JPH05253800A - ワークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタ - Google Patents
ワークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタInfo
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- JPH05253800A JPH05253800A JP8635592A JP8635592A JPH05253800A JP H05253800 A JPH05253800 A JP H05253800A JP 8635592 A JP8635592 A JP 8635592A JP 8635592 A JP8635592 A JP 8635592A JP H05253800 A JPH05253800 A JP H05253800A
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- machining
- work
- program
- workpiece
- machining center
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- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ワークの加工精度検査機能を備えたマシニン
グセンタにおいて、加工済みのワーク全体の加工精度を
簡易に検査する。 【構成】 精度検査部１８は、計測用プログラムに従っ
てトレーサヘッドを加工済みのワーク上で接触移動させ
ることにより得られる変位量が、予め設定された許容値
の範囲内であるか否かを監視して前記ワークの加工精度
を検査する。不合格箇所記憶部１８ａが前記許容値の範
囲外となった変位量とその現在位置を記憶する。
グセンタにおいて、加工済みのワーク全体の加工精度を
簡易に検査する。 【構成】 精度検査部１８は、計測用プログラムに従っ
てトレーサヘッドを加工済みのワーク上で接触移動させ
ることにより得られる変位量が、予め設定された許容値
の範囲内であるか否かを監視して前記ワークの加工精度
を検査する。不合格箇所記憶部１８ａが前記許容値の範
囲外となった変位量とその現在位置を記憶する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金型等の三次元自由曲
面を持つ加工済みのワークの加工精度検査機能を備えた
マシニングセンタに関する。
面を持つ加工済みのワークの加工精度検査機能を備えた
マシニングセンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】金型等の三次元自由曲面を持つワークを
加工する場合は、図７に示すようにモデルまたは図面か
らデジタイザ又はＣＡＤ等を用いてＮＣ加工プログラム
を作成し、このＮＣ加工プログラムに従った加工を高速
加工機能を有するマシニングセンタにて行っている。そ
して、加工済みのワークがＮＣ加工プログラムの指令値
通りに加工されたか否かを検査する場合、従来はマシニ
ングセンタに取付けられたタッチプローブで指令点にお
けるポイント計測を行うか、加工済みのワークを三次元
測定機のような計測専用装置上にセッティングし直して
計測を行っている。
加工する場合は、図７に示すようにモデルまたは図面か
らデジタイザ又はＣＡＤ等を用いてＮＣ加工プログラム
を作成し、このＮＣ加工プログラムに従った加工を高速
加工機能を有するマシニングセンタにて行っている。そ
して、加工済みのワークがＮＣ加工プログラムの指令値
通りに加工されたか否かを検査する場合、従来はマシニ
ングセンタに取付けられたタッチプローブで指令点にお
けるポイント計測を行うか、加工済みのワークを三次元
測定機のような計測専用装置上にセッティングし直して
計測を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のタッチ
プローブによる加工精度の検査では、限られた点での計
測しかできないため、ワーク全体にわたって一定許容値
の範囲内で加工されたか否かを確認することができず、
ワーク全体の寸法精度を保証することができないという
欠点があった。また、計測専用装置による加工精度の検
査では、上述した欠点は解消されるがワークのセッティ
ングのし直しに多大な工数を要するという欠点があっ
た。本発明は上述した事情から成されたものであり、本
発明の目的は、加工済みのワーク全体の加工精度を簡易
に検査することができるワークの加工精度検査機能を備
えたマシニングセンタを提供することにある。
プローブによる加工精度の検査では、限られた点での計
測しかできないため、ワーク全体にわたって一定許容値
の範囲内で加工されたか否かを確認することができず、
ワーク全体の寸法精度を保証することができないという
欠点があった。また、計測専用装置による加工精度の検
査では、上述した欠点は解消されるがワークのセッティ
ングのし直しに多大な工数を要するという欠点があっ
た。本発明は上述した事情から成されたものであり、本
発明の目的は、加工済みのワーク全体の加工精度を簡易
に検査することができるワークの加工精度検査機能を備
えたマシニングセンタを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、主軸上に取付
けられた工具に代えて変位量を検出するトレーサヘッド
を取付可能なワークの加工精度検査機能を備えたマシニ
ングセンタに関するものであり、本発明の上記目的は、
計測用プログラムに従って前記トレーサヘッドを加工済
みのワーク上で接触移動させることにより得られる変位
量が、予め設定された許容値の範囲内であるか否かを監
視して前記ワークの加工精度を検査する検査手段と、前
記許容値の範囲外となった変位量とその現在位置を記憶
する記憶手段とを具備することよって達成される。
けられた工具に代えて変位量を検出するトレーサヘッド
を取付可能なワークの加工精度検査機能を備えたマシニ
ングセンタに関するものであり、本発明の上記目的は、
計測用プログラムに従って前記トレーサヘッドを加工済
みのワーク上で接触移動させることにより得られる変位
量が、予め設定された許容値の範囲内であるか否かを監
視して前記ワークの加工精度を検査する検査手段と、前
記許容値の範囲外となった変位量とその現在位置を記憶
する記憶手段とを具備することよって達成される。
【０００５】
【作用】本発明にあっては、加工時の工具径とトレーサ
ヘッドによるトレース時のスタイラス径との差分が、あ
る許容値の範囲内であることを確認するようにして、ワ
ークの加工精度の検査を可能としている。
ヘッドによるトレース時のスタイラス径との差分が、あ
る許容値の範囲内であることを確認するようにして、ワ
ークの加工精度の検査を可能としている。
【０００６】
【実施例】図１は本発明のワークの加工精度検査機能を
備えたマシニングセンタの一例を示すブロック図であ
る。本マシニングセンタは、高速加工機能に加えてデジ
タイジング機能も備えた構成となっている。システム全
体の管理及びデータの設定表示を行う第１のプロセッサ
１０１と、高速ＮＣの演算、特に加工軌跡誤差が指定さ
れた誤差量（トレランス量）以内になるように、指令軌
跡や送り速度等を制御する演算（トレランス演算）を行
う第２プロセッサ１０２と、スキャニング演算を行なう
第３プロセッサ１０３とによるマルチプロセッサ構成と
しており、これにより各処理を分散させて高速化を可能
としている。これらのプロセッサの出力は、システムバ
ス１０４を介してＸ、Ｙ、Ｚ軸（必要に応じて軸の追加
（４軸と表記する）も可能）の各制御部とＤ．Ｕ．（ド
ライブユニット）からなる駆動部１０へ送られ各軸の駆
動が行なわれるようになっている。
備えたマシニングセンタの一例を示すブロック図であ
る。本マシニングセンタは、高速加工機能に加えてデジ
タイジング機能も備えた構成となっている。システム全
体の管理及びデータの設定表示を行う第１のプロセッサ
１０１と、高速ＮＣの演算、特に加工軌跡誤差が指定さ
れた誤差量（トレランス量）以内になるように、指令軌
跡や送り速度等を制御する演算（トレランス演算）を行
う第２プロセッサ１０２と、スキャニング演算を行なう
第３プロセッサ１０３とによるマルチプロセッサ構成と
しており、これにより各処理を分散させて高速化を可能
としている。これらのプロセッサの出力は、システムバ
ス１０４を介してＸ、Ｙ、Ｚ軸（必要に応じて軸の追加
（４軸と表記する）も可能）の各制御部とＤ．Ｕ．（ド
ライブユニット）からなる駆動部１０へ送られ各軸の駆
動が行なわれるようになっている。
【０００７】図２は図１に示す本発明のワークの加工精
度検査機能を備えたマシニングセンタの詳細例を示すブ
ロック図であり、デジタイジングを行う場合は加工機１
１の主軸上にトレーサヘッド２０が取付けられる。プロ
グラム解釈部５にて解釈されたスキャニング制御用デー
タＳＤがスキャニングシーケンス制御部８に送出され、
１ライン分のスキャニング指令ＳＳＣが生成されてスキ
ャニング速度演算部９に送出される。そして、１ライン
分のスキャニング指令ＳＳＣに従って加工機１１の各軸
のスキャニング速度成分ＳＶが演算されて駆動部１０に
送出され、デジタイジング用プログラムの指令通りの軌
跡及び送り速度の制御によりスキャニングが行われる。
加工機１１の各軸の変位量ＤＰは変位量検出部１３で検
出されてスキャニング速度演算部９にフィードバックさ
れ、適切なサーボ制御によるスキャニングが行われる。
そして、スキャニングにより得られる各軸の現在位置Ｐ
Ｐと変位量ＤＰはトレランス処理部１４に読込まれてデ
ータ圧縮されてプログラム作成部１５に送出され、ＮＣ
加工プログラムＰＲが作成されてフロッピーディスク１
６や光ファイバー等による高速通信１７の形態で外部に
出力される。
度検査機能を備えたマシニングセンタの詳細例を示すブ
ロック図であり、デジタイジングを行う場合は加工機１
１の主軸上にトレーサヘッド２０が取付けられる。プロ
グラム解釈部５にて解釈されたスキャニング制御用デー
タＳＤがスキャニングシーケンス制御部８に送出され、
１ライン分のスキャニング指令ＳＳＣが生成されてスキ
ャニング速度演算部９に送出される。そして、１ライン
分のスキャニング指令ＳＳＣに従って加工機１１の各軸
のスキャニング速度成分ＳＶが演算されて駆動部１０に
送出され、デジタイジング用プログラムの指令通りの軌
跡及び送り速度の制御によりスキャニングが行われる。
加工機１１の各軸の変位量ＤＰは変位量検出部１３で検
出されてスキャニング速度演算部９にフィードバックさ
れ、適切なサーボ制御によるスキャニングが行われる。
そして、スキャニングにより得られる各軸の現在位置Ｐ
Ｐと変位量ＤＰはトレランス処理部１４に読込まれてデ
ータ圧縮されてプログラム作成部１５に送出され、ＮＣ
加工プログラムＰＲが作成されてフロッピーディスク１
６や光ファイバー等による高速通信１７の形態で外部に
出力される。
【０００８】次に、高速加工を行う場合は加工機１１の
主軸上に工具１９が取付けられる。フロッピーディスク
３から読込まれたＮＣ加工プログラムＰＲはプログラム
記憶部４に記憶され、さらにプログラム解釈部５に読込
まれて操作盤１からパラメータ記憶部２を介して読込ま
れたパラメータＰＭに従って解釈される。解釈された加
工データＭＤは座標計算部６に送出されて座標値ＳＳが
操作盤１からパラメータ記憶部２を介して読込まれたパ
ラメータＰＭに従って演算され、その座標値ＳＳが関数
発生部７に送出されて関数ＳＦが生成される。そして、
その関数ＳＦが駆動部１０に送出され、ＮＣ加工プログ
ラムＰＲの指令通りの軌跡及び送り速度の制御により高
速加工が行われる。加工機１１の各軸の現在位置ＰＰは
現在位置検出部１２で検出されて、関数発生部７及び駆
動部１０にフィードバックされ、適切なサーボ制御によ
る高精度な高速加工が行われる。そして、加工したワー
クの加工精度の検査を行う場合は、ＮＣ加工プログラム
ＰＲが計測用プログラムとしてそのまま用いられ、加工
機１１の主軸上にトレーサヘッド２０が取付けられて接
触移動が行われる。接触移動により得られる各軸の現在
位置ＰＰと変位量ＤＰは精度検査部１８に読込まれて監
視され、変位量ＤＰが予め設定されている許容値と比較
され、許容値を越えた変位量とその現在位置ＴＯが不合
格として不合格箇所記憶部１８ａに記憶される。
主軸上に工具１９が取付けられる。フロッピーディスク
３から読込まれたＮＣ加工プログラムＰＲはプログラム
記憶部４に記憶され、さらにプログラム解釈部５に読込
まれて操作盤１からパラメータ記憶部２を介して読込ま
れたパラメータＰＭに従って解釈される。解釈された加
工データＭＤは座標計算部６に送出されて座標値ＳＳが
操作盤１からパラメータ記憶部２を介して読込まれたパ
ラメータＰＭに従って演算され、その座標値ＳＳが関数
発生部７に送出されて関数ＳＦが生成される。そして、
その関数ＳＦが駆動部１０に送出され、ＮＣ加工プログ
ラムＰＲの指令通りの軌跡及び送り速度の制御により高
速加工が行われる。加工機１１の各軸の現在位置ＰＰは
現在位置検出部１２で検出されて、関数発生部７及び駆
動部１０にフィードバックされ、適切なサーボ制御によ
る高精度な高速加工が行われる。そして、加工したワー
クの加工精度の検査を行う場合は、ＮＣ加工プログラム
ＰＲが計測用プログラムとしてそのまま用いられ、加工
機１１の主軸上にトレーサヘッド２０が取付けられて接
触移動が行われる。接触移動により得られる各軸の現在
位置ＰＰと変位量ＤＰは精度検査部１８に読込まれて監
視され、変位量ＤＰが予め設定されている許容値と比較
され、許容値を越えた変位量とその現在位置ＴＯが不合
格として不合格箇所記憶部１８ａに記憶される。
【０００９】このような構成において、その動作例を図
３のフローチャートで説明する。デジタイジング機能に
よりＮＣ加工プログラムを作成し（ステップＳ１）、こ
のＮＣ加工プログラムを記憶する（ステップＳ２）。加
工機１１の主軸上に取付けられているトレーサヘッド２
０を取外し、代わりに工具１９を取付ける（ステップＳ
３）。高速加工機能によりＮＣ加工プログラムに基づい
て加工を実行する（ステップＳ４）。加工終了後に加工
機１１の主軸上に取付けられている工具１９を取外し、
代わりにトレーサヘッド２０を取付ける（ステップＳ
５）。デジタイジング機能により加工時に使用したＮＣ
加工プログラムに従ってトレーサヘッド２０を加工済み
のワークに接触させて移動させる（ステップＳ６）。
３のフローチャートで説明する。デジタイジング機能に
よりＮＣ加工プログラムを作成し（ステップＳ１）、こ
のＮＣ加工プログラムを記憶する（ステップＳ２）。加
工機１１の主軸上に取付けられているトレーサヘッド２
０を取外し、代わりに工具１９を取付ける（ステップＳ
３）。高速加工機能によりＮＣ加工プログラムに基づい
て加工を実行する（ステップＳ４）。加工終了後に加工
機１１の主軸上に取付けられている工具１９を取外し、
代わりにトレーサヘッド２０を取付ける（ステップＳ
５）。デジタイジング機能により加工時に使用したＮＣ
加工プログラムに従ってトレーサヘッド２０を加工済み
のワークに接触させて移動させる（ステップＳ６）。
【００１０】そして、そのとき得られる変位量が予め設
定されている許容値範囲内か否か判定し（ステップＳ
７）、変位量が許容値範囲内であれば加工精度を合格と
し（ステップＳ８）、変位量が許容値範囲外であれば加
工精度を不合格とし（ステップＳ９）、全ての処理を終
了する。例えば図４の（ａ）に示すようにワークに対す
る工具（半径Ｒｃ）の中心軌跡を破線とする。この破線
上の指令値にてトレーサヘッドのスタイラス（半径Ｒ
ｓ）をワークに接触させて移動させると、スタイラスの
中心軌跡は同図の（ｂ）に示すように一点鎖線となる。
従って、トレーサヘッドは（Ｒｓ−Ｒｃ）分の変位量を
常に発生することになる。そこで、トレーサヘッドから
の変位量をＥとし、許容値をεとした場合、変位量Ｅが
数１の範囲内にあれば加工精度を合格、範囲外であれば
加工精度を不合格と判定することができる。この際の変
位量Ｅはトレーサヘッドから得られる軸分の変位量Ｅ
ｘ，Ｅｙ，Ｅｚにより数２で求められる。
定されている許容値範囲内か否か判定し（ステップＳ
７）、変位量が許容値範囲内であれば加工精度を合格と
し（ステップＳ８）、変位量が許容値範囲外であれば加
工精度を不合格とし（ステップＳ９）、全ての処理を終
了する。例えば図４の（ａ）に示すようにワークに対す
る工具（半径Ｒｃ）の中心軌跡を破線とする。この破線
上の指令値にてトレーサヘッドのスタイラス（半径Ｒ
ｓ）をワークに接触させて移動させると、スタイラスの
中心軌跡は同図の（ｂ）に示すように一点鎖線となる。
従って、トレーサヘッドは（Ｒｓ−Ｒｃ）分の変位量を
常に発生することになる。そこで、トレーサヘッドから
の変位量をＥとし、許容値をεとした場合、変位量Ｅが
数１の範囲内にあれば加工精度を合格、範囲外であれば
加工精度を不合格と判定することができる。この際の変
位量Ｅはトレーサヘッドから得られる軸分の変位量Ｅ
ｘ，Ｅｙ，Ｅｚにより数２で求められる。
【００１１】
【数１】（Ｒｓ−Ｒｃ）−ε＜Ｅ＜（Ｒｓ−Ｒｃ）＋ε
【数２】 なお、上述した実施例では計測用プログラムとしてＮＣ
加工プログラムを用いているが、これを図５の（ａ）か
ら（ｂ）に示すように加工ラインを間引きして作成した
プログラムを用いて計測を短縮化する事も可能である。
この際、マシニングセンタの制御装置側にて、各加工ラ
インの切れ目に入れられている識別記号により自動的に
ラインを間引きするようにしても良い。この識別記号の
例としては、特別な番号を持つシーケンス番号（Ｎ＊＊
＊指令）や補助コード（Ｍ＊＊指令）あるいは、専用の
ニーモニックコード等が考えられる。図６は本発明のワ
ークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタの別
の詳細例を図２に対応させて示すブロック図であり、同
一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。このマシ
ニングセンタではＮＣ加工プログラムを作成することは
できないが、加工済みのワークの検査を行なうことは可
能である。
加工プログラムを用いているが、これを図５の（ａ）か
ら（ｂ）に示すように加工ラインを間引きして作成した
プログラムを用いて計測を短縮化する事も可能である。
この際、マシニングセンタの制御装置側にて、各加工ラ
インの切れ目に入れられている識別記号により自動的に
ラインを間引きするようにしても良い。この識別記号の
例としては、特別な番号を持つシーケンス番号（Ｎ＊＊
＊指令）や補助コード（Ｍ＊＊指令）あるいは、専用の
ニーモニックコード等が考えられる。図６は本発明のワ
ークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタの別
の詳細例を図２に対応させて示すブロック図であり、同
一構成箇所は同符号を付して説明を省略する。このマシ
ニングセンタではＮＣ加工プログラムを作成することは
できないが、加工済みのワークの検査を行なうことは可
能である。
【００１２】
【発明の効果】以上のように本発明のワークの加工精度
検査機能を備えたマシニングセンタによれば、加工後に
ワークをセッティングし直すことなくワーク全体の加工
精度を検査することができるので、検査効率を大幅に向
上させることができる。
検査機能を備えたマシニングセンタによれば、加工後に
ワークをセッティングし直すことなくワーク全体の加工
精度を検査することができるので、検査効率を大幅に向
上させることができる。
【図１】本発明のワークの加工精度検査機能を備えたマ
シニングセンタの一例を示すブロック図である。
シニングセンタの一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す本発明のマシニングセンタの詳細例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】本発明のマシニングセンタの動作例を説明する
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】本発明のマシニングセンタによる加工精度の判
定方法を説明するための図である。
定方法を説明するための図である。
【図５】本発明のマシニングセンタに用いられる計測用
プログラムを説明するための図である。
プログラムを説明するための図である。
【図６】本発明のワークの加工精度検査機能を備えたマ
シニングセンタの別の詳細例を示すブロック図である。
シニングセンタの別の詳細例を示すブロック図である。
【図７】従来のワークの加工精度の検査手順を示す図で
ある。
ある。
１８ 精度検査部 １８ａ 不合格箇所記憶部
Claims (3)
- 【請求項１】 主軸上に取付けられた工具に代えて変位
量を検出するトレーサヘッドを取付可能なマシニングセ
ンタにおいて、計測用プログラムに従って前記トレーサ
ヘッドを加工済みのワーク上で接触移動させることによ
り得られる変位量が、予め設定された許容値の範囲内で
あるか否かを監視して前記ワークの加工精度を検査する
検査手段と、前記許容値の範囲外となった変位量とその
現在位置を記憶する記憶手段とを備えたことを特徴とす
るワークの加工精度検査機能を備えたマシニングセン
タ。 - 【請求項２】 前記計測用プログラムが前記ワークの加
工に用いた加工プログラムである請求項１に記載のワー
クの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタ。 - 【請求項３】 前記計測用プログラムが前記ワークの加
工に用いた加工プログラムに基づいて作成した加工ライ
ンを間引きしたプログラムである請求項１に記載のワー
クの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8635592A JPH05253800A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ワークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8635592A JPH05253800A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ワークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05253800A true JPH05253800A (ja) | 1993-10-05 |
Family
ID=13884588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8635592A Pending JPH05253800A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | ワークの加工精度検査機能を備えたマシニングセンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05253800A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014002654A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Mitsutoyo Corp | Ｎｃ工作機械の制御方法、制御プログラム、及び制御装置 |
| JP2016018255A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ミツトヨ | Ｎｃ工作機械システム |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP8635592A patent/JPH05253800A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014002654A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-01-09 | Mitsutoyo Corp | Ｎｃ工作機械の制御方法、制御プログラム、及び制御装置 |
| US9429928B2 (en) | 2012-06-20 | 2016-08-30 | Mitutoyo Corporation | Control method, non-transitory computer readable medium and controller of numerical control machine tool |
| JP2016018255A (ja) * | 2014-07-04 | 2016-02-01 | 株式会社ミツトヨ | Ｎｃ工作機械システム |
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