JPH06307966A - Method and system for achieving rotary balance - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the external view of product while saving manhour and the process by subjecting a work to rotary balance test to determine the vector of unbalance weight and then machining the work into an eccentric circle or a noncircle thereby eliminating the unbalance weight. CONSTITUTION:A tool 40 is retracted upon finish of machining thus rendering the bearings 27, 27a movable. When a work 1 is fixed with weights at the opposite ends thereof and rotated at high speed, the work 1 is unbalanced to generate vibration which is detected by vibration detectors 29, 29a. An unbalance operating circuit 10 then calculates the vector value of unbalance weight which is fed to a high speed operation CNC controller 3. The CNC controller 3 drives an X-axis servo motor 21 and a Z-axis servo motor 25 to secure the work 1, from which the unbalance weight must be removed, to the bearings 27, 27a and then the tool 40 is advanced and the work 1 is rotated. The CNC controller 3 controls a servo motor 11 not in proportion to the rotational angle of the work 1 but to regulate the phase in the rotational direction thus removing the part corresponding to the unbalance weight.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は回転つりあいを取る方法
及び回転つりあい装置に関し、特に不つりあい重量を検
出後にこの不つりあい重量を取り去る方法及び不つりあ
い重量を除去することが可能な加工手段を備えた回転つ
りあい装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for rotational balancing, and more particularly to a method for removing the unbalanced weight after detecting the unbalanced weight and a processing means capable of removing the unbalanced weight. Rotational balancing device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】回転機械の回転体では通常、旋盤にて円
筒形又は非円筒形に切削し、あるいはその後研削盤によ
り研削が行われるが、この切削又は更には研削後に特に
不つりあいを修正するためには旋盤又は研削盤から回転
体（以下加工物という）を外してつりあい試験機にこの
加工物を装着し、加工物を回転駆動して加工物を支持す
る軸受の加工物の不つりあい重量による振動又は軸受に
加わる力を検出器で検出して不つりあい重量とその位相
を計測し、加工物をつりあい試験機から取外して、穴明
け加工によって不つりあいを除去し加工物のつりあいを
とっている。2. Description of the Related Art A rotating body of a rotary machine is usually cut by a lathe into a cylindrical shape or a non-cylindrical shape, or is then ground by a grinder, and after this cutting or even grinding, a particular unbalance is corrected. To do this, remove the rotating body (hereinafter referred to as the work piece) from the lathe or grinder, attach this work piece to the balance tester, and rotate the work piece to support the work piece. The unbalanced weight is removed from the machine by measuring the unbalanced weight and its phase by detecting the vibration or the force applied to the bearing by the detector, and the unbalanced material is removed by drilling to balance the workpiece. There is.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】つりあい試験を行うた
め、例えば旋盤から加工物を取外してつりあい試験機に
運び、この加工物をつりあい試験機に装着してつりあい
試験を行ない、つりあい試験後にボール盤まで運んで不
つりあい重量を穴明け加工で除去している。そのため
（１）取付取外しが多く工数工程が増加する。取付取外
しも加えると総加工時間は大きなものとなる。（２）ボ
ール盤とつりあい試験機を設置すると設置床面積が大で
ある。（３）ドリル加工により加工物外周部に穴があい
た状態のため、見た目が悪く、回転中他の物を巻き込む
きっかけとなるおそれがあり、安全上問題となる場合が
ある。In order to carry out a balance test, for example, a work piece is removed from a lathe and carried to a balance test machine, and the work piece is mounted on the balance test machine to perform a balance test. It is carried and the unbalanced weight is removed by drilling. Therefore, (1) many attachments and detachments increase the man-hour process. The total processing time will be long if mounting and dismounting are added. (2) Installing a drilling machine and a balance tester requires a large installation floor area. (3) Since there is a hole in the outer peripheral portion of the workpiece due to the drilling, it has a bad appearance and may cause another object to be caught during rotation, which may be a safety issue.

【０００４】上記の内（１）工数工程の増加、（２）床
面積が大である点はドリルヘッドをつりあい試験機に装
着することにより解決できるものの、上記（３）不つり
あい重量を取り去ったドリル穴が残り、見た目も悪く、
回転中他のものを巻き込むきっかけとなるおそれもあ
り、安全上問題となる場合がある点は解決できない。Among the above, (1) increase in man-hour process and (2) large floor area can be solved by mounting a drill head on a balance tester, but (3) unbalanced weight is removed. Drill holes remain, it looks bad,
It may not be possible to solve the problem that may cause a safety problem because it may trigger other things to be involved during rotation.

【０００５】本発明は工数、工程、設置面積が小さく、
加工物の外観がよく、加工物を回転しても安全上の問題
の少ないつりあい試験機能と非円形加工機能を備えた回
転つりあいを取る方法及び回転つりあい装置を提供する
ことを目的とする。The present invention requires a small number of steps, steps, and an installation area,
An object of the present invention is to provide a method and a rotary balancing apparatus for taking a rotary balance having a good appearance of a workpiece and having a safety test function even if the workpiece is rotated and having a safety problem and a non-circular machining function.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は円
筒形又は非円筒形に旋削又は研削で加工する加工個所を
有する加工物の回転つりあいを取る方法において、加工
後の加工物を回転つりあい試験機にかけて不つりあい重
量のベクトル値を求め、次にこの加工物を非円形加工可
能な旋盤又は研削盤等に取付けて、前記加工物の加工個
所を偏心円形もしくは非円形に加工し、この加工により
前記不つりあい重量を除去することを特徴とする回転つ
りあいを取る方法である。The first aspect of the present invention is a method for balancing the rotation of a workpiece having a processing portion to be machined by turning or grinding into a cylindrical shape or a non-cylindrical shape. Obtain the vector value of the unbalanced weight by applying a rotary balance tester, then attach this work piece to a lathe or grinder capable of non-circular processing, and machine the machining point of the work piece into an eccentric circle or non-circle, This processing is to remove the unbalanced weight, and is a method of removing the rotational balance.

【０００７】本発明の第２の発明は第１の発明による回
転つりあいをとる方法を繰り返し行い、各回の不つりあ
い重量の除去する周方向の位置を異なる周方向の位置と
したことを特徴とする回転つりあいを取る方法である。A second aspect of the present invention is characterized in that the method of balancing the rotational balance according to the first aspect of the present invention is repeatedly performed, and the positions in the circumferential direction at which the unbalanced weight is removed each time are set in different circumferential positions. This is a method of balancing the rotation.

【０００８】本発明の第３の発明は加工物主軸の回転角
に応じて工具台を加工物の半径方向に進退する量を制御
可能な制御手段を備えた非円形加工可能な旋削加工機械
において、加工物主軸を回転自在に支持する加工物主軸
台の加工物の不つりあいに基づく振動を検出する振動検
出手段及び加工物の回転角検出手段を設け、該、振動検
出手段の検出した信号と、加工物回転角検出手段の検出
した信号を入力して、前記加工物の不つりあい重量のベ
クトル値を計算して、加工物の不つりあい重量部を偏心
円形もしくは非円形に加工して除去するように工具台を
加工物の半径方向に進退する制御手段を設けたことを特
徴とする回転つりあい装置である。A third invention of the present invention is a turning machine capable of non-circular machining, comprising control means capable of controlling the amount of advance / retreat of the tool base in the radial direction of the workpiece according to the rotation angle of the workpiece spindle. , A vibration detecting means for detecting vibrations due to the unbalance of the workpiece on the workpiece headstock that rotatably supports the workpiece spindle and a rotation angle detecting means for the workpiece, and a signal detected by the vibration detecting means. , The signal detected by the workpiece rotation angle detection means is input, the vector value of the unbalanced weight of the workpiece is calculated, and the unbalanced weight part of the workpiece is machined into an eccentric circle or a non-circle and removed. As described above, the rotary balancing apparatus is provided with the control means for moving the tool base forward and backward in the radial direction of the workpiece.

【０００９】本発明の第４の発明は円筒形又は非円筒形
の加工物の両端を支持する加工物主軸と心押台軸を備
え、加工物主軸を回転自在に支持する主軸軸受と、主軸
軸受を加工物の加工時において固定し、且つ、つりあい
試験時にこの固定を解いてこの軸受に加わる加工物の不
つりあいに基づく振動又は力を検出するように可動に支
持する主軸台軸受支持手段と、加工物主軸の駆動装置
と、心押台主軸を回転自在に支持する心押台軸受と、心
押台軸受を加工物の加工時において固定し、且つつりあ
い試験時にこの固定を解いて心押台軸受に加わる加工物
の不つりあいに基づく振動又は力を検出するように可動
に支持する心押台軸受支持手段と、主軸台及び心押台各
軸受支持手段に各々配設した振動又は力検出器と、偏心
加工手段と、前記振動検出器又は力検出器により加工物
の不つりあい時重量を求めるつりあい演算回路と、この
演算回路で求めた不つりあい重量を偏心加工により除去
する制御手段を有し、加工物の不つりあいを修正するこ
とを特徴とする回転つりあい装置である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a spindle bearing for supporting both ends of a cylindrical or non-cylindrical workpiece and a tailstock shaft, and a spindle bearing for rotatably supporting the workpiece spindle, and a spindle. A headstock bearing supporting means for fixing the bearing during machining of the workpiece, and movably supporting this during the balance test so as to detect the vibration or force due to the unbalance of the workpiece applied to this bearing. , The workpiece spindle drive, the tailstock bearing that rotatably supports the tailstock spindle, and the tailstock bearing are fixed during machining of the workpiece, and this fixation is released during the equilibrium test. Tailstock bearing support means that movably supports so as to detect vibration or force due to the unbalance of the workpiece applied to the base bearing, and vibration or force detection provided on each of the headstock and tailstock bearing support means. Device, eccentric processing means, and the vibration It has a balance calculation circuit that calculates the unbalanced weight of the work piece by the output device or force detector, and a control means that removes the unbalanced weight calculated by this calculation circuit by eccentric processing, and corrects the unbalance of the work piece. It is a rotary balancing device characterized in that.

【００１０】本発明の第５の発明は円筒形加工物の片側
の端部を把握する把握手段を備えて、この加工物を支持
する加工物主軸を備え、加工物主軸を回転自在に支持す
る主軸軸受と、主軸軸受を加工物の加工時において固定
し、且つ、つりあい試験時にこの固定を解いてこの軸受
に加わる加工物の不つりあいに基づく振動又は力を検出
するように可動に支持する主軸台軸受支持手段と、加工
物主軸の駆動装置と、主軸軸受支持手段に各々配設した
振動または力検出器と、偏心加工手段と、前記振動検出
器又は力検出器により加工物の不つりあい重量を求める
つりあい演算回路と、この演算回路で求めた不つりあい
重量を偏心加工により除去する制御手段を有し、加工物
の不つりあいを修正することを特徴とする回転つりあい
装置である。A fifth aspect of the present invention is provided with a grasping means for grasping one end of a cylindrical workpiece and a workpiece spindle for supporting the workpiece, and the workpiece spindle is rotatably supported. The main shaft bearing and the main shaft bearing are fixed during machining of the workpiece, and the spindle is movably supported so as to detect the vibration or force due to the unbalance of the workpiece applied to this bearing by releasing this fixation during the balance test. Table bearing support means, workpiece spindle drive device, vibration or force detectors respectively arranged on the spindle bearing support means, eccentric machining means, and the unbalanced weight of the workpiece by the vibration detector or force detector. Is a balance balancing device for correcting the unbalance of a workpiece by having a balance calculating circuit for determining the unbalance weight and a control means for removing the unbalance weight calculated by the calculating circuit by eccentric machining.

【００１１】本発明の第６の発明は加工物の円形加工手
段を備えたことを特徴とする第３又は第４もしくは第５
の発明に記載の回転つりあい装置である。A sixth aspect of the present invention is the third, fourth or fifth aspect characterized in that it is provided with circular processing means for the workpiece.
The rotary balancing device according to the invention.

【００１２】[0012]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１３】「実施例１」図１はフローシートである。
加工物１とカム軸２を数値制御装置例えば高速演算ＣＮ
Ｃ制御装置３で以下のように関係づけて回転するように
なっている。加工物１は主軸台４に軸架された加工物主
軸５の主軸頭に固定した工具把握駆動手段例えばチャッ
ク６に一端が固定され、心押台７に設けた心押台センタ
８に支持されている。主軸５の回転角を検出するエンコ
ーダ９が主軸５の回転角を検出するように配設され、エ
ンコーダ９が検出したパルス信号は高速演算ＣＮＣ制御
装置３及びつりあい演算回路１０に入力されるようにな
っている。Example 1 FIG. 1 is a flow sheet.
The workpiece 1 and the camshaft 2 are numerically controlled by a numerical controller, for example, high-speed operation CN
The C control device 3 rotates in association with each other as follows. The workpiece 1 has one end fixed to a tool grasping drive means, for example, a chuck 6 fixed to a spindle head of a workpiece spindle 5 mounted on a spindle stock 4, and supported by a tailstock center 8 provided on a tailstock 7. ing. An encoder 9 for detecting the rotation angle of the main shaft 5 is arranged so as to detect the rotation angle of the main shaft 5, and the pulse signal detected by the encoder 9 is input to the high-speed arithmetic CNC control device 3 and the balance arithmetic circuit 10. Has become.

【００１４】高速演算ＣＮＣ制御装置３は所要の加工物
１の輪郭を形成するように加工物１の検出された回転角
に応じた信号予測制御により、高応答サーボモータ１１
に送るようになっている。このサーボモータ１１は前後
スライド１２に設けた軸受に軸承されたカム軸２に連結
されている。カム軸２には偏心量ｒの偏心カム板１３が
取付けてある。The high-speed arithmetic CNC control device 3 performs a signal predictive control according to the detected rotation angle of the workpiece 1 so as to form a desired contour of the workpiece 1, and thereby the high response servomotor 11 is provided.
It is designed to be sent to. The servomotor 11 is connected to a camshaft 2 which is supported by bearings provided on the front and rear slides 12. An eccentric cam plate 13 having an eccentricity r is attached to the cam shaft 2.

【００１５】偏心カム板１３にばね１４のばね力により
圧接追従するように加工物１の半径方向に移動するアッ
パースライド１６に円板形のカムフォロア１７が回転自
在に取り付けられている。該アッパースライド１６はサ
ドル１８に加工物１の半径方向（Ｘ方向）に移動自在に
滑合している。前述のばね１４は一端がサドル１８に他
端がアッパースライド１６に係止され、図においてカム
フォロア１７を偏心カム板１３に向う方向にアッパース
ライド１６を付勢している。A disk-shaped cam follower 17 is rotatably attached to an upper slide 16 that moves in the radial direction of the workpiece 1 so as to follow the eccentric cam plate 13 with the spring force of a spring 14. The upper slide 16 is slidably engaged with a saddle 18 in the radial direction (X direction) of the workpiece 1. The spring 14 has one end locked to the saddle 18 and the other end locked to the upper slide 16, and biases the cam follower 17 toward the eccentric cam plate 13 in the figure.

【００１６】サドル１８は加工物１の軸方向と同方向
（Ｚ方向）の案内を設けた左右スライドベース１９に移
動自在に係合している。サドル１８はこのベース１９に
取り付けられたサーボモータ２１とサーボモータ２１に
連結されたねじ送り装置２２によりこのベース１９上を
進退する。サーボモータ２１は高速演算ＣＮＣ制御装置
３により制御される。The saddle 18 is movably engaged with a left and right slide base 19 provided with a guide in the same direction (Z direction) as the axial direction of the workpiece 1. The saddle 18 advances and retreats on the base 19 by a servo motor 21 attached to the base 19 and a screw feeder 22 connected to the servo motor 21. The servo motor 21 is controlled by the high-speed arithmetic CNC controller 3.

【００１７】図２は偏心カム板１３によるカムフォロア
１７のリフトＸを示す線図である。横軸にカム軸２の回
転角θ、縦軸にカムフォロア１７のリフトＸを示す。図
において２３は偏心カム板１３によるリフトを示す曲線
である。偏心カム板１３の偏心量をｒ、カムフォロア１
７のリフトをＸとすればＸ≒ｒ ｓｉｎθとなるがθが
小さければＸ≒ｒθであるから、実施例では偏心カム板
１３の偏心量ｒの場合に、カム軸２の回転角が小さな回
転角０〜θ１の間の回転角θとアッパースライド１６の
移動量Ｘの関係は線形として扱える。線形からはずれる
部分は回転角θの補正により加工可能であるが、目的と
する加工の要求精度と移動量によって偏心量ｒを変えた
偏心カム板１３を用いることで余分な補正は不要とな
る。FIG. 2 is a diagram showing the lift X of the cam follower 17 by the eccentric cam plate 13. The horizontal axis represents the rotation angle θ of the cam shaft 2, and the vertical axis represents the lift X of the cam follower 17. In the figure, 23 is a curve showing the lift by the eccentric cam plate 13. The eccentricity of the eccentric cam plate 13 is r, and the cam follower 1
If the lift of 7 is X, X≈r sin θ, but if θ is small, X≈rθ. Therefore, in the embodiment, when the eccentricity of the eccentric cam plate 13 is r, the rotation angle of the cam shaft 2 is small. The relationship between the rotation angle θ between the angles 0 and θ1 and the movement amount X of the upper slide 16 can be treated as linear. The portion deviating from the linear shape can be machined by correcting the rotation angle θ, but by using the eccentric cam plate 13 in which the eccentricity amount r is changed according to the required machining accuracy and the desired movement amount, no extra correction is required.

