JP7076697B2 - 工作機械および工作機械の制御方法 - Google Patents
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Description
先ず、本発明を適用する工作機械の一例を示す側面図である図1を参照すると、工作機械10は、基台となるベッド12、ベッド12の後方部において上面に立設されたコラム14、水平左右方向(X軸方向、図1の紙面に垂直な方向)に往復動可能にコラム14の前面に取り付けられたX軸スライダ18、鉛直方向(Z軸方向)に往復動可能にX軸スライダ18の前面に取り付けられた主軸頭22、水平前後方向(Z軸方向、図1では左右方向)に往復動可能にベッド12の上面に取り付けられワークWを取り付けるテーブル32を主要な構成要素として具備している。
12 ベッド
14 コラム
16 X軸案内レール
17 ガイドブロック
18 軸スライダ
20 主軸
20a テーパ穴
22 主軸頭
22a 主軸頭ハウジング
22b 軸受
22c 軸受
24 Z軸案内レール
26 ガイドブロック
28 主軸モータ
28a ステータ
28b ロータ
30 NC装置
32 テーブル
34 Y軸ガイドレール
36 ガイドブロック
40 ナット
42 X軸サーボモータ
44 ロータリエンコーダ
46 X軸デジタルスケール
48 ボールねじ
50 ブラケット
52 Z軸サーボモータ
54 ロータリエンコーダ
56 Z軸デジタルスケール
60 ナット
62 Y軸サーボモータ
64 ロータリエンコーダ
66 Y軸デジタルスケール
70 工具ホルダ
72 シャンク部(弾性変形部)
90 延長部
90a テーパ穴
92 小径部(弾性変形部)
94 フランジ部
100 制御システム
102 読取解釈部
104 分配補間部
106 X軸サーボ制御部
108 Y軸サーボ制御部
110 Z軸サーボ制御部
150 微動装置
152 微動装置ハウジング
152a 開口部
154 電磁石
154 コイル
154-1 コイル
154-2 コイル
154-3 コイル
154-4 コイル
154-5 コイル
154-6 コイル
154-7 コイル
154-8 コイル
154A 第1のコイル集成体
154B 第2のコイル集成体
154C 第3のコイル集成体
154D 第4のコイル集成体
155-1 ワイヤ
155-2 ワイヤ
155-3 ワイヤ
155-4 ワイヤ
156 磁性部材
158 変位センサ
160 ドグ
170 微動装置
172 微動装置ハウジング
174 電磁石
174 コイル
176 磁性部材
178 変位センサ
190 第1の電磁石
192 第2の電磁石
200 サーボ制御装置
202 減算器
204 位置制御器
206 減算器
208 速度制御器
210 電流制御器
212 速度フィードフォーワード制御部
214 加速度フィードフォーワード制御部
218 減算器
220 微動位置制御器
222 減算器
224 微動速度制御器
226 微動電流制御器
226a 第1の微動電流制御器
226b 第2の微動電流制御器
228 微動速度フィードフォーワード制御部
230 微動加速度フィードフォーワード制御部
232 分配器
234a バイアス電源
234b バイアス電源
Claims (7)
- 工具とワークとを相対移動させる送り軸を有し、該工具でワークを加工する工作機械において、
主軸頭に回転軸線を中心として回転可能に支持され先端に工具を装着する主軸であって、軸受によって前記主軸頭に回転可能に支持される基部と、該基部よりも剛性の低い弾性変形部と、前記弾性変形部よりも先端側に前記工具を保持する工具把持部とを有した主軸と、
前記主軸の先端に対面するようにワークを取り付けるテーブルと、
前記主軸頭とテーブルとを相対的に直線送りする直交3軸の送り軸と、
前記主軸において前記弾性変形部と前記工具把持部との間に配設された磁性部材と、
前記回転軸線に対して垂直な平面内で磁性部材に対面するように前記主軸頭に固定された複数の電磁石と、
を具備することを特徴とした工作機械。 - 前記電磁石は、前記回転軸線に垂直な直線送り軸方向に前記回転軸線に関して対称に配置された第1と第2の電磁石を具備し、
前記工作機械は、主軸頭に取り付けられ、前記主軸において前記磁性部材よりも先端側の部分の前記直線送り軸方向の変位を検知する第1の変位センサを具備する請求項1に記載の工作機械。 - 前記第1と第2の電磁石へ選択的に駆動電流を供給する第1の微動電流制御器を具備する請求項2に記載の工作機械。
- 前記電磁石は、前記回転軸線および前記電磁石を配置した前記直線送り軸方向に垂直な直線送り軸方向に前記回転軸線に関して対称に配置された第3と第4の電磁石を更に具備し、
前記工作機械は、主軸頭に取り付けられ、前記主軸において前記磁性部材よりも先端側の部分の前記第3と第4の電磁石を配置した直線送り軸方向の変位を検知する第2の変位センサを具備する請求項3に記載の工作機械。 - 前記第3と第4の電磁石へ選択的に駆動電流を供給する第2の微動電流制御器を具備する請求項4に記載の工作機械。
- 前記第1と第2の微動電流制御器にバイアス電圧を供給するバイアス電源を更に具備する請求項5に記載の工作機械。
- 工具とワークとを相対移動させる送り軸を有し、該工具でワークを加工する工作機械の制御方法において、
主軸頭に回転軸線を中心として回転可能に支持され先端に工具を装着する主軸であって、軸受によって前記主軸頭に回転可能に支持される基部と、該基部よりも剛性の低い弾性変形部と、前記弾性変形部よりも先端側に前記工具を保持する工具把持部とを有した主軸を準備し、
前記主軸において前記弾性変形部と前記工具把持部との間に磁性部材を配設し、
前記回転軸線に対して垂直な平面内で磁性部材に対面するように前記主軸頭に固定された複数の電磁石を配設し、
前記主軸の先端に対面するようにワークを取り付けるテーブルと、前記主軸頭とを相対的に直線送りする直交3軸の送り軸のうち、前記回転軸線に垂直な方向の2つの送り軸の誤差に基づいて前記電磁石へ供給する電流を制御することを特徴とした工作機械の制御方法。
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JP2017217781A JP7076697B2 (ja) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 工作機械および工作機械の制御方法 |
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JP2017217781A JP7076697B2 (ja) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 工作機械および工作機械の制御方法 |
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JP7076697B2 true JP7076697B2 (ja) | 2022-05-30 |
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Family Applications (1)
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JP2017217781A Active JP7076697B2 (ja) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 工作機械および工作機械の制御方法 |
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