JPS61236468A - 自由曲面加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は機械加工により所望の三次元自由曲面を実現す
る自由曲面加工機に関し、特にその実現に際して人手を
不用として完全な自動化を達成する自由曲面加工機に関
するものである。

［従来技術］ 従来、金型の製作等三次元自由曲面に高い精度を要する
機械加工は、熟練者の手作業と勘によって行われており
、多くの時間と労力を必要としている。例えば、粗い型
彫りのみを加工機等によって実行した後は、荒仕上げを
手持グラインダーによって行い、次いで、熟練者の触覚
、視覚に頼って砥石等を用い研削、研磨がなされている
。

このため、上記手作業の機械化を目的として三次元自由
曲面の研削機が近年開発されるに至っている。この種の
機器は研削作業の内容を定圧自己誘導倣いによって又は
代表的な作業点を倣い教示するティーチングによって知
り、所望の作業を達成しようとしているものであって、
加工面を定圧で倣いながら移動し、若しくは前もって人
手による作業点ティーチングにより加工面の情報入力を
必要としている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従って、上記従来の三次元自由曲面の加工には以下のご
とき問題点を有していた。

まず、定圧自己誘導倣いによる研削機は、加工面上を一
定の粗さにすることはできるものの前加工の形状通りに
しか研削できず、最終的には前記熟練者の作業が必要と
なる。すなわち、作業の所要時間をある程度短縮できる
効果に止まるのである。

又、ティーチングにより作業内容が教示される研削機に
あっては、人手により作業毎に代表的な作業点を教える
煩雑さがあり多品種少僅生産への適用に問題があった。

更に、上記両者の研削機ともに研削機の自由度が低く、
一つのワークの研削を実行するのに幾度となくワークチ
ャックを行わねばならず、生産性が低く、かつ完全な自
動化が達成できないこと等が挙げられる。

すなわち、換言するならば従来の加工機は全て自由度の
低いオープン制御であり、自動化に対する適用、加工精
度等の面より充分なものではなく、今日のオートメーシ
ョン化に追従できないのである。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、一度のワ
ークチャックで三次元自由曲面金てにわたり、迅速かつ
精度良く所望の機械加工を実行することのできる優れた
自由曲面加工機を提供することをその目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明の構成した手段は、
第１図の基本的構成図に示すごとくワークＷの形状を変
化させる加工具を前記ワークの任意の位置に移動させる
とともに、該加工具のワークに対する加工量を変更する
加工手段Ｃ１と、前記ワークＷの三次元曲面形状を測定
するワーク形状測定手段Ｃ２と、 前記ワークＷの目標形状である仕上げ三次元曲面形状を
記憶する仕上げ形状記憶手段Ｃ３と、前記ワーク形状測
定手段Ｃ２によって測定されたワーク形状と前記仕上げ
形状記憶手段Ｃ３の記憶する仕上げ三次元曲面形状とを
比較する形状比較手段Ｃ４と、 該形状比較手段Ｃ４の比較結果に応じて前記加工手段Ｃ
１を作動させる制御手段Ｃ５とを備えることを特徴とす
る自由曲面加工機をその要旨としている。

［作用］ 本発明における加工手段Ｃ１とはワークＷの形状を変化
させるものであり、従ってワークＷの任意の位置へその
形状を変化させる加工具を移動させる能力及びその加工
具の稼働を制御する能力を有する。例えばワークＷの形
状を僅かに加工するのみであるときは、該ワークＷの所
定の位置まで砥石等の加工具を移動させ、かつ該砥石等
の回転数や押付圧力等を変化させワークＷに対する砥石
等の稼働を制御するものが加工手段Ｃ１に相当する。

