JPH0635082B2 - 数値制御旋盤の切削制御方法 - Google Patents
数値制御旋盤の切削制御方法Info
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- JPH0635082B2 JPH0635082B2 JP28790488A JP28790488A JPH0635082B2 JP H0635082 B2 JPH0635082 B2 JP H0635082B2 JP 28790488 A JP28790488 A JP 28790488A JP 28790488 A JP28790488 A JP 28790488A JP H0635082 B2 JPH0635082 B2 JP H0635082B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の主軸を有し、各主軸の全て又は一部に送
り機構を具備した数値制御旋盤の長尺ワークに対する加
工制御方法に関する。
り機構を具備した数値制御旋盤の長尺ワークに対する加
工制御方法に関する。
（従来の技術） 数値制御旋盤の加工、特に長尺加工ではいわゆるビビリ
が発生し易く、これを防止するために従来技術では第９
図の如くワークレスト８等の補助装置を設けたり、切削
速度を変更したりする必要があった。すなわち、第９図
に示すように数値制御旋盤は左主軸１及び右主軸２を有
しており、各主軸に取付けられたチャック３及び４で長
尺の加工物７を両側より把持している。加工物７は左刃
物台５及び／又は右刃物台６によって切削されるように
なっており、長尺の加工物７の心振れはワークレスト８
によって防止されるようになっている。
が発生し易く、これを防止するために従来技術では第９
図の如くワークレスト８等の補助装置を設けたり、切削
速度を変更したりする必要があった。すなわち、第９図
に示すように数値制御旋盤は左主軸１及び右主軸２を有
しており、各主軸に取付けられたチャック３及び４で長
尺の加工物７を両側より把持している。加工物７は左刃
物台５及び／又は右刃物台６によって切削されるように
なっており、長尺の加工物７の心振れはワークレスト８
によって防止されるようになっている。
（発明が解決しようとする課題） 上述のような数値制御旋盤の旋削加工において、加工物
７に引っ張り力（以下、プリロードとする）を与えると
ビビリが少なくなることは既に知られており、本発明は
この点に着目してなされたものである。本発明によれ
ば、主軸送り用サーボシステムの発生トルクを制御し、
これにより加工物へ任意のプリロードを与えるようにし
ており、ワークレストを用いたり、切削速度を変更した
りすることなくビビリの少ない切削方法を提供できるも
のである。すなわち、本発明の目的は、長尺外径の切削
加工時にもビビリの少ない高精度な加工制御方法を提供
することにある。
７に引っ張り力（以下、プリロードとする）を与えると
ビビリが少なくなることは既に知られており、本発明は
この点に着目してなされたものである。本発明によれ
ば、主軸送り用サーボシステムの発生トルクを制御し、
これにより加工物へ任意のプリロードを与えるようにし
ており、ワークレストを用いたり、切削速度を変更した
りすることなくビビリの少ない切削方法を提供できるも
のである。すなわち、本発明の目的は、長尺外径の切削
加工時にもビビリの少ない高精度な加工制御方法を提供
することにある。
（課題を解決するための手段） 本発明は、対向した２つの主軸を有し、前記各主軸に送
り機構を具備した数値制御旋盤の切削制御方法に関する
もので、本発明の上記目的は、前記各主軸に取付けられ
たチャックにより加工物を両側から把持して前記各主軸
を回転させて切削を行なう際、主軸送り用サーボシステ
ムの出力トルクを任意にプログラム指令する手段を設
け、一方又は両方の主軸を前記主軸送り用サーボシステ
ムによりワーク軸方向に動作させることにより前記加工
物へ前記プログラム指令されたプリロードを与え、当該
プリロードの入及び切を行なう手段を設けて切削するよ
うにすることによって達成される。
り機構を具備した数値制御旋盤の切削制御方法に関する
もので、本発明の上記目的は、前記各主軸に取付けられ
たチャックにより加工物を両側から把持して前記各主軸
を回転させて切削を行なう際、主軸送り用サーボシステ
ムの出力トルクを任意にプログラム指令する手段を設
け、一方又は両方の主軸を前記主軸送り用サーボシステ
ムによりワーク軸方向に動作させることにより前記加工
物へ前記プログラム指令されたプリロードを与え、当該
プリロードの入及び切を行なう手段を設けて切削するよ
うにすることによって達成される。
（作用） 本発明では、長尺の加工物を両側から２つのチャックに
よって把持し、一方又は両方の主軸送り用サーボモータ
にトルクリミットをかけ、プログラム指令値通りのプリ
ロードをかける手段を設けると共に、さらに同プリロー
ドを入及び切する手段を設けており、これにより長尺外
径加工時にビビリの少ない高精度な加工を可能としてい
る。
よって把持し、一方又は両方の主軸送り用サーボモータ
にトルクリミットをかけ、プログラム指令値通りのプリ
ロードをかける手段を設けると共に、さらに同プリロー
ドを入及び切する手段を設けており、これにより長尺外
径加工時にビビリの少ない高精度な加工を可能としてい
る。
第３図は左右２つの主軸１及び２が対向する２スピンド
ル旋盤において、加工物７に対する溝入れ加工の機械状
態を示しており、左主軸１及び右主軸２はそれぞれZA及
びZBで示される如くＺ軸方向に移動することができる構
造となっており、左主軸１及び右主軸２にそれぞれ取付
けられたチャック３及び４により長尺の加工物７を把持
している。この状態で加工物７に溝入れ加工を行なうに
は左刃物台５を負方向へ移動させればよいが、本発明で
は、この時に左主軸１又は右主軸２の片方又は両方をワ
ーク軸方向へ引っ張り、加工物７にプリロードを与えて
加工しようとするものであり、このプリロードは左主軸
送り用サーボシステム又は右主軸送り用サーボシステム
がZA正又はZB正へ移動する方向のトルクを発生すること
により行なわれる。
ル旋盤において、加工物７に対する溝入れ加工の機械状
態を示しており、左主軸１及び右主軸２はそれぞれZA及
びZBで示される如くＺ軸方向に移動することができる構
造となっており、左主軸１及び右主軸２にそれぞれ取付
けられたチャック３及び４により長尺の加工物７を把持
している。この状態で加工物７に溝入れ加工を行なうに
は左刃物台５を負方向へ移動させればよいが、本発明で
は、この時に左主軸１又は右主軸２の片方又は両方をワ
ーク軸方向へ引っ張り、加工物７にプリロードを与えて
加工しようとするものであり、このプリロードは左主軸
送り用サーボシステム又は右主軸送り用サーボシステム
がZA正又はZB正へ移動する方向のトルクを発生すること
により行なわれる。
また、第４図はサブスピンドルと呼ばれる副主軸付旋盤
における外径加工時の状態を示している。加工物16は、
主軸11及び副主軸12に取付けられたチャック13及び14に
よって把持されており、刃物台15がＸ軸及びＺ軸方向に
移動して加工される。この場合、本発明では副主軸12を
その送り用サーボシステムによりＺ軸と平行、つまりワ
ーク軸方向（Ｗ軸正方向）にトルクを発生させ、加工物
16にプリロードを与えて加工を行なうものである。
における外径加工時の状態を示している。加工物16は、
主軸11及び副主軸12に取付けられたチャック13及び14に
よって把持されており、刃物台15がＸ軸及びＺ軸方向に
移動して加工される。この場合、本発明では副主軸12を
その送り用サーボシステムによりＺ軸と平行、つまりワ
ーク軸方向（Ｗ軸正方向）にトルクを発生させ、加工物
16にプリロードを与えて加工を行なうものである。
さらに第５図は２サドル旋盤の場合を示しており、加工
物27は主軸21に取付けられたチャック22と、上刃物台25
に取付けられたピックオフチャック23とにより把持され
ており、下刃物台26によって加工を行なう場合を示して
いる。この例では、上刃物台25の回転工具軸24は第４図
における副主軸12と同様な機能を有しており、上刃物台
25を当該サーボシステムによりワーク軸方向(ZA 正方
向)へ移動させることにより、加工物27へプリロードを
与えることができる。
物27は主軸21に取付けられたチャック22と、上刃物台25
に取付けられたピックオフチャック23とにより把持され
ており、下刃物台26によって加工を行なう場合を示して
いる。この例では、上刃物台25の回転工具軸24は第４図
における副主軸12と同様な機能を有しており、上刃物台
25を当該サーボシステムによりワーク軸方向(ZA 正方
向)へ移動させることにより、加工物27へプリロードを
与えることができる。
以上に示した第３図，第４図及び第５図のいずれの場合
においても、各加工物7,16,27 へ各サーボシステムによ
り任意のプリロードをかける必要があり、このためのプ
ログラム例をそれぞれ第６図〜第８図に示す。すなわ
ち、第３図の場合のプログラムは第６図であり、第４図
の場合のプログラムは第７図であり、第５図の場合のプ
ログラムは第８図である。いずれのプログラム例も加工
物は両側のチャックにより把持された状態から示してあ
り、コード“G29 ”によって当該軸のプリロード値を設
定し、コード“MZ”及び“MW”によって当該軸のプリロ
ードの入／切を指令するものである。
においても、各加工物7,16,27 へ各サーボシステムによ
り任意のプリロードをかける必要があり、このためのプ
ログラム例をそれぞれ第６図〜第８図に示す。すなわ
ち、第３図の場合のプログラムは第６図であり、第４図
の場合のプログラムは第７図であり、第５図の場合のプ
ログラムは第８図である。いずれのプログラム例も加工
物は両側のチャックにより把持された状態から示してあ
り、コード“G29 ”によって当該軸のプリロード値を設
定し、コード“MZ”及び“MW”によって当該軸のプリロ
ードの入／切を指令するものである。
（実施例） 次に、プログラム指令によりプリロード値及びプリロー
ドの入／切を制御する実施例について、第１図及び第２
図を用いて説明する。
ドの入／切を制御する実施例について、第１図及び第２
図を用いて説明する。
第１図は本発明による加工物44へのプリロード制御時の
Ｚ軸又はＷ軸のサーボシステムのブロック構成図であ
り、一点鎖線50内が本発明による追加部でり、その他は
従来の一般的なサーボシステムとなっている。すなわ
ち、加工物44は主軸45及び47（又はサドル）に把持され
ており、サーボモータ42でボールネジ46を駆動すること
によって加工物44にプリロードを与えるようになってい
る。そして、ボールネジ46の駆動による主軸47の位置は
位置検出器43によって検出され、位置検出信号PDS は目
標位置生成部34及び減算器36A に入力されると共に、位
置/ 速度変換部39に入力されている。
Ｚ軸又はＷ軸のサーボシステムのブロック構成図であ
り、一点鎖線50内が本発明による追加部でり、その他は
従来の一般的なサーボシステムとなっている。すなわ
ち、加工物44は主軸45及び47（又はサドル）に把持され
ており、サーボモータ42でボールネジ46を駆動すること
によって加工物44にプリロードを与えるようになってい
る。そして、ボールネジ46の駆動による主軸47の位置は
位置検出器43によって検出され、位置検出信号PDS は目
標位置生成部34及び減算器36A に入力されると共に、位
置/ 速度変換部39に入力されている。
そして、プログラムメモリ31内の加工プログラムはプロ
グラム解釈部32で解釈され、プリロード値指定コード、
つまり前述したプログラム例ではコード“G29 ”を検出
すると、それに続いて記載されているプリロード値PVを
プリロード値／電流変換部35へ転送する（ステップS
1）。プリロード値／電流変換部35ではプリロード値PV
をサーボシステムのトルク、つまり電流指令値ISに変換
して電流（トルク）リミッタ40に入力し（ステップS
2）、電流（トルク）リミッタ40は入力された電流指令
値ISに相当するトルクにサーボシステムの出力トルクを
制限する（ステップS3）。たとえば、第６図のプログラ
ム例では“PZ=aaa”で指令した値にサーボシステムの出
力トルクを制限することが可能となる。次に、プログラ
ム解釈部32でプリロード入指令を検出すると（ステップ
S4）、プリロード入／切指令PSが目標位置生成部34へ送
られる。また、プリロード方向設定パラメータ33には、
予め当該送りサーボシステムが加工物44へ与えるプリロ
ードの方向を示すパラメータPPR が設定されており、こ
のパラメータPPR が目標位置生成部34に入力されるよう
になっている（ステップS5）。目標位置生成部34はプロ
グラム解釈部32からのプリロード入指令時に、当該送り
サーボシステムが示す現在位置をもとにして、つまり位
置検出信号PDS に従って予め設定されているパラメータ
PPR が示す方向の目標位置TPを生成する（ステップS
6）。この目標位置TPを位置指令演算部36に入力して関
数発生を行なうことにより（ステップS7）、速度指令演
算部37，電流（トルク）指令演算部38，電流（トルク）
リミッタ40及びパワー増幅器41を介してサーボモータ42
は加工物44にプリロードがかかる方向へ回転しようとす
る。ここで、サーボモータ42の回転軸は第１図の如くボ
ールネジ46，主軸47及び加工物44により主軸45に機械的
に結合されているため、サーボモータ42は実際には回転
せず、サーボモータ42は拘束状態となる。したがって、
サーボモータ42はサーボシステムが許す限りの最大トル
クを発生しようとするが、前述の如く電流（トルク）リ
ミッタ40により出力が制限されているため、最終的にプ
ログラム指令したプリロード値PVに基づくプリロードが
加工物44へ与えられることになる。
グラム解釈部32で解釈され、プリロード値指定コード、
つまり前述したプログラム例ではコード“G29 ”を検出
すると、それに続いて記載されているプリロード値PVを
プリロード値／電流変換部35へ転送する（ステップS
1）。プリロード値／電流変換部35ではプリロード値PV
をサーボシステムのトルク、つまり電流指令値ISに変換
して電流（トルク）リミッタ40に入力し（ステップS
2）、電流（トルク）リミッタ40は入力された電流指令
値ISに相当するトルクにサーボシステムの出力トルクを
制限する（ステップS3）。たとえば、第６図のプログラ
ム例では“PZ=aaa”で指令した値にサーボシステムの出
力トルクを制限することが可能となる。次に、プログラ
ム解釈部32でプリロード入指令を検出すると（ステップ
S4）、プリロード入／切指令PSが目標位置生成部34へ送
られる。また、プリロード方向設定パラメータ33には、
予め当該送りサーボシステムが加工物44へ与えるプリロ
ードの方向を示すパラメータPPR が設定されており、こ
のパラメータPPR が目標位置生成部34に入力されるよう
になっている（ステップS5）。目標位置生成部34はプロ
グラム解釈部32からのプリロード入指令時に、当該送り
サーボシステムが示す現在位置をもとにして、つまり位
置検出信号PDS に従って予め設定されているパラメータ
PPR が示す方向の目標位置TPを生成する（ステップS
6）。この目標位置TPを位置指令演算部36に入力して関
数発生を行なうことにより（ステップS7）、速度指令演
算部37，電流（トルク）指令演算部38，電流（トルク）
リミッタ40及びパワー増幅器41を介してサーボモータ42
は加工物44にプリロードがかかる方向へ回転しようとす
る。ここで、サーボモータ42の回転軸は第１図の如くボ
ールネジ46，主軸47及び加工物44により主軸45に機械的
に結合されているため、サーボモータ42は実際には回転
せず、サーボモータ42は拘束状態となる。したがって、
サーボモータ42はサーボシステムが許す限りの最大トル
クを発生しようとするが、前述の如く電流（トルク）リ
ミッタ40により出力が制限されているため、最終的にプ
ログラム指令したプリロード値PVに基づくプリロードが
加工物44へ与えられることになる。
この状態で加工物44に対する切削プログラムを実行する
ことになる（ステップS20）。
ことになる（ステップS20）。
次に、プリロードを解除する場合について説明する。
プログラム解釈部32がプリロード切指令を検出すると
（ステップS8）、このときのプリロード入／切指令PSが
目標位置生成部34へ送られる。ここで、目標位置生成部
34はプリロード指令時の現在位置(PDS) をそのまま目標
位置TPとして位置指令演算部36へ入力する（ステップS
9）。したがって、速度指令演算部37への入力が零とな
り、サーボモータ42の出力トルクが低減し、加工物44へ
のプリロードを解除することができる（ステップS1
0）。
（ステップS8）、このときのプリロード入／切指令PSが
目標位置生成部34へ送られる。ここで、目標位置生成部
34はプリロード指令時の現在位置(PDS) をそのまま目標
位置TPとして位置指令演算部36へ入力する（ステップS
9）。したがって、速度指令演算部37への入力が零とな
り、サーボモータ42の出力トルクが低減し、加工物44へ
のプリロードを解除することができる（ステップS1
0）。
（発明の効果） 以上のように本発明によれば、加工プログラムにより加
工物へのプリロードの入／切及びそのプリロード値を任
意に指定することができ、ワークレスト等の補助装置を
用いることなく、切削時のビビリを軽減することが可能
となる。
工物へのプリロードの入／切及びそのプリロード値を任
意に指定することができ、ワークレスト等の補助装置を
用いることなく、切削時のビビリを軽減することが可能
となる。
第１図は本発明による加工物へのプリロードを実現する
装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図はその動
作例を示すフローチャート、第３図〜第５図はそれぞれ
本発明によるプリロード切削時の機械状態を示す図、第
６図〜第８図はそれぞれ第３図〜第５図の場合のプログ
ラム例を示す図、第９図は従来方式のビビリ軽減加工時
の機械状態を示す図である。 １……左主軸、２……右主軸、3,4 ……チャック、５…
…左刃物台、６……右刃物台、7,16,27,44……加工物、
８……ワークレスト、11……主軸、12……副主軸、13,1
4 ……チャック、15……刃物台、21……主軸、22……チ
ャック、23……ピックオフチャック、24……回転工具
軸、25……上刃物台、26……下刃物台、31……プログラ
ムメモリ、32……プログラム解釈部、33……プリロード
方向設定パラメータ、34……目標位置生成部、35……プ
リロード値／電流変換部、36……位置指令演算部、37…
…速度指令演算部、38……電流（トルク）指令演算部、
39……位置／速度変換部、40……電流（トルク）リミッ
タ、41……パワー増幅器、42……サーボモータ、43……
位置検出器、45,47 ……主軸、46……ボールネジ。
装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図はその動
作例を示すフローチャート、第３図〜第５図はそれぞれ
本発明によるプリロード切削時の機械状態を示す図、第
６図〜第８図はそれぞれ第３図〜第５図の場合のプログ
ラム例を示す図、第９図は従来方式のビビリ軽減加工時
の機械状態を示す図である。 １……左主軸、２……右主軸、3,4 ……チャック、５…
…左刃物台、６……右刃物台、7,16,27,44……加工物、
８……ワークレスト、11……主軸、12……副主軸、13,1
4 ……チャック、15……刃物台、21……主軸、22……チ
ャック、23……ピックオフチャック、24……回転工具
軸、25……上刃物台、26……下刃物台、31……プログラ
ムメモリ、32……プログラム解釈部、33……プリロード
方向設定パラメータ、34……目標位置生成部、35……プ
リロード値／電流変換部、36……位置指令演算部、37…
…速度指令演算部、38……電流（トルク）指令演算部、
39……位置／速度変換部、40……電流（トルク）リミッ
タ、41……パワー増幅器、42……サーボモータ、43……
位置検出器、45,47 ……主軸、46……ボールネジ。
Claims (2)
- 【請求項１】対向した２つの主軸を有し、前記各主軸に
送り機構を具備した数値制御旋盤において、前記各主軸
に取付けられたチャックにより加工物を両側から把持し
て前記各主軸を回転させて切削を行なう際、主軸送り用
サーボシステムの出力トルクを任意にプログラム指令す
る手段を設け、一方又は両方の主軸を前記主軸送り用サ
ーボシステムによりワーク軸方向に動作させることによ
り前記加工物へ前記プログラム指令されたプリロードを
与え、当該プリロードの入及び切を行なう手段を設けて
切削するようにしたことを特徴とする数値制御旋盤の切
削制御方法。 - 【請求項２】前記主軸の１つがサドルである請求項１に
記載の数値制御旋盤の切削制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28790488A JPH0635082B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 数値制御旋盤の切削制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28790488A JPH0635082B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 数値制御旋盤の切削制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02139101A JPH02139101A (ja) | 1990-05-29 |
| JPH0635082B2 true JPH0635082B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=17723228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28790488A Expired - Fee Related JPH0635082B2 (ja) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | 数値制御旋盤の切削制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635082B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3259371B2 (ja) * | 1992-11-17 | 2002-02-25 | 三菱電機株式会社 | 工作機械のワーク保持方法及びその装置 |
| DE102005057175B4 (de) | 2005-11-30 | 2009-03-26 | Siemens Ag | Verfahren zur Reduktion von Schwingungen eines Maschinenelements und/oder eines Werkstücks |
| WO2010129383A2 (en) * | 2009-05-04 | 2010-11-11 | Mori Seiki Co., Ltd | System and method of synchronized machining |
| JP5638860B2 (ja) * | 2010-07-16 | 2014-12-10 | コマツＮｔｃ株式会社 | クランクシャフト旋削装置及びクランクシャフト旋削方法 |
| JP5855840B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2016-02-09 | 中村留精密工業株式会社 | ２主軸対向ｎｃ旋盤及び防振加工方法 |
-
1988
- 1988-11-15 JP JP28790488A patent/JPH0635082B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02139101A (ja) | 1990-05-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |