JPH03154744A - 真円切削補間制御装置 - Google Patents
真円切削補間制御装置Info
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- JPH03154744A JPH03154744A JP29344789A JP29344789A JPH03154744A JP H03154744 A JPH03154744 A JP H03154744A JP 29344789 A JP29344789 A JP 29344789A JP 29344789 A JP29344789 A JP 29344789A JP H03154744 A JPH03154744 A JP H03154744A
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- backlash correction
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- circle cutting
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- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 13
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims description 8
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
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- Numerical Control (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は真円切削補間制御装置に関し、１層詳細には、
例えば、ＮＣ装置による内外用の切削時の象限切換時に
生じるバックラッシを補正する真円切削補間制御装置に
関する。
例えば、ＮＣ装置による内外用の切削時の象限切換時に
生じるバックラッシを補正する真円切削補間制御装置に
関する。
［従来の技術］
従来より、三次元切削等を行う工作機械においては、Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸等の各軸毎に配置された駆動機構により
同時にダイス等の刃具を移動させることにより三次元的
立体動作を実現しており、これらの多軸同時制御にはプ
ログラム式の数値制御装置（ＮＣ装置）が多用されてい
る。
軸、Ｙ軸、Ｚ軸等の各軸毎に配置された駆動機構により
同時にダイス等の刃具を移動させることにより三次元的
立体動作を実現しており、これらの多軸同時制御にはプ
ログラム式の数値制御装置（ＮＣ装置）が多用されてい
る。
このＮＣ装置は、外部から人力されたデータから所定の
動作プログラムにより各軸毎の動作指令値を解析し、各
軸毎のデータを工作機械の各軸の駆動機構に逐次出力し
、動作プログラムにより設定された所期の動作を自動的
に実行させるものである。
動作プログラムにより各軸毎の動作指令値を解析し、各
軸毎のデータを工作機械の各軸の駆動機構に逐次出力し
、動作プログラムにより設定された所期の動作を自動的
に実行させるものである。
ここで、ＮＣ装置により工作機械に真円の内外円の切削
動作を行わせるには、少なくとも２軸の同時制御が必要
となる。例えば、ｘ−Ｙ平面で座標（Ｘｏ 、 ｙｏ
）を中心とした半径ｒの真円を描かせる場合には、Ｘ軸
座標ＸおよびＹ軸座標ｙが互いに（ｘ ｘｏ）” ＋
（ｙ ｙｏ）’ ＝ｒ２となるように協調させる必
要があり、各軸の指令値は、各々、ｘ＝（ｒｃｏｓθ＋
ｘｏ）、ｙ＝（ｒｓｉｎθ）のように角度θを介して同
軸制御される。
動作を行わせるには、少なくとも２軸の同時制御が必要
となる。例えば、ｘ−Ｙ平面で座標（Ｘｏ 、 ｙｏ
）を中心とした半径ｒの真円を描かせる場合には、Ｘ軸
座標ＸおよびＹ軸座標ｙが互いに（ｘ ｘｏ）” ＋
（ｙ ｙｏ）’ ＝ｒ２となるように協調させる必
要があり、各軸の指令値は、各々、ｘ＝（ｒｃｏｓθ＋
ｘｏ）、ｙ＝（ｒｓｉｎθ）のように角度θを介して同
軸制御される。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、このような２軸の同時制御には、第３図に示す
ように、内円切削の場合には喰込みＡ（第３図ａ）、外
円切削の場合には突起Ｂ（第３図ｂ）が生じるような、
各軸の象限切換時に誤差が生じ、刃具のワークへの喰込
み現象となって、真円度の精度を大幅に低下させている
。このような喰込み現象を生じる要因としては、突起お
よび喰込み現象に対する切削方向、各軸の剛性、サーボ
モータの剛性、指令値に対する追従性、速度の変化、摩
擦抵抗の変化、駆動機構のバックラッシ、制御装置およ
び機械本体の経年変化等がある。
ように、内円切削の場合には喰込みＡ（第３図ａ）、外
円切削の場合には突起Ｂ（第３図ｂ）が生じるような、
各軸の象限切換時に誤差が生じ、刃具のワークへの喰込
み現象となって、真円度の精度を大幅に低下させている
。このような喰込み現象を生じる要因としては、突起お
よび喰込み現象に対する切削方向、各軸の剛性、サーボ
モータの剛性、指令値に対する追従性、速度の変化、摩
擦抵抗の変化、駆動機構のバックラッシ、制御装置およ
び機械本体の経年変化等がある。
これに対し、各軸毎の静的精度の高精度化や剛性の強化
のような対策が採られている他、指令値に対する追従性
や誤差に対して、制御方式による対応として予見制御、
バックラッシ補正、突起補正等、機械動作が真円になる
ように誤差要因に対応した補正を行っている。
のような対策が採られている他、指令値に対する追従性
や誤差に対して、制御方式による対応として予見制御、
バックラッシ補正、突起補正等、機械動作が真円になる
ように誤差要因に対応した補正を行っている。
ところで、前述した喰込み並びに突起現象に対する処置
あるいは補正は機械動作の真円に対応する形で要因毎に
行われていた。
あるいは補正は機械動作の真円に対応する形で要因毎に
行われていた。
このため、ＮＣ装置および工作機械自体の特性や制御形
式に対応した特殊な技術を開発することが不可欠となり
、−船釣な対応は極めて困難乃至不可能なものであった
。
式に対応した特殊な技術を開発することが不可欠となり
、−船釣な対応は極めて困難乃至不可能なものであった
。
例えば、各軸毎の静的精度の高精度化や剛性の強化のよ
うな対策には、機械基本設計からの見直し等、膨大な時
間と費用を必要とし、ユーザーレベルへのフィードバッ
クは難しい。また、指令値に対する追従性と突起、喰込
みあるいは突起量の誤差は、その速度、重量により異な
り膨大なデータ量となって把握が非常に難しく、補正に
よる完全な効果は得られない。
うな対策には、機械基本設計からの見直し等、膨大な時
間と費用を必要とし、ユーザーレベルへのフィードバッ
クは難しい。また、指令値に対する追従性と突起、喰込
みあるいは突起量の誤差は、その速度、重量により異な
り膨大なデータ量となって把握が非常に難しく、補正に
よる完全な効果は得られない。
さらに、前述した制御装置および工作機械自体の経年変
化に関しては、機械的な精度の低下を避けることが出来
ない他に、制御装置における補正も各々の時点での状態
に最適設定されるものであり、経時変化に対する有効的
な手段がないという問題があった。
化に関しては、機械的な精度の低下を避けることが出来
ない他に、制御装置における補正も各々の時点での状態
に最適設定されるものであり、経時変化に対する有効的
な手段がないという問題があった。
本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あり、ＮＣ制御装置で真円制御される工作機械の動作結
果と切削後のワーク加工精度の種々のデータに基づいて
補間を予め行うものであり、各部から入力されたデータ
から所定の動作プログラムにより工具経路を判別し、各
々に適応した補間を行い、特に、実加工されるワークの
真円精度向上に工作機械の動作を合わせる真円切削補間
制御装置を提供することを目的とする。
あり、ＮＣ制御装置で真円制御される工作機械の動作結
果と切削後のワーク加工精度の種々のデータに基づいて
補間を予め行うものであり、各部から入力されたデータ
から所定の動作プログラムにより工具経路を判別し、各
々に適応した補間を行い、特に、実加工されるワークの
真円精度向上に工作機械の動作を合わせる真円切削補間
制御装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
前記の課題を解決するために、本発明は指令データを解
析するデータ解析部と、 解析されたデータに基づいて真円切削のための補間信号
を発生させる制御を行う軸移動補間部と、 前記軸移動補間部の出力信号を積算する積算部と、 前記積算部の出力によりモータを制御するモ−タ制御部
と、 位置決め用バックラッシ補正信号を発生する位置決め用
バックラッシ補正信号発生部と、内円切削用バックラッ
シ補正信号を発生する内円用バックラッシ補正信号発生
部と、外円切削用バックラッシ補正信号を発生する外円
用バックラッシ補正信号発生部と、ＳｖＣの積算値とバ
ックラッシを加算した位置フィードバック信号を加算す
る加算回路と、エンコーダのフィードバック積算値とバ
ックラッシ補正量保存データを加算する加算回路とから
構成し、 刃具の象限切換時に生じるバックラッシを補正する、 ことを特徴とする。
析するデータ解析部と、 解析されたデータに基づいて真円切削のための補間信号
を発生させる制御を行う軸移動補間部と、 前記軸移動補間部の出力信号を積算する積算部と、 前記積算部の出力によりモータを制御するモ−タ制御部
と、 位置決め用バックラッシ補正信号を発生する位置決め用
バックラッシ補正信号発生部と、内円切削用バックラッ
シ補正信号を発生する内円用バックラッシ補正信号発生
部と、外円切削用バックラッシ補正信号を発生する外円
用バックラッシ補正信号発生部と、ＳｖＣの積算値とバ
ックラッシを加算した位置フィードバック信号を加算す
る加算回路と、エンコーダのフィードバック積算値とバ
ックラッシ補正量保存データを加算する加算回路とから
構成し、 刃具の象限切換時に生じるバックラッシを補正する、 ことを特徴とする。
［作用］
以上のような構成において、データ解析部で内円切削モ
ードか外円切削モードかを判定し、そのモードによって
内円切削あるいは外円切削のためのバックラッシ補正信
号が夫々の補正信号発生部から導出される。モータはこ
の補正信号と位置決め用バックラッシ補正信号発生部等
からの信号を用いることにより制御され、象限切換時の
バックラッシが補正される。
ードか外円切削モードかを判定し、そのモードによって
内円切削あるいは外円切削のためのバックラッシ補正信
号が夫々の補正信号発生部から導出される。モータはこ
の補正信号と位置決め用バックラッシ補正信号発生部等
からの信号を用いることにより制御され、象限切換時の
バックラッシが補正される。
［実施例コ
次に、本発明に係る真円切削補間制御装置について好適
な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に
説明する。
第１図は本発明に係る真円切削補間制御装置の一実施例
である。
である。
この真円切削補間制御装置は、第１図に示すように、入
力された指令データ２を解析するデータ解析部４と、解
析されたデータに基づいてモータ２２を制御する信号を
発生する軸移動補間部６、軸移動補間部６からの信号を
積算する積算部８、円形に切削するために切削用刃具を
位置決めするための位置決め用ンくツクラッシ補正信号
を発生する位置決め用バックラッシ補正信号発生部１６
、内円切削時の切削象限切換時に生じるバックラッシを
補正するための内円切削用バックラッシ補正信号を発生
する内円切削用バックラッシ補正信号発生部１８、外円
切削時の切削象限切換時に生じるバックラッシを補正す
るための外円切削用バックラッッシ補正信号を発生する
外円切削用バックラッシ補正信号発生部２０とから構成
される。
力された指令データ２を解析するデータ解析部４と、解
析されたデータに基づいてモータ２２を制御する信号を
発生する軸移動補間部６、軸移動補間部６からの信号を
積算する積算部８、円形に切削するために切削用刃具を
位置決めするための位置決め用ンくツクラッシ補正信号
を発生する位置決め用バックラッシ補正信号発生部１６
、内円切削時の切削象限切換時に生じるバックラッシを
補正するための内円切削用バックラッシ補正信号を発生
する内円切削用バックラッシ補正信号発生部１８、外円
切削時の切削象限切換時に生じるバックラッシを補正す
るための外円切削用バックラッッシ補正信号を発生する
外円切削用バックラッシ補正信号発生部２０とから構成
される。
本実施例に係る真円切削補間制御装置は基本的には以上
のように構成されるものであり、次にその動作並びに作
用について第１図および第２図を参照して説明する。
のように構成されるものであり、次にその動作並びに作
用について第１図および第２図を参照して説明する。
先ず、ＮＣ装置に入力されたワークの加工のための指令
データ２をデータ解析部４で解析し、補正処理を開始（
Ｓｌ）する。データ解析部４では、指令データが内円切
削モードか（Ｓ２）外円切削モードか（Ｓ３）を判定し
、軸移動補間１ｓ６でバックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭ
Ｐ）を選択する。この軸移動補間部６によりバックラッ
シ補正信号を発生する位置決め用バックラッシ補正信号
発生部１６、内円切削用バックラッシ補正信号発生部１
８、外円切削用バックラッシ補正信号発生部２０からの
信号を選択しスイッチＳＷＩ乃至ＳＷ３を切り換える。
データ２をデータ解析部４で解析し、補正処理を開始（
Ｓｌ）する。データ解析部４では、指令データが内円切
削モードか（Ｓ２）外円切削モードか（Ｓ３）を判定し
、軸移動補間１ｓ６でバックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭ
Ｐ）を選択する。この軸移動補間部６によりバックラッ
シ補正信号を発生する位置決め用バックラッシ補正信号
発生部１６、内円切削用バックラッシ補正信号発生部１
８、外円切削用バックラッシ補正信号発生部２０からの
信号を選択しスイッチＳＷＩ乃至ＳＷ３を切り換える。
一方、軸移動補間部６からの出力である１サンプリング
間の出力パルス（ＳＶＣ）は積算部８で積算され、ＳＶ
Ｃの積算値（ＰＳＮＣＭＤ）として出力される。このＳ
ｖＣの積算値は、加算器１０においてバックラッシを加
算した位置フィードバック信号（ＰＳＮＦＢＫ）と加算
した後、モータ制御部に供給される。
間の出力パルス（ＳＶＣ）は積算部８で積算され、ＳＶ
Ｃの積算値（ＰＳＮＣＭＤ）として出力される。このＳ
ｖＣの積算値は、加算器１０においてバックラッシを加
算した位置フィードバック信号（ＰＳＮＦＢＫ）と加算
した後、モータ制御部に供給される。
前記バックラッシを加算した位置フィードバック信号（
ＰＳＮＦＢＫ）は、モータ２２に結合されたエンコーダ
２４からのフィードバック積算値（ＰＳＮＤＴＲ）と位
置決め用バックラッシ補正信号発生部１６からの位置決
め用バックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＡ） 、内円切
削用バックラッシ補正信号発生部１８からの内円切削用
バックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＢ） 、外円切削用
バックラッシ補正信号発生部２０からの外円切削用バッ
クラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＣ）の中、選択された信
号であるバラクラフシ補正量保存データ（ＢＬＳｃｍｐ
）とを加算器１４で加算した信号である。
ＰＳＮＦＢＫ）は、モータ２２に結合されたエンコーダ
２４からのフィードバック積算値（ＰＳＮＤＴＲ）と位
置決め用バックラッシ補正信号発生部１６からの位置決
め用バックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＡ） 、内円切
削用バックラッシ補正信号発生部１８からの内円切削用
バックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＢ） 、外円切削用
バックラッシ補正信号発生部２０からの外円切削用バッ
クラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＣ）の中、選択された信
号であるバラクラフシ補正量保存データ（ＢＬＳｃｍｐ
）とを加算器１４で加算した信号である。
ここで第２図について説明すると、第１図のデータ解析
部４において内円切削モードか外円切削モードかを判定
し、第１図の軸移動補間部６でパラメータを設定する。
部４において内円切削モードか外円切削モードかを判定
し、第１図の軸移動補間部６でパラメータを設定する。
若し、内円切削モードであればバックラッシ補正量（Ｂ
ＬＳＣＭＰ）は内円切削用バックラッシ補正量（ＢＬＳ
ＣＭＰＢ）（３６）にし、外円切削モードであればそれ
は外円切削用バックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＣ）（
Ｓ５）にする。また、内円、外円のいずれの切削モード
でもなければ、バックラッシ補正量は位置決め用バック
ラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＡ） （３４）とする。
ＬＳＣＭＰ）は内円切削用バックラッシ補正量（ＢＬＳ
ＣＭＰＢ）（３６）にし、外円切削モードであればそれ
は外円切削用バックラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＣ）（
Ｓ５）にする。また、内円、外円のいずれの切削モード
でもなければ、バックラッシ補正量は位置決め用バック
ラッシ補正量（ＢＬＳＣＭＰＡ） （３４）とする。
さらに移動量を判定（Ｓ７）するとともに旧移動量の方
向も判定（Ｓ８、Ｓ９）し、バラクラフシ補正量保存デ
ータを設定（Ｓ１０．５１１）する。それによって、バ
ックラッシを加算した位置フィードバック信号の値が決
定（Ｓ１２）される。
向も判定（Ｓ８、Ｓ９）し、バラクラフシ補正量保存デ
ータを設定（Ｓ１０．５１１）する。それによって、バ
ックラッシを加算した位置フィードバック信号の値が決
定（Ｓ１２）される。
［発明の効果コ
以上のように、本発明によれば、ＮＣ装置において、簡
単且つ確実に内円切削時および外円切削時の刃具の象限
切換時に生じるバックラッシを補正することが出来、真
円度加工精度の著しい向上が図れる。
単且つ確実に内円切削時および外円切削時の刃具の象限
切換時に生じるバックラッシを補正することが出来、真
円度加工精度の著しい向上が図れる。
第１図は本発明に係る真円切削補間制御装置の構成図、
第２図は本発明に係る真円切削補間制御装置の動作のフ
ローチャート、 第３図は従来技術の内円切削および外円切削の場合の説
明図である。 ２・・・指令データ ４・・・データ解析部６・
・・軸移動補間Ｈ８・・・積算部 １０．１４・・・加算器 １６・・・位置決め用バックラッシ補正信号発生部１８
・・・内円切削用バックラッシ補正信号発生部２０・・
・外円切削用バックラッシ補正信号発生部Ｆｌ （Ｑ）
ローチャート、 第３図は従来技術の内円切削および外円切削の場合の説
明図である。 ２・・・指令データ ４・・・データ解析部６・
・・軸移動補間Ｈ８・・・積算部 １０．１４・・・加算器 １６・・・位置決め用バックラッシ補正信号発生部１８
・・・内円切削用バックラッシ補正信号発生部２０・・
・外円切削用バックラッシ補正信号発生部Ｆｌ （Ｑ）
Claims (1)
- （１）指令データを解析するデータ解析部と、解析され
たデータに基づいて真円切削のための補間信号を発生さ
せる制御を行う軸移動補間部と、 前記軸移動補間部の出力信号を積算する積算部と、 前記積算部の出力によりモータを制御するモータ制御部
と、 位置決め用バックラッシ補正信号を発生する位置決め用
バックラッシ補正信号発生部と、内円切削用バックラッ
シ補正信号を発生する内円用バックラッシ補正信号発生
部と、 外円切削用バックラッシ補正信号を発生する外円用バッ
クラッシ補正信号発生部と、 ＳＶＣの積算値とバックラッシを加算した位置フィード
バック信号を加算する加算回路と、エンコーダのフィー
ドバック積算値とバックラッシ補正量保存データを加算
する加算回路とから構成し、 刃具の象限切換時に生じるバックラッシを補正する、 ことを特徴とする真円切削補間制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29344789A JPH03154744A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 真円切削補間制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29344789A JPH03154744A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 真円切削補間制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03154744A true JPH03154744A (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=17794884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29344789A Pending JPH03154744A (ja) | 1989-11-10 | 1989-11-10 | 真円切削補間制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03154744A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016110443A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | 中村留精密工業株式会社 | Ｎｃ工作機械、その円ないし球面加工方法及び加工プログラム |
-
1989
- 1989-11-10 JP JP29344789A patent/JPH03154744A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016110443A (ja) * | 2014-12-08 | 2016-06-20 | 中村留精密工業株式会社 | Ｎｃ工作機械、その円ないし球面加工方法及び加工プログラム |
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