JP3099386B2 - Processing equipment - Google Patents

Processing equipment

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JP3099386B2
JP3099386B2 JP03034415A JP3441591A JP3099386B2 JP 3099386 B2 JP3099386 B2 JP 3099386B2 JP 03034415 A JP03034415 A JP 03034415A JP 3441591 A JP3441591 A JP 3441591A JP 3099386 B2 JP3099386 B2 JP 3099386B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は工作物を回転駆動して加
工を行う加工装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus for processing a workpiece by rotating the workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、工作物を回転駆動して加工を行う
加工装置としては、例えば工作物を非真円形状に切削加
工する非真円創成装置がある。この非真円創成装置は、
軸線方向に進退移動する進退駆動部材を備えたボイスコ
イル型のリニヤモータと、前記進退駆動部材と結合さ
れ、リニヤガイドによって進退可能に案内されたテーブ
ルと、このテーブル上に固設された工具取り付け台と、
この工具取り付け台に圧電アクチュエータを設け、この
圧電アクチュエータによって進退駆動される切削工具か
ら構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a processing apparatus for rotating a workpiece to perform processing, for example, there is a non-round forming apparatus for cutting a workpiece into a non-round shape. This non-roundness generating device
A voice coil type linear motor having an advance / retreat drive member which moves in the axial direction, a table coupled to the advance / retreat drive member and guided by a linear guide so as to be able to advance / retreat, and a tool mount fixed on the table When,
The tool mounting base is provided with a piezoelectric actuator, and is constituted by a cutting tool driven forward and backward by the piezoelectric actuator.

【0003】そして、非真円プロフィルデータに基づい
て前記リニヤモータ並びに圧電アクチュエータに入力さ
れる信号に応じて工具取り付け台とバイトとをそれぞれ
進退作動し、この両者の作動が合成されて切削工具を非
真円プロフィルデータに即した位置へ動かし、工作物を
非真円形状に創成切削加工するものである。
[0003] Based on the non-circular profile data, the tool mounting table and the cutting tool are respectively advanced and retracted in response to signals input to the linear motor and the piezoelectric actuator. The workpiece is moved to a position corresponding to the perfect circular profile data, and the workpiece is cut and formed into a non-circular shape.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述したような非真円
創成装置では、加工時間の短縮のため、工作物をより高
速回転させる必要がある。また、ピストンのような工作
物では、軽量化のため、より肉厚をより薄くする必要が
ある。このため工作物を高速回転させると、遠心力によ
り工作物が弾性変形し、膨張するため加工誤差が生じる
という問題があった。
In the non-roundness generating apparatus as described above, it is necessary to rotate the workpiece at a higher speed in order to shorten the processing time. Further, in the case of a workpiece such as a piston, it is necessary to make the wall thickness thinner in order to reduce the weight. For this reason, when the workpiece is rotated at a high speed, the workpiece is elastically deformed by the centrifugal force and expands, thereby causing a problem that a processing error occurs.

【0005】本発明は以上の問題点を解決するためにな
されたものであり、工作物を高速回転させた時の遠心力
に影響されず、高精度の加工が可能な加工装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a processing apparatus capable of performing high-precision processing without being affected by centrifugal force when a workpiece is rotated at high speed. With the goal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上述した目的を
達成する手段として、図1に示すように工作物Wを回転
駆動するとともにこの回転軸線方向に進退移動する主軸
台70を有し、工作物Wの形状を決定する目標値に基づ
いて工具20を前記主軸台70の進退方向と直交する方
向に進退駆動させ、工作物Wを所望の形状に加工する加
工装置において、工作物の側方に位置決めされ工作物W
の形状を測定する膨張量検出センサ60と、工作物Wを
加工時の速度よりも小さい速度で回転させ、前記工作物
Wの回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セン
サ60より検出して記憶する低速度データ記憶手段1
と、前記工作物Wを加工時の速度で回転させ、前記工作
物Wの回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セ
ンサ60より検出して記憶する加工速度データ記憶手段
2と、前記低速度データ記憶手段1のデータと前記加工
速度データ記憶手段2のデータ同士を減算することによ
って前記工作物Wの各位置の膨張量を算出する膨張量算
出手段3と、前記膨張量算出手段3より得られた膨張量
と前記目標値とから補正目標値を算出する目標値補正手
段4と、この目標値補正手段4によって算出された補正
目標値によって前記工具20を駆動して前記工作物Wの
加工を実行する加工実行手段5を備えたものである。
According to the present invention, as a means for achieving the above-mentioned object, as shown in FIG. 1, there is provided a headstock 70 for rotating and driving a workpiece W and moving forward and backward in the direction of the rotation axis. In a processing apparatus for processing the workpiece W into a desired shape by moving the tool 20 forward and backward in a direction orthogonal to the forward and backward direction of the headstock 70 based on a target value for determining the shape of the workpiece W, Workpiece W
The expansion amount detection sensor 60 for measuring the shape of the workpiece W, and the workpiece W is rotated at a speed smaller than the speed at the time of machining, and the position data for the rotation angle of the workpiece W is detected from the expansion amount detection sensor 60 and stored. Low speed data storage means 1
A processing speed data storage means 2 for rotating the workpiece W at a speed at the time of processing, and detecting and storing position data with respect to a rotation angle of the workpiece W from the expansion amount detection sensor 60; The expansion amount calculation means 3 calculates the expansion amount at each position of the workpiece W by subtracting the data in the storage means 1 and the data in the machining speed data storage means 2, and the expansion amount calculation means 3 obtains the expansion amounts. Target value correction means 4 for calculating a correction target value from the expanded amount and the target value, and the tool 20 is driven by the correction target value calculated by the target value correction means 4 to process the workpiece W. It is provided with processing execution means 5 for executing.

【0007】[0007]

【作用】主軸台70に固定された工作物Wを加工時の速
度よりも小さい速度で回転させる。この時膨張量検出セ
ンサ60より検出される工作物Wの位置データを低速度
データ記憶手段1は前記工作物Wの検出位置に対応させ
て記憶する。次に工作物Wを加工時の速度で回転させ、
この時膨張量検出センサ60より検出される工作物Wの
位置データを加工速度データ記憶手段2は前記工作物W
の検出位置に対応させて記憶する。膨張量算出手段3は
低速度データ記憶手段1と加工速度データ記憶手段2か
ら得られたデータを工作物Wの各位置毎に減算し、工作
物Wの各位置の膨張量を算出する。目標値補正手段4
は、膨張量算出手段3より得られた膨張量により目標値
を補正して膨張量を考慮した補正目標値を算出する。加
工実行手段5は、この目標値補正手段4によって算出さ
れた補正目標値に基づいて工具20を駆動して工作物W
の加工を実行する。
The workpiece W fixed to the headstock 70 is rotated at a speed lower than the speed at the time of machining. At this time, the low speed data storage means 1 stores the position data of the workpiece W detected by the expansion amount detection sensor 60 in correspondence with the detected position of the workpiece W. Next, the workpiece W is rotated at the processing speed,
At this time, the processing speed data storage means 2 stores the position data of the workpiece W detected by the expansion amount detecting sensor 60 into the workpiece W.
Is stored in association with the detection position. The expansion amount calculation means 3 subtracts the data obtained from the low speed data storage means 1 and the processing speed data storage means 2 for each position of the workpiece W to calculate the expansion amount of each position of the workpiece W. Target value correction means 4
Calculates a correction target value in which the target value is corrected based on the expansion amount obtained by the expansion amount calculation means 3 and the expansion amount is taken into consideration. The machining execution means 5 drives the tool 20 based on the correction target value calculated by the target value correction means 4 and
Execute processing.

【0008】[0008]

【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。図2,図3,図4に示すようにベース10上に
は、油圧静圧軸受11を載置固定した固定基台12と、
リニアモータであるボイスコイルモータ31(以下VC
Mと略称する)を載置固定した固定基台32が設けられ
ている。油圧静圧軸受11は断面矩形のラム13をX軸
方向に進退自在に支持している。ラム13の先端部に
は、嵌装孔14を形成し圧電アクチュエータ15を嵌装
するとともに、スペーサ17を介して2枚のダイヤフラ
ム18,18を固定し、このダイヤフラム18,18に
より工具嵌着部19を支持する。工具嵌着部19には切
削工具20を嵌着する。そして、圧電アクチュエータ1
5には押圧駆動部材21を当接させるとともに、そのフ
ランジ22をダイヤフラム18に連結し、圧電アクチュ
エータ15に入力される駆動指令信号に応じて切削工具
20をX軸方向に進出駆動する。2枚のダイヤフラム1
8,18は圧電アクチュエータ15の作動により進出し
た切削工具20を後退させる。23は変位センサであっ
て、圧電アクチュエータ15の作動による切削工具20
の変位を検出する。ラム13にはリニアエンコーダ24
を固定し、このリニアエンコーダ24の変位を油圧静圧
軸受11に固設した読み取りヘッド25によって検出す
ることにより、ラム13の変位を検出するようになって
いる。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 2, 3, and 4, a fixed base 12 on which a hydrostatic bearing 11 is mounted and fixed is provided on a base 10.
Voice coil motor 31 (hereinafter referred to as VC) which is a linear motor
A fixed base 32 on which is mounted and fixed is provided. The hydrostatic bearing 11 supports a ram 13 having a rectangular cross section so as to be able to advance and retreat in the X-axis direction. At the tip of the ram 13, a fitting hole 14 is formed, a piezoelectric actuator 15 is fitted, and two diaphragms 18, 18 are fixed via a spacer 17, and a tool fitting portion is formed by the diaphragms 18, 18. Support 19 A cutting tool 20 is fitted to the tool fitting portion 19. And the piezoelectric actuator 1
A pressing drive member 21 is brought into contact with 5, a flange 22 thereof is connected to the diaphragm 18, and the cutting tool 20 is driven to advance in the X-axis direction according to a drive command signal input to the piezoelectric actuator 15. Two diaphragms 1
8 and 18 retract the cutting tool 20 that has advanced by the operation of the piezoelectric actuator 15. Numeral 23 denotes a displacement sensor, which is a cutting tool 20 operated by the piezoelectric actuator 15.
The displacement of is detected. The ram 13 has a linear encoder 24
Is fixed, and the displacement of the ram 13 is detected by detecting the displacement of the linear encoder 24 by the read head 25 fixed to the hydraulic hydrostatic bearing 11.

【0009】固定基台32上に載置固定したVCM31
は、固定マグネット33,33と、ムービングコイル3
4,34を巻装した可動子35とから構成され、可動子
35の先端とラム13の後端とを直列状に連結する。図
2、図3に示すように工作物Wは、X軸と直交するZ軸
方向に進退可能なテーブル72上の主軸台70の主軸2
6に取り付けられ、Z軸と平行なC軸回りに回転する。
テーブル72はテーブル駆動モータ73により回動され
る送りネジ74を介して進退駆動され、主軸26は主軸
駆動モータ71により回転駆動される。また、この工作
物Wの側方にはベース10に固定されたレーザスキャン
方式の膨張量検出センサ60が配設されている。
A VCM 31 mounted and fixed on a fixed base 32
Are fixed magnets 33, 33 and moving coil 3
4, 34 are wound around the movable element 35, and the front end of the movable element 35 and the rear end of the ram 13 are connected in series. As shown in FIGS. 2 and 3, the workpiece W includes a spindle 2 of a headstock 70 on a table 72 which can move in a Z-axis direction orthogonal to the X-axis.
6 and rotates about a C-axis parallel to the Z-axis.
The table 72 is driven forward and backward via a feed screw 74 rotated by a table drive motor 73, and the main shaft 26 is driven to rotate by a main shaft drive motor 71. Further, a laser scan type expansion amount detection sensor 60 fixed to the base 10 is disposed on the side of the workpiece W.

【0010】次に本実施例の制御系を示す図2、図5に
よって説明する。制御装置は、主にCPU80、ROM
81およびRAM82から成り立っている。ROM8
1、RAM82には、それぞれ後述するコントロールプ
ログラムエリア81aとデータエリア82aとを有して
いる。CPU80には、種々のデータ入力を行うデータ
入力装置87がインターフェース(I/F)88を介し
て接続されるとともに、膨張量検出センサ60がセンサ
コントローラ(SC)89を介して接続されている。ま
た、CPU80には主軸駆動モータ71、テーブル駆動
モータ73、VCM31および圧電アクチュエータ15
をそれぞれ制御するC軸モータドライブユニット86、
Z軸モータドライブユニット85、VCMドライブユニ
ット83および圧電アクチュエータドライブユニット8
4が接続されている。C軸モータドライブユニット86
は、CPU80から指令パルスを入力するとともに主軸
駆動モータ71に取り付けられた速度検出器91からの
速度フィードバック信号を入力し、主軸駆動モータ71
を駆動制御する。Z軸モータドライブユニット85は、
CPU80から指令パルスを入力するとともにテーブル
駆動モータ73に取り付けられた位置検出器92と速度
検出器91からの位置および速度フィードバック信号を
入力し、テーブル駆動モータ73を駆動制御する。
Next, a control system according to this embodiment will be described with reference to FIGS. The control device is mainly CPU 80, ROM
81 and a RAM 82. ROM8
1. The RAM 82 has a control program area 81a and a data area 82a which will be described later. A data input device 87 for performing various data inputs is connected to the CPU 80 via an interface (I / F) 88, and the expansion amount detection sensor 60 is connected via a sensor controller (SC) 89. Further, the CPU 80 includes a main shaft drive motor 71, a table drive motor 73, a VCM 31, and a piezoelectric actuator 15.
C-axis motor drive unit 86 for controlling
Z-axis motor drive unit 85, VCM drive unit 83, and piezoelectric actuator drive unit 8
4 are connected. C-axis motor drive unit 86
Receives a command pulse from the CPU 80 and a speed feedback signal from a speed detector 91 attached to the spindle drive motor 71,
Drive control. The Z-axis motor drive unit 85
A command pulse is input from the CPU 80 and the position and speed feedback signals from the position detector 92 and the speed detector 91 attached to the table drive motor 73 are input to drive and control the table drive motor 73.

【0011】図5に詳細を示すようにVCMドライブユ
ニット83は、低周波成分からなる指令値データを記憶
する指令値メモリ95、D/A変換器96、サーボドラ
イバ97および応答カウンタ98から構成されている。
指令値メモリ95に記憶された指令値はD/A変換器9
6を介してD/A変換された後、サーボドライバ97に
伝えられ、サーボドライバ97はこの指令値によりVC
M31を駆動するようになっている。VCM31の変位
は上述したようにリニアエンコーダ24により検出さ
れ、この値が周波数電圧変換回路(F/V)94により
電圧信号が速度信号に変換されて速度信号としてサーボ
ドライバ97に速度フィードバックされるとともに、応
答カウンタ98により位置信号が検出されて、このフィ
ードバック信号により指令値との位置偏差がD/A変換
器96に出力されている。
As shown in detail in FIG. 5, the VCM drive unit 83 comprises a command value memory 95 for storing command value data composed of low frequency components, a D / A converter 96, a servo driver 97, and a response counter 98. I have.
The command value stored in the command value memory 95 is stored in the D / A converter 9.
6 is transmitted to the servo driver 97 after the D / A conversion, and the servo driver 97 uses this command value to set the VC
M31 is driven. The displacement of the VCM 31 is detected by the linear encoder 24 as described above, and this value is converted into a speed signal by a frequency / voltage conversion circuit (F / V) 94 and fed back to the servo driver 97 as a speed signal. The position signal is detected by the response counter 98, and the position deviation from the command value is output to the D / A converter 96 by the feedback signal.

【0012】圧電アクチュエータドライブユニット84
は、高周波成分からなる指令値データを記憶する指令値
メモリ99、D/A変換器46および高圧電源47から
構成されている。指令値メモリ99に記憶された指令値
はD/A変換器46を介してD/A変換された後、高圧
電源47に伝えられ、高圧電源47はこの指令値により
圧電アクチュエータ15を駆動するようになっている。
圧電アクチュエータ15の変位は上述した変位センサ2
3により検出され、この位置信号がフィードバックされ
て指令値との位置偏差が高圧電源47に出力されてい
る。
The piezoelectric actuator drive unit 84
Is composed of a command value memory 99 for storing command value data composed of high frequency components, a D / A converter 46, and a high voltage power supply 47. The command value stored in the command value memory 99 is D / A-converted via the D / A converter 46, and then transmitted to the high-voltage power supply 47. The high-voltage power supply 47 drives the piezoelectric actuator 15 based on the command value. It has become.
The displacement of the piezoelectric actuator 15 is determined by the displacement sensor 2 described above.
3, the position signal is fed back, and the position deviation from the command value is output to the high voltage power supply 47.

【0013】また、指令値メモリ95,99には、工作
物Wの回転角度に対応した指令値を読み出すために、主
軸駆動モータ71に取り付けられた位置検出器90から
の位置信号がフィードバックされている。上述したRO
M81にはコントロールプログラムエリア81aが形成
されている。コントロールプログラムエリア81aは指
令値演算等のデータ処理を行うデータ処理プログラム8
11と、このデータ処理プログラム811で用いられる
フーリエ変換プログラム812および逆フーリエ変換プ
ログラム813と、目標値の補正を行う目標値補正プロ
グラム814と、以上のプログラムにより算出された指
令値に基づいて実際に工作物Wの加工を実行する加工プ
ログラム815が記憶されている。
In order to read out a command value corresponding to the rotation angle of the workpiece W, a position signal from a position detector 90 attached to the spindle drive motor 71 is fed back to the command value memories 95 and 99. I have. RO mentioned above
A control program area 81a is formed in M81. The control program area 81a stores a data processing program 8 for performing data processing such as command value calculation.
11, a Fourier transform program 812 and an inverse Fourier transform program 813 used in the data processing program 811, a target value correction program 814 for correcting a target value, and a command value actually calculated based on the above program. A machining program 815 for executing machining of the workpiece W is stored.

【0014】また、RAM82にはデータエリア82a
が形成されている。データエリア82aにはデータ入力
装置87から入力された工作物の非真円形状を決定する
非真円プロフィルデータとしての目標値記憶領域821
と、目標値補正プログラム814により補正された補正
目標値を記憶する補正目標値記憶領域822と、目標値
または補正目標値をフーリエ変換プログラム812によ
ってフーリエ変換したデータを記憶するフーリエ変換デ
ータ領域823と、テーブル72の送り量等の加工デー
タを記憶する加工データ記憶領域824と、膨張量検出
センサ60からのセンサデータを記憶するセンサデータ
領域825とを有している。
The RAM 82 has a data area 82a.
Are formed. In the data area 82a, a target value storage area 821 as non-roundness profile data for determining a non-roundness shape of the workpiece input from the data input device 87.
A correction target value storage area 822 for storing a correction target value corrected by the target value correction program 814; and a Fourier transform data area 823 for storing data obtained by Fourier-transforming the target value or the correction target value by the Fourier transform program 812. , A processing data storage area 824 for storing processing data such as the feed amount of the table 72, and a sensor data area 825 for storing sensor data from the expansion amount detection sensor 60.

【0015】以上の構成より本実施例の非真円創成装置
において、通常、データ処理プログラム811は、目標
値記憶領域821に記憶さた目標値をフーリエ変換プロ
グラム812によって工作物の回転角速度ωの関数であ
る周波数関数に変換するとともに、高周波でストローク
の小さなデータと、低周波でストロークの大きなデータ
に分離する。高周波成分は、逆フーリエ変換プログラム
813により高周波からなる非真円プロフィルデータに
戻され、指令値として圧電アクチュエータドライブユニ
ット84の指令値メモリ99に記憶される。また、低周
波成分は、同様に低周波からなる非真円プロフィルデー
タに戻され、指令値としてVCMドライブユニット83
の指令値メモリ95に記憶される。
With the above configuration, in the non-roundness generating apparatus according to the present embodiment, the data processing program 811 usually uses the Fourier transform program 812 to convert the target value stored in the target value storage area 821 into the rotational angular velocity ω of the workpiece. The data is converted into a frequency function, which is a function, and is separated into high-frequency, small-stroke data and low-frequency, large-stroke data. The high-frequency component is returned to non-circular profile data composed of high frequency by the inverse Fourier transform program 813 and stored in the command value memory 99 of the piezoelectric actuator drive unit 84 as a command value. The low frequency component is also returned to non-circular profile data similarly composed of low frequency, and the VCM drive unit 83
Is stored in the command value memory 95.

【0016】以上のように、VCM31および圧電アク
チュエータ15がそれぞれ指令値メモリ95,99に記
憶された指令値によって制御されるとともに、両者の動
作が複合されて非真円プロフィルデータに即して、切削
工具20の半径方向の刃先位置を制御し、工作物Wを非
真円形状に切削加工する。次に図6に示すフローチャー
トにより本実施例の作用を説明する。本実施例は従来か
ら行われている目標値から所望の非真円プロフィル形状
である応答値を得るために目標値を繰り返し補正して適
切な指令値を求める繰り返し補正処理の前処理として行
われる。
As described above, the VCM 31 and the piezoelectric actuator 15 are controlled by the command values stored in the command value memories 95 and 99, respectively, and the operations of the two are combined to form the non-circular profile data. The position of the cutting edge in the radial direction of the cutting tool 20 is controlled to cut the workpiece W into a non-circular shape. Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The present embodiment is performed as a pre-process of a repetitive correction process of repeatedly correcting a target value to obtain an appropriate command value in order to obtain a response value having a desired non-circular profile shape from a target value conventionally performed. .

【0017】ステップ100では、切削工具20を後退
させた状態にしておき、膨張量を検出するための工作物
Wの先端に膨張量検出センサ60が位置するように主軸
台70を位置決めする。この時用いられる工作物Wは、
加工する前のものを用いるが、場合によって理想的に加
工された工作物を用いても良い。ステップ102では、
主軸26をC軸回りに極低角速度ω0で回転を開始する
とともに、速度V0でZ軸方向に主軸台70の移動を開
始する。この時の角速度ω0は加工時の回転角速度ω1
よりも非常に小さく、工作物Wが遠心力によって膨張し
ない程度の角速度である。また、主軸台70の移動速度
V0は加工時の移動速度V1から下式のようにして算出
する。
In step 100, the cutting tool 20 is retracted, and the headstock 70 is positioned so that the expansion amount detection sensor 60 is located at the tip of the workpiece W for detecting the expansion amount. The workpiece W used at this time is
Although a workpiece before processing is used, an ideally processed workpiece may be used in some cases. In step 102,
The main shaft 26 starts rotating around the C axis at an extremely low angular velocity ω0, and the movement of the headstock 70 in the Z axis direction starts at a velocity V0. The angular velocity ω0 at this time is the rotational angular velocity ω1 during machining.
This is an angular velocity that is much smaller than that of the workpiece W and does not expand the workpiece W due to centrifugal force. The moving speed V0 of the headstock 70 is calculated from the moving speed V1 at the time of machining as in the following equation.

【0018】V0=V1×ω0/ω1 ただし、上述した移動速度V0はセンサデータのサンプ
リング量より任意に決定され、特に上式に指定さるもの
ではない。ステップ104では、膨張量検出センサ60
を作動させ、ステップ102における膨張量検出センサ
60から工作物W表面までの距離データD0をZ軸方向
の主軸台70の位置LとC軸回りの主軸26の回転角度
θとを対応させて、センサデータ記憶領域825にサン
プルデータとして記憶していく。
V0 = V1 × ω0 / ω1 However, the above-mentioned moving speed V0 is arbitrarily determined from the sampling amount of the sensor data, and is not particularly specified by the above equation. In step 104, the expansion amount detection sensor 60
Is operated, the distance data D0 from the expansion amount detection sensor 60 to the surface of the workpiece W in step 102 is associated with the position L of the headstock 70 in the Z-axis direction and the rotation angle θ of the main shaft 26 around the C-axis, It is stored as sample data in the sensor data storage area 825.

【0019】ステップ106では、主軸台70がZ軸方
向に所定量移動し、工作物Wに関する距離データD0が
全て記憶されたか否かを判断する。主軸台70がZ軸方
向に所定量移動し、距離データD0が全て記憶されたな
らば(YES)、ステップ108に移動する。また、主
軸台70がまだZ軸方向に所定量移動していないならば
(NO)、距離データD0の記憶をまだ終えていないも
のとしてステップ104に戻る。
In step 106, it is determined whether or not the headstock 70 has moved by a predetermined amount in the Z-axis direction and all the distance data D0 relating to the workpiece W has been stored. If the headstock 70 has moved a predetermined amount in the Z-axis direction and all the distance data D0 has been stored (YES), the process moves to step 108. If the headstock 70 has not yet moved by the predetermined amount in the Z-axis direction (NO), the process returns to step 104 assuming that the storage of the distance data D0 has not been completed yet.

【0020】ステップ108では、ステップ100と同
様に工作物Wの先端に膨張量検出センサ60が位置する
ように主軸台70の位置を膨張量検出開始位置に位置決
めする。ステップ110では、主軸26をC軸回りに加
工時と同じ角速度ω1で回転させるとともに、加工時と
同じ速度V1でZ軸方向に移動を開始する。
In step 108, similarly to step 100, the position of the headstock 70 is positioned at the expansion amount detection start position so that the expansion amount detection sensor 60 is located at the tip of the workpiece W. In step 110, the main shaft 26 is rotated around the C axis at the same angular velocity ω1 as during processing, and starts moving in the Z-axis direction at the same speed V1 as during processing.

【0021】ステップ112では、膨張量検出センサ6
0を作動させ、ステップ110における膨張量検出セン
サ60から工作物W表面までの距離データD1をZ軸方
向の主軸台70の位置LとC軸回りの主軸26の回転角
度θとを対応させて、膨張データ記憶メモリ61にサン
プルデータとして記憶していく。ステップ114では、
主軸台70がZ軸方向に所定量移動し、工作物Wに関す
る距離データD1が全て記憶されたか否かを判断する。
主軸台70がZ軸方向に所定量移動し、距離データD1
が全て記憶されたならば(YES)、ステップ116に
移動する。また、主軸台70がまだZ軸方向に所定量移
動していないならば(NO)、距離データD1の記憶を
まだ終えていないものとしてステップ112に戻る。
In step 112, the expansion amount detecting sensor 6
0, the distance data D1 from the expansion amount detection sensor 60 to the surface of the workpiece W in step 110 is associated with the position L of the headstock 70 in the Z-axis direction and the rotation angle θ of the main shaft 26 about the C-axis. , And stored in the expansion data storage memory 61 as sample data. In step 114,
It is determined whether the headstock 70 has moved a predetermined amount in the Z-axis direction and all the distance data D1 for the workpiece W has been stored.
The headstock 70 moves a predetermined amount in the Z-axis direction, and the distance data D1
Are stored (YES), the process moves to step 116. If the headstock 70 has not yet moved the predetermined amount in the Z-axis direction (NO), the process returns to step 112 on the assumption that the storage of the distance data D1 has not been completed.

【0022】ステップ116では、ステップ104,1
12で記憶したサンプルデータである距離データD0,
D1からN個の主要な位置に関するデータを取り出す。
即ち、目標値記憶領域821に記憶されているN個の目
標値に対応するように、主軸台70の位置LとC軸回り
の主軸26の回転角度θからN個の距離データD0
(i),D1(i)(i=1〜N)を抽出する。
In step 116, steps 104, 1
12, the distance data D0,
Extract data for N major locations from D1.
That is, N distance data D0 are calculated from the position L of the headstock 70 and the rotation angle θ of the main shaft 26 around the C axis so as to correspond to the N target values stored in the target value storage area 821.
(I), D1 (i) (i = 1 to N) are extracted.

【0023】ステップ118では、目標値記憶領域82
1に記憶されているN個の目標値に対応する膨張量B
(i)(i=1〜N)を下式から算出する。 B(i)=D1(i)−D0(i) ステップ120では、膨張量B(i)を基づいてN個の
目標値を補正する。即ち、各目標値に対応する膨張量B
(i)を加えることにより、膨張量を考慮した補正目標
値を算出する。
In step 118, target value storage area 82
The expansion amount B corresponding to the N target values stored in 1
(I) (i = 1 to N) is calculated from the following equation. B (i) = D1 (i) -D0 (i) In step 120, N target values are corrected based on the expansion amount B (i). That is, the expansion amount B corresponding to each target value
By adding (i), a correction target value considering the expansion amount is calculated.

【0024】以上の過程によって求めた補正目標値を用
いて加工を行うことにより、工作物Wを回転させる時に
作用する遠心力による工作物Wの膨張によって、誤差が
生じることなく工作物Wの加工を行うことができる。
尚、上述した実施例では加工装置として非真円創成装置
を用いたが、工作物を回転駆動して加工する加工装置で
あれば特に非真円創成装置に限定されるものではない。
By performing machining using the correction target value obtained by the above process, the workpiece W can be machined without any error due to expansion of the workpiece W due to centrifugal force acting when rotating the workpiece W. It can be performed.
In the above-described embodiment, a non-round forming apparatus is used as a processing apparatus. However, the processing apparatus is not particularly limited to a non-round forming apparatus as long as it is a processing apparatus that rotates and processes a workpiece.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上、述べたように本発明の加工装置
は、加工時に作用する遠心力による工作物の膨張量を算
出し、この膨張量を考慮した目標値を決定できるので、
工作物に作用する遠心力よって加工誤差が生じることを
防止できる。また、加工速度に応じた膨張量が検出でき
るので、この膨張量を用いて目標値を補正することによ
り高速度で工作物を加工することができる。
As described above, the processing apparatus according to the present invention can calculate the expansion amount of the workpiece due to the centrifugal force acting at the time of processing and determine the target value in consideration of the expansion amount.
It is possible to prevent a processing error from occurring due to the centrifugal force acting on the workpiece. Further, since the expansion amount corresponding to the processing speed can be detected, the workpiece can be processed at a high speed by correcting the target value using the expansion amount.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の加工装置の全体構成を示す図である。FIG. 1 is a view showing the overall configuration of a processing apparatus according to the present invention.

【図2】本実施例の非真円創成装置の全体構成を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an entire configuration of a non-roundness generating apparatus according to the present embodiment.

【図3】図2におけるA−A断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. 2;

【図4】図3におけるB−B断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3;

【図5】本実施例の非真円創成装置の制御系の主要部を
示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a main part of a control system of the non-roundness generating apparatus of the present embodiment.

【図6】本実施例の作用を説明するためのフローチャー
トである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 低速度データ記憶手段 2 加工速度データ記憶手段 3 膨張量算出手段 4 目標値補正手段 5 加工実行手段 15 圧電アクチュエータ 31 リニアモータ 60 膨張量検出センサ 70 主軸台 W 工作物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Low speed data storage means 2 Processing speed data storage means 3 Expansion amount calculation means 4 Target value correction means 5 Processing execution means 15 Piezoelectric actuator 31 Linear motor 60 Expansion amount detection sensor 70 Headstock W Workpiece

フロントページの続き (72)発明者 高橋 俊博 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 審査官 八木 誠 (56)参考文献 特開 昭60−114445(JP,A) 特開 平3−255927(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiro Takahashi 1-1-1, Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. 3-255927 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23Q 15/00-15/28 B23Q 17/00-23/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 工作物を回転駆動するとともにこの回転
軸線方向に進退移動する主軸台を有し、工作物の形状を
決定する目標値に基づいて工具を前記主軸台の進退方向
と直交する方向に進退駆動させ、工作物を所望の形状に
加工する加工装置において、工作物の側方に位置決めさ
れ工作物の形状を測定する膨張量検出センサと、工作物
を加工時の速度よりも小さい速度で回転させ、前記工作
物の回転角度に対する位置データを前記膨張量検出セン
サより検出して記憶する低速度データ記憶手段と、前記
工作物を加工時の速度で回転させ、前記工作物の回転角
度に対する位置データを前記膨張量検出センサより検出
して記憶する加工速度データ記憶手段と、前記低速度デ
ータ記憶手段のデータと前記加工速度データ記憶手段の
データ同士を減算することによって前記工作物の各位置
の膨張量を算出する膨張量算出手段と、前記膨張量算出
手段より得られた膨張量と前記目標値とから補正目標値
を算出する目標値補正手段と、この目標値補正手段によ
って算出された補正目標値によって前記工具を駆動して
前記工作物の加工を実行する加工実行手段を備えたこと
を特徴とする加工装置。
1. A headstock that drives a workpiece to rotate and moves back and forth in the direction of the rotation axis, and moves a tool in a direction orthogonal to the direction of movement of the headstock based on a target value that determines the shape of the workpiece. In a processing device for processing a workpiece into a desired shape by driving the workpiece forward and backward, an expansion amount detection sensor positioned on the side of the workpiece and measuring the shape of the workpiece, and a speed lower than the speed at which the workpiece is processed. Low-speed data storage means for detecting and storing position data with respect to the rotation angle of the workpiece from the expansion amount detection sensor, and rotating the workpiece at the speed at the time of processing, and rotating the workpiece at the rotation angle. Processing speed data storage means for detecting and storing the position data with respect to the expansion amount detection sensor, and subtracting the data of the low speed data storage means and the data of the processing speed data storage means from each other. Expansion amount calculation means for calculating the expansion amount of each position of the workpiece by doing, target value correction means for calculating a correction target value from the expansion amount obtained by the expansion amount calculation means and the target value, A machining apparatus comprising machining execution means for executing machining of the workpiece by driving the tool with the correction target value calculated by the target value correction means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180047495A (en) * 2016-10-31 2018-05-10 현대위아 주식회사 Method and apparatus for compensating spindle protrusion of machine tool

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