JPH0254311A - 非円切削用付加軸制御装置 - Google Patents

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、非円切削用旋盤の主軸回転に同期して切込量
を制御（−非円形状のワークについて切削を行う付加軸
に関し、特に非円形状の加工データを容易に変更可能で
且つ高速、高精度に制御できる非円切削用付加軸制御装
置Ｋ関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の非円切削用旋盤の付加軸制御装置では、
回転している非円切削用ワークに対して、付加軸である
切削用バイトの位置を変位させて非円切削を行っていた
。この場合、主軸の回転に対して機械的に同期して回転
する軸に、前記主軸の回転角丸対応［また非円形状の切
込量を計算して加工したカムを取付け、前記カムの回転
動作を直線動作に変換するスタイラスを用いて切削用バ
イトを直線動作に同期して制御していた。

〔発明が解決しようとする＋ａ題〕

上述し７た従来の非円切削用旋盤は主軸の回転動作を機
械的に伝達し、その主軸に同期して付加軸を駆動するよ
うな機構となっているため、機械的構造が複雑で高価な
ものとなるという欠点があった。さらに、非円切削の仕
上多形状を所望の形状にｐｌ整する場合または非円形状
を変更する場合非円形状の切込み量を計算して加工した
カムを取シはずして、そのカムを再加工してｉＩ４ｇす
るか又は新しいカムに変更しなければならず時間と費用
がかかるという欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、非円切削用ワークの回転に同期して回転角に
対応した直列パルス信号からなる回転信号および前記非
円切削用ワークの１回転毎に発生する１回転信号を出力
する信号発生器と、回転信号および１回転信号を受信し
て非円切削用ワークの回転角の並列ディジタル値を出力
する角度位置発生器と、切削用バイトの変位を検出して
変位データを出力する変位検出器と、非円切削用ワーク
の回転角に対応した指令変位データ、指令電圧データの
並列ディジタル値と変位検出器からフィードバックされ
る変位データとの誤差を補正するための補正電圧データ
の並列ディジタル値を記憶するメモリと、回転角を読取
り単位角度分の変化が生じた場合に１指令データに対応
した変位を生じるのに必要な指令電圧データの並列ディ
ジタル値を出力する指令機能部と、回転角を読取った時
に単位角度分の変化が生じていない場合、現在指令され
ている指令変位データおよび変位検出器からフィードバ
ックされる変位データとの誤差に基づいてその誤差を解
消するような補正電圧データをメモリより入力し、現在
指令されている指令電圧データを補正して出力する補正
機能部と、指令機能部および補正機能部の実行を制御す
るプロセッサと、指令電圧データを駆動用の電圧に変換
し、増幅して出力する駆動部と、駆動電圧により切削用
バイトを駆動するための変位を生じさせるアクチュエー
タとを設は九ものである。

〔作用〕

本発明は非円形状切削を行う付加軸（切削バイト）の制
御に際し、予めメモリに非円切削用ワークの回転角θに
対応した指令変位データ、指令電圧データおよび補正電
圧データを記憶させておき、実際に非円形状用ワークの
回転に同期して、その回転角に対応した指令電圧データ
あるいは補正電圧データをメモリから読出して、駆動部
、アクチュエータを介して付加軸の変位量を制御するも
のである。

〔実施例〕

次に本発明の実施例について図を用いて説明する。１は
非円切削用ワーク２の回転に同期して回転角に対応した
直列パルス信号からなる回転信号および非円切削用ツー
２２０１回転毎に発生する１回転信号を出力する信号発
生器、３は回転信号および１回転信号を受信して非円切
削用ワーク２の回転角の並列ディジタル値を出力する角
度位置発生器、４は切削用バイト５の変位を検出して変
位データを出力する変位検出器、６は非円切削用ワーク
２の回転角に対応した指令変位データ、指令電圧データ
の並列ディジタル値および変位検出器からフィードバッ
クされる変位データとの誤差を補正するための補正電圧
データの並列ディジタル値を記憶するメモリ、Ｔは回転
角を読取υ単位角度分の変化が生じた場合に、指令デー
タに対応した変位を生じるのに必要な指令電圧データの
並列ディジタル値を出力する指令機能部、８は回転角を
読取った時に単位角度分の変化が生じていない場合、現
在指令されている指令変位データと変位検出器４からフ
ィードバックされる変位データとの誤差に基づいてその
誤差を解消するような補正電圧データを演算し、現在指
令されている指令電圧データを補正して出力する補正機
能部、９は指令機能部Ｔおよび補正機能部８の実行を制
御するプロセッサ、１０は指令電圧データを駆動用の電
圧（駆動電圧）に変換し、増幅して出力する駆動部、１
１は駆動電圧により切削用バイト５を駆動するための変
位を生じさせるアクチュエータである。

次に動作について説明する。いま、非円切削用ワーク２
が旋盤のスピンドル軸に取付けられ回転すると、信号発
生器１よシ非円切削用ワーク２の回転に同期した回転信
号８０の直列パルス信号列と非円切削用ワーク２の１回
転毎に発生する１回転信号ｚｐのパルス信号を角度位置
発生器３に出力する。角度位置発生器３は回転信号ＳＤ
をカウントすることによシ直列パルス信号列を並列ディ
ジタル値に変換し、１回転信号ｚｐのパルス信号の入力
のタイミングで回転信号ＳＤをカウントした並列ディジ
タル値（回転角θ）をプロセッサ９に出力する。なお、
角度位置発生器３はプロセッサ９に含まれていても良く
、あるいは角度位置発生器３の機能をプロセッサ９内で
処理させても良い。次に、入力された並列ディジタル値
を基にプロセッサ９は非円切削用ワーク２の回転角θを
読取り、その値が変化した場合（第２図ステップＳｌ）
は指令機能部Ｔを実行させ（ステップＳ２）また変化し
ていない場合は補正機能部８を実行させる（ステップＳ
３）。いま、指令機能部Ｔが実行された場合を想定する
と、指令機能部Ｔは入力された回転角θ（第３図ステッ
プ５１０）について、回転角θに対応した指令変位デー
タの変位を生じさせるのに必要な指令電圧データを記憶
したメモリ６から指令電圧データを読出しくステップ５
１１）、指令電圧データＣＶとして駆動部１０に出力す
る（ステップ５１２）。駆動部１０は入力された指令電
圧データＣＶに相当する駆動電圧ＤＲＶをアクチュエー
タ１１に出力し、アクチュエータ１１は駆動電圧ＤＲＹ
に相当する変位りを切削用バイト５に生じさせるよう駆
動する。このように切削用バイト５によシ非円切削用ワ
ーク５は回転角θに対応した指令変位データの設定に基
づいて切削される。

但し、アクチュエータ１１は一般的にアクチュエータ自
身の特注および変位を伝達するメカニズムの特性のため
に、位置決め精度に対して温度。

湿度等の環境条件又は切削応力の影響を受けることが知
られている。このため本実施例では上述したよう々アク
チュエータ１１の位置決め精度の低下要因に対し、フィ
ードバックループを形成することにより対処している。

それは、切削用ノくイト５の変位りを変位検出器４で検
出し、その変位データＤＰをプロセッサ９が取込み、補
正機能部８によシ指令電圧データＣＶＫ補正するととＫ
よシ位置決め精度を向上させている。

なお、補正機能部８は次の場合に実行される。

いま、回転角θが変化して指令機能部７によシ変化後の
回転角θに対応する指令電圧データＣＶを駆動部１０に
出力した場合、その後プロセッサ９が再度回転角θの変
化をチエツクし、チエツクした回転角θが直前（前回）
の回転角と同一の場合に補正機能部８は実行される。

次に、補正機能部８の動作を第４図によシ説明する。

まず、フィードバックループ系の応答性を考慮に入れて
一定時間待ち（第４図ステップ５２０）、変位検出器４
から変位データＤＰをサンプリング入力しくステップ５
２１）、その後、予め設定され九回転角θに対応する指
令変位データをメモリ６から入力し、現在の指令変位デ
ータとして入力する（ステップ５２２）。ステップ８２
３において、変位データＤＰと現在の回転角θに対応す
る指令変位データとの誤差を求め、その誤差が補正可能
範囲内であればこの誤差に対し、予め誤差補正用の補正
電圧データを記憶しているメモリ６よシ適切な補正電圧
データを入力しくステップ５２５）、現在の回転角θに
対応し九指令電圧データに補正電圧データを加算して（
ステップ８２６）、新しい指令電圧データとして駆動部
１０に出力する（ステップ５２７）。なお、ステップ８
２３において、誤差が補正可能範囲を越えた場合に線装
置の安全を考慮に入れて、アラーム処理（ステップ５２
４）を行うも°のである。

このように本実施例では補正された指令電圧データによ
シ駆動部１０を介してアクチエエータ１１の変位誤差を
小さくするよう動作を行う。この動作が回転角θが変化
するまでフィードバックルーズの系の応答性を考慮した
一定周期毎に誤差を許容範囲内に抑えるように繰返され
る。このため、切削用バイト５は確実に位置決めされ、
非円切削用ワーク２社回転角θに対応した指令変位デー
タの設定に従い、精密に切削を行うことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、非円形状切削を行う付加
軸（切削バイト）の制御に際し、予めメモリに非円切削
用ワークの回転角θに対応した指令変位データ、指令電
圧データおよび補正電圧データを記憶させておき、実際
に非円形状用ワークの回転に同期して、その回転角に対
応した指令電圧データあるいは補正電圧データをメモリ
から読出して、駆動部、アクチュエータを介して付加軸
の変位量を制御するように構成したので、従来のような
カム及びスタイラスが不要となり、装置の構造が簡単で
安価なものとなり且つ位置決め精度を低下させることな
く微妙な調整および高速回転切削が可能になシ、また容
易に非円形状のデータ変更が行えるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
プロセッサ９の動作を示すフローチャート、 第３図は指令機能部Ｔの動作を示すフローチャート、 第４図は補正機能部８の動作を示すフローチャートであ
る。 １・Φ・・信号発生器、２・会拳・非円切削用ワーク、
３・・・・角度位置発生器、４・・・・変位検出器、５
・・・・切削用バイト、６・・・・メモリ、７・・・・
指令機能部、８・・・・補正機能部、９・・・φプロセ
ッサ、１ｏ１１ｅ・・駆動部、１１・・・・アクチュエ
ータ。 特許出願人　　日本電気株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 回転している非円切削用ワークに対して、付加軸である
   切削用バイトの位置を変位させて非円切削を行う非円切
   削用付加軸制御装置において、非円切削用ワークの回転
   に同期してその回転角に対応した直列パルス信号からな
   る回転信号および非円切削用ワークの１回転毎に発生す
   る１回転信号を出力する信号発生器と、 前記回転信号および１回転信号を受信して非円切削用ワ
   ークの回転角の並列ディジタル値を出力する角度位置発
   生器と、 前記切削用バイトの変位を検出して変位データを出力す
   る変位検出器と、 前記非円切削用ワークの回転角に対応した指令変位デー
   タと、指令電圧データの並列ディジタル値と、変位検出
   器からフィードバックされる変位データと指令変位デー
   タとの誤差を補正するための補正電圧データの並列ディ
   ジタル値とを記憶するメモリと、 前記非円切削用ワークの回転角を読取り単位角度分の変
   化が生じた場合に、前記指令変位データに対応した変位
   を生じるのに必要な指令電圧データの並列ディジタル値
   をメモリより読出し出力する指令機能部と、 前記回転角を読取つた時に単位角度分の変化が生じてい
   ない場合、現在指令されている指令変位データと変位検
   出器からフィードバックされる変位データとの誤差に基
   づいてその誤差を解消するような補正電圧データをメモ
   リから読出し、現在指令されている指令電圧データにつ
   いて補正して出力する補正機能部と、 前記指令機能部および補正機能部の実行を制御するプロ
   セッサと、 前記指令電圧データを駆動電圧に変換し、増幅して出力
   する駆動部と、 その駆動電圧により切削用バイトの変位を制御するアク
   チュエータとを設けたことを特徴とする非円切削用付加
   軸制御装置。