JP2882867B2 - 可変ブレーキ付ｃ軸装置 - Google Patents
可変ブレーキ付ｃ軸装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、工作機械の改良されたブレーキ付Ｃ軸装置
に関するものである。
に関するものである。
従来の技術 従来、Ｃ軸装置を有する複合加工旋盤等工作機械にお
いては、ミーリングカッタ等の断続切削による切削時の
負荷の変動によりＣ軸制御の安定性悪化を防止するため
に、第４図に示すように主軸（Ｃ軸）101の後端にデイ
スクブレーキ102を設け、Ｃ軸制御をともなう切削開始
信号でブレーキオンして、減圧弁103にて調整した一定
圧力の圧油により、ブレーキをかけることにより切削時
の微振動を減少させて工具寿命の低下，加工精度の劣化
を防止する方法が行われている。
いては、ミーリングカッタ等の断続切削による切削時の
負荷の変動によりＣ軸制御の安定性悪化を防止するため
に、第４図に示すように主軸（Ｃ軸）101の後端にデイ
スクブレーキ102を設け、Ｃ軸制御をともなう切削開始
信号でブレーキオンして、減圧弁103にて調整した一定
圧力の圧油により、ブレーキをかけることにより切削時
の微振動を減少させて工具寿命の低下，加工精度の劣化
を防止する方法が行われている。
従来の技術で述べた、ブレーキ付Ｃ軸装置は、ブレー
キ圧力が一定のため、例えば設定したブレーキ圧力を越
える大きな切削負荷がかかると微振動が発生することが
ある。また逆にブレーキ圧力を過大にすると仕上切削等
の低速送り時にスティクスリップが発生するという問題
点を有していた。
キ圧力が一定のため、例えば設定したブレーキ圧力を越
える大きな切削負荷がかかると微振動が発生することが
ある。また逆にブレーキ圧力を過大にすると仕上切削等
の低速送り時にスティクスリップが発生するという問題
点を有していた。
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑
みなされたものであり、その目的とするところは、ブレ
ーキ圧力を位置追従誤差が許容値以下になるよう可変に
して、Ｃ軸位置制御の安定性を一層向上することのでき
る可変ブレーキ付Ｃ軸装置を提供しようとするものであ
る。
みなされたものであり、その目的とするところは、ブレ
ーキ圧力を位置追従誤差が許容値以下になるよう可変に
して、Ｃ軸位置制御の安定性を一層向上することのでき
る可変ブレーキ付Ｃ軸装置を提供しようとするものであ
る。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明における可変ブレ
ーキ付Ｃ軸装置は、切削時の前記回転軸の位置追従誤差
を検出する手段と、前記位置追従誤差の許容値とブレー
キ圧力の過大により前記回転軸のむら送りが発生する手
前の限界ブレーキ圧力とを記憶する手段と、検出した前
記位置追従誤差が前記許容値以下になるようブレーキ圧
力を増加するとともに前記限界ブレーキ圧力を越えない
ように圧力制御する手段とを含むものである。
ーキ付Ｃ軸装置は、切削時の前記回転軸の位置追従誤差
を検出する手段と、前記位置追従誤差の許容値とブレー
キ圧力の過大により前記回転軸のむら送りが発生する手
前の限界ブレーキ圧力とを記憶する手段と、検出した前
記位置追従誤差が前記許容値以下になるようブレーキ圧
力を増加するとともに前記限界ブレーキ圧力を越えない
ように圧力制御する手段とを含むものである。
作用 複合NC施盤の主軸チャックに把持された工作物に対す
る施削加工が終わって、工作物の端面又は外周面に対し
例えばエンドミル等回転工具により、Ｃ軸制御の切削送
りにより面削り加工を開始されると、Ｃ軸（主軸）に設
けられたデイスクブレーキがオンされ、同時にNC内にお
いて、Ｃ軸の回転角を検出する位置検出器の出力と位置
指令値との差（位置追従誤差）が求められて、回転工具
による負荷の変動により予め設定され記憶される許容値
を位置追従誤差が越えた場合、デイスクブレーキの圧力
を位置追従誤差が許容値以下になるまで増加して切削加
工を行う。但しこのブレーキ圧を増加する過程で、予め
設定された記憶される限界ブレーキ圧力に達した場合に
は、限界ブレーキ圧力にブレーキ圧力を設定して切削加
工を行う。
る施削加工が終わって、工作物の端面又は外周面に対し
例えばエンドミル等回転工具により、Ｃ軸制御の切削送
りにより面削り加工を開始されると、Ｃ軸（主軸）に設
けられたデイスクブレーキがオンされ、同時にNC内にお
いて、Ｃ軸の回転角を検出する位置検出器の出力と位置
指令値との差（位置追従誤差）が求められて、回転工具
による負荷の変動により予め設定され記憶される許容値
を位置追従誤差が越えた場合、デイスクブレーキの圧力
を位置追従誤差が許容値以下になるまで増加して切削加
工を行う。但しこのブレーキ圧を増加する過程で、予め
設定された記憶される限界ブレーキ圧力に達した場合に
は、限界ブレーキ圧力にブレーキ圧力を設定して切削加
工を行う。
実施例 実施例について、第１図〜第３図を参照して説明す
る。
る。
Ｃ軸付複合NC施盤において、主軸台に主軸１が回転可
能に支持され、主軸１の先端にチャック２が嵌着されて
いる。主軸台にはビルトインモータ３が組込まれてお
り、ビルトインモータ３は、NC装置のＣ軸サーボシステ
ムにより回転制御されるＣ軸サーボモータである。
能に支持され、主軸１の先端にチャック２が嵌着されて
いる。主軸台にはビルトインモータ３が組込まれてお
り、ビルトインモータ３は、NC装置のＣ軸サーボシステ
ムにより回転制御されるＣ軸サーボモータである。
主軸台の後端にはデイスクブレーキ４が設けられてお
り、デイスクブレーキ４は主軸１の後端にブレーキデイ
スク4aが、また主軸台の後端にブレーキパット4bが固着
され、油圧駆動よりかけ外しされるようになっている。
更にデイスクブレーキ４の隣に主軸１の回転角度位置を
検出する位置検出器５が設けられている。
り、デイスクブレーキ４は主軸１の後端にブレーキデイ
スク4aが、また主軸台の後端にブレーキパット4bが固着
され、油圧駆動よりかけ外しされるようになっている。
更にデイスクブレーキ４の隣に主軸１の回転角度位置を
検出する位置検出器５が設けられている。
デイスクブレーキ４に供給される油圧は、元圧Ｐより
電磁比例減圧弁６により圧力調整され、電磁切換弁７に
より切換えられて供給されるようになっている。
電磁比例減圧弁６により圧力調整され、電磁切換弁７に
より切換えられて供給されるようになっている。
一方刃物台８は、ベッド上のＺ軸方向の案内に沿って
移動位置決めされるとともに図示しない往復台上のＸ軸
方向の案内に沿って移動位置決めされ、刃物台８にタレ
ット９がＺ軸のまわりで旋回割出可能に設けられ、タレ
ット９の左側面に設けられた回転工具用取付ステーショ
ンに工具ホルダ10が着脱可能に装着され、工具ホルダ10
の回転工具軸にエンドミルＴが着脱可能に取付けられて
いる。
移動位置決めされるとともに図示しない往復台上のＸ軸
方向の案内に沿って移動位置決めされ、刃物台８にタレ
ット９がＺ軸のまわりで旋回割出可能に設けられ、タレ
ット９の左側面に設けられた回転工具用取付ステーショ
ンに工具ホルダ10が着脱可能に装着され、工具ホルダ10
の回転工具軸にエンドミルＴが着脱可能に取付けられて
いる。
第１図のブロック線図部分は、NCのＣ軸制御システム
と可変ブレーキ制御システムを表すもので、プログラム
メモリ11はテープ又はマニアル入力されたプログラムを
記憶する部分、プログラム解釈部12は記憶するプログラ
ムの内容を解釈して必要箇所に仕分ける部分、位置指令
演算部13は位置指令値を発生する部分、速度指令演算部
14及びその前段の加算器は入力された位置指令値と位置
検出器５からフイードバックされる現在位置とを比較し
て現在位置が指令値に近づくように信号を出力する部分
である。トルク指令演算部16及びその前段の加算器は位
置−速度変換部15からの現在速度と速度指令演算部14か
らの速度指令値とを比較して現在速度が速度指令値に近
づくように信号を出力する部分、パワー増幅部17はモー
タ３に電力を供給する部分であり、以上は一般的なNC回
路である。
と可変ブレーキ制御システムを表すもので、プログラム
メモリ11はテープ又はマニアル入力されたプログラムを
記憶する部分、プログラム解釈部12は記憶するプログラ
ムの内容を解釈して必要箇所に仕分ける部分、位置指令
演算部13は位置指令値を発生する部分、速度指令演算部
14及びその前段の加算器は入力された位置指令値と位置
検出器５からフイードバックされる現在位置とを比較し
て現在位置が指令値に近づくように信号を出力する部分
である。トルク指令演算部16及びその前段の加算器は位
置−速度変換部15からの現在速度と速度指令演算部14か
らの速度指令値とを比較して現在速度が速度指令値に近
づくように信号を出力する部分、パワー増幅部17はモー
タ３に電力を供給する部分であり、以上は一般的なNC回
路である。
Ｃ軸切削工程読取回路18はＣ軸の切削送り開始信号と
停止信号とを読み取ってブレーキ，オン／オフ回路19に
信号を出力する部分、ブレーキ，オン／オフ回路19は電
磁切換弁７のソレノイドSOL1を作動させてデイスクブレ
ーキ４を入切する回路で、以上は従来の技術でも使用さ
れている回路であり、次に述べるａ部が本発明にかかわ
る回路の部分である。
停止信号とを読み取ってブレーキ，オン／オフ回路19に
信号を出力する部分、ブレーキ，オン／オフ回路19は電
磁切換弁７のソレノイドSOL1を作動させてデイスクブレ
ーキ４を入切する回路で、以上は従来の技術でも使用さ
れている回路であり、次に述べるａ部が本発明にかかわ
る回路の部分である。
位置追従誤差検出部21は位置指令演算部13より位置指
令値と現在位置との誤差の値を検出する部分、設定値記
憶回路22は予め入力された位置追従誤差の許容値と，低
速送り時にスティクスリップが発生する手前の限界ブレ
ーキ圧力値とを記憶する回路、ブレーキ圧制御回路23は
入力された追従誤差の値が許容値に達するまでブレーキ
圧を増す信号を出力するとともに、万一許容値に達する
前に限界ブレーキ圧力値に達した場合には、ブレーキ圧
の増加を停止する信号を出力する部分である。圧力−電
圧変換回路24はブレーキ圧力値を電圧値に変換して電磁
比例減圧弁６のソレノイドSOL2に圧力に電圧を供給する
部分である。
令値と現在位置との誤差の値を検出する部分、設定値記
憶回路22は予め入力された位置追従誤差の許容値と，低
速送り時にスティクスリップが発生する手前の限界ブレ
ーキ圧力値とを記憶する回路、ブレーキ圧制御回路23は
入力された追従誤差の値が許容値に達するまでブレーキ
圧を増す信号を出力するとともに、万一許容値に達する
前に限界ブレーキ圧力値に達した場合には、ブレーキ圧
の増加を停止する信号を出力する部分である。圧力−電
圧変換回路24はブレーキ圧力値を電圧値に変換して電磁
比例減圧弁６のソレノイドSOL2に圧力に電圧を供給する
部分である。
続いて本実施例の作用を第２図のフローチャート図に
従って説明する。
従って説明する。
ステップS1において、エンドミルＴが回転され、Ｃ軸
駆動による切削送りでミーリング加工が開始されると、
ステップS2において、ブレーキ，オン／オフ回路19より
電圧が供給されてソレノイドSOL1が作動して電磁切換弁
７が切換えられ、デイスクブレーキ４が作動し主軸１に
ブレーキがかかる。ステップS3において、ブレーキ圧制
御回路23でミーリング加工による負荷の変動により生ず
る位置追従誤差と記憶回路22に記憶する許容値とを比較
して、追従誤差が基準値より大きいかが確認され、イエ
スの場合にはステップS4において、ソレノイドSOL2に供
給する電圧を変えて、例えば第３図に示すようにデイス
クブレーキ４のブレーキ圧力をΔP1からΔP3まで増す
と、追従誤差の値が次第に小さくなってδ1からδ3まで
下がる。ステップS5において、追従誤差が許容値より小
さいか又は等しいかが確認され、δ3まで下がった追従
誤差が許容値より僅かに小さい値になった場合に、イエ
スとなりステップS6において、今度はブレーキ圧力が限
界ブレーキ圧力より小さいかが確認され、イエスの場合
にはステップS7において、ブレーキ圧力が設定され、ス
テップS8において、切削加工が続行される。ステップS9
において、切削加工中に常時監視している追従誤差が許
容値より小さいまま維持されているかが確認され、イエ
スの場合にはそのまま切削加工が続行される。そしてス
テップS10において、切削終了信号により切削加工が終
了すると、ステップS11において、ソレノイドSOL2に供
給する電圧を変えて、ブレーキ圧力を最低に切換え、同
時にステップS12において電磁切換弁７が切換えられて
デイスクブレーキ４が切れる。
駆動による切削送りでミーリング加工が開始されると、
ステップS2において、ブレーキ，オン／オフ回路19より
電圧が供給されてソレノイドSOL1が作動して電磁切換弁
７が切換えられ、デイスクブレーキ４が作動し主軸１に
ブレーキがかかる。ステップS3において、ブレーキ圧制
御回路23でミーリング加工による負荷の変動により生ず
る位置追従誤差と記憶回路22に記憶する許容値とを比較
して、追従誤差が基準値より大きいかが確認され、イエ
スの場合にはステップS4において、ソレノイドSOL2に供
給する電圧を変えて、例えば第３図に示すようにデイス
クブレーキ４のブレーキ圧力をΔP1からΔP3まで増す
と、追従誤差の値が次第に小さくなってδ1からδ3まで
下がる。ステップS5において、追従誤差が許容値より小
さいか又は等しいかが確認され、δ3まで下がった追従
誤差が許容値より僅かに小さい値になった場合に、イエ
スとなりステップS6において、今度はブレーキ圧力が限
界ブレーキ圧力より小さいかが確認され、イエスの場合
にはステップS7において、ブレーキ圧力が設定され、ス
テップS8において、切削加工が続行される。ステップS9
において、切削加工中に常時監視している追従誤差が許
容値より小さいまま維持されているかが確認され、イエ
スの場合にはそのまま切削加工が続行される。そしてス
テップS10において、切削終了信号により切削加工が終
了すると、ステップS11において、ソレノイドSOL2に供
給する電圧を変えて、ブレーキ圧力を最低に切換え、同
時にステップS12において電磁切換弁７が切換えられて
デイスクブレーキ４が切れる。
またステップS3においてノーとなった場合にはステッ
プS5に飛んで、ブレーキ圧力を増加することなく最低の
ブレーキ圧力で切削加工が行われる。
プS5に飛んで、ブレーキ圧力を増加することなく最低の
ブレーキ圧力で切削加工が行われる。
またステップS9において、切削加工中に負荷が変動し
て追従誤差が基準値より大きくなった場合、ノーとなっ
てステップS4に戻されてブレーキ圧力が増加される。
またステップS6においてブレーキ圧力が限界圧と等しい
か又は大きくなった場合には、ステップS13において、
ブレーキ圧を限界圧に設定し、ステップS14において、
切削加工が続行され、切削終了信号が出るまでこの限界
ブレーキ圧力をかけた状態で切削が行われる。
て追従誤差が基準値より大きくなった場合、ノーとなっ
てステップS4に戻されてブレーキ圧力が増加される。
またステップS6においてブレーキ圧力が限界圧と等しい
か又は大きくなった場合には、ステップS13において、
ブレーキ圧を限界圧に設定し、ステップS14において、
切削加工が続行され、切削終了信号が出るまでこの限界
ブレーキ圧力をかけた状態で切削が行われる。
発明の効果 本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。
する効果を奏する。
予め限界ブレーキ圧力と、回転位置の追従誤差許容値
とを記憶させておき、ブレーキ圧力を限界圧力を越えな
い範囲内で位置追従誤差が許容値以下になるように制御
する手段を設けたので、Ｃ軸の位置制御が安定して良好
な切削を行うことができ、工具寿命の低下が防止でき
る。
とを記憶させておき、ブレーキ圧力を限界圧力を越えな
い範囲内で位置追従誤差が許容値以下になるように制御
する手段を設けたので、Ｃ軸の位置制御が安定して良好
な切削を行うことができ、工具寿命の低下が防止でき
る。
第１図は本実施例の一部複合NC施盤の構造図を含むブロ
ック線図、第２図は本実施例の作用説明用フローチャー
ト図、第３図はブレーキ圧力の変化による位置追従誤差
の変化を表すグラフ図、第４図は従来のブレーキ付Ｃ軸
装置の一部複合NC施盤の構造図を含むブロック線図であ
る。 ４……デイスクブレーキ ６……電磁比例減圧弁 ７……電磁切換弁 23……ブレーキ圧制御回路
ック線図、第２図は本実施例の作用説明用フローチャー
ト図、第３図はブレーキ圧力の変化による位置追従誤差
の変化を表すグラフ図、第４図は従来のブレーキ付Ｃ軸
装置の一部複合NC施盤の構造図を含むブロック線図であ
る。 ４……デイスクブレーキ ６……電磁比例減圧弁 ７……電磁切換弁 23……ブレーキ圧制御回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−195402（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−125751（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23Q 15/08
Claims (1)
- 【請求項１】切削時の負荷の変動による回転軸の回転角
度制御の位置追従誤差の増加を前記回転軸にブレーキ圧
力をかけることにより減少させるブレーキ付Ｃ軸装置に
おいて、切削時の前記回転軸の位置追従誤差を検出する
手段と、前記位置追従誤差の許容値とブレーキ圧力の過
大により前記回転軸のむら送りが発生する手前の限界ブ
レーキ圧力とを記憶する手段と、検出した前記位置追従
誤差が前記許容値以下になるようブレーキ圧力を増加す
るとともに前記限界ブレーキ圧力を越えないように圧力
制御する手段とを含んでなることを特徴とする可変ブレ
ーキ付Ｃ軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26067890A JP2882867B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 可変ブレーキ付ｃ軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26067890A JP2882867B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 可変ブレーキ付ｃ軸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04141347A JPH04141347A (ja) | 1992-05-14 |
| JP2882867B2 true JP2882867B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=17351257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26067890A Expired - Fee Related JP2882867B2 (ja) | 1990-09-29 | 1990-09-29 | 可変ブレーキ付ｃ軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2882867B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6992380B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2022-01-13 | ブラザー工業株式会社 | 工作機械、ブレーキ故障判断方法、及びコンピュータプログラム |
| JP7134031B2 (ja) * | 2018-09-05 | 2022-09-09 | オークマ株式会社 | 数値制御方法及び数値制御装置 |
-
1990
- 1990-09-29 JP JP26067890A patent/JP2882867B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04141347A (ja) | 1992-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |