JPS62251007A - Machining method for roll and device therefor - Google Patents
Machining method for roll and device thereforInfo
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- JPS62251007A JPS62251007A JP9514686A JP9514686A JPS62251007A JP S62251007 A JPS62251007 A JP S62251007A JP 9514686 A JP9514686 A JP 9514686A JP 9514686 A JP9514686 A JP 9514686A JP S62251007 A JPS62251007 A JP S62251007A
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Abstract
Description
本発明は、ロールの切削加工方法及び装置に係り、特に
、同一形状にした複数個のロールを同時に切削加工する
ロール旋盤に用いるのに好適な、ロール軸が同一平面内
で互いに等角度となるように配置された複数個の被切削
ロールと、該ロールと同数のカッタを等角廓に保持する
カッタホルダと、前記ロールの回転駆動装置と、前記カ
ッタホルダの回転及び前後進駆動装置と、を用い各ロー
ルで囲まれた空間の中心と前記カッタホルダ中心とを合
致させ、各ロールを回転させながら前記カッタにてロー
ルを切削するロールの切削加工方法及び装置の改良に関
する。
[従来の技術1
一般に、継目無し鋼管等を製造する際には、例えば3個
のロールを組込んだ複数台のスタンドを右する30一ル
型連続圧延機が用いられる。従来、このような30一ル
型連続圧延機において、例えば第11図に示ずような各
点における曲率が異なるcbaa= b −c −の如
きプロファイルを有するロール10を切削加工する場合
、例えば特公昭58−27041のロールの面切削加工
方法では、以下の如く提案されている。
即ち、まずロール10を高速で回転させ、該ロール10
に当てたカッタ(図示省略)を図中のC4一
点よりロール底部方向に低速回転させると同時に、該カ
ッタの取付けられるカッタホルダ(図示省略)を各ロー
ル10のロール軸12が含まれる平面から離間するZ軸
方向に所定距離ΔZだけ移動させながら切削し、a点に
到達すると同時に前記カッタのZ軸方向移動を停止させ
る。そして、前記カッタを各ロール10で囲まれる空間
の中心軸(図中の符号52)の回りに低速で回転させて
、図中aa=部分の切削を行い、前記カッタがa一点に
到達すると同時にカッタを前記ロール軸12に近接する
方向に所定距離ΔZだけ移動させながら、a−b −c
−を切削することにより、連続する異面率のロール面を
同時に加工できる。
従って、前記特公昭58−27041で提案された技術
においては、切削中に予め決められた所定距離だけ前記
カッタホルダを移動させて複数の異曲率面を有するロー
ルの切削を可能としている。The present invention relates to a roll cutting method and apparatus, and in particular, the roll axes are in the same plane and are at equal angles to each other, suitable for use in a roll lathe that simultaneously cuts a plurality of rolls having the same shape. A plurality of rolls to be cut arranged as shown in FIG. The present invention relates to improvements in a roll cutting method and apparatus in which the center of a space surrounded by each roll is aligned with the center of the cutter holder and the roll is cut with the cutter while rotating each roll. [Prior Art 1] Generally, when manufacturing seamless steel pipes and the like, a 30-inch continuous rolling mill with a plurality of stands incorporating, for example, three rolls is used. Conventionally, when cutting a roll 10 having a profile such as cbaa=b-c- with different curvatures at each point as shown in FIG. The method of surface cutting of a roll in Publication No. 58-27041 is proposed as follows. That is, first, the roll 10 is rotated at high speed, and the roll 10 is rotated at high speed.
A cutter (not shown) applied to the roll is rotated at a low speed from a point C4 in the figure toward the bottom of the roll, and at the same time, a cutter holder (not shown) to which the cutter is attached is separated from the plane containing the roll axis 12 of each roll 10. Cutting is performed while moving the cutter a predetermined distance ΔZ in the Z-axis direction, and at the same time as the cutter reaches point a, the movement of the cutter in the Z-axis direction is stopped. Then, the cutter is rotated at low speed around the central axis (numeral 52 in the figure) of the space surrounded by each roll 10 to cut the portion aa in the figure, and at the same time when the cutter reaches one point a, While moving the cutter a predetermined distance ΔZ in the direction approaching the roll shaft 12, a-b-c
By cutting -, continuous roll surfaces with different surface ratios can be processed simultaneously. Therefore, in the technique proposed in Japanese Patent Publication No. 58-27041, the cutter holder is moved by a predetermined distance during cutting, thereby making it possible to cut a roll having a plurality of different curvature surfaces.
しかしながら、前記の如く提案されているロール面の切
削加工に関づ”る従来技術においては、以下如き2つの
問題点を有していた。
その1つは、前記従来技術にはロールを切削中にカッタ
ホルダを所定距離移動するための具体的な移動量調整手
段と、該移動量の具体的な決定方法がないことである。
それゆえに、複雑な形状を有するロールの切削が実用化
されていなかった。
即ち、特公昭58−27041で開示されているように
、ロール10のエツジ部のスロープをゆるやかにして該
エツジ部に逃しを形成してやる等の部分的な改善効果し
か得られず、ロールの全体に渡って任意の形状を得るこ
とはできないでいた。
又、他の1つは、前記従来技術においては、切削された
ロールプロファイル曲線上の任意の点における連続性に
問題があった。即ち、−見連続であるかに見えるロール
プロファイル曲線も、その曲線の1階微分(スロープ)
、2階微分(曲率)が該曲線上の任意の点において連続
であるとの保証はないのである。又例えば、前記特公昭
58−27041で提案された方法においても、第11
図に示したロールプロファイルcbaa′b −c ′
を切削するのに、プロファイルaa=とプロファイルa
=b−c−の接点であるa′点において、スロープと
曲率が連続であるとは言い難く、又、同様にプロファイ
ルaa=の上の任意の点においても、前記連続性が保た
れているという保証もない。
ところで一般的に、圧延用ロールの表面形状には、スロ
ープと曲率の連続性が要求される。それは、圧延時に被
圧延材に圧延疵が発生しないようにするためと、圧延中
のロールに偏摩耗を発生させないためである。
しかしながら、このようにロールの表面形状に対するロ
ール使用者側の要求があるにも拘わらず、前記の如〈従
来技術においては、ロール表面の任意の点におけるスロ
ープと曲率の連続性が保たれるような切削を行うことが
できないという問題点を有していた。However, the conventional technology related to the cutting of the roll surface proposed as described above has the following two problems. One of them is that the conventional technology has The problem is that there is no specific means for adjusting the amount of movement for moving the cutter holder a predetermined distance, and there is no specific method for determining the amount of movement.Therefore, cutting rolls with complex shapes has not been put to practical use. That is, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-27041, only a partial improvement effect such as making the slope of the edge of the roll 10 gentler and forming a relief at the edge can be obtained, and the roll It was not possible to obtain an arbitrary shape over the entire surface.Another problem is that in the prior art, there was a problem with continuity at any point on the cut roll profile curve. , - Even the seemingly continuous roll profile curve is the first derivative (slope) of the curve.
