JPS6377643A - 数値制御加工装置 - Google Patents

数値制御加工装置

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JPS6377643A
JPS6377643A JP61224269A JP22426986A JPS6377643A JP S6377643 A JPS6377643 A JP S6377643A JP 61224269 A JP61224269 A JP 61224269A JP 22426986 A JP22426986 A JP 22426986A JP S6377643 A JPS6377643 A JP S6377643A
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郁男 鈴木
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米田　孝夫
Takayuki Hotta
堀田　尊之
Hisahiro Yonezu
寿宏 米津
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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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、カム等の非真円形工作物（以下、単に「工作
物」ともいう。）を加工する数値制御加工装置に関する
。
【従来技術】
従来、数値制御装置により主軸軸線に垂直な方向の砥石
車の送りを主＄１１１回転に同期して制御し、カム等の
工作物を研削加工する方法が知られている。砥石車の送
りを同期制御するには数値制御装置にプロフィルデータ
を付与することが必要である。このプロフィルデータは
砥石車を工作物の仕上げ形状に沿って往復運動、すなわ
ちプロフィル創成運動させるように、主軸の単位回転角
毎の砥石車の移動量を与えるものである。 一方、工作物を研削加工するためには、プロフィルデー
タの他に砥石車の送り、切り込み、後退等の加工サイク
ルを制御するための加工サイクルデータが必要である。 工作物は、この加工サイクルデータとプロフィルデータ
に基づき主軸の回転と砥石車の送りとが数値制御されて
加工されるのであるが、とくにプロフィル創成運動にお
ける主軸と工具送り軸の指令値に対する追随性の良否が
加工精度上、重要な問題である。
【発明が解決しようとする問題点】
そこで、追随性を考慮して理想プロフィルデータに補正
を加えた実行プロフィルデータに基づき主軸と工具送り
軸を数値制御するようにしている。 ところが、この追随性は機械系の温度状態、経年変化等
により絶えず変化するので、実行プロフィルデータを用
いてもなお追随誤差を生じ、工作物を均一の加工精度で
加工することに間顕があった。 このため、加工後の工作物のプロフィルを測定し加工精
度を満足するか否かを検査する必要があるが、従来の装
置では加工中に自励判定することはできず、多量に不良
品を製造してしまう危険性があった。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、加工処理中に所定の
加工精度が得られているかを自動判定できるようにする
ことである。
【照点を解決するための手段】
上記問題点を解決するための発明の構成は、主軸と工具
送り軸を数値制御し非真円形工作物の仕上げ形状に沿っ
て工具をプロフィル創成運動させるだめのプロフィルデ
ータに基づき前記非真円形工作物を加工する数値制御加
工装置において、前記非真円形工作物の仕上げ形状から
決定される理想プロフィルデータを記憶する理想プロフ
ィルデータ記憶手段と、前記主軸の現在値と前記工具送
り軸の現在値を検出して、覗実の前記主軸の位置に対す
る前記工具送り軸の位置の関係を示す測定プロフィルデ
ータを得るプロフィル測定手段と、前記プロフィル測定
手段の駆動開始時を指令する測定指令手段と、前記プロ
フィル測定手段により測定された前記測定プロフィルデ
ータと前記理想プロフィルデータとを比較して測定プロ
フィルデータの良否を判定する判定手段とを備えたこと
である。
【作用】
例えば、スパークアウト加工中に測定指令手段により測
定が指令されると、プロフィル測定手段は主軸の現在値
と工具の送り軸の現在値を検出して測定プロフィルデー
タを得る。この測定プロフィルデータは、工作物の実際
の加工形状を示しており、判定手段によりその測定プロ
フィルデータは工作物の仕上げ形状から決定される理想
プロフィルデータと比較され、測定プロフィルデータの
良否が判定される。したがって、スパークアウト等の加
工中に工作物の良否が判定される。
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。第
１図は数値制御研削盤を示した構成図である。１０は数
値制御研削盤のベッドで、このベッド１０上にはテーブ
ル１１が主軸軸線に平行なＺ軸方向に摺動可能に配設さ
れている。テーブル１１上には主軸１３を軸架した主軸
台１２が配設され、その主軸１３はサーボモータ１４に
より回転される。また、テーブル１１上、右端には心理
台１５が載置され、心理台１５のセンタ１６と主軸１３
のセンタ１７とによってカムから成る工作物Ｗが挟持さ
れている。工作物Ｗは主軸１３に突設された位置決めビ
ン１８に嵌合し、工作物Ｗの回転位相は主軸１３０回転
位相に一致しでいる。 ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かって進退可能な
工具台２０が案内され、工具台２０にはモータ２１によ
って回転駆動される砥石車Ｇが支承されている。この工
具台２０は、凹路の送り螺子を介してサーボモータ２３
に連結され、サーボモータ２３の正逆転により前進後退
される。 ドライブユニット４０，４１は数値制御装置３０から指
令パルスを入力して、それぞれサーボモータ２３．１４
を駆動する回路である。それぞれのサーボモータ２３．
１４にはパルスジェネレータ５２．５０と速度ジェネレ
ータ５３．５１が結合されており、それらの出力は各ド
ライブユニツト４０．４１に帰還され速度と位置のフィ
ードバック制御が行われている。 数値制御装置３０は主としてサーボモータ２３．１４の
回転を数値で１；制御して、工作物１■の研削加工を制
御する装置である。その数値制御装置３０には、プロフ
ィルデータ、加工サイクルデータ等を入力するテープリ
ーダ４２と制御データ等の入力を行うキーボード４３と
各種の情報を表示するＣＲＴ表示装置４４が接続されて
いる。 数値制御装置３０は第２図に示すように、研削盤を制御
するためのメインＣＰＵ３１と制御フログラムを記憶し
たＲＯＭ３３と入力データ等を記憶するＲＡＭ　３２と
入出力インタフェース３４とで主として構成されている
。ＲＡ　Ｍ　３２上にはＮＣデータを記憶するＮＧデー
タ領域３２１と工作物Ｗの仕上げ形状から決定される理
想プロフィルデータを記憶する理想プロフィルデータ領
域３２２と理想プロフィルデータをサーボ系の追随特性
で補正し実際のパルス分配の基礎となる実行プロフィル
データを記憶する実行プロフィルデータ記憶領域３２３
とが設けられている。その他、各種のモードを設定する
送りモード設定領域３２４、工作物モード設定領域３２
５、スパークアウトモード設定領域３２６が設けられて
いる。 数値制御装置３０はその他サーボモータ２３．１４の駆
動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡＭ３５とパルス
分配回路３７が設けられている。 ＲＡＭ３５はメインＣＰＵ３１から砥石車Ｇの位置決め
データを入力する記憶装置である。ドライブＣＰＵ３６
は主軸１３と工具送り軸を数位制御して、スローアップ
、スローダウン、目標点の補間等の演算を行い補間点の
位置決めデータを定周期で出力する装置であり、パルス
分配回路３７はパルス分配ののち、動指令パルスを各ド
ライブユニッ）４０．４１に出力する回路である。 さらに、プロフィル測定手段の１要素としてサンプリン
グ装置３８とサンプリングデータを記憶するＲＡＭ３９
が設けられている。サンプリング装置３８はパルスジェ
ネレータ５２と５０から出力された帰還パルスを計数す
るカウンタ３８１．３８２を有している。それらのカウ
ンタ３８１と３８２はメインＣＰＵ３１からリセット信
号を入力してリセットされ、ＣＰＵ３１から測定開始信
号を入力して工具送り軸（Ｘ軸）と主軸（Ｃ軸）の帰還
パルスの計数を開始する。また、サンプリング装置３８
はＣＰ　ｔＪ　’３１からのリセット信号によりリセッ
トされ、サンプリングごとに更新されるアドレスカウン
タ３８３を有しており、測定開始信号を入力すると、一
定時間ごとにカウンタ３８１と３８２の値をアドレスカ
ウンタ３８３の示すＲＡＭ３９のアドレスに出力する。 次に作用を説明する。 ＲＡＭ３２には加工サイクルデータを含むＮＣデータが
記憶されており、そのデータ構成は第８図に示されてい
る。このＮＣデータはＣＰＵ３１により第３図のフロー
チャートに示す手順に従って解読される。ステップ１０
０でＮＣデータは１ブロツク読出され、次のステップ１
０２でデータエンドかが判定される。データエンドの場
合には本プログラムは終了される。データエンドでない
場合には、ステップ１０４以下へ移行して、命令語のコ
ード判定が行われる。ステップ１０４で命令語がＧコー
ドであると判定された場合には、さらに詳細な命令コー
ドを判定するため、ＣＰＵの処理はステップ１０６へ移
行する。ステップ１０６〜１２０で、命令コードに応じ
てモード設定が行われる。ステップ１０６でＧｏｔコー
ドと判定されたときは、ステップ１０Ｂで送りモード設
定領域３２４にフラグがセットされ送りモードは研削送
りモードに設定される。同様にステップ１１０でＧＯ４
コードと判定されたときは、ステップ１１２でスパーク
アウトモード設定領域３２６にフラグがセットされ送り
モードはスパークアウトモードに設定される。また、ス
テップ１２０でＧ５１コードと判定されたときは、ステ
ップ１２１で工作物モード設定領域３２５のフラグがリ
セットされ工作物モードが通常モードに設定される。 上記のモード設定が完了すると、ＣＰＵの処理はステッ
プ１２２へ移行し、Ｇコードが６５２であるか否かが判
定される。ステップ１２２で０５２コードと判定される
と、ステップ１２３でサンプリング装置３８にリセット
信号を出力し、サンプリング条件等が設定される。ステ
ップ１２４で６５３コードと判定されると、ステップ１
２６でサンプリング装置３８に測定開始信号が出力され
る。また、ステップ１２８でＧ５４コードと判定される
と、ステップ１３０でＲＡ　Ｍ　３９からサンプリング
データが読み込まれ、測定プロフィルデータの演算と理
想プロフィルデータとの比較と加工良否の判定が行われ
る。 次にステップ１３２で読出しブロックにＸコード有りと
判定されると１、ステップ１３４へ移行しモード設定が
カムモードかつ研削送りモード（以下、「カム・研削モ
ード」という。）か否かが判定される。カム・研削モー
ドのときには、ステップ１４０でカム創成のためのパル
ス分配が行われる。一方、カム・研削モードでないとき
には、ステップ１３６で通常の主軸の回転と同期しない
パルス分配が行われる。 第８図に示すＮＧデータでは、ブロックＮ０ＩＯのＧ５
１コードにより、工作物モードがカムモードに設定され
るとともに、実際に加工に使用する実行プロフィルデー
タが番号Ｐ１２３４で指定される。次のブロックのＮ０
１５のＧ５２コードにより、ザンブリングの初期設定が
行われ、次のブロックＮＯ２Ｏの６０１コードにより研
削送りモードに設定され、Ｘコードの存在によりＸ−０
，１だけカム研削の処理が行われる。Ｆコードは主軸１
回転当たりの研削量を、Ｒコードは主軸１回転当たりの
研削速度である。 Ｓコードは主軸の回転速度を表している。第８図のＮＧ
データでは、ＦコードとＲコードの指定数値が等しいた
め、主軸の回転に対し連続的に一定速度で切り込むこと
を指令している。 カム創成は第４図のフローチャートに従って実行される
。実行プロフィルデータはＲＡＭ３２に記憶されており
、主軸の回転角０．５°ごとの砥石車Ｇの移′Ｂ量がパ
ルス数で与えられている。まず、ステップ２００で、与
えられたＦコードから主軸の単位回転角０．５°ごとの
切込量がパルス数として演算される。そして、ステップ
２０２以下の処理により主軸の単位回転角ごとの砥石車
Ｇの位置決めデータ（移動量と速度）は、ドライブＣＰ
Ｕ３６に渡すためにＲＡＭ３５に出力される。メインＣ
ＰＬＩ３１はドライブＣＰＵ３６からパルス分配完了信
号を入力したときは、次の位置決めデータを出力する。 位置決めデータは次のようにして生成され出力される。 ステップ２０２でパルス分配が完了したと判定されると
、ステップ２０４へ移行し実行プロフィルデータの終端
か否かが判定される。終端でない場合には、ステップ２
０６で次の実行プロフィルデータ、すなわち回転角当た
りの移動量が読出され、ステップ２０８で主軸１回転当
たりの切込みが完了したか否かが判定される。この判定
はＦコードにより指定された数値データで行われる。こ
の場合には０．１ｍｍ分の切込みが行われたか否かで判
定される。主軸１回転当たりの切込みが完了していない
ときには、読み出された実行プロフィルデータに単位角
当たりの切込量が加算されて移Ｔｈｆｆ１データが生成
され、ステップ２１４でその移動量データと速度データ
を組みとする位置決めデータが出力される。また、主軸
１回転当たりの切込みが完了しているときはステップ２
１２で、読み出された実行プロフィルデータがそのまま
移動量データとされる。ステップ２０４で実行プロフィ
ルデータが終端と判定されたときには、すなわち主軸が
１回転したときには、ステップ２１６へ移行し全切込み
が完了したか否かが判定される。この判定はＸコードに
より指定された数値データにより判定される。全切込み
が未完了のときはステップ２１８へ移行して、主軸の次
の回転工程における位置決めデータを生成するため、実
行プロフィルデータ読み出し位置がデータの先頭に初期
設定される。そして、上記と同様の処理により次の主軸
回転サイクルにおける送り制御が行われる。一方、全切
込みが終了した場合にはブロックＮＯ２Ｏで指令された
カム研削の処理が終了される。 次にブロックＮ０３０のＧ５３コードにより、サンプリ
ング装置３８に測定開始信号が出力される。また、ＧＯ
４コードのドウエルコードによりスパークアウト加工が
第５図に図示する手順で処理される。 このフローチャー１・は第４図のフローチャートと大略
において一致Ｉ−２でおり、切り込みが行われないこと
古、主軸が指定回数だ＋１回転した場合にはドウエル処
理が停止されることが異なる。すなわち、前処理のパル
ス分配が完了すれば（３００）　、実行プロフィルデー
タの終端か否かが判定され（３０２）、終端でない場合
には次の位置決め点の実行プロフィルデータを読み出し
く３０４）　、パルス数での位置決めデータに変操して
ドライブＣＰＵ３６に出力される（３０６）という処理
が繰り返し実行されて、砥石車Ｇはプロフィル創成運動
のみ行う。 そして、実行プロフィルデータの終端になると、すなわ
ち主軸が１回転すると、主軸の回転数が判定され（３０
８）　、指定回数（第８図のＮＣデータでは２回）だけ
回転したと判定されると（３０８）　、本プログラムが
終了され、指定回数の回転が終了していないと判定され
ると（３０８）　、実行プロフィルデータ読み出し位置
がテーブルの先頭に設定される（３１０）。 このようなスパークアウト加工中に、サンプリング装置
３８は主軸の現在値点工具送り軸の８Ａ在値とを一定時
間間隔でサンプリングして、そのデータをＲＡＭ３９１
こ８己千、αしている。すなわち、→）ンブリング装置
３８は指定されたサンプリング周期で第６図の処理を実
行している。ステップ４００でカウンタ３８２の値とス
テップ４０２でカウンタ３８１の値がアドレスカウンタ
３８３０値■で示すｔＬルＲＡ　Ｍ　３９　ノア　トレ
スｋ（Ｃ（Ｉ）　ト！４Ｘ（り　ｌ：記憶され、ステッ
プ４０．！でアドレスカウンタ３８３の値■が１だけ更
新される。このような処理が主軸が１回転する間、サン
プリング周期で繰り返されサンプリングデータが得られ
る。 次にブロックＮＯ４０のＧ５４コードにより、加工の良
否判定が第７図のフローチャートに従って行われる。サ
ンプリング装置３８により得られたサンプリングデータ
はＣ軸、Ｘ軸ともに、第９図に示すように一定時間間隔
ごとの現在値である。したがって、ステップ５００では
、そのＣ軸のサンプリングデータを補間してＣ軸の単位
回転角ごとに、それに対応する時刻を演算し、その時刻
に対するＸ軸の現在値をＸ軸のサンプリングデータを補
間することで求め、Ｃ軸の単位回転角ごとに対応するＸ
軸の現在値が求められる。こうして得られた測定プロフ
ィルデータはステップ５０２で、理想プロフィルデータ
領域３２２に記憶されている対応する理想プロフィルデ
ータと対比され、その偏差が算出される。その偏差は第
１０図に示すようにＣ軸の同一の値におけるＸ軸の値の
差ΔＸとして求められる。そして、ステップ５０４で、
ステップ５０２で求められた全ての偏差ΔＸが許容範囲
（ＮＣデータで指定される）に存在するか否かが判定さ
れる。全ての偏差ΔＸが許容範囲内に存在すれば正常終
了となり、１点でも許容範囲に存在しなげれば、加工不
良と判定しステップ５０６でアラームを出力する等の異
常処理がおこなわれる。 なお、上記の実施例では、理想プロフィルデータを予め
所定の記ｔα領域に記憶しているが、ドライブ回路４０
とドライブ回路４１にパルス分配回路３７から出力され
る移動指令パルスを入力して計数して一定周期でサンプ
リングして、ステップ５００と同様な処理により理想プ
ロフィルデータを演算するようにしても良い。 また、サンプリング装置３８は一定時間間隔でＣ軸とＸ
軸の現在値をサンプリングしているが、Ｃ軸の現在値を
測定するカウンタ３８２を、Ｃ軸が単位回転する毎にタ
イミング信号を出力する構成とし、このタイミング信号
をサンプリング信号としてＸ軸の現在値をサンプリング
するようにしても良い。この場合には、Ｃ軸の単位回転
角ごとに、それに対応するＸ軸の現在値、すなわち測定
プロフィルデータを直ちに得ることができる。
【発明の効果】
本発明は、測定開始指令により、主軸の現在値と工具送
り軸の現在値を検出して、現実の主軸の位置に対する工
具送り軸の位置の関係を示めす測定ブロイルデータを測
定し、そのデータと理想プロフィルデータとを比較して
加工の良否を判定するようにしているので、スパークア
ウト等の加工処理中に工作物の加工の良否が判定できる
。したがって、不良工作物を量産するという問題を解消
することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例にかかる数値制御研削盤の構成
図。第２図は数値制御装置の電気的植成を示したブロッ
クダイヤグラム。第３図、第４図、第５図、第６図、第
７図はそれぞれＣＰＵの処理手順を示したフローチャー
ト。第８図はＮＣデータの構成図。第９図は測定された
サンプリングデータの特性図。第１０図は理想プロフィ
ルデータと測定プロフィルデータとの比較方法を示した
説明図である。 １０　ベッド　１１　°テーブル　１３・・−・主軸１
４．２３・・サーボモータ　１５　°心押台２０　工具
台　３０・・・数値制御装置　Ｇ・−砥石車Ｗ−・″工
作物 特許出願人　　豊田工機株式会社 代　理　人　　弁理士　藤谷　唆 の　　−　　起　　　！　　−〇 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）主軸と工具送り軸を数値制御し非真円形工作物の
    仕上げ形状に沿って工具をプロフィル創成運動させるた
    めのプロフィルデータに基づき前記非真円形工作物を加
    工する数値制御加工装置において、 前記非真円形工作物の仕上げ形状から決定される理想プ
    ロフィルデータを記憶する理想プロフィルデータ記憶手
    段と、 前記主軸の現在値と前記工具送り軸の現在値を検出して
    、現実の前記主軸の位置に対する前記工具送り軸の位置
    の関係を示めす測定プロフィルデータを得るプロフィル
    測定手段と、 前記プロフィル測定手段の駆動開始時を指令する測定指
    令手段と、 前記プロフィル測定手段により測定された前記測定プロ
    フィルデータと前記理想プロフィルデータとを比較して
    測定プロフィルデータの良否を判定する判定手段と を備えた数値制御加工装置。
JP61224269A 1986-09-22 1986-09-22 数値制御加工装置 Expired - Fee Related JPH0698554B2 (ja)

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