JPH068105A - 円筒形状加工装置 - Google Patents
円筒形状加工装置Info
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- JPH068105A JPH068105A JP4170960A JP17096092A JPH068105A JP H068105 A JPH068105 A JP H068105A JP 4170960 A JP4170960 A JP 4170960A JP 17096092 A JP17096092 A JP 17096092A JP H068105 A JPH068105 A JP H068105A
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical 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
- G05B19/182—Numerical 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 the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/184—Generation of cam-like surfaces
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35116—RFS rotation free surfaces, needs c x y z axis, non axis symmetrical surfaces
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37377—Roundness of workpiece
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50063—Probe, measure, verify workpiece, feedback measured values
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/17—Crankshaft making apparatus
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/306664—Milling including means to infeed rotary cutter toward work
- Y10T409/30756—Machining arcuate surface
- Y10T409/307616—Machining arcuate surface with means to move cutter eccentrically
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Numerical Control (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】加工されるワークの真円度の向上。
【構成】ワークの外周が所定間隔ごとに分割され、加工
の終了したワークの半径と目標半径との偏差が所定間隔
ごとに検出される。そして、これら検出された所定間隔
ごとの偏差に基づき工具の所定回転角度ごとの位置が補
正される。そして、これら補正された位置に基づき工具
の軌跡が補間演算される。そしてこうして補間演算され
た軌跡に沿って工具が回転され、ワークが精度よく加工
される。
の終了したワークの半径と目標半径との偏差が所定間隔
ごとに検出される。そして、これら検出された所定間隔
ごとの偏差に基づき工具の所定回転角度ごとの位置が補
正される。そして、これら補正された位置に基づき工具
の軌跡が補間演算される。そしてこうして補間演算され
た軌跡に沿って工具が回転され、ワークが精度よく加工
される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクランクシャフトミラー
等の円筒形状加工装置に関し、特に加工されるワークの
真円度を向上させることができる円筒形状加工装置に関
する。
等の円筒形状加工装置に関し、特に加工されるワークの
真円度を向上させることができる円筒形状加工装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ワークを固定しこのワークの
外周へ内歯のフライスカッタを当て、このカッタを高速
で回転させることによりクランクシャフトのジャーナル
を円筒形状に加工するクランクシャフトミラーが公知と
なっている。その動きはおよそ図14(a)〜(d)に
示すように表され、フライスカッタ1の中心cが、ワー
クWKの中心aから所定距離rだけ離間した軌跡(円
周)bに沿って矢印d方向に移動するというものであ
る。なお、フライスカッタ1における内側の複数のカッ
タ1a…も上記中心cを回転中心にして回転し、これに
より切削が行われる。フライスカッタ1のかかる動き
は、NC装置で作成されたプログラムにしたがって行わ
れる。すなわち、NCプログラム上は、 G02 X90.Y75.I0.J35. というような単一のコマンドによって上記動きが規定さ
れる。上記コマンドにおける「G02」は「円弧補間指
定」という内容を示し、「X90.Y75.」は「フラ
イスカッタ1の中心cの始点Sおよび終点E(始点Sと
同じ)のX、Y座標位置」を、「I0.J35.」は回
転中心cの上記始点Sに対する相対的なX、Y座標位
置」をそれぞれ示している。
外周へ内歯のフライスカッタを当て、このカッタを高速
で回転させることによりクランクシャフトのジャーナル
を円筒形状に加工するクランクシャフトミラーが公知と
なっている。その動きはおよそ図14(a)〜(d)に
示すように表され、フライスカッタ1の中心cが、ワー
クWKの中心aから所定距離rだけ離間した軌跡(円
周)bに沿って矢印d方向に移動するというものであ
る。なお、フライスカッタ1における内側の複数のカッ
タ1a…も上記中心cを回転中心にして回転し、これに
より切削が行われる。フライスカッタ1のかかる動き
は、NC装置で作成されたプログラムにしたがって行わ
れる。すなわち、NCプログラム上は、 G02 X90.Y75.I0.J35. というような単一のコマンドによって上記動きが規定さ
れる。上記コマンドにおける「G02」は「円弧補間指
定」という内容を示し、「X90.Y75.」は「フラ
イスカッタ1の中心cの始点Sおよび終点E(始点Sと
同じ)のX、Y座標位置」を、「I0.J35.」は回
転中心cの上記始点Sに対する相対的なX、Y座標位
置」をそれぞれ示している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ワークWK
の外周を加工する際には、そのワークWKがたとえばク
ランクシャフトであれば、各回転位置ごとに剛性が異な
っている。このため加工後のワークWKの真円度を測定
すると、図15のC´に示すごとくなり、真円Cに対し
て斜線分だけ誤差が生じることになる ここで、ワーク
WKの外周C´の各部e、f、g、hをへこまし、ある
いは出して真円Cに一致させるには、図16に示すよう
に各部e、f、g、hの形状に応じてフライスカッタ1
の中心の軌跡をb´に示すようにe´、f´、g´、h
´と補正してやればよいことがわかる。
の外周を加工する際には、そのワークWKがたとえばク
ランクシャフトであれば、各回転位置ごとに剛性が異な
っている。このため加工後のワークWKの真円度を測定
すると、図15のC´に示すごとくなり、真円Cに対し
て斜線分だけ誤差が生じることになる ここで、ワーク
WKの外周C´の各部e、f、g、hをへこまし、ある
いは出して真円Cに一致させるには、図16に示すよう
に各部e、f、g、hの形状に応じてフライスカッタ1
の中心の軌跡をb´に示すようにe´、f´、g´、h
´と補正してやればよいことがわかる。
【0004】しかし、上記のごとくNC装置で作成され
るコマンドの内容は「一定半径の円に沿って移動する」
というものであり、円全周にわたる一義的な補正しかな
し得ない。このため上記軌跡b´のような円周の各部分
ごとに異なる内容の補正はできないこととなっており、
真円度を向上させる加工は事実上不可能となっている。
るコマンドの内容は「一定半径の円に沿って移動する」
というものであり、円全周にわたる一義的な補正しかな
し得ない。このため上記軌跡b´のような円周の各部分
ごとに異なる内容の補正はできないこととなっており、
真円度を向上させる加工は事実上不可能となっている。
【0005】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、工具の軌跡を各部分ごとに異なる内容で補正
することにより、真円度を飛躍的に向上させることがで
きる加工装置を提供することをその目的としている。
のであり、工具の軌跡を各部分ごとに異なる内容で補正
することにより、真円度を飛躍的に向上させることがで
きる加工装置を提供することをその目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明では、
ワークの外周の軌跡に沿って工具を回転させて前記ワー
クの半径が目標半径になるように円筒形状に加工する円
筒形状加工装置において、 前記ワークの外周を所定間
隔ごとに分割し、加工が終了したワークの半径と前記目
標半径との偏差を前記所定間隔ごとに検出する検出手段
と、前記検出手段によって検出された所定間隔ごとの偏
差に基づき前記工具の所定回転角度ごとの位置を補正
し、これら所定回転角度ごとの補正位置に基づき前記工
具の軌跡を補間演算する演算手段と、前記演算手段によ
って演算された軌跡に沿って前記工具を回転させる制御
手段とを具えている。
ワークの外周の軌跡に沿って工具を回転させて前記ワー
クの半径が目標半径になるように円筒形状に加工する円
筒形状加工装置において、 前記ワークの外周を所定間
隔ごとに分割し、加工が終了したワークの半径と前記目
標半径との偏差を前記所定間隔ごとに検出する検出手段
と、前記検出手段によって検出された所定間隔ごとの偏
差に基づき前記工具の所定回転角度ごとの位置を補正
し、これら所定回転角度ごとの補正位置に基づき前記工
具の軌跡を補間演算する演算手段と、前記演算手段によ
って演算された軌跡に沿って前記工具を回転させる制御
手段とを具えている。
【0007】
【作用】すなわち、かかる構成によれば、ワークの外周
が所定間隔ごとに分割され、加工の終了したワークの半
径と目標半径との偏差が所定間隔ごとに検出される。そ
して、これら検出された所定間隔ごとの偏差に基づき工
具の所定回転角度ごとの位置が補正される。そして、こ
れら補正された位置に基づき工具の軌跡が補間演算され
る。そしてこうして補間演算された軌跡に沿って工具が
回転され、ワークが精度よく加工される。
が所定間隔ごとに分割され、加工の終了したワークの半
径と目標半径との偏差が所定間隔ごとに検出される。そ
して、これら検出された所定間隔ごとの偏差に基づき工
具の所定回転角度ごとの位置が補正される。そして、こ
れら補正された位置に基づき工具の軌跡が補間演算され
る。そしてこうして補間演算された軌跡に沿って工具が
回転され、ワークが精度よく加工される。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る円筒形状
加工装置の実施例について説明する。なお、実施例で
は、クランクシャフトミラーに適用した場合を想定して
説明する。なお、またクランクシャフトミラーにおける
フライスカッタの動きそれ自体はすでに説明した図14
のものと同様であり、符号は図14のものと同一のもの
を使用する。
加工装置の実施例について説明する。なお、実施例で
は、クランクシャフトミラーに適用した場合を想定して
説明する。なお、またクランクシャフトミラーにおける
フライスカッタの動きそれ自体はすでに説明した図14
のものと同様であり、符号は図14のものと同一のもの
を使用する。
【0009】図1は実施例の処理手順を示している。同
図に示すようにまず、既知のデータからNC装置におい
て加工プログラムが作成される(ステップ101)。す
なわち、図2に示すルーチンに移行され、図4に示すよ
うに加工しようとするワークWK、つまりクランクシャ
フトジャーナル部WKの加工径p、および切削用の工具
であるフライスカッタ1の内径qが既知となっているこ
とから、これよりカッタ中心cの移動半径rが求められ
る(ステップ201)。つぎに、カッタ中心の軌跡bが
図5に示すように15°ごとに24分割され、分割され
た軌跡b上の各点(1)、(2)…(24)((0))
のXーY座標位置(x1 、y1 )、(x2 、y2 )…
(x0 、y0 )がそれぞれ求められる(ステップ20
2)。
図に示すようにまず、既知のデータからNC装置におい
て加工プログラムが作成される(ステップ101)。す
なわち、図2に示すルーチンに移行され、図4に示すよ
うに加工しようとするワークWK、つまりクランクシャ
フトジャーナル部WKの加工径p、および切削用の工具
であるフライスカッタ1の内径qが既知となっているこ
とから、これよりカッタ中心cの移動半径rが求められ
る(ステップ201)。つぎに、カッタ中心の軌跡bが
図5に示すように15°ごとに24分割され、分割され
た軌跡b上の各点(1)、(2)…(24)((0))
のXーY座標位置(x1 、y1 )、(x2 、y2 )…
(x0 、y0 )がそれぞれ求められる(ステップ20
2)。
【0010】つぎに、フライスカッタ1の中心cを所定
の軌跡に沿って移動させるためのNCプログラムが作成
される。この場合、カッタ1の中心cが円周上を移動す
るので、分割した各円弧ごとに円弧の半径rおよび円弧
の中心aが指定される。
の軌跡に沿って移動させるためのNCプログラムが作成
される。この場合、カッタ1の中心cが円周上を移動す
るので、分割した各円弧ごとに円弧の半径rおよび円弧
の中心aが指定される。
【0011】まず、円弧の半径を指定するNCプログラ
ムが各分割区間ごとに、 のごとく作成される。これは下記表1で示される。
ムが各分割区間ごとに、 のごとく作成される。これは下記表1で示される。
【0012】 ここで、「Xx1 Yy1 Rr」は、「始点(24)ある
いは(0)から分割点(1)までの区間においてはの曲
率半径rの円弧上を移動せよ」という内容を意味してい
る。同様に「Xx2 Yy2 Rr」は、「分割点(1)か
ら分割点(2)までの区間においては曲率半径rの円弧
上を移動せよ」という内容を意味している。以下のコマ
ンドの内容も同様である(ステップ203)。
いは(0)から分割点(1)までの区間においてはの曲
率半径rの円弧上を移動せよ」という内容を意味してい
る。同様に「Xx2 Yy2 Rr」は、「分割点(1)か
ら分割点(2)までの区間においては曲率半径rの円弧
上を移動せよ」という内容を意味している。以下のコマ
ンドの内容も同様である(ステップ203)。
【0013】なお、プログラムの内容としては、上記の
ごとく曲率半径rで指定するようにしてもよいし、また
円弧の中心位置aを指定するようにしてもよい。この場
合、まず、各分割点ごとに円弧の中心位置aが指定され
る。円弧の中心位置aは、円弧の始点の中心位置aに対
する相対距離(in 、jn )として特定される。すなわ
ち、図6に示すように分割点(2)から(3)までの円
弧を考えると、始点は分割点(2)でその座標位置は
(x2 、y2 )であるから、この座標位置(x2、y2
)のa点に対する相対距離i2 、j2 によって中心位
置aが特定される。この場合、相対距離i2 、j2 には
X軸方向、Y軸方向に応じた極性が付与される。しかし
て、円弧の中心位置aを指定するNCプログラムが各分
割区間ごとに、 のごとく作成される。ここで、「Xx1 Yy1 Ii0 J
j0 」は、「始点(24)あるいは(0)から分割点
(1)までの区間においては円弧の中心位置を、始点
(24)からX軸方向に距離i0 離間し、かつY軸方向
にj0 離間した位置とせよ」という内容を意味してい
る。以下のコマンドの内容も同様である(ステップ20
5)。
ごとく曲率半径rで指定するようにしてもよいし、また
円弧の中心位置aを指定するようにしてもよい。この場
合、まず、各分割点ごとに円弧の中心位置aが指定され
る。円弧の中心位置aは、円弧の始点の中心位置aに対
