JP2750959B2 - Ｎｃ非円形加工機 - Google Patents
Ｎｃ非円形加工機Info
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- JP2750959B2 JP2750959B2 JP3122675A JP12267591A JP2750959B2 JP 2750959 B2 JP2750959 B2 JP 2750959B2 JP 3122675 A JP3122675 A JP 3122675A JP 12267591 A JP12267591 A JP 12267591A JP 2750959 B2 JP2750959 B2 JP 2750959B2
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- spindle
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は旋削・研削等で非円形形
状を加工するためのＮＣ非円形加工機に関する。
状を加工するためのＮＣ非円形加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、楕円ピストン，カムシャフト等の
断面形状が非円形形状の工作物を高速，高能率で加工す
るために、一般にカム倣い方式やＮＣ方式による非円形
加工機例えばピストン加工旋盤，カム研削盤等が用いら
れている。
断面形状が非円形形状の工作物を高速，高能率で加工す
るために、一般にカム倣い方式やＮＣ方式による非円形
加工機例えばピストン加工旋盤，カム研削盤等が用いら
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように非円形加工
機では工具を工作物と一体のカムの回転に倣わせるか、
ＮＣで同期させ、非円形形状に追従するように揺動させ
て加工を行っている。このため工作物の回転を高速にす
ると可動部の慣性力が増大して反転する際の反力が大き
くなり機械が振動を起こして加工形状誤差が大きくな
る。そこで誤差を小さくするに反力を小さくするため
可動部重量の軽量化を計る。反転する際の加速度を小
さくするため工作物回転速度を不等速となるように制御
する。製品を加工する前に試切削を行い、工作物の形
状誤差を測定し、マスタカムの修正やプロフィールデー
タを修正する。などの対策が講じられているが、未だ目
的とする十分な高速性と高精度が経済的に達成されない
という問題があってユーザの要求が満足されていない。
機では工具を工作物と一体のカムの回転に倣わせるか、
ＮＣで同期させ、非円形形状に追従するように揺動させ
て加工を行っている。このため工作物の回転を高速にす
ると可動部の慣性力が増大して反転する際の反力が大き
くなり機械が振動を起こして加工形状誤差が大きくな
る。そこで誤差を小さくするに反力を小さくするため
可動部重量の軽量化を計る。反転する際の加速度を小
さくするため工作物回転速度を不等速となるように制御
する。製品を加工する前に試切削を行い、工作物の形
状誤差を測定し、マスタカムの修正やプロフィールデー
タを修正する。などの対策が講じられているが、未だ目
的とする十分な高速性と高精度が経済的に達成されない
という問題があってユーザの要求が満足されていない。
【０００４】発明者らは種々の研究で誤差発生原因を追
求した結果、非円形形状を加工する場合、図６に示すよ
うに、実際の工具の軌跡ｘａ（θ）は指令形状ｘｃ
（θ）に機械のたわみ・振動による誤差δ（θ）が加算
され、ｘａ（θ）＝ｘｃ（θ）＋δ（θ）となる。ここ
で、誤差δ（θ）を補正値として目標形状ｘｏ（θ）か
ら減算した形状、すなわち ｘｃ（θ）＝ｘｏ（θ）−δ（θ） を指令すれば実際の工具軌跡ｘａ（θ）は ｘａ（θ）＝ｘｃ（θ）＋δ（θ） ＝（ｘｏ（θ）−δ（θ））＋δ（θ） ＝ ｘｏ（θ） となり、目標形状通りの加工が可能となる。このことは
つまり誤差δ（θ）を正確に検出し補正することにより
高精度な非円形形状加工が可能であることを示してい
る。
求した結果、非円形形状を加工する場合、図６に示すよ
うに、実際の工具の軌跡ｘａ（θ）は指令形状ｘｃ
（θ）に機械のたわみ・振動による誤差δ（θ）が加算
され、ｘａ（θ）＝ｘｃ（θ）＋δ（θ）となる。ここ
で、誤差δ（θ）を補正値として目標形状ｘｏ（θ）か
