JP2002137163A - 非真円工作物加工データ作成装置 - Google Patents
非真円工作物加工データ作成装置Info
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- JP2002137163A JP2002137163A JP2000329720A JP2000329720A JP2002137163A JP 2002137163 A JP2002137163 A JP 2002137163A JP 2000329720 A JP2000329720 A JP 2000329720A JP 2000329720 A JP2000329720 A JP 2000329720A JP 2002137163 A JP2002137163 A JP 2002137163A
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- grinding
- machining
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工時間の短縮と加工精度向上の両立できる
非真円工作物を加工データを作成すること 【解決手段】 粗加工ではサイクルタイム（研削時間）
を短縮するために単位時間当たりの研削量（研削除去
率）を一定する粗加工オーバライド値を求め（ａ）、仕
上げ加工では加工精度（特に面性状）を向上させるため
に接点速度（研削速度）を一定にする仕上加工オーバラ
イド値を求めるようにした。（ｂ）
非真円工作物を加工データを作成すること 【解決手段】 粗加工ではサイクルタイム（研削時間）
を短縮するために単位時間当たりの研削量（研削除去
率）を一定する粗加工オーバライド値を求め（ａ）、仕
上げ加工では加工精度（特に面性状）を向上させるため
に接点速度（研削速度）を一定にする仕上加工オーバラ
イド値を求めるようにした。（ｂ）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カム等の非真円形
工作物を加工制御するためのデータ作成装置に関する。
工作物を加工制御するためのデータ作成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】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軸の回転に同期して制御
し、カム等の非真円形工作物を研削加工する方法が知ら
れている。非真円形工作物の加工形状は、砥石車の送り
を主軸の回転に対して同期制御するために数値制御装置
にプロフィルデータを付与することで得られる。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り、非真円形工作物のリフトデ
ータと砥石径とから求められる。主軸回転数を決定する
オーバライド値は加工結果を見ながら作業者が経験的に
修正し、さらにそのオーバライド値を使用して加工を行
ない、また、その結果を反映していくという作業を繰返
して作業が行なわれていた。
直な方向の砥石車の送りを主軸の回転に同期して制御
し、カム等の非真円形工作物を研削加工する方法が知ら
れている。非真円形工作物の加工形状は、砥石車の送り
を主軸の回転に対して同期制御するために数値制御装置
にプロフィルデータを付与することで得られる。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り、非真円形工作物のリフトデ
ータと砥石径とから求められる。主軸回転数を決定する
オーバライド値は加工結果を見ながら作業者が経験的に
修正し、さらにそのオーバライド値を使用して加工を行
ない、また、その結果を反映していくという作業を繰返
して作業が行なわれていた。
【０００３】しかしながら、この技術では、主軸回転数
は、作業者の経験や勘に基づいて設定しているので、粗
加工で前記の修正を繰返していくと、サイクルタイムが
伸びてしまう問題があった。また、仕上げ加工におい
て、主軸回転数の設定値が最適値より大きい場合には砥
石台が追随できなくなって加工精度が低下するという問
題があった。
は、作業者の経験や勘に基づいて設定しているので、粗
加工で前記の修正を繰返していくと、サイクルタイムが
伸びてしまう問題があった。また、仕上げ加工におい
て、主軸回転数の設定値が最適値より大きい場合には砥
石台が追随できなくなって加工精度が低下するという問
題があった。
【０００４】このため、砥石台の追従可能な限界送り速
度、限界加速度から主軸回転速度を決定し、加工精度を
向上させるようにした技術が開発された。（特開平１０
−２８３０１２号）