する相対距離(in 、jn )として特定される。すなわ
ち、図6に示すように分割点(2)から(3)までの円
弧を考えると、始点は分割点(2)でその座標位置は
(x2 、y2 )であるから、この座標位置(x2、y2
)のa点に対する相対距離i2 、j2 によって中心位
置aが特定される。この場合、相対距離i2 、j2 には
X軸方向、Y軸方向に応じた極性が付与される。しかし
て、円弧の中心位置aを指定するNCプログラムが各分
割区間ごとに、 のごとく作成される。ここで、「Xx1 Yy1 Ii0 J
j0 」は、「始点(24)あるいは(0)から分割点
(1)までの区間においては円弧の中心位置を、始点
(24)からX軸方向に距離i0 離間し、かつY軸方向
にj0 離間した位置とせよ」という内容を意味してい
る。以下のコマンドの内容も同様である(ステップ20
5)。
【0014】このようにしてNCプログラムが作成され
ると、図1のステップ102にリターンされ、作成され
たNCプログラムに基づきフライスカッタ1がNC制御
され、切削加工が行われる。この場合、フライスカッタ
1の中心cは図5に示すような軌跡bを描く(ステップ
102)。
ると、図1のステップ102にリターンされ、作成され
たNCプログラムに基づきフライスカッタ1がNC制御
され、切削加工が行われる。この場合、フライスカッタ
1の中心cは図5に示すような軌跡bを描く(ステップ
102)。
【0015】つぎに加工の終了したワークWKの真円度
が測定される(ステップ103)。ついで、測定結果に
基づき補正加工プログラムが作成される(ステップ10
4)。手順は図3に示すルーチンに移行され、ワークW
Kの外周がステップ202と同様にして所定角度θ(1
5°)間隔で分割される(ステップ301)。そして、
ワークWKの加工径の目標値、つまり真円Cのときのワ
ークWK中心aから外周までの距離rと加工終了時のワ
ークWKの中心aから外周C´までの距離との偏差Δh
0 、Δh1 …が、図8に示すように、上記所定角度θ
(15°)間隔で、つまり分割位置(0)、(1)…ご
とに測定される(ステップ302)。
が測定される(ステップ103)。ついで、測定結果に
基づき補正加工プログラムが作成される(ステップ10
4)。手順は図3に示すルーチンに移行され、ワークW
Kの外周がステップ202と同様にして所定角度θ(1
5°)間隔で分割される(ステップ301)。そして、
ワークWKの加工径の目標値、つまり真円Cのときのワ
ークWK中心aから外周までの距離rと加工終了時のワ
ークWKの中心aから外周C´までの距離との偏差Δh
0 、Δh1 …が、図8に示すように、上記所定角度θ
(15°)間隔で、つまり分割位置(0)、(1)…ご
とに測定される(ステップ302)。
【0016】ついで、上記測定された偏差Δh0 、Δh
1 …が、対応する分割位置(0)、(1)…の座標位置
(x0 、y0 )、(x1 、y1 )…に加算され、分割位
置(0)、(1)…の座標位置が下記式に示すごとく補
正される。
1 …が、対応する分割位置(0)、(1)…の座標位置
(x0 、y0 )、(x1 、y1 )…に加算され、分割位
置(0)、(1)…の座標位置が下記式に示すごとく補
正される。
【0017】 x´0 =x0 y´0 =y0 ーΔh0 x´1 =x1 ーΔh1 ・sinθ(ただし、x1 =ーrsinθ) y´1 =y1 ーΔh1 ・cosθ(ただし、y1 =ーrcosθ) … … … x´n =xn ーΔhn ・sinθ y´n =xn ーΔhn ・cosθ …(1) このように、ワークWKの偏差が0°位置においてC´
がCよりも大きいΔh0 となっていれば、対応する分割
点(0)においてワークWKの外周をその偏差Δh0 分
だけへこますべくカッタ1の中心をΔh1 だけ外側に移
動するようにされ、またワークWKの偏差が0°+θ位
置においてC´がCよりも大きいΔh1であれば、対応
する分割点(1)においてワークWKの外周をその偏差
Δh1 分だけへこますべくカッタ1の中心をΔh1 だけ
外側に移動するようにされる。他の分割点(2)、
(3)…についても同様である(ステップ303)。
がCよりも大きいΔh0 となっていれば、対応する分割
点(0)においてワークWKの外周をその偏差Δh0 分
だけへこますべくカッタ1の中心をΔh1 だけ外側に移
動するようにされ、またワークWKの偏差が0°+θ位
置においてC´がCよりも大きいΔh1であれば、対応
する分割点(1)においてワークWKの外周をその偏差
Δh1 分だけへこますべくカッタ1の中心をΔh1 だけ
外側に移動するようにされる。他の分割点(2)、
(3)…についても同様である(ステップ303)。
【0018】つぎに、上記補正座標位置(xn 、yn )
(n=0、1…)に基づいて、隣接する分割点間が円弧
によって補間され、各円弧の移動半径r´n (n=1、
2…)(図7参照)が演算されるか、あるいは各円弧の
中心a´が演算される。これは以下に示す種々の演算に
よって求めることができる(ステップ304、30
6)。・第1の演算(図9) この演算は図9に示すように、隣接する分割点の中間点
を求め、これら中間点を含めた3点から移動半径r´n
を演算しようとするものである。分割点(0)〜(1)
間を例にとれば、まずワークWKの外周位置0°と0°
+θ(図8参照)との間の中間角度0°+θ/2に対応
するカッタ中心位置(x´´1 、y´´1 )が下記
(2)式のごとく生成される。
(n=0、1…)に基づいて、隣接する分割点間が円弧
によって補間され、各円弧の移動半径r´n (n=1、
2…)(図7参照)が演算されるか、あるいは各円弧の
中心a´が演算される。これは以下に示す種々の演算に
よって求めることができる(ステップ304、30
6)。・第1の演算(図9) この演算は図9に示すように、隣接する分割点の中間点
を求め、これら中間点を含めた3点から移動半径r´n
を演算しようとするものである。分割点(0)〜(1)
間を例にとれば、まずワークWKの外周位置0°と0°
+θ(図8参照)との間の中間角度0°+θ/2に対応
するカッタ中心位置(x´´1 、y´´1 )が下記
(2)式のごとく生成される。
【0019】 x´´1 =ーr・sinθ/2ー{(Δh0 +Δh1 )/2}sinθ/2 y´´1 =ーr・cosθ/2ー{(Δh0 +Δh1 )/2}cosθ/2 …(2) これは角度0°+θ/2における偏差が0°のときの偏
差Δh0 とθのときの偏差Δh1 との平均であろう、と
の仮定に基づくものである。そして3点(x´0 、y´
0 )、(x´´1 、y´´1 )、(x´1 、y´1 )を
通過する円弧の半径r´1 が、下記の連立方程式を解い
て求められ、それがカッタ中心の移動半径r´1 とされ
る。
差Δh0 とθのときの偏差Δh1 との平均であろう、と
の仮定に基づくものである。そして3点(x´0 、y´
0 )、(x´´1 、y´´1 )、(x´1 、y´1 )を
通過する円弧の半径r´1 が、下記の連立方程式を解い
て求められ、それがカッタ中心の移動半径r´1 とされ
る。
【0020】 (x´0 ーX)2 +(y´0 ーY)2 =(r´1 )2 (x´´1 ーX)2 +(y´´1 ーY)2 =(r´1 )
2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =(r´1 )2 ただし、 X:円弧の中心のX方向座標位置 Y:円弧の中心のY方向座標位置 …(3) 一方、図6と同様にして相対距離(i´0 、j´0 )
が、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 …(4) のごとく演算され、カッタ1の移動中心(円弧補間の移
動の中心)a´が特定される。以下、(3)、(4)式
と同様にしてn=2、3…についての半径r´nあるい
はn=1、2…についての相対距離(i´n 、j´n )
が順次演算される。・第2の演算(図10) この演算は連続する3つの分割点の補正座標位置に基づ
き移動半径r´n および相対距離(i´n 、j´n )を
得ようとするものである。
2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =(r´1 )2 ただし、 X:円弧の中心のX方向座標位置 Y:円弧の中心のY方向座標位置 …(3) 一方、図6と同様にして相対距離(i´0 、j´0 )
が、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 …(4) のごとく演算され、カッタ1の移動中心(円弧補間の移
動の中心)a´が特定される。以下、(3)、(4)式
と同様にしてn=2、3…についての半径r´nあるい
はn=1、2…についての相対距離(i´n 、j´n )
が順次演算される。・第2の演算(図10) この演算は連続する3つの分割点の補正座標位置に基づ
き移動半径r´n および相対距離(i´n 、j´n )を
得ようとするものである。
【0021】すなわち、図10に示すよう分割点
(0)、(1)、(2)を例にとれば、対応する3点
(x´0 、y´0 )、(x´1 、y´1 )、(x´2 、
y´2 )を通過する円弧の半径r´1 (=r´2 )が、
下記の連立方程式を解いて求められ、それがカッタ中心
の移動半径r´1 とされる。
(0)、(1)、(2)を例にとれば、対応する3点
(x´0 、y´0 )、(x´1 、y´1 )、(x´2 、
y´2 )を通過する円弧の半径r´1 (=r´2 )が、
下記の連立方程式を解いて求められ、それがカッタ中心
の移動半径r´1 とされる。
【0022】 (x´0 ーX)2 +(y´0 ーY)2 =(r´1 )2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =(r´1 )2 (x´2 ーX)2 +(y´2 ーY)2 =(r´1 )2 ただし、 X:円弧の中心のX方向座標位置 Y:円弧の中心のY方向座標位置 …(5) 一方、相対距離(i´0 、j´0 )および(i´1 、j
´1 )は、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 i´1 =Xーx´1 j´1 =Yーy´1 …(6) のごとく演算され、カッタ1の移動中心a´が特定され
る。以下、(5)、(6)式と同様にしてn=3、4…
についての半径r´n あるいはn=2、3…についての
相対距離(i´n 、j´n )が順次演算される。
´1 )は、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 i´1 =Xーx´1 j´1 =Yーy´1 …(6) のごとく演算され、カッタ1の移動中心a´が特定され
る。以下、(5)、(6)式と同様にしてn=3、4…
についての半径r´n あるいはn=2、3…についての
相対距離(i´n 、j´n )が順次演算される。