また、加工手段Ｃ１はワークＷの任意の位置まで加工具
を移動させる能力を有するものであるから、加工具を保
持する部分、いわゆるアーム又はヘッド部は三次元の自
由度を有するものである。例えば、加工具を移動させる
ためにＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及び接触角度制御軸Ａ軸、Ｃ軸
の５軸を自由に制御可能な、移動用機構の採用がなされ
る。更に、その加工具の実行する加工量を変更するため
に加工具の押付力制御軸の１軸を制御できることが好ま
しく、上記移動用の制御軸と組み合わせ６軸加工手段が
より好ましい態様である。また、更に上記加工量を変更
するための手段として、上記保持する加工具そのものを
選択、変更するものであることが好ましい。すなわち、
加工量が粗く大きな時は研削等の専用工具を、加工量が
細かく小さな時は研磨等の専用工具をと選択可能とする
のである。これは例えば、公知のオートマチックツール
チェンジ−により構成することが可能である。

また、ワーク形状測定手段Ｃ２とは、前記ワークＷの三
次元曲面形状を測定するものである。これは、例えば現
在提供されている各種の形状認識装置を利用することが
できる。なお、このワーク形状測定手段Ｃ２は単一の装
置によって構成されることに限定されるものではなく、
例えば前記加工具の加工実行範囲内についての相対的形
状測定を実行する相対形状測定部と、前記ワーク全体形
状の絶対的形状測定を実行する絶対的形状測定部との二
つの機構部より構成されるものであってもよい。研削等
を実行し、ワーク形状に大きな変化を持たらす場合には
、常にワーク全体の形状を絶対的に検出する必要がある
。従って絶対的形状測定部は必須であるが、実際に研削
を実行している部分にどれほどの形状変化が生じている
かをリアルタイムで検出し研削用工具の使用状況等を知
る上ではその部分の相対的形状の変化を検出することで
充分である。すなわち、研削用工具の目詰りや摩耗等で
研削能力が低下していることを検出するためにはリアル
タイムでの検出が簡単でかつ有効である。更には、ワー
クＷの形状変化を伴わない単なる面精度を出すための研
磨工程にあっては、検出に時間を要する絶対的形状検出
より却って簡略的な部分的、相対的な形状検出を実行す
る方が作業性向上の面より好ましい。そこで、上記のご
とく絶対的形状測定部及び相対的形状測定部の２種の測
定部を有し、作業に適した検出を実行可能とすることが
好ましい。

仕上げ形状記憶手段Ｃ３は、上記ワークＷの最終的な形
状、仕上げ時の形状を記憶するものである。従って、例
えば公知の各種記憶素子を用いることにより構成される
。形状の記憶は通常膨大な情報量となる。そこで、より
正確で、かつ迅速にその記憶を行うためにワークＷの形
状を予めＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　　Ａｉｄｅｄ　　
Ｄｅｓｉｇｎ）により設計し、そのＣＡＤデータ（数値
データ）を直接仕上げ形状記憶手段Ｃ３に書き込む等の
データの流れを構成することが好ましい。

更に、本発明における形状比較手段Ｃ４とは、上記ワー
ク形状測定手段Ｃ２の検出情報と仕上げ形状記憶手段Ｃ
３の記憶情報との比較を行うものである。これら２つの
情報の比較によって仕上げ形状と実際の形状との差、す
なわち現在必要とされている加工量が判明するのである
。

制御手段Ｃ５は、上記のごとくして判明した加工量に応
じて加工手段Ｃ１を制御する。必要とされている加工量
を加工手段Ｃ１に゛実行ざゼるのである。従って、例え
ば加工量が極めて大きく、粗いものを必要としているも
のであれば、加工手段Ｃ１に大きな加工量となる目の粗
い砥石やグラインダ等を選択させ、その押付圧を高くか
つ回転数を高くする等の制御信号を送るのである。この
ように本制御手段Ｃ５は、上記した各種手段をより効率
的に稼働させるために適宜その制御量の集中管理を行う
のである。近年のコンピュータ技術の進歩により、制御
手段Ｃ１としてこのコンピュータを用い、上記各手段を
数値制御すれば、精度、処理速度の面より好ましい。

以下本発明をより具体的に説明するために実施例を挙げ
て詳述する。

［実施例］ 第２図は実施例の自由曲面加工機をその機能毎に概略的
に示した説明図である。

図において１はいわゆる門型の加工機本体で門型の支柱
部３にはその上下方向（以下２方向という）に移動可能
な梁材５が架は渡しており、該梁材５を包み込むように
ヘッド７が設けられている。

更に、ヘッド７は、梁材５上を自由に移動可能で紙面左
右方向（以下Ｙ方向という）の任意の位置に移動できる
。また、ワーク９を乗せるパレット１１は移動テーブル
１３によって紙面の表裏方向（以下、Ｘ方向という）に
移動可能である。以上の各構成機器により本実施例の自
由曲面加工機はＸ、Ｙ及びＺの３軸自由作動が達成でき
る。

また、ヘッド７は梁材５上を右方向に移動して門型の支
柱３の脇に並設されるオートマチックアタッチメントチ
ェンジャー１５（以下ＡＡＣという）に達すると種々の
加工に最も適したアタッチメント１７が取り付けられる
。同様にアタッチメント１７の保持するツール、例えば
砥石、グラインダー、等はアタッチメント１７を取り付
けたヘッド７が梁材５上を左方向に移動して支柱３の脇
に並設されるオートマチックツールチェンジャー１９（
以下ＡＴＣという）に達すると自動的に最適のものに交
換される。２１は、前記加工機本体と同様に門型の機器
でＸ、Ｙ、Ｚ方向に自由に移動できるヘッド２３を有し
、その先端部に距離センサ２５を持つワーク９の形状を
三次元的に測定する形状測定機である。そして、この形
状測定機２１と加工機本体１との間は前期した移動デー
プル１３によってオンラインで結ばれており、いわゆる
オートマチックパレットチェンジャー（以下、ＡＰＣと
いう）を構成している。２７及び２９は相互に情報通信
を実行しているコンピュータからなるコントローラで、
それぞれ前期した３軸の移動量の制御やＡＴＣ１９、Ａ
ＡＣ１５及び移動テーブル１３の制御を行う。このコン
トローラ２７及び２９は更に外部の機器とも交信を実行
し、該外部の機器と閉ループを構成している。

上記アタッチメント１７の詳細について第３図の説明図
に基づいて説明する。図示のように本実施例では特別な
研削・測定ツール３０を有している。この研削・測定ツ
ール３０はアタッチメント１７で保持されるが、該アタ
ッチメント１７の動作によってワーク９に対する接触角
度が自由に変更される（図中のへ軸及びＣ軸方向への駆
動による）。研削・測定ツール３０は例として荒取り用
砥石３１を取り付けているところを示している。

この研削・測定ツール３０は簡略な形状センサ３３をそ
の側壁に有する。これは例えば荒取り用砥石３１により
加工されるワーク９表面の研削状況を、カメラ等によっ
てとらえることにより、あるいはその表面粗度等を測定
することにより検出するものである。また研削・測定ツ
ール３０は高周波モータ３７によってそれぞれのツール
を所定回転数で回転駆動するとともに、その高周波モー
タ３７を支えるエアーシリンダー３９の制御により各ツ
ールのワーク９に対する押付圧力の調節が可能である。

このような特殊な研削・測定ツール３０によりワーク９
に対する加工量が微妙に調節可能となるのである。ヂに
、上記説明した特殊なアタッチメント１７に限らず、本
実施例のＡＡＣ’１５は通常の５軸機が有する押付圧力
の調節機構のないアタッチメントも共有する。

上記詳述したコントローラ２７．２９及び各種機器が、
どのような情報の授受を実行しているかをブロック図的
に示したものが第４図の説明図である。

図から明らかな通り、本実施例の自由曲面加工機はＣＡ
Ｄシステムの一部をなすように構成され、２つのコント
ローラ２７．２９はＣＡＤの下位に位置付けられる。４
０はＣＡＤと本自由曲面加工機とを情報の互換性を取り
結び付けている中央監視システムでその直下には中央監
視システム４０からの指令に応じて研削条件を計算する
研削条件システム４２、加工機駆動データ針筒システム
４４及び形状測定機２１の動作を司る測定機駆動システ
ム４６が設けられている。まず加工機側から説明すると
、中央監視システム４０からどれだけの研削を実行すべ
きかという情報を入力する研削条件計算システム４２は
予め入力されている種々の研削相関関係から研削のため
条件、例えば押付力Ｆ、ツール移動速度Ｖ、ワークとの
接触角度θ等を決定する。この条件計算の基礎となるツ
ールの動作とそれに対する研削量との相関関係は、理論
的に又は実験的に予め決定され、上記の研削相関関係と
して入力されているのである。この研削条件計算システ
ム４２での演算結果、また、中央監視システム４０から
の出力が研削条件の計算を必要としない単なる表面研磨
であるときにはその出力はそのまま加工機駆動データ計
算システム４４に入力される。ここで、加工機の駆動を
どのように行い、上記各上位機からの命令に答えるかの
計算がなされ、その結果が前述したコントローラ２７へ
入力されるのである。

形状測定機側では中央監視システム４０からの信号によ
って測定機駆動データ計算システム４６がコントローラ
２９に起動を命じ、与えられたワーク９の形状を三次元
にわたって検出する。

一方、中央監視システム４０側へ向って伝えられる情報
がある。アタッチメントとして前述の形状センサ３３を
有するものを使用するとき、該センサ３３からの検出出
力は研削状態判定システム４８と研磨状態判定システム
５０とへ入力される。

研削状態判定システム４８は前記研削条件計算システム
４２へその研削状態を示すデータを与え、ここに研削の
ためのフィードバック系が構成される。研磨状態判定シ
ステム５０は上位の中央監視システム４０へ研磨状態を
伝えるためのもので、その出力を再研磨指令システム５
２へ与える。この再研磨指令システム５２によりワーク
９の研磨状態が充分か否か、すなわち再研磨を要するか
否かが判定され、中央監視システム４０へその判定結果
及び再研磨を必要としているワーク９の部位の情報を与
えるのである。

また、形状測定機２１のコントローラ２９は該測定機か
らの出力、すなわち形状情報を測定データ判定システム
５４へ与える。この測定データ判定システム５４は同時
に中央監視システム４０を介してＣＡＤのデータ、すな
わちワーク９の最終形状のデータをも同時に入力してお
り、これら２つのデータの比較を行い、この結果を再研
削指令システム５６へ伝える。そして、この再研削指令
システム５６が上記データの比較結果により再研削を必
要とするか否かの判断を下し、その判断及びその判断が
下されたワーク９の部位のデータが中央監視システム４
０へ伝達する。

次に、以上の如き構成をとる本実施例の自由曲面加工機
の動作につき説明する。

例えば、金型を製作するために本実施例の自由曲面加工
機は第５図に示す基本ルーチンに作業を進める。

まず、製作する金型がどのような形状のものであるかの
情報を上位のＣＡＤにて作成されたデータベースから入
力する（ステップ１００）。次いで、この得られた情報
に基づき、ワークを概略的に上記形状の情報に近づける
型彫り（ステップ２００＞を実行し、そして、その型彫
り後の形状をより高い面精度とするために荒仕上げ（ス
テップ３００）、形状出しくステップ４００）　、ＩＩ
きくステップ５００）を順次実行するのである。これに
よりＣＡＤにて図面上に描かれたものが、現実の三次元
形状を有する製品として１ｑられるのである。

第６図が上記各ステップの働きを説明するための説明図
である。図示のようにワーク９は型彫り用ツールによっ
て帯状に細く削られて概略的に型取りされる。その後に
その型彫りによって生じた多数のカッターマークを無く
すために極めて粗い磨きである荒取りがなされ（約ｏ、
ｏａｍｍの深ざ研削）、次いでＣＡＤからの情報に則っ
た形状に仕上げる、いわゆる形状出しく約０．１５ｍｍ
の深さ研削）が行われる。最後の磨き（約Ｏ０Ｏ’１ｍ
ｍの深さ研磨）とはワーク９の形状の変化を伴うもので
はなく、その表面精度をより上げるため極めて細かい目
の砥石によって行われる研磨である。

上述の型彫り（ステップ２００）は、通常用いられるボ
ールエンドミル等で行われる。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の三次
元の自由度を有するものまであれば、加工面の精度を何
ら必要としないからであり、このため簡単な三次元自動
研削機が提案されている。このためここではその動作は
詳細を記述しないが、本実施例の自由曲面加工機はその
後の処理（ステップ３００〜ステツプ５００）に大きな
特徴があるのである。

型彫りにより概略形状が形成されたワーク９は、次に自
動的に荒仕上げ（ステップ３００）がなされる。荒仕上
げを実行している自由曲面加工機の研削・測定ツール３
０の作動状態を示すものが前述した第３図である。前述
のように荒取り用砥石３１を取りつけた研削・測定ツー
ル３０はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ａ軸及びＣ軸による５軸制
御でワーク９に対して任意の位置に移動可能である。そ
して、該研削・測定ツール３０はその内蔵するエアーシ
リンダー３９の作動によりツールのワーク９に対する押
付圧力が可変なのである。このような研削・測定ツール
３０は、以下のように制御されて荒取りの作業がなされ
るのである。

第７図がその研削のための制御のフローチャートでおる
が、図示のようにステップ３００は大きく３つの処理か
らなる。ステップ３０１はＣＡＤ情報に応じて研削・測
定ツール３０を駆動し、三次元曲面を研削する処理をな
すもので、この処理により一応の研削を終了すると次の
ステップ３０２による形状測定処理が実行される。これ
はＡＰＣによる動作でワーク９を形状測定機２１へ移動
することでなされる。そして、この処理により測定され
た三次元情報とＣＡＤからの情報との比較がなされ、再
研削が必要と認められる限り再度ステップ３０１へ戻り
以上の処理を繰り返すのである。

すなわち、第４図に示したブロック図に基づき説明する
ならば、ＣＡＤ情報により中央監視システム４０からど
れだけの研削を実行すべきかのデータを入力する研削条
件計算システム４２は、そのデータに忠実な研削を行う
ための研削条件を計算し、その結果を加工機駆動データ
計算システム４４に送る。これに従って、加工機駆動デ
ータ計算システム４４がコントローラ２７に制御量を指
示して加工機１が作動する。このようにして一応の研削
がＣＡＤ情報に従ってなされた後、ＡＰＣによってワー
ク９は形状測定機２１へ移動され、形状の測定に供され
る。そして、この測定結果は、コントローラ２９、測定
データ判定システム５４及び再研削指令システム５６の
作動によりＣＡＤ情報と比較がなされ、未だに研削が不
足している場所及びその不足の程度が中央監視システム
４０へ送られるのである。その後は中央監視システム４
０が上述と同様に作動するのである。

第５図に示すステップ４００も前記のステップ３００と
ほぼ同一の動作をなすもので、第７図と類似のフローチ
ャートにより同様な制御部が作動して研削をする。ただ
、ここで荒仕上げと相違するのはその面の精度であり、
ステップ４００の形状出しではより細かい目の砥石をツ
ールとして使用し、より精度の高い形状測定を用いてＣ
ＡＤ情報に可能な限り近い形状を実現するのである。

上記ステップ３００、ステップ４００で行われる研削条
件計算システム４２の計算手法を第８図に示している。

（Ａ）図のようなワーク９の表面状の任意の点、座標（
Ｘ、Ｖ、Ｚ）の点をどれほど研削するかが中央監視シス
テム４０から入力されると、（Ｂ）図に示すようにその
研削をなすべき点の法線ベクトル（ｉ、Ｊ、ｋ＞が算出
さ、れる。

これは形状測定機２１からの情報より、座標（Ｘ。

ｙ、ｚ）の点の形状が三次元的に把握されていることか
ら通常の図形処理により得られる。そして、この（ｘ、
ｙ、ｚ）及び（ｉ、ｊ、ｋ）の値から前述した加工機の
６軸全ての制御量が決定されるのである。まず、６軸の
うち、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の制御量についてはワーク９上の点
（Ｘ、Ｖ、Ｚ）１７）位置までツールを移動することか
ら一義的に決定され、へ軸及びＣ軸の制御量によってワ
ーク９とツールとの接触する面積が決定される。次いで
、所望の研削を行うために必要なワーク９への押付圧力
（Ｆａ）の制御量が決定されるのである。

更に、上記ステップ３００又はステップ４００にて研削
が実行されているとき、本自由曲面加工機は学習制御を
も同時に実行する。この学習制御に関与するブロックの
みを抽出したものが第９図に示すブロック図である。図
示のように、この学習制御は形状センサ３３の検出結果
に基づいて研削条件を学習するものである。まず、形状
センサ３３によって検出されたワーク９の形状情報が研
削状態判定システム４８に入力される。この研削状態判
定システム４８では、その情報から研削状況を検出し、
研削条件計算システム４２で計算して現在実行している
研削とどれほどの差異が生じているかを比較する。そし
て、このようにして得られた比較結果から研削条件計算
システム４２での計算に用いられる研削の基本となる数
式や定数等をどの程度変更すべきか、いわゆる学習補正
量が計算され、その結果は研削条件計算システム４２に
入力されて以後の条件計算に反映されるのである。この
学習制御により加工機の６軸に対する制御量は常に最良
状態を維持し、精度の高い加工を実現することが可能と
なるのである。

以上のような制御に基づく研削、荒仕上げ及び形状出し
が終了した後に磨き（第５図のステップ５００）が実行
される。この磨きはワーク９に形状変化を与えることを
目的とするのではなく、単にその表面精度を向上するだ
けの処理である。従って、前述のごとき形状測定機２１
を使用した三次元形状の測定等は行わず、第１０図にそ
の詳細を示すようなフローチャートに沿った制御がなさ
れる。すなわち、三次元曲面の研磨が実行され（ステッ
プ５０１　）　、その実行部分の面粗度を検出しくステ
ップ５０２＞　、面粗度が所望の値以下となるまで再度
ステップ５０１に戻り同様の制御を繰り返す（ステップ
５０３）のである。上記した各ステップの制御から明ら
かなように、このときの制御にはワーク９の絶対的な三
次元形状を把握する必要はなく、単に研磨を実行してい
る部位についての狭い範囲内の面粗度の測定で充分であ
る。またその研磨も、ワーク９の表面を一率に磨くとい
う作業であるから押付圧力等の加工量の制御は荒仕上げ
ほど必要としない。そこで、この作業時にはツールとし
てはエアーシリンダー３９を備え、定圧倣い制御の採用
が可能である。この制御を実行するものが第４図のブロ
ック図に示す形状センサ３３の出力を入力する研磨状態
判定システム５０、その出力から再研磨を要するか否か
を判定する再研磨指令システム５２、そしてその指令に
基づき加工機駆動データ計算システム４４を作動させる
中央監視システム４０である。

以上のように構成、制御される自由曲面加工機によれば
、三次元の任意の形状を全く人手を介さずして実現でき
るのである。しかも、型彫りから研磨までを完全自動化
しているため、その工程においても人手の介入を要しな
い。また、制御はＣＡＤデータという数値化された情報
に基づき正確に実行されるので人的誤差やムラ等が無く
なり、三次元曲面の精度は極めて高く、ティーチング等
の煩しい作業も不要である。更に、形状を検出する簡略
的な形状センサ３３の採用により研削時には学習制御を
同時に実行し高い精度の加工を維持するほか、研磨時に
は加工の所要時間を短縮するため定圧倣い制御をも併せ
て実行することができるのである。

［発明の効果］ 以上実施例を挙げて詳述したように、本発明の自由曲面
加工機は、ワークの形状を変化させる加工具を前記ワー
クの任意の位置に移動させるとともに、該加工具のワー
クに対する加工量を変更する加工手段と、 前記ワークの三次元曲面形状を測定するワーク形状測定
手段と、 前記ワークの目標形状である仕上げ三次元曲面形状を記
憶する仕上げ形状記憶手段と、前記ワーク形状測定手段
によって測定されたワーク形状と前記仕上げ形状記憶手
段の記憶する仕上げ三次元曲面形状とを比較する形状比
較手段と、該形状比較手段の比較結果に応じて前記加工
手段を作動させる制御手段と を備えることを特徴とするものである。

従って、仕上げ形状に則った加工が全て自動的に完了す
るのである。しかも、加工量さえも制御可能であること
から、その加工面の精度は高く、研磨等の最終的に熟練
した作業者に頼っていた工程までをも本自由曲面加工機
によって置き換えるこ、とが可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施例の構成
該略図、第３図はそのアタッチメントの説明図、第４図
はその制御系のブロック図、第５図はその制御の基本ル
ーチンのフローチャート、第６図はその作業の説明図、
第７図はその研削作業の詳細なフローチャート、第８図
はその制御量計算方法の説明図、第９図は研削時の学習
制御の説明図、第１０図はその研磨作業の詳細なフロー
チャートを示す。 Ｃ１・・・加工手段 Ｃ２・・・ワーク形状測定手段 Ｃ３・・・仕上げ形状記憶手段 Ｃ４・・・形状比較手段 Ｃ５・・・制御手段 １・・・加工機 ９・・・ワーク １５・・・ＡＡＣ １７・・・アタッチメント １９・・・ＡＴＣ ２７，２９・・・コントローラ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ワークの形状を変化させる加工具を前記ワークの任
   意の位置に移動させるとともに、該加工具のワークに対
   する加工量を変更する加工手段と、前記ワークの三次元
   曲面形状を測定するワーク形状測定手段と、 前記ワークの目標形状である仕上げ三次元曲面形状を記
   憶する仕上げ形状記憶手段と、 前記ワーク形状測定手段によって測定されたワーク形状
   と前記仕上げ形状記憶手段の記憶する仕上げ三次元曲面
   形状とを比較する形状比較手段と、該形状比較手段の比
   較結果に応じて前記加工手段を作動させる制御手段と を備えることを特徴とする自由曲面加工機。 ２　前記加工手段が、前記ワークに対する任意の位置に
   加工具を移動させるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸及び接触角度制御
   軸Ａ軸、Ｃ軸の５軸と、該加工具のワークに対する加工
   量を変更する加工具の押付力制御軸の１軸との６軸を被
   制御される６軸加工機である特許請求の範囲第１項記載
   の自由曲面加工機。 ３　前記加工手段が、複数の加工具を有し、前記制御手
   段からの制御信号に応じて所定の加工具を選択する特許
   請求の範囲第１項又は第２項記載の自由曲面加工機。 ４　前記ワーク形状測定手段が、前記加工具の加工実行
   範囲内についての相対的形状測定を実行する相対形状測
   定部と、前記ワーク全体形状の絶対的形状測定を実行す
   る絶対的形状測定部とを有する特許請求の範囲第１項な
   いし第３項いずれか記載の自由曲面加工機。 ５　前記仕上げ形状記憶手段が、ワークの目標形状を数
   値データとして入力及び記憶するとともに、前記制御手
   段が、前記加工手段に数値制御を実行する特許請求の範
   囲第１項ないし第４項いずれか記載の自由曲面加工機。