度、限界加速度から主軸回転速度を決定し、加工精度を
向上させるようにした技術が開発された。（特開平１０
−２８３０１２号）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１０−２８３０１２号に記載された技術では、主軸回転
速度自体は限界送り速度、限界加速度から自動決定され
るが、依然としてオーバライド値の設定は作業者が経験
や勘よって設定している。
１０−２８３０１２号に記載された技術では、主軸回転
速度自体は限界送り速度、限界加速度から自動決定され
るが、依然としてオーバライド値の設定は作業者が経験
や勘よって設定している。
【０００６】このため、主軸回転速度は砥石台の送り速
度、加速度は限界制限値以内に抑え込んだが、オーバラ
イド値が適切でなく、サイクルタイム短縮を狙う粗加工
において、加工速度が必要以上に低下する場合があった
り、仕上げ加工で部分的に接点速度が限界値を越えて面
性状が悪くなるというようなケースが発生し所望の加工
精度が得られない場合があった。
度、加速度は限界制限値以内に抑え込んだが、オーバラ
イド値が適切でなく、サイクルタイム短縮を狙う粗加工
において、加工速度が必要以上に低下する場合があった
り、仕上げ加工で部分的に接点速度が限界値を越えて面
性状が悪くなるというようなケースが発生し所望の加工
精度が得られない場合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、非真円工作物の形状を特定するリフト
データと砥石径に応じて、非真円工作物を保持する主軸
の回転角と砥石台の位置との関係を示すプロフィルデー
タとを作成する非真円工作物加工データ作成装置におい
て、プロフィルデータを記憶する記憶手段と、前記プロ
フィルデータ記憶手段に記憶されたプロフィルデータに
基づいて前記非真円工作物の加工形状に応じた前記主軸
の回転速度に対するオーバライド値を単位時間あたりの
研削量が一定になるよう演算する粗加工オーバライド演
算手段と、前記プロフィルデータ記憶手段に記憶された
プロフィルデータに基づいて前記オーバライド値を接点
速度が一定になるように演算する仕上加工オーバライド
演算手段とを備えたことを特徴とする
めに、本発明は、非真円工作物の形状を特定するリフト
データと砥石径に応じて、非真円工作物を保持する主軸
の回転角と砥石台の位置との関係を示すプロフィルデー
タとを作成する非真円工作物加工データ作成装置におい
て、プロフィルデータを記憶する記憶手段と、前記プロ
フィルデータ記憶手段に記憶されたプロフィルデータに
基づいて前記非真円工作物の加工形状に応じた前記主軸
の回転速度に対するオーバライド値を単位時間あたりの
研削量が一定になるよう演算する粗加工オーバライド演
算手段と、前記プロフィルデータ記憶手段に記憶された
プロフィルデータに基づいて前記オーバライド値を接点
速度が一定になるように演算する仕上加工オーバライド
演算手段とを備えたことを特徴とする
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図１は、数値制御研削盤１の構成を
示した模式図である。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。このテーブル１１は、サーボモータ８と送りねじ９
とを介して駆動される。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により回転駆動される。又、テーブル１１上
の右端には心押台１５が載置され、心押台１５のセンタ
１６と主軸１３のセンタ１７とによってカムシャフトか
らなる工作物Ｗが挟持されている。工作物Ｗは、主軸１
３に突設された位置決めピン１８に嵌合され、工作物Ｗ
の回転位相は主軸１３の回転位相に一致させている。ベ
ッド１０の後方には、工作物Ｗ側に向かって進退可能な
砥石台２０が案内され、砥石台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。この砥
石台２０は、下部に取付けられたリニヤモータ２３によ
ってＺ軸と直交するＸ軸方向に前進後退される。
基づいて説明する。図１は、数値制御研削盤１の構成を
示した模式図である。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。このテーブル１１は、サーボモータ８と送りねじ９
とを介して駆動される。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により回転駆動される。又、テーブル１１上
の右端には心押台１５が載置され、心押台１５のセンタ
１６と主軸１３のセンタ１７とによってカムシャフトか
らなる工作物Ｗが挟持されている。工作物Ｗは、主軸１
３に突設された位置決めピン１８に嵌合され、工作物Ｗ
の回転位相は主軸１３の回転位相に一致させている。ベ
ッド１０の後方には、工作物Ｗ側に向かって進退可能な
砥石台２０が案内され、砥石台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。この砥
石台２０は、下部に取付けられたリニヤモータ２３によ
ってＺ軸と直交するＸ軸方向に前進後退される。
【０００９】砥石台２０の側面には砥石台２０の位置を
検出するリニヤエンコーダ２２が設けられている。サー
ボモータ８、１４、リニヤモータ２３はそれぞれサーボ
アンプ５１、５２、５３を介して制御装置３０に接続さ
れ、さらにサーボアンプ５１、５３にはロータリエンコ
ーダ５４、５５が接続され、サーボアンプ５２にはリニ
ヤエンコーダ２２に接続されている。
検出するリニヤエンコーダ２２が設けられている。サー
ボモータ８、１４、リニヤモータ２３はそれぞれサーボ
アンプ５１、５２、５３を介して制御装置３０に接続さ
れ、さらにサーボアンプ５１、５３にはロータリエンコ
ーダ５４、５５が接続され、サーボアンプ５２にはリニ
ヤエンコーダ２２に接続されている。
【００１０】サーボアンプ５１、５２、５３は、数値制
御装置３０から位置指令信号を入力して、サーボモータ
８、１４及びリニヤモータ２３を駆動する回路である。
ロータリエンコーダ５４及びリニヤエンコーダ２２の出
力は各サーボアンプ５１、５２に帰還され、速度と位置
のフィードバッグ制御が行われる。
御装置３０から位置指令信号を入力して、サーボモータ
８、１４及びリニヤモータ２３を駆動する回路である。
ロータリエンコーダ５４及びリニヤエンコーダ２２の出
力は各サーボアンプ５１、５２に帰還され、速度と位置
のフィードバッグ制御が行われる。
【００１１】数値制御装置３０は、主に数値制御装置
（ＣＮＣ装置）３１、プログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ）３２、サーボ制御装置３３及びイーサネット（登
録商標）通信インタフェース３４とから構成され、それ
ぞれバスライン２５、バスインタフェース２６を介して
接続される。ＣＮＣ装置３１は後述する操作盤４５から
の指令により、主として主軸１３の回転及び砥石車Ｇの
送り制御及び工作物Ｗの加工に必要なプロフィルデータ
や主軸１３のオーバライドの演算を行なう装置である。
（ＣＮＣ装置）３１、プログラマブルコントローラ（Ｐ
ＬＣ）３２、サーボ制御装置３３及びイーサネット（登
録商標）通信インタフェース３４とから構成され、それ
ぞれバスライン２５、バスインタフェース２６を介して
接続される。ＣＮＣ装置３１は後述する操作盤４５から
の指令により、主として主軸１３の回転及び砥石車Ｇの
送り制御及び工作物Ｗの加工に必要なプロフィルデータ
や主軸１３のオーバライドの演算を行なう装置である。
【００１２】図２に示すようにＣＮＣ装置３１は、ＣＰ
Ｕ３５と、制御プログラムを記憶したＲＯＭ３６と、入
力データ等を記憶するＲＡＭ３７とで構成されている。
ＲＡＭ３７上には、図３に示すように工作物Ｗのリフト
データを記憶するリフトデータ領域３２１と、プロフィ
ルデータを生成するときの砥石車Ｇの直径や機械個有の
定数等を記憶する機械データ領域３２２と、リフトデー
タと砥石車Ｇの直径とから演算されるプロフィルデータ
を記憶するプロフィルデータ領域３２３と、主軸回転数
に対する粗加工時のオーバライド値データを記憶する粗
加工オーバライド値データ領域３２４と、仕上加工時の
オーバライド値データを記憶する仕上加工オーバライド
値データ領域３２５、及び工作物Ｗを加工するためのＮ
Ｃ及び工作物Ｗを加工するためのＮＣプログラムを記憶
するＮＣプログラム領域３２６が形成されている。
Ｕ３５と、制御プログラムを記憶したＲＯＭ３６と、入
力データ等を記憶するＲＡＭ３７とで構成されている。
ＲＡＭ３７上には、図３に示すように工作物Ｗのリフト
データを記憶するリフトデータ領域３２１と、プロフィ
ルデータを生成するときの砥石車Ｇの直径や機械個有の
定数等を記憶する機械データ領域３２２と、リフトデー
タと砥石車Ｇの直径とから演算されるプロフィルデータ
を記憶するプロフィルデータ領域３２３と、主軸回転数
に対する粗加工時のオーバライド値データを記憶する粗
加工オーバライド値データ領域３２４と、仕上加工時の
オーバライド値データを記憶する仕上加工オーバライド
値データ領域３２５、及び工作物Ｗを加工するためのＮ
Ｃ及び工作物Ｗを加工するためのＮＣプログラムを記憶
するＮＣプログラム領域３２６が形成されている。
【００１３】ＰＬＣ３２は砥石車Ｇを回転するモータ２
１の回転・停止や、研削液を供給するポンプの駆動・停
止などのオン・オフ制御を実行する。また、サーボ制御
装置３３は、砥石車Ｇ、主軸１３の位置決めデータ及び
主軸１３の回転数(rpm) に対するオーバライド値をＣＮ
Ｃ装置３１から入力し、主軸１３の回転角度位置、主軸
１３の回転数に対するオーバライド値を考慮して、加工
に関する砥石台２０の送りに関してスローアップ、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
決めデータを一定周期でサーボアンプ５１、５２、５３
に出力する装置である。
１の回転・停止や、研削液を供給するポンプの駆動・停
止などのオン・オフ制御を実行する。また、サーボ制御
装置３３は、砥石車Ｇ、主軸１３の位置決めデータ及び
主軸１３の回転数(rpm) に対するオーバライド値をＣＮ
Ｃ装置３１から入力し、主軸１３の回転角度位置、主軸
１３の回転数に対するオーバライド値を考慮して、加工
に関する砥石台２０の送りに関してスローアップ、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
決めデータを一定周期でサーボアンプ５１、５２、５３
に出力する装置である。
【００１４】操作盤４５は、各種データ等を表示する表
示装置４６とデータ入力を行なうスイッチ群４７を備え
るとともに、表示装置４６がタッチパネルになってお
り、表示装置４６に表示されたデータに対して作業者が
指等でタッチすることでデータ入力が可能となる。以上
のような構成で、次にオーバライド値の決定するための
ＣＮＣ装置３１の動作について以下に説明する。操作盤
４５の操作により、データ演算モードに設定されると、
ＣＮＣ装置３１は、リフトデータ領域３２３のリフトデ
ータと機械データ領域３２２の現在の砥石径に基づいて
主軸１３の回転角θ毎の砥石台２０の位置Ｘ（θ）を演
算してプロフィルデータを作成し、プロフィルデータ領
域３２３に記憶する。
示装置４６とデータ入力を行なうスイッチ群４７を備え
るとともに、表示装置４６がタッチパネルになってお
り、表示装置４６に表示されたデータに対して作業者が
指等でタッチすることでデータ入力が可能となる。以上
のような構成で、次にオーバライド値の決定するための
ＣＮＣ装置３１の動作について以下に説明する。操作盤
４５の操作により、データ演算モードに設定されると、
ＣＮＣ装置３１は、リフトデータ領域３２３のリフトデ
ータと機械データ領域３２２の現在の砥石径に基づいて
主軸１３の回転角θ毎の砥石台２０の位置Ｘ（θ）を演
算してプロフィルデータを作成し、プロフィルデータ領
域３２３に記憶する。
【００１５】次に、数値制御研削盤１が粗加工に使用す
るオーバライド値データの作成について、図４のフロー
チャートを用いてＣＰＵ３５の動作を以下に説明する。
まず、ステップ１００にて、プロフィルデータ領域３２
３よりプロフィルデータが読み込まれる。次にステップ
１０２にて所定時間内における研削能率を示す研削除去
率の制限値Ｐmaxを設定する。この研削除去率の制限値P
maxは砥石車Gの性能、工作物Wの材質等などから作業者
が任意に決定して制御盤４５から入力する。
るオーバライド値データの作成について、図４のフロー
チャートを用いてＣＰＵ３５の動作を以下に説明する。
まず、ステップ１００にて、プロフィルデータ領域３２
３よりプロフィルデータが読み込まれる。次にステップ
１０２にて所定時間内における研削能率を示す研削除去
率の制限値Ｐmaxを設定する。この研削除去率の制限値P
maxは砥石車Gの性能、工作物Wの材質等などから作業者
が任意に決定して制御盤４５から入力する。
【００１６】次にステップ１０４にてプロフィルデータ
Ｘ（θ）を用いて工作物Ｗにカム創成運動をさせて切り
込み量ｔを与えたときの所定角度毎の（実施例では0.5
度）区間ｉにおける研削量Ｑiを求める。ここで、研削
量Ｑiは図６に示すように、切込量ｔを与えたときの回
転角θ毎の工作物Ｗと砥石車Ｇの接線円弧Ｈ（θ）を区
間ｉについて累積（積分）することで求められる。な
お、切込量ｔはＮＣプログラム領域３２６に記憶された
ＮＣプログラムより求めることができる。また、各符号
に付属する記号ｉは工作物1周分の区間を表わすための
変数であり、例えば所定角度が0.5度毎であれば、0から
720の間の変数となる。
Ｘ（θ）を用いて工作物Ｗにカム創成運動をさせて切り
込み量ｔを与えたときの所定角度毎の（実施例では0.5
度）区間ｉにおける研削量Ｑiを求める。ここで、研削
量Ｑiは図６に示すように、切込量ｔを与えたときの回
転角θ毎の工作物Ｗと砥石車Ｇの接線円弧Ｈ（θ）を区
間ｉについて累積（積分）することで求められる。な
お、切込量ｔはＮＣプログラム領域３２６に記憶された
ＮＣプログラムより求めることができる。また、各符号
に付属する記号ｉは工作物1周分の区間を表わすための
変数であり、例えば所定角度が0.5度毎であれば、0から
720の間の変数となる。
【００１７】次に、ステップ１０６にて研削除去率Ｐｉ
を求める。この研削除去率Ｐｉは、時間Ｔｉ内で研削で
きる研削量を示すもので次式で表わされる。
を求める。この研削除去率Ｐｉは、時間Ｔｉ内で研削で
きる研削量を示すもので次式で表わされる。
【数１】 Ｐｉ＝Ｑｉ／Ｔｉ −（１） ここで時間Ｔｉは初期値Ｔｂとして工作物Ｗのベース円
を研削する場合とき、主軸１３が回転数Ｎｂ[rpm]で回
転させ、区間ｉを研削するのに要する時間を任意に設定
するものとし、機械性能や砥石の材質等から作業者が経
験的に決定しても、また、数値制御研削盤１の砥石台２
０の性能などから特開平１０−２８３０１２号に記載さ
れた技術のように、砥石台の追従可能な限界送り速度、
限界加速度から回転数Ｎｂを決定してもよい。
を研削する場合とき、主軸１３が回転数Ｎｂ[rpm]で回
転させ、区間ｉを研削するのに要する時間を任意に設定
するものとし、機械性能や砥石の材質等から作業者が経
験的に決定しても、また、数値制御研削盤１の砥石台２
０の性能などから特開平１０−２８３０１２号に記載さ
れた技術のように、砥石台の追従可能な限界送り速度、
限界加速度から回転数Ｎｂを決定してもよい。
【００１８】なお、初期値Ｔｂは、主軸回転数Ｎｂより
次式より求められる。
次式より求められる。
【数2】 Ｔｂ＝所定角度ｉ／角速度 ＝ｉ／（（２π／６０）Ｎｂ） −（２） 但し、ｉ［度］×π／１８０［rad］とする。 次にステップ１０８にて研削除去率Ｐｉがステップ１０
２において入力した制限値Ｐｍａｘと等しいか否かが判
断され、制限値Ｐｍａｘと等しくない場合はステップ１
１０に進み、制限値Ｐｍａｘと等しいときはステップ１
１８に進む。
２において入力した制限値Ｐｍａｘと等しいか否かが判
断され、制限値Ｐｍａｘと等しくない場合はステップ１
１０に進み、制限値Ｐｍａｘと等しいときはステップ１
１８に進む。
【００１９】ステップ１１０に進むと研削除去率Ｐｉが
制限値Ｐｍａｘより大きいか否かが判定され、制限値Ｐ
ｍａｘより大きい場合はステップ１１４に進み、制限値
Ｐｍａｘより小さいときはステップ１１６に進む。ステ
ップ１１４に進むと、時間Ｔｉに所定の微小時間αを加
算し、ステップ１０６に戻って再び研削除去率Ｐｉを演
算する。また、ステップ１１６に進むと時間Ｔｉから微
小時間αを減算し、ステップ１０６に戻って再び研削除
去率Ｐｉを演算する。
制限値Ｐｍａｘより大きいか否かが判定され、制限値Ｐ
ｍａｘより大きい場合はステップ１１４に進み、制限値
Ｐｍａｘより小さいときはステップ１１６に進む。ステ
ップ１１４に進むと、時間Ｔｉに所定の微小時間αを加
算し、ステップ１０６に戻って再び研削除去率Ｐｉを演
算する。また、ステップ１１６に進むと時間Ｔｉから微
小時間αを減算し、ステップ１０６に戻って再び研削除
去率Ｐｉを演算する。
【００２０】以後、研削除去率Ｐｉが制限値Ｐｍａｘと
等しくなるまでステップ１０６からステップ１１６を繰
り返し、時間Ｔｉを伸縮する。一方、ステップ１１８に
進むと、区間ｉのオーバライド値ＯＶｉ［％］を次式に
よって求める。
等しくなるまでステップ１０６からステップ１１６を繰
り返し、時間Ｔｉを伸縮する。一方、ステップ１１８に
進むと、区間ｉのオーバライド値ＯＶｉ［％］を次式に
よって求める。
【数３】 ＯＶｉ＝１００×Ｔｂ／Ｔｉ −（３） ここで、Ｔｂは時間Ｔｉの初期値である。
【００２１】この後、区間ｉのオーバライド値ＯＶｉを
粗加工オーバライド値データ領域３２４に記憶し、ステ
ップ１２０において工作物Ｗの1周分にあたる全区間の
オーバライド値ＯＶｉが求められたか否かを判定する。
全区間のオーバライド値ＯＶｉが求められていなければ
次の区間ｉ+1に移行し、ステップ１０４からステップ１
１８を繰り返して全区間（工作物1回転分）についてオ
ーバライド値ＯＶｉが求められる。
粗加工オーバライド値データ領域３２４に記憶し、ステ
ップ１２０において工作物Ｗの1周分にあたる全区間の
オーバライド値ＯＶｉが求められたか否かを判定する。
全区間のオーバライド値ＯＶｉが求められていなければ
次の区間ｉ+1に移行し、ステップ１０４からステップ１
１８を繰り返して全区間（工作物1回転分）についてオ
ーバライド値ＯＶｉが求められる。
【００２２】これによって図５（ａ）に示されるような
研削除去率Ｐｉを一定にしたオーバライド値が求められ
る。なお、この図５（ａ）において０度〜９０度付近、
２７０度から３６０度付近が工作物Ｗのベース円部分に
相当し、１８０度付近が工作物Ｗのカムトップ部分に相
当する。次に数値制御研削盤１０が仕上加工に使用する
オーバライド値データの作成について、図７のフローチ
ャートを用いてＣＰＵの動作を以下に説明する。まず、
ステップ２５０にて、プロフィルデータ領域７２４より
プロフィルデータX(θ) が読み込まれる。
研削除去率Ｐｉを一定にしたオーバライド値が求められ
る。なお、この図５（ａ）において０度〜９０度付近、
２７０度から３６０度付近が工作物Ｗのベース円部分に
相当し、１８０度付近が工作物Ｗのカムトップ部分に相
当する。次に数値制御研削盤１０が仕上加工に使用する
オーバライド値データの作成について、図７のフローチ
ャートを用いてＣＰＵの動作を以下に説明する。まず、
ステップ２５０にて、プロフィルデータ領域７２４より
プロフィルデータX(θ) が読み込まれる。
【００２３】次にステップ２５２にて研削速度の制限値
Ｋmaxを設定する。この研削速度の制限値Ｋmaxは工作物
Ｗのベース円部分が所望の仕上げ精度研削可能な速度を
作業者の経験もしくは過去の実験データに基づいて任意
に決定して制御盤４５から入力するかもしくは予めＲＡ
Ｍに入力しておく。次にステップ２５４にて所定角度
（実施例では0.5度）区間ｉ分の工作物Ｗ表面上の接点
移動距離Ｌｉ、即ち、図８に示すように、工作物Ｗの所
定角度分の円周長さに相当するが、区間ｉを微小角度
（0.5度程度）とすれば区間ｉと区間ｉ-1の直線距離に
置き換えることができる。
Ｋmaxを設定する。この研削速度の制限値Ｋmaxは工作物
Ｗのベース円部分が所望の仕上げ精度研削可能な速度を
作業者の経験もしくは過去の実験データに基づいて任意
に決定して制御盤４５から入力するかもしくは予めＲＡ
Ｍに入力しておく。次にステップ２５４にて所定角度
（実施例では0.5度）区間ｉ分の工作物Ｗ表面上の接点
移動距離Ｌｉ、即ち、図８に示すように、工作物Ｗの所
定角度分の円周長さに相当するが、区間ｉを微小角度
（0.5度程度）とすれば区間ｉと区間ｉ-1の直線距離に
置き換えることができる。
【００２４】次に、ステップ２５６にて接点移動速度Ｋ
ｉを求める。この接点移動速度Ｋｉは、時間Ｔｉ内で研
削できる研削速度を示すもので次式で表わされる。
ｉを求める。この接点移動速度Ｋｉは、時間Ｔｉ内で研
削できる研削速度を示すもので次式で表わされる。
【数４】 Ｋｉ＝Ｌｉ／Ｔｉ −（４） ここで時間Ｔｉは初期値Ｔｂとして工作物Ｗのベース円
を研削する場合とき、主軸１３が回転数Ｎｂ[rpm]で回
転させ、区間ｉを研削するのに要する時間を任意に設定
するものとし、機械性能や砥石の材質等から作業者が経
験的に決定される。なお、初期値Ｔｂは、主軸回転数Ｎ
ｂより（２）式より求められる。
を研削する場合とき、主軸１３が回転数Ｎｂ[rpm]で回
転させ、区間ｉを研削するのに要する時間を任意に設定
するものとし、機械性能や砥石の材質等から作業者が経
験的に決定される。なお、初期値Ｔｂは、主軸回転数Ｎ
ｂより（２）式より求められる。
【００２５】次にステップ２５８にて接点移動速度Ｋｉ
がステップ２５２において入力した制限値Ｋｍａｘと等
しいか否かが判断され、制限値Ｋｍａｘと等しくない場
合はステップ２６０に進み、制限値Ｋｍａｘと等しいと
きはステップ２６８に進む。ステップ２６０に進むと接
点移動速度Ｋｉが制限値Ｋｍａｘより大きいか否かが判
定され、制限値Ｋｍａｘより大きい場合はステップ２６
４に進み、制限値Ｋｍａｘより小さいときはステップ２
６６に進む。
がステップ２５２において入力した制限値Ｋｍａｘと等
しいか否かが判断され、制限値Ｋｍａｘと等しくない場
合はステップ２６０に進み、制限値Ｋｍａｘと等しいと
きはステップ２６８に進む。ステップ２６０に進むと接
点移動速度Ｋｉが制限値Ｋｍａｘより大きいか否かが判
定され、制限値Ｋｍａｘより大きい場合はステップ２６
４に進み、制限値Ｋｍａｘより小さいときはステップ２
６６に進む。
【００２６】ステップ２６４に進むと、時間Ｔｉに所定
の微小時間αを加算し、ステップ２５６に戻って再び接
点移動速度Ｋｉを演算する。また、ステップ２６６に進
むと時間Ｔｉから微小時間αを減算し、ステップ２５６
に戻って再び接点移動速度Ｋｉを演算する。以後、接点
移動速度Ｋｉが制限値Ｐｍａｘと等しくなるまでステッ
プ２５６からステップ２６６を繰り返し、時間Ｔｉを伸
縮する。
の微小時間αを加算し、ステップ２５６に戻って再び接
点移動速度Ｋｉを演算する。また、ステップ２６６に進
むと時間Ｔｉから微小時間αを減算し、ステップ２５６
に戻って再び接点移動速度Ｋｉを演算する。以後、接点
移動速度Ｋｉが制限値Ｐｍａｘと等しくなるまでステッ
プ２５６からステップ２６６を繰り返し、時間Ｔｉを伸
縮する。
【００２７】一方、ステップ２６８に進むと、区間ｉの
オーバライド値ＯＶｉ［％］を（３）式によって求め、
仕上加工オーバライド値データ領域３２５に記憶し、ス
テップ２７０において工作物ｗの1周分にあたる全区間
のオーバライド値ＯＶｉが求められたか否かを判定す
る。全区間のオーバライド値ＯＶｉが求められていなけ
れば次の区間ｉ+1に移行し、ステップ２５４からステッ
プ２７０を繰り返して全区間（工作物1回転分）につい
てオーバライド値ＯＶｉが求められる。
オーバライド値ＯＶｉ［％］を（３）式によって求め、
仕上加工オーバライド値データ領域３２５に記憶し、ス
テップ２７０において工作物ｗの1周分にあたる全区間
のオーバライド値ＯＶｉが求められたか否かを判定す
る。全区間のオーバライド値ＯＶｉが求められていなけ
れば次の区間ｉ+1に移行し、ステップ２５４からステッ
プ２７０を繰り返して全区間（工作物1回転分）につい
てオーバライド値ＯＶｉが求められる。
【００２８】これによって図５（ｂ）に示されるような
接点速度Ｋｉを一定にしたオーバライド値が求められ
る。
接点速度Ｋｉを一定にしたオーバライド値が求められ
る。
【００２９】この後、加工指令信号が操作盤４５から付
与されると、ＣＰＵ３５はプロフィルデータ領域３２１
に記憶されているプロフィルデータと、粗加工オーバラ
イド値データ領域３２２及び仕上加工オーバライド値デ
ータ領域３２３に記憶されている粗加工オーバライド値
と仕上加工オーバライド値に従って加工指令を出力する
ことによりカムの研削が実行される。
与されると、ＣＰＵ３５はプロフィルデータ領域３２１
に記憶されているプロフィルデータと、粗加工オーバラ
イド値データ領域３２２及び仕上加工オーバライド値デ
ータ領域３２３に記憶されている粗加工オーバライド値
と仕上加工オーバライド値に従って加工指令を出力する
ことによりカムの研削が実行される。
【００３０】以上のように、主軸１３のオーバライド値
ＯＶｉを粗加工ではサイクルタイム（研削時間）を短縮
するために研削除去率を一定するオーバライド値を求
め、仕上げ加工では加工精度（特に面性状）を向上させ
るために接点速度（研削速度）を一定にするオーバライ
ド値を求めるようにしたので、加工時間の短縮と加工精
度向上の両立が可能となった。
ＯＶｉを粗加工ではサイクルタイム（研削時間）を短縮
するために研削除去率を一定するオーバライド値を求
め、仕上げ加工では加工精度（特に面性状）を向上させ
るために接点速度（研削速度）を一定にするオーバライ
ド値を求めるようにしたので、加工時間の短縮と加工精
度向上の両立が可能となった。
【００３１】なお、上記実施例ではCNC装置３１を非真
円工作物加工データ作成装置として用いたが、これに限
られるものでなく、ＣＮＣ装置３１の代わりに汎用コン
ピュータを持ちいて粗加工及び仕上加工のオーバライド
値を求めるようにしてもよい。
円工作物加工データ作成装置として用いたが、これに限
られるものでなく、ＣＮＣ装置３１の代わりに汎用コン
ピュータを持ちいて粗加工及び仕上加工のオーバライド
値を求めるようにしてもよい。
【００３２】なお、本発明の粗加工オーバライド演算手
段は上記実施例の図４に示すフローチャートと、この図
４のフローチャートを実行するＣＮＣ装置３１に相当す
る。また、仕上加工オーバライド演算手段は図７のフロ
ーチャートとこれを実行するＣＮＣ装置３１に相当す
る。さらに、プロフィルデータ記憶手段はＲＡＭ３７に
相当する。
段は上記実施例の図４に示すフローチャートと、この図
４のフローチャートを実行するＣＮＣ装置３１に相当す
る。また、仕上加工オーバライド演算手段は図７のフロ
ーチャートとこれを実行するＣＮＣ装置３１に相当す
る。さらに、プロフィルデータ記憶手段はＲＡＭ３７に
相当する。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明は主軸のオーバラ
イド値を粗加工ではサイクルタイム（研削時間）を短縮
するために単位時間当たりの研削量（研削除去率）を一
定するオーバライド値を求め、仕上げ加工では加工精度
（特に面性状）を向上させるために接点速度（研削速
度）を一定にするオーバライド値を求めるようにしたの
で、加工時間の短縮と加工精度向上の両立できる効果が
ある。
イド値を粗加工ではサイクルタイム（研削時間）を短縮
するために単位時間当たりの研削量（研削除去率）を一
定するオーバライド値を求め、仕上げ加工では加工精度
（特に面性状）を向上させるために接点速度（研削速
度）を一定にするオーバライド値を求めるようにしたの
で、加工時間の短縮と加工精度向上の両立できる効果が
ある。
【図１】本発明の具体的実施例に関わる数値制御研削盤
の概観図を示した図である。
の概観図を示した図である。
【図２】本発明の具体的実施例に関わる制御装置の電気
的構成を示した図である。
的構成を示した図である。
【図３】本発明の具体的実施例に関わる数値制御装置の
RAMのデータ構成を示す模式図である。
RAMのデータ構成を示す模式図である。
【図４】本発明の具体的実施例に関わる数値制御装置に
よる粗加工オーバライドの演算手順を示したフローチャ
ートである。
よる粗加工オーバライドの演算手順を示したフローチャ
ートである。
【図５】本発明の具体的実施例に関わる粗加工オーバラ
イド値と仕上げ加工オーバライド値を示すグラフ図であ
る。
イド値と仕上げ加工オーバライド値を示すグラフ図であ
る。
【図６】単位時間当たりの工作物Wの砥石による研削量
を説明する図である。
を説明する図である。
【図７】本発明の具体的実施例に関わる数値制御装置に
よる仕上げ加工オーバライドの演算手順を示したフロー
チャートである。
よる仕上げ加工オーバライドの演算手順を示したフロー
チャートである。
【図８】工作物と砥石の加工時おける接点移動量を説明
するための図である。
するための図である。
１ 数値制御研削盤 １１ テーブル １３ 主軸 ２０ 砥石台 ３０ 制御装置 ３１ 数値制御装置（ＣＮＣ装置） ３７ ＲＡＭ Ｇ 砥石 Ｗ 工作物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｂ 19/416 Ｇ０５Ｂ 19/416 Ｅ Ｆターム(参考） 3C034 AA13 CB07 DD07 3C049 AA03 AB08 BA02 BA04 BB06 BB09 CA01 CB01 CB03 5H269 AB07 BB03 BB05 CC01 CC18 DD01 EE01 EE11 GG01 JJ02 KK03 QB06 QB15 QC01
Claims (1)
- 【請求項１】非真円工作物の形状を特定するリフトデー
タと砥石径に応じて、非真円工作物を保持する主軸の回
転角と砥石台の位置との関係を示すプロフィルデータと
を作成する非真円工作物加工データ作成装置において、
プロフィルデータを記憶する記憶手段と、前記プロフィ
ルデータ記憶手段に記憶されたプロフィルデータに基づ
いて前記非真円工作物の加工形状に応じた前記主軸の回
転速度に対するオーバライド値を単位時間あたりの研削
量が一定になるよう演算する粗加工オーバライド演算手
段と、前記プロフィルデータ記憶手段に記憶されたプロ
フィルデータに基づいて前記オーバライド値を接点速度
が一定になるように演算する仕上加工オーバライド演算
手段とを備えたことを特徴とする非真円工作物加工デー
タ作成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000329720A JP4201970B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 非真円工作物加工データ作成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000329720A JP4201970B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 非真円工作物加工データ作成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002137163A true JP2002137163A (ja) | 2002-05-14 |
| JP4201970B2 JP4201970B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=18806352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000329720A Expired - Fee Related JP4201970B2 (ja) | 2000-10-27 | 2000-10-27 | 非真円工作物加工データ作成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4201970B2 (ja) |
-
2000
- 2000-10-27 JP JP2000329720A patent/JP4201970B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4201970B2 (ja) | 2008-12-24 |
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Legal Events
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