JPH01255008A - 非真円形工作物加工用数値制御装置 - Google Patents

非真円形工作物加工用数値制御装置

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JPH01255008A
JPH01255008A JP8342388A JP8342388A JPH01255008A JP H01255008 A JPH01255008 A JP H01255008A JP 8342388 A JP8342388 A JP 8342388A JP 8342388 A JP8342388 A JP 8342388A JP H01255008 A JPH01255008 A JP H01255008A
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Ikuo Suzuki
郁男 鈴木
Takao Yoneda
米田 孝夫
Naoki Arimoto
有元 直樹
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、カム等の非真円形工作物(以下、単に「工作
物」という。)を加工制御するための数値制御装置に関
する。
【従来技術】
従来、数値制御装置により主軸軸線に垂直な方向の砥石
車の送りを主軸回転に同期して制御し、カム等の工作物
を研削加工する方法が知られている。 必要な加工形状は、砥石車の送りを主軸の回転に対して
、同期制御する数値制御装置にプロフィルデータを付与
することで得られる。 一方、主軸の回転速度は、工作物上の任意点における研
削速度が一定となるように制御される。 そして、その速度制御を実現するために、主軸の回転速
度は、所定範囲で研削速度一定の条件が満たされなくな
る主軸の回転角で段階的に与えられていた。
【発明が解決しようとする課題】
このように、主転の回転速度は段階的に変化するため、
速度変化の行われる角度で加減速度が大きくなりすぎ、
機械系の振動等を生じ、加工面性状に悪影響を与えてい
た。 かかる欠点を解消するためには、主軸の回転速度を細か
く指定して主軸の回転速度の変化を清らかにすることが
考えられる。 しかし、上記方法では、入力データが増大し、加工準備
に多くの労力と時間を必要とするという問題がある。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは、要求された形状に対し
て、主軸の回転数のオーバーライド値の入力データが少
なくても加工面性状に悪影響を与えず、結果的に、非真
円形工作物を所定の形状に短時間で加工するようにする
ことである。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための発明の構成は、非真円形工作
物の形状を特定するリフトデータと砥石径に応じて、主
軸の回転角と工具送り軸の位置との関係を示すプロフィ
ルデータを作成し、前記プロフィルデータに応じて前記
非真円形工作物の加工を制御する数値制御装置において
、前記プロフィルデータを記憶するプロフィルデータ記
憶手段と、前記主軸の回転角に応じて目標とする前記主
軸の回転数のオーバーライド値を記憶するオーバーライ
ド値記憶手段と、前記主軸の回転数を滑らかに変化させ
るつなぎ区間の角度差と前記オーバーライド値の変化量
との比率を記憶する比率記憶手段と、前記オーバーライ
ド値記憶手段における主軸の回転数が変化する各回転角
における主軸の回転数の変化量と前記比率とから前記つ
なぎ区間の角度差を求め、そのつなぎ区間の主軸の回転
数を滑らかに変化させるオーバーライド値の点列を求め
るオーバーライド値平滑化手段と、前記プロフィルデー
タのピッチ毎のオーバーライド値を前記オーバーライド
値記憶手段に記憶されたオーバーライド値と前記オーバ
ーライド値平滑化手段により求められたオーバーライド
値とから求めるオーバーライド値演算手段と、前記プロ
フィルデータと前記オーバーライド値演算手段により求
められたオーバーライド値に基づいて前記主軸と前記工
具送り軸とを数値制御する位置制御手段とを有すること
を特徴とする。
【作用】
非真円形工作物の形状は、回転角とリフト量との関係を
示したリフトデータで与えられる。そのリフトデータは
非真円形工作物の形状を点列により特定するものである
。この点列からなるリフトデータに近接した許容誤差を
考慮した滑らかな曲線が求められ、その滑らかな曲線か
ら得られる所定の回転角毎の数値と砥石径とにより、プ
ロフィルデータが作成される。 一方、加工面性状に悪影響を与えないために、一定の速
度変化量の範囲内で研削する必要があるが、そのために
主軸の回転数がオーバーライドされ主軸の回転数が変化
される。そして、そのつなぎ区間の角度差とオーバーラ
イド値の変化量との比率でもって、主軸の回転数が変化
する回転角毎に主軸の回転数を平滑化させたオーバーラ
イド値の点列が求められる。 そして、プロフィルデータのピッチ毎に、そのつなぎ区
間も含めて、主軸の回転数のオーバーライド値が演算さ
れる。 次に、上記プロフィルデータとオーバーライド値に基づ
いて、主軸の速度制御と共に主軸の回転角と工具送り軸
の位置が同期制御されて非真円形工作物の加工が行われ
る。
【実施例】
以、下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第1図は数値制御研削盤を示した構成図である。10は
数値制御研削盤のベツドで、このベツド10上には図示
しないサーボモータと螺子送り機構を介して駆動される
テーブル11が主軸軸線に平行なZ軸方向に摺動可能に
配設されている。 ′テーブル11上には主軸13を軸
架した主軸台12が配設され、その主軸13はサーボモ
ータ14により回転駆動される。また、テーブル11上
、右端には心押台15が載置され、心押台15のセンタ
16と主軸13のセンタ17とによってカムシャフトか
ら成る工作物Wが挾持されている。工作物Wは主軸13
に突設された位置決めピン18に嵌合し、工作物Wの回
転位相は主軸13の回転位相に一致している。 ベツド10の後方には工作物W側に向かって進退可能な
工具台20が案内され、工具台20にはモータ21によ
って回転駆動される砥石車Gが支承されている。この工
具台20は、図略の送り螺子を介してサーボモータ23
に連結され、サーボモータ23の正逆転により前進後退
される。 ドライブユニット51.52は数値制御装置30から指
令パルスを入力して、それぞれサーボモータ14.23
を駆動する回路である。それぞれのサーボモータ14.
23にはパルスジェネレータ53.55と速度ジェネレ
ータ54.56が結合されており、それらの出力は各ド
ライブユニット51.52に帰還され速度と位置のフィ
ードバック制御が行われている。 数値制御装置30は主として制御軸の回転を数値制御し
て、工作物Wの研削加工と砥石車Gの修正を制御する装
置である。数値制御装置30は第2図に示すように、研
削盤を制御するためのメインCPU31と制御プログラ
ムを記憶したROM33と入力データ等を記憶するRA
M32とで主として構成されている。RAM32上には
加工用プロフィルデータを記憶するNCプロフィルデー
タ領域321と平滑オーバーライド値データを記憶する
NCオーバーライド値データ領域322が形成されてい
る。 数値制御装置30はその他サーボモータ14゜23の駆
動系として、ドライブCPU36とRAM35とパルス
分配回路37が設けられている。 RAM35はメインCPU31から砥石車G1主軸13
の位置決めデータ、そして、主軸13の回転数のオーバ
ーライド値を記憶する記憶装置である。 ドライブCPU36は主軸13の回転数のオーバーライ
ド値を考慮して、加工に関する制御軸の送りに関しスロ
ーアップ、スローダウン、目標点の補間等の演算を行い
補間点の位置決めデータを定周期で出力する装置であり
、パルス分配回路37はパルス分配の後、移動指令パル
スを各ドライブユニッ)51.52に出力する回路であ
る。 数値制御装置30に接続された自動プログラミング装置
70はリフトデータと砥石径とからプロフィルデータを
自動作成、さらに、オーバーライド値データと比率デー
タとから加工用オーバーライド値データを自動作成する
装置である。その装置はフロントCPU71とRAM?
2と入出力インタフェース73とで構成されている。R
AM72には複数の工作物のリフトデータを記憶するリ
フトデータ領域721と、工作物の仕上げ形状の許容誤
差を記憶する許容誤差データ領域722と、プロフィル
データを生成するときの現砥石径を記憶する砥石径デー
タ領域723と、リフトデータを許容誤差内において平
滑化して得られた所定の回転角毎の数値と現砥石径とに
より、プロフィルデータに変換し記憶するプロフィルデ
ータ領域724と、工作物の形状に対して、大きな角度
範囲毎に段階的に与えられた主軸回転数のオーバーライ
ド値データを記憶するオーバーライド値データ領域72
5と、主軸回転数を滑らかに変化させるつなぎ区間の比
率を記憶する比率データ領域726と、主軸回転数のオ
ーバーライド値データをつなぎ区間においては、つなぎ
区間の比率にて平滑化したオーバーライド値データに変
換し記憶する平滑オーバーライド値データ領域727と
が形成されている。 また、フロントCPU71には入出力インタフェース7
3を介してリフトデータ等を入力するテープリーダ41
とデータの入力を行うキーボード42とデータの表示を
行うCRT表示器43とが接続されている。 次に作用を説明する。 本装置がデータ入力モードに設定されると、フロントC
PU71は入出力インタフェース73を介して、テープ
リーダ41から加工に必要な全てのリフトデータを読み
込みリフトデータ領域721に記憶する。同じく、加工
に必要なオーバーライド値データを読み込みオーバーラ
イド値データ領域725に記憶する。 今、装置がプロフィルデータ作成モードに設定されると
、フロントCPU71にて、リフトデータ領域721の
リフトデータを許容誤差データ領域722の許容誤差内
において平滑化し、所定の回転角毎の数値と砥石径デー
タ領域723の現砥石径とにより、プロフィルデータが
演算される。 そのプロフィルデータはプロフィルデータ領域724に
記憶され、カムの実際の加工時に、フロントCPU71
とメインCPU31を介してNCプロフィルデータ領域
321へ転送される。 次に、装置が平滑オーバーライド値データ作成モードに
設定された場合について、第3図のフローチャートによ
りフロントCPU71の動作を説明する。 まず、ステップ100にて、オーバーライド値データ領
域725のオーバーライド値データを読み込む。次にス
テップ102に移行して、比率データ領域726の比率
データを読み込む。次にステップ104に移行して、上
記オーバーライド値データの各つなぎ区間において、上
記比率データに基づき、オーバーライド変化量mよりス
ムージング必要角度nが演算される。次にステップ10
6に移行して、スムージング必要角度n毎のスムージン
グポイント(10点)が、数学的な2点間を結ぶ曲線上
の点として演算される。次にステップ108に移行して
、上記スムージングポイントの各ポイント間を結ぶ直線
式を各々演算する。次にステップ110に移行して、上
述のプロフィルデータのピッチ毎にオーバーライド値デ
ータの各つなぎ区間における補間処理を行う。そして、
次にステップ112に移行し、補間処理されたオーバー
ライド値データも含めて、オーバーライド値データを、
プロフィルデータの全区間において、そのピッチ毎に出
力し終了する。 そして、上記オーバーライド値データは平滑オーバーラ
イド値データ領域727に記憶され、工作物Wの実際の
加工時に、フロントCPU71とメインCPU31を介
してNCオーバーライド値データ領域322へ転送され
る。 加工に必要なオーバーライド値データは、例えば、第4
図(a)にて示すような非真円形工作物に対して、(A
)、  (B)、−、(F)で示す角度範囲毎に与えら
れ、それは、第4図(b)にて示すような、角度に対す
る主軸回転数のオーバーライド値の段階的なグラフで表
される。この図では、第4図(a)における角度範囲(
A)、(B)、−、(F)の主軸回転数の入力データで
あるオーバーライド値が具体的な値で示されている。 上述の第3図のフローチャートによりフロン)CPU7
1はこの段階的な入力オーバーライド値データを曲線で
結ばれた滑らかな平滑オーバーライド値データに変換す
る。 そして、加工指令信号が操作盤45から付与されると、
メインCPU31はNCプロフィルデータ領域321に
記憶されているNCプロフィルデータと、NCオーバー
ライド値データ領域322に記憶されているNCオーバ
ーライド値データとに従って加工指令を出力することに
よりカム研削が実行される。
【発明の効果】
本発明は、主軸の回転数が変化する各回転角における主
軸の回転数の変化量と比率とからつなぎ区間の角度差を
求め、そのつなぎ区間の主軸の回転数を滑らかに変化さ
せるオーバーライド値の点列を求めるオーバーライド値
平滑化手段と、プロフィルデータのピッチ毎のオーバー
ライド値をオーバーライド値記憶手段に記憶されたオー
バーライド値とオーバーライド値平滑化手段により求め
られたオーバーライド値とから求めるオーバーライド値
演算手段とを有しているので、入力した主軸の回転数の
オーバーライド値データが、そのつなぎ区間においては
、滑らかなオーバーライド値の点列として求められ、さ
らに、プロフィルデータのピッチ毎のオーバーライド値
が演算されるので、主軸と工具送り軸のサーボ系の指令
値に対する追従性が向上する。 したがって、入力した主軸の回転数のオーバーライド値
データが少なくても、主軸の回転数が滑らかに変化し、
工作物の加工面性状に悪影響を与えることのない装置を
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る数値制御研削盤の構成図
。第2図は数値制御装置の電気的構成を示したブロック
ダイヤグラム。第3図はフロントCPU71の処理手順
を示したフローチャート。 第4図(a)は非真円形工作物の一形状とその角  ′
度に対する主軸回転数のオーバーライド値を示す説明図
。第4図(b)は入力オーバーライド値データに対する
平滑オーバーライド値データを示すグラフである。 10−ベツド 11 テーブル 13 ゛主軸14.2
3  サーボモータ 15−゛心押台20°°−工具台
 3〇−数値制御装置53.55パ°パルスジェネレー
タ 54、 56−速度ジェネレータ 70−[動プログラミング装置 G゛°砥石車 W−工作物 特許出願人  豊田工機株式会社 代 理 人  弁理士 藤谷 修 第3図 第4図 (a> (D) (A)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 非真円形工作物の形状を特定するリフトデータと砥石径
    に応じて、主軸の回転角と工具送り軸の位置との関係を
    示すプロフィルデータを作成し、前記プロフィルデータ
    に応じて前記非真円形工作物の加工を制御する数値制御
    装置において、前記プロフィルデータを記憶するプロフ
    ィルデータ記憶手段と、 前記主軸の回転角に応じて目標とする前記主軸の回転数
    のオーバーライド値を記憶するオーバーライド値記憶手
    段と、 前記主軸の回転数を滑らかに変化させるつなぎ区間の角
    度差と前記オーバーライド値の変化量との比率を記憶す
    る比率記憶手段と、 前記オーバーライド値記憶手段における主軸の回転数が
    変化する各回転角における主軸の回転数の変化量と前記
    比率とから前記つなぎ区間の角度差を求め、そのつなぎ
    区間の主軸の回転数を滑らかに変化させるオーバーライ
    ド値の点列を求めるオーバーライド値平滑化手段と、 前記プロフィルデータのピッチ毎のオーバーライド値を
    前記オーバーライド値記憶手段に記憶されたオーバーラ
    イド値と前記オーバーライド値平滑化手段により求めら
    れたオーバーライド値とから求めるオーバーライド値演
    算手段と、 前記プロフィルデータと前記オーバーライド値演算手段
    により求められたオーバーライド値に基づいて前記主軸
    と前記工具送り軸とを数値制御する位置制御手段と を備えたことを特徴とする非真円形工作物加工用数値制
    御装置。
JP63083423A 1988-04-05 1988-04-05 非真円形工作物加工用数値制御装置 Expired - Lifetime JPH0760338B2 (ja)

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JPH01255008A true JPH01255008A (ja) 1989-10-11
JPH0760338B2 JPH0760338B2 (ja) 1995-06-28

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6093510A (ja) * 1983-10-27 1985-05-25 Fanuc Ltd 数値制御装置のオ−バ−ライド制御方式
JPS6186163A (ja) * 1984-09-29 1986-05-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 加工速度割出装置
JPS62100813A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Komatsu Ltd コ−ナ点のオ−バライド方法

Patent Citations (3)

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JPS62100813A (ja) * 1985-10-28 1987-05-11 Komatsu Ltd コ−ナ点のオ−バライド方法

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JPH0760338B2 (ja) 1995-06-28

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