【００１８】前後スライド１２上には左右スライドベー
ス１９が固定されている。前後スライド１２は加工物１
の半径方向の前後スライドベース２４に滑合しており、
前後スライドベース２４の後端に固定したサーボモータ
２５によりねじ送り装置２６を介して進退する。サーボ
モータ２５は高速演算ＣＮＣ制御装置３によって制御さ
れる。A left and right slide base 19 is fixed on the front and rear slides 12. Front and back slide 12 is the work piece 1
It slides on the front and rear slide bases 24 in the radial direction of
A servo motor 25 fixed to the rear end of the front-rear slide base 24 advances and retracts via a screw feeder 26. The servo motor 25 is controlled by the high-speed arithmetic CNC controller 3.

【００１９】加工物主軸５は自在継手３５を介して駆動
軸３６に連結されており、駆動軸３６は図示されない不
動の軸受に回転自在に支持されている。駆動軸３６に固
定したプーリ３７は図示されないモータから動力伝導装
置を介して駆動されるようになっている。The workpiece main shaft 5 is connected to a drive shaft 36 via a universal joint 35, and the drive shaft 36 is rotatably supported by a stationary bearing (not shown). A pulley 37 fixed to the drive shaft 36 is driven by a motor (not shown) via a power transmission device.

【００２０】加工物主軸５は主軸軸受２７に支持されて
いる。主軸軸受２７は図３に示すように上端が加工物主
軸台４に固定されたエデンばね２８に懸吊されている。
この主軸軸受２７の振動を検出するように振動検出器２
９が設けてある。切削加工時に主軸軸受２７を加工物主
軸台４に固定するためラム３０をこの軸受２７に向って
推進するねじ送り装置或は油圧シリンダ等の押圧装置３
１が加工物主軸台４に固定されている。回転センタ８は
心押台軸３２先端に固定されている。心押台軸３２は主
軸台４側の加工物主軸５と同一中心線上において同様に
支持されており、心押台軸軸受２７ａにより、心押台軸
３２を支持し、心押台軸軸受２７ａは図４に示すように
エデンばね３３でもって心押台本体３４に支持されてい
る。又、加工物主軸台５におけると同様に心押台本体３
４には振動検出器２９ａ、ラム３０ａ、押圧装置３１ａ
を備える。The work spindle 5 is supported by a spindle bearing 27. As shown in FIG. 3, the spindle bearing 27 has an upper end suspended from an Eden spring 28 fixed to the work headstock 4.
The vibration detector 2 detects the vibration of the main shaft bearing 27.
9 is provided. A pressing device 3 such as a screw feeder or a hydraulic cylinder that propels the ram 30 toward the bearing 27 for fixing the spindle bearing 27 to the workpiece headstock 4 during cutting.
1 is fixed to a work headstock 4. The rotation center 8 is fixed to the tip of the tailstock shaft 32. The tailstock shaft 32 is similarly supported on the same center line as the workpiece main shaft 5 on the headstock 4 side, and the tailstock shaft bearing 27a supports the tailstock shaft 32 and the tailstock shaft bearing 27a. Is supported on the tailstock body 34 by the Eden spring 33 as shown in FIG. In addition, the tailstock body 3 is the same as in the workpiece headstock 5.
4 includes a vibration detector 29a, a ram 30a, and a pressing device 31a.
Equipped with.

【００２１】主軸台、心押台側の軸受２７，２７ａの振
動を検出する振動検出器２９，２９ａの出力信号はつり
あい演算回路１０に入力されるようになっている。つり
あい演算回路１０は振動検出器２９，２９ａの信号を入
力して主軸台及び心押台側の軸受２７，２７ａの振動よ
り加工物１の両端における不つりあい重量のベクトルＵ
１，Ｕ２を求め、高速演算ＣＮＣ制御装置３に送るよう
になっている。高速演算ＣＮＣ制御装置３はこのベクト
ルＵ１，Ｕ２に基づいてサドル１８をＺ方向に送り乍
ら、逐次不つりあいを消去するように高応答サーボモー
タ１１で偏心カム板１３を制御するようになっている。The output signals of the vibration detectors 29, 29a for detecting the vibrations of the bearings 27, 27a on the headstock and tailstock side are input to the balance calculation circuit 10. The balance calculation circuit 10 inputs the signals of the vibration detectors 29, 29a and receives the vector U of the unbalanced weights at both ends of the workpiece 1 from the vibration of the bearings 27, 27a on the headstock and tailstock side.
1, U2 is obtained and sent to the high speed operation CNC control device 3. The high speed operation CNC control device 3 sends the saddle 18 in the Z direction based on the vectors U1 and U2, and controls the eccentric cam plate 13 by the high response servomotor 11 so as to successively eliminate the unbalance. There is.

【００２２】次に上記構成の作用を説明する。本実施例
では加工物１を旋削加工して軸方向各断面において円形
又は非円形となる加工が先ず行われるが円形加工が行わ
れる例についてのべる。この加工が行われる際は押圧装
置３１，３１ａでラム３０，３０ａを前進して主軸台側
及び心押台側の軸受２７，２７ａを固定する。高応答サ
ーボモータ１１は偏心カム板１３が回転角とリフトの関
係が線形として用い得る範囲のリフト０の位置で停止し
ており、高速演算ＣＮＣ制御装置３は高応答サーボモー
タ１１をロックしている。Next, the operation of the above configuration will be described. In the present embodiment, the workpiece 1 is turned to be circular or non-circular in each axial cross section, but the circular machining is performed. When this processing is performed, the rams 30 and 30a are advanced by the pressing devices 31 and 31a to fix the bearings 27 and 27a on the headstock side and the tailstock side. The high response servomotor 11 is stopped at the position of the lift 0 where the eccentric cam plate 13 can be used as a linear relationship between the rotation angle and the lift, and the high speed operation CNC control device 3 locks the high response servomotor 11. There is.

【００２３】加工物１をチャック６で把握し、心押台セ
ンタ８で支持し、図示されないモータから動力伝導装置
を介してプーリ３７に回転を伝えられ、加工物主軸５、
チャック６、加工物１、心押台センタ８、心押台軸３２
は回転する。予めプログラムしてある加工物１の所望の
形状に加工するためＣＮＣ制御装置３はＺ軸サーボモー
タ２１とＸ軸サーボモータ２５を駆動して、Ｚ軸サーボ
モータ２１でねじ送り装置２２を介してサドル１８をＺ
軸方向に送り、このＺ軸送りと関連づけて、Ｘ軸サーボ
モータ２５はねじ送り装置２６を介して前後スライド１
２を前後進する。高応答サーボモータ１１は偏心カム板
１３が基準リフトの位置（リフト０とする位置）で停止
したままである。アッパースライド１６は前後スライド
１２と共に進退し、アッパースライド１６に固定したバ
イト４０は加工物１を所望の形状に旋削する。加工物１
の各断面は円である。この加工終了後にバイト４０を後
退し加工物１のつりあいをとる。加工物１の回転つりあ
いをとる場合は上記加工終了と共にバイト４０を後退
し、その後押圧装置３１，３１ａはラム３０，３０ａを
後退させる。本例はソフト形つりあい試験であるので加
工物１の両端に試験おもりγ，δを付して、前記加工時
とは異なるつりあい試験に適する回転速度で加工物１を
高速回転する。加工物１に不つりあいがあるとその不つ
りあいに応じて振動し、その振動速度は振動検出器２
９，２９ａで検出される。この検出値はつりあい演算回
路１０へ入力される。同時にエンコーダ９は加工物１の
回転位置を検出してつりあい演算回路１０へ入力する。The workpiece 1 is grasped by the chuck 6, supported by the tailstock center 8, and the rotation is transmitted from the motor (not shown) to the pulley 37 through the power transmission device.
Chuck 6, work piece 1, tailstock center 8, tailstock shaft 32
Rotates. The CNC control device 3 drives the Z-axis servo motor 21 and the X-axis servo motor 25 to machine the pre-programmed workpiece 1 into a desired shape, and the Z-axis servo motor 21 drives the screw feed device 22 to drive it. Z saddle 18
Axial feed is performed, and in association with this Z-axis feed, the X-axis servomotor 25 causes the screw slide device 26 to move the slide 1 forward and backward.
Go back and forth 2. The high response servomotor 11 remains stopped at the position of the reference lift (position where lift 0 is set) of the eccentric cam plate 13. The upper slide 16 moves back and forth together with the front-rear slide 12, and the cutting tool 40 fixed to the upper slide 16 turns the workpiece 1 into a desired shape. Workpiece 1
Each cross section of is a circle. After this processing is completed, the cutting tool 40 is retracted to balance the workpiece 1. When the work piece 1 is to be rotationally balanced, the cutting tool 40 is retracted when the machining is completed, and then the pressing devices 31, 31a retract the rams 30, 30a. Since the present example is a soft type balance test, test weights γ and δ are attached to both ends of the work piece 1, and the work piece 1 is rotated at a high speed at a rotation speed suitable for the balance test different from that at the time of processing. If the workpiece 1 is unbalanced, it vibrates according to the unbalance, and the vibration speed is the vibration detector 2
It is detected at 9, 29a. This detected value is input to the balance calculation circuit 10. At the same time, the encoder 9 detects the rotational position of the workpiece 1 and inputs it to the balance calculation circuit 10.

【００２４】つりあい演算回路１０はこの測定系の常数
を求め、演算回路を設定し、次に試験おもりを取外して
同様に加工物１を回転することによりつりあい演算回路
１０は Ｕ１＝γ１（ＸＡ−δ１・ＸＢ） Ｕ２＝γ２（−δ２・ＸＡ＋ＸＢ） ただし、γ１，γ２，δ１，δ２ 試験おもりを付加し
て求めた常数 ＸＡ 振動検出器２９が検出した振動速度 ＸＢ 振動検出器２９ａが検出した振動速度 Ｕ１，Ｕ２は不つりあい重量のベクトル値 を演算し、その値を高速演算ＣＮＣ制御装置３に入力す
る。次にこの高速演算ＣＮＣ制御装置３はＺ軸サーボモ
ータ２１とＸ軸サーボモータ２５を駆動して不つりあい
重量Ｕ１を取り去るべき加工物１の主軸台４側の位置へ
バイト４０を移動する。ここで加工物１は非円形加工に
適する回転速度に速度変更され、加工物１が回転すると
その回転角はエンコーダ９により検出され高速演算ＣＮ
Ｃ制御装置３に入力される。高速演算ＣＮＣ制御装置３
は加工物１の１回転に対してサーボモータ１１を回転角
θ１（図２参照）の範囲で一回揺動させる。これによっ
て偏心カム板１３も同角度θ１正逆回転し、カムフォロ
ア１７をばね１４及び切削力等に抗して前進させ、ばね
１４のばね力で後退してアッパースライド１６を往復動
させる。これによってアッパースライド１６上の刃物台
に固定したバイト４０は加工物１の外周を切削する。こ
こで高速演算ＣＮＣ制御装置３がエンコーダ９からの入
力に比例してサーボモータ１１を回転させると加工物１
には図５に誇張して示すように半径がその回転角に対し
て直線状に変化するバイト４０の移動量Ｘに従って、２
分円宛がらせん状の非円形の断面Ｑが出来上る。即ち、
真円３８から斜線を施した不つりあい重量に相当する部
分３９を除去できる。The balance calculating circuit 10 finds the constant of this measuring system, sets the calculating circuit, then removes the test weight and rotates the workpiece 1 in the same manner, so that the balance calculating circuit 10 has U1 = γ1 (XA- δ1 · XB) U2 = γ2 (−δ2 · XA + XB) However, γ1, γ2, δ1, δ2 Constant weight obtained by adding test weights XA Vibration speed detected by vibration detector 29 XB Vibration detected by vibration detector 29a For the speeds U1 and U2, a vector value of unbalanced weight is calculated, and the calculated value is input to the high speed calculation CNC controller 3. Next, the high-speed operation CNC control device 3 drives the Z-axis servo motor 21 and the X-axis servo motor 25 to move the cutting tool 40 to a position on the headstock 4 side of the workpiece 1 from which the unbalanced weight U1 should be removed. Here, the workpiece 1 is speed-changed to a rotation speed suitable for non-circular machining, and when the workpiece 1 rotates, the rotation angle is detected by the encoder 9 and the high-speed calculation CN
It is input to the C control device 3. High-speed arithmetic CNC controller 3
Causes the servo motor 11 to swing once within a range of the rotation angle θ1 (see FIG. 2) for one rotation of the workpiece 1. As a result, the eccentric cam plate 13 also rotates forward and backward by the same angle θ1 to move the cam follower 17 forward against the spring 14 and the cutting force, and retreat by the spring force of the spring 14 to reciprocate the upper slide 16. As a result, the cutting tool 40 fixed to the tool rest on the upper slide 16 cuts the outer periphery of the workpiece 1. Here, when the high-speed calculation CNC control device 3 rotates the servo motor 11 in proportion to the input from the encoder 9, the workpiece 1
In accordance with the moving amount X of the cutting tool 40 whose radius changes linearly with respect to the rotation angle as shown exaggeratedly in FIG.
A non-circular cross section Q with a spiral shape is completed. That is,
It is possible to remove the portion 39 corresponding to the unbalanced weight shaded from the perfect circle 38.

【００２５】上記において、高速演算ＣＮＣ制御装置３
によるサーボモータ１１の制御を加工物１の回転角に対
して、比例させずに回転方向に位相を進退するように補
正して出力することにより、あらゆる形状の楕円、放物
線等の連続した輪郭あるいはその一部を加工することが
可能となる。In the above, the high speed operation CNC controller 3
The control of the servo motor 11 by means of is corrected and output so as to advance or retreat the phase in the rotation direction without making it proportional to the rotation angle of the workpiece 1, and outputs a continuous contour such as an ellipse or parabola of any shape. It becomes possible to process a part of it.

【００２６】上記の加工物１の回転に対して、高速演算
ＣＮＣ数値制御装置３はＺ軸サーボモータ２１を一定量
宛駆動してねじ送り装置２２を介してサドル１８をＺ方
向に送ると共に、サーボモータ１１の回転角θ１の範囲
を順次変化させると例えば加工物１は太鼓形状あるいは
鼓形状のように任意に長手方向に順次断面を変化させる
ことができる。With respect to the rotation of the workpiece 1, the high-speed arithmetic CNC numerical control device 3 drives the Z-axis servo motor 21 to a fixed amount to feed the saddle 18 in the Z direction via the screw feed device 22, and When the range of the rotation angle θ1 of the servo motor 11 is sequentially changed, for example, the workpiece 1 can be sequentially changed in the longitudinal direction such that it has a drum shape or a drum shape.

【００２７】このような非円形偏心加工を行うに当って
高速演算ＣＮＣ制御装置３は不つりあい重量Ｕ１を打消
すように不つりあい重量Ｕ１の側の半径が小さく、その
１８０度反対側の半径が大きくなるように（切削しない
場合も含む）加工する。又、Ｚ軸サーボモータ２１の送
り長さに比例して既に加工してある加工物１の円形外周
に次第に近づけることにより段差を生じないで不つりあ
いを除去できる。同様にして不つりあい重量Ｕ２を除去
する。In performing such non-circular eccentric machining, the high speed operation CNC control unit 3 has a small radius on the side of the unbalanced weight U1 so as to cancel the unbalanced weight U1 and a radius on the opposite side of 180 degrees. Process so that it becomes large (including the case of not cutting). Further, by gradually approaching the circular outer circumference of the workpiece 1 which has already been processed in proportion to the feed length of the Z-axis servomotor 21, it is possible to eliminate the unbalance without generating a step. Similarly, the unbalanced weight U2 is removed.

【００２８】「実施例２」実施例１では振動検出器で加
工物の不つりあい重量を検出しているが、図６に示すよ
うに振動検出器に代えて圧電素子を組み込んだ力検出器
４１を用いてもよい。この場合もラム３０，３０ａ及び
押圧装置３１，３１ａは不つりあいを検出する場合切削
除去する場合とを必ずしも変換しないでも、不つりあい
除去量がわずかな場合は対応可能である。[Embodiment 2] In Embodiment 1, the unbalanced weight of the workpiece is detected by the vibration detector, but as shown in FIG. 6, a force detector 41 incorporating a piezoelectric element instead of the vibration detector 41 is used. May be used. In this case as well, the rams 30 and 30a and the pressing devices 31 and 31a do not necessarily convert the case of detecting unbalance and the case of cutting and removing, but can cope with the case where the amount of unbalance is small.

【００２９】「実施例３」この実施例は例えばフライホ
イルのような平円板状の加工物のつりあいをとるのに適
する。図７に示すように心押台を備えないほかは、図１
とほぼ同様であり、図１と同機能部分は同一符号を付し
て説明を省略する。Example 3 This example is suitable for balancing a flat disk-shaped workpiece such as a flywheel. As shown in FIG. 7, except that the tailstock is not provided, as shown in FIG.
The same functions as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【００３０】サドル１８には加工物１の端面及び外周を
切削する刃物台４３を備えバイト４４を斜設してある。
加工物１の切削加工時ＣＮＣ制御装置３でもってＺ軸サ
ーボモータ２１、Ｘ軸サーボモータ２５を関連づけて行
なう。この切削終了後につりあい試験を行った後にバイ
ト４０を加工物１の外周の位置へ移動し、加工物１の非
円形偏心加工を行って加工物１のつりあいを取る。The saddle 18 is provided with a tool rest 43 for cutting the end face and the outer periphery of the workpiece 1, and a cutting tool 44 is provided obliquely.
The Z-axis servomotor 21 and the X-axis servomotor 25 are associated with each other by the CNC control device 3 when the workpiece 1 is cut. After the completion of the cutting, a balance test is performed, and then the cutting tool 40 is moved to a position on the outer circumference of the workpiece 1, and the workpiece 1 is subjected to non-circular eccentric machining to balance the workpiece 1.

【００３１】「実施例４」前各実施例は加工物の円筒加
工を可能としている。しかし乍ら、クランク軸、カム軸
は別に専用の加工機でクランク軸のジャーナル部、ピン
部、カム軸のカム部、ジャーナル部を切削した方が効率
がよい。このような場合つりあい試験機は前述した実施
例と同様で、Ｘ軸サーボモータ２５の容量を小さくし、
或はねじ送り装置２６を手動のものとしてもよい。[Embodiment 4] Each of the above embodiments enables cylindrical processing of a workpiece. However, it is more efficient to cut the crankshaft journal portion, the pin portion, the camshaft cam portion, and the journal portion separately from the crankshaft and camshaft with a dedicated processing machine. In such a case, the balance tester is the same as that of the above-described embodiment, and the capacity of the X-axis servomotor 25 is reduced,
Alternatively, the screw feeding device 26 may be a manual one.

【００３２】実施例は非円形偏心加工手段として偏心カ
ムとＣＮＣ制御装置の組合せ、ばねに抗してカムフォロ
アを加工物に向って変位させるようにし、カムは数値制
御により回転角を加工物と関係づけて回転できるので加
工された加工物の断面形状に対する修正がカムの運動特
性からの偏位についての大きさであるから、その値が小
さく高速度の加工に適する。加工形状の変更に対しても
ＮＣプログラムの変更により容易に適応できる。又、カ
ムを偏心カムとすることにより、カムの製作が容易であ
り、実用上高精度が確保される。In the embodiment, as a non-circular eccentric machining means, a combination of an eccentric cam and a CNC control device is used to displace the cam follower toward the workpiece against the spring, and the cam controls the rotation angle by the numerical control. Since it can be additionally rotated, the correction to the cross-sectional shape of the machined workpiece is the magnitude of the deviation from the motion characteristics of the cam, and therefore its value is small and it is suitable for high-speed machining. Even if the machining shape is changed, it can be easily adapted by changing the NC program. Further, by using the eccentric cam as the cam, it is easy to manufacture the cam, and practically high accuracy is secured.

【００３３】然し乍ら、偏心加工手段は実施例に限られ
るものではなく、エンコーダ９で加工物１の回転角を検
出し、カムを用いることなく、上記実施例において、ス
ライド１６を固定の工具台とし、Ｘ軸サーボモータ２５
を加工物１の回転角に応じて駆動し、ねじ送り装置２６
を介して前後スライド１２を前後して非円形加工を行っ
てもよい。However, the eccentric machining means is not limited to the embodiment, the encoder 9 detects the rotation angle of the workpiece 1, and the slide 16 is used as a fixed tool stand in the above embodiment without using a cam. , X-axis servo motor 25
Is driven according to the rotation angle of the workpiece 1, and the screw feed device 26
The non-circular processing may be performed by moving the front and rear slides 12 back and forth via.

【００３４】実施例は非円形偏心加工により不つりあい
重量を除去したが円形偏心加工により不つりあい重量を
除去してもよいことはもちろんである。In the embodiment, the unbalanced weight is removed by the non-circular eccentric processing, but it goes without saying that the unbalanced weight may be removed by the circular eccentric processing.

【００３５】「実施例５」図８はフローシートである。
加工物１は主軸台４に軸架された加工物主軸５の主軸頭
に固定した工具把握駆動手段例えばチャック６に一端が
固定されている。主軸５の回転角を検出するエンコーダ
９が主軸５の回転角を検出するように配設され、エンコ
ーダ９が検出したパルス信号は高速演算ＣＮＣ制御装置
３及びつりあい演算回路１０に入力されるようになって
いる。[Embodiment 5] FIG. 8 is a flow sheet.
One end of the work 1 is fixed to a tool grasping drive means, for example, a chuck 6, which is fixed to a spindle head of a work spindle 5 mounted on a headstock 4. An encoder 9 for detecting the rotation angle of the main shaft 5 is arranged so as to detect the rotation angle of the main shaft 5, and the pulse signal detected by the encoder 9 is input to the high-speed arithmetic CNC control device 3 and the balance arithmetic circuit 10. Has become.

【００３６】高速演算ＣＮＣ制御装置３は所要の加工物
１の輪郭を形成するように加工物１の検出された回転角
に応じた信号予測制御により、高応答サーボモータ２５
に送るようになっている。The high speed operation CNC control device 3 performs a signal predictive control according to the detected rotation angle of the workpiece 1 so as to form a desired contour of the workpiece 1, and thereby the high response servomotor 25 is operated.
It is designed to be sent to.

【００３７】サドル１８は加工物１の軸方向と同方向
（Ｚ方向）の案内を設けた左右スライドベース１９に移
動自在に係合している。サドル１８はこのベース１９に
取り付けられたサーボモータ２１とサーボモータ２１に
連結されたねじ送り装置２２によりこのベース１９上を
進退する。サーボモータ２１は高速演算ＣＮＣ制御装置
３により制御される。前後スライド１２上には左右スラ
イドベース１９が固定されている。前後スライド１２は
加工物１の半径方向の前後スライドベース２４に滑合し
ており、前後スライドベース２４の後端に固定したサー
ボモータ２５によりねじ送り装置２６を介して進退す
る。サーボモータ２５は高速演算ＣＮＣ制御装置３によ
って制御される。加工物主軸５に固定したプーリ３７は
図示されないモータから動力伝導装置を介して駆動され
るようになっている。The saddle 18 is movably engaged with a left and right slide base 19 provided with a guide in the same direction (Z direction) as the axial direction of the workpiece 1. The saddle 18 advances and retreats on the base 19 by a servo motor 21 attached to the base 19 and a screw feeder 22 connected to the servo motor 21. The servo motor 21 is controlled by the high-speed arithmetic CNC controller 3. A left and right slide base 19 is fixed on the front and rear slides 12. The front-rear slide 12 slides on a front-rear slide base 24 in the radial direction of the workpiece 1, and is advanced and retracted via a screw feed device 26 by a servomotor 25 fixed to the rear end of the front-rear slide base 24. The servo motor 25 is controlled by the high-speed arithmetic CNC controller 3. The pulley 37 fixed to the work spindle 5 is driven by a motor (not shown) via a power transmission device.

【００３８】加工物主軸５は主軸軸受２７に支持されて
いる。主軸軸受２７は加工物主軸台４に固定されてい
る。この加工物主軸台の振動を検出するように振動検出
器２９が設けてある。The work spindle 5 is supported by a spindle bearing 27. The spindle bearing 27 is fixed to the work headstock 4. A vibration detector 29 is provided to detect the vibration of the work headstock.

【００３９】主軸台５の振動を検出する振動検出器２９
の出力信号はつりあい演算回路１０に入力されるように
なっている。つりあい演算回路１０は振動検出器２９の
信号を入力して主軸台５の振動より加工物１の回転不つ
りあい重量のベクトルＵを求め、高速演算ＣＮＣ制御装
置３に送るようになっている。高速演算ＣＮＣ制御装置
３はこのベクトルＵに基づいてサドル１８をＺ方向に送
り乍ら、逐次不つりあいを消去するように高応答サーボ
モータ２５で前後スライド１２を制御するようになって
いる。Vibration detector 29 for detecting the vibration of the headstock 5.
The output signal of is input to the balance calculation circuit 10. The balance calculating circuit 10 inputs a signal from the vibration detector 29 to obtain a vector U of the rotationally unbalanced weight of the workpiece 1 from the vibration of the headstock 5 and sends it to the high speed calculating CNC control unit 3. The high speed operation CNC control device 3 sends the saddle 18 in the Z direction based on the vector U, and controls the front / rear slide 12 by the high response servo motor 25 so as to successively eliminate the unbalance.

【００４０】次に上記構成の作用を説明する。本実施例
では加工物１を旋削加工して軸方向各断面において円形
又は非円形となる加工が先ず行われる。Next, the operation of the above configuration will be described. In the present embodiment, the work 1 is first turned to be circular or non-circular in each axial cross section.

【００４１】加工物１をチャック６で把握して支持し、
図示されないモータから動力伝導装置を介してプーリ３
７に回転を伝えられ、加工物主軸５、チャック６、加工
物１は回転する。予めプログラムしてある加工物１の所
望の形状に加工するためＣＮＣ制御装置３はＺ軸サーボ
モータ２１とＸ軸サーボモータ２５を駆動して、Ｚ軸サ
ーボモータ２１でねじ送り装置２２を介してサドル１８
をＺ軸方向に送り、このＺ軸送りと関連づけて、Ｘ軸サ
ーボモータ２５はねじ送り装置２６を介して前後スライ
ド１２を前後進する。サドル１８に固定された工具台１
６Ａは前後スライド１２の進退と共に進退し、工具台１
６Ａに固定したバイト４０は加工物１を所望の形状に旋
削する。加工物１の各断面は円又は非円形である。この
加工終了後にバイト４０を後退し加工物１のつりあいを
とる。加工物１の回転つりあいをとる場合は上記加工終
了と共にバイト４０を後退し、後退させる。前記加工時
とは異なるつりあい試験に適する回転速度で加工物１を
高速回転する。加工物１に不つりあいがあるとその不つ
りあいに応じて振動し、その振動速度は振動検出器２９
で検出される。この検出値はつりあい演算回路１０へ入
力される。同時にエンコーダ９は加工物１の回転位置を
検出してつりあい演算回路１０へ入力する。The workpiece 1 is grasped and supported by the chuck 6,
Pulley 3 from a motor (not shown) via a power transmission device
The rotation is transmitted to the workpiece 7, and the workpiece spindle 5, the chuck 6, and the workpiece 1 rotate. The CNC control device 3 drives the Z-axis servo motor 21 and the X-axis servo motor 25 to machine the pre-programmed workpiece 1 into a desired shape, and the Z-axis servo motor 21 drives the screw feed device 22 to drive it. Saddle 18
In the Z-axis direction, and in association with this Z-axis feed, the X-axis servomotor 25 moves the forward / backward slide 12 back and forth via the screw feed device 26. Tool stand 1 fixed to the saddle 18
6A moves back and forth as the front and rear slides 12 move back and forth, and the tool base 1
The cutting tool 40 fixed to 6A turns the workpiece 1 into a desired shape. Each cross section of the work piece 1 is circular or non-circular. After this processing is completed, the cutting tool 40 is retracted to balance the workpiece 1. When the workpiece 1 is to be rotationally balanced, the cutting tool 40 is retracted at the same time as the machining is completed. The workpiece 1 is rotated at a high speed at a rotation speed suitable for the equilibrium test different from that during the processing. If the workpiece 1 is unbalanced, it vibrates according to the unbalance, and the vibration speed is the vibration detector 29.
Detected in. This detected value is input to the balance calculation circuit 10. At the same time, the encoder 9 detects the rotational position of the workpiece 1 and inputs it to the balance calculation circuit 10.

【００４２】つりあい演算回路１０は加工物１の回転不
つりあい重量のベルト値を求め、この回転不つりあい重
量をとる加工物１の形状を演算し、その値を高速演算Ｃ
ＮＣ制御装置３に入力する。次に高速演算ＣＮＣ制御装
置３はＺ軸サーボモータ２１とＸ軸サーボモータ２５を
駆動して不つりあい重量Ｕを取り去るべき加工物１の主
軸台４側の位置へバイト４０を移動する。ここで加工物
１は非円形偏心加工に適する回転速度に速度変更され、
加工物１が回転するとその回転角はエンコーダ９により
検出された高速演算ＣＮＣ制御装置３に入力される。高
速演算ＣＮＣ制御装置３は加工物１の１回転に対してＸ
軸サーボモータ２５を正逆回転し、前後スライド１２を
往復動させる。これによって工具台１６Ａに固定したバ
イト４０は加工物１の外周を切削する。ここで高速演算
ＣＮＣ制御装置３がエンコーダ９からの入力に関連して
Ｘ軸サーボモータ２５を回転させると加工物１には半径
がその回転角に対して変化するバイト４０の移動量Ｘに
従って、非円形の断面が出来上る。The balance calculating circuit 10 obtains the belt value of the rotationally unbalanced weight of the workpiece 1, calculates the shape of the workpiece 1 that takes the rotationally unbalanced weight, and calculates the value at high speed C
Input to the NC control device 3. Next, the high-speed operation CNC control device 3 drives the Z-axis servo motor 21 and the X-axis servo motor 25 to move the cutting tool 40 to a position on the headstock 4 side of the workpiece 1 where the unbalanced weight U should be removed. Here, the workpiece 1 is speed-changed to a rotation speed suitable for non-circular eccentric machining,
When the workpiece 1 rotates, its rotation angle is input to the high-speed arithmetic CNC controller 3 detected by the encoder 9. The high-speed operation CNC controller 3 makes X for one rotation of the workpiece 1.
The axial servo motor 25 is rotated in the forward and reverse directions to reciprocate the front and rear slides 12. As a result, the cutting tool 40 fixed to the tool base 16A cuts the outer periphery of the workpiece 1. Here, when the high-speed arithmetic CNC control device 3 rotates the X-axis servomotor 25 in association with the input from the encoder 9, the workpiece 1 has a radius X that changes with respect to the rotation angle of the workpiece 40. A non-circular cross section is completed.

【００４３】かくして加工物１の回転不つりあい重量を
取り去ることが出来る。更に回転不つりあいの精度を上
げるには同様のことを繰り返す。この２回目の不つりあ
い重量の取り去る位置は加工物の周方向の異なる位置と
なる。例えば加工物の直径をわたる位置の両側、即ち、
エンコーダが捕捉した加工物１の１８０度異なる位置で
すればよい。Thus, the rotationally unbalanced weight of the work piece 1 can be removed. The same procedure is repeated to further improve the accuracy of rotational imbalance. The position where the unbalanced weight is removed for the second time is a position different in the circumferential direction of the workpiece. For example, on both sides of the position across the diameter of the workpiece, that is,
It suffices if the positions are different by 180 degrees with respect to the workpiece 1 captured by the encoder.

【００４４】「実施例６」前述した各実施例は、つりあ
い試験機と旋盤を複合した形式の回転つりあい装置を提
供している。この実施例は公知のつりあい試験機、偏心
加工機を夫々用いて新たな回転つりあいを取る方法を提
供する。[Embodiment 6] Each of the above-described embodiments provides a rotary balancing apparatus of a type in which a balance testing machine and a lathe are combined. This example provides a method for taking a new rotary balance using a known balance tester and an eccentricity machine, respectively.

【００４５】旋盤、研削盤等で円形加工された部分を有
する加工物は回転つりあい試験機にかける。この回転つ
りあい試験機は加工物の重量、不つりあい検出限度によ
って選択すればよく、非回転の静的重力式、ソフト軸受
形、或はハード軸受形の遠心力式等の何れかを用いる。
このつりあい試験機により求められた不つりあいのベク
トルは図８の高速演算ＣＮＣ制御装置３に入力される。
図９は既に各実施例で示した非円形偏心又は円形偏心加
工可能な旋削加工機である。既に各実施例で各部の説明
とその作用は説明してあるので、同一符号を付して説明
を省略する。高速演算ＣＮＣ制御装置３は前記入力され
た不つりあいのベクトルに対応して高速度サーボモータ
１１を制御するプログラムが自動演算されるようになっ
ている。A processed product having a circularly processed part with a lathe, a grinder, etc. is subjected to a rotary balance tester. This rotary balance tester may be selected depending on the weight of the workpiece and the unbalance detection limit, and either a non-rotating static gravity type, a soft bearing type, or a hard bearing type centrifugal force type is used.
The unbalance vector obtained by this balance testing machine is input to the high speed operation CNC control unit 3 in FIG.
FIG. 9 shows a turning machine capable of non-circular eccentricity or circular eccentricity machining already shown in each embodiment. Since the description of each part and the operation thereof have already been described in each embodiment, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted. The high-speed arithmetic CNC control device 3 is adapted to automatically calculate a program for controlling the high-speed servomotor 11 in accordance with the input unbalanced vector.

【００４６】実施例は工具としてバイトを用いている
が、円筒砥石を用いた砥石台又はフライスを用いたユニ
ットをアッパースライドに設けて研削又はフライス加工
してもよいことは勿論である。In the embodiment, a tool is used as a tool, but it goes without saying that a grindstone base using a cylindrical grindstone or a unit using a milling machine may be provided on the upper slide for grinding or milling.

【００４７】上記において、高速演算ＣＮＣ制御装置３
によるサーボモータ１１の制御を加工物１の回転角に対
して、比例させずに回転方向に位相を進退するように補
正して出力することにより、あらゆる形状の楕円、放物
線等の連続した輪郭あるいはその一部を加工することが
可能となる。In the above, the high speed operation CNC controller 3
The control of the servo motor 11 by means of is corrected and output so as to advance or retreat the phase in the rotation direction without making it proportional to the rotation angle of the workpiece 1, and outputs a continuous contour such as an ellipse or parabola of any shape. It becomes possible to process a part of it.

【００４８】上記の加工物１の回転に対して、高速演算
ＣＮＣ制御装置３はＺ軸サーボモータ２１を一定量宛駆
動してねじ送り装置２２を介してサドル１８をＺ方向に
送ると共に、サーボモータ１１の回転角θ１の範囲を順
次変化させると例えば加工物１は太鼓形状あるいは鼓形
状のように任意に長手方向に順次断面を変化させること
ができる。With respect to the rotation of the workpiece 1, the high-speed arithmetic CNC control device 3 drives the Z-axis servomotor 21 to a fixed amount to feed the saddle 18 in the Z direction via the screw feed device 22, and at the same time, performs servo control. When the range of the rotation angle θ1 of the motor 11 is sequentially changed, for example, the workpiece 1 can be sequentially changed in the longitudinal direction like a drum shape or a drum shape.

【００４９】このような非円形偏心加工を行うに当って
高速演算ＣＮＣ制御装置３は不つりあい重量Ｕ１を打消
すように不つりあい重量Ｕ１の側の半径が小さく、その
１８０度反対側の半径が大きくなるように（切削しない
場合も含む）加工する。又、Ｚ軸サーボモータ２１の送
り長さに比例して既に加工してある加工物１の円形外周
に次第に近づけることにより段差を生じないで不つりあ
いを除去できる。同様にして不つりあい重量Ｕ２を除去
する。In performing such non-circular eccentric machining, the high speed operation CNC control device 3 has a small radius on the side of the unbalanced weight U1 so as to cancel the unbalanced weight U1 and a radius on the opposite side of 180 degrees. Process so that it becomes large (including the case of not cutting). Further, by gradually approaching the circular outer circumference of the workpiece 1 which has already been processed in proportion to the feed length of the Z-axis servomotor 21, it is possible to eliminate the unbalance without generating a step. Similarly, the unbalanced weight U2 is removed.

【００５０】[0050]

【発明の効果】本発明の第１の発明はつりあい試験機で
不つりあい重量を求めて、偏心加工可能な機械で不つり
あいを修正するので、修正後の不つりあい重量を除去し
た跡が分らず、見た目もよく、又、不つりあい修正跡に
回転中に他の物が巻き付いたりするおそれが少ない。According to the first aspect of the present invention, since the unbalance weight is obtained by the balance tester and the unbalance is corrected by the machine capable of eccentricity processing, the trace of removing the unbalance weight after the correction is not found. , It looks good, and there is less chance that other things will get caught around the unbalance correction mark during rotation.

【００５１】本発明の第２の発明は第１の発明の回転つ
りあいをとる方法を繰り返し実行するので回転つりあい
精度が向上する。In the second invention of the present invention, the method of balancing the rotational balance of the first invention is repeatedly executed, so that the rotational balance accuracy is improved.

【００５２】本発明の第３の発明によれば、加工物主軸
台の加工物の不つりあいに基づく振動を検出する振動検
出手段と、加工物の回転角検出手段を設けて、これらに
よって加工物の不つりあい重量のベクトル値を設けて、
この不つりあい重量を除去するように加工物を非円形加
工する制御手段を設けたため、装置本体は非円形加工可
能な工作機械をそのまま用いることが可能と成る。According to the third aspect of the present invention, the vibration detecting means for detecting the vibration due to the unbalance of the workpiece on the workpiece headstock and the rotation angle detecting means for the workpiece are provided, and these are used. The vector value of unbalanced weight of
Since the control means for non-circularly machining the workpiece is provided so as to remove the unbalanced weight, it becomes possible to use the machine tool capable of non-circular machining as the apparatus main body.

【００５３】本発明の第４の発明は加工物の両端を支持
する各軸の軸受を、振動或は力を測定出来るように可動
にすると共に切削又は研削力に耐えるように固定可能と
し、偏心加工手段例えば偏心加工可能な外周を旋削又は
研削する装置を設け、振動或は力を検出して不つりあい
重量のベクトルを求めるつりあい演算回路を備え、この
演算回路の計算した結果を偏心加工手段に入力して不つ
りあいを修正するようにしたので、両端を支持する加工
物の場合に、同一取付状態でつりあい試験、不つりあい
の修正が可能となり、且つ修正後の加工物の面が美し
く、他の物が巻き付くおそれが少ない。According to a fourth aspect of the present invention, the bearings of the respective shafts supporting both ends of the workpiece are movable so that vibration or force can be measured, and can be fixed so as to withstand the cutting or grinding force. Processing means For example, a device for turning or grinding the outer circumference capable of eccentric processing is provided, and a balance arithmetic circuit for detecting a vector of unbalance weight by detecting vibration or force is provided, and the calculation result of this arithmetic circuit is used as the eccentric machining means. Since the unbalance is corrected by inputting it, in the case of a workpiece that supports both ends, it is possible to perform the balancing test and the unbalance correction in the same mounting state, and the surface of the workpiece after correction is beautiful and other There is little risk of wrapping around.

【００５４】本発明の第５の発明は加工物の片側の端部
を把握する把握手段を備えて、この把握手段を設けた主
軸を支持する軸受を、振動或は力を測定出来るように可
動にすると共に切削又は研削力に耐えるように固定可能
とし、偏心加工手段を設け、振動或は力を検出して不つ
りあい重量のベクトルを求めるつりあい演算回路を備
え、この演算回路の計算した結果を偏心加工手段に入力
して不つりあいを修正するようにしたので、チャッキン
グのみで片持ちで支持する加工物の場合に、同一取付状
態でつりあい試験、不つりあいの修正が可能となり、且
つ、修正後の加工物の面が美しく、他の物が巻き付くお
それが少ない。A fifth aspect of the present invention is provided with a grasping means for grasping one end of the workpiece, and the bearing for supporting the main shaft provided with this grasping means is movable so that vibration or force can be measured. In addition, it can be fixed so as to withstand the cutting or grinding force, eccentric processing means is provided, and a balance calculation circuit for detecting the unbalanced weight vector by detecting vibration or force is provided, and the calculation result of this calculation circuit is Since the unbalance is corrected by inputting it into the eccentric machining means, in the case of a workpiece that is supported by cantilever only by chucking, it is possible to perform the balance test and the unbalance correction in the same mounting state, and to correct it. The surface of the work piece after is beautiful, and there is little risk that other things will be wrapped around.

【００５５】本発明の第６の発明は第３又は第４もしく
は第５の発明において、加工物を円形に加工する加工手
段を備えたから、円筒形又は円筒端面を旋削又は研削し
た上、加工物を取り付けたまま、つりあい試験を行な
い、不つりあいを修正できる。The sixth invention of the present invention is the third, fourth or fifth invention, further comprising a machining means for machining the workpiece into a circular shape. Therefore, after turning or grinding the cylindrical shape or the cylindrical end surface, the workpiece is processed. The unbalance can be corrected by carrying out a balance test with the attached.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の実施例１のフローシートである。FIG. 1 is a flow sheet of Example 1 of the present invention.

【図２】図１におけるカム線図である。FIG. 2 is a cam diagram in FIG.

【図３】図１の加工物主軸軸受部の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the workpiece main shaft bearing portion of FIG.

【図４】図１の心押台軸受部の縦断面図である。4 is a vertical sectional view of the tailstock bearing portion of FIG. 1. FIG.

【図５】偏心加工された加工物の軸直角断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the eccentric processed workpiece.

【図６】図１において加工物主軸軸受部及び心押台軸受
部にハード形力検出器を備えた実施例２の縦断面図であ
る。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a second embodiment in which a work force spindle bearing portion and a tailstock bearing portion in FIG. 1 are provided with hard type force detectors.

【図７】本発明の実施例３のフローシートである。FIG. 7 is a flow sheet of Example 3 of the present invention.

【図８】本発明の実施例５のフローシートである。FIG. 8 is a flow sheet of Example 5 of the present invention.

【図９】本発明の実施例６のフローシートである。FIG. 9 is a flow sheet of Example 6 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 加工物 ２ カム軸 ３ 高速演算ＣＮＣ制御装置 ４ 主軸台 ５ 主軸 ７ 心押台 ９ エンコーダ １０ つりあい演算回路 １１ サーボモータ １３ 偏心カム板 １７ カムフォロア ２７，２７ａ 軸受 ２８ エデンばね ２９ 振動検出器 ４１ 力検出器 1 Workpiece 2 Camshaft 3 High-speed calculation CNC controller 4 Spindle head 5 Spindle 7 Tailstock 9 Encoder 10 Balance calculation circuit 11 Servomotor 13 Eccentric cam plate 17 Cam follower 27, 27a Bearing 28 Eden spring 29 Vibration detector 41 Force detection vessel

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 円筒形又は非円筒形に旋削又は研削で加
工する加工個所を有する加工物の回転つりあいを取る方
法において、加工後の加工物を回転つりあい試験機にか
けて不つりあい重量のベクトル値を求め、次にこの加工
物を非円形加工可能な旋盤又は研削盤等に取付けて、前
記加工物の加工個所を偏心円形もしくは非円形に加工
し、この加工により前記不つりあい重量を除去すること
を特徴とする回転つりあいを取る方法。1. In a method of rotationally balancing a workpiece having a processing portion to be machined by turning or grinding into a cylindrical shape or a non-cylindrical shape, the processed workpiece is subjected to a rotational balance tester to obtain a vector value of unbalanced weight. Then, this work piece is attached to a lathe or grinder capable of non-circular processing, and the processing point of the work piece is processed into an eccentric circle or a non-circular shape, and this processing removes the unbalanced weight. A characteristic method to balance rotation. 【請求項２】 請求項１による回転つりあいをとる方法
を繰り返し行い、各回の不つりあい重量の除去する周方
向の位置を異なる周方向の位置としたことを特徴とする
回転つりあいを取る方法。2. A method of balancing rotations according to claim 1, wherein the method of balancing the rotations according to claim 1 is repeated to set different circumferential positions for removing unbalanced weights each time. 【請求項３】 加工物主軸の回転角に応じて工具台を加
工物の半径方向に進退する量を制御可能な制御手段を備
えた非円形加工可能な旋削加工機械において、加工物主
軸を回転自在に支持する加工物主軸台の加工物の不つり
あいに基づく振動を検出する振動検出手段及び加工物の
回転角検出手段を設け、該、振動検出手段の検出した信
号と、加工物回転角検出手段の検出した信号を入力し
て、前記加工物の不つりあい重量のベクトル値を計算し
て、加工物の不つりあい重量部を偏心円形もしくは非円
形に加工して除去するように工具台を加工物の半径方向
に進退する制御手段を設けたことを特徴とする回転つり
あい装置。3. A non-circular machined turning machine equipped with a control means capable of controlling the amount of advance / retreat of a tool base in the radial direction of a workpiece according to the rotation angle of the workpiece spindle, in which the workpiece spindle is rotated. Provided are a vibration detection means for detecting vibrations due to unbalance of the workpiece on the workpiece headstock that is freely supported and a rotation angle detection means for the workpiece, and a signal detected by the vibration detection means and a workpiece rotation angle detection. The signal detected by the means is input, the vector value of the unbalanced weight of the workpiece is calculated, and the tool base is machined so that the unbalanced weight part of the workpiece is machined into an eccentric circle or a non-circle and removed. A rotary balancing device, characterized in that a control means for advancing and retracting in the radial direction of the object is provided. 【請求項４】 円筒形又は非円筒形の加工物の両端を支
持する加工物主軸と心押台軸を備え、加工物主軸を回転
自在に支持する主軸軸受と、主軸軸受を加工物の加工時
において固定し且つ、つりあい試験時にこの固定を解い
てこの軸受に加わる加工物の不つりあいに基づく振動又
は力を検出するように可動に支持する主軸台軸受支持手
段と、加工物主軸の駆動装置と、心押台主軸を回転自在
に支持する心押台軸受と、心押台軸受を加工物の加工時
において固定し、且つつりあい試験時にこの固定を解い
て心押台軸受に加わる加工物の不つりあいに基づく振動
又は力を検出するように可動に支持する心押台軸受支持
手段と、主軸台及び心押台各軸受支持手段に各々配設し
た振動又は力検出器と、偏心加工手段と、前記振動検出
器又は力検出器により加工物の不つりあい時重量を求め
るつりあい演算回路と、この演算回路で求めた不つりあ
い重量を偏心加工により除去する制御手段を有し、加工
物の不つりあいを修正することを特徴とする回転つりあ
い装置。4. A spindle bearing, which includes a workpiece spindle supporting both ends of a cylindrical or non-cylindrical workpiece and a tailstock shaft, rotatably supporting the workpiece spindle, and machining the spindle bearing. Headstock bearing support means that is fixed at time and is movably supported so as to detect vibration or force based on the unbalance of the workpiece applied to this bearing by releasing this fixation during the balance test, and a drive device for the workpiece spindle. , The tailstock bearing that rotatably supports the tailstock spindle, and the tailstock bearing are fixed during machining of the workpiece, and this fixation is released during the balance test and the workpiece is added to the tailstock bearing. A tailstock bearing supporting means movably supported so as to detect vibration or force based on unbalance, a vibration or force detector respectively arranged on the headstock and tailstock bearing supporting means, and an eccentricity machining means , By the vibration detector or force detector The machine has a balance calculation circuit that calculates the unbalanced weight of the workpiece and a control means that removes the unbalanced weight calculated by this calculation circuit by eccentric processing. Balancing device. 【請求項５】 加工物の片側の端部を把握する把握手段
を備えて、この加工物を支持する加工物主軸を備え、加
工物主軸を回転自在に支持する主軸軸受と、主軸軸受を
加工物の加工時において固定し、且つ、つりあい試験時
にこの固定を解いてこの軸受に加わる加工物の不つりあ
いに基づく振動又は力を検出するように可動に支持する
主軸台軸受支持手段と、加工物主軸の駆動装置と、主軸
軸受支持手段に各々配設した振動又は力検出器と、偏心
加工手段と、前記振動検出器又は力検出器により加工物
の不つりあい重量を求めるつりあい演算回路と、この演
算回路で求めた不つりあい重量を偏心加工により除去す
る制御手段を有し、加工物の不つりあいを修正すること
を特徴とする回転つりあい装置。5. A main shaft bearing that includes a workpiece main shaft that supports the workpiece, and a main shaft bearing that rotatably supports the main workpiece, and a main shaft bearing that are provided with a grasping unit that grasps one end of the workpiece. A headstock bearing supporting means that is fixed during machining of a workpiece and is movably supported so as to detect vibration or force based on the unbalance of the workpiece that is released from this fixation during a balance test and is detected. A drive device for the main shaft, a vibration or force detector respectively arranged on the main shaft bearing support means, an eccentricity processing means, a balance calculation circuit for obtaining the unbalanced weight of the workpiece by the vibration detector or the force detector, A rotary balancing device having a control means for removing the unbalanced weight calculated by an arithmetic circuit by eccentricity processing, and correcting the unbalance of a workpiece. 【請求項６】 加工物の円形加工手段を備えたことを特
徴とする請求項３又は４もしくは５に記載の回転つりあ
い装置。6. The rotary balancing device according to claim 3, 4 or 5, further comprising circular processing means for the workpiece.