JP2713584B2 - Machine tool dimensional control method - Google Patents
Machine tool dimensional control methodInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、工作機械における加工ワーク寸法を自動
管理する制御方法に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control method for automatically managing the size of a workpiece in a machine tool.
加工ワークの寸法を連続してインプロセスゲージで測
定し、その測定値を設定加工寸法と比較し、その比較結
果に基づいて工作機械に制御信号を伝達して加工ワーク
の仕上り寸法を設定加工寸法内に制御する自動制御方法
が従来より知られている。Measures the dimensions of the work piece continuously with the in-process gauge, compares the measured value with the set work dimension, and transmits a control signal to the machine tool based on the comparison result to set the finish dimension of the work piece. 2. Description of the Related Art An automatic control method for controlling the inside of a vehicle has been conventionally known.
しかし、インプロセスゲージによるワーク寸法の測定
値だけをもとに制御する方法では、ゲージ先端の測定ヘ
ッドの摩耗や、加工熱やクーラント液温度の変化による
ゲージ測定ヘッドの熱変位により、ゲージの零点が絶え
ず変動し、このため加工ワークの仕上り寸法にばらつき
が生じ、加工不良の発生率が増大する不具合がある。However, in the method of controlling based only on the measured value of the workpiece size by the in-process gauge, the gauge zero point is caused by the wear of the measuring head at the tip of the gauge, or the thermal displacement of the gauge measuring head due to the change of machining heat or coolant temperature. Continually fluctuates, which results in variations in the finished dimensions of the processed workpiece, thereby increasing the incidence of processing defects.
また、クーラント液温度が変化すると、ワークの熱変
形量が変化して加工後に冷却したワーク寸法が変化する
ため、加工不良が生じ易くなる欠点がある。In addition, when the coolant temperature changes, the amount of thermal deformation of the work changes, and the size of the work cooled after processing changes, so that there is a disadvantage that processing defects easily occur.
このような不具合に対処するため、従来より加工済み
ワークをアフターゲージにより再検測し、この測定値に
基づいてワーク仕上げ寸法を制御する技術が提案されて
おり、その例として特開昭49−61790号公報、及び特公
昭59−29381号公報に記載されたものがある。In order to cope with such inconvenience, a technique has been proposed in which a processed work is re-measured with an after gauge, and the finished dimension of the work is controlled based on the measured value. And Japanese Patent Publication No. 59-29381.
前者のものは、機外にインプロセスゲージとは別にモ
デルワークを測定するアフターゲージを持ち、モデルワ
ークを測定した寸法値とインプロセスゲージで測定した
加工ワークの寸法値とを比較し、その比較値に基づいて
研磨機の前進と後退を制御するもので、加工後のワーク
の熱変位による寸法のばらつきを矯正できる利点があ
る。The former has an after gauge outside the machine that measures the model work separately from the in-process gauge, and compares the dimension value measured for the model work with the dimension value of the machined work measured using the in-process gauge. Since the advance and retreat of the polishing machine are controlled based on the value, there is an advantage that the dimensional variation due to the thermal displacement of the work after processing can be corrected.
しかし、上記方法では、アフターゲージが研削位置と
離れて設けられているために、加工熱やクーラント液温
度の変化によるインプロセスゲージの熱変位からくる測
定誤差やゲージ摩耗による寸法変化を制御することがで
きず、このため、作業者により頻繁に寸法補正や変動す
るインプロセスゲージの零点を較正する必要がある。However, in the above method, since the after gauge is provided apart from the grinding position, it is necessary to control a measurement error caused by a thermal displacement of the in-process gauge due to a change in processing heat or a coolant liquid temperature and a dimensional change due to gauge wear. Therefore, it is necessary for the operator to frequently perform dimensional correction and to calibrate the zero point of the in-process gauge which fluctuates.
一方、後者のものは、機外において加工済みワークと
マスター品を、全く同一の測定条件に保たれるように循
環式に洗浄と冷却を施しつつその両者をアフターゲージ
により比較検測し、この結果を予め設定された零点基準
と比較して零点補正フィードバック信号としてインプロ
セス機構に伝えるもので、加工熱やクーラント液温度の
変化からくる測定誤差を自動的に補正でき、インプロセ
スゲージの零点を正しい状態に維持することができる。On the other hand, in the latter, the processed work and the master product are cleaned and cooled in a circulating manner so as to keep exactly the same measurement conditions outside the machine, and both are compared and measured by an after gauge. The result is compared with a preset zero reference and transmitted to the in-process mechanism as a zero-correction feedback signal, which can automatically correct measurement errors caused by changes in machining heat and coolant temperature, and reduce the zero of the in-process gauge. It can be maintained in the correct state.
しかし、上記の方法では、アフターゲージのローディ
ングや搬送により加工ワーク表面に打キズ等が生じやす
く、また、アフターゲージハンドリングのための設備ス
ペースが必要であり、設備コストがかさばる不具合があ
る。However, in the above-mentioned method, the surface of the processed workpiece is liable to be scratched due to the loading and transport of the after gauge, and equipment space for handling the after gauge is required, and the equipment cost is increased.
この発明の課題は、アフターゲージを無くしてワーク
の打きず防止や設備スペースを不要にし、研削熱やクー
ラント液温度等の変化やインプロセスゲージの摩耗に関
係なく全てのワークを同一条件で加工することができる
寸法制御方法を提供することにある。An object of the present invention is to eliminate after-gauge, prevent work from hitting and eliminate the need for equipment space, and process all work under the same conditions irrespective of changes in grinding heat, coolant temperature, etc., and in-process gauge wear. It is an object of the present invention to provide a dimensional control method capable of performing the above.
上記の課題を解決するため、この発明は、加工ワーク
の加工位置近傍に上記設定加工寸法と同寸法のマスター
品を設置し、このマスター品をインプロセスゲージで測
定した値と設定加工寸法とを演算比較し、マスター品の
測定値が設定加工寸法より変化したとき、フィードバッ
ク信号によりインプロセスゲージの零点を較正する方法
を採用したのである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention installs a master product having the same dimensions as the set processing dimensions in the vicinity of the processing position of the processed workpiece, and calculates a value obtained by measuring the master product with an in-process gauge and the set processing dimensions. A method is adopted in which the arithmetic operation is compared and the zero point of the in-process gauge is calibrated by a feedback signal when the measured value of the master product changes from the set processing dimension.
上記方法において、加工位置近傍に設けられるマスタ
ー品は、加工熱やクーラント液温度の影響を加工ワーク
やインプロセスゲージと同様に受け、膨張収縮する。こ
のため、測定値からクーラント液温度変化等から発生す
るゲージや加工ワークの熱変位による影響が取り除か
れ、熱変位による寸法ドリフトを補正することができ
る。In the above method, the master product provided in the vicinity of the processing position receives the influence of the processing heat and the coolant temperature in the same manner as the processing workpiece and the in-process gauge, and expands and contracts. For this reason, the influence due to the thermal displacement of the gauge or the work to be produced due to the change of the coolant temperature or the like is removed from the measured value, and the dimensional drift due to the thermal displacement can be corrected.
また、同一のインプロセスゲージを用いて加工ワーク
とマスター品を測定するので、測定値からゲージ先端の
摩耗による寸法変化の影響を無くすことができ、ゲージ
摩耗による寸法ドリフトを取り除くことができる。Further, since the workpiece and the master product are measured using the same in-process gauge, the influence of the dimensional change due to the wear of the gauge tip can be eliminated from the measured values, and the dimensional drift due to the gauge wear can be eliminated.
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
実施例は、研削盤に適用した例を示すもので、第１図
乃至第３図に示すように、機内の研削砥石１の近傍に、
加工ワークａに対向してマスター品ｂが設置されてい
る。また、インプロセスゲージ２のハンドリングの動作
範囲は、測定ヘッドの先端が前進位置で加工ワークａに
接触し、最後退位置でマスター品ｂに接触するように設
定されている。上記マスター品ｂの形状寸法は、インプ
ロセスゲージ２の測定箇所におけるワークの仕上り寸法
と同寸法に形成されており、常温において設定加工寸法
と一致するようになっている。The embodiment shows an example in which the present invention is applied to a grinding machine. As shown in FIGS. 1 to 3, near the grinding wheel 1 in the machine,
A master product b is installed so as to face the workpiece a. The operating range of handling of the in-process gauge 2 is set such that the tip of the measuring head contacts the workpiece a at the forward position and contacts the master item b at the last retracted position. The shape and dimensions of the master product b are the same as the finished dimensions of the work at the measurement location of the in-process gauge 2, and match the set processing dimensions at room temperature.
第４図は、この発明を実施する構成を示すブロック図
であり、上記構成は、加工ワークの実測値を設定加工寸
法と比較して工作機械の制御機構に制御信号を送るイン
プロセス機構Ａと、インプロセスゲージの零点を較正す
る零点較正機構Ｂから成っている。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration for embodying the present invention. The above configuration includes an in-process mechanism A that compares a measured value of a processed workpiece with a set processing dimension and sends a control signal to a control mechanism of a machine tool. , A zero point calibration mechanism B for calibrating the zero point of the in-process gauge.
図において、Ｃは工作機械の制御機構であり、インプ
ロセス機構Ａからの伝達信号に基づいて、研削砥石１を
取付けた切込み台３の前進と後退の制御を行なう。In the figure, reference numeral C denotes a control mechanism of the machine tool, which controls forward and backward movement of the cutting table 3 on which the grinding wheel 1 is mounted, based on a transmission signal from the in-process mechanism A.
インプロセス機構Ａは、ゲージ２や後記の設定寸法記
憶回路７と接続する演算部４と、制御機構Ｃに制御信号
を伝達するインプロセス指示部５とから成り、インプロ
セス指示部５は、零点較正機構Ｂからのフィードバック
信号により常に零点が較正されるメータ５′を備えてい
る。上記演算部４では、ゲージ２で測定した加工ワーク
ａの寸法値と設定寸法値とを演算し、その演算結果をイ
ンプロセス指示部５に送る。The in-process mechanism A includes an arithmetic unit 4 connected to the gauge 2 and a later-described set dimension storage circuit 7, and an in-process instruction unit 5 for transmitting a control signal to the control mechanism C. It has a meter 5 'whose zero point is always calibrated by the feedback signal from the calibration mechanism B. The calculation unit 4 calculates the dimension value of the work piece a measured by the gauge 2 and the set dimension value, and sends the calculation result to the in-process instruction unit 5.
前記零点較正機構Ｂは、ゲージ２と接続してそのゲー
ジで測定したマスター品ｂの寸法変化が導入される演算
回路部６と、設定加工寸法の記憶回路７、及びフィード
バック信号指示部８とから成っており、演算回路部６で
は、記憶回路７で記憶された設定加工寸法とゲージ２で
測定されたマスター品ｂの測定値とを比較演算し、その
プラス、マイナスをフィードバック信号指示部８に送達
する。The zero point calibration mechanism B is connected to the gauge 2 and is provided with an arithmetic circuit section 6 into which a dimensional change of the master product b measured by the gauge is introduced, a storage circuit 7 for a set processing dimension, and a feedback signal indicating section 8. The arithmetic circuit unit 6 compares the set processing dimension stored in the storage circuit 7 with the measured value of the master product b measured by the gauge 2, and adds plus / minus to the feedback signal indicating unit 8. Deliver.
フィードバック信号指示部８では、上記プラスマイナ
スの信号に応じて零点補正を行なうためのフィードバッ
ク信号をインプロセス指示部５に送る。The feedback signal instructing section 8 sends a feedback signal for performing zero correction to the in-process instructing section 5 according to the plus or minus signal.
また、記憶回路７には、補正量の零点補正を手動入力
するための入力器９が接続している。Further, an input device 9 for manually inputting the zero correction of the correction amount is connected to the storage circuit 7.
なお、図中21と22は、同じインプロセスゲージ２が加
工ワーク測定に用いられる場合と、マスター品測定に用
いられる場合とがあるために、実際は１つであるゲージ
２を説明の便宜上２つに分けて示している。Incidentally, 2 1 and 2 2 in the figure, and if the same-process gauge 2 is employed for workpiece measurement, in order and a case used for the master article measurement actually convenience of explanation gauge 2 is one It is shown in two parts.
この発明は上記のような構成からなり、次にその作用
について説明する。The present invention is configured as described above, and its operation will be described next.
加工ワークａが砥石１により研削加工が開始される
と、加工の進行につれて変化する加工ワークａの寸法を
インプロセスゲージ２が連続的に測定し、その測定出力
は演算部４に導入される。また、測定出力は、そのまま
インプロセス指示部５のメータ５′に表示される。When the work a is started to be ground by the grindstone 1, the in-process gauge 2 continuously measures the dimension of the work a, which changes as the processing proceeds, and the measurement output is introduced to the arithmetic unit 4. The measurement output is displayed as it is on the meter 5 'of the in-process instruction section 5.
演算部４においては、測定出力と記憶回路７から導入
される設定加工寸法信号とを常に演算比較し、両者の値
が一致すると、インプロセス指示部５により制御機構Ｃ
に信号が送られ砥石１が加工ワークａから離れて切込動
作は停止する。The arithmetic unit 4 always compares and compares the measured output with the set processing dimension signal introduced from the storage circuit 7, and when the values match, the in-process instructing unit 5 controls the control mechanism C.
And the grinding wheel 1 is separated from the workpiece a, and the cutting operation is stopped.
以上の動作が、インプロセス制御による定寸法研削の
シーケンスである。The above operation is the sequence of the constant size grinding by the in-process control.
零点較正のシーケンスは、上記定寸法研削シーケンス
と同時進行で行なわれる。すなわち、前進して加工ワー
ク寸法を測定したゲージ２は、後退すると、その後退位
置でマスター品ｂの寸法を測定し、その測定出力は零点
較正機構Ｂの演算回路部６に導入される。この演算回路
部６では導入された測定出力と、記憶回路７から導入さ
れる設定加工寸法とを常に演算比較し、その演算結果を
フィードバック信号指示部８に送る。The zero point calibration sequence is performed simultaneously with the constant size grinding sequence. That is, when the gauge 2 moves forward and measures the dimension of the processed workpiece, when it retreats, it measures the dimension of the master product b at the retracted position, and the measured output is introduced into the arithmetic circuit unit 6 of the zero point calibration mechanism B. The arithmetic circuit unit 6 always compares the measured output introduced and the set processing dimension introduced from the storage circuit 7, and sends the operation result to the feedback signal instruction unit 8.
フィードバック信号指示部８では、その演算結果に基
づいて補正量大又は補正量小のいずれかの零点補正のフ
ィードバック信号をインプロセス指示部５に送達する。
このフィードバック信号が導入されると、インプロセス
指示部５のメータ５′の零点がシフトし、そのシフトし
た零点に基づいてゲージ２は加工ワークａの寸法を測定
することになる。The feedback signal instructing unit 8 sends a feedback signal for zero correction of either the large correction amount or the small correction amount to the in-process instruction unit 5 based on the calculation result.
When this feedback signal is introduced, the zero point of the meter 5 'of the in-process instruction unit 5 shifts, and the gauge 2 measures the dimension of the work a based on the shifted zero point.
なお、上記のフィードバック信号を出す条件は、毎回
の測定ごとに行なう方法の他に、例えば次のような条件
に基づいて行なうようにしてもよい。すなわち、ゲージ
２で測定したマスター品ｂの寸法値を一旦演算回路部６
で記憶し、この記憶された所定個数の測定値の平均値
が、設定加工寸法に基づいて設定されたプラスマイナス
の基準値を越えるか、又はその基準値を超える測定値が
所定個数連続した場合に、フィードバック信号を出すよ
うにする。なお、この場合の設定加工寸法に対する基準
値や補正量、所定個数の数値は、工作機械の種類や加工
ワークの種類に応じて任意に設定する。The condition for outputting the feedback signal may be based on, for example, the following condition, in addition to the method for performing each measurement. That is, the dimension value of the master product b measured by the gauge 2 is temporarily
When the average value of the stored predetermined number of measurement values exceeds a plus or minus reference value set based on the set processing dimension or a predetermined number of measurement values exceeding the reference value continue Then, a feedback signal is output. In this case, the reference value, the correction amount, and the predetermined numerical value for the set processing dimension are arbitrarily set according to the type of the machine tool and the type of the workpiece.
以上説明したように、この発明は、加工位置近傍に設
置したマスター品と加工ワークをインプロセスゲージで
測定し、マスター品の測定寸法を用いてインプロセスゲ
ージの零点較正を行なうようにしたので、クーラント液
の温度変化による熱変位やゲージ摩耗による測定誤差を
無くすことができ、加工ワークの仕上り寸法を常に高い
加工精度で維持することができる。As described above, according to the present invention, the master product and the work to be machined installed near the processing position are measured with the in-process gauge, and the zero-point calibration of the in-process gauge is performed using the measured dimensions of the master product. Measurement errors due to thermal displacement and gauge wear due to a change in the temperature of the coolant can be eliminated, and the finished dimensions of the processed workpiece can always be maintained with high processing accuracy.
また、アフターゲージを用いないので、アフターゲー
ジのための設備スペースや設備コストを省くことができ
ると共に、アフターゲージハンドリングによるワークの
打きず発生を防止することができる利点がある。Further, since the after gauge is not used, there is an advantage that it is possible to save the space and equipment cost for the after gauge, and to prevent the work from hitting due to the after gauge handling.
第１図はこの発明を実施する研削盤を示す正面図、第２
図及び第３図はそれぞれ加工ワーク及びマスター品とゲ
ージの位置関係を示す図、第４図はこの発明を実施する
構成を示すブロック図である。 １……研削砥石、２……インプロセスゲージ、 Ａ……インプロセス機構、 Ｂ……零点較正機構、Ｃ……工作機械制御機構、 ａ……加工ワーク、ｂ……マスター品。FIG. 1 is a front view showing a grinding machine embodying the present invention, and FIG.
FIG. 3 and FIG. 3 are diagrams showing the positional relationship between the work and the master product and the gauge, respectively, and FIG. 4 is a block diagram showing a configuration for implementing the present invention. 1 ... grinding wheel, 2 ... in-process gauge, A ... in-process mechanism, B ... zero point calibration mechanism, C ... machine tool control mechanism, a ... machined work, b ... master product.
Claims (1)
ゲージで測定し、その測定値を設定加工寸法と比較して
工作機械に制御信号を伝達し、上記加工ワークの寸法を
制御する工作機械の寸法制御方法において、上記加工ワ
ークの加工位置近傍に上記設定加工寸法と同寸法のマス
ター品を設置し、このマスター品をインプロセスゲージ
で測定した値と上記設定加工寸法とを演算比較し、マス
ター品の測定値が設定加工寸法より変化したときフィー
ドバック信号によりインプロセスゲージの零点を較正す
るようにしたことを特徴とする工作機械の寸法制御方
法。1. A machine tool for continuously measuring the size of a work to be processed by an in-process gauge, comparing the measured value with a set work size, transmitting a control signal to the machine tool, and controlling the size of the work. In the dimension control method, a master product having the same size as the set processing dimension is installed near the processing position of the processed work, and a value measured with an in-process gauge of the master product is calculated and compared with the set processing dimension, A dimension control method for a machine tool, wherein a zero point of an in-process gauge is calibrated by a feedback signal when a measured value of a master product changes from a set processing dimension.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP22677188A JP2713584B2 (en) | 1988-09-08 | 1988-09-08 | Machine tool dimensional control method |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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| JPH02100858A JPH02100858A (en) | 1990-04-12 |
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Families Citing this family (3)
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| JP4898290B2 (en) * | 2006-05-22 | 2012-03-14 | 富士機械製造株式会社 | Work transfer device with electric chuck with measurement function |
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-
1988
- 1988-09-08 JP JP22677188A patent/JP2713584B2/en not_active Expired - Fee Related
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