JPH03178703A - 非真円創成装置 - Google Patents

非真円創成装置

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JPH03178703A
JPH03178703A JP1314819A JP31481989A JPH03178703A JP H03178703 A JPH03178703 A JP H03178703A JP 1314819 A JP1314819 A JP 1314819A JP 31481989 A JP31481989 A JP 31481989A JP H03178703 A JPH03178703 A JP H03178703A
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伸充 堀
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陽一 山川
Norio Sakakibara
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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、工作物を一定の角速度ωで回転させて、該１
１１１転と同期して工作物の軸線方向に所定速度で移仙
する切削工具により工作物を非真円形状に切削加圧する
非真円創成装Ｗに関するものである。
「従来の技術」 工作物の軸線と直交する断面における非真円プロフィル
データは、非真円プロフィルの長短径差が工作物の軸線
方向に一定である場合には、工作物の１回転分の非真円
プロフィルデータを作成すれば、形状の周期性からその
他の断面における非真円プロフィルデータは当該断面の
長径又は短径に基づいて演算することが可能である。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、前記のように工作物の１回転分の非真円
プロフィルデータを記憶し該データにノＡづいて演算し
て、その他の断面の非真円ブリフィルデータを生成して
切削加工する非真円創成装置は、工作物の軸線に直交す
る断面の長短径差が該軸線方向で一定でなく変化する工
作物や、非真円プロフィルの位相が軸線方向で変化する
工作物に対しては非真円プロフィルデータを演算して生
成することができないから、切削加工することができな
いという問題点がある。
ところが、工作物の軸線に直交する断面の長短径差が工
作物軸線方向で変化したり、位相が変化する場合でも、
軸線方向に離間した複数のＩｔｌｉ面の非真円プロフィ
ルデータが既知であれば、その間の断面の非真円プロフ
ィルデータを比例配分やスプライン補間等の手法を用い
て演算によりｚｌ成することができる。この時、既知の
非真円プロフィルデータを工作物の回転角速度ωの関数
である１〜ｎ次の周波数関数データに変換すれば、その
周波数関数データの各次数毎の振幅及び位相とに基づい
て、未知の中間断面における周波数関数データの振幅及
び位相を演算することができ、この演算された振幅及び
位相を代入した周波数関数データを逆変換することによ
り、中間断面の長短マ￥差や位相が工作物の軸線方向で
一定の場合のみならず変化する場合でも当該中間断面の