【0023】・第3の演算(図12、図13) この演算は、分割点の座標位置に偏差を加えたものを移
動半径r´n とするものであり、図12に示すように分
割点(0)を例にとれば、 r´1 =r+Δh0 …(7) のごとく(0)〜(1)間の円弧の半径r´1 が演算さ
れる。そして、円弧の中心a´の座標位置(X、Y)は
下記の連立方程式を解いて求められる(図13参照)。
動半径r´n とするものであり、図12に示すように分
割点(0)を例にとれば、 r´1 =r+Δh0 …(7) のごとく(0)〜(1)間の円弧の半径r´1 が演算さ
れる。そして、円弧の中心a´の座標位置(X、Y)は
下記の連立方程式を解いて求められる(図13参照)。
【0024】 (x´0 ーX)2 +(y´0 ーY)2 =(r´1 )2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =(r´1 )2 …(8) よって相対距離(i´0 、j´0 )は、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 …(9) のごとく演算され、カッタ1の移動中心a´が特定され
る。以下、(7)、(9)式と同様にしてn=2、3…
についての半径r´n あるいはn=1、2…についての
相対距離(i´n 、j´n )が順次演算される。
る。以下、(7)、(9)式と同様にしてn=2、3…
についての半径r´n あるいはn=1、2…についての
相対距離(i´n 、j´n )が順次演算される。
【0025】・第4の演算 これは分割点については補正するものの、移動半径r´
n については最初に設定した半径rそのままとするもの
である。一方、分割点(0)〜(1)間の円弧を例にと
れば、円弧の中心a´の座標位置(X、Y)は下記の連
立方程式を解いて求められる。
n については最初に設定した半径rそのままとするもの
である。一方、分割点(0)〜(1)間の円弧を例にと
れば、円弧の中心a´の座標位置(X、Y)は下記の連
立方程式を解いて求められる。
【0026】 (x´0 ーX)2 +(y´0 ーY)2 =r2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =r2 …(10) よって相対距離(i´0 、j´0 )は、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 …(11) のごとく演算され、カッタ1の移動中心a´が特定され
る。以下、同様にしてn=2、3…についての半径r´
n あるいはn=1、2…についての相対距離(i´n 、
j´n )が順次演算される。
る。以下、同様にしてn=2、3…についての半径r´
n あるいはn=1、2…についての相対距離(i´n 、
j´n )が順次演算される。
【0027】・第5の演算(図11) これは、分割点の補正後の座標位置とワーク中心位置a
との距離を移動半径r´n とするものである。したがっ
て、分割点(0)〜(1)間の円弧を例にとれば、移動
半径r´1 はワーク中心aの座標位置を(X0 、Y0 )
として、 r´1 ={(x´1 ーX0 )2 +(y´1 ーY0 )2 }1/2 …(12) のごとく演算される。これは、上記第3の演算と実質的
には同じである。
との距離を移動半径r´n とするものである。したがっ
て、分割点(0)〜(1)間の円弧を例にとれば、移動
半径r´1 はワーク中心aの座標位置を(X0 、Y0 )
として、 r´1 ={(x´1 ーX0 )2 +(y´1 ーY0 )2 }1/2 …(12) のごとく演算される。これは、上記第3の演算と実質的
には同じである。
【0028】よって、図13に示したものと同様にし
て、円弧の中心a´の座標位置(X、Y)が下記の連立
方程式を解いて求められ、 (x´0 ーX)2 +(y´0 ーY)2 =(r´1 )2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =(r´1 )2 …(13) 相対距離(i´0 、j´0 )が、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 …(14) のごとく演算され、カッタ1の回転中心a´が特定され
る。以下、同様にしてn=2、3…についての半径r´
n あるいはn=1、2…についての相対距離(i´n 、
j´n )が順次演算される。
て、円弧の中心a´の座標位置(X、Y)が下記の連立
方程式を解いて求められ、 (x´0 ーX)2 +(y´0 ーY)2 =(r´1 )2 (x´1 ーX)2 +(y´1 ーY)2 =(r´1 )2 …(13) 相対距離(i´0 、j´0 )が、 i´0 =Xーx´0 j´0 =Yーy´0 …(14) のごとく演算され、カッタ1の回転中心a´が特定され
る。以下、同様にしてn=2、3…についての半径r´
n あるいはn=1、2…についての相対距離(i´n 、
j´n )が順次演算される。
【0029】つぎに、上記のごとく演算された半径r´
n に基づき各区間ごとのNCプログラムが各区間ごと
に、 のごとく作成される。これは下記表2に示される。
n に基づき各区間ごとのNCプログラムが各区間ごと
に、 のごとく作成される。これは下記表2に示される。
【0030】 ここで、「Xx´1 Yy´1 Rr´1 」とあるのは、
「始点(24)あるいは(0)から分割点(1)までの
区間においては曲率半径r´1 の円弧上を移動せよ」と
いう内容を意味している。同様に「Xx´2 Yy´2 R
r´2 」は、「分割点(1)から分割点(2)までの区
間においては曲率半径r´2 の円弧上を移動せよ」とい
う内容を意味している。以下のコマンドの内容も同様で
ある(ステップ305)。
「始点(24)あるいは(0)から分割点(1)までの
区間においては曲率半径r´1 の円弧上を移動せよ」と
いう内容を意味している。同様に「Xx´2 Yy´2 R
r´2 」は、「分割点(1)から分割点(2)までの区
間においては曲率半径r´2 の円弧上を移動せよ」とい
う内容を意味している。以下のコマンドの内容も同様で
ある(ステップ305)。
【0031】あるいは、各分割区間点ごとに円弧の中心
位置a´、つまり相対距離(i´n、j´n )を指定す
るNCプログラムが、 のごとく作成される。ここで、「Xx´1 Yy´1 Ii
´0 Jj´0 」は、「始点(24)あるいは(0)から
分割点(1)までの区間においては円弧の中心位置を、
始点(24)からX軸方向に距離i´0 離間し、かつY
軸方向にj´0 離間した位置として移動せよ」という内
容を意味している。以下のコマンドの内容も同様である
(ステップ307)。
位置a´、つまり相対距離(i´n、j´n )を指定す
るNCプログラムが、 のごとく作成される。ここで、「Xx´1 Yy´1 Ii
´0 Jj´0 」は、「始点(24)あるいは(0)から
分割点(1)までの区間においては円弧の中心位置を、
始点(24)からX軸方向に距離i´0 離間し、かつY
軸方向にj´0 離間した位置として移動せよ」という内
容を意味している。以下のコマンドの内容も同様である
(ステップ307)。
【0032】このようにしてNCプログラムが作成され
ると、図1のステップ105にリターンされ、作成され
たNCプログラムに基づきフライスカッタ1がNC制御
され、切削加工が行われる。この場合、フライスカッタ
1の中心cは図7に示すような軌跡b´を描くこととな
り、ワークWKが誤差なく加工される(ステップ10
5)。
ると、図1のステップ105にリターンされ、作成され
たNCプログラムに基づきフライスカッタ1がNC制御
され、切削加工が行われる。この場合、フライスカッタ
1の中心cは図7に示すような軌跡b´を描くこととな
り、ワークWKが誤差なく加工される(ステップ10
5)。
【0033】なお、実施例では、クランクシャフトミラ
ーを想定して内歯のカッタで加工するようにしている
が、使用する工具は内歯に限定されることなく、ワーク
の外周を加工できるものであれば外歯であってもよく、
工具の形態としては任意である。
ーを想定して内歯のカッタで加工するようにしている
が、使用する工具は内歯に限定されることなく、ワーク
の外周を加工できるものであれば外歯であってもよく、
工具の形態としては任意である。
【0034】また、実施例では15°ごとの24分割と
したが、分割数はこれに限定されることなく10°ごと
の36分割等任意に設定可能である。
したが、分割数はこれに限定されることなく10°ごと
の36分割等任意に設定可能である。
【0035】さらに、特に等分割に限る必要はなく、加
工ワークの特性に合わせて、0°、30°、60°、8
0°、85°、90°、120°…といった不等分分割
をして実施してもよい。
工ワークの特性に合わせて、0°、30°、60°、8
0°、85°、90°、120°…といった不等分分割
をして実施してもよい。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
具の軌跡を分割し、分割した区間ごとに軌跡を補正する
ようにしたので、加工されるワークの真円度が向上し、
精度向上による工作機械の信頼性が飛躍的に向上する。
具の軌跡を分割し、分割した区間ごとに軌跡を補正する
ようにしたので、加工されるワークの真円度が向上し、
精度向上による工作機械の信頼性が飛躍的に向上する。
【0037】また、真円度向上により後工程である仕上
げ工程の工数が低減され、生産コストが大幅に低減され
る。
げ工程の工数が低減され、生産コストが大幅に低減され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係る円筒形状加工装置の実施例
の処理手順を例示したフローチャートである。
の処理手順を例示したフローチャートである。
【図2】図2は図1に示す加工プログラムの作成処理の
手順を示すフローチャートである。
手順を示すフローチャートである。
【図3】図3は図1に示す補正加工プログラムの作成処
理の手順を示すフローチャートである。
理の手順を示すフローチャートである。
【図4】図4は実施例に適用されるクランクシャフトミ
ラーの各部の位置関係を示す図である。
ラーの各部の位置関係を示す図である。
【図5】図5はフライスカッタの中心位置の軌跡を分割
した様子を示す図である。
した様子を示す図である。
【図6】図6はワークの中心とフライスカッタの中心位
置の軌跡との関係を示す図である。
置の軌跡との関係を示す図である。
【図7】図7はフライスカッタの中心位置の軌跡を補正
した軌跡を示す図である。
した軌跡を示す図である。
【図8】図8はワークの加工誤差とフライスカッタの中
心の補正量との関係を説明するために用いた図である。
心の補正量との関係を説明するために用いた図である。
【図9】図9は実施例の補正演算を説明するために用い
た図である。
た図である。
【図10】図10は実施例の補正演算を説明するために
用いた図である。
用いた図である。
【図11】図11は実施例の補正演算を説明するために
用いた図である。
用いた図である。
【図12】図12は実施例の補正演算を説明するために
用いた図である。
用いた図である。
【図13】図13は実施例の補正演算を説明するために
用いた図である。
用いた図である。
【図14】図14はクランクシャフトミラーにおけるフ
ライスカッタの動きを説明するために用いた図である。
ライスカッタの動きを説明するために用いた図である。
【図15】図15はフライスカッタにより加工されたワ
ークの真円度の測定結果を示す図である。
ークの真円度の測定結果を示す図である。
【図16】図16は図15の測定結果に応じて補正され
るフライスカッタの中心の軌跡を示す図である。
るフライスカッタの中心の軌跡を示す図である。
1 フライスカッタ
Claims (2)
- 【請求項1】 ワークの外周の軌跡に沿って工具を
回転させて前記ワークの半径が目標半径になるように円
筒形状に加工する円筒形状加工装置において、 前記ワークの外周を所定間隔ごとに分割し、加工が終了
したワークの半径と前記目標半径との偏差を前記所定間
隔ごとに検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された所定間隔ごとの偏差に
基づき前記工具の所定回転角度ごとの位置を補正し、こ
れら所定回転角度ごとの補正位置に基づき前記工具の軌
跡を補間演算する演算手段と、 前記演算手段によって演算された軌跡に沿って前記工具
を回転させる制御手段とを具えた円筒形状加工装置。 - 【請求項2】 前記工具は、内歯のフライスカッタ
であり、前記軌跡は、前記フライスカッタの中心が描く
軌跡である請求項1記載の円筒形状加工装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4170960A JPH068105A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 円筒形状加工装置 |
DE4392930T DE4392930T1 (de) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | Vorrichtung zur zylindrischen Bearbeitung |
US08/199,146 US5465474A (en) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | Cylindrically machining apparatus |
PCT/JP1993/000883 WO1994000272A1 (fr) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | Installation d'usinage cylindrique |
KR1019940700556A KR0167626B1 (ko) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | 원통형상 가공장치 |
DE4392930A DE4392930C2 (de) | 1992-06-29 | 1993-06-28 | Vorrichtung zur zylindrischen Bearbeitung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4170960A JPH068105A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 円筒形状加工装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH068105A true JPH068105A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=15914576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4170960A Pending JPH068105A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 円筒形状加工装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5465474A (ja) |
JP (1) | JPH068105A (ja) |
KR (1) | KR0167626B1 (ja) |
DE (2) | DE4392930T1 (ja) |
WO (1) | WO1994000272A1 (ja) |
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- 1993-06-28 KR KR1019940700556A patent/KR0167626B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1993-06-28 DE DE4392930T patent/DE4392930T1/de active Pending
- 1993-06-28 DE DE4392930A patent/DE4392930C2/de not_active Expired - Fee Related
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