JP2000267713A - 数値制御による被加工物表面加工装置および方法 - Google Patents
数値制御による被加工物表面加工装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試し加工を行わずに高精度の表面加工を行え
るようにすること。 【解決手段】 被加工物Wまたは工具TのX軸方向目標
位置に対応するX軸方向制御用数値に基づいて制御され
るX移動用モータMxおよびZ軸方向目標位置に対応す
るZ軸方向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用モ
ータMzにより、被加工物Wまたは工具TをX軸方向お
よび前記Z軸方向に移動させて前記被加工物表面Waを
加工する数値制御による被加工物表面加工方法におい
て、前記X移動用モータMxおよびZ移動用モータMzを
回転駆動したときの前記被加工物Wまたは工具TのZ軸
方向移動量を検出し、前記Z軸方向移動量に基づいて前
記被加工物Wまたは工具Tの実際のZ軸方向の現在位置
であるZ軸方向実位置を検出し、前記Z軸方向実位置が
前記Z軸方向目標位置と一致するようにZ軸方向制御用
数値を補正しながら前記被加工物表面Waを加工する被
加工物表面加工方法。
るようにすること。 【解決手段】 被加工物Wまたは工具TのX軸方向目標
位置に対応するX軸方向制御用数値に基づいて制御され
るX移動用モータMxおよびZ軸方向目標位置に対応す
るZ軸方向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用モ
ータMzにより、被加工物Wまたは工具TをX軸方向お
よび前記Z軸方向に移動させて前記被加工物表面Waを
加工する数値制御による被加工物表面加工方法におい
て、前記X移動用モータMxおよびZ移動用モータMzを
回転駆動したときの前記被加工物Wまたは工具TのZ軸
方向移動量を検出し、前記Z軸方向移動量に基づいて前
記被加工物Wまたは工具Tの実際のZ軸方向の現在位置
であるZ軸方向実位置を検出し、前記Z軸方向実位置が
前記Z軸方向目標位置と一致するようにZ軸方向制御用
数値を補正しながら前記被加工物表面Waを加工する被
加工物表面加工方法。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、ミラー等
の光学素子や、その成形金型等の被加工物の表面(被加
工物表面)を工具により加工する被加工物表面加工方法
および装置に関し、特に、被加工物または工具のX軸方
向目標位置に対応するX軸方向制御用数値に基づいて制
御されるX移動用モータおよびZ軸方向目標位置に対応
するZ軸方向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用
モータにより、被加工物または工具を前記被加工物表面
に沿うX軸方向および前記被加工物表面に垂直なZ軸方
向に移動させて前記被加工物表面を加工する数値制御に
よる被加工物表面加工方法および装置に関する。
の光学素子や、その成形金型等の被加工物の表面(被加
工物表面)を工具により加工する被加工物表面加工方法
および装置に関し、特に、被加工物または工具のX軸方
向目標位置に対応するX軸方向制御用数値に基づいて制
御されるX移動用モータおよびZ軸方向目標位置に対応
するZ軸方向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用
モータにより、被加工物または工具を前記被加工物表面
に沿うX軸方向および前記被加工物表面に垂直なZ軸方
向に移動させて前記被加工物表面を加工する数値制御に
よる被加工物表面加工方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】前記数値制御による被加工物表面加工方
法および装置においては、被加工物または工具を移動さ
せるX移動用モータおよびZ移動用モータの制御は、予
め記憶されたX軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用
数値により行われている。前記制御用数値は被加工物表
面の表面形状が所望の形状となるように定めた数値であ
り、フィードバック制御を行わなくても、所望の表面形
状が得られるように定められている。
法および装置においては、被加工物または工具を移動さ
せるX移動用モータおよびZ移動用モータの制御は、予
め記憶されたX軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用
数値により行われている。前記制御用数値は被加工物表
面の表面形状が所望の形状となるように定めた数値であ
り、フィードバック制御を行わなくても、所望の表面形
状が得られるように定められている。
【0003】しかしながら、被加工物表面の表面形状に
よっては所望の形状に高精度に加工できない場合があ
る。図10は設計した形状に加工できない場合を示す図
で、図10Aは被加工物表面の全体形状を示す図、図1
0Bは前記図10Aの矢印XBで示す部分の拡大図であ
る。図10において、被加工物表面はXZ平面内を移動
して加工される。図10Bにおいて、L0は制御用数値
により形成されるはずの表面形状を示し、L1は実際に
加工した表面形状を示す。図10Bに示すように例えば
Z軸のマイナス方向に移動していたZ軸テーブルが逆方
向(プラス方向)に向きを変えなくてはならない場合に
は、制御用数値通りの表面形状とはならない場合があ
る。このような場合、従来は実際に加工した結果の形状
を測定し、設計した制御用数値との差分Laを検出し、
前記Z軸方向制御用数値を書き換えて再度加工してい
た。
よっては所望の形状に高精度に加工できない場合があ
る。図10は設計した形状に加工できない場合を示す図
で、図10Aは被加工物表面の全体形状を示す図、図1
0Bは前記図10Aの矢印XBで示す部分の拡大図であ
る。図10において、被加工物表面はXZ平面内を移動
して加工される。図10Bにおいて、L0は制御用数値
により形成されるはずの表面形状を示し、L1は実際に
加工した表面形状を示す。図10Bに示すように例えば
Z軸のマイナス方向に移動していたZ軸テーブルが逆方
向(プラス方向)に向きを変えなくてはならない場合に
は、制御用数値通りの表面形状とはならない場合があ
る。このような場合、従来は実際に加工した結果の形状
を測定し、設計した制御用数値との差分Laを検出し、
前記Z軸方向制御用数値を書き換えて再度加工してい
た。
【0004】この種の技術として次の従来技術(J01)
が知られている。 (J01)特開平9−57621号公報記載の技術 この公報記載の技術は、工具指令データZx(i)によ
り被加工物を加工し、測定装置により加工面の形状を測
定し、測定データから形状誤差データex(i)を登録
し、補正を加えた指令データZx(i+1)を作成し、
この指令データにより被加工物を再加工している。
が知られている。 (J01)特開平9−57621号公報記載の技術 この公報記載の技術は、工具指令データZx(i)によ
り被加工物を加工し、測定装置により加工面の形状を測
定し、測定データから形状誤差データex(i)を登録
し、補正を加えた指令データZx(i+1)を作成し、
この指令データにより被加工物を再加工している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】(前記(J01)の問題
点)前記従来技術(J01)では、加工前に加工結果の予
測ができないため、設計値との差分を求める加工(試し
加工)が必要であり、加工工数が2倍になるという問題
点があった。
点)前記従来技術(J01)では、加工前に加工結果の予
測ができないため、設計値との差分を求める加工(試し
加工)が必要であり、加工工数が2倍になるという問題
点があった。
【0006】本発明は、前記問題点に鑑み、次の記載内
容(O01)を課題とする。(O01)数値制御による被加
工物表面加工方法および装置において、表面加工作業中
に制御用数値を補正することにより、試し加工を行うこ
となく、高精度の表面加工を行えるようにすること。
容(O01)を課題とする。(O01)数値制御による被加
工物表面加工方法および装置において、表面加工作業中
に制御用数値を補正することにより、試し加工を行うこ
となく、高精度の表面加工を行えるようにすること。
【0007】
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。な
お、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。
【0008】(第1発明)前記課題を解決するために、
第1発明の数値制御による被加工物表面加工方法は、被
加工物(W)または工具(T)のX軸方向目標位置に対
応するX軸方向制御用数値に基づいて制御されるX移動
用モータ(Mx)およびZ軸方向目標位置に対応するZ
軸方向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用モータ
(Mz)により、被加工物(W)または工具(T)をX
軸方向および前記Z軸方向に移動させて前記被加工物表
面(Wa)を加工する数値制御による被加工物表面加工
方法において、前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向
制御用数値に基づいて前記X移動用モータ(Mx)およ
びZ移動用モータ(Mz)を回転駆動したときの前記被
加工物(W)または工具(T)のZ軸方向移動量を検出
し、前記Z軸方向移動量に基づいて前記被加工物(W)
または工具(T)の実際のZ軸方向の現在位置であるZ
軸方向実位置を検出し、前記Z軸方向実位置が前記Z軸
方向目標位置と一致するように前記Z軸方向制御用数値
を補正しながら前記被加工物表面(Wa)を加工する数
値制御による被加工物表面加工方法。
第1発明の数値制御による被加工物表面加工方法は、被
加工物(W)または工具(T)のX軸方向目標位置に対
応するX軸方向制御用数値に基づいて制御されるX移動
用モータ(Mx)およびZ軸方向目標位置に対応するZ
軸方向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用モータ
(Mz)により、被加工物(W)または工具(T)をX
軸方向および前記Z軸方向に移動させて前記被加工物表
面(Wa)を加工する数値制御による被加工物表面加工
方法において、前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向
制御用数値に基づいて前記X移動用モータ(Mx)およ
びZ移動用モータ(Mz)を回転駆動したときの前記被
加工物(W)または工具(T)のZ軸方向移動量を検出
し、前記Z軸方向移動量に基づいて前記被加工物(W)
または工具(T)の実際のZ軸方向の現在位置であるZ
軸方向実位置を検出し、前記Z軸方向実位置が前記Z軸
方向目標位置と一致するように前記Z軸方向制御用数値
を補正しながら前記被加工物表面(Wa)を加工する数
値制御による被加工物表面加工方法。
【0009】(第1発明の作用)前記構成を備えた第1
発明の数値制御による被加工物表面加工方法では、被加
工物(W)または工具(T)のX軸方向目標位置に対応
するX軸方向制御用数値およびZ軸方向目標位置に対応
するZ軸方向制御用数値に基づいてX移動用モータ(M
x)およびZ移動用モータ(Mz)が回転駆動したときの
前記被加工物(W)または工具(T)のZ軸方向移動量
を検出する。前記Z軸方向移動量に基づいて前記被加工
物(W)または工具(T)の実際のZ軸方向の現在位置
であるZ軸方向実位置を検出し、前記Z軸方向実位置が
前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸方向制
御用数値を補正しながら前記被加工物表面(Wa)を加
工する。このため、実際の加工値と設計値との差分を求
めるための試し加工をする必要がない。また、前記Z軸
方向制御用数値を補正しながら前記被加工物表面(W
a)を加工するので、Z軸方向の加工を高精度に行うこ
とができる。
発明の数値制御による被加工物表面加工方法では、被加
工物(W)または工具(T)のX軸方向目標位置に対応
するX軸方向制御用数値およびZ軸方向目標位置に対応
するZ軸方向制御用数値に基づいてX移動用モータ(M
x)およびZ移動用モータ(Mz)が回転駆動したときの
前記被加工物(W)または工具(T)のZ軸方向移動量
を検出する。前記Z軸方向移動量に基づいて前記被加工
物(W)または工具(T)の実際のZ軸方向の現在位置
であるZ軸方向実位置を検出し、前記Z軸方向実位置が
前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸方向制
御用数値を補正しながら前記被加工物表面(Wa)を加
工する。このため、実際の加工値と設計値との差分を求
めるための試し加工をする必要がない。また、前記Z軸
方向制御用数値を補正しながら前記被加工物表面(W
a)を加工するので、Z軸方向の加工を高精度に行うこ
とができる。
【0010】(第2発明)また、第2発明の数値制御に
よる被加工物表面加工装置は、次の要件(A01)〜(A
05)を備えたことを特徴とする、(A01)工具(T)お
よび被加工物(W)が互いに垂直なX軸方向およびZ軸
方向に相対的に移動するように前記工具(T)または被
加工物表面(Wa)を移動させるX移動用モータ(Mx)
およびZ移動用モータ(Mz)、(A02)前記被加工物
(W)または工具(T)のX軸方向目標位置に対応する
X軸方向制御用数値およびZ軸方向目標位置に対応する
Z軸方向制御用数値を記憶する制御用数値記憶手段(C
X1,CZ1)を有し、前記制御用数値に基づいて前記X
移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ(Mz)を回
転駆動する数値制御装置(C+Dx+Dz)、(A03)前
記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基づ
いて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ
(Mz)を回転駆動したときの前記被加工物(W)また
は工具(T)のZ軸方向移動量を検出するZ移動量検出
手段(CZ2)、(A04)前記Z軸方向移動量に基づい
て前記被加工物(W)または工具(T)の実際のZ軸方
向の現在位置であるZ軸方向実位置を検出するZ軸方向
実位置検出手段(CZ3)、(A05)前記Z軸方向実位
置が前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸方
向制御用数値を補正するZ軸方向制御用数値補正手段
(CZ4)。
よる被加工物表面加工装置は、次の要件(A01)〜(A
05)を備えたことを特徴とする、(A01)工具(T)お
よび被加工物(W)が互いに垂直なX軸方向およびZ軸
方向に相対的に移動するように前記工具(T)または被
加工物表面(Wa)を移動させるX移動用モータ(Mx)
およびZ移動用モータ(Mz)、(A02)前記被加工物
(W)または工具(T)のX軸方向目標位置に対応する
X軸方向制御用数値およびZ軸方向目標位置に対応する
Z軸方向制御用数値を記憶する制御用数値記憶手段(C
X1,CZ1)を有し、前記制御用数値に基づいて前記X
移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ(Mz)を回
転駆動する数値制御装置(C+Dx+Dz)、(A03)前
記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基づ
いて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ
(Mz)を回転駆動したときの前記被加工物(W)また
は工具(T)のZ軸方向移動量を検出するZ移動量検出
手段(CZ2)、(A04)前記Z軸方向移動量に基づい
て前記被加工物(W)または工具(T)の実際のZ軸方
向の現在位置であるZ軸方向実位置を検出するZ軸方向
実位置検出手段(CZ3)、(A05)前記Z軸方向実位
置が前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸方
向制御用数値を補正するZ軸方向制御用数値補正手段
(CZ4)。
【0011】(第2発明の作用)前記構成を備えた第2
発明の数値制御による被加工物表面加工装置では、X移
動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ(Mz)は、工
具(T)および被加工物(W)が互いに垂直なX軸方向
およびZ軸方向に相対的に移動するように前記工具
(T)または被加工物表面(Wa)を移動させる。数値
制御装置(C+Dx+Dz)は制御用数値記憶手段(CX
1,CZ1)を有し、前記制御用数値記憶手段(CX1,
CZ1)は前記被加工物(W)または工具(T)のX軸
方向目標位置に対応するX軸方向制御用数値およびZ軸
方向目標位置に対応するZ軸方向制御用数値を記憶す
る。前記数値制御装置(C+Dx+Dz)は、前記制御用
数値に基づいて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移
動用モータ(Mz)を回転駆動する。Z移動量検出手段
(CZ2)は、前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向
制御用数値に基づいて前記X移動用モータ(Mx)およ
びZ移動用モータ(Mz)を回転駆動したときの前記被
加工物(W)または工具(T)のZ軸方向移動量を検出
する。Z軸方向実位置検出手段(CZ3)は、前記Z軸
方向移動量に基づいて前記被加工物(W)または工具
(T)の実際のZ軸方向の現在位置であるZ軸方向実位
置を検出する。Z軸方向制御用数値補正手段(CZ4)
は前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向目標位置と一致す
るように前記Z軸方向制御用数値を補正する。このた
め、実際の加工値と設計上の値との差分を求めるための
試し加工を行うことなく、Z軸方向の加工を高精度に行
うことができる。
発明の数値制御による被加工物表面加工装置では、X移
動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ(Mz)は、工
具(T)および被加工物(W)が互いに垂直なX軸方向
およびZ軸方向に相対的に移動するように前記工具
(T)または被加工物表面(Wa)を移動させる。数値
制御装置(C+Dx+Dz)は制御用数値記憶手段(CX
1,CZ1)を有し、前記制御用数値記憶手段(CX1,
CZ1)は前記被加工物(W)または工具(T)のX軸
方向目標位置に対応するX軸方向制御用数値およびZ軸
方向目標位置に対応するZ軸方向制御用数値を記憶す
る。前記数値制御装置(C+Dx+Dz)は、前記制御用
数値に基づいて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移
動用モータ(Mz)を回転駆動する。Z移動量検出手段
(CZ2)は、前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向
制御用数値に基づいて前記X移動用モータ(Mx)およ
びZ移動用モータ(Mz)を回転駆動したときの前記被
加工物(W)または工具(T)のZ軸方向移動量を検出
する。Z軸方向実位置検出手段(CZ3)は、前記Z軸
方向移動量に基づいて前記被加工物(W)または工具
(T)の実際のZ軸方向の現在位置であるZ軸方向実位
置を検出する。Z軸方向制御用数値補正手段(CZ4)
は前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向目標位置と一致す
るように前記Z軸方向制御用数値を補正する。このた
め、実際の加工値と設計上の値との差分を求めるための
試し加工を行うことなく、Z軸方向の加工を高精度に行
うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】(第1発明の実施の形態1)第1
発明の数値制御による被加工物表面加工方法の実施の形
態1は、前記第1発明において、前記被加工物表面(W
a)に沿う前記X軸方向および前記被加工物表面(Wa)
に垂直な前記Z軸方向に移動させて前記被加工物表面
(Wa)を加工することを特徴とする。
発明の数値制御による被加工物表面加工方法の実施の形
態1は、前記第1発明において、前記被加工物表面(W
a)に沿う前記X軸方向および前記被加工物表面(Wa)
に垂直な前記Z軸方向に移動させて前記被加工物表面
(Wa)を加工することを特徴とする。
【0013】(第1発明の実施の形態1の作用)前記第
1発明の数値制御による被加工物表面加工方法の実施の
形態1では、前記被加工物表面(Wa)に沿う前記X軸
方向および前記被加工物表面(Wa)に垂直な前記Z軸
方向に移動させて前記被加工物表面(Wa)を加工す
る。したがって、前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向目
標位置と一致するように前記Z軸方向制御用数値を補正
しながら前記被加工物表面(Wa)を加工すると、Z軸
方向の加工を高精度に行うことができる。
1発明の数値制御による被加工物表面加工方法の実施の
形態1では、前記被加工物表面(Wa)に沿う前記X軸
方向および前記被加工物表面(Wa)に垂直な前記Z軸
方向に移動させて前記被加工物表面(Wa)を加工す
る。したがって、前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向目
標位置と一致するように前記Z軸方向制御用数値を補正
しながら前記被加工物表面(Wa)を加工すると、Z軸
方向の加工を高精度に行うことができる。
【0014】(第2発明の実施の形態1)第2発明の実
施の形態1の数値制御による被加工物表面加工装置は、
前記第2発明において、次の要件(A06)を備えたこと
を特徴とする。(A06)前記被加工物表面(Wa)に沿
う前記X軸方向および前記被加工物表面(Wa)に垂直
な前記Z軸方向に相対的に移動するように前記工具
(T)または被加工物表面(Wa)を移動させる前記X
移動用モータ(Mx)および前記Z移動用モータ(M
z)。
施の形態1の数値制御による被加工物表面加工装置は、
前記第2発明において、次の要件(A06)を備えたこと
を特徴とする。(A06)前記被加工物表面(Wa)に沿
う前記X軸方向および前記被加工物表面(Wa)に垂直
な前記Z軸方向に相対的に移動するように前記工具
(T)または被加工物表面(Wa)を移動させる前記X
移動用モータ(Mx)および前記Z移動用モータ(M
z)。
【0015】(第2発明の実施の形態1の作用)前記構
成を備えた第2発明の実施の形態1の数値制御による被
加工物表面(Wa)加工装置では、X移動用モータ(M
x)および前記Z移動用モータ(Mz)は、前記被加工物
表面(Wa)に沿う前記X軸方向および前記被加工物表
面(Wa)に垂直な前記Z軸方向に相対的に移動するよ
うに前記工具(T)または被加工物表面(Wa)を移動
させる。このため、前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向
目標位置と一致するように前記Z軸方向制御用数値を補
正しながら前記被加工物表面(Wa)を加工すると、前
記Z軸方向の加工を高精度に行うことができる。
成を備えた第2発明の実施の形態1の数値制御による被
加工物表面(Wa)加工装置では、X移動用モータ(M
x)および前記Z移動用モータ(Mz)は、前記被加工物
表面(Wa)に沿う前記X軸方向および前記被加工物表
面(Wa)に垂直な前記Z軸方向に相対的に移動するよ
うに前記工具(T)または被加工物表面(Wa)を移動
させる。このため、前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向
目標位置と一致するように前記Z軸方向制御用数値を補
正しながら前記被加工物表面(Wa)を加工すると、前
記Z軸方向の加工を高精度に行うことができる。
【0016】(第2発明の実施の形態2)第2発明の実
施の形態2の数値制御による被加工物表面加工装置は、
前記第2発明または第2発明の実施の形態1において、
次の要件(A07)を備えたことを特徴とする。(A07)
前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基
づいて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モー
タ(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータ(Mz)
の回転量を前記Z軸方向移動量として検出するZ移動用
モータ回転量検出手段により構成された前記Z移動量検
出手段(CZ2)。
施の形態2の数値制御による被加工物表面加工装置は、
前記第2発明または第2発明の実施の形態1において、
次の要件(A07)を備えたことを特徴とする。(A07)
前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基
づいて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モー
タ(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータ(Mz)
の回転量を前記Z軸方向移動量として検出するZ移動用
モータ回転量検出手段により構成された前記Z移動量検
出手段(CZ2)。
【0017】(第2発明の実施の形態2の作用)前記構
成を備えた第2発明の実施の形態2の数値制御による被
加工物表面加工装置では、前記Z移動量検出手段(CZ
2)を構成するZ移動用モータ回転量検出手段は、前記
X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基づい
て前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ
(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータの回転量
を前記Z軸方向移動量として検出する。
成を備えた第2発明の実施の形態2の数値制御による被
加工物表面加工装置では、前記Z移動量検出手段(CZ
2)を構成するZ移動用モータ回転量検出手段は、前記
X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基づい
て前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ
(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータの回転量
を前記Z軸方向移動量として検出する。
【0018】(第2発明の実施の形態3)第2発明の実
施の形態3の数値制御による被加工物表面加工装置は、
前記第2発明または第2発明の実施の形態1において、
次の要件(A08)を備えたことを特徴とする。(A08)
前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基
づいて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モー
タ(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータ(Mz)
の駆動電圧を前記Z軸方向移動量として検出するZ移動
用モータ駆動電圧検出手段により構成された前記Z移動
量検出手段(CZ2)。
施の形態3の数値制御による被加工物表面加工装置は、
前記第2発明または第2発明の実施の形態1において、
次の要件(A08)を備えたことを特徴とする。(A08)
前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基
づいて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モー
タ(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータ(Mz)
の駆動電圧を前記Z軸方向移動量として検出するZ移動
用モータ駆動電圧検出手段により構成された前記Z移動
量検出手段(CZ2)。
【0019】(第2発明の実施の形態3の作用)前記構
成を備えた第2発明の実施の形態3の数値制御による被
加工物表面加工装置では、前記Z移動量検出手段(CZ
2)を構成するZ移動用モータ出力電圧検出手段は、前
記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基づ
いて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ
(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータ(Mz)の
駆動電圧を前記Z軸方向移動量として検出する。
成を備えた第2発明の実施の形態3の数値制御による被
加工物表面加工装置では、前記Z移動量検出手段(CZ
2)を構成するZ移動用モータ出力電圧検出手段は、前
記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基づ
いて前記X移動用モータ(Mx)およびZ移動用モータ
(Mz)を回転駆動したときのZ移動用モータ(Mz)の
駆動電圧を前記Z軸方向移動量として検出する。
【0020】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施の形
態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。 (実施例1)図1は本発明の実施例1の表面加工装置の
概略斜視図である。図2は同実施例1の表面加工装置を
使用して被加工物表面を加工する方法の説明図である。
図3は前記図1に示す表面加工装置の制御部分のブロッ
ク線図である。
態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実
施例に限定されるものではない。 (実施例1)図1は本発明の実施例1の表面加工装置の
概略斜視図である。図2は同実施例1の表面加工装置を
使用して被加工物表面を加工する方法の説明図である。
図3は前記図1に示す表面加工装置の制御部分のブロッ
ク線図である。
【0021】図1において、Y軸テーブル1はY軸テー
ブル駆動モータMy(図3参照)によりY軸方向に位置
制御される。前記Y軸テーブル1上に支持されたX軸テ
ーブル2はX軸テーブル駆動モータ(X移動用モータ)
Mx(図3参照)によりX軸方向に位置制御される。前
記X軸テーブル2上に支持されたZ軸テーブル3はZ軸
テーブル駆動モータ(Z移動用モータ)Mz(図3参
照)によりZ軸方向に位置制御される。なお、前記モー
タMy,Mx,Mzはステップモータにより構成されてい
る。前記Z軸テーブル3には被加工物保持部材4を介し
て被加工物Wが保持されている。前記被加工物表面Wa
に対向する位置には工具回転軸6の先端に固着された工
具(この実施例では砥石)Tが配置されている。前記工
具Tは工具回転モータMT(図3参照)により回転す
る。
ブル駆動モータMy(図3参照)によりY軸方向に位置
制御される。前記Y軸テーブル1上に支持されたX軸テ
ーブル2はX軸テーブル駆動モータ(X移動用モータ)
Mx(図3参照)によりX軸方向に位置制御される。前
記X軸テーブル2上に支持されたZ軸テーブル3はZ軸
テーブル駆動モータ(Z移動用モータ)Mz(図3参
照)によりZ軸方向に位置制御される。なお、前記モー
タMy,Mx,Mzはステップモータにより構成されてい
る。前記Z軸テーブル3には被加工物保持部材4を介し
て被加工物Wが保持されている。前記被加工物表面Wa
に対向する位置には工具回転軸6の先端に固着された工
具(この実施例では砥石)Tが配置されている。前記工
具Tは工具回転モータMT(図3参照)により回転す
る。
【0022】したがって、前記工具Tを回転させた状態
で、前記Y軸テーブル1の位置を調節して工具Tに対向
する位置に被加工物表面Waを移動させて、前記Z軸テ
ーブル3を工具Tに向けて移動させると回転する工具T
に接触する被加工物表面Waは加工(切削)される。し
たがって、X軸テーブル2を移動させながら前記Z軸テ
ーブル3のZ軸方向の位置を調節することにより被加工
物表面WaをX軸方向(主走査方向)に沿って加工する
ことができる。前記X軸方向(主走査方向)の1加工ラ
インの加工(1ライン分のX軸方向加工工程)が終了し
た後に、前記Y軸テーブル1を適当量ピックフィードさ
せ、(Y軸方向移動工程を行い、)順次前記X軸方向加
工工程およびY軸方向移動工程を繰り返すことにより被
加工物表面Waの加工を行うことができる。
で、前記Y軸テーブル1の位置を調節して工具Tに対向
する位置に被加工物表面Waを移動させて、前記Z軸テ
ーブル3を工具Tに向けて移動させると回転する工具T
に接触する被加工物表面Waは加工(切削)される。し
たがって、X軸テーブル2を移動させながら前記Z軸テ
ーブル3のZ軸方向の位置を調節することにより被加工
物表面WaをX軸方向(主走査方向)に沿って加工する
ことができる。前記X軸方向(主走査方向)の1加工ラ
インの加工(1ライン分のX軸方向加工工程)が終了し
た後に、前記Y軸テーブル1を適当量ピックフィードさ
せ、(Y軸方向移動工程を行い、)順次前記X軸方向加
工工程およびY軸方向移動工程を繰り返すことにより被
加工物表面Waの加工を行うことができる。
【0023】図2において、被加工物表面WaのX軸方
向に延びる加工ラインはL1〜LNで示されている。前記
被加工物表面WaのY軸方向の幅は約20mmであり、
前記各加工ラインL1〜LNの隣接する加工ライン間の距
離ピックフィード量は0.1mmである。また、前記N
=200であり、前記加工ラインL1〜LNはY軸方向に
200本設定されている。本実施例1においては最初に
被加工物表面WaのY軸方向の中心線(Y軸方向の中心
を通るX軸方向に延びる線)の一方側の表面の外端の加
工ラインLN(N=200)=L200のX軸方向加工が行
われ、2番目に他方側の表面の外端の加工ラインL1の
X軸方向加工が行われ、3番目に前記一方側の表面のL
N-1=L199のX軸方向加工が行われ、4番目に前記他方
側の表面WaのL2のX軸方向加工が行われ、以後、前記
被加工物表面Waの一方側および他方側の表面の各加工
ラインのX軸方向加工工程が交互に行われる。
向に延びる加工ラインはL1〜LNで示されている。前記
被加工物表面WaのY軸方向の幅は約20mmであり、
前記各加工ラインL1〜LNの隣接する加工ライン間の距
離ピックフィード量は0.1mmである。また、前記N
=200であり、前記加工ラインL1〜LNはY軸方向に
200本設定されている。本実施例1においては最初に
被加工物表面WaのY軸方向の中心線(Y軸方向の中心
を通るX軸方向に延びる線)の一方側の表面の外端の加
工ラインLN(N=200)=L200のX軸方向加工が行
われ、2番目に他方側の表面の外端の加工ラインL1の
X軸方向加工が行われ、3番目に前記一方側の表面のL
N-1=L199のX軸方向加工が行われ、4番目に前記他方
側の表面WaのL2のX軸方向加工が行われ、以後、前記
被加工物表面Waの一方側および他方側の表面の各加工
ラインのX軸方向加工工程が交互に行われる。
【0024】(実施例1の制御部の説明)図3は前記図
1に示す表面加工装置の制御部分のブロック線図であ
る。前記コントローラCには、操作パネルPの入力信号
が入力されている。操作パネルPは、電源スイッチP
1、作動開始スイッチP2、作動停止スイッチP3、等を
備えている。また、前記コントローラCには、前記Y軸
テーブル1がホーム位置を通過したことを検出するホー
ム位置センサSNy、前記X軸テーブル2がホーム位置
を通過したことを検出するホーム位置センサSNx、前
記Z軸テーブル3がホーム位置を通過したことを検出す
るホーム位置センサSNz等の検出信号が入力されてい
る。前記各テーブル1〜3のホーム位置からの通過距離
を検出することにより常時前記各テーブル1〜3のホー
ム位置からの距離が検出されている。
1に示す表面加工装置の制御部分のブロック線図であ
る。前記コントローラCには、操作パネルPの入力信号
が入力されている。操作パネルPは、電源スイッチP
1、作動開始スイッチP2、作動停止スイッチP3、等を
備えている。また、前記コントローラCには、前記Y軸
テーブル1がホーム位置を通過したことを検出するホー
ム位置センサSNy、前記X軸テーブル2がホーム位置
を通過したことを検出するホーム位置センサSNx、前
記Z軸テーブル3がホーム位置を通過したことを検出す
るホーム位置センサSNz等の検出信号が入力されてい
る。前記各テーブル1〜3のホーム位置からの通過距離
を検出することにより常時前記各テーブル1〜3のホー
ム位置からの距離が検出されている。
【0025】図3において、Y軸テーブル駆動回路D
y、X軸テーブル駆動回路Dx、Z軸テーブル駆動回路D
z、工具回転駆動回路DTは、前記コントローラCから出
力される制御信号により作動する。前記Y軸テーブル駆
動回路Dyは、Y軸テーブル駆動モータMyを駆動してY
軸テーブル1の位置を調節する。前記X軸テーブル駆動
回路Dxは、X軸テーブル駆動モータMxを駆動してX軸
テーブル2の位置を調節する。前記Z軸テーブル駆動回
路Dzは、Z軸テーブル駆動モータMzを駆動してZ軸テ
ーブル3の位置を調節する。前記工具回転駆動回路DT
は、工具回転駆動モータMTを駆動して工具Tを回転さ
せる。なお、前記コントローラCと前記X軸テーブル駆
動回路Dxと前記Z軸テーブル駆動回路Dzとから前記X
軸テーブル駆動モータMxおよびZ軸テーブル駆動モー
タMzを回転駆動する数値制御装置(C+Dx+Dz)が
構成される。
y、X軸テーブル駆動回路Dx、Z軸テーブル駆動回路D
z、工具回転駆動回路DTは、前記コントローラCから出
力される制御信号により作動する。前記Y軸テーブル駆
動回路Dyは、Y軸テーブル駆動モータMyを駆動してY
軸テーブル1の位置を調節する。前記X軸テーブル駆動
回路Dxは、X軸テーブル駆動モータMxを駆動してX軸
テーブル2の位置を調節する。前記Z軸テーブル駆動回
路Dzは、Z軸テーブル駆動モータMzを駆動してZ軸テ
ーブル3の位置を調節する。前記工具回転駆動回路DT
は、工具回転駆動モータMTを駆動して工具Tを回転さ
せる。なお、前記コントローラCと前記X軸テーブル駆
動回路Dxと前記Z軸テーブル駆動回路Dzとから前記X
軸テーブル駆動モータMxおよびZ軸テーブル駆動モー
タMzを回転駆動する数値制御装置(C+Dx+Dz)が
構成される。
【0026】前記種々の入力信号に応じた処理を実行す
る前記コントローラCは、外部との信号の入出力および
入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インタ
ーフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよ
びデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモ
リ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM
(ランダムアクセスメモリ)、ならびに、前記ROMに
記憶されたプログラムに応じた入出力制御および演算処
理等を行うCPU(中央演算処理装置)等を有するコン
ピュータにより構成されており、前記ROMに記憶され
たプログラムを実行することにより種々の機能を実現す
ることができる。すなわち、コントローラCは次の機能
を有している。
る前記コントローラCは、外部との信号の入出力および
入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インタ
ーフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよ
びデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモ
リ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM
(ランダムアクセスメモリ)、ならびに、前記ROMに
記憶されたプログラムに応じた入出力制御および演算処
理等を行うCPU(中央演算処理装置)等を有するコン
ピュータにより構成されており、前記ROMに記憶され
たプログラムを実行することにより種々の機能を実現す
ることができる。すなわち、コントローラCは次の機能
を有している。
【0027】CY:Y軸方向移動制御手段 Y軸方向移動制御手段CYは、Y軸方向制御用数値記憶
手段CY1と、ピックフィード量記憶手段CY2とを有
し、前記ROMに記憶されたプログラムに従って前記Y
軸テーブル駆動回路Dyの作動制御信号を出力する。 CY1:Y軸方向制御用数値記憶手段 Y軸方向制御用数値記憶手段CY1は、Y軸方向制御用
数値(被加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータ
のうちのY軸方向のデータ)を記憶する CY2:ピックフィード量記憶手段 ピックフィード量記憶手段CY2は、Y軸方向のピック
フィード量(X軸方向のライン走査を終了する毎にY軸
方向に移動する移動量)を記憶する。
手段CY1と、ピックフィード量記憶手段CY2とを有
し、前記ROMに記憶されたプログラムに従って前記Y
軸テーブル駆動回路Dyの作動制御信号を出力する。 CY1:Y軸方向制御用数値記憶手段 Y軸方向制御用数値記憶手段CY1は、Y軸方向制御用
数値(被加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータ
のうちのY軸方向のデータ)を記憶する CY2:ピックフィード量記憶手段 ピックフィード量記憶手段CY2は、Y軸方向のピック
フィード量(X軸方向のライン走査を終了する毎にY軸
方向に移動する移動量)を記憶する。
【0028】CX:X軸方向移動制御手段 X軸方向移動制御手段CXは、X軸方向制御用数値記憶
手段CX1を有し、前記ROMに記憶されたプログラム
に従って前記X軸テーブル駆動回路Dxの作動制御信号
を出力する。 CX1:X軸方向制御用数値記憶手段 X軸方向制御用数値記憶手段CX1は、X軸方向制御用
数値(被加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータ
のうちのX軸方向のデータ)を記憶する。
手段CX1を有し、前記ROMに記憶されたプログラム
に従って前記X軸テーブル駆動回路Dxの作動制御信号
を出力する。 CX1:X軸方向制御用数値記憶手段 X軸方向制御用数値記憶手段CX1は、X軸方向制御用
数値(被加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータ
のうちのX軸方向のデータ)を記憶する。
【0029】CZ:Z軸方向移動制御手段 Z軸方向移動制御手段CZは、Z軸方向制御用数値(被
加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータのうちの
Z軸方向のデータ)を記憶するZ軸方向制御用数値記憶
手段CZ1、Z軸移動量検出手段CZ2、Z軸方向実位置
検出手段CZ3、および、Z軸方向制御用数値補正手段
CZ4を有し、前記Z軸方向制御用数値および前記RO
Mに記憶されたプログラムに従って前記Z軸テーブル駆
動回路Dzの作動制御信号を出力する。 CZ1:Z軸方向制御用数値記憶手段 Z軸方向制御用数値記憶手段CZ1は、Z軸方向制御用
数値(被加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータ
のうちのZ軸方向のデータ)を記憶する。
加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータのうちの
Z軸方向のデータ)を記憶するZ軸方向制御用数値記憶
手段CZ1、Z軸移動量検出手段CZ2、Z軸方向実位置
検出手段CZ3、および、Z軸方向制御用数値補正手段
CZ4を有し、前記Z軸方向制御用数値および前記RO
Mに記憶されたプログラムに従って前記Z軸テーブル駆
動回路Dzの作動制御信号を出力する。 CZ1:Z軸方向制御用数値記憶手段 Z軸方向制御用数値記憶手段CZ1は、Z軸方向制御用
数値(被加工物表面Waの加工後の形状を定めるデータ
のうちのZ軸方向のデータ)を記憶する。
【0030】CZ2:Z移動量検出手段 Z移動量検出手段CZ2は、前記Z軸方向制御用数値に
基づいて前記Z移動用モータMzを回転駆動したときの
前記被加工物WのZ軸方向移動量(Z軸テーブル駆動モ
ータの駆動電圧の積分値)を検出する。 CZ3:Z軸方向実位置検出手段 Z軸方向実位置検出手段CZ3は、前記Z軸方向移動量
に基づいて前記被加工物Wの実際のZ軸方向の現在位置
であるZ軸方向実位置を検出する。なお、リニアスケー
ル等を用いて実際の位置を検出することも可能である。 CZ4:Z軸方向制御用数値補正手段 Z軸方向制御用数値補正手段CZ4は、前記Z軸方向実
位置が前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸
方向制御用数値を補正する。
基づいて前記Z移動用モータMzを回転駆動したときの
前記被加工物WのZ軸方向移動量(Z軸テーブル駆動モ
ータの駆動電圧の積分値)を検出する。 CZ3:Z軸方向実位置検出手段 Z軸方向実位置検出手段CZ3は、前記Z軸方向移動量
に基づいて前記被加工物Wの実際のZ軸方向の現在位置
であるZ軸方向実位置を検出する。なお、リニアスケー
ル等を用いて実際の位置を検出することも可能である。 CZ4:Z軸方向制御用数値補正手段 Z軸方向制御用数値補正手段CZ4は、前記Z軸方向実
位置が前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸
方向制御用数値を補正する。
【0031】CT:工具回転駆動信号出力手段 工具回転駆動信号出力手段CTは、コントローラCのR
OMに記憶されたプログラムに従って前記工具回転駆動
回路DTの制御信号を出力する。
OMに記憶されたプログラムに従って前記工具回転駆動
回路DTの制御信号を出力する。
【0032】(実施例1の作用)図4はZ軸制御用数値
を補正せずに設計値通りに加工した場合の加工形状と補
正したZ軸制御用数値により加工した場合の加工形状の
説明図である。図5はZ軸制御用数値補正処理のフロー
チャートである。図4において、L0は設計した制御用
数値により定まる表面加工位置(目標位置)を示し、L
1はZ軸テーブル駆動モータMzの出力電圧から算出され
る表面加工位置(実位置)を示し、L2はL1(実位置)
に基づいてL0(目標位置)を補正したZ軸方向制御用
数値により定まる表面加工位置(補正目標位置)を示し
ている。前記補正したZ軸方向制御用数値を使用して数
値制御加工を行うことにより、図4のL0に示す表面加
工位置を加工(研磨用工具の場合は研磨加工)すること
ができる。図4において、表面加工位置の目標位置のZ
軸座標Z0に対して実位置のZ軸座標Z1が検出された場
合、目標位置の補正値Z2は例えば次式(1)で算出す
ることができる。 Z2=Z0+(Z0−Z1)=2Z0−Z1 ……………………………………(1)
を補正せずに設計値通りに加工した場合の加工形状と補
正したZ軸制御用数値により加工した場合の加工形状の
説明図である。図5はZ軸制御用数値補正処理のフロー
チャートである。図4において、L0は設計した制御用
数値により定まる表面加工位置(目標位置)を示し、L
1はZ軸テーブル駆動モータMzの出力電圧から算出され
る表面加工位置(実位置)を示し、L2はL1(実位置)
に基づいてL0(目標位置)を補正したZ軸方向制御用
数値により定まる表面加工位置(補正目標位置)を示し
ている。前記補正したZ軸方向制御用数値を使用して数
値制御加工を行うことにより、図4のL0に示す表面加
工位置を加工(研磨用工具の場合は研磨加工)すること
ができる。図4において、表面加工位置の目標位置のZ
軸座標Z0に対して実位置のZ軸座標Z1が検出された場
合、目標位置の補正値Z2は例えば次式(1)で算出す
ることができる。 Z2=Z0+(Z0−Z1)=2Z0−Z1 ……………………………………(1)
【0033】図5のZ軸制御用数値補正処理のフローチ
ャートは、加工装置の電源スイッチをオンすると処理が
開始される。ST1において、加工開始キーがオンされ
るか否か判断する。ノー(N)の場合はST1を繰り返
し実行し、イエス(Y)の場合はST2に移る。ST2に
おいて、所定の加工ラインの加工開始位置か否か判断す
る。ノー(N)の場合はST2を繰り返し実行し、イエ
ス(Y)の場合はST3に移る。ST3において、次の処
理を実行する。 (1)Z軸方向駆動電圧積分開始 (2)タイマTmに0.2secセットする
ャートは、加工装置の電源スイッチをオンすると処理が
開始される。ST1において、加工開始キーがオンされ
るか否か判断する。ノー(N)の場合はST1を繰り返
し実行し、イエス(Y)の場合はST2に移る。ST2に
おいて、所定の加工ラインの加工開始位置か否か判断す
る。ノー(N)の場合はST2を繰り返し実行し、イエ
ス(Y)の場合はST3に移る。ST3において、次の処
理を実行する。 (1)Z軸方向駆動電圧積分開始 (2)タイマTmに0.2secセットする
【0034】ST4において、タイマTmはタイムアップ
したか否か判断する。ノー(N)の場合はST4を繰り
返し実行し、イエス(Y)の場合はST5に移る。ST5
において次の処理を実行する。 (1)Z軸テーブル駆動モータMzの出力電圧の積分値
からZ軸テーブルの実位置(予測される実際の位置)を
算出する。なお、前記Z軸テーブル駆動モータMzの出
力電圧の積分値と前記実位置との関係は予め実験等によ
り求めておく。 (2)前記実位置(予測される実際の位置)に基づいて
Z軸方向制御用数値を補正し、記憶する。前記Z軸方向
制御用数値の補正は次のようにして行う。すなわち、補
正前のZ軸方向制御用数値(設計した数値で図4の目標
位置L0に対応する数値)をN0、前記実位置(図4のL
1に対応する位置)に対応するZ軸方向制御用数値をN1
とした場合に、補正したZ軸方向制御用数値N2(図4
のL2に対応する数値)は次式(2)で算出する。 N2=N0+(N0−N1)=2N0−N1 ……………………………………(2) なお、この式(2)の形は前記式(1)と同じである。 (3)タイマTmにTm=0.2secをセットする。
したか否か判断する。ノー(N)の場合はST4を繰り
返し実行し、イエス(Y)の場合はST5に移る。ST5
において次の処理を実行する。 (1)Z軸テーブル駆動モータMzの出力電圧の積分値
からZ軸テーブルの実位置(予測される実際の位置)を
算出する。なお、前記Z軸テーブル駆動モータMzの出
力電圧の積分値と前記実位置との関係は予め実験等によ
り求めておく。 (2)前記実位置(予測される実際の位置)に基づいて
Z軸方向制御用数値を補正し、記憶する。前記Z軸方向
制御用数値の補正は次のようにして行う。すなわち、補
正前のZ軸方向制御用数値(設計した数値で図4の目標
位置L0に対応する数値)をN0、前記実位置(図4のL
1に対応する位置)に対応するZ軸方向制御用数値をN1
とした場合に、補正したZ軸方向制御用数値N2(図4
のL2に対応する数値)は次式(2)で算出する。 N2=N0+(N0−N1)=2N0−N1 ……………………………………(2) なお、この式(2)の形は前記式(1)と同じである。 (3)タイマTmにTm=0.2secをセットする。
【0035】次にST6において、タイマTmはタイムア
ップしたか否か判断する。ノー(N)の場合はST6を
繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST7に移る。
ST7において、所定の加工ラインの加工が終了したか
否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST5に戻り、
イエス(Y)の場合はST8に移る。ST8において、Z
軸方向駆動電圧積分値をリセットする。ST9におい
て、全加工ラインの加工が終了したか否か判断する。ノ
ー(N)の場合は前記ST2に戻り、イエス(Y)の場
合は前記ST1に戻る。
ップしたか否か判断する。ノー(N)の場合はST6を
繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST7に移る。
ST7において、所定の加工ラインの加工が終了したか
否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST5に戻り、
イエス(Y)の場合はST8に移る。ST8において、Z
軸方向駆動電圧積分値をリセットする。ST9におい
て、全加工ラインの加工が終了したか否か判断する。ノ
ー(N)の場合は前記ST2に戻り、イエス(Y)の場
合は前記ST1に戻る。
【0036】(テスト例1)図6は前記実施例1の作用
効果を調べるためのテスト例1の結果を示すグラフであ
り、補正無しは設計値通りのZ軸方向制御用数値を使用
した場合、補正有りは実施例1の補正を行ったZ軸方向
制御用数値を使用した場合の、表面形状およびVCMD
(Velocity Comand、すなわち、速度指令)波形の測定
結果を示す図である。図6においてSRは被加工物(非
球面プラスチック金型入れ子、材質:超硬合金)表面の
曲率半径、Fは加工速度である。なお、前記被加工物を
加工に使用した工具Tはレジン砥石(#2400)であ
る。図6の形状のグラフの横軸は被加工物表面の加工ラ
インに沿うX軸、縦軸は被加工物表面の基準位置からの
凹凸量を示している。また、図6のVCMD波形のグラ
フの横軸は時間(sec)、縦軸はZ軸方向基準位置を
0としたZ軸方向の位置(μm)を示すグラフである。
図6から分かるように、加工表面の突起量(凹部の底と
凸部の頂点との差)は、補正した実施例の場合は0.0
5μmとなり、Z軸方向制御用数値を補正しない場合の
0.15μmの1/3の大きさとなった。
効果を調べるためのテスト例1の結果を示すグラフであ
り、補正無しは設計値通りのZ軸方向制御用数値を使用
した場合、補正有りは実施例1の補正を行ったZ軸方向
制御用数値を使用した場合の、表面形状およびVCMD
(Velocity Comand、すなわち、速度指令)波形の測定
結果を示す図である。図6においてSRは被加工物(非
球面プラスチック金型入れ子、材質:超硬合金)表面の
曲率半径、Fは加工速度である。なお、前記被加工物を
加工に使用した工具Tはレジン砥石(#2400)であ
る。図6の形状のグラフの横軸は被加工物表面の加工ラ
インに沿うX軸、縦軸は被加工物表面の基準位置からの
凹凸量を示している。また、図6のVCMD波形のグラ
フの横軸は時間(sec)、縦軸はZ軸方向基準位置を
0としたZ軸方向の位置(μm)を示すグラフである。
図6から分かるように、加工表面の突起量(凹部の底と
凸部の頂点との差)は、補正した実施例の場合は0.0
5μmとなり、Z軸方向制御用数値を補正しない場合の
0.15μmの1/3の大きさとなった。
【0037】(テスト例2)図7は前記実施例1の作用
効果を調べるためのテスト例2の結果を示すグラフであ
る。図7に示したテスト結果の加工条件は、次に示す以
外は前記テスト例1と同じである。 F=240mm/min 図7から分かるように、加工表面の突起量は、補正した
実施例の場合は0.13μmとなり、Z軸方向制御用数
値を補正しない場合の0.37μmの約1/3の大きさ
となった。
効果を調べるためのテスト例2の結果を示すグラフであ
る。図7に示したテスト結果の加工条件は、次に示す以
外は前記テスト例1と同じである。 F=240mm/min 図7から分かるように、加工表面の突起量は、補正した
実施例の場合は0.13μmとなり、Z軸方向制御用数
値を補正しない場合の0.37μmの約1/3の大きさ
となった。
【0038】(テスト例3)図8は前記実施例1の作用
効果を調べるためのテスト例3の結果を示すグラフであ
る。図8に示したテスト結果の加工条件は、次に示す以
外は前記テスト例1と同じである。 SR=578mm 図8から分かるように、加工表面の突起量は、補正した
実施例の場合は0.05μmとなり、Z軸方向制御用数
値を補正しない場合の0.1μmの1/2の大きさとな
った。 (テスト例4)図9は前記実施例1の作用効果を調べる
ためのテスト例4の結果を示すグラフである。図9に示
したテスト結果の加工条件は、次に示す以外は前記テス
ト例1と同じである。 SR=578mm F=240mm/min 図9から分かるように、加工表面の突起量は、補正した
実施例の場合は0.05μmとなり、Z軸方向制御用数
値を補正しない場合の0.1μmの1/2の大きさとな
った。
効果を調べるためのテスト例3の結果を示すグラフであ
る。図8に示したテスト結果の加工条件は、次に示す以
外は前記テスト例1と同じである。 SR=578mm 図8から分かるように、加工表面の突起量は、補正した
実施例の場合は0.05μmとなり、Z軸方向制御用数
値を補正しない場合の0.1μmの1/2の大きさとな
った。 (テスト例4)図9は前記実施例1の作用効果を調べる
ためのテスト例4の結果を示すグラフである。図9に示
したテスト結果の加工条件は、次に示す以外は前記テス
ト例1と同じである。 SR=578mm F=240mm/min 図9から分かるように、加工表面の突起量は、補正した
実施例の場合は0.05μmとなり、Z軸方向制御用数
値を補正しない場合の0.1μmの1/2の大きさとな
った。
【0039】(変更例)以上、本発明の実施例を詳述し
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 (H01)前記Z移動量検出手段CZ2は、前記被加工物
WのZ軸方向移動量として、前記X軸方向制御用数値お
よびZ軸方向制御用数値に基づいて前記X軸テーブル駆
動モータMxおよびZ軸テーブル駆動モータMzを回転駆
動したときのZ軸テーブル駆動モータMzの回転量や前
記Z軸テーブル駆動モータMzの出力電圧を検出するこ
とが可能である。
たが、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内
で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更
実施例を下記に例示する。 (H01)前記Z移動量検出手段CZ2は、前記被加工物
WのZ軸方向移動量として、前記X軸方向制御用数値お
よびZ軸方向制御用数値に基づいて前記X軸テーブル駆
動モータMxおよびZ軸テーブル駆動モータMzを回転駆
動したときのZ軸テーブル駆動モータMzの回転量や前
記Z軸テーブル駆動モータMzの出力電圧を検出するこ
とが可能である。
【0040】
【発明の効果】前述の本発明の数値制御による被加工物
表面加工装置および方法は、下記の効果を奏することが
できる。 (E01)表面加工作業中に制御用数値を補正することに
より、試し加工を行うことなく、高精度の表面加工を行
うことができる。
表面加工装置および方法は、下記の効果を奏することが
できる。 (E01)表面加工作業中に制御用数値を補正することに
より、試し加工を行うことなく、高精度の表面加工を行
うことができる。
【0041】
【図1】 図1は本発明の実施例1の表面加工装置の概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図2】 図2は同実施例1の表面加工装置を使用して
被加工物表面を加工する方法の説明図である。
被加工物表面を加工する方法の説明図である。
【図3】 図3は前記図1に示す表面加工装置の制御部
分のブロック線図である。
分のブロック線図である。
【図4】 図4はZ軸制御用数値を補正せずに設計値通
りに加工した場合の加工形状と補正したZ軸制御用数値
により加工した場合の加工形状の説明図である。
りに加工した場合の加工形状と補正したZ軸制御用数値
により加工した場合の加工形状の説明図である。
【図5】 図5はZ軸制御用数値補正処理のフローチャ
ートである。
ートである。
【図6】 図6は前記実施例1の作用効果を調べるため
のテスト例1の結果を示すグラフであり、補正無しは設
計値通りのZ軸方向制御用数値を使用した場合、補正有
りは実施例1の補正を行ったZ軸方向制御用数値を使用
した場合の、表面形状およびVCMD(Velocity Coman
d、すなわち、速度指令)波形の測定結果を示す図であ
る。
のテスト例1の結果を示すグラフであり、補正無しは設
計値通りのZ軸方向制御用数値を使用した場合、補正有
りは実施例1の補正を行ったZ軸方向制御用数値を使用
した場合の、表面形状およびVCMD(Velocity Coman
d、すなわち、速度指令)波形の測定結果を示す図であ
る。
【図7】 図7は前記実施例1の作用効果を調べるため
のテスト例2の結果を示すグラフである。
のテスト例2の結果を示すグラフである。
【図8】 図8は前記実施例1の作用効果を調べるため
のテスト例3の結果を示すグラフである。
のテスト例3の結果を示すグラフである。
【図9】 図9は前記実施例1の作用効果を調べるため
のテスト例4の結果を示すグラフである。
のテスト例4の結果を示すグラフである。
【図10】 図10は設計した形状に加工できない場合
を示す図で、図10Aは被加工物表面の全体形状を示す
図、図10Bは前記図10Aの矢印XBで示す部分の拡
大図である。
を示す図で、図10Aは被加工物表面の全体形状を示す
図、図10Bは前記図10Aの矢印XBで示す部分の拡
大図である。
CY1,CX1,CZ1…制御用数値記憶手段、CZ2…Z
移動量検出手段、CZ3…Z軸方向実位置検出手段、C
Z4…Z軸方向制御用数値補正手段、T…工具、W…被
加工物、Wa…被加工物表面、My…Y移動用モータ(Y
軸テーブル駆動モータ)、Mx…X移動用モータ(X軸
テーブル駆動モータ)、Mz…Z移動用モータ(Z軸テ
ーブル駆動モータ)、(C+Dx+Dz)…数値制御装
置。
移動量検出手段、CZ3…Z軸方向実位置検出手段、C
Z4…Z軸方向制御用数値補正手段、T…工具、W…被
加工物、Wa…被加工物表面、My…Y移動用モータ(Y
軸テーブル駆動モータ)、Mx…X移動用モータ(X軸
テーブル駆動モータ)、Mz…Z移動用モータ(Z軸テ
ーブル駆動モータ)、(C+Dx+Dz)…数値制御装
置。
Claims (6)
- 【請求項1】 被加工物または工具のX軸方向目標位置
に対応するX軸方向制御用数値に基づいて制御されるX
移動用モータおよびZ軸方向目標位置に対応するZ軸方
向制御用数値に基づいて制御されるZ移動用モータによ
り、被加工物または工具をX軸方向および前記Z軸方向
に移動させて前記被加工物表面を加工する数値制御によ
る被加工物表面加工方法において、 前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値に基
づいて前記X移動用モータおよびZ移動用モータを回転
駆動したときの前記被加工物または工具のZ軸方向移動
量を検出し、 前記Z軸方向移動量に基づいて前記被加工物または工具
の実際のZ軸方向の現在位置であるZ軸方向実位置を検
出し、 前記Z軸方向実位置が前記Z軸方向目標位置と一致する
ように前記Z軸方向制御用数値を補正しながら前記被加
工物表面を加工する数値制御による被加工物表面加工方
法。 - 【請求項2】 前記被加工物表面に沿う前記X軸方向お
よび前記被加工物表面に垂直な前記Z軸方向に移動させ
て前記被加工物表面を加工する請求項1記載の数値制御
による被加工物表面加工方法。 - 【請求項3】 次の要件(A01)〜(A05)を備えた数
値制御による被加工物表面加工装置、(A01)工具およ
び被加工物が互いに垂直なX軸方向およびZ軸方向に相
対的に移動するように前記工具または被加工物表面を移
動させるX移動用モータおよびZ移動用モータ、(A0
2)前記被加工物または工具のX軸方向目標位置に対応
するX軸方向制御用数値およびZ軸方向目標位置に対応
するZ軸方向制御用数値を記憶する制御用数値記憶手段
を有し、前記制御用数値に基づいて前記X移動用モータ
およびZ移動用モータを回転駆動する数値制御装置、
(A03)前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用
数値に基づいて前記X移動用モータおよびZ移動用モー
タを回転駆動したときの前記被加工物または工具のZ軸
方向移動量を検出するZ移動量検出手段、(A04)前記
Z軸方向移動量に基づいて前記被加工物または工具の実
際のZ軸方向の現在位置であるZ軸方向実位置を検出す
るZ軸方向実位置検出手段、(A05)前記Z軸方向実位
置が前記Z軸方向目標位置と一致するように前記Z軸方
向制御用数値を補正するZ軸方向制御用数値補正手段。 - 【請求項4】 次の要件(A06)を備えた請求項3記載
の数値制御による被加工物表面加工装置、(A06)前記
被加工物表面に沿う前記X軸方向および前記被加工物表
面に垂直な前記Z軸方向に相対的に移動するように前記
工具または被加工物表面を移動させる前記X移動用モー
タおよび前記Z移動用モータ、 - 【請求項5】 次の要件(A07)を備えた請求項3また
は4記載の数値制御による被加工物表面加工装置、(A
07)前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値
に基づいて前記X移動用モータおよびZ移動用モータを
回転駆動したときのZ移動用モータの回転量を前記Z軸
方向移動量として検出するZ移動用モータ回転量検出手
段により構成された前記Z移動量検出手段。 - 【請求項6】 次の要件(A08)を備えた請求項3また
は4記載の数値制御による被加工物表面加工装置、(A
08)前記X軸方向制御用数値およびZ軸方向制御用数値
に基づいて前記X移動用モータおよびZ移動用モータを
回転駆動したときのZ移動用モータの駆動電圧を前記Z
軸方向移動量として検出するZ移動用モータ駆動電圧検
出手段により構成された前記Z移動量検出手段。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11068643A JP2000267713A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 数値制御による被加工物表面加工装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11068643A JP2000267713A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 数値制御による被加工物表面加工装置および方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000267713A true JP2000267713A (ja) | 2000-09-29 |
Family
ID=13379618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11068643A Pending JP2000267713A (ja) | 1999-03-15 | 1999-03-15 | 数値制御による被加工物表面加工装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000267713A (ja) |
-
1999
- 1999-03-15 JP JP11068643A patent/JP2000267713A/ja active Pending
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