, there is no guarantee that the second derivative (curvature) is continuous at any point on the curve. For example, in the method proposed in the aforementioned Japanese Patent Publication No. 58-27041, the 11th
The roll profile shown in the figure cbaa′b −c′
To cut the profile aa= and profile a
It is difficult to say that the slope and curvature are continuous at point a', which is the contact point of =b-c-, and similarly, the continuity is maintained at any point on the profile aa=. There is no guarantee. Generally, the surface shape of a rolling roll is required to have continuity in slope and curvature. This is to prevent rolling defects from occurring in the rolled material during rolling, and to prevent uneven wear from occurring on the rolls during rolling. However, despite the roll user's request for the surface shape of the roll, as mentioned above, in the prior art, continuity of slope and curvature at any point on the roll surface is maintained. However, there was a problem in that it was not possible to perform accurate cutting.
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、ロール表面の任意の形状を得ることができるロー
ルの切削加工方法及び装置を提供することを目的とする
。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a roll cutting method and apparatus that can obtain an arbitrary shape of the roll surface.
本発明は、ロール軸が同一平面内で互いに等角度となる
ように配置された複数個の被切削ロールと、該ロールと
同数のカッタを等角度に保持するカッタホルダと、前記
ロールの回転駆動装置と、前記カッタホルダの回転及び
前後進駆動装置と、を用い各ロールで囲まれた空間の中
心と前記カッタホルダ中心とを合致させ、各ロールを回
転させながら前記カッタにてロールを切削するロールの
切削加工方法において、ロール軸を含む任意の平一
面とロール表面とが交差してくる予め与えられた切削す
べきロールプロファイル曲線に基づいて、前記被切削ロ
ールに囲まれた空間の中心軸から該中心軸とθの角度を
なして前記ロールプロファイル曲線までの距離を「とし
た、該ロールプロファイル曲線上の任意の複数の点の座
標データ(「、θ)を入力するデータ入力手順と、入力
された複数の座標データから、連続した曲率を有するロ
ールプロファイル関数を導出し、導出されたロールプロ
ファイル関数を微小区間に分割して、前記カッタホルダ
の回転角度Bとロール軸からカッタまでの距離Zに変換
することにより、カッタ座標データ(B、Z)を算出す
る演算手順と、算出されたカッタ座標データに基づいて
、前記カッタホルダの回転駆動装置と前後進駆動装置を
制御する制御手順と、を含むことにより、前記目的を達
成したものである。
又、本発明の実施態様は、前記ロールプロファイル関数
を、前記データ入力手順で入力された複数の座標データ
に対してスプライン補間演算処理を行い、互いに隣り合
う点間を3次関数曲線で補間して再構築して導出するよ
うにしたものである。
更に、本発明の他の実施態様は、前記カッタ座標データ
(BlZ)を、前記カッタの刃先から中心軸52までの
距離を1日とし、前記ロール軸と中心軸の間の距離をP
として、次式
8式%)
で算出するようにしたものである。
又、本発明は、ロール軸が同一平面内で互いに等角度と
なるように配置された複数個の被切削ロールと、該ロー
ルと同数のカッタを等角度に保持するカッタホルダと、
前記ロールの回転駆動装置と、前記カッタボルダの回転
及び前後進駆動装置と、を有し、各ロールで囲まれた空
間の中心と前記カッタホルダ中心とを合致させ、各ロー
ルを回転させながら前記カッタにてロールを切削するよ
うにされた、ロールの切削加工装置において、予め与え
られた切削すべきロールプロファイル曲線に基づいて、
被切削ロールに囲まれた空間の中心軸から該中心軸とθ
の角度をなして前記ロールプロファイル曲線までの距離
をrとした、該ロールプロファイル曲線上の任意の複数
の点の座標データ(r、θ)を入力するデータ入力手段
と、入力された複数の座標データから、連続した曲率を
有するロールプロファイル関数を導出し、導出されたロ
ールプロファイル関数を微小区間に分割して、カッタホ
ルダの回転角度Bとカッタの0−ル軸からの距離Zに変
換することにより、カッタ座標データ(B、Z’)を算
出する演算手段と、算出されたカッタ座標データを所定
の数値制御データに変換して伝送する演算伝送手段と、
伝送された数値制御データを記憶する手段と、記憶され
た数値制御データに基づき、前記カッタホルダの回転駆
動装置と前後進駆動装置を同時に数値制御する制御手段
と、を備えたことにより、同じく前記目的を達成したも
のである。The present invention provides a plurality of rolls to be cut arranged such that roll axes are arranged at equal angles to each other in the same plane, a cutter holder that holds the same number of cutters as the rolls at equal angles, and a rotational drive device for the rolls. and a rotation and forward/backward driving device for the cutter holder, and aligning the center of the space surrounded by each roll with the center of the cutter holder, and cutting the roll with the cutter while rotating each roll. In the processing method, based on a pre-given roll profile curve to be cut in which an arbitrary flat surface including the roll axis and the roll surface intersect, the center of the space is A data input procedure for inputting coordinate data (', θ) of arbitrary plural points on the roll profile curve, with the distance to the roll profile curve forming an angle of θ with the axis; A roll profile function having a continuous curvature is derived from a plurality of coordinate data, and the derived roll profile function is divided into minute sections and converted into a rotation angle B of the cutter holder and a distance Z from the roll axis to the cutter. By including a calculation procedure for calculating cutter coordinate data (B, Z), and a control procedure for controlling a rotary drive device and a forward and backward drive device of the cutter holder based on the calculated cutter coordinate data, , the above object has been achieved.Furthermore, an embodiment of the present invention performs spline interpolation calculation processing on the roll profile function for a plurality of coordinate data input in the data input procedure, and The cutter coordinate data (BlZ) is derived by interpolating between points with a cubic function curve and reconstructing.Furthermore, in another embodiment of the present invention, the cutter coordinate data (BlZ) The distance to the axis 52 is one day, and the distance between the roll axis and the center axis is P.
It is calculated using the following formula 8 (%). Further, the present invention provides a plurality of rolls to be cut arranged such that the roll axes are arranged at equal angles to each other in the same plane, a cutter holder that holds the same number of cutters as the rolls at equal angles,
It has a rotation drive device for the rolls, and a rotation and forward/backward drive device for the cutter boulder, and the center of the space surrounded by each roll is aligned with the center of the cutter holder, and the cutter is rotated while each roll is rotated. In a roll cutting device configured to cut a roll by cutting the roll, based on a pre-given roll profile curve to be cut,
From the central axis of the space surrounded by the roll to be cut to the central axis and θ
data input means for inputting coordinate data (r, θ) of a plurality of arbitrary points on the roll profile curve, where the distance to the roll profile curve is r, and the plurality of input coordinates; By deriving a roll profile function with continuous curvature from the data, dividing the derived roll profile function into minute sections, and converting it into the rotation angle B of the cutter holder and the distance Z from the cutter's zero axis. , a calculation means for calculating cutter coordinate data (B, Z'), and a calculation transmission means for converting the calculated cutter coordinate data into predetermined numerical control data and transmitting the data.
The above objective is also achieved by comprising means for storing the transmitted numerical control data, and a control means for simultaneously numerically controlling the rotary drive device and the forward and backward drive device of the cutter holder based on the stored numerical control data. has been achieved.
本発明においては、複数個の被切削ロールを切削加工す
る際に、予め与えられた切削すべきロールプロファイル
曲線に基づいて、前記被切削ロールに囲まれた空間の中
心軸から該中心軸とθの角度をなして前記プロファイル
曲線までの距離をrとした、該ロールプロファイル曲線
上の任意の複数の点の座標データ(r、θ)を入力し、
入力された複数の座標データから、連続した曲率を有す
るロールプロファイル関数を導出し、導出されたロール
プロファイル関数を微小区間に分割して、カッタホルダ
の回転角度Bとロール軸からカッタまでの距離Zに変換
することにより、カッタ座標データ(B、Z)を算出し
、算出されたカッタ座標データに基づいて、前記カッタ
ホルダの回転駆動装置と前後進駆動装置を制御する。
従って、ロール表面を任意に切削加工できるため、0−
ル表面の任意の点におけるスロープと曲率の連続性が保
たれるような切削を行うことができる。又、例えば左右
非対称のロール穴型形状を有するロールの切削も精度良
く行うことが可能である。
なお、前記ロールプロファイル関数を、前記データ入力
手順で入力された複数の座標データに対してスプライン
補間演算処理を行い、互いに隣り合う点間を3次関数曲
線で補間して再構築することにより導出すれば、ロール
プロファイル関数の連続した曲率を関数上の各点におい
てなめらかにすることができ、系全体の制御が円滑化す
る。
又、前記カッタ座標データ(B、Z)を、前記カッタの
刃先から中心軸までの距離をr9とし、前記ロール軸と
中心軸の間の距離をPとして、次12一
式(1)、(2)で算出すれば、決定すべき乗数が距離
r9と距離pのみであるため、比較的簡易な計算手順で
カッタ座標データを算出することができる。
3=sin −’ ((r /r El ) sinθ
) ・・・・・・(1)z=” −rcosθ)
2− (P−r 日CO8B) 2・・・・・・・・
・(2)In the present invention, when cutting a plurality of rolls to be cut, based on a roll profile curve given in advance to be cut, the central axis is θ Input coordinate data (r, θ) of arbitrary points on the roll profile curve, where r is the distance to the profile curve at an angle of
A roll profile function with continuous curvature is derived from a plurality of input coordinate data, and the derived roll profile function is divided into minute sections to calculate the rotation angle B of the cutter holder and the distance Z from the roll axis to the cutter. By converting, cutter coordinate data (B, Z) is calculated, and the rotary drive device and the forward and backward drive device of the cutter holder are controlled based on the calculated cutter coordinate data. Therefore, since the roll surface can be cut as desired, 0-
Cutting can be performed in such a way that continuity of slope and curvature is maintained at any point on the surface. Further, for example, it is possible to accurately cut a roll having a laterally asymmetric roll hole shape. Note that the roll profile function is derived by performing spline interpolation calculation processing on a plurality of coordinate data input in the data input procedure, and reconstructing by interpolating between mutually adjacent points with a cubic function curve. Then, the continuous curvature of the roll profile function can be made smooth at each point on the function, and the control of the entire system becomes smooth. Further, the cutter coordinate data (B, Z) is expressed as the following 12 sets (1) and (2), where r9 is the distance from the cutting edge of the cutter to the central axis, and P is the distance between the roll axis and the central axis. ), the cutter coordinate data can be calculated using a relatively simple calculation procedure because the only multipliers to be determined are the distance r9 and the distance p. 3=sin −' ((r/rEl) sinθ
) ・・・・・・(1)z=”−rcosθ)
2- (P-r day CO8B) 2・・・・・・・・・・
・(2)
【実施例1
以下、本発明に係るロール切削加工方法の実施例につい
て詳細に説明する。
この実施例は、第1図に示されるような制御装置を有す
る、第2図にその全体構成を示すようなロール旋盤であ
る。このロール旋盤には、第3図に詳細に示すような、
穴型形状をした3個の被切削ロール10と、そのロール
軸12を同一平面内で互いに120’の角度をなすよう
に組込むための軸受は押えケース14と、該軸受は押え
ケース14を組込んで固定するためのロールスタンド1
6と、前記各ロール10の各々に接続され、その軸中心
が前記ロール軸12に一致するようにされたスピンドル
18と、該スピンドルに駆動力を伝達して回転駆動する
ためのカップリング20と、が備えられる。
又、前記ロール旋盤は、第2図にその外観を示すように
、前記ロールスタンド16をその内部に組込むようにさ
れている。そして、前記ロール旋盤は、前記ロールスタ
ンド16を固定するためのロック装置22と、該ロック
装置22を固定するためのロックプレート24と、この
ロール旋盤の剛性を保つためのハウジング26と、前記
ロール10を切削するためのカッタ28が第4図に示さ
れるように固定されるカッタホルダ30と、該カッタホ
ルダ30が切削中に位置ずれを生じることを防止するた
めの芯押台32と、前記゛カッタホルダ30を支持して
前記カッタ28の位置を変化させるためのツールヘッド
34と、該ツールヘッド34に設置され、前記カッタホ
ルダー30を駆動するためツール回転用サーボモータ3
6と、該ツール回転用サーボモータ36の回転角を検出
するためのパルスコーダ38と、前記ツールヘッド34
を前後進させるためのツール送り用サーボモータ40と
、該ツール送り用サーボモータの回転角度検出するため
のバルスコーダ42と、前記ツール回転用サーボモータ
36の回転力により前記ツールヘッド34をスライドベ
ッド44上で前後進させるためのボールネジ46と、を
備える。
各々のロール軸から延びている前記スピンドル18は、
カップリング20を介してスピンドルモータ(図示省略
)から動力を伝達され回転駆動するようにされている。
通常の場合、スピンドルモータは1台設置されており、
傘歯車機構(図示省略)によって動力が分配され、3個
の各ロール10を等しい回転速度で同時に駆動する機構
とされている。その際、スピンドルモータは、第1図に
示される数値制御装置(N umerical Co
ntrol装置、以下、NC装置という)50によって
目標の回転速度に制御される。
第3図及び前出第11図に示した、各ロール10で囲ま
れた空間の中心軸(符号52)に、カッタホルダ30の
中心軸が一致するようにされている。カッタホルダ30
には、第4図に示すように、同一平面内で互いに等角度
となるように、被切削ロール10の個数と等しい数(実
施例の場合3個)だけのカッタ28が取付けられている
。カッタホルダ30が固定されるツールヘッド34には
、前記ツール回転用サーボモータ36で該カッタホルダ
30を回転させるための回転機構が備えられる。
この回転機構は、第5図に示されるように、前記カッタ
ホルダ30が取付けられ、それを回転させるためのウオ
ームホイール54と、該ウオームホイール54を回転さ
れるためのウオームギア56と、前記ツール回転用サー
ボモータ36の駆動力を該ウオームギア56に伝達する
ためのギア58と、を備える。
又、前記ツールヘッド34を前後進させるため、前記ボ
ールネジ46とツール送り用サーボモータ40の間には
、第6図に示されるように、該ツール送り用サーボモー
タ40の駆動力を減速して伝えるためのツール送り減速
1M160が設置される。
なお、この減速機60を含めボールネジ46、ツ−ル送
り用サーボモータ40でツールヘッド34の移動機構が
構成される。
以上のように、ツールヘッド34にカッタホルダ30の
回転機構とツールヘッド34の移動機構が備えられるた
め、第5図に示すようにカッタ28が被切削ロール10
によって囲まれた空間の中心軸(符号52)を中心に回
転でき、該中心軸に平行に移動することが可能となる。
この場合、該中心軸を中心にした回転角度を、第5図中
の符号Bで表わし、該中心軸に平行な移動位置を第6図
に示すように符号Zで表わすことにする。又、前記角度
Bは垂直方向上向きを零にして、ツールホルダ30側か
ら被切削ロール10に向って反時計回りの向きを正に定
義する。そして、°前記距離Zは3つのロール軸を含む
平面からのカッタ刃先までの距離として定義する。なお
、前記角度Bはツール回転用サーボモータ36により調
整され、距離Zはツール送り用サーボモータ40によっ
て調整される。
ところで、第2図に示されるロール旋盤を制御するため
の制御装置は、第1図に示したように、前記スピンドル
18を駆動するためのスピンドルモータの回転を検出す
るためのバルスコーダ61と、該バルスフーダ61出力
に基づき前記スピンドルモータの回転速度を制御するた
めのスピンドルモータ制御ユニット62と、該スピンド
ルモータ制御ユツニト62に目標回転速度を設定すると
共に、ツール回転用サーボモータ36、ツール送り用サ
ーボモータ40を制御するためのNC装置50と、入力
装置64から入力(インプット)されるロールプロファ
イル曲線から、前記NC装置50を制御するのに用いら
れる数値制御装置用プログラムを自動作成してNC装置
50に伝送するための演算装置66と、該演算装置66
で作成されたプログラム及びデータを記憶するためのデ
ータ記憶装置68と、を備える。なお、ツール回転用サ
ーボモータ36は、この回転軸に取付けられたバルスコ
ーダ38のフィードバック信号に基づいて、前記NC装
置50により回転制御され、ツールを送りサーボモータ
40も同様にその回転軸に取付けられたバルスコーダ4
2のフィード比較バック信号に基づいて、NC1!1l
150により回転制御される。
以下、実施例の作用について説明する。゛第2図に示さ
れるロール旋盤が駆動している際に、第1図に示される
制御装置の演算装@66においては、入力装置64から
予め入力されるロールプロファイル曲線上の複数の点の
座標データから、連続した曲率を有するロールプロファ
イル関数を求め、その関数を有するロールプロファイル
にロール10を切削するための数値制御装置用プログラ
ムを自動作成し、NC装置50に通信回線によってデー
タ伝送する。該NC装置50は、伝送されたプログラム
に従って、ツール回転用サーボモータ36、ツール送り
用サーボモータ40及びスピンドルモータの駆動を制御
する。この際、データ記憶装置68は、前記演算装置6
6によって作成されたプログラムをデータとして記憶保
持する。
ここで、前記のようにして予め与えられた希望のロール
プロファイル曲線により、NC装置50のプログラムを
自動作成する際には、該ロールプロファイル曲線上の任
意の複数の点を選択し、その点の座標データを前記デー
タ入力装置64を介して前記演算装置66に入力し、こ
れらの点を通る最も円滑(スムーズ)な曲線を該演算装
置66で求め、これにより、前記ロールプロファイル曲
線を前記演算装置66の内部に数値データとして再構築
する方法について、まず説明する。
最もスムーズな曲線とは、曲線上のいかなる点において
もその曲線のスロープと曲率が連続であるような曲線と
定義する。スロープは曲線を記述する関数の1階微分、
曲率は曲線を記述する関数の2階微分であるから、最も
スムーズな曲線とは、曲線上のいかなる点おいても曲線
を記述する関数の1階微分と2階微分が連続であるよう
な曲線といえる。
従って、前記数値データを再構築する場合には、前記デ
ータ入力装置64を介して外部から入力されるロールプ
ロファイル曲線上の任意の複数の点を節点として、これ
らの節点間を接続する曲線区画くセグメント)の集合体
として、ロールプロファイル曲線を考えることとし、又
、このロールプロファイル曲線は各節点において1階微
分と2階微分が連続であるようなものとして考える。
前記接点間を接続する手段としては、数学的にスプライ
ン関数が知られている。このスプライン関数の詳細につ
いては各種の文献が知られているが、例えば[山口富士
大著、形状処理工学(■)](日刊工業新聞社発行)の
第4章等に詳しく紹介されており、これら文献を参考に
して前記曲線セグメントをスプライン関数として容易に
求めることができる。
このようにしてロールプロファイル曲線の数学的表現(
以下、形状モデルという)が得られたならば、そのロー
ルプロファイル曲線を極めて短い長さの微小セグメント
に分割し、分割された微小セグメント間の分割節点の座
標を、前記形状モデルを演算することによって求めるこ
とができる。
以上の演算処理を、例えば第7図のような曲線に基づき
説明すると、以下の如くとなる。
データ入力装置64から入力される選択されたロールプ
ロファイル曲線上の任意の複数の点を、第7図中のA、
B、C,Dとする。これら、AlB、C,Dを節点とし
て接続される曲線セグメントAB、BC,CDの集合体
としてロールプロファイル曲線ABCDを考えることと
し、該曲線ABCDは曲線上の任意の点において1階微
分(スロープ)と2階微分(曲率)が連続であるものと
する。従って、そのような曲線ABCDは、各曲線セグ
メントにおいて別々の3次関数式で表現されるスプライ
ン関数とすることができる。
各曲線セグメントにおいてこのようなスプライン関数を
求めたならば、次に、図に示すように、各曲線セグメン
トを更に微小区間の曲線セグメントAA+ 、AT A
2、・・・CnDに分割する。分割された微小区間の節
点A1、A2・・・/l、B1、B2・・・8m1C+
、C2・・・0口の、各ロール軸12で囲まれた平面
の中心軸52に基づく座標(r。
θ)は、前記の如く求められたスプライン関数を演算す
ることによって算出することができる。算出結果はデー
タ記憶装置68に記憶保持される。
なお、前記微小区間を得るための分割点の数は、該微小
区間の長さが数10μI〜数100μmになるように決
めればよい。
次に、前記データ記憶装置68に記憶された多くの分割
節点の座標(r、θ)を、第5図に示したカッタホルダ
30の回転角度Bと第6図に示したカッタ28と3つの
ロール軸12を含む平面からの距IIZに変換処理して
、カッタ座標データ(B、Z)を算出する方法について
、以下に述べる。
第8図に1つのロール10の中心軸12と各ロール10
で囲まれた空間の中心軸52までの距離Pと中心軸52
に対するロール10上の点(r。
θ)を示す。その点(r、θ)に対応するロール10上
の位置(図中符号CLで表わす円環上の位置)にカッタ
28の刃先を当てるため、カッタ座標データ(B、Z)
を前出(1)式、(2)式によって算出する。なお、前
記ロール10を前記中心@52に平行に見た場合、距1
111r Sr eと角度θ、Bの関係は第9図に示づ
如くとなり、又、前記ロール10をロール軸12に垂直
な方向に前記符号CLで表わした円環で分割した面を該
ロール軸12方向から見た場合、各距離Z1Pとh1算
式p −rcosθ、p−rBcos3の距離の関係は
第10図に示づ如くとなる。
以上のようにして1つのロールプロファイル曲線につい
て、数100個乃至数1000個のカッタ座標データ(
B、Z)が求められる。イして、求められたカッタ座標
データ(B、Z)をカッタ28の刃先が通るようにカッ
タ28のB軸、Z軸を制御しつつスピンドルモータを回
転駆動覆れば、目的のロールプロファイルとなるように
ロール10を切削することが可能である。
ところで、前記NO装置50は別名(:、 omput
erN umerical Control (CN
C)ともいわれているが、この実施例にかかるロール
旋盤を数値制御するためには、それ専用のデータ入力を
必要とJる。入力される専用のデータは、制御動作のモ
ードを指定するGコード等で記述されるものであり、こ
のGコードと制御機能の対応は、ISOR1056規格
で決められている。
従って、前記の如く求められた複数のカッタ座標データ
(B、Z)をカッタ28の刃先が通るように、ツール回
転用サーボモータ36及びツール送り用サーボモータ4
0を制御するためには、これに応じたデータ入力を前記
NG装置50に入力する必要がある。この入力を行うた
め、演算装置66においては前記複数のカッタ座標デー
タ(B、Z)を基にして、自動プログラミングし、自動
プログラミングの結果前られる数値制御データを演算装
置66からNC装置50に通信回線等を経由して直接伝
送する。なお、前記演算装置66で行われる自動プラミ
ングの具体的手法については、特に限定されないが、前
記Gコードの1つであるGO1直線補間を用いてカッタ
座標データ(B。
Z)間にカッタ28を移動させる等の方法を用いればよ
い。又、先に述べたように、ロールプロファイル曲線上
の微小分割節点(r、θ)の隣り合う節点間の距離は、
数10μ醜〜数100μ−であるので、これらの点を前
記(1)、(2)式によって座標変換したカッタ座標デ
ータ(B、Z)の間をカッタ28の先端が直線的に動作
するようサーボ制御しても、得られるロール形状は、寸
法精度的に全く問題のないものである。
ここで、前記自動プログラミングの得られる数値制御デ
ータを演算装置66からNC装置50に通信回線を介し
て直接データ伝送する手法は、一般に、DNC(Dir
ect Nug+erical Control)又
は直接数値制御と呼ばれる方法である。この方法は、紙
テープやフロッピーディスク等の媒体を使わずに数値制
御データを工作機械に直接伝送して加工させる制御方法
であるため、大容量の数値制御データを人手を介さずに
伝送できるという利点がある。
なお、前記実施例においては、演算装置66からNC装
置50に数値制御データを伝送するのにDNCという方
法を採用していたが、前記数値制御データの伝送方法は
これに限定されるものではなく、当然のことながら演算
装置66に紙テープ作成機等を取付けて、数値制御デー
タを一旦紙テープにパンチアウトし、その紙テープを前
記NC装置50に取付けた紙テープ読取り機械から該N
C装置50内にデータ入力する等の方法を用いてもよく
、前記DNCによる方法に拘泥されるものではない。
又、前記実施例においては、第2図及び第3図に示され
るような3個の穴型ロールを第2図に示されるロール旋
盤で切削加工する場合について例示したが、切削される
ロールの数は3個に限定されものではなく、ロール個数
が2個、4個あるいはその他の個数でもよく、又、前記
ロールの種類は穴型ロールに限定されず他の種類のロー
ルでも本発明により切削加工することは可能である。
更に、前記実施例においは、第1図に示されるような構
成の制御llI装置により第2図に示されるようなロー
ル旋盤を制御してロール加工をする場合について例示し
たが、本発明が採用される制御装置及びロール旋盤はこ
れらのものに限定されるものではなく、他の制御装置及
びロール加工装置に本発明を採用できることは明らかで
ある。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、ロール表面の任意
の点における連続性を保ちながら目的とするロール形状
を得るように0−ルの切削加工をすることができる。従
って、目的とするロールプロファイル曲線上の任意の点
の座標データを、本発明が採用された例えば第1図の演
算装置に予め入力しておけば、その後は全ての切削加工
用のデータが自動的に作成されるため、目的とするロー
ルプロファイルを有するロール形状に被切削ロールを切
削できる。よって、そのようにロールを切削する例えば
ロール旋盤等の操作を自動化できるのみならず、従来切
削できなかった複雑なロールプロファイルを有するロー
ルを切削すること可能となる。これにより、圧延機用ロ
ールとして最適なロール形状を有するロール切削が可能
となるため、切削されたロールを用いて被圧延材を圧延
すれば、被圧延材の品質向上に著しい効果をもたらすこ
とは明らかである。具体的には、本発明を用いてロール
切削を行えば例えば左右非対称のロール穴型形状を有す
るロールの切削も可能である等の優れた効果を有する。[Example 1] Hereinafter, an example of the roll cutting method according to the present invention will be described in detail. This embodiment is a roll lathe having a control device as shown in FIG. 1 and whose overall configuration is shown in FIG. 2. This roll lathe has the following features as shown in detail in Figure 3:
The bearings for assembling the three hole-shaped rolls 10 to be cut and their roll shafts 12 so as to make an angle of 120' with each other in the same plane are assembled into a presser case 14, and the bearings are assembled with the presser case 14. Roll stand 1 for loading and fixing
6, a spindle 18 connected to each of the rolls 10 so that its axial center coincides with the roll axis 12, and a coupling 20 for transmitting a driving force to the spindle to rotate it. , is provided. Moreover, the roll stand 16 is incorporated into the roll lathe, as shown in FIG. 2. The roll lathe includes a lock device 22 for fixing the roll stand 16, a lock plate 24 for fixing the lock device 22, a housing 26 for maintaining the rigidity of the roll lathe, and the roll lathe. A cutter holder 30 to which the cutter 28 for cutting 10 is fixed as shown in FIG. 4, a tailstock 32 for preventing the cutter holder 30 from shifting during cutting, and a tool head 34 for supporting the cutter 30 and changing the position of the cutter 28; and a tool rotation servo motor 3 installed on the tool head 34 for driving the cutter holder 30.
6, a pulse coder 38 for detecting the rotation angle of the tool rotation servo motor 36, and the tool head 34.
A tool feed servo motor 40 for moving the tool back and forth, a valve coder 42 for detecting the rotation angle of the tool feed servo motor, and a rotational force of the tool rotation servo motor 36 to move the tool head 34 to the slide bed 44. A ball screw 46 is provided for moving the robot back and forth at the top. The spindle 18 extending from each roll axis is
Power is transmitted from a spindle motor (not shown) through a coupling 20 to drive the rotation. Normally, one spindle motor is installed.
Power is distributed by a bevel gear mechanism (not shown), and the mechanism drives each of the three rolls 10 simultaneously at the same rotational speed. At that time, the spindle motor is controlled by a numerical control device (Numerical Co., Ltd.) shown in FIG.
The rotational speed is controlled to a target rotation speed by a control device (hereinafter referred to as an NC device) 50. The center axis of the cutter holder 30 is made to coincide with the center axis (reference numeral 52) of the space surrounded by each roll 10 shown in FIG. 3 and the above-mentioned FIG. 11. Cutter holder 30
As shown in FIG. 4, the cutters 28 are attached in a number equal to the number of rolls 10 to be cut (three in the embodiment) so as to be equiangular to each other within the same plane. The tool head 34 to which the cutter holder 30 is fixed is provided with a rotation mechanism for rotating the cutter holder 30 using the tool rotation servo motor 36. As shown in FIG. 5, this rotation mechanism includes a worm wheel 54 for rotating the cutter holder 30, a worm gear 56 for rotating the worm wheel 54, and a worm gear 56 for rotating the tool. A gear 58 for transmitting the driving force of the servo motor 36 to the worm gear 56 is provided. Further, in order to move the tool head 34 forward and backward, a drive force of the tool feeding servo motor 40 is decelerated between the ball screw 46 and the tool feeding servo motor 40, as shown in FIG. A tool feed reduction 1M160 is installed to convey the information. In addition, a movement mechanism for the tool head 34 is constituted by the ball screw 46 including the reducer 60, and the tool feeding servo motor 40. As described above, since the tool head 34 is equipped with the rotation mechanism of the cutter holder 30 and the movement mechanism of the tool head 34, the cutter 28 is moved directly to the cutter roll 10 as shown in FIG.
It is possible to rotate around the central axis (reference numeral 52) of the space surrounded by and to move parallel to the central axis. In this case, the rotation angle around the central axis will be represented by the symbol B in FIG. 5, and the movement position parallel to the central axis will be represented by the symbol Z as shown in FIG. Further, the angle B takes the upward direction in the vertical direction to be zero, and positively defines the counterclockwise direction from the tool holder 30 side toward the roll 10 to be cut. The distance Z is defined as the distance from the plane including the three roll axes to the cutter edge. Note that the angle B is adjusted by the tool rotating servo motor 36, and the distance Z is adjusted by the tool feeding servo motor 40. By the way, the control device for controlling the roll lathe shown in FIG. 2 includes, as shown in FIG. 1, a valve coder 61 for detecting the rotation of the spindle motor for driving the spindle 18, A spindle motor control unit 62 for controlling the rotational speed of the spindle motor based on the output of the valve hooder 61, a target rotational speed set in the spindle motor control unit 62, a tool rotation servomotor 36, and a tool feeding servomotor. A program for a numerical control device used to control the NC device 50 is automatically created from the roll profile curve input from the NC device 50 and the input device 64. a computing device 66 for transmitting data to the computing device 66;
and a data storage device 68 for storing programs and data created by the computer. Note that the tool rotation servo motor 36 is rotationally controlled by the NC device 50 based on the feedback signal of the pulse coder 38 attached to this rotating shaft, and the tool feeding servo motor 40 is similarly attached to the rotating shaft. Valscorder 4
Based on the feed comparison back signal of 2, NC1!1l
The rotation is controlled by 150. The effects of the embodiment will be explained below.゛While the roll lathe shown in FIG. 2 is driving, the arithmetic unit @66 of the control device shown in FIG. A roll profile function having a continuous curvature is determined from the coordinate data, a program for the numerical control device is automatically created to cut the roll 10 into a roll profile having the function, and the data is transmitted to the NC device 50 via a communication line. The NC device 50 controls the driving of the tool rotation servo motor 36, the tool feed servo motor 40, and the spindle motor according to the transmitted program. At this time, the data storage device 68 is
6 is stored and held as data. Here, when automatically creating a program for the NC device 50 using a desired roll profile curve given in advance as described above, select any plurality of points on the roll profile curve, and Coordinate data is input to the calculation device 66 via the data input device 64, the smoothest curve passing through these points is determined by the calculation device 66, and the roll profile curve is calculated by the calculation device 66. First, a method for reconstructing the data as numerical data inside the 66 will be explained. The smoothest curve is defined as a curve whose slope and curvature are continuous at any point on the curve. The slope is the first derivative of the function that describes the curve.
Since curvature is the second derivative of the function that describes the curve, the smoothest curve is one in which the first and second derivatives of the function that describes the curve are continuous at any point on the curve. It can be said. Therefore, when reconstructing the numerical data, arbitrary points on the roll profile curve input from the outside via the data input device 64 are used as nodes, and curve sections connecting these nodes are used. A roll profile curve is considered as a collection of segments), and this roll profile curve is considered as one in which the first-order differential and the second-order differential are continuous at each node. A spline function is mathematically known as a means for connecting the contacts. Various documents are known about the details of this spline function, but for example, it is introduced in detail in Chapter 4 of [Yamaguchi Fuji University, Shape Processing Engineering (■)] (published by Nikkan Kogyo Shimbun). The curve segment can be easily determined as a spline function by referring to these documents. In this way we obtain a mathematical representation of the roll profile curve (
Once a shape model (hereinafter referred to as a shape model) is obtained, the roll profile curve is divided into extremely short length microsegments, and the coordinates of the division nodes between the divided microsegments are calculated by calculating the shape model. You can ask for it. The above calculation process will be explained as follows based on the curve shown in FIG. 7, for example. A plurality of arbitrary points on the selected roll profile curve inputted from the data input device 64 are
Let them be B, C, and D. Let us consider the roll profile curve ABCD as a collection of curve segments AB, BC, and CD connected with AlB, C, and D as nodes, and the curve ABCD has a first-order differential (slope) at any point on the curve. Assume that the second derivative (curvature) of and is continuous. Therefore, such a curve ABCD can be a spline function expressed by a separate cubic function equation in each curve segment. Once such a spline function is obtained for each curve segment, each curve segment is further divided into minute interval curve segments AA+, AT A, as shown in the figure.
2. Divide into CnD. Nodes A1, A2.../l, B1, B2...8m1C+ of the divided minute section
, C2...0, the coordinates (r. θ) based on the central axis 52 of the plane surrounded by each roll axis 12 can be calculated by calculating the spline function obtained as described above. . The calculation results are stored and held in the data storage device 68. The number of dividing points for obtaining the minute sections may be determined so that the length of the minute sections is from several tens of micrometers to several hundred micrometers. Next, the coordinates (r, θ) of the many dividing nodes stored in the data storage device 68 are calculated based on the rotation angle B of the cutter holder 30 shown in FIG. 5 and the cutter 28 and three rolls shown in FIG. A method of calculating the cutter coordinate data (B, Z) by converting it into a distance IIZ from a plane including the axis 12 will be described below. FIG. 8 shows the central axis 12 of one roll 10 and each roll 10.
The distance P to the central axis 52 of the space surrounded by and the central axis 52
The point (r. θ) on the roll 10 is shown for . In order to apply the cutting edge of the cutter 28 to the position on the roll 10 corresponding to the point (r, θ) (the position on the ring indicated by the symbol CL in the figure), cutter coordinate data (B, Z)
is calculated using equations (1) and (2) above. Note that when the roll 10 is viewed parallel to the center @52, the distance is 1
The relationship between 111r Sr e and the angles θ and B is as shown in FIG. When viewed from 12 directions, the relationship between each distance Z1P and the distances of the h1 equations p-rcosθ and p-rBcos3 is as shown in FIG. As described above, several hundred to several thousand pieces of cutter coordinate data (
B, Z) are required. Then, by rotating the spindle motor while controlling the B-axis and Z-axis of the cutter 28 so that the cutting edge of the cutter 28 passes through the obtained cutter coordinate data (B, Z), the desired roll profile can be obtained. It is possible to cut the roll 10 so that it becomes. By the way, the NO device 50 has another name (:, output
erN umerical Control (CN
Although it is also referred to as C), in order to numerically control the roll lathe according to this embodiment, a dedicated data input is required. The dedicated data to be input is written in a G code or the like that specifies a mode of control operation, and the correspondence between the G code and the control function is determined by the ISOR1056 standard. Therefore, the tool rotation servo motor 36 and the tool feed servo motor 4 are operated so that the cutting edge of the cutter 28 passes through the plurality of cutter coordinate data (B, Z) obtained as described above.
In order to control 0, it is necessary to input data corresponding to this into the NG device 50. In order to perform this input, the calculation device 66 performs automatic programming based on the plurality of cutter coordinate data (B, Z), and the calculation device 66 communicates numerical control data obtained as a result of the automatic programming to the NC device 50. Transmit directly via line, etc. Note that the specific method of automatic plumbing performed by the arithmetic unit 66 is not particularly limited, but the cutter 28 may be moved between the cutter coordinate data (B. A method such as moving it may be used. Also, as mentioned earlier, the distance between adjacent nodes of the minute division nodes (r, θ) on the roll profile curve is
Since the distance is from several 10 μm to several 100 μ−, the tip of the cutter 28 should move linearly between the cutter coordinate data (B, Z) obtained by converting the coordinates of these points using equations (1) and (2) above. Even with servo control, the resulting roll shape has no problem in terms of dimensional accuracy. Here, the method of directly transmitting the numerical control data obtained by the automatic programming from the arithmetic device 66 to the NC device 50 via a communication line is generally a DNC (Dir
This is a method called ect Nug+erical control) or direct numerical control. This method is a control method that directly transmits numerical control data to the machine tool for processing without using media such as paper tape or floppy disks, so it has the advantage of being able to transmit large amounts of numerical control data without human intervention. There is. In the above embodiment, a method called DNC was adopted to transmit the numerical control data from the arithmetic unit 66 to the NC device 50, but the method of transmitting the numerical control data is not limited to this. As a matter of course, a paper tape making machine or the like is attached to the arithmetic unit 66 to punch out the numerical control data onto a paper tape, and then the paper tape is read out from the paper tape reading machine attached to the NC unit 50.
A method such as inputting data into the C device 50 may be used, and the method is not limited to the method using the DNC. Furthermore, in the above embodiment, the case where three hole-shaped rolls as shown in FIGS. 2 and 3 are cut with the roll lathe shown in FIG. 2 was exemplified. The number of rolls is not limited to three, and the number of rolls may be two, four, or any other number, and the type of rolls is not limited to hole-shaped rolls, and other types of rolls can also be used for cutting according to the present invention. It is possible to process it. Furthermore, in the embodiment described above, a case was exemplified in which a roll lathe as shown in FIG. 2 was controlled by a control device having a configuration as shown in FIG. The control device and roll lathe to be used are not limited to these, and it is clear that the present invention can be applied to other control devices and roll processing devices. Effects of the Invention As explained above, according to the present invention, it is possible to perform zero-roll cutting to obtain a desired roll shape while maintaining continuity at any point on the roll surface. Therefore, if the coordinate data of an arbitrary point on the target roll profile curve is input in advance into the calculation device shown in FIG. The roll to be cut can be cut into a roll shape having the desired roll profile. Therefore, it is not only possible to automate the operation of, for example, a roll lathe for cutting rolls, but also it is possible to cut rolls having complicated roll profiles that could not be cut conventionally. This makes it possible to cut rolls that have the optimal roll shape for rolling mill rolls, so if the rolled material is rolled using the cut rolls, it will have a significant effect on improving the quality of the rolled material. it is obvious. Specifically, if roll cutting is performed using the present invention, it has excellent effects such as being able to cut rolls having a laterally asymmetrical roll hole shape, for example.
第1図は、本発明に係るロールの切削加工方法が実施さ
れる制御装置の構成を示すブロック線図、第2図は、同
じく、前記制御装置で制御されるロール旋盤の全体構成
を示す斜視図、第3図は、同じく、前記ロール旋盤で切
削される穴型ロールの形状を示す斜視図、第4図は、同
じく、前記穴型ロールを切削するためのカッタ及びカッ
タホルダを示す斜視図、第5図は、前記ロール旋盤のツ
ールヘッド内の回転機構の構成を示す断面図、第6図は
、同じく、ツールヘッドの前後退機構の構成を示す一部
断面図を含む正面図、第7図は、本発明の詳細な説明す
るための、ロールプロファイル曲線を微小セグメントに
分割した状態を示す線図、第8図は、同じく、ロールと
各ロールで囲まれた空間の中心及びカッタ刃先との位置
関係を示す斜視図、第9図は、同正面図、第10図は、
第8図中の符号CLで示す円環に沿う横断面図、第11
図は、従来の切削加工方法で切削されたロールの加工面
の例を示す正面図である。
10・・・被切削ロール、 12・・・ロール軸、1
6・・・ロールスタンド、 18・・・スピンドル、2
8・・・カッタ、 30・・・カッタホルダ
、34・・・ツールヘッド、
36・・・ツール回転用サーボモータ、38.42.6
1・・・バルスコーダ、40・・・ツール送り用サーボ
モータ、46・・・ボールネジ、
50・・・数値制御装置(NC装置)、52・・・中心
軸、
54・・・ウオームホイール、
56・・・ウオームギア、
60・・・ツール送り減速機、
62・・・スピンドルモータ制御ユニット、64・・・
入力装置、
66・・・演算装置、
68・・・データ記憶装置。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a control device for implementing the roll cutting method according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing the overall configuration of a roll lathe controlled by the control device. FIG. 3 is a perspective view showing the shape of a hole-shaped roll cut by the roll lathe, and FIG. 4 is a perspective view showing a cutter and a cutter holder for cutting the hole-type roll. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the rotation mechanism in the tool head of the roll lathe, FIG. The figure is a diagram showing the roll profile curve divided into minute segments for detailed explanation of the present invention. Similarly, FIG. 8 shows the center of the space surrounded by the rolls and the cutter blade edge. 9 is a front view of the same, and FIG. 10 is a perspective view showing the positional relationship of
Transverse cross-sectional view along the ring indicated by the symbol CL in Fig. 8, No. 11
The figure is a front view showing an example of a machined surface of a roll cut by a conventional cutting method. 10... Roll to be cut, 12... Roll axis, 1
6... Roll stand, 18... Spindle, 2
8...Cutter, 30...Cutter holder, 34...Tool head, 36...Tool rotation servo motor, 38.42.6
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Valse coder, 40... Servo motor for tool feeding, 46... Ball screw, 50... Numerical control device (NC device), 52... Center axis, 54... Worm wheel, 56. ... Worm gear, 60... Tool feed reducer, 62... Spindle motor control unit, 64...
Input device, 66... Arithmetic device, 68... Data storage device.
Claims (4)
に配置された複数個の被切削ロールと、該ロールと同数
のカッタを等角度に保持するカッタホルダと、前記ロー
ルの回転駆動装置と、前記カッタホルダの回転及び前後
進駆動装置と、を用い各ロールで囲まれた空間の中心と
前記カッタホルダ中心とを合致させ、各ロールを回転さ
せながら前記カッタにてロールを切削するロールの切削
加工方法において、 予め与えられた切削すべきロールプロファイル曲線に基
づいて、前記被切削ロールに囲まれた空間の中心軸から
該中心軸とθの角度をなして前記ロールプロファイル曲
線までの距離をrとした、該ロールプロファイル曲線上
の任意の複数の点の座標データ(r、θ)を入力するデ
ータ入力手順と、 入力された複数の座標データから、連続した曲率を有す
るロールプロファイル関数を導出し、導出されたロール
プロファイル関数を微小区間に分割して、前記カッタホ
ルダの回転角度Bとロール軸からカッタまでの距離Zに
変換することにより、カッタ座標データ(B、Z)を算
出する演算手順と、 算出されたカッタ座標データに基づいて、前記カッタホ
ルダの回転駆動装置と前後進駆動装置を制御する制御手
順と、 を含むことを特徴とするロールの切削加工方法。(1) A plurality of rolls to be cut arranged such that the roll axes are arranged at equal angles to each other in the same plane, a cutter holder that holds the same number of cutters as the rolls at equal angles, and a rotational drive device for the rolls. , a roll cutting process in which the center of the space surrounded by each roll matches the center of the cutter holder using a rotation and forward/backward driving device for the cutter holder, and the roll is cut by the cutter while rotating each roll. In the method, based on a roll profile curve to be cut given in advance, a distance from a central axis of a space surrounded by the roll to be cut to the roll profile curve at an angle θ with the central axis is defined as r. a data input procedure of inputting coordinate data (r, θ) of arbitrary plural points on the roll profile curve; deriving a roll profile function having a continuous curvature from the input plural coordinate data; a calculation procedure for calculating cutter coordinate data (B, Z) by dividing the derived roll profile function into minute sections and converting it into a rotation angle B of the cutter holder and a distance Z from the roll axis to the cutter; A method for cutting a roll, comprising: a control procedure for controlling a rotary drive device and a forward and backward drive device of the cutter holder based on calculated cutter coordinate data.
手順で入力された複数の座標データに対してスプライン
補間演算処理を行い、互いに隣り合う点間を3次関数曲
線で補間して再構築することにより導出する特許請求の
範囲第1項記載のロールの切削加工方法。(2) The roll profile function is reconstructed by performing spline interpolation calculation processing on the plurality of coordinate data input in the data input procedure and interpolating between mutually adjacent points with a cubic function curve. A method for cutting a roll according to claim 1.
の刃先から中心軸までの距離をr_Bとし、前記ロール
軸と中心軸の間の距離をPとして、次B=sin^−^
1{(r/r_B)sinθ}Z=√[(P−rcos
θ)^2−(P−r_BcosB)^2]で算出する特
許請求の範囲第1項記載のロールの切削加工方法。(3) The cutter coordinate data (B, Z) is expressed as follows, where r_B is the distance from the cutting edge of the cutter to the center axis, and P is the distance between the roll axis and the center axis, as follows: B=sin^-^
1 {(r/r_B) sin θ}Z=√[(P−rcos
θ)^2-(P-r_BcosB)^2].
に配置された複数個の被切削ロールと、該ロールと同数
のカッタを等角度に保持するカッタホルダと、前記ロー
ルの回転駆動装置と、前記カッタホルダの回転及び前後
進駆動装置と、を有し、各ロールで囲まれた空間の中心
と前記カッタホルダ中心とを合致させ、各ロールを回転
させながら前記カッタにてロールを切削するようにされ
た、ロールの切削加工装置において、 予め与えられた切削すべきロールプロファイル曲線に基
づいて、被切削ロールに囲まれた空間の中心軸から該中
心軸とθの角度をなして前記ロールプロファイル曲線ま
での距離をrとした、該ロールプロファイル曲線上の任
意の複数の点の座標データ(r、θ)を入力するデータ
入力手段と、率を有するロールプロファイル関数を導出
し、導出されたロールプロファイル関数を微小区間に分
割して、カッタホルダの回転角度Bとカッタのロール軸
からの距離Zに変換することにより、カッタ座標データ
(B、Z)を算出する演算手段と、算出されたカッタ座
標データを所定の数値制御データに変換して伝送する演
算伝送手段と、伝送された数値制御データを記憶する手
段と、記憶された数値制御データに基づき、前記カッタ
ホルダの回転駆動装置と前後進駆動装置を同時に数値制
御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするロールの切削加工装置。(4) A plurality of rolls to be cut arranged such that the roll axes are arranged at equal angles to each other in the same plane, a cutter holder that holds the same number of cutters as the rolls at equal angles, and a rotational drive device for the rolls. , a rotation and forward/backward driving device for the cutter holder, and the cutter cuts the roll while rotating each roll by aligning the center of the space surrounded by each roll with the center of the cutter holder. In the roll cutting apparatus, the roll profile curve is cut from the central axis of the space surrounded by the roll to be cut at an angle θ with the central axis, based on a roll profile curve to be cut given in advance. a data input means for inputting coordinate data (r, θ) of arbitrary plural points on the roll profile curve, with the distance to r being the distance to the roll profile curve; a calculation means that calculates cutter coordinate data (B, Z) by dividing the function into minute sections and converting it into the rotation angle B of the cutter holder and the distance Z from the roll axis of the cutter; and the calculated cutter coordinate data a calculation transmission means for converting and transmitting the data into predetermined numerical control data; a means for storing the transmitted numerical control data; A roll cutting device characterized by comprising: a control means for simultaneous numerical control;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9514686A JPS62251007A (en) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | Machining method for roll and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9514686A JPS62251007A (en) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | Machining method for roll and device therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62251007A true JPS62251007A (en) | 1987-10-31 |
JPH0310444B2 JPH0310444B2 (en) | 1991-02-13 |
Family
ID=14129657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9514686A Granted JPS62251007A (en) | 1986-04-24 | 1986-04-24 | Machining method for roll and device therefor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62251007A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005006092A1 (en) * | 2003-07-04 | 2005-01-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Automatic programming method and device |
CN109940172A (en) * | 2019-04-08 | 2019-06-28 | 宝鸡忠诚精密数控设备有限责任公司 | Three bent method and process tool in the quick plug of lathe process aviation |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5827041A (en) * | 1981-08-11 | 1983-02-17 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | Detecting method for leakage at pipe line |
JPS60221201A (en) * | 1984-04-13 | 1985-11-05 | Kawasaki Steel Corp | Cutting method of roll face |
-
1986
- 1986-04-24 JP JP9514686A patent/JPS62251007A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5827041A (en) * | 1981-08-11 | 1983-02-17 | Hokuriku Electric Power Co Inc:The | Detecting method for leakage at pipe line |
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US7248941B2 (en) | 2003-07-04 | 2007-07-24 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Automatic programming method and device |
CN109940172A (en) * | 2019-04-08 | 2019-06-28 | 宝鸡忠诚精密数控设备有限责任公司 | Three bent method and process tool in the quick plug of lathe process aviation |
CN109940172B (en) * | 2019-04-08 | 2021-04-06 | 宝鸡忠诚精密数控设备有限责任公司 | Method for machining aviation shortcut plug inner trilinear through lathe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0310444B2 (en) | 1991-02-13 |
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