非真円プロフィルデータの生成が容易になることが考え
られる。
また、非真円プロフィルデータを、前記のように１〜ｎ
次の周波数関数に変換して、その高周波成分と低周波成
分とに分離し、その各成分毎に非真円プロフィルデータ
を作成し、高周波成分から成る非真円プロフィルデータ
により駆動される駆動系と、低周波成分から成る非真円
プロフィルデータにより駆動される駆動系とを設け、そ
の二つの駆動系を組み合わせて駆動することにより、高
周波帯域から低周波帯域までの応答性が良く、非真円プ
ロフィルデータに忠実に対応する切削動作を工具に行わ
せることが考えられる。
本発明は、上記した点に着目してなされたもので、複数
の断面の非真円プロフィルデータが既知である場合、そ
の中間の非真円プロフィルデータの生成が容易で、尚且
つ非真円プロフィルデータを高周波成分と低周波成分に
分離して、各成分毎の非真円プロフィルデータにより駆
動される駆動系を設け、その各駆動系の切削動作を組み
合わせることにより、工作物を応答性良く非真円形状に
切削できる非真円創成装置を提供することを［１的とす
るものである。
「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための具体的手段として、工作物を
一定の角速度ωで回転させて、該回転と同期して工作物
の軸線方向に所定速度で移動する切削工具により工作物
を非真円形状に切削加工する非真円１＋１成装置におい
て、工作物の軸線と直交する断面における非真円プロフ
ィルデータを、工作物軸線方向の所定のピッチ間隔毎に
記憶する第１データ記憶手段５０と、記憶された非真円
プロフィルデータを前記回転角速度ωの関数である１〜
！１次の周波数関数データに変換するデータ変換手段５
１と、周波数関数データを高周波成分と低周波成分とに
分離するデータ分離手段５２と、各断面の周波数関数デ
ータの各次数毎の振幅及びイｙ相とに基づいて、前記断
面間の同波数関数デー々の各次数毎の振幅及び位相を断
面間の付置に応じて補間により求め、断面間の周波数関
数データを生成する演算手段５３と、前記データ分離手
段５２によって分離されかつ前記演算Ｆ段５３によって
演算された高周波成分及び低周波成分毎σ）周波数関数
データを逆変換して高周波成分からなる非真円プロフィ
ルデータと低周波成分からなる非真円プロフィルデータ
を生成するデータ逆変換手段５４と、生成した各非真円
プロフィルデータを記憶する第２データ記憶手段５５と
、その第２データ記憶ｆ−段５５に記憶された高周波成
分から戚る非真円プロフィルデータにより駆動される駆
動系５６と、低周波成分から成る非真円７’　Ｄフィル
データにより駆動される駆動系５７とを備えたことを特
徴とする非真円８り成装置が提供される。
「ｆ↑用］ １１η記非真円創成装；ｎによれば、第１データ記憶手
段５０に記憶された工作物１Ｍ線方向の所定ピッチ間隔
毎の非真円プロフィルデータは、データ変換手段５１に
より、ｒ−ｆｌ：物の回転角速度ωの関数である１〜ｎ
次の周波数関数データに変換され、続いてデータ分離ｆ
段５２により高周波成分の周波数関数データと低周波成
分の周波数関数データとに分離される。演算手段５３は
各断１カｉの周波数関数データの各次数毎の振幅及び位
相とに基づき、前記断面間の周波数関数データの各次数
毎の振幅及び位相を断面間の（ｕＷに応じて補間により
求め、断面間の周波数関数データを生成する。前記デー
タ分離ｆ−段５２によって分離されかつ前記演算手段５
３によって演算された高周波成分及び低周波成分毎の周
波数関数データは、データ逆変換手段５４によりそれぞ
れ非真円プロフィルデータに戻される。生成された非真
円プロフィルデータは、高周波成分及び低周波成分毎に
１ｆｉｒ記第２デ一タ記憶手段５５に記憶される。そし
て、非真円創成装７？は、第２データ記憶Ｆ段５５に記
憶された高周波成分の非真円プロフィルデータにより駆
動される駆動系５６と、低周波成分の非真円プロフィル
データにより駆動される駆動系５７を作動させて、工作
物を非真円形状に切削加工する。
「実施例」 以Ｆ、本発明の実施例を添付図面第２〜６０に基づいて
説明する。
第２１Ｍ（ａ）は本非真円創成装置における切削］二具
の駆動部を示し、一部を断面とした概略図であり、第２
図（ｂ）は第２図（ａ＞の右側面がら姑て一部を断面と
した右側面概略図である。
切削工具Ｔは工具取付台２に取り付けられる。
又、工具取付台２には正電アクチュエータ１が設ｃｌら
れ、そのＩＴｔアクチュエータ１に入力される信づに応
じて切削工具゛ｒは矢印方向に進退駆動さｔし　る　。
一方１丁具取付台２は１１．取付ｔ？テーブル５に固１
没晶１戸されている。そのＩＬ具取ｆ寸白テーブル５は
店白６との長子方向内ナイト間に設けられたリニアガイ
ド４によりＪｋ白６に対して摺動可能である。そして、
工具取付台テーブル５にはりニアモータ３が設けへれて
おり、そのリニアモータ３に人力される信号に応じて工
具取付台テーブル５は矢印方向に進退駆動される。
第３図は、非真円創成装置の制御系を示す概略のブロッ
ク図であって、制御装置１０と前記ＪＴＥ’Ｃアクチュ
エータ１の制御系１１及びリニアモータ３の制御系１２
とからなり、それぞれバスにより接続されている。
制御装置１０は、図示しないコンピュータにより制御さ
れるデータ処理部］　Ｏａと繰り返し制御部１０ｂとか
らなる９ データ処理部１０ａでは、第４図に示すように、メモリ
３０に記憶される工作物の軸線と直交する断面における
非真円ブｔＶフィルデータをフーリエ変換器３１により
工作物の回転角速度ωの関数である１へ・Ｔ）次の周波
数関数に変換するとともに、周波数分離器３２により高
周波でストロークの小さなデータと、低周波でストｎ−
りの大きなデータに分離する。周波数分離器３２からの
高周波成分Ｃよ、逆フーリエ変換器３３により高周波か
ら成る非央田プＩ′？フィルデータに戻され、ＪＴ電ア
クチュエータ１の制御系１１の指令値用メモリ２０に記
憶される。また、周波数分離器３２がらの低周波成分は
、逆フーリエ変換器３４により低周波がら成る４１゛克
円プロフィルデータに戻され、リニアモータ３の制御系
１２の指令値用メモリ２３に記憶される。前記指令供用
メモリ２０に記憶１．た高周波成分からなる非真円１１
″Ｊフイルデータに承づいて、実際に圧電アクチエエー
タ１を作動さぜ、また指令値用メモリ２３に記憶した低
周波成分からなる非真円プロフィルデータに基づいて、
実際にリニアモータ３を作動させる試し切削動作を行い
、それぞれの応答値を応答値用メモリ２１及び２４に記
憶する。
繰り遅し制御部１０ｂでは、指令値用メモリ２０及び２
３に記憶した高周波成分と低周波成分の非真円プロフィ
ルデータの指令値、及び応答値用メモリ２１及び２４に
記憶した高周波成分と低周波成分の応答値とを、前記デ
ータ処理部１０ａのフーリエ変換器３１でそれぞれフー
リエ変換して高周波成分と低周波成分毎にゲインと位相
との偏差を算出する。そして、算出した偏差に栽づいて
周波数関数データを補正した後、その高周波成分と低周
波成分とを逆フーリエ変換器３３及び３４により逆変換
して、非真円プロフィルデータの指令値として前記指令
値用メモリ２０及び２３にそれぞれ記憶して、補正前の
各指令値を更新する。この繰り返し制御は、工作物の軸
線方向の所定のピッチ間隔毎の断面Ａ〜Ｆ（第５図参照
〉について行われる。
また、圧電アクチュエータ１の制御系１１は、指令値用
メモリ２０と応答値用メモリ２１とを備え、主軸１３の
回転に基づいて出力される同期信号により、指令植用メ
モリ２０に記憶される高周波でストロークの小さなデー
タに基づく指令値を出力し、圧電アクチュエータの位戸
センサからフィードバックされる位戸信号との偏差であ
る位戸偏；を信号を、圧電素子駆動用の高圧電源２２へ
出力しＩＴ電アクチエエータを制御する。
リニアモータ３の制御系１２は、前記と同様指令値用メ
モリ２３と応答値用メモリ２４とを備え、上軸１３の回
転に基づく同期信号により、指令値用メモリ２３に記憶
されるＯ（周波でストロークの大きいデータに基づく指
令値を出力し、リニアモータ３の位戸センサからフィー
ドバックされる拉ガ信号との偏差である位戸偏差信づ・
を、サーボアンプ２５へ出力してリニアモータ３を制御
する。
リニアモータ３の速度信号はサーボアンプ２５へ直接フ
ィードバックされる。
以にのように、圧電アクチュエータ１及びりニアモータ
３が、それぞれの指令値により制御されるとともに、両
者の作動が合成されて非真円プ冑フィルデータに即して
切削工具Ｔの半径方向の刃先装置を制御して、非真円形
状を切削加工する。
ワークＷの非真円プロフィルデータは、第５図に示すよ
うに、軸線と直交する所定のピッチ間隔ｐ毎の断面Ａ・
・・Ｆにおいて、工具Ｔの半径方向のｆ１７．　ｉＷデ
ータとして、図示しないコンピュータのメモリに記憶さ
れる。そして前記データ処理部］Ｏａのフーリエ変換器
３１でフーリエ変換され、次のようにワーク主軸の回転
角速度ωの関数である周波数関数により表される。
断面Ａでは、 ｆ（θ）Ａ＝　ａ　ｏ　＋　ａ　＋ｃｏ！’＋（２ωを
十ρ＋）＋ａ２ｅｏｓ（４ωｔ；＋ρ２）＋ａ３ｃｏｓ
（６ωｔ、＋ρ＊）＋ａ４ｅｏｓ（８ωＬ＋ρｎ）＋ａ
ｓｃｏｓ（１０ωｔ＋ρｓ）＋　ａ、ｃｏｓ（１２ωｔ
＋ρ６〉 と表され、 また断面Ｉ３では、 ｆ（θ）ａ−ｂ　ｏ　＋　ｂ　＋ｃｏｓ（２ωし＋γ、
）＋ｂｚｃｏｓ（４ωｔ＋７２）＋ｂ、ｃｏｓ（６ωｌ
；４−７ｓ）＋ｂ、ｃｏｓ（８ωｔ＋７＜）＋ｂ、ｅｏ
ｓ（１０ωｔ＋γ５）−ト　ｂａｃｏｓ（Ｌ２　ω　ｔ
；　　＋γ６）と表される〈イＨしθ−ωし〉。
以下、断面Ｃ・・・Ｆにおいても同様にωの関数である
周波数関数ｆ（θ〉。・・・ｆ（θ）Ｆとして表される
。
前記断面Ａの非真円プロフィルデータをフーリエ変換し
て表す周波数関数Ｃ（θ）Ａのうち、ａ　２ｅ０８（４
ωｔ＋ρｚ）＋・＝＋ａｇｅｏｓ（ｔ　２ωし＋ρ６〉
番よ周波数分離器３２により高周波成分として分離され
、逆フーリエ変換器３３により逆変換されて、前記圧電
アクチュエータ１の制御系１１へ高周波成分からなる非
真円プロフィルデータ、即ち指令値として指令値用メモ
リ２０へ記憶される。また、ａ　ｏ＋　ａ　＋Ｃｏ５（
２ωし＋ρ１）は周波数分離器３２により低周波成分と
して分離され、逆フーリエ変換器３４により逆変換され
、リニアモータ３の制御系１２へ低周波成分からなる非
真円プロフィルデータ、即ち指令値として指令値用メモ
リ２３へ糺憶される。以下の断面Ｆ３・・・ｌ？におい
ても同様である。
続いて、各断面間の非真円プロフィルデータ（以ド過渡
的プ１コフィルデータという）を２つの断面の非も１円
プロフィルデータに基づく比例配分により生成する場合
について説明する。第６図はその概略を示す７１′７−
チャー１〜である。
先ず、ステップ１００でＬ＝０．／７＝（’）として’
ｆＪＪ朋設定全設定基＊４１７Ｋを定める。統いてステ
ップ１０５でしｊｌ、＋Δしとし、ステップ１１０へ進
んで時間しにおける工具′ｒのワークＷの軸線方向位戸
５＝ｖｔ、（ｖ：工具］゛の軸線力［ζり移動速度）及
びワークＷの位相角θ（θ＝ω１．）を算出する。
ステップ１１５では、算出された工具１’の移動ｆ１′
１戸の両側の断面を表す非真円プリフィルデータの、；
）周波成分を、圧電アクチコ、エータ１の制御系】〕の
指令値用メモリ２０から読み出し、低周波成分をリニア
モータ３の制御系］２の指令値用メモリ２３から読み出
す。続くステップ１２０では、高周波成分と低周波成分
とからなる非真円プロフィルデータを、データ処理部１
０ａのフーリエ変換器３１で変換して、高周波成分の周
波数関数ｆ、（θ）Ｘ及びｆｌＩ（θ）Ｘ、１と低周波
成分の周波数関数ｆ、、（θ〉８及びｆｌ、（θ）ｘ、
１とを求める。断面Ａとｆｒ！’ｉ　＋ｆｉｉ　Ｂ　（
第５図参照）について具体的に言えば、ｒ、、＜θ）Ａ
−Σａ、ｃｏｓ（２ωｋ　ｔ、　＋ｐ、）　　　　　　
　　・”（１）ｒｌ、ｌ（θ〉１−Σｂ、ｃｏ９（２ω
ｋ　ｔ、＋７−、）　　　　　　　・−・（２）ｆｌ（
θ）＾−ａｎ　＋　ａｔｃｏｓ（２ωＬ＋ρ、）　　　
　　　　　−（３）ｒｌ（θ）ｎ＝ｂｏ＋ｂｌｃｏｓ（
２ωｌ；＋７１）　　　　　　　　　−（４）となる、
さらにステップ１２５へ進み、前記式（１）〜（４）に
基づいて定数項の差ｋ及び各次数毎の振幅差Ａ１−及び
位相差ｐｈを、（１，只の移動（Ｕ直Ｓ）／（各断面間
のピッチｐ）の割合で比例配分する。
即ち、ｋ　−（ｂｏ　　ａｏ）ＸＳ／ｐ、Ａｍ＝（ｂ、
、　ａ、、）ｘＳ／ｐ（（−１ｔ　Ｉ、　ｎ　＝　１　
・・−６）及びＰ　ｈ−（７、、−ρ、）Ｘ　Ｓ八）＜
ｆ１１シｎ　＝　１・・・６）となり、これに基づいて
′！ｉ該工具１′の軸線方向移動位戸及びワークＷの付
相角に対応する周波数関数の高周波成分子、（θ〉３と
低周波成分子ｌ、（θ）８とが以下の様に求められる。
ｒイ（０）、ｌ−Σ（ａｍ＋＜ｂｗ−ａＪＸＳ／ｐ）Ｘ
ｃｏｓｒ２ωｋｔ＋（９ｍ”＜７ｍ　　　９ｍ）ＸＳ／
ｐＨ・・・（５） ｆｔ、（０）、１＝ａｏ＋（ｂｅ−ａ６）ｘＳ／ｐ＋（
ａ＋＋（ｂ＋−ａｔ）ＸＳ／ｐｌｘｃｏｓ［２ωｔ、＋
（ρ＋＋（ｙ＋　　ｐ＋）ＸＳ／ｐ）］・・・（６） （但しＳ　＝　ｖ　ｔ、　、　θ＝ω１．　）ステップ
１３０では、Ｌ記憶（５〉及び（６）をそれぞれデータ
処理部ｔｅａの逆フーリエ変換器３３３４により逆変換
して、高周波成分からなる過渡的プロフィルデータと低
間波戒分からなる過渡的プＶ１フィルデータが螺旋状の
時系列データとして生成される。その過渡的プロフィル
データのうち、高周波成分は前記制御系１■の指令値用
メモリ２０により記憶し、低周波成分は前記制御系１２
の指令植用メモリ２３によりそれぞれ記憶する。続いて
ステップ１３５で工具′１゛の王作物の軸方向移動（ｉ
７．　ＲＳがＳ−ｐ　（ｐ　＝所定断面間のピッチ）と
判定されるまで、１宵記ステ・ンブ１０５〜１３０を繰
り返して、工具の］二作物軸線方向移動位戸及び工作物
の位相角に対応する過渡的プロフィルデータが逐次生成
される。
次に、各断面間の過渡的プロフィルデータを、混合関数
を用いるスプライン補間により生成する場合について説
明する。
混合関数によるスプライン補間は、 （１）連続した４点を１組にした補間公式を作成し、中
央の２点間のみを用いる。
（２〉、す、えられた点を必ずとおる。
（３）データ点（データとして午えられた点をいう）で
の２次の微係数が一致する。
といった特徴がある。
補間の方法は、第７図に示すように連続する４点（Ｘｎ
−１＋　３’ｎ−１）１　（Ｘ１１．３’ｌｌＬ　（ｘ
ｎ＋ｌ＋　ｙｎ＋＋）＋（ｘ　ｈ−ｙ、３’　ｎ＋２＞
をとおる混合関数を求め、０番１１とＴ］＋１番ｌ］の
点の間のみを結び、次にｎ　、　ｎ　４−］　、　ｎ　
＋　２　、　ｎ　＋　３番１１の４点をとおる混合関数
を求め、ｎ＋１番目とｒｌ＋２番口の点の間を結ぶ。
このようにして、逐次各データ点間を補間するものであ
って、混合関数はＵをパラメータとして次のように定義
される。
ｘ＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）ｘｏ／６＋（ｕｌ１＞（
ｕ−１）（ｕ−２）ｘ＋／２−（ｕｌ１）ｕ（ｕ−２＞
ｘｚ／２＋（ｕｌ１）ｕ（ｕ−１）ｘ３／６・・・（７
） ｙ−−ｕ（ｕ　−１）（ｕ−２）ｙｏ／６＋（＋１＋　
１）（ｔ、ｔ　−１）（ｕ−２）ｙ＋／２−（ｕｌ１）
ｕ（ｕ−２）ｙ２／２＋（ｕｌ１）ｕ（ｕ　　］−）ｙ
３／６・・・（８） Ｅ記憶（７〉のＸ　Ｏ＋　Ｘ　ｌｌ　Ｘ　２．　Ｘ　２
に３１１続する４点Ｘ　ｎ−ＩＸ　ｎ　　Ｘ　ｎ＊＋　
＋　Ｘ　ｎ＋２を代入し、Ｕ＝Ｏと］の時の値を求める
と、ｘ（０）＝ｘ、、ｘ（１，）−ｘ。
、１となる。また式（８）の場合も同様にして、Ｕ−〇
と１の時の値は、ｙ（０）＝ｙ１ｙ（１）＝ｙ、。
となり、それぞれデータ点（ｘｎ、ｙイ）＋（Ｘｎ＋１
゜ｙ−−＋）そのものとなる、そして、パラメータｕ−
〇〜１の間のｘ、ｙの値を実際に使用するデータとする
。隣り合うデータ点の間隔は、パラメータ１】により１
にＩＥ規化されている。
第８図は、上記の混合関数によるスプライン補間の手法
により、過渡的プロフィルデータを生成する場合の概略
を示ずフ【コーチヤードである。
先ず、ステップ２００で１．＝０．θ＝０として初期設
定を行い基や付置を定める。続いてステップ２０５で１
＝し＋Δしとし、ステップ２１０へ進んでｌｌ７ｒ間し
における工具ＴのワークＷの軸線方向位戸５＝ｖｔ、（
ｖ：工具Ｔの軸線方向移動速度）及びワークＷの位相角
θ（θ＝ωｔ）を算出する。
ステップ２１５では、所定のピッチ間隔毎の連続する４
個所の断面を表す非真円プロフィルデータの高周波成分
を、圧電アクチュエータ１の制御系１１の指令値用メモ
リ２０から読み田し、Ｄ（周波成分をリニアモータ３の
制御系１２の指令値用メモリ２３から読み出す、続くス
テップ２２０では、高周波成分と低周波成分とからなる
非真円プロフィルデータを、データ処理部１０ａのフー
リエ変換器３１で変換して、前記４個所の断面の高周波
成分の周波数関数ｆ、（θ）＋１−ｌｌ　ｆ、（θ）つ
、ｆ、（θ）Ｘ４１及びｆ９（θ〉０．、と低周波成分
の周波数関数ｒＬ（θ）、、、ｆ、（θ）、、ｆ、、（
θ）Ｘ、１及びｆ７．（θ）ｗ、２とを求める。断面Ａ
−Ｄ（第５図参照〉について具体的に言えば、 ｆＩ＋（の、＝Σ　ａ、ｃｏｓ（２ωｋ　Ｌ　＋０ｍ）
　　　　　　　　　・・・（９）ｒｅ（の、−Σｂ、ｃ
ｏｓ（２ωｋｔ＋ｙ、）　　　　　＝・（１０）ｒｌｌ
（の。−Σｃ、ｃｏｓ（２ωｋｔ＋φ、）　　　　　・
（１１）ｆＨ（θ）。＝Σｄｍｃｏｓ（２ｃｃ＋ｋ　ｔ
＋ｙ７ｍ）　　　　　　・・（１２＞ｆＬ（θ）Ａ−ａ
０＋ａ、ｃｏｓ（２ωｔ＋ρ＋）　　　　　　　”（１
３）ｒＬ（θ）ｌｌ＝ｂｏ＋　ｂ＋ｃｏｓ（２ωｔ＋ｙ
＋）　　　　　　・・・（１４）ｆ８．（のｃ＝ｃｏ＋
ｃ、ｃｏｓ（２ωｔ、＋φ、）　　　　　−・−（１５
）ｆｌ、（θ）ｎ＝ｃＬ＋ｄｔｃｏｓ（２ωｔ”７ｚ＋
）　　　　　　　”（１，６）となる。さらにステップ
２２５へ進み、前記式に基づき、断面Ａ〜Ｄの非真円プ
ロフィルデータの定数］７１に、振幅ＡＭ及びイ１γ相
ＰＨ毎に、混合関数に基づいて補間を行う。
定数項Ｋについての補間公式ｆＫは、 ｆ　Ｋ＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）ａｏ／６＋（ｕｌ１
）（ｕ−１）（ｕ−２）ｂｏ／２−（ｕｌ　１）ｕ（ｕ
−２）ｃｏ／２＋（ｕｌ１　）ｕ（ｕ　−１）ｄｏ／６
となり、振幅ＡＭについての補間公式をｆＡＭとすれば
、 ｆＡＭ＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）ａ−／６＋（ｕｌ１
）（１１−１）（ｕ−２）ｂ、／２−（ｕｌ１）ｕ（ｕ
−２）ｃ、／６＋（ｕｌ１）ｕ（ｕ−１）ｄ、、／２と
なり（但しｎ−１・・・６）、 また他相についての補間公式をｆ　ｒ）　Ｈとずれば、
ｆ　ＰＨ＝−ｕ（ｕ　−１）（ｕ−２）ρ、／６＋（ｕ
　＋　１）（１１−１）（ｕ　−２＞７．／２（ｕ　−
１−１）ｕ（ｕ−２）φ、／６＋（ｕｌ１．）ｕ（ｕ−
１）７７、／２となる（ｆりしｎ＝１・・・６）。
そして、パラメータｕ（０≦Ｕ≦１）を、ｕ　□−（Ｆ
ｌｉ面Ｂ−Ｃ間の■其の移動位Ｗ、Ｓ）／（各断面間の
ピッチｐ〉として、上記各式に代入することにより、−
ｒ具′ｌ゛の断面Ｂ、Ｃ間の軸線方向移動付置及びワー
クＷの付相角に対応する周波数関数の高周波成分子ＩＩ
（θ）、と低周波成分子Ｌ（θ）Ｓとが以ドの様に求め
られる。
ｆｕ（θ）ｌｌ−Σｒ（ｕＯａｋ＋ｕｌｂＭ　　Ｕｚｃ
、＋Ｕ、ｄ、）ｅｏｑ（２ｗｋ　Ｌ→−（−Ｃ１ρ、＋
Ｌ１．７．−ＬＪ、φエトｔＪ、ηヮ）］・・・（１７
） ｒ＋、（のｎ＝（ＬＪｏａｏ＋　ｕｌ　ｔ）ｏ　　Ｕ２
Ｃ１ｌ　＋Ｕｚ＋Ｉｏ）＋（−ｕｏａ＋＋ｔｂｂ＋　　
　Ｕｚｃ＋＋ＩＪ３ｄ１）ｃｏｓ（２ｗ奮＋（−Ｕ、ρ
、＋Ｕ、γ１−Ｕ２φ１＋Ｕ３η１〉）・・・（１８） 但し、 Ｕ、＝ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）／６ Ｕ、　＝（ｕ