JP3171298B2 - 数値制御工作機械 - Google Patents

数値制御工作機械

Info

Publication number
JP3171298B2
JP3171298B2 JP25898894A JP25898894A JP3171298B2 JP 3171298 B2 JP3171298 B2 JP 3171298B2 JP 25898894 A JP25898894 A JP 25898894A JP 25898894 A JP25898894 A JP 25898894A JP 3171298 B2 JP3171298 B2 JP 3171298B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis
correction
quadrant
shape error
correction amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25898894A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0899253A (ja
Inventor
滋 山田
隆志 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kitamura Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kitamura Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kitamura Machinery Co Ltd filed Critical Kitamura Machinery Co Ltd
Priority to JP25898894A priority Critical patent/JP3171298B2/ja
Priority to US08/945,389 priority patent/US6163735A/en
Priority to PCT/JP1996/000446 priority patent/WO1997031750A1/ja
Priority claimed from PCT/JP1996/000446 external-priority patent/WO1997031750A1/ja
Publication of JPH0899253A publication Critical patent/JPH0899253A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3171298B2 publication Critical patent/JP3171298B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/404Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
    • B23Q3/15713Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle
    • B23Q3/1572Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means
    • B23Q3/15726Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane parallel to the axis of the spindle
    • B23Q3/1574Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking a single tool from a storage device and inserting it in a spindle the storage device comprising rotating or circulating storing means the storage means rotating or circulating in a plane parallel to the axis of the spindle the axis of the stored tools being arranged perpendicularly to the rotating or circulating plane of the storage means
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41032Backlash
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41045For several modes and feed speeds, a table, registers for several backlash
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/41Servomotor, servo controller till figures
    • G05B2219/41265To avoid backlash
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45141Turret lathe

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明は、象限突起を補正する数
値制御工作機械に関する。
【従来の技術】数値制御工作機械において、エンドミル
による円切削加工や円弧切削加工を行う場合は、0度、
90度、180度、270度の点で象限が変わる時に、
機械系のわずかなバックラッシュや追従の遅れやサーボ
モーターの特性による誤差などが生じる。それによっ
て、加工された面に突起やくい込みなどの象限突起が発
生するという問題がある。この象限突起を補正するため
に、従来のNC装置は、象限突起補正という機能を有し
ている。この象限突起補正は、象限突起補正量に基い
て、複数の送りを補正する。それによって、象限突起が
補正される。ただし、工作機械によって突起量、つまり
象限突起の大きさが異なるので、工作機械に応じてパラ
メータの形で象限突起補正量をNC装置に入力する。ま
た、高速で真円切削加工を行う場合、例えば10m/m
inの送り速度で真円切削加工を行う場合は、加工後の
形状の径がプログラムされた径より小さくなり、高精度
を得られないという問題が生じる。その理由は、プログ
ラムされた形状や送り速度に応じて、送り機構などに誤
差が生じるからである。このような誤差を補正するため
に、従来のNC装置は、形状誤差補正という機能を使用
することができる。この形状誤差補正は、一般にオプシ
ョンとして備えられており、象限突起補正と同時に使用
することができる。
【発明が解決しようとする課題】形状誤差補正を使用す
る場合も、使用しない場合も、象限突起補正を行わなけ
れば象限突起が発生する。ただし、形状誤差補正を使用
する場合と使用しない場合とでは、象限突起の突起量が
異なる。したがって、それぞれの場合の突起量に応じて
象限突起補正量を調整することが望まれる。しかしなが
ら、従来のNC装置は、象限突起補正量を複数組記憶
たとしても、突起量に応じて象限突起補正量を調整する
ことは容易ではない。そのため、加工作業の効率が悪く
なりやすいという問題がある。形状誤差補正の有無に応
じて適格に象限突起を補正できない、加工精度を向上
できない。本発明は、形状誤差補正の有無の加工条件に
応じて象限突起を補正でき、しかも加工作業の効率を向
上させ、かつ加工精度を向上させることができる数値制
御工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、本願の第1発明は、工作機械の種々の運転態様に
対応させて複数組の象限突起補正量を記憶する象限突起
補正量記憶手段を備える数値制御工作機械において、形
状誤差補正の有無を入力する操作盤(3)を設け、形状
誤差補正量設定手段(300)および象限突起補正量設
定手段(301)にそれぞれ形状誤差補正の有無の信号
が送られ、形状誤差補正量設定手段(300)は、形状
誤差補正有りの場合、輪郭制御補正手段(302)に形
状誤差補正量を送り、逆に形状誤差補正無しの場合に
は、形状誤差補正量を送らず、象限突起補正量設定手段
(301)は、形状誤差補正有りの場合、輪郭制御補正
手段 (302)に第1象限突起補正量を送り、逆に形状
誤差補正無しの場合には、輪郭制御補正手段(302)
に第2象限突起補正量を送り、第1〜第3指令信号補正
手段(203〜205)は、輪郭制御補正手段(30
2)によって制御され、形状誤差補正有りの場合、形状
誤差補正量に基づいて、X軸、Y軸、Z軸のサーボ指令
信号をそれぞれ補正し、かつ、第1象限突起補正量に基
づいて補正し、それによって、形状誤差が補正されると
ともに、形状誤差補正有りの場合の象限突起が補正さ
れ、逆に、形状誤差補正無しの場合には、第2象限突起
補正量に基づいて、X軸、Y軸、Z軸のサーボ指令信号
をそれぞれ補正し、それによって、形状誤差補正無しの
場合の象限突起が補正される構成にしたことを特徴とす
る数値制御工作機械を要旨とする。また、本願の第2発
明は、エンドミルによってワーク(W)を円形状に加工
する場合に、形状誤差補正有りの場合は、ワーク(W)
が1周する間、X軸、Y軸のサーボ指令信号が形状誤差
補正量に基づいて補正され、それによって、形状誤差が
補正され、しかも、複数時点の各時点の前後において
は、X軸、Y軸のサー ボ指令信号が第1象限突起補正量
に基づいてさらに補正され、それによって、形状誤差補
正有りの場合の象限突起が補正され、形状誤差補正無し
の場合は、前記複数時点の各時点の前後において、X
軸、Y軸のサーボ指令信号が第2象限突起補正量に基づ
いて補正され、それによって、形状誤差補正無しの場合
の象限突起が補正される構成にしたことを特徴とする請
求項1に記載の数値制御工作機械を要旨とする。
【実施例】本発明の好ましい実施例による数値制御工作
機械について説明する。この数値制御工作機械は、複数
組の象限突起補正量を記憶する象限突起補正量記憶手段
を備える。したがって、例えば加工条件によって象限突
起の突起量が異なる場合に、加工条件に対応させて、複
数組の象限突起補正量を記憶できる。この場合、加工条
件に応じて象限突起補正量を自動的に設定し、この象限
突起補正量に基づいて象限突起を補正できる。それによ
って、加工精度を向上できる。象限突起補正量に基づい
て象限突起を補正する手段は、従来と同様の象限突起補
正機能を採用できる。象限突起は、加工面に生じる食い
込みや突起などの不良部分であり、円切削加工、円弧切
削加工、真円切削加工などの輪郭制御において各軸の送
り方向が変わる時に生じる。例えば、X、Y、Z軸の送
りによって輪郭制御を行う場合、各軸の送り方向が変わ
る時に、機械系のバックラッシュや追従の遅れやサーボ
モーターの特性による誤差などが生じたり、X、Y、Z
軸の送りの相互間のタイミングにずれが生じたりし、そ
れによって象限突起が生じる。象限突起の突起量は、工
作機械によって異なり、しかも加工条件などによっても
異なる。加工条件は、例えば形状誤差補正の有無や、送
り速度などである。本発明による数値制御工作機械は、
形状誤差補正機能を有する。この数値制御工作機械は、
形状誤差補正の有無に対応させて2組の象限突起補正量
を記憶する象限突起補正量記憶手段を備える。したがっ
て、形状誤差補正の有無に応じて象限突起補正量を自動
的に設定し、その象限突起補正量に基づいて象限突起を
補正できる。それによって、加工精度を向上できる。形
状誤差補正機能は、従来と同様のものであり、形状誤差
補正有りの場合に、形状誤差を補正し、形状誤差補正無
しの場合に、形状誤差を補正しない。形状誤差は、象限
突起を除いた部分の加工面の形状の誤差、例えば半径方
向の寸法の誤差である。形状誤差の大きさは、プログラ
ムされた形状や送り速度などに応じて生じる。図示例 次に、図1〜図7を参照して、本発明の図示例説明す
る。図示した数値制御工作機械は、立形マシニングセン
タであり、工作機械本体1、数値制御装置2、操作盤
3、データファイルオンラインシステム4などを備えて
いる。工作機械本体1 図1および図2を参照して、工作機械本体1について説
明する。工作機械本体1は、ベッド11、第1テーブル
12、第2テーブル13、コラム14、主軸頭15、第
1〜第3サーボモーター16〜18、第1〜第3送りね
じ19〜21、第1〜第3ナット22〜24、自動工具
交換装置25、工具マガジン26、第1〜第3レール1
3a、11a、14aを備えている。第1サーボモータ
ー16および第1レール13aは、それぞれ第2テーブ
ル13に固定されている。第1テーブル12は、第1レ
ール13aに対してX軸方向に移動可能に設けられてい
る。X軸は、左右方向の水平な軸線である。第1送りね
じ19は、第1サーボモータ16の駆動軸に固定されて
おり、第1サーボモーター16によって回転する。第1
ナット22は、第1テーブル12に固定されており、第
1送りねじ19に噛合している。第1送りねじ19およ
び第1ナット22は、ボールねじおよびボールナットで
ある。第1テーブル12および第1ナット22は、第1
送りねじ19の順回転、逆回転によって、第2テーブル
13に対してX軸の(+)方向、(−)方向に移動す
る。図4および図5に示すように、第1テーブル12
は、X軸機械原点位置OXからX軸最終端位置SXまで
のX軸ストロークS1移動可能である。第2サーボモー
ター17および第2レール11aは、それぞれベッド1
1に固定されている。第2テーブル13は、第2レール
11aに対してY軸方向に移動可能に設けられている。
Y軸は、X軸と直交する前後方向の水平な軸線である。
第2送りねじ20は、第2サーボモーター17の駆動軸
に固定されており、第2サーボモーター17によって回
転する。第2ナット23は、第2テーブル13に固定さ
れており、第2送りねじ20に噛合している。第2送り
ねじ20および第2ナット23は、ボールねじおよびボ
ールナットである。第2テーブル13および第2ナット
23は、第2送りねじ20の順回転、逆回転によって、
ベッド11に対してY軸の(+)方向、(−)方向に移
動する。図4に示すように、第2テーブル13は、Y軸
機械原点位置OYからY軸最終端位置SYまでのY軸ス
トロークS2移動可能である。第3サーボモーター18
および第3レール14aは、それぞれコラム14に固定
されている。コラム14は、ベッド11に固定されてい
る。主軸頭15は、第3レール14aに対してZ軸方向
に移動可能に設けられている。Z軸は、X軸およびY軸
と直交する上下方向の軸線である。第3送りねじ21
は、第3サーボモーター18の駆動軸に固定されてお
り、第3サーボモーター18によって回転する。第3ナ
ット24は、主軸頭15に固定されており、第3送りね
じ21に噛合している。第3送りねじ21および第3ナ
ット24は、ボールねじおよびボールナットである。主
軸頭15および第3ナット24は、第3送りねじ21の
順回転、逆回転によって、コラム14に対してZ軸の
(+)方向、(−)方向に移動する。図5に示すよう
に、主軸頭15は、Z軸機械原点位置OZからZ軸最終
端位置SZまでのZ軸ストロークS3移動可能である。
なお、後述のツールホルダHの交換時には、主軸頭15
はZ軸工具交換位置TZまでさらに上昇できる。この数
値制御工作機械において、X軸、Y軸、Z軸は、それぞ
れ位置決め軸である。第1テーブル12の上には、ワー
クWが着脱自在に設定される。主軸頭15は、主軸頭本
体15a、主軸15b、主軸駆動用電動機15cを備え
ている。主軸15bは、主軸頭本体15aに回転可能に
設けられている。主軸駆動用電動機15cは、主軸頭本
体15aに設けられており、主軸15bを回転駆動す
る。主軸15bには、ツールホルダHが着脱自在に取り
付けられている。ツールホルダHは、エンドミルTを保
持している。自動工具交換装置25と工具マガジン26
は、コラム14に設けられている。工具マガジン26に
は、多数のツールホルダ26Hが設定されている。各ツ
ールホルダ26Hは工具を保持している。工具は、切削
工具、旋削工具、研削工具などの従来の工具を使用でき
る。自動工具交換装置25により、工具マガジン26の
任意のツールホルダ26Hと、主軸15bのツールホル
ダHを互いに交換できる。数値制御装置2 次に、図3を参照して、数値制御装置2について説明す
る。図3は、数値制御工作機械における電気的な接続関
係を概略的に示す。数値制御装置2は、後述の形状誤差
補正機能および象限突起補正機能を有している。数値制
御装置2は、中央処理装置201、アドレス/データバ
ス202、第1〜第3サーボアンプ206〜208、イ
ンターフェース209、シーケンス制御部210、第1
入出力装置211、テープリーダ212、第2入出力装
置213、形状誤差補正量設定手段300、象限突起補
正量設定手段301、輪郭制御補正手段302を備えて
いる。輪郭制御補正手段302は、第1〜第3指令信号
補正手段203〜205を備えている。中央処理装置2
01および第1入出力装置211は、それぞれアドレス
/データバス202を介して、インターフェース20
9、テープリーダ212、第2入出力装置213、形状
誤差補正量設定手段300、象限突起補正量設定手段3
01、第1〜第3指令信号補正手段203〜205に電
気的に接続されている。輪郭制御補正手段302は、形
状誤差補正量設定手段300および象限突起補正量設定
手段301に電気的に接続されている。これらの電気的
な接続によって、種々の信号やプログラムデータなどを
送信したり受信したりできる。形状誤差補正量設定手段
300は、形状誤差補正量を記憶している。象限突起補
正量設定手段301は、2つの突起補正量記憶手段30
1a、301bを備えている。それらの象限突起補正量
記憶手段301a、301bには、第1、第2象限突起
補正量がそれぞれ記憶されている。第1象限突起補正量
は、形状誤差補正有りの場合の象限突起の突起量に対応
しており、第2象限突起補正量は、形状誤差補正無しの
場合の象限突起の突起量に対応している。第1、第2象
限突起補正量は、それぞれ、パラメータの形で操作盤3
から入力できる。第1〜第3サーボアンプ206〜20
8は、第1〜第3指令信号補正手段203〜205にそ
れぞれ接続されている。第1〜第3サーボモーター16
〜18は、第1〜第3サーボアンプ206〜208にそ
れぞれ接続されている。従来と同様にして、プログラム
データを中央処理装置201に記憶させることができ
る。例えば、プログラムデータを後述のデータファイル
オンラインシステム4によってフロッピーディスク4a
から読み込み、中央処理装置201のメモリーに記憶さ
せる。あるいは、プログラムデータをテープリーダ21
2によってNCテープ212aから読み込み、中央処理
装置201のメモリーに記憶させる。あるいは、プログ
ラムデータを操作盤3によって手動的に入力し、中央処
理装置201のメモリーに記憶させる。中央処理装置2
01は、プログラムデータに基づいて、X軸、Y軸、Z
軸のサーボ指令信号を、第1〜第3指令信号補正手段2
03〜205にそれぞれ送信し、シーケンス制御部21
0、形状誤差補正量設定手段300および象限突起補正
量設定手段301を制御する。サーボ指令信号は、それ
ぞれ速度指令信号、移動量指令信号、移動方向指令信号
を有する。第1〜第3指令信号補正手段203〜205
は、後述のようにX軸、Y軸、Z軸のサーボ指令信号を
補正する。それらの補正されたX軸、Y軸、Z軸のサー
ボ指令信号は、第1〜第3サーボアンプ206〜208
にそれぞれ送られる。第1〜第3サーボアンプ206〜
208は、補正されたX軸、Y軸、Z軸のサーボ指令信
号に基づいて第1〜第3サーボモーター16〜18を制
御する。それによって、X軸、Y軸、Z軸方向の送りが
行われる。各軸方向の送り速度は速度指令信号に基づい
ており、移動方向は移動方向指令信号に基づいており、
移動量は移動量指令信号に基づいている。シーケンス制
御部210は、インターフェース209に接続されてい
る。主軸駆動用電動機15cは、シーケンス制御部21
0に接続されている。シーケンス制御部210は、主軸
駆動用電動機15cを制御して、主軸15bおよびツー
ルTを回転駆動する。操作盤3 操作盤3は、第1入出力装置211に接続されている。データファイルオンラインシステム4 次に、データファイルオンラインシステム4について説
明する。データファイルオンラインシステム4は、第2
入出力装置213に電気的に接続されており、フロッピ
ーディスク4aからプログラムデータを読み取る。形状誤差補正機能および象限突起補正機能 次に、形状誤差補正機能および象限突起補正機能につい
て説明する。形状誤差補正の有無は、操作盤3によって
入力され、形状誤差補正量設定手段300および象限突
起補正量設定手段301にそれぞれ送られる。形状誤差
補正量設定手段300は、形状誤差補正有りの場合、輪
郭制御補正手段302に形状誤差補正量を送る。逆に形
状誤差補正無しの場合には、形状誤差補正量を送らな
い。象限突起補正量設定手段301は、形状誤差補正有
りの場合、輪郭制御補正手段302に第1象限突起補正
量を送る。逆に形状誤差補正無しの場合には、輪郭制御
補正手段302に第2象限突起補正量を送る。第1〜第
3指令信号補正手段203〜205は、輪郭制御補正手
段302によって制御され、形状誤差補正有りの場合、
形状誤差補正量に基づいて、X軸、Y軸、Z軸のサーボ
指令信号をそれぞれ補正し、その後、第1象限突起補正
量に基づいてさらに補正する。それによって、形状誤差
が補正されるとともに、形状誤差補正有りの場合の象限
突起が補正される。逆に、形状誤差補正無しの場合に
は、第2象限突起補正量に基づいて、X軸、Y軸、Z軸
のサーボ指令信号をそれぞれ同時に補正する。それによ
って、形状誤差補正無しの場合の象限突起が補正され
る。いずれの場合も、X軸、Y軸、Z軸のサーボ指令信
号を同時に、あるいは時分割的に補正することが好まし
い。それによって、各軸の送り方向が変わる時に、機械
系のバックラッシュや追従の遅れやサーボモーターの特
性による誤差や、X、Y、Z軸の送りの相互間のタイミ
ングのずれなどを補正することができる。真円切削加工 次に、図4ないし図6を参照して、図示例の数値制御工
作機械による真円切削加工について説明する。まず、主
軸頭15をZ軸機械原点OZに位置決めし、第1テーブ
ル12をX−Y機械原点OX−OYに位置決めする。そ
して、主軸15bにエンドミルTを取り付け、第1テー
ブル12の上に円柱形状のワークWを取り付ける。図7
に示すように、ワークWに対してワーク座標系が設定さ
れている。ワーク座標系は、X軸とY軸がなす座標系で
あり、その原点OWは、ワークWの中心軸線と一致して
いる。ただし、X軸、Y軸の(−)方向を正とし、
(+)方向を負とする。以下の説明を容易にするため
に、ワークWを第1〜第4部分G1〜G4に分けて示
す。第1〜第4部分G1〜G4は、ワーク座標系の第1
象限(X>0,Y>0)、第2象限(X<0,Y>
0)、第3象限(X<0,Y<0)、第4象限(X>
0,Y<0)にそれぞれ位置する部分である。この状態
から、主軸頭15をZ軸機械原点OZからZ軸の(−)
方向に距離Nだけ移動させて、第1の所定位置115b
に位置決めする。そして、エンドミルTを連続回転させ
る。この状態のエンドミルTの位置を符号T1で示す。
その後、第2テーブル13をY軸の(−)方向に距離M
だけ移動させ、第1テーブル12をX軸の(−)方向に
距離Lだけ移動させて、第1テーブル12を第2の所定
位置112に移動させる。それによって、ワークWの第
1部分G1と第4部分G4の境がエンドミルTによって
切削される。この時点(以下、第1時点という)のワー
クWを符号W1で示す。その後、ワークWが所定の円周
Cに沿って反時計方向に1周するように、第1テーブル
12および第2テーブル13をX軸、Y軸方向に移動さ
せる。その移動の過程における4分の1周した時点(以
下、第2時点という)のワークWを符号W2で示し、4
分の2周した時点(以下、第3時点という)のワークW
を符号W3で示し、4分の3周した時点(以下、第4時
点という)のワークWを符号W4で示し、1周した時点
(以下、第5時点という)のワークWを符号W5で示
す。所定の円周Cの中心は、エンドミルTの中心軸線と
一致している。第1〜第5時点の各時点で、X軸あるい
はY軸の送り方向が変化する。例えば、第2時点の前後
で、X軸の送り方向は(−)方向であり変化しないが、
Y軸に関する送り方向は(−)方向から(+)方向に変
化する。このようなワークWの移動によって、ワークW
が真円の形状になるように、第1〜第4部分G1〜G4
の周面が順に切削される。第2〜第5時点の各時点にお
けるワークWの切削終了部分を破線で示す。第1〜第4
時点においては、ワーク座標系における0度、90度、
180度、270度の点で切削が行われており、各時点
の前後で、象限が変わる。形状誤差補正有りの場合は、
ワークWが1周する間、X軸、Y軸のサーボ指令信号が
形状誤差補正量に基づいて補正される。それによって、
形状誤差が補正される。しかも、第1〜第5時点の各時
点の前後においては、X軸、Y軸のサーボ指令信号が第
1象限突起補正量に基づいてさらに補正される。それに
よって、形状誤差補正有りの場合の象限突起が補正され
る。形状誤差補正無しの場合は、第1〜第5時点の各時
点の前後において、X軸、Y軸のサーボ指令信号が第2
象限突起補正量に基づいて補正される。それによって、
形状誤差補正無しの場合の象限突起が補正される。この
ような補正によって、真円切削加工において生じる象限
突起を極力小さくし、真円に近い形状に切削加工するこ
とができる。。ワークWの全周を切削加工した後、第1
テーブル12をX−Y機械原点位置OX−OYに移動さ
せ、エンドミルTの連続回転を止め、主軸頭15をZ軸
機械原点位置OZに移動させる。実験例 次に、本発明による実験例について説明する。形状誤差
補正有りの条件で、前述の真円切削加工を行った。その
後、通常の測定手段を用いて、ワークWの加工面の形状
を測定し、真円測定データを求めた。その真円測定デー
タを図8に示す。真円測定データは、加工面の形状とプ
ログラムされた形状(真円)Aの半径方向の寸法の誤差
Bを示している。図8から明らかなように、この誤差B
は、10μm以下であり、象限突起が小さく抑えられて
いる。比較例 次に、比較例について説明する。前述の実験例と同様に
して、形状誤差補正有りの条件で真円切削加工を行い、
真円測定データを求めた。ただし、第1象限突起補正量
に代えて、第1象限突起補正量と第2象限突起補正量の
平均値を使用した。つまり、前述の従来の数値制御工作
機械と同様の象限突起補正量に基づいて補正を行った。
この比較例の真円測定データを図9に示す。図9から明
らかなように、加工面の形状とプログラムされた形状
(真円)Aの半径方向の寸法の誤差Cは、10μmを超
えており、大きな象限突起が生じている。変形例 本発明は、前述の実施例に限定されるものではない。例
えば、円切削加工に限らず、その他の輪郭制御による加
工に適用することもできる。例えば、3次元形状の加工
に適用することもできる。また、切削加工に限らず、そ
の他の加工、例えば研削加工などに適用することもでき
る。また、円柱形状のワークに限らず、その他の形状の
ワーク、例えば角柱形状のワークも使用できる。また、
複数組の象限突起補正量を、形状誤差補正の有無でな
く、切削加工の送り速度や、工具の種類などに対応させ
て設定することもできる。この場合、送り速度や、工具
の種類などに応じて象限突起を補正できる。また、X,
Y,Z軸を制御する工作機械に限らず、その他の軸を制
御する工作機械、例えば5軸制御の工作機械に用いるこ
ともできる。また、ワーク座標系は、設定しなくてもよ
い。
【発明の効果】本願発明によれば、複数組の象限突起補
正量を記憶する象限突起補正量記憶手段を備えるので、
例えば加工条件によって象限突起の突起量が異なる場合
に、加工条件に対応させて、複数組の象限突起補正量を
記憶できる。この場合、加工条件に応じて象限突起補正
量を自動的に設定して、その象限突起補正量に基づいて
象限突起を補正できる。それによって、加工作業の効率
を向上させ、かつ加工精度を向上させることができる。
また、本願発明によれば、形状誤差補正の有無に対応さ
せて2組の象限突起補正量を利用するので、形状誤差補
正の有無に応じて象限突起補正量を自動的に設定して、
その象限突起補正量に基づいて象限突起を補正できる。
それによって、加工作業の効率を向上させ、かつ加工精
度を向上させることができる。とくに本発明をワークの
円形加工に適用すると、より加工作業の効率を向上さ
せ、かつ加工精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例による数値制御工作機械
を示す正面図。
【図2】図1に示す数値制御工作機械の側面図。
【図3】図1に示す数値制御工作機械における電気的な
接続関係を示す概略図。
【図4】X軸、Z軸方向の送りを説明するための概略
図。
【図5】X軸、Y軸方向の送りを説明するための概略
図。
【図6】真円切削加工を説明するための図。
【図7】ワーク座標系を説明するための図。
【図8】実施例の真円測定データを示すグラフ。
【図9】比較例の真円測定データを示すグラフ。
【符号の説明】
1 工作機械本体 2 数値制御装置 3 操作盤 4 データファイルオンラインシステム 11 ベッド 11a 第2レール 12 第1テーブル 13 第2テーブル 13a 第1レール 14 コラム 14a 第3レール 15 主軸頭 16〜18 第1〜第3サーボモーター 19〜21 第1〜第3送りねじ 22〜24 第1〜第3ナット 25 自動工具交換装置 26 工具マガジン 201 中央処理装置 202 アドレス/データバス 206〜208 第1〜第3サーボアンプ 300 形状誤差補正量設定手段 301 象限突起補正量設定手段 301a、301b 象限突起補正量記憶手段 302 輪郭制御補正手段
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 15/00 - 15/28 G05B 19/18 - 19/46

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工作機械の種々の運転態様に対応させて
    複数組の象限突起補正量を記憶する象限突起補正量記憶
    手段を備える数値制御工作機械において、形状誤差補正
    の有無を入力する操作盤(3)を設け、形状誤差補正量
    設定手段(300)および象限突起補正量設定手段(3
    01)にそれぞれ形状誤差補正の有無の信号が送られ、
    形状誤差補正量設定手段(300)は、形状誤差補正有
    りの場合、輪郭制御補正手段(302)に形状誤差補正
    量を送り、逆に形状誤差補正無しの場合には、形状誤差
    補正量を送らず、象限突起補正量設定手段(301)
    は、形状誤差補正有りの場合、輪郭制御補正手段(30
    2)に第1象限突起補正量を送り、逆に形状誤差補正無
    しの場合には、輪郭制御補正手段(302)に第2象限
    突起補正量を送り、第1〜第3指令信号補正手段(20
    3〜205)は、輪郭制御補正手段(302)によって
    制御され、形状誤差補正有りの場合、形状誤差補正量に
    基づいて、X軸、Y軸、Z軸のサーボ指令信号をそれぞ
    れ補正し、かつ、第1象限突起補正量に基づいて補正
    し、それによって、形状誤差が補正されるとともに、形
    状誤差補正有りの場合の象限突起が補正され、逆に、形
    状誤差補正無しの場合には、第2象限突起補正量に基づ
    いて、X軸、Y軸、Z軸のサーボ指令信号をそれぞれ補
    正し、それによって、形状誤差補正無しの場合の象限突
    起が補正される構成にしたことを特徴とする数値制御工
    作機械。
  2. 【請求項2】 エンドミルによってワーク(W)を円形
    状に加工する場合に、形状誤差補正有りの場合は、ワー
    ク(W)が1周する間、X軸、Y軸のサーボ指令信号が
    形状誤差補正量に基づいて補正され、それによって、形
    状誤差が補正され、しかも、複数時点の各時点の前後に
    おいては、X軸、Y軸のサーボ指令信号が第1象限突起
    補正量に基づいてさらに補正され、それによって、形状
    誤差補正有りの場合の象限突起が補正され、形状誤差補
    正無しの場合は、前記複数時点の各時点の前後におい
    て、X軸、Y軸のサーボ指令信号が第2象限突起補正量
    に基づいて補正され、それによって、形状誤差補正無し
    の場合の象限突起が補正される構成にしたことを特徴と
    する請求項1に記載の数値制御工作機械
JP25898894A 1994-09-29 1994-09-29 数値制御工作機械 Expired - Fee Related JP3171298B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25898894A JP3171298B2 (ja) 1994-09-29 1994-09-29 数値制御工作機械
US08/945,389 US6163735A (en) 1994-09-29 1996-02-27 Numerically controlled machine tool
PCT/JP1996/000446 WO1997031750A1 (fr) 1994-09-29 1996-02-27 Machine-outil commandee numeriquement

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25898894A JP3171298B2 (ja) 1994-09-29 1994-09-29 数値制御工作機械
PCT/JP1996/000446 WO1997031750A1 (fr) 1994-09-29 1996-02-27 Machine-outil commandee numeriquement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0899253A JPH0899253A (ja) 1996-04-16
JP3171298B2 true JP3171298B2 (ja) 2001-05-28

Family

ID=26437173

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25898894A Expired - Fee Related JP3171298B2 (ja) 1994-09-29 1994-09-29 数値制御工作機械

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6163735A (ja)
JP (1) JP3171298B2 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6242880B1 (en) 1998-09-08 2001-06-05 Cimplus, Inc. Tolerance based motion control system
JP4290639B2 (ja) * 2004-12-01 2009-07-08 三菱電機株式会社 数値制御装置及び数値制御工作機械
CN101180591A (zh) 2005-03-23 2008-05-14 赫克有限公司 基于公差的轨迹规划和控制方法
US8725283B2 (en) 2006-08-04 2014-05-13 Hurco Companies, Inc. Generalized kinematics system
US7933677B2 (en) 2006-08-04 2011-04-26 Hurco Companies, Inc. System and method for surface finish management
CA2659445C (en) 2006-08-04 2015-05-12 Hurco Companies, Inc. System and method for tool use management
US8024068B2 (en) 2006-08-04 2011-09-20 Hurco Companies, Inc. Machine tool control system
JP5471159B2 (ja) * 2009-08-24 2014-04-16 株式会社ジェイテクト 工作機械の制御装置
DE202011003069U1 (de) * 2011-02-17 2011-04-28 Kadia Produktion Gmbh + Co. Vorrichtung zur mechanischen Oberflächenbearbeitung von Werkstücken
JP6209176B2 (ja) 2014-04-14 2017-10-04 オークマ株式会社 位置制御装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03166604A (ja) * 1989-11-27 1991-07-18 Fanuc Ltd 機械位置変動の位置補正方式
JP2807719B2 (ja) * 1990-04-04 1998-10-08 セイコーインスツルメンツ株式会社 集束イオンビーム装置の液体金属イオン源の動作方法
JPH044405A (ja) * 1990-04-23 1992-01-08 Mori Seiki Co Ltd 数値制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6163735A (en) 2000-12-19
JPH0899253A (ja) 1996-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4268949A (en) Tracing milling machine
JP2002224936A (ja) ツールプリセッタ及び工具補正量算出方法
JP3171298B2 (ja) 数値制御工作機械
JPS62228359A (ja) アンギユラ研削盤
EP0706852B1 (en) Numerically controlled machine tool
JP4947534B2 (ja) 工作機械及び工作機械を操作する方法
JPH04159058A (ja) 工具補正量入力機能を有する数値制御装置
JP2919754B2 (ja) 球面又は円弧面加工時におけるバックラッシュ計測補正装置
JP3070990B2 (ja) 旋削による非真円加工方法及び非真円nc加工機
EP0823306B1 (en) Numerically controlled machine tool
JPH10143213A (ja) 多面加工機および多面加工方法
JPH08108350A (ja) ツールプリセッタによる工具補正量再設定方法およびその装置
JP3064043B2 (ja) クランプによるワーク変形を補正した機械加工方法及びこの方法を実施するnc工作機械
WO2022113223A1 (ja) 工作機械
JP7274649B1 (ja) 情報処理装置および情報処理プログラム
JPH0811321B2 (ja) 数値制御複合旋盤
KR100324642B1 (ko) 듀얼 로터리 테이블 제어장치 및 방법
JP4509348B2 (ja) 数値制御旋盤における工具位置補正方法及び制御装置
JP7250202B1 (ja) 情報処理装置および情報処理プログラム
JP2604003B2 (ja) 非真円形工作物加工用数値制御装置
EP0474873A1 (en) Position correction system
JPS60201852A (ja) マシニングセンタにおける自動工具交換位置の制御方法
JPS641269B2 (ja)
JPH05158515A (ja) 工具旋回軸付きnc切削機械のオフセット補正方法
JPH0553635A (ja) Nc工作機械におけるプログラムの動作確認方法およびその装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090323

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100323

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110323

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120323

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120323

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130323

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140323

Year of fee payment: 13

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees