JP3099386B2 - 加工装置 - Google Patents
加工装置Info
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- JP3099386B2 JP3099386B2 JP03034415A JP3441591A JP3099386B2 JP 3099386 B2 JP3099386 B2 JP 3099386B2 JP 03034415 A JP03034415 A JP 03034415A JP 3441591 A JP3441591 A JP 3441591A JP 3099386 B2 JP3099386 B2 JP 3099386B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作物を回転駆動して加
工を行う加工装置に関するものである。
工を行う加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作物を回転駆動して加工を行う
加工装置としては、例えば工作物を非真円形状に切削加
工する非真円創成装置がある。この非真円創成装置は、
軸線方向に進退移動する進退駆動部材を備えたボイスコ
イル型のリニヤモータと、前記進退駆動部材と結合さ
れ、リニヤガイドによって進退可能に案内されたテーブ
ルと、このテーブル上に固設された工具取り付け台と、
この工具取り付け台に圧電アクチュエータを設け、この
圧電アクチュエータによって進退駆動される切削工具か
ら構成されている。
加工装置としては、例えば工作物を非真円形状に切削加
工する非真円創成装置がある。この非真円創成装置は、
軸線方向に進退移動する進退駆動部材を備えたボイスコ
イル型のリニヤモータと、前記進退駆動部材と結合さ
れ、リニヤガイドによって進退可能に案内されたテーブ
ルと、このテーブル上に固設された工具取り付け台と、
この工具取り付け台に圧電アクチュエータを設け、この
圧電アクチュエータによって進退駆動される切削工具か
ら構成されている。
【０００３】そして、非真円プロフィルデータに基づい
て前記リニヤモータ並びに圧電アクチュエータに入力さ
れる信号に応じて工具取り付け台とバイトとをそれぞれ
進退作動し、この両者の作動が合成されて切削工具を非
真円プロフィルデータに即した位置へ動かし、工作物を
非真円形状に創成切削加工するものである。
て前記リニヤモータ並びに圧電アクチュエータに入力さ
れる信号に応じて工具取り付け台とバイトとをそれぞれ
進退作動し、この両者の作動が合成されて切削工具を非
真円プロフィルデータに即した位置へ動かし、工作物を
非真円形状に創成切削加工するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような非真円
創成装置では、加工時間の短縮のため、工作物をより高
速回転させる必要がある。また、ピストンのような工作
物では、軽量化のため、より肉厚をより薄くする必要が
ある。このため工作物を高速回転させると、遠心力によ
り工作物が弾性変形し、膨張するため加工誤差が生じる
という問題があった。
創成装置では、加工時間の短縮のため、工作物をより高
速回転させる必要がある。また、ピストンのような工作
物では、軽量化のため、より肉厚をより薄くする必要が
ある。このため工作物を高速回転させると、遠心力によ
り工作物が弾性変形し、膨張するため加工誤差が生じる
という問題があった。
【０００５】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたものであり、工作物を高速回転させた時の遠心力
に影響されず、高精度の加工が可能な加工装置を提供す
ることを目的とする。
されたものであり、工作物を高速回転させた時の遠心力
に影響されず、高精度の加工が可能な加工装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成する手段として、図１に示すように工作物Ｗを回転
駆動するとともにこの回転軸線方向に進退移動する主軸
台７０を有し、工作物Ｗの形状を決定する目標値に基づ
いて工具２０を前記主軸台７０の進退方向と直交する方
向に進退駆動させ、工作物Ｗを所望の形状に加工する加
工装置において、工作物の側方に位置決めされ工作物Ｗ
の形状を測定する膨張量検出センサ６０と、工作物Ｗを
加工時の速度よりも小さい速度で回転させ、前記工作物
Ｗの回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セン
サ６０より検出して記憶する低速度データ記憶手段１
と、前記工作物Ｗを加工時の速度で回転させ、前記工作
物Ｗの回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セ
ンサ６０より検出して記憶する加工速度データ記憶手段
２と、前記低速度データ記憶手段１のデータと前記加工
速度データ記憶手段２のデータ同士を減算することによ
って前記工作物Ｗの各位置の膨張量を算出する膨張量算
出手段３と、前記膨張量算出手段３より得られた膨張量
と前記目標値とから補正目標値を算出する目標値補正手
段４と、この目標値補正手段４によって算出された補正
目標値によって前記工具２０を駆動して前記工作物Ｗの
加工を実行する加工実行手段５を備えたものである。
達成する手段として、図１に示すように工作物Ｗを回転
駆動するとともにこの回転軸線方向に進退移動する主軸
台７０を有し、工作物Ｗの形状を決定する目標値に基づ
いて工具２０を前記主軸台７０の進退方向と直交する方
向に進退駆動させ、工作物Ｗを所望の形状に加工する加
工装置において、工作物の側方に位置決めされ工作物Ｗ
の形状を測定する膨張量検出センサ６０と、工作物Ｗを
加工時の速度よりも小さい速度で回転させ、前記工作物
Ｗの回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セン
サ６０より検出して記憶する低速度データ記憶手段１
と、前記工作物Ｗを加工時の速度で回転させ、前記工作
物Ｗの回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セ
ンサ６０より検出して記憶する加工速度データ記憶手段
２と、前記低速度データ記憶手段１のデータと前記加工
速度データ記憶手段２のデータ同士を減算することによ
って前記工作物Ｗの各位置の膨張量を算出する膨張量算
出手段３と、前記膨張量算出手段３より得られた膨張量
と前記目標値とから補正目標値を算出する目標値補正手
段４と、この目標値補正手段４によって算出された補正
目標値によって前記工具２０を駆動して前記工作物Ｗの
加工を実行する加工実行手段５を備えたものである。
【０００７】
【作用】主軸台７０に固定された工作物Ｗを加工時の速
度よりも小さい速度で回転させる。この時膨張量検出セ
ンサ６０より検出される工作物Ｗの位置データを低速度
データ記憶手段１は前記工作物Ｗの検出位置に対応させ
て記憶する。次に工作物Ｗを加工時の速度で回転させ、
この時膨張量検出センサ６０より検出される工作物Ｗの
位置データを加工速度データ記憶手段２は前記工作物Ｗ
の検出位置に対応させて記憶する。膨張量算出手段３は
低速度データ記憶手段１と加工速度データ記憶手段２か
ら得られたデータを工作物Ｗの各位置毎に減算し、工作
物Ｗの各位置の膨張量を算出する。目標値補正手段４
は、膨張量算出手段３より得られた膨張量により目標値
を補正して膨張量を考慮した補正目標値を算出する。加
工実行手段５は、この目標値補正手段４によって算出さ
れた補正目標値に基づいて工具２０を駆動して工作物Ｗ
の加工を実行する。
度よりも小さい速度で回転させる。この時膨張量検出セ
ンサ６０より検出される工作物Ｗの位置データを低速度
データ記憶手段１は前記工作物Ｗの検出位置に対応させ
て記憶する。次に工作物Ｗを加工時の速度で回転させ、
この時膨張量検出センサ６０より検出される工作物Ｗの
位置データを加工速度データ記憶手段２は前記工作物Ｗ
の検出位置に対応させて記憶する。膨張量算出手段３は
低速度データ記憶手段１と加工速度データ記憶手段２か
ら得られたデータを工作物Ｗの各位置毎に減算し、工作
物Ｗの各位置の膨張量を算出する。目標値補正手段４
は、膨張量算出手段３より得られた膨張量により目標値
を補正して膨張量を考慮した補正目標値を算出する。加
工実行手段５は、この目標値補正手段４によって算出さ
れた補正目標値に基づいて工具２０を駆動して工作物Ｗ
の加工を実行する。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図２，図３，図４に示すようにベース１０上に
は、油圧静圧軸受１１を載置固定した固定基台１２と、
リニアモータであるボイスコイルモータ３１（以下ＶＣ
Ｍと略称する）を載置固定した固定基台３２が設けられ
ている。油圧静圧軸受１１は断面矩形のラム１３をＸ軸
方向に進退自在に支持している。ラム１３の先端部に
は、嵌装孔１４を形成し圧電アクチュエータ１５を嵌装
するとともに、スペーサ１７を介して２枚のダイヤフラ
ム１８，１８を固定し、このダイヤフラム１８，１８に
より工具嵌着部１９を支持する。工具嵌着部１９には切
削工具２０を嵌着する。そして、圧電アクチュエータ１
５には押圧駆動部材２１を当接させるとともに、そのフ
ランジ２２をダイヤフラム１８に連結し、圧電アクチュ
エータ１５に入力される駆動指令信号に応じて切削工具
２０をＸ軸方向に進出駆動する。２枚のダイヤフラム１
８，１８は圧電アクチュエータ１５の作動により進出し
た切削工具２０を後退させる。２３は変位センサであっ
て、圧電アクチュエータ１５の作動による切削工具２０
の変位を検出する。ラム１３にはリニアエンコーダ２４
を固定し、このリニアエンコーダ２４の変位を油圧静圧
軸受１１に固設した読み取りヘッド２５によって検出す
ることにより、ラム１３の変位を検出するようになって
いる。
する。図２，図３，図４に示すようにベース１０上に
は、油圧静圧軸受１１を載置固定した固定基台１２と、
リニアモータであるボイスコイルモータ３１（以下ＶＣ
Ｍと略称する）を載置固定した固定基台３２が設けられ
ている。油圧静圧軸受１１は断面矩形のラム１３をＸ軸
方向に進退自在に支持している。ラム１３の先端部に
は、嵌装孔１４を形成し圧電アクチュエータ１５を嵌装
するとともに、スペーサ１７を介して２枚のダイヤフラ
ム１８，１８を固定し、このダイヤフラム１８，１８に
より工具嵌着部１９を支持する。工具嵌着部１９には切
削工具２０を嵌着する。そして、圧電アクチュエータ１
５には押圧駆動部材２１を当接させるとともに、そのフ
ランジ２２をダイヤフラム１８に連結し、圧電アクチュ
エータ１５に入力される駆動指令信号に応じて切削工具
２０をＸ軸方向に進出駆動する。２枚のダイヤフラム１
８，１８は圧電アクチュエータ１５の作動により進出し
た切削工具２０を後退させる。２３は変位センサであっ
て、圧電アクチュエータ１５の作動による切削工具２０
の変位を検出する。ラム１３にはリニアエンコーダ２４
を固定し、このリニアエンコーダ２４の変位を油圧静圧
軸受１１に固設した読み取りヘッド２５によって検出す
ることにより、ラム１３の変位を検出するようになって
いる。
【０００９】固定基台３２上に載置固定したＶＣＭ３１
は、固定マグネット３３，３３と、ムービングコイル３
４，３４を巻装した可動子３５とから構成され、可動子
３５の先端とラム１３の後端とを直列状に連結する。図
２、図３に示すように工作物Ｗは、Ｘ軸と直交するＺ軸
方向に進退可能なテーブル７２上の主軸台７０の主軸２
６に取り付けられ、Ｚ軸と平行なＣ軸回りに回転する。
テーブル７２はテーブル駆動モータ７３により回動され
る送りネジ７４を介して進退駆動され、主軸２６は主軸
駆動モータ７１により回転駆動される。また、この工作
物Ｗの側方にはベース１０に固定されたレーザスキャン
方式の膨張量検出センサ６０が配設されている。
は、固定マグネット３３，３３と、ムービングコイル３
４，３４を巻装した可動子３５とから構成され、可動子
３５の先端とラム１３の後端とを直列状に連結する。図
２、図３に示すように工作物Ｗは、Ｘ軸と直交するＺ軸
方向に進退可能なテーブル７２上の主軸台７０の主軸２
６に取り付けられ、Ｚ軸と平行なＣ軸回りに回転する。
テーブル７２はテーブル駆動モータ７３により回動され
る送りネジ７４を介して進退駆動され、主軸２６は主軸
駆動モータ７１により回転駆動される。また、この工作
物Ｗの側方にはベース１０に固定されたレーザスキャン
方式の膨張量検出センサ６０が配設されている。
【００１０】次に本実施例の制御系を示す図２、図５に
よって説明する。制御装置は、主にＣＰＵ８０、ＲＯＭ
８１およびＲＡＭ８２から成り立っている。ＲＯＭ８
１、ＲＡＭ８２には、それぞれ後述するコントロールプ
ログラムエリア８１ａとデータエリア８２ａとを有して
いる。ＣＰＵ８０には、種々のデータ入力を行うデータ
入力装置８７がインターフェース（Ｉ／Ｆ）８８を介し
て接続されるとともに、膨張量検出センサ６０がセンサ
コントローラ（ＳＣ）８９を介して接続されている。ま
た、ＣＰＵ８０には主軸駆動モータ７１、テーブル駆動
モータ７３、ＶＣＭ３１および圧電アクチュエータ１５
をそれぞれ制御するＣ軸モータドライブユニット８６、
Ｚ軸モータドライブユニット８５、ＶＣＭドライブユニ
ット８３および圧電アクチュエータドライブユニット８
４が接続されている。Ｃ軸モータドライブユニット８６
は、ＣＰＵ８０から指令パルスを入力するとともに主軸
駆動モータ７１に取り付けられた速度検出器９１からの
速度フィードバック信号を入力し、主軸駆動モータ７１
を駆動制御する。Ｚ軸モータドライブユニット８５は、
ＣＰＵ８０から指令パルスを入力するとともにテーブル
駆動モータ７３に取り付けられた位置検出器９２と速度
検出器９１からの位置および速度フィードバック信号を
入力し、テーブル駆動モータ７３を駆動制御する。
よって説明する。制御装置は、主にＣＰＵ８０、ＲＯＭ
８１およびＲＡＭ８２から成り立っている。ＲＯＭ８
１、ＲＡＭ８２には、それぞれ後述するコントロールプ
ログラムエリア８１ａとデータエリア８２ａとを有して
いる。ＣＰＵ８０には、種々のデータ入力を行うデータ
入力装置８７がインターフェース（Ｉ／Ｆ）８８を介し
て接続されるとともに、膨張量検出センサ６０がセンサ
コントローラ（ＳＣ）８９を介して接続されている。ま
た、ＣＰＵ８０には主軸駆動モータ７１、テーブル駆動
モータ７３、ＶＣＭ３１および圧電アクチュエータ１５
をそれぞれ制御するＣ軸モータドライブユニット８６、
Ｚ軸モータドライブユニット８５、ＶＣＭドライブユニ
ット８３および圧電アクチュエータドライブユニット８
４が接続されている。Ｃ軸モータドライブユニット８６
は、ＣＰＵ８０から指令パルスを入力するとともに主軸
駆動モータ７１に取り付けられた速度検出器９１からの
速度フィードバック信号を入力し、主軸駆動モータ７１
を駆動制御する。Ｚ軸モータドライブユニット８５は、
ＣＰＵ８０から指令パルスを入力するとともにテーブル
駆動モータ７３に取り付けられた位置検出器９２と速度
検出器９１からの位置および速度フィードバック信号を
入力し、テーブル駆動モータ７３を駆動制御する。
【００１１】図５に詳細を示すようにＶＣＭドライブユ
ニット８３は、低周波成分からなる指令値データを記憶
する指令値メモリ９５、Ｄ／Ａ変換器９６、サーボドラ
イバ９７および応答カウンタ９８から構成されている。
指令値メモリ９５に記憶された指令値はＤ／Ａ変換器９
６を介してＤ／Ａ変換された後、サーボドライバ９７に
伝えられ、サーボドライバ９７はこの指令値によりＶＣ
Ｍ３１を駆動するようになっている。ＶＣＭ３１の変位
は上述したようにリニアエンコーダ２４により検出さ
れ、この値が周波数電圧変換回路（Ｆ／Ｖ）９４により
電圧信号が速度信号に変換されて速度信号としてサーボ
ドライバ９７に速度フィードバックされるとともに、応
答カウンタ９８により位置信号が検出されて、このフィ
ードバック信号により指令値との位置偏差がＤ／Ａ変換
器９６に出力されている。
ニット８３は、低周波成分からなる指令値データを記憶
する指令値メモリ９５、Ｄ／Ａ変換器９６、サーボドラ
イバ９７および応答カウンタ９８から構成されている。
指令値メモリ９５に記憶された指令値はＤ／Ａ変換器９
６を介してＤ／Ａ変換された後、サーボドライバ９７に
伝えられ、サーボドライバ９７はこの指令値によりＶＣ
Ｍ３１を駆動するようになっている。ＶＣＭ３１の変位
は上述したようにリニアエンコーダ２４により検出さ
れ、この値が周波数電圧変換回路（Ｆ／Ｖ）９４により
電圧信号が速度信号に変換されて速度信号としてサーボ
ドライバ９７に速度フィードバックされるとともに、応
答カウンタ９８により位置信号が検出されて、このフィ
ードバック信号により指令値との位置偏差がＤ／Ａ変換
器９６に出力されている。
【００１２】圧電アクチュエータドライブユニット８４
は、高周波成分からなる指令値データを記憶する指令値
メモリ９９、Ｄ／Ａ変換器４６および高圧電源４７から
構成されている。指令値メモリ９９に記憶された指令値
はＤ／Ａ変換器４６を介してＤ／Ａ変換された後、高圧
電源４７に伝えられ、高圧電源４７はこの指令値により
圧電アクチュエータ１５を駆動するようになっている。
圧電アクチュエータ１５の変位は上述した変位センサ２
３により検出され、この位置信号がフィードバックされ
て指令値との位置偏差が高圧電源４７に出力されてい
る。
は、高周波成分からなる指令値データを記憶する指令値
メモリ９９、Ｄ／Ａ変換器４６および高圧電源４７から
構成されている。指令値メモリ９９に記憶された指令値
はＤ／Ａ変換器４６を介してＤ／Ａ変換された後、高圧
電源４７に伝えられ、高圧電源４７はこの指令値により
圧電アクチュエータ１５を駆動するようになっている。
圧電アクチュエータ１５の変位は上述した変位センサ２
３により検出され、この位置信号がフィードバックされ
て指令値との位置偏差が高圧電源４７に出力されてい
る。
【００１３】また、指令値メモリ９５，９９には、工作
物Ｗの回転角度に対応した指令値を読み出すために、主
軸駆動モータ７１に取り付けられた位置検出器９０から
の位置信号がフィードバックされている。上述したＲＯ
Ｍ８１にはコントロールプログラムエリア８１ａが形成
されている。コントロールプログラムエリア８１ａは指
令値演算等のデータ処理を行うデータ処理プログラム８
１１と、このデータ処理プログラム８１１で用いられる
フーリエ変換プログラム８１２および逆フーリエ変換プ
ログラム８１３と、目標値の補正を行う目標値補正プロ
グラム８１４と、以上のプログラムにより算出された指
令値に基づいて実際に工作物Ｗの加工を実行する加工プ
ログラム８１５が記憶されている。
物Ｗの回転角度に対応した指令値を読み出すために、主
軸駆動モータ７１に取り付けられた位置検出器９０から
の位置信号がフィードバックされている。上述したＲＯ
Ｍ８１にはコントロールプログラムエリア８１ａが形成
されている。コントロールプログラムエリア８１ａは指
令値演算等のデータ処理を行うデータ処理プログラム８
１１と、このデータ処理プログラム８１１で用いられる
フーリエ変換プログラム８１２および逆フーリエ変換プ
ログラム８１３と、目標値の補正を行う目標値補正プロ
グラム８１４と、以上のプログラムにより算出された指
令値に基づいて実際に工作物Ｗの加工を実行する加工プ
ログラム８１５が記憶されている。
【００１４】また、ＲＡＭ８２にはデータエリア８２ａ
が形成されている。データエリア８２ａにはデータ入力
装置８７から入力された工作物の非真円形状を決定する
非真円プロフィルデータとしての目標値記憶領域８２１
と、目標値補正プログラム８１４により補正された補正
目標値を記憶する補正目標値記憶領域８２２と、目標値
または補正目標値をフーリエ変換プログラム８１２によ
ってフーリエ変換したデータを記憶するフーリエ変換デ
ータ領域８２３と、テーブル７２の送り量等の加工デー
タを記憶する加工データ記憶領域８２４と、膨張量検出
センサ６０からのセンサデータを記憶するセンサデータ
領域８２５とを有している。
が形成されている。データエリア８２ａにはデータ入力
装置８７から入力された工作物の非真円形状を決定する
非真円プロフィルデータとしての目標値記憶領域８２１
と、目標値補正プログラム８１４により補正された補正
目標値を記憶する補正目標値記憶領域８２２と、目標値
または補正目標値をフーリエ変換プログラム８１２によ
ってフーリエ変換したデータを記憶するフーリエ変換デ
ータ領域８２３と、テーブル７２の送り量等の加工デー
タを記憶する加工データ記憶領域８２４と、膨張量検出
センサ６０からのセンサデータを記憶するセンサデータ
領域８２５とを有している。
【００１５】以上の構成より本実施例の非真円創成装置
において、通常、データ処理プログラム８１１は、目標
値記憶領域８２１に記憶さた目標値をフーリエ変換プロ
グラム８１２によって工作物の回転角速度ωの関数であ
る周波数関数に変換するとともに、高周波でストローク
の小さなデータと、低周波でストロークの大きなデータ
に分離する。高周波成分は、逆フーリエ変換プログラム
８１３により高周波からなる非真円プロフィルデータに
戻され、指令値として圧電アクチュエータドライブユニ
ット８４の指令値メモリ９９に記憶される。また、低周
波成分は、同様に低周波からなる非真円プロフィルデー
タに戻され、指令値としてＶＣＭドライブユニット８３
の指令値メモリ９５に記憶される。
において、通常、データ処理プログラム８１１は、目標
値記憶領域８２１に記憶さた目標値をフーリエ変換プロ
グラム８１２によって工作物の回転角速度ωの関数であ
る周波数関数に変換するとともに、高周波でストローク
の小さなデータと、低周波でストロークの大きなデータ
に分離する。高周波成分は、逆フーリエ変換プログラム
８１３により高周波からなる非真円プロフィルデータに
戻され、指令値として圧電アクチュエータドライブユニ
ット８４の指令値メモリ９９に記憶される。また、低周
波成分は、同様に低周波からなる非真円プロフィルデー
タに戻され、指令値としてＶＣＭドライブユニット８３
の指令値メモリ９５に記憶される。
【００１６】以上のように、ＶＣＭ３１および圧電アク
チュエータ１５がそれぞれ指令値メモリ９５，９９に記
憶された指令値によって制御されるとともに、両者の動
作が複合されて非真円プロフィルデータに即して、切削
工具２０の半径方向の刃先位置を制御し、工作物Ｗを非
真円形状に切削加工する。次に図６に示すフローチャー
トにより本実施例の作用を説明する。本実施例は従来か
ら行われている目標値から所望の非真円プロフィル形状
である応答値を得るために目標値を繰り返し補正して適
切な指令値を求める繰り返し補正処理の前処理として行
われる。
チュエータ１５がそれぞれ指令値メモリ９５，９９に記
憶された指令値によって制御されるとともに、両者の動
作が複合されて非真円プロフィルデータに即して、切削
工具２０の半径方向の刃先位置を制御し、工作物Ｗを非
真円形状に切削加工する。次に図６に示すフローチャー
トにより本実施例の作用を説明する。本実施例は従来か
ら行われている目標値から所望の非真円プロフィル形状
である応答値を得るために目標値を繰り返し補正して適
切な指令値を求める繰り返し補正処理の前処理として行
われる。
【００１７】ステップ１００では、切削工具２０を後退
させた状態にしておき、膨張量を検出するための工作物
Ｗの先端に膨張量検出センサ６０が位置するように主軸
台７０を位置決めする。この時用いられる工作物Ｗは、
加工する前のものを用いるが、場合によって理想的に加
工された工作物を用いても良い。ステップ１０２では、
主軸２６をＣ軸回りに極低角速度ω０で回転を開始する
とともに、速度Ｖ０でＺ軸方向に主軸台７０の移動を開
始する。この時の角速度ω０は加工時の回転角速度ω１
よりも非常に小さく、工作物Ｗが遠心力によって膨張し
ない程度の角速度である。また、主軸台７０の移動速度
Ｖ０は加工時の移動速度Ｖ１から下式のようにして算出
する。
させた状態にしておき、膨張量を検出するための工作物
Ｗの先端に膨張量検出センサ６０が位置するように主軸
台７０を位置決めする。この時用いられる工作物Ｗは、
加工する前のものを用いるが、場合によって理想的に加
工された工作物を用いても良い。ステップ１０２では、
主軸２６をＣ軸回りに極低角速度ω０で回転を開始する
とともに、速度Ｖ０でＺ軸方向に主軸台７０の移動を開
始する。この時の角速度ω０は加工時の回転角速度ω１
よりも非常に小さく、工作物Ｗが遠心力によって膨張し
ない程度の角速度である。また、主軸台７０の移動速度
Ｖ０は加工時の移動速度Ｖ１から下式のようにして算出
する。
【００１８】Ｖ０＝Ｖ１×ω０／ω１ ただし、上述した移動速度Ｖ０はセンサデータのサンプ
リング量より任意に決定され、特に上式に指定さるもの
ではない。ステップ１０４では、膨張量検出センサ６０
を作動させ、ステップ１０２における膨張量検出センサ
６０から工作物Ｗ表面までの距離データＤ０をＺ軸方向
の主軸台７０の位置ＬとＣ軸回りの主軸２６の回転角度
θとを対応させて、センサデータ記憶領域８２５にサン
プルデータとして記憶していく。
リング量より任意に決定され、特に上式に指定さるもの
ではない。ステップ１０４では、膨張量検出センサ６０
を作動させ、ステップ１０２における膨張量検出センサ
６０から工作物Ｗ表面までの距離データＤ０をＺ軸方向
の主軸台７０の位置ＬとＣ軸回りの主軸２６の回転角度
θとを対応させて、センサデータ記憶領域８２５にサン
プルデータとして記憶していく。
【００１９】ステップ１０６では、主軸台７０がＺ軸方
向に所定量移動し、工作物Ｗに関する距離データＤ０が
全て記憶されたか否かを判断する。主軸台７０がＺ軸方
向に所定量移動し、距離データＤ０が全て記憶されたな
らば（ＹＥＳ）、ステップ１０８に移動する。また、主
軸台７０がまだＺ軸方向に所定量移動していないならば
（ＮＯ）、距離データＤ０の記憶をまだ終えていないも
のとしてステップ１０４に戻る。
向に所定量移動し、工作物Ｗに関する距離データＤ０が
全て記憶されたか否かを判断する。主軸台７０がＺ軸方
向に所定量移動し、距離データＤ０が全て記憶されたな
らば（ＹＥＳ）、ステップ１０８に移動する。また、主
軸台７０がまだＺ軸方向に所定量移動していないならば
（ＮＯ）、距離データＤ０の記憶をまだ終えていないも
のとしてステップ１０４に戻る。
【００２０】ステップ１０８では、ステップ１００と同
様に工作物Ｗの先端に膨張量検出センサ６０が位置する
ように主軸台７０の位置を膨張量検出開始位置に位置決
めする。ステップ１１０では、主軸２６をＣ軸回りに加
工時と同じ角速度ω１で回転させるとともに、加工時と
同じ速度Ｖ１でＺ軸方向に移動を開始する。
様に工作物Ｗの先端に膨張量検出センサ６０が位置する
ように主軸台７０の位置を膨張量検出開始位置に位置決
めする。ステップ１１０では、主軸２６をＣ軸回りに加
工時と同じ角速度ω１で回転させるとともに、加工時と
同じ速度Ｖ１でＺ軸方向に移動を開始する。
【００２１】ステップ１１２では、膨張量検出センサ６
０を作動させ、ステップ１１０における膨張量検出セン
サ６０から工作物Ｗ表面までの距離データＤ１をＺ軸方
向の主軸台７０の位置ＬとＣ軸回りの主軸２６の回転角
度θとを対応させて、膨張データ記憶メモリ６１にサン
プルデータとして記憶していく。ステップ１１４では、
主軸台７０がＺ軸方向に所定量移動し、工作物Ｗに関す
る距離データＤ１が全て記憶されたか否かを判断する。
主軸台７０がＺ軸方向に所定量移動し、距離データＤ１
が全て記憶されたならば（ＹＥＳ）、ステップ１１６に
移動する。また、主軸台７０がまだＺ軸方向に所定量移
動していないならば（ＮＯ）、距離データＤ１の記憶を
まだ終えていないものとしてステップ１１２に戻る。
０を作動させ、ステップ１１０における膨張量検出セン
サ６０から工作物Ｗ表面までの距離データＤ１をＺ軸方
向の主軸台７０の位置ＬとＣ軸回りの主軸２６の回転角
度θとを対応させて、膨張データ記憶メモリ６１にサン
プルデータとして記憶していく。ステップ１１４では、
主軸台７０がＺ軸方向に所定量移動し、工作物Ｗに関す
る距離データＤ１が全て記憶されたか否かを判断する。
主軸台７０がＺ軸方向に所定量移動し、距離データＤ１
が全て記憶されたならば（ＹＥＳ）、ステップ１１６に
移動する。また、主軸台７０がまだＺ軸方向に所定量移
動していないならば（ＮＯ）、距離データＤ１の記憶を
まだ終えていないものとしてステップ１１２に戻る。
【００２２】ステップ１１６では、ステップ１０４，１
１２で記憶したサンプルデータである距離データＤ０，
Ｄ１からＮ個の主要な位置に関するデータを取り出す。
即ち、目標値記憶領域８２１に記憶されているＮ個の目
標値に対応するように、主軸台７０の位置ＬとＣ軸回り
の主軸２６の回転角度θからＮ個の距離データＤ０
（ｉ），Ｄ１（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を抽出する。
１２で記憶したサンプルデータである距離データＤ０，
Ｄ１からＮ個の主要な位置に関するデータを取り出す。
即ち、目標値記憶領域８２１に記憶されているＮ個の目
標値に対応するように、主軸台７０の位置ＬとＣ軸回り
の主軸２６の回転角度θからＮ個の距離データＤ０
（ｉ），Ｄ１（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を抽出する。
【００２３】ステップ１１８では、目標値記憶領域８２
１に記憶されているＮ個の目標値に対応する膨張量Ｂ
（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を下式から算出する。 Ｂ（ｉ）＝Ｄ１（ｉ）−Ｄ０（ｉ） ステップ１２０では、膨張量Ｂ（ｉ）を基づいてＮ個の
目標値を補正する。即ち、各目標値に対応する膨張量Ｂ
（ｉ）を加えることにより、膨張量を考慮した補正目標
値を算出する。
１に記憶されているＮ個の目標値に対応する膨張量Ｂ
（ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）を下式から算出する。 Ｂ（ｉ）＝Ｄ１（ｉ）−Ｄ０（ｉ） ステップ１２０では、膨張量Ｂ（ｉ）を基づいてＮ個の
目標値を補正する。即ち、各目標値に対応する膨張量Ｂ
（ｉ）を加えることにより、膨張量を考慮した補正目標
値を算出する。
【００２４】以上の過程によって求めた補正目標値を用
いて加工を行うことにより、工作物Ｗを回転させる時に
作用する遠心力による工作物Ｗの膨張によって、誤差が
生じることなく工作物Ｗの加工を行うことができる。
尚、上述した実施例では加工装置として非真円創成装置
を用いたが、工作物を回転駆動して加工する加工装置で
あれば特に非真円創成装置に限定されるものではない。
いて加工を行うことにより、工作物Ｗを回転させる時に
作用する遠心力による工作物Ｗの膨張によって、誤差が
生じることなく工作物Ｗの加工を行うことができる。
尚、上述した実施例では加工装置として非真円創成装置
を用いたが、工作物を回転駆動して加工する加工装置で
あれば特に非真円創成装置に限定されるものではない。
【００２５】
【発明の効果】以上、述べたように本発明の加工装置
は、加工時に作用する遠心力による工作物の膨張量を算
出し、この膨張量を考慮した目標値を決定できるので、
工作物に作用する遠心力よって加工誤差が生じることを
防止できる。また、加工速度に応じた膨張量が検出でき
るので、この膨張量を用いて目標値を補正することによ
り高速度で工作物を加工することができる。
は、加工時に作用する遠心力による工作物の膨張量を算
出し、この膨張量を考慮した目標値を決定できるので、
工作物に作用する遠心力よって加工誤差が生じることを
防止できる。また、加工速度に応じた膨張量が検出でき
るので、この膨張量を用いて目標値を補正することによ
り高速度で工作物を加工することができる。
【図１】本発明の加工装置の全体構成を示す図である。
【図２】本実施例の非真円創成装置の全体構成を示す図
である。
である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図３におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】本実施例の非真円創成装置の制御系の主要部を
示した図である。
示した図である。
【図６】本実施例の作用を説明するためのフローチャー
トである。
トである。
１ 低速度データ記憶手段 ２ 加工速度データ記憶手段 ３ 膨張量算出手段 ４ 目標値補正手段 ５ 加工実行手段 １５ 圧電アクチュエータ ３１ リニアモータ ６０ 膨張量検出センサ ７０ 主軸台 Ｗ 工作物
フロントページの続き (72)発明者 高橋 俊博 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 審査官 八木 誠 (56)参考文献 特開 昭60−114445（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−255927（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00
Claims (1)
- 【請求項１】 工作物を回転駆動するとともにこの回転
軸線方向に進退移動する主軸台を有し、工作物の形状を
決定する目標値に基づいて工具を前記主軸台の進退方向
と直交する方向に進退駆動させ、工作物を所望の形状に
加工する加工装置において、工作物の側方に位置決めさ
れ工作物の形状を測定する膨張量検出センサと、工作物
を加工時の速度よりも小さい速度で回転させ、前記工作
物の回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セン
サより検出して記憶する低速度データ記憶手段と、前記
工作物を加工時の速度で回転させ、前記工作物の回転角
度に対する位置データを前記膨張量検出センサより検出
して記憶する加工速度データ記憶手段と、前記低速度デ
ータ記憶手段のデータと前記加工速度データ記憶手段の
データ同士を減算することによって前記工作物の各位置
の膨張量を算出する膨張量算出手段と、前記膨張量算出
手段より得られた膨張量と前記目標値とから補正目標値
を算出する目標値補正手段と、この目標値補正手段によ
って算出された補正目標値によって前記工具を駆動して
前記工作物の加工を実行する加工実行手段を備えたこと
を特徴とする加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03034415A JP3099386B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03034415A JP3099386B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04275856A JPH04275856A (ja) | 1992-10-01 |
| JP3099386B2 true JP3099386B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12413570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03034415A Expired - Fee Related JP3099386B2 (ja) | 1991-02-28 | 1991-02-28 | 加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099386B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180047495A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 현대위아 주식회사 | 공작기계 주축 돌출량 보상 장치 및 방법 |
-
1991
- 1991-02-28 JP JP03034415A patent/JP3099386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180047495A (ko) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 현대위아 주식회사 | 공작기계 주축 돌출량 보상 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04275856A (ja) | 1992-10-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |