhí)行步驟S25的CPU51構(gòu)成隔開位置設(shè)定部。

下面使用圖6所示的加工路徑α的路徑編號5(i＝5)，說明根據(jù)上述第二插補方法進行的插補點設(shè)定處理的一例。指令點P₁₅與指令點P₁₆之間的距離超過閾值L。插補點H_j的編號使用表示在括號內(nèi)的編號。

CPU51在從指令點P₁₅向指令點P₁₆側(cè)隔開閾值L的位置設(shè)定插補點(H₄)。插補點(H₄)與指令點P₁₆之間的距離超過閾值L。CPU51在從插補點(H₄)向指令點P₁₆側(cè)隔開閾值L的位置設(shè)定插補點(H₅)。插補點(H₅)與指令點P₁₆之間的距離超過閾值L。相同地，CPU51在比插補點(H₅)靠指令點P₁₆側(cè)的位置設(shè)置閾值L的距離，依次設(shè)定插補點(H₆)至插補點(H₁₀)。插補點(H₁₀)與指令點P₁₆之間的距離為閾值L以下。

下面說明指令點/插補點修正處理。圖9表示指令點P_k、插補點H_j、評價截面D^d與加工路徑α的交點S_i^d，圖10表示給指令點P_k和插補點H_j分配共同標識符F_m(m是自然數(shù))之后的指令點、插補點、評價截面D^d與加工路徑α的交點S_i^d。CPU51給指令點和插補點分配標識符F_m。CPU51將標識符F_m以與指令點P_k和插補點H_j對應(yīng)的方式存儲至存儲部52。

如圖11所示，控制裝置50對各評價截面D^d與移動路徑F_m-F_m+1的交點S_i^d進行運算，并將路徑編號i、交點S_i^d的坐標值、移動路徑F_m-F_m+1對應(yīng)地存儲至交點表。如上所述，i(i是自然數(shù))表示主軸5a的X方向移動的路徑編號。控制裝置50構(gòu)成運算部。

如圖12所示，控制裝置50例如用第一修正方法對評價截面D^d上的交點位置進行修正?？刂蒲b置50逐步改變Z方向的坐標值來進行修正。對于修正對象的交點S_i^d的坐標值，使用前后各兩個的交點s_i-2^d、s_i-1^d、s_i+1^d、s_i+2^d的坐標值確定修正點t_id。

將四個交點s_i-2^d、s_i-1^d、s_i+1^d、s_i+2^d的Z坐標值設(shè)為z_i-2、z_i-1、z_i+1、z_i+2并將修正點t_i^d的Z坐標值設(shè)為z_i’時，Z坐標值的差分是d_(i-2,i-1)＝z_i-2-z_i-1、d_(i-1,i)＝z_i-1-z_i’、d_(i,i+1)＝z_i’-z_i+1、d_4(i+1,i+2)＝z_i+1-z_i+2，控制裝置50對Z坐標值的二次差分d₁₂’、d₂₃’、d₃₄’(Z坐標的差分d_(i-2,i-1)、d_(i-1,i)、d_(i,i+1)、d_4(i+1,i+2)的差分)呈線性變化的z_i’進行運算。

Z坐標值的二次差分d₁₂’、d₂₃’、d₃₄’用下式求得。

d₁₂’＝d_(i-1,i)-d_(i-2,i-1)＝(z_i-1-z_i’)-(z_i-2-z_i-1)＝2z_i-1-z_i’-z_i-2……(1)

d₂₃’＝d_(i,i+1)-d_(i-1,i)＝(z_i’-z_i+1)-(z_i-1-z_i’)＝2z_i’-z_i+1-z_i-1……(2)

d₃₄’＝d_4(i+1,i+2)-d_(i,i+1)＝(z_i+1-z_i+2)-(z_i’-z_i+1)＝2z_i+1-z_i+2-z_i’……(3)

這些d₁₂’、d₂₃’、d₃₄’呈線性變化，因此，滿足下式。

d₂₃’＝(d₁₂’+d₃₄’)/2……(4)

若根據(jù)式(1)至式(4)來求解z_i’，則可得到以下式。

z_i’＝(-z_i-2+4z_i-1+4z_i+1-z_i+2)/6

對評價截面D^d上的所有的交點S_i^d進行上述修正。也可以僅對與其它交點的Z坐標值相比Z坐標大幅度遠離的交點進行修正。

如圖13所示，控制裝置50例如用第二修正方法對評價截面D^d上的交點位置進行修正。在圖13中，u相當于XY坐標，v相當于Z坐標?？刂蒲b置50使用位于修正對象的交點S_i^d周圍的其它多個交點生成平滑的曲線(樣條曲線、貝塞爾曲線、NURBS曲線等)，并將修正對象的交點S_i^d投影到該曲線上。

作為平滑的曲線而使用四個交點s_i-2^d、s_i-1^d、s_i+1^d、s_i+2^d時，評價截面D^d(uv平面)上的區(qū)間s_i-2^d～s_i-1^d、區(qū)間s_i-1^d～s_i+1^d、區(qū)間s_i+1^d～s_i+2^d的各曲線式v₁(u)、v₂(u)、v₃(u)用下式表示。

v_j(u)＝a_j(u-u_j)³+b_j(u-u_j)²+c_j(u-u_j)+d_j

(j＝1、2、3)

根據(jù)v_j(u)經(jīng)過交點s_i-2^d、s_i-1^d、s_i+1^d、s_i+2^d且交界點處的一次導(dǎo)函數(shù)與二次導(dǎo)函數(shù)連續(xù)，控制裝置50能確定a_j至d_j。四個交點的選擇不僅限于上述的位于交點S_i^d兩側(cè)相鄰位置的連續(xù)兩點。例如，也可像交點s_i-3^d、s_i-1^d、s_i+1^d、s_i+3^d這樣以兩點為單位選擇不連續(xù)的交點。如圖13所示，修正點t_i^d的位置是平滑曲線上的離修正對象的交點S_i^d的距離最短的位置。

將存在于第d個評價截面D^d上的修正后的交點組S^d設(shè)為T_d。

T^d＝{t_i^d|d：截面編號，i：路徑編號}

如圖14A和圖14B所示，控制裝置50使用交點組T^d對指令點和插補點的位置進行修正。在圖14A和圖14B中，F(xiàn)_a至F_f表示指令點或插補點。例如，指令點或插補點F_c是修正對象時，如圖14A所示，指令點或插補點F_c位于截面D^d-1與截面D^d之間，路徑編號為i?？刂蒲b置50參照上述的交點表，獲取與指令點或插補點F_c相關(guān)的截面位置和路徑編號。

如圖14B所示，控制裝置50對指令點或插補點F_c周圍的交點、例如排列在加工路徑上的四個交點t_i^d+1、t_i^d、t_i^d-1、t_i^d-2進行搜索?？刂蒲b置50由四個交點t_i^d+1、t_i^d、t_i^d-1、t_i^d-2生成平滑的曲線(樣條曲線、貝塞爾曲線、NURBS曲線等)，將指令點或插補點F_c投影到該曲線上，并確定修正點F_c’?？刂蒲b置50用與上述的第二修正方法相同的方法求出平滑的曲線。修正點F_c’的位置是平滑曲線上的離指令點或插補點F_c的距離最短的位置?？刂蒲b置50對其它的指令點或插補點的位置同樣地進行修正。

下面說明由控制裝置50進行的指令點/插補點修正處理。如圖15所示，CPU51設(shè)定評價截面D^d(步驟S41)，并給指令點P_k和插補點H_j分配共同標識符F_m(m是自然數(shù))(步驟S42，參照圖9和圖10)。CPU51生成交點表(參照圖11)。。具體而言，CPU51對表示往復(fù)動作的路徑編號的變量i和變量m設(shè)定“1”(步驟S43)。變量m表示構(gòu)成加工程序的命令的順序。CPU51讀入移動路徑F_m-F_m+1(步驟S44)。CPU51對移動路徑F_m-F_m+1是否與評價截面D^d交叉進行判定(步驟S45)。移動路徑F_m-F_m+1與評價截面D^d不交叉時(步驟S45：否)，CPU51對m加1(步驟S49)。步驟S41構(gòu)成評價截面設(shè)定部。

移動路徑F_m-F_m+1與評價截面D^d交叉時(步驟S45：是)，CPU51對評價截面D^d與移動路徑F_m-F_m+1的交點S_i^d是否已經(jīng)存在進行判定(步驟S46)。評價截面D^d與移動路徑F_m-F_m+1的交點S_i^d尚未存在時(步驟S46：否)，CPU51將路徑編號i、交點S_i^d的坐標值、移動路徑F_m-F_m+1對應(yīng)地存儲至存儲部52的交點表(參照圖11)(步驟S48)。

評價截面D^d與移動路徑F_m-F_m+1的交點S_i^d已經(jīng)存在時(步驟S46：是)，CPU51對i加1(步驟S47)，CPU51將路徑編號i、交點S_i^d的坐標值、移動路徑F_m-F_m+1對應(yīng)地存儲至存儲部52的交點表(步驟S48)，并對m加1(步驟S49)。步驟S43至S49構(gòu)成運算部。

對m加1后，CPU51對m是否是最終編號進行判定(步驟S50)。m不是最終編號時(步驟S50：否)，則CPU51使處理返回到步驟S44。m是最終編號(步驟S50：是)，CPU51如上所述地對交點的位置進行修正(步驟S51，式(1)至式(4)，參照圖12、圖13)。CPU51如上所述對指令點周圍的交點進行搜索(步驟S52)，對指令點或插補點的位置進行修正(步驟S53，參照圖14A、圖14B)，并使處理前進至插補點刪除處理(步驟S3，參照圖5)。步驟S51構(gòu)成第一修正部，步驟S53構(gòu)成第二修正部。

接著，對插補點刪除處理進行說明。如圖16所示，控制裝置50例如用第一刪除方法對插補點進行刪除。在圖16中，用指令點/插補點修正處理進行修正前的指令點是P_k、P_k+1，修正后的指令點是P_k’、P_k+1’。用指令點/插補點修正處理進行修正前的插補點是H_j、H_j+1，修正后的插補點是H_j’、H_j+1’。CPU51將共同標識符F_m、修正后的指令點及插補點對應(yīng)地存儲至存儲部52。

控制裝置對修正前的插補點H_j與修正后的插補點H_j’之間的距離D2(第二距離)是否為閾值L2(第二閾值)以下進行判定，距離D2為閾值L2以下時，將修正后的插補點H_j’刪除。距離D2為閾值L2以下時，修正前的插補點H_j與修正后的插補點H_j’之間的差分較小。因此，即便刪除插補點H_j’而使主軸5a從指令點P_k’直接移動至插補點H_j+1’，對工件的表面形狀造成的影響也小，在工件表面上出現(xiàn)鱗狀圖樣的可能性較小。由于刪除插補點，因此能抑制加工時間和加工程序的容量增加。將修正后的插補點全部刪除時，主軸5a從指令點P_k’直接移動至指令點P_k+1’。

下面說明根據(jù)第一刪除方法進行的插補點設(shè)定處理。如圖17所示，CPU51對j設(shè)定1(步驟S61)，并讀入修正前的插補點H_j和修正后的插補點H_j’(步驟S62)。CPU51對插補點H_j與H_j’之間的距離D2是否為閾值L2以下進行判定(步驟S63)。距離D2不是閾值L2以下時(步驟S63：否)，CPU51使處理前進至后述的步驟S65。步驟S63構(gòu)成第二判定部。

距離D2為閾值L2以下時(步驟S63：是)，CPU51刪除插補點H_j’(步驟S64)，并對插補點H_j’是否是最終插補點進行判定(步驟S65)。例如，CPU51對j是否為存儲于存儲部52的最終編號以上進行判定，j為最終編號以上時，判定為插補點H_j’是最終插補點，j不是最終編號以上時，判定為插補點H_j’不是最終插補點。步驟S64構(gòu)成插補點刪除部。

插補點H_j’不是最終插補點時(步驟S65：否)，CPU51對j加1(步驟S66)，并使處理返回到步驟S62。插補點H_j’是最終插補點時(步驟S65：是)，CPU51結(jié)束處理。

控制裝置50例如用第二刪除方法對插補點進行刪除。用指令點/插補點修正處理進行修正前的指令點是P_k、P_k+1，用指令點/插補點修正處理進行修正前的插補點是H_j、H_j+1。如圖18所示，用指令點/插補點修正處理進行修正后的指定點是P_k’、P_k+1’，用指令點/插補點修正處理進行修正后的插補點是H_j’、H_j+1’。CPU51將共同標識符F_m、修正后的指令點及插補點對應(yīng)地存儲至存儲部52。

控制裝置對連接修正后的指令點P_k’與P_k+1’的線段與修正后的插補點H_j’之間的距離D3(第三距離)是否為閾值L3(第三閾值)以下進行判定，距離D3為閾值L3以下時，刪除修正后的插補點H_j’。距離D3例如是所述線段與修正后的插補點H_j’之間的最短距離。

距離D3為閾值L3以下時，修正前的插補點H_j與修正后的插補點H_j’之間的差分較小。因此，即便刪除插補點H_j’而使主軸5a從指令點P_k’直接移動至插補點H_j+1’，對工件的表面形狀造成的影響也小，在工件表面上出現(xiàn)鱗狀圖樣的可能性較小。由于刪除插補點，因此能抑制加工時間和加工程序的容量增加。將修正后的插補點全部刪除時，主軸5a從指令點P_k’直接移動至指令點P_k+1’。

下面說明根據(jù)第二刪除方法進行的插補點刪除處理。如圖19所示，CPU51對j、k設(shè)定1(步驟S71)，讀入修正后的指令點P_k’、P_k+1’(步驟S72)，并設(shè)定線段P_k’P_k+1’(步驟S73)。

CPU51讀入修正后的插補點H_j’(步驟S74)，并對線段P_k’P_k+1’與插補點H_j’之間的距離D3是否為閾值L3以下進行判定(步驟S75)。距離D3不是閾值L3以下時(步驟S75：否)，CPU51對加工路徑P_k’-P_k+1’中插補點H_j’是否是最終插補點進行判定(步驟S77)。存儲部52按各加工路徑存儲j的最終編號。步驟S75構(gòu)成第三判定部。

距離D3不是閾值L3以下時(步驟S75：是)，CPU51刪除插補點H_j’(步驟S76)，并對加工路徑P_k’-P_k+1’中插補點H_j’是否是最終插補點進行判定(步驟S77)。加工路徑P_k’-P_k+1’中插補點H_j’不是最終插補點時(步驟S77：否)，CPU51對j加1(步驟S78)，并使處理返回到步驟S74。步驟S76構(gòu)成第二插補點刪除部。

加工路徑P_k’-P_k+1’中插補點H_j’是最終插補點時(步驟S77：是)，CPU51對指令點P_k+1’是否是最終指令點進行判定(步驟S79)。指令點P_k+1’不是最終指令點時(步驟S79：否)，CPU51對k加1(步驟S80)，并使處理返回到步驟S72。指令點P_k+1是最終指令點時(步驟S79：是)，CPU51結(jié)束處理。

在實施方式中，在多個指令點P_k之間設(shè)定插補點H_j，并根據(jù)指令點P_k和插補點H_j設(shè)定加工路徑α。設(shè)定與加工路徑α交叉的評價截面D^d，對評價截面D^d與加工路徑α的交點S_i^d的位置進行修正，并根據(jù)修正后的交點S_i^d的位置對與加工路徑α交叉的方向上的指令點P_k和插補點H_j的位置進行修正。通過在與加工路徑α交叉的方向上對指令點P_k和插補點H_j的位置進行修正，能在工件上形成平滑的曲面。不僅是指令點，設(shè)定于指令點P_k之間的插補點H_j也用于加工路徑α的設(shè)定，因此，能提高加工路徑α的精度。

在相鄰的兩個指令點之間、相鄰的指令點與插補點之間或相鄰的兩個插補點之間的中央設(shè)定插補點，來設(shè)定加工路徑α。或者，在與指令點或插補點隔開相當于閾值L的距離的位置上設(shè)定插補點，來設(shè)定加工路徑α。

修正前后的兩個插補點之間的距離D2(第二距離)小于閾值L2(第二閾值)時，將修正后的插補點刪除。或者，在將修正后的相鄰的兩個指令點連接的線段與位于所述兩個指令點之間的修正后的插補點之間的距離D3(第三距離)小于閾值L3(第三閾值)時，將修正后的插補點刪除。通過刪除插補點，抑制加工時間和加工程序的容量增加。

在上述實施方式中，執(zhí)行了插補點設(shè)定處理、指令點/插補點修正處理、插補點刪除處理這所有的處理，但也可僅執(zhí)行插補點設(shè)定處理、指令點/插補點修正處理。

下面說明對結(jié)構(gòu)做了局部變更的例子。如圖20所示，當加工路徑β呈旋渦狀時，控制裝置50設(shè)定旋渦的中心和繞該中心展開的角度，并以旋渦的中心為基準放射狀地設(shè)定多個評價截面。