ら減算した形状、すなわち ｘｃ（θ）＝ｘｏ（θ）−δ（θ） を指令すれば実際の工具軌跡ｘａ（θ）は ｘａ（θ）＝ｘｃ（θ）＋δ（θ） ＝（ｘｏ（θ）−δ（θ））＋δ（θ） ＝ ｘｏ（θ） となり、目標形状通りの加工が可能となる。このことは
つまり誤差δ（θ）を正確に検出し補正することにより
高精度な非円形形状加工が可能であることを示してい
る。
【０００５】非円形形状加工中の工具の軌跡ｘａ（θ）
は誤差δ（θ）を含んでいるため、 ｘａ（θ）＝ｘｏ（θ）＋δ（θ） ………… となる。この時工具の移動加速度αａ（θ）は式より θ＝ωｔ ω：ワークの回転角速度（ｒａｄ／ｓ
ｅｃ） ｔ：時間（ｓｅｃ） とし、時間ｔで２回微分すると αａ（θ）＝ω2 ｛（ｄ2 ｘｏ（θ）／ｄθ2 ）＋（ｄ2 δ（θ）／ｄθ2 ）｝ ………… となる。ここで ω2 ・｛ｄ2 ｘｏ（θ）／ｄθ2 ｝ は工具が誤差＝０で移動した場合の理論加速度である。
は誤差δ（θ）を含んでいるため、 ｘａ（θ）＝ｘｏ（θ）＋δ（θ） ………… となる。この時工具の移動加速度αａ（θ）は式より θ＝ωｔ ω：ワークの回転角速度（ｒａｄ／ｓ
ｅｃ） ｔ：時間（ｓｅｃ） とし、時間ｔで２回微分すると αａ（θ）＝ω2 ｛（ｄ2 ｘｏ（θ）／ｄθ2 ）＋（ｄ2 δ（θ）／ｄθ2 ）｝ ………… となる。ここで ω2 ・｛ｄ2 ｘｏ（θ）／ｄθ2 ｝ は工具が誤差＝０で移動した場合の理論加速度である。
【０００６】 αｏ（θ）＝ω2 ・｛ｄ2 ｘｏ（θ）／ｄθ2｝ とすると、式は αａ（θ）＝αｏ（θ）＋ω2 ・（ｄ2 δ（θ）／ｄθ2 ） ｄ2 δ（θ）／ｄθ2 ＝ω-2｛αａ（θ）−αｏ（θ）｝………… となる。よって誤差δ（θ）は、式を時間ｔで２回積
分して δ（θ）＝ω-2 ∬｛αａ（θ）−αｏ（θ）｝ｄｔ ………… となる。αｏ（θ）を目標形状より算出し、工具移動中
の実加速度αａ（θ）を加速度センサにて検出すれば誤
差δ（θ）が算出できる。この値を補正値とすることに
より高精度な非円形形状加工が可能となることに想到し
た。
分して δ（θ）＝ω-2 ∬｛αａ（θ）−αｏ（θ）｝ｄｔ ………… となる。αｏ（θ）を目標形状より算出し、工具移動中
の実加速度αａ（θ）を加速度センサにて検出すれば誤
差δ（θ）が算出できる。この値を補正値とすることに
より高精度な非円形形状加工が可能となることに想到し
た。
【０００７】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは経
済的で十分満足できる高速性と高精度の非円形加工が可
能なＮＣ非円形加工機を提供しようとするものである。
題点に鑑みなされたもので、その目的とするところは経
済的で十分満足できる高速性と高精度の非円形加工が可
能なＮＣ非円形加工機を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明は、主軸に取付けられた工作物を回転させ、
工具を主軸回転に同期して切込方向に往復移動させるこ
とにより非円形形状に加工するＮＣ加工機において、前
記主軸の角度検出器と、前記工具の切込方向の加速度を
慣性力で検出する加速度センサと、該加速度センサで検
出した主軸角度の分割数に対応した実加速度データにも
とづく切込誤差成分を算出する演算手段と、算出された
誤差成分を形状補正値として目標形状データから指令値
データを算出する演算手段とを含んでなり指令値データ
により工具を駆動するものである。
めに本発明は、主軸に取付けられた工作物を回転させ、
工具を主軸回転に同期して切込方向に往復移動させるこ
とにより非円形形状に加工するＮＣ加工機において、前
記主軸の角度検出器と、前記工具の切込方向の加速度を
慣性力で検出する加速度センサと、該加速度センサで検
出した主軸角度の分割数に対応した実加速度データにも
とづく切込誤差成分を算出する演算手段と、算出された
誤差成分を形状補正値として目標形状データから指令値
データを算出する演算手段とを含んでなり指令値データ
により工具を駆動するものである。
【０００９】
【作用】副横送り台上の刃物台２０に設けた加速度セン
サ２２により主軸角度分割数Ｎ個の実加速度データを求
め、このデータαａｉ，主軸回転数ｎ，主軸角度分割数
Ｎとより形状補正値データＸｈｉを求めて、この値にも
とづき求められた指令値データＸｃｉによって工具を駆
動して非円形形状を加工する。
サ２２により主軸角度分割数Ｎ個の実加速度データを求
め、このデータαａｉ，主軸回転数ｎ，主軸角度分割数
Ｎとより形状補正値データＸｈｉを求めて、この値にも
とづき求められた指令値データＸｃｉによって工具を駆
動して非円形形状を加工する。
【００１０】
【実施例】以下実施例を旋盤の場合におけるブロック図
の図１にもとづいて説明する。公知の旋盤において図示
しないベッド上に主軸台１が固設され、先端にチャック
２を嵌着した主軸３が軸受によって回転可能に軸承され
ていて、後端のプーリが主軸駆動モータ４の出力軸のプ
ーリとベルトによって回転連結されている。またベッド
上には主軸３と対向して移動位置決め可能な心押台５が
載置されており、心押軸６のセンタで工作物Ｗが支持さ
れる。
の図１にもとづいて説明する。公知の旋盤において図示
しないベッド上に主軸台１が固設され、先端にチャック
２を嵌着した主軸３が軸受によって回転可能に軸承され
ていて、後端のプーリが主軸駆動モータ４の出力軸のプ
ーリとベルトによって回転連結されている。またベッド
上には主軸３と対向して移動位置決め可能な心押台５が
載置されており、心押軸６のセンタで工作物Ｗが支持さ
れる。
【００１１】さらにベッド上の主軸と平行な水平案内面
８上には往復台９が移動可能に載置され、ナットがベッ
ドに軸承された送りねじ１０に螺合していてサーボモー
タ１１の回転で移動位置決め制御されるようになってい
る。往復台９上にはＸ軸方向の案内面上に主横送り台１
２が載置されナットが往復台９に軸承された送りねじ１
３と螺合していてサーボモータ１４の回転で移動位置制
御されるようになっている。
８上には往復台９が移動可能に載置され、ナットがベッ
ドに軸承された送りねじ１０に螺合していてサーボモー
タ１１の回転で移動位置決め制御されるようになってい
る。往復台９上にはＸ軸方向の案内面上に主横送り台１
２が載置されナットが往復台９に軸承された送りねじ１
３と螺合していてサーボモータ１４の回転で移動位置制
御されるようになっている。
【００１２】さらに主横送り台１２上にはＸ軸方向の案
内面上に副横送り台１６が載置されナットが主横送り台
１２上に軸承された送りねじ１７と螺合していて位置検
出器２３付のサーボモータ１８の回転で移動位置決め制
御されるようになっている（以後この制御の駆動軸をカ
ム軸と称する）。この副横送り台１６上にはタレット１
９を有するタレット刃物台２０が設けられている。主軸
台１または主軸３に信号発生装置例えば光学式，磁気式
の角度検出器若しくはパルスジェネレータ２１が設けら
れている。さらにタレット刃物台２０には加速度を慣性
力によって検出する加速度センサ２２が取付けられてい
る。
内面上に副横送り台１６が載置されナットが主横送り台
１２上に軸承された送りねじ１７と螺合していて位置検
出器２３付のサーボモータ１８の回転で移動位置決め制
御されるようになっている（以後この制御の駆動軸をカ
ム軸と称する）。この副横送り台１６上にはタレット１
９を有するタレット刃物台２０が設けられている。主軸
台１または主軸３に信号発生装置例えば光学式，磁気式
の角度検出器若しくはパルスジェネレータ２１が設けら
れている。さらにタレット刃物台２０には加速度を慣性
力によって検出する加速度センサ２２が取付けられてい
る。
【００１３】ＮＣ装置３０は少なくとも以下の構成を有
している。不揮発性のバブルメモリ３１はパソコン等の
形状データ作成装置で作成されたデータを記憶するフロ
ッピディスク４１からフロッピドライブ４２で読みださ
れたデータ或いはテープ４３からテープリーダ４４で読
み出された各種のデータを記憶する。
している。不揮発性のバブルメモリ３１はパソコン等の
形状データ作成装置で作成されたデータを記憶するフロ
ッピディスク４１からフロッピドライブ４２で読みださ
れたデータ或いはテープ４３からテープリーダ４４で読
み出された各種のデータを記憶する。
【００１４】メインプロセッサ３２は機械全般を制御す
るＣＰＵ３２１及び各種データ用のＲＡＭ３２２が設け
られている。このＲＡＭ３２２には以下のものが含まれ
ている。図２において、工作物を加工する際の主軸回転
数ｎを記憶する主軸回転数データ領域３２２ａ、主軸角
度分割数Ｎを記憶する主軸角度分割数データ領域３２２
ｂ、工作物の断面形状を極座標系で表した目標形状デー
タＸｏｉを記憶する目標形状データ領域３２２ｃ、目標
形状データ，加工の際の主軸回転数，主軸角度分割数に
より計算される理論速度データＶｏｉを記憶する理論速
度データ領域３２２ｄ、
るＣＰＵ３２１及び各種データ用のＲＡＭ３２２が設け
られている。このＲＡＭ３２２には以下のものが含まれ
ている。図２において、工作物を加工する際の主軸回転
数ｎを記憶する主軸回転数データ領域３２２ａ、主軸角
度分割数Ｎを記憶する主軸角度分割数データ領域３２２
ｂ、工作物の断面形状を極座標系で表した目標形状デー
タＸｏｉを記憶する目標形状データ領域３２２ｃ、目標
形状データ，加工の際の主軸回転数，主軸角度分割数に
より計算される理論速度データＶｏｉを記憶する理論速
度データ領域３２２ｄ、
【００１５】理論速度データ，主軸回転数，主軸角度分
割数により計算される理論加速度データα0 ｉを記憶す
る理論加速度データ領域３２２ｅ、加速度センサ２２に
より検出した実加速度データαａｉを記憶する実加速度
データ領域３２２ｆ、実加速度データ，主軸回転数，主
軸角度分割数より計算される実速度データＶａｉを記憶
する実速度データ領域３２２ｇ、
割数により計算される理論加速度データα0 ｉを記憶す
る理論加速度データ領域３２２ｅ、加速度センサ２２に
より検出した実加速度データαａｉを記憶する実加速度
データ領域３２２ｆ、実加速度データ，主軸回転数，主
軸角度分割数より計算される実速度データＶａｉを記憶
する実速度データ領域３２２ｇ、
【００１６】カム軸の揺動による機械の振動等の誤差を
補正するための形状補正値データＸｈｉを記憶する形状
補正値データ領域３２２ｈ、目標形状データ，形状補正
値データより計算されカム軸制御に用いる指令値データ
Ｘｃｉを記憶する指令値データ領域３２２ｊ、形状補正
値データＸｈｉを計算する過程で一時的にデータを記憶
する一時データ領域３２２ｋ、が設けられている。
補正するための形状補正値データＸｈｉを記憶する形状
補正値データ領域３２２ｈ、目標形状データ，形状補正
値データより計算されカム軸制御に用いる指令値データ
Ｘｃｉを記憶する指令値データ領域３２２ｊ、形状補正
値データＸｈｉを計算する過程で一時的にデータを記憶
する一時データ領域３２２ｋ、が設けられている。
【００１７】カム軸を高速，高精度に制御するためのカ
ム軸制御プロセッサ３３には以下のものが含まれてい
る。図２において、主軸に取付けたパルスジェネレータ
２１の信号により指令値データ，制御おくれの補正値デ
ータを出力するタイミング及びカム軸位置検出器２３か
らの位置信号、加速度センサ２２から実加速度データを
取り込むタイミングを制御するアクセスコントローラ３
３１、
ム軸制御プロセッサ３３には以下のものが含まれてい
る。図２において、主軸に取付けたパルスジェネレータ
２１の信号により指令値データ，制御おくれの補正値デ
ータを出力するタイミング及びカム軸位置検出器２３か
らの位置信号、加速度センサ２２から実加速度データを
取り込むタイミングを制御するアクセスコントローラ３
３１、
【００１８】メインプロセッサ３２より転送される指令
値データＸｃｉを記憶する指令値データ用ＲＡＭ３３
２、カム軸を指令値通り駆動するためカム軸サーボ系の
制御おくれの補正をするための制御おくれの補正値デー
タ用ＲＡＭ３３３、制御おくれの補正値データを従来の
制御の制御方式である繰り返し制御等で求めるため偏差
値データを一時記憶する偏差値データ用ＲＡＭ３３４、
なお、偏差値データ用ＲＡＭは制御おくれ補正値データ
を演算等により求める場合は必ずしも必要でない。
値データＸｃｉを記憶する指令値データ用ＲＡＭ３３
２、カム軸を指令値通り駆動するためカム軸サーボ系の
制御おくれの補正をするための制御おくれの補正値デー
タ用ＲＡＭ３３３、制御おくれの補正値データを従来の
制御の制御方式である繰り返し制御等で求めるため偏差
値データを一時記憶する偏差値データ用ＲＡＭ３３４、
なお、偏差値データ用ＲＡＭは制御おくれ補正値データ
を演算等により求める場合は必ずしも必要でない。
【００１９】工具近傍に設けた加速度センサ２２から検
出する実加速度データαａｉを一時的に記憶する実加速
度データ用ＲＡＭ３３５、そしてカム軸位置検出器２３
の検出値と指令値データ用ＲＡＭの記憶値とを加減算す
る加減算器３４、加減算器３４の出力と制御おくれ補正
値データ用ＲＡＭ３３３のデータとを加算する加算器３
５、偏差値データより制御おくれ補正値データを求める
演算器３９が設けられている。３６，３７はモータの駆
動装置、３８はインタフエース、３９はＡ／Ｄ変換器で
ある。
出する実加速度データαａｉを一時的に記憶する実加速
度データ用ＲＡＭ３３５、そしてカム軸位置検出器２３
の検出値と指令値データ用ＲＡＭの記憶値とを加減算す
る加減算器３４、加減算器３４の出力と制御おくれ補正
値データ用ＲＡＭ３３３のデータとを加算する加算器３
５、偏差値データより制御おくれ補正値データを求める
演算器３９が設けられている。３６，３７はモータの駆
動装置、３８はインタフエース、３９はＡ／Ｄ変換器で
ある。
【００２０】このような構成されたものにおいて形状補
正データ，指令値データの作成手順をフローを示す図
３，図４にもとづき説明する。先ず図３にもとづき指令
値データを求める。ステップＳ１において、主軸角度分
割数Ｎがバブルメモリ３１からＲＡＭ３２２中の主軸角
度分割数データ領域３２２ｂに読み込まれる。
正データ，指令値データの作成手順をフローを示す図
３，図４にもとづき説明する。先ず図３にもとづき指令
値データを求める。ステップＳ１において、主軸角度分
割数Ｎがバブルメモリ３１からＲＡＭ３２２中の主軸角
度分割数データ領域３２２ｂに読み込まれる。
【００２１】ステップＳ２において、フロッピディスク
４１或いはテープ４３より読み込みバブルメモリ３１に
記憶された目標形状データＸｏｉをメインプロセッサ３
２のＲＡＭ３２２中の目標形状データ領域３２２ｃにク
ロックタイミングで読み込まれる。 Δθ＝２π／ＮとするときＸｏｉ＝Ｘｏ（Δθｘｉ）但
しｉ＝1 ，2 ，3 ……N である。 ステップＳ３において同様に主軸回転数ｎがバブルメモ
リ３１からＲＡＭ３２２中の主軸回転数データ領域３２
２ａに同様に読み込まれる。
４１或いはテープ４３より読み込みバブルメモリ３１に
記憶された目標形状データＸｏｉをメインプロセッサ３
２のＲＡＭ３２２中の目標形状データ領域３２２ｃにク
ロックタイミングで読み込まれる。 Δθ＝２π／ＮとするときＸｏｉ＝Ｘｏ（Δθｘｉ）但
しｉ＝1 ，2 ，3 ……N である。 ステップＳ３において同様に主軸回転数ｎがバブルメモ
リ３１からＲＡＭ３２２中の主軸回転数データ領域３２
２ａに同様に読み込まれる。
【００２２】ステップＳ４において目標形状データＸｏ
ｉを指令値Ｘｃｉとしてカム軸制御プロセッサ３３内の
指令値データ用ＲＡＭ３３２に記憶させる。ここでｉは
ｉ＝1 ，2 ，3 ……N で主軸角度分割数であって以下す
べて同じである。即ちＮ数記憶される。
ｉを指令値Ｘｃｉとしてカム軸制御プロセッサ３３内の
指令値データ用ＲＡＭ３３２に記憶させる。ここでｉは
ｉ＝1 ，2 ，3 ……N で主軸角度分割数であって以下す
べて同じである。即ちＮ数記憶される。
【００２３】ステップＳ５においてカム軸位置検出器２
３の現在値とＲＡＭ３３２に記憶された指令値データＸ
ｃｉとを加減算器３４，３５を通して駆動装置３７に出
力しサーボモータ１８を回転して送りねじ１７のカム軸
を駆動する。この時繰り返し制御等により制御おくれ補
正値を求め制御おくれがないように制御し駆動する。こ
の制御おくれのない状態で加速度センサ２２よりパルス
ジェネレータ２１の信号にもとづきアクセスコントロー
ラ３１１により規制されたタイミングで主軸３が主軸回
転数ｎで回転されカム軸がこれに追従して駆動されると
きの刃物台２０の実加速度αａｉを加速度データ用ＲＡ
Ｍ３３５に読み込む。
３の現在値とＲＡＭ３３２に記憶された指令値データＸ
ｃｉとを加減算器３４，３５を通して駆動装置３７に出
力しサーボモータ１８を回転して送りねじ１７のカム軸
を駆動する。この時繰り返し制御等により制御おくれ補
正値を求め制御おくれがないように制御し駆動する。こ
の制御おくれのない状態で加速度センサ２２よりパルス
ジェネレータ２１の信号にもとづきアクセスコントロー
ラ３１１により規制されたタイミングで主軸３が主軸回
転数ｎで回転されカム軸がこれに追従して駆動されると
きの刃物台２０の実加速度αａｉを加速度データ用ＲＡ
Ｍ３３５に読み込む。
【００２４】ステップＳ６においてカム軸制御プロセッ
サ内加速度データ用ＲＡＭ３３５より実加速度αａｉを
クロックタイミングでメインプロセッサ内ＲＡＭ３２２
の実加速度データ領域３２２ｆへ読み込む。ステップＳ
７において形状補正値データＸｈｉの演算が行われる。
この演算は図４，図５のフローチャートに示したもので
あって、形状補正値データを演算する。
サ内加速度データ用ＲＡＭ３３５より実加速度αａｉを
クロックタイミングでメインプロセッサ内ＲＡＭ３２２
の実加速度データ領域３２２ｆへ読み込む。ステップＳ
７において形状補正値データＸｈｉの演算が行われる。
この演算は図４，図５のフローチャートに示したもので
あって、形状補正値データを演算する。
【００２５】ステップＳ７１において、目標形状データ
領域３２２ｃ，主軸回転数データ領域３２２ａ，主軸角
度分割数データ領域３２２ｂに読み込まれたＸｏ1 ，Ｘ
ｏN ，ｎ，ＮにもとづきＣＰＵ３２１でｉ＝1のとき
（Ｘｏ1 −ＸｏN ）×ｎ×Ｎ／６０の演算を行わせて理
論速度データＶｏ1 及び（ｉ＝2 ，3 ，……N につい
て）｛Ｘｏｉ−（Ｘｏｉ−1 ）×ｎ×Ｎ｝／６０の演算
を行わせて理論速度データＶｏｉを求め理論速度データ
領域３２２ｄに同様に記憶する。
領域３２２ｃ，主軸回転数データ領域３２２ａ，主軸角
度分割数データ領域３２２ｂに読み込まれたＸｏ1 ，Ｘ
ｏN ，ｎ，ＮにもとづきＣＰＵ３２１でｉ＝1のとき
（Ｘｏ1 −ＸｏN ）×ｎ×Ｎ／６０の演算を行わせて理
論速度データＶｏ1 及び（ｉ＝2 ，3 ，……N につい
て）｛Ｘｏｉ−（Ｘｏｉ−1 ）×ｎ×Ｎ｝／６０の演算
を行わせて理論速度データＶｏｉを求め理論速度データ
領域３２２ｄに同様に記憶する。
【００２６】ステップＳ７２において、ステップＳ７１
において求められ理論速度データ領域３２２ｄに記憶さ
れたデータＶｏ1 ，……ＶｏN 及び領域３２２ａ及び３
２２ｂに記憶された主軸回転数ｎ，主軸角度分割数Ｎに
もとづきｉ＝1 のとき（Ｖｏ1 −ＶｏN ）×ｎ×Ｎ／６
０を演算させて理論加速度データαｏ1 及び（ｉ＝2 ，
3 ，……N について）｛Ｖｏｉ−（Ｘｏｉ−1 ）×ｎ×
Ｎ｝／６０を演算させ理論加速度データαｏｉを同様に
記憶する。
において求められ理論速度データ領域３２２ｄに記憶さ
れたデータＶｏ1 ，……ＶｏN 及び領域３２２ａ及び３
２２ｂに記憶された主軸回転数ｎ，主軸角度分割数Ｎに
もとづきｉ＝1 のとき（Ｖｏ1 −ＶｏN ）×ｎ×Ｎ／６
０を演算させて理論加速度データαｏ1 及び（ｉ＝2 ，
3 ，……N について）｛Ｖｏｉ−（Ｘｏｉ−1 ）×ｎ×
Ｎ｝／６０を演算させ理論加速度データαｏｉを同様に
記憶する。
【００２７】ステップＳ７３において、ＲＡＭ３２２の
理論加速度データ領域３２２ｅ，主軸回転数データ領域
３２２ａ，主軸角度分割数データ領域３２２ｂ，実加速
度データ領域３２２ｆに記憶されている理論加速度デー
タのαｏｉと主軸回転数ｎ，主軸角度分割数Ｎ，実加速
度αａｉにもとづきｉ＝1 のとき（αａ1 −αａN ）×
６０／（ｎ×Ｎ）をＣＰＵ３２１で演算させＶ´ａ1 を
求める。及び（ｉ＝2 ，3 ，……N について）（イ）式
｛（αａｉ−αｏｉ）×６０／（ｎ×Ｎ）｝＋Ｖ´ａｉ
−1 を演算させてさらに（ｉ＝1 ，2 ，……N につい
て）（ロ）式 数１の演算がＣＰＵ３２１で行われ実速
度Ｖａｉが求められてＲＡＭ３２２内の実速度データ領
域３２２ｇに同様に記憶される。
理論加速度データ領域３２２ｅ，主軸回転数データ領域
３２２ａ，主軸角度分割数データ領域３２２ｂ，実加速
度データ領域３２２ｆに記憶されている理論加速度デー
タのαｏｉと主軸回転数ｎ，主軸角度分割数Ｎ，実加速
度αａｉにもとづきｉ＝1 のとき（αａ1 −αａN ）×
６０／（ｎ×Ｎ）をＣＰＵ３２１で演算させＶ´ａ1 を
求める。及び（ｉ＝2 ，3 ，……N について）（イ）式
｛（αａｉ−αｏｉ）×６０／（ｎ×Ｎ）｝＋Ｖ´ａｉ
−1 を演算させてさらに（ｉ＝1 ，2 ，……N につい
て）（ロ）式 数１の演算がＣＰＵ３２１で行われ実速
度Ｖａｉが求められてＲＡＭ３２２内の実速度データ領
域３２２ｇに同様に記憶される。
【数１】
【００２８】ステップＳ７４において主軸回転数ｎ，主
軸角度分割数Ｎ，及び実速度領域に記憶した実速度Ｖａ
ｉにもとづきｉ＝1 のときＶａ1×６０／（ｎ×Ｎ）を
ＣＰＵ３２１で演算させＸ´ｈｉを求める。及び（ｉ＝
2 ，3 ，……N ）について（ハ）式 Ｖａｉ×６０／
（ｎ×Ｎ）＋Ｘ´ｈｉ−1 の演算をさせてＸ´ｈｉをＣ
ＰＵ３２１において求める。なお、更に（ｉ＝1 ，2 ，
……N について）（ニ）式 数２の演算がＣＰＵ３２１
で行われ形状補正値データＸｈｉを求めＲＡＭ３２２の
形状補正値データ領域３２２ｈに記憶させる。そして形
状補正値データの演算は終わる。
軸角度分割数Ｎ，及び実速度領域に記憶した実速度Ｖａ
ｉにもとづきｉ＝1 のときＶａ1×６０／（ｎ×Ｎ）を
ＣＰＵ３２１で演算させＸ´ｈｉを求める。及び（ｉ＝
2 ，3 ，……N ）について（ハ）式 Ｖａｉ×６０／
（ｎ×Ｎ）＋Ｘ´ｈｉ−1 の演算をさせてＸ´ｈｉをＣ
ＰＵ３２１において求める。なお、更に（ｉ＝1 ，2 ，
……N について）（ニ）式 数２の演算がＣＰＵ３２１
で行われ形状補正値データＸｈｉを求めＲＡＭ３２２の
形状補正値データ領域３２２ｈに記憶させる。そして形
状補正値データの演算は終わる。
【数２】
【００２９】（注） （イ）（ロ）式はＶａｉを求めるための式である。 （イ）式を一般式で書くと Ｖａ（ｔ）＝∫｛αａ（ｔ）−αｏ（ｔ）｝ｄｔ となるがこの式だけは、積分定数が定まらずＶａ（ｔ）
が求まらない。 （ロ）式は「主軸１回転での移動距離＝０という条件を
もとにＶａ（ｔ）を求めようとするものである。
が求まらない。 （ロ）式は「主軸１回転での移動距離＝０という条件を
もとにＶａ（ｔ）を求めようとするものである。
【数３】 この式を満足するため（イ）式で仮にＶａｉを求めてお
き、（ロ）式で数４となるように計算している。
き、（ロ）式で数４となるように計算している。
【数４】 さらに（ハ）（ニ）においても同じ考えである。
【００３０】このように形状補正値データＸｈｉが算出
されるとステップＳ５に移行し、メインプロセッサ３２
のＲＡＭ３２２内の形状補正値データ領域３２２ｈに記
憶された形状補正値データＸｈｉをもとにＣＰＵ３２１
において目標形状データＸｏｉ−Ｘｈｉの演算を行わせ
指令値データＸｃｉを求めＲＡＭ３２２の指令値データ
領域３２２ｊに記憶させる。
されるとステップＳ５に移行し、メインプロセッサ３２
のＲＡＭ３２２内の形状補正値データ領域３２２ｈに記
憶された形状補正値データＸｈｉをもとにＣＰＵ３２１
において目標形状データＸｏｉ−Ｘｈｉの演算を行わせ
指令値データＸｃｉを求めＲＡＭ３２２の指令値データ
領域３２２ｊに記憶させる。
【００３１】以上のようにして形状補正値を加味した指
令値データが求められると、ＮＣはＺ軸サーボモータ１
１，Ｘ軸サーボモータ１４，カム軸のサーボモータ１８
に切削指令を出力し、主軸３とともに工作物Ｗを回転し
て工具１９をねじ軸制御でカムを切削するものである。
令値データが求められると、ＮＣはＺ軸サーボモータ１
１，Ｘ軸サーボモータ１４，カム軸のサーボモータ１８
に切削指令を出力し、主軸３とともに工作物Ｗを回転し
て工具１９をねじ軸制御でカムを切削するものである。
【００３２】
【発明の効果】上述のように構成したので本発明は以下
の効果を奏する。刃物台に加速度センサを取付け、この
データにもとづき切込誤差を算出し、誤差の補正値を加
味した指令値データでＮＣ制御するようになしたので、
カム軸に取付けたカム軸制御位置検出器では検出されな
い振動等に起因する誤差を加速度センサで検出ができ誤
差分を補正することが可能となって高速で高精度な非円
形形状の加工が可能となった。
の効果を奏する。刃物台に加速度センサを取付け、この
データにもとづき切込誤差を算出し、誤差の補正値を加
味した指令値データでＮＣ制御するようになしたので、
カム軸に取付けたカム軸制御位置検出器では検出されな
い振動等に起因する誤差を加速度センサで検出ができ誤
差分を補正することが可能となって高速で高精度な非円
形形状の加工が可能となった。
【図１】本発明のＮＣ非円形加工機で制御ブロック図の
説明図である。
説明図である。
【図２】制御装置のブロック線図である。
【図３】形状補正値データの演算フロー図である。
【図４】指令値データを求めるフロー図である。
【図５】図４に続くフロー図である。
【図６】非円形加工時の工具の軌跡，指令形状誤差を示
す図である。
す図である。
２ チャック ３ 主軸 ９ 往復台 １２ 主横送り台 １４，１８ サーボモータ １６ 副横送り台 １７ 送りねじ ２１ パルスジェネレータ ２２ 加速度センサ ２３ 位置検出器 ３０ 制御装置 ３１ バブルメモリ ３２ メインプロセッサ ３３ カム軸制御プロセッサ ３２１ ＣＰＵ ３２２ ＲＡＭ ３３１ アクセスコントローラ ３３２ 指令値データ用ＲＡＭ ３３３ 制御おくれ補正値データ用ＲＡＭ ３３４ 偏差値データ用ＲＡＭ ３３５ 加速度データ用ＲＡＭ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05B 19/404 B23Q 15/013
Claims (1)
- 【請求項１】 主軸に取付けられた工作物を回転させ、
工具を主軸回転に同期して切込方向に往復移動させるこ
とにより非円形形状に加工するＮＣ加工機において、前
記主軸の角度検出器と、前記工具の切込方向の加速度を
慣性力で検出する加速度センサと、該加速度センサで検
出した主軸角度の分割数に対応した実加速度データにも
とづく切込誤差成分を算出する演算手段と、算出された
誤差成分を形状補正値として目標形状データから指令値
データを算出する演算手段とを含んでなり指令値データ
により工具を駆動することを特徴とするＮＣ非円形加工
機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122675A JP2750959B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Ｎｃ非円形加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3122675A JP2750959B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Ｎｃ非円形加工機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04326102A JPH04326102A (ja) | 1992-11-16 |
| JP2750959B2 true JP2750959B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=14841852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3122675A Expired - Fee Related JP2750959B2 (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | Ｎｃ非円形加工機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750959B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4819665B2 (ja) * | 2006-12-18 | 2011-11-24 | オークマ株式会社 | 非真円形状加工装置 |
| JP5404507B2 (ja) * | 2010-04-05 | 2014-02-05 | 三菱電機株式会社 | 補正パラメータ調整装置 |
| EP2574820B1 (de) | 2011-09-30 | 2014-04-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Bearbeitungsmaschine mit Schwingungskompensation beweglicher mechanischer Strukturen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0782382B2 (ja) * | 1986-09-04 | 1995-09-06 | 三菱電機株式会社 | 学習制御方式 |
| JPH0254311A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Nec Corp | 非円切削用付加軸制御装置 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP3122675A patent/JP2750959B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04326102A (ja) | 1992-11-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |