JP5353586B2 - 工作機械および加工方法 - Google Patents
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Description
軸状のワークを回転可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に対して、前記ワークの径方向に相対移動可能な工具と、
前記支持手段と前記工具とを相対移動させて、前記ワークの周面を径方向に向かって加工する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、加工位置における前記ワークの径方向の撓み量が増加する過渡状態における前記工具の前記径方向の相対送り速度を、前記加工位置における前記ワークの径方向の撓み量が一定となる定常状態における前記工具の前記径方向の相対送り速度より早くするように制御することである。
前記工作機械は、
実加工において前記工具により前記ワークを加工する際に生じる加工抵抗を検出する加工抵抗検出手段と、
同種の前記ワークを以前に加工した際において、前記ワークの径方向の撓み量が一定となる定常状態における前記加工抵抗を定常目標加工抵抗として設定する目標加工抵抗設定手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記過渡状態において、現在の前記加工抵抗が前記目標加工抵抗に到達するように前記工具の前記径方向の送り速度を制御することである。
前記目標加工抵抗設定手段は、
前記定常目標加工抵抗を設定した際において、前記加工径計測手段により算出された前記定常状態における前記ワークの加工径の単位時間当たりの減少量を設定しておき、
今回の前記ワークを加工する際において、前記加工径計測手段により前記定常状態における前記ワークの今回の加工径の単位時間当たりの減少量を算出し、
前記今回の加工径の単位時間当たりの減少量を設定された前記加工径の単位時間当たりの減少量により除算した値を、前記定常目標加工抵抗に乗算し、
得られた値を新しい前記定常目標加工抵抗に設定することである。
なお、上述した請求項2〜6に係る工作機械の発明は、請求項7に係る加工方法の発明に、実質的にそのまま適用可能である。
請求項6に係る発明によれば、定常目標加工抵抗の修正に関する具体的な処理方法を特定している。これらによれば、確実に、適切な定常目標加工抵抗を設定できる。
請求項7に係る発明によれば、請求項1に係る工作機械の発明における効果と実質的に同様の効果を奏することができる。また、他の工作機械に関する発明を、当該加工方法に適用した場合には、それぞれの効果と同一の効果を奏することができる。
本実施形態の工作機械の一例として、砥石台トラバース型円筒研削盤を例に挙げて説明する。そして、当該研削盤の加工対象ワークWは、カムシャフトやクランクシャフトなどの軸状のワークを例に挙げる。ただし、ワークWは、軸状であれば、カムシャフトやクランクシャフトの他にも適用可能である。
定寸装置60(本発明の「加工径計測手段」に相当)は、加工位置におけるワークWの外径を計測している。この定寸装置60により計測される信号は、制御装置70へ出力される。
一方、次のワークW、すなわち継続ワークWnが存在する場合には(S4:Y)、当該継続ワークWnに対して加工を開始する(S5)。継続ワークWnに対する加工は、空加工の場合と、加工(実加工)の場合とで異なる制御がされる。空加工における継続ワークWnに対する加工においては、エンコーダにより検出される位置情報に基づいて、設定された空加工における砥石車43の送り速度に一致するように、X軸モータ41dの位置制御を行う。このときの砥石車43の送り速度は、初期ワーク加工の空加工における砥石車43の送り速度と同一としている。
上記実施形態において、制御部72は、継続ワークWnに対して、加工の際には抵抗制御を行うこととした。この他に、制御部72は、継続ワークWnに対して、空加工のみならず、実加工においても、位置制御を行うようにすることもできる。この場合、まず、初期ワークW1の際に得られた情報に基づいて、図4(b)の加工抵抗(C1,C2,C3)の挙動となるような砥石台位置(B1,B2,B3)を算出しておく。この算出された砥石台位置が、位置制御の指令値となる。そして、制御部72は、算出された砥石台位置(B1,B2,B3)の位置となるように、X軸モータ41dを位置制御する。つまり、砥石車43の送り速度を直接的に制御することとなる。
21:主軸台本体、 22:主軸、 23:主軸モータ、 24:主軸センタ
30:心押台、 31:心押台本体、 32:心押センタ
40:砥石支持装置、 41:砥石台トラバースベース、 42:砥石台
43:砥石車、 44:砥石回転用モータ
50:力センサ、 60:定寸装置
70:制御装置、 71:目標加工抵抗設定部、 72:制御部
Claims (7)
- 軸状のワークを回転可能に支持する支持手段と、
前記支持手段に対して、前記ワークの径方向に相対移動可能な工具と、
前記支持手段と前記工具とを相対移動させて、前記ワークの周面を径方向に向かって加工する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、加工位置における前記ワークの径方向の撓み量が増加する過渡状態における前記工具の前記径方向の相対送り速度を、前記加工位置における前記ワークの径方向の撓み量が一定となる定常状態における前記工具の前記径方向の相対送り速度より早くするように制御することを特徴とする工作機械。 - 請求項1において、
前記過渡状態は、空加工から加工に移行した直後における状態であることを特徴とする工作機械。 - 請求項1または2において、
前記工作機械は、
実加工において前記工具により前記ワークを加工する際に生じる加工抵抗を検出する加工抵抗検出手段と、
同種の前記ワークを以前に加工した際において、前記ワークの径方向の撓み量が一定となる定常状態における前記加工抵抗を定常目標加工抵抗として設定する目標加工抵抗設定手段と、
をさらに備え、
前記制御手段は、前記過渡状態において、現在の前記加工抵抗が前記目標加工抵抗に到達するように前記工具の前記径方向の送り速度を制御することを特徴とする工作機械。 - 請求項3において、
前記制御手段は、前記過渡状態における現在の前記加工抵抗に応じて、前記工具の前記径方向の送り速度を変化させることを特徴とする工作機械。 - 請求項3または4において、
前記工作機械は、前記ワークの加工径を計測する加工径計測手段をさらに備え、
前記目標加工抵抗設定手段は、前記ワークを加工する際において、前記加工径計測手段により計測した前記ワークの加工径に基づいて、前記定常目標加工抵抗を修正することを特徴とする工作機械。 - 請求項5において、
前記目標加工抵抗設定手段は、
前記定常目標加工抵抗を設定した際において、前記加工径計測手段により算出された前記定常状態における前記ワークの加工径の単位時間当たりの減少量を設定しておき、
今回の前記ワークを加工する際において、前記加工径計測手段により前記定常状態における前記ワークの今回の加工径の単位時間当たりの減少量を算出し、
前記今回の加工径の単位時間当たりの減少量を設定された前記加工径の単位時間当たりの減少量により除算した値を、前記定常目標加工抵抗に乗算し、
得られた値を新しい前記定常目標加工抵抗に設定することを特徴とする工作機械。 - 軸状のワークを回転させながら、前記ワークの径方向に前記ワークと工具とを相対移動させることにより、前記ワークの周面を径方向に向かって加工する加工方法において、
加工位置における前記ワークの径方向の撓み量が増加する過渡状態における前記工具の前記径方向の相対送り速度を、前記加工位置における前記ワークの径方向の撓み量が一定となる定常状態における前記工具の前記径方向の相対送り速度より早くするように制御することを特徴とする加工方法。
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