JPH02139101A

JPH02139101A - 数値制御旋盤の切削制御方法

Info

Publication number: JPH02139101A
Application number: JP28790488A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Kojima; 小島　隆好
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-29
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH0635082B2

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）本発明は複数の主ｌ＋ｂを有し、各主軸の全て又は一部
に送り機構を具備した数値制御旋盤の長尺ワークに対す
る加工制御方法に関する。

（従来の技術）数値制御旋盤の加工、特に長尺加］−ではいわゆるビビ
リが発生し易く、これを防止するために従来技術では第
９図の如くワークレスト８等の補助装置を設りたり、切
削速度を変更したりする必要があった。すなわち、第９
図に示すように数値制御旋盤は左上ｌ１ｉＩｂｌ及び右
主軸２を有しており、名主＋１１ｈに取付（づられたチ
ャック３及び４で長尺の加工物７を両側より把持してい
る。加工物７は左刃物台５及び／又は右刃物台６によっ
て切削されるようになっており、長尺の加工物７の心振
れはワークレスト８によって防止されるようになってい
る。

（発明が解決しようとする課題）上述のような数値制御旋盤の旋削加工において、加工物
７に引っ張り力（以下、プリロードとする）を与えると
ビビリが少なくなることは既に短られており、本発明は
この点に着目してなされたものである。本発明によれば
、主軸送り用サーボシステムの発生トルクを制御し、こ
れにより加工物へ任意のプリロードを与えるようにして
おり、ワークレストを用いたり、切削速度を変更したり
することなくビビリの少ない切削方法を提供できるもの
である。すなわち、本発明の目的は、長尺外径の切削加
工時にもビビリの少ない高精度な加工制御方法をＩπ供
することにある。

（課題を解決するための手段）本発明は、対向した２つの主軸を有し、前記各主軸に送
り機構を具備した数値制御旋盤の切削制御方法に関する
もので、本発明の上記目的は、前記各主軸に取付けられ
たチャックにより加工物を両側から把持して前記名主１
ｉを回転させて切削を行なう際、主軸送り用サーボシス
テムの出力トルクを任意にプログラム指令する手段を設
け、一方又は両方の主軸を前記主軸送り用サーボシステ
ムによりワーク軸方向に動作させることにより前記加工
物へ前記プログラム指令されたプリロードを与え、当該
プリロードの入及び切を行なう手段を設けて切削するよ
うにすることによって達成される。

（作用）本発明では、長尺の加工物を両側から２つのチャックに
よって把持し、一方又は両方の主軸送り用サーボモータ
にトルクリミットをかり、フログラム指令値通りのプリ
ロードをかける手段を設けると共に、さらに同ブリロー
１・を入及び切する手段を設けており、これにより長尺
外径加工時にビビリの少ない高精度な加工を可能として
いる。

第３図は左右２つの主軸！及び２が対向する２スピンド
ル旋盤において、加工物７に対する溝入れ加工の機械状
態を示しており、左上ＩＰｌｂ　１及び右主軸２はそれ
ぞれＺＡ及びＺａで示される如くＺＩＩＩｌｌｌ方向に
移動することができる構造となっており、左主軸ｌ及び
右主軸２にそれぞれ取付けられたチャック３及び４によ
り長尺の加工物７を把持している。この状態で加工物７
に溝入れ加工を行なうには左刃物台５を負方向へ移動さ
せればよいが、本発明では、この時に左上＋１！１１１
１又は君主−油２の片方又は両方をワーク軸方向へ引っ
張り、加工物７にプリロードを与えて加工しようとする
ものであり、このプリロードは左主４’ｌ−送り用サー
ボシステム又は右主軸送り用サーボシステムがＺＡ正又
はｚ６正へ移動する方向のトルクを発生ずることにより
行なわれる。

また、第４図はサブスピンドルと叶ばれる副主軸付旋盤
における外径加工時の状態を示している。加工物１６は
、主軸１１及び副主軸１２に取付けられたチャック１３
及び１４によフて把持されており、刃物台１５がＸ軸及
びＺ　！Ｆ１１１方向に移動して加工される。この場合
、本発明では副生ＩＩ￥ｋ１２をその送り用サーボシス
テムによりＺ軸と平行、つまりワーク軸方向（ＷＩＴＩ
ｌｂ正方向）にトルクを発生させ、加工物！６にプリロ
ードを与えて加工を行なうものである。

さらに第５図は２サドル旋盤の場合を示しており、加工
物２７は主軸２１に取付けられたチャ、ツク２２と、上
刃物台２５に取付けられたビックオフチャック２３とに
より把持されており、下刃物台２６によって加工を行な
う場合を示している。この例では、上刃物台２５の回転
工具＠２４は第４図における副生・１ｉｌｌｌ１２と間
柱な機能を有しており、上刃物台２５を当該サーボシス
テムによりワーク軸方向（ＺＡ正方向）へ移動さ「るこ
とにより、加工物２７ヘブリロードを与えることかでざ
る。

以上に示した第３図、第４図及び第５図のいずれの場合
においても、各加工物７，１６．２７へ各サーボシステ
ムにより任意のプリロードをかりる必要があり、このた
めのプログラム例をそれぞれ第６図〜第８図に示す。す
なわち、第３図の場合のプログラムは第６図であり、第
４図の場合のプログラムは第７図であり、第５図の場合
のプログラムは第８図である。いずれのプログラム例も
加工物は両側のチＮ・ツクにより把持された状態から小
してあり、ロー１’　”Ｇ２９　”によって当該軸のプ
リロー１−イ＋ｔ’ｉを設定し、ロー１’　”ｉＡ７．
”及び’ＭＷ”によって当該軸のプリロードの入／切を
指令するちめである。

（実施例）次に、プログラム指令によりプリロード値及びシリ【Ｕ
−ドの入／切を制御する実施例につし）て、第１図及び
第２図を用いて説明する。

第１図は本発明による加工物４４へのプリロード制御時
のＺ　１ｌｉｂ又はＷ軸のサーボシステムのプロ・ンタ
構成図であり、−点鎖線５０内が本発明による追加部て
り、その他は従来の一般的なサーボシステムとなってい
る。すなわち、加り物４４は主１１１Ｉｈ４５及び４７
（又（ｊザドル）に把持されており、サーボ干−タ４２
てホールネジ４Ｇを！駆動することによって加−１−物
４４にプリロードを与えるようになっている。そして、
ボールネジ４６の駆動による主軸４７の位１ｉｉｅは付
置検出器４３によって検出され、位置検出信υｐｏｓは
目標位置生成部３４及び減算器３６八に入力されると共
に、位置／速度変換部３９に人力されている。

そして、プログラムメモリ３１内の加ニブログラムはプ
ログラム解釈部３２で解釈され、プリロード値指定コー
ト、つまり前述したプログラム例ではコート“６２９”
を検出すると、それに続いて記載されているプリロード
値１］Ｖをプリロード値／電流変換部３５へ転送する（
ステップＳｌ）。プリロード値／電流変換部３５ではプ
リロード値Ｐｖをサーボシステムのトルク、つまり電流
指令値Ｉｓに変換して電流（トルク）リミッタ４０に人
力しくステップＳ２）、電流（トルク）リミッタ４０は
人力された電流指令値Ｉｓに相当するトルクにサーボシ
ステムの出力トルクを制限する（ステップＳ３）。たと
えば、第６図のプログラム例では“Ｐ　７．−　ａ　ａ
　ａ　”で指令した値にサーボシステムの出力トルクを
制限することが可能となる。次ｋ、プログラム解釈部３
２でプリロード人指令を検出すると（ステップ５４）、
ブリロー１−人／切指令ｐｓが目標位置生成部３４へ送
られる。また、プリロード方向設定パラメータ３３には
、予め当該送りサーボシステムか加工物４４へ与えるプ
リロードの方向を示すパラメータＰＰＲが設定されてお
り、このパラメータＰ　Ｐ　Ｉ＋が目標位置生成部３４
に人力されるようになっている（ステップＳ５）。目標
位置生成部３４はプロゲラｌ、解釈部３２からのプリロ
ード人指令時に、当該送りサーボシステムが示す現在位
置をもとにし°Ｃ１つまり位置検出信号ＰＤＳに従って
予め設定されているパラメータＰＰ１１か示す方向の目
標位置１’　Ｐを生成する（ステップＳ６）。この目は
位：ｉ！ｌ　Ｔ　Ｐを位１ろ：指令演算部′（６に人力
して関数発生を行なうことにより（ステップＳ７）、速
度指令演算部：１７．′市７ん（］−ルツク指令演算部
３８．′に流（トルク）リミッタ４０及びパワー増幅器
４１を介してサーボ；〔−夕４２は加工物４４にプリロ
ードかかかる方向へ回）転しようとする。

ここで、サーボモータ４２の回転軸は第１図の如くホー
ルネジ４６．主軸４７及び加工、物４４により主ＩＩＩ
ｔｈ４５に機械的に結合されているため、サーボモータ
４２は実際には回転せず、サーボモータ４２は拘束状態
となる。したがって、サーボモータ４２はサーボシステ
ムが許す限りの最大トルクを発生しようとするか、前述
の如く電流（トルク）リミッタ４０により出力が制限さ
れているため、最終的にプログラム指令したプリロード
値ＰＶに基づくプリロードか加工物４４へ与えられるこ
とになる。

この状、聾て加工物４４に対する切削プログラムを実行
することになる（ステップ５２０）。

次に、プリロードを解除する場合について説明−４゛る
。

プログラム解釈部３２かプリロード切指令を検出すると
（ステップＳ８）、このときのプリロード人／切指令Ｐ
Ｓが目標位置生成部３４へ送られる。ここで、目標位置
生成部３４はプリロード指令時の現在位置（ｒ’ｏｓ）
をそのまま目標位置ＴＩ’として位置指令演算部３６へ
人力する（ステップＳ９）。したがって、速度指令演算
部３７への入力か男となり、サーボモータ４２の出力ト
ルクが低減し、加工物４４へのプリロードを解除するこ
とかできる（ステップ５１０）。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、加ニブログラム釘より加
工物へのプリロードの入／切及びそのプリロード値を任
意に指定することができ、ワークレスト等の補助装置を
用いることなく、切削時のビビリを！ｆｉｌ　Ｍするこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による加工物へのプリロードを実現する
装置の一実施例を示すブロック構成図、第２図はその動
作例を示すフローヂャート、第３図〜第５図はそれぞれ
本発明によるプリロード切削時の機械状、態を示す図、
第６図〜第８図はそれぞれ第３図〜第５図の場合のプロ
グラム例を示す図、第９図は従来方式のビビリ軽減加工
時の機械状態を示す図である。１・・・左主軸、２・・・右主釉、３，４・・・チャッ
ク、５・・・左刃物台、６・・・右刃物台、７，１６，
２７．４４・・・加工物、８・・・ワークレスト、１１
・・・主軸、１２・・・副主軸。１３．１４・・・チャック、１５・・・刃物台、２１・
・・主軸、２２・・・チャック、２３・・・ピックオフ
チャック、２４・・・回転工具軸、２５・・・上刃物台
、２６・・・下刃物台、３１・・・プログラムメモリ、
３２・・・プログラム解釈部、３３・・・プリロード方
向設定パラメータ、３４・・・目標位置生成部、３５・
・・プリロード値ｌＴｉ流変換部、３１１１・・・位置
指令演算部、３７・・・速度指令演算部、３８・・・電
７ん（トルク）指令演算部、３９・・・位置／速度変換
部、４０・・・電流（トルク）リミッタ、４１・・・パ
ワー増幅器、４２・・・サーボモータ、４３・・・位置
検出器、４５．４７・・・主軸、４６・・・ボールネジ
。

Claims

【特許請求の範囲】１、対向した２つの主軸を有し、前記各主軸に送り機構
を具備した数値制御旋盤において、前記各主軸に取付け
られたチャックにより加工物を両側から把持して前記各
主軸を回転させて切削を行なう際、主軸送り用サーボシ
ステムの出力トルクを任意にプログラム指令する手段を
設け、一方又は両方の主軸を前記主軸送り用サーボシス
テムによりワーク軸方向に動作させることにより前記加
工物へ前記プログラム指令されたプリロードを与え、当
該プリロードの入及び切を行なう手段を設けて切削する
ようにしたことを特徴とする数値制御旋盤の切削制御方
法。２、前記主軸の１つがサドルである請求項１に記載の数
値制御旋盤の切削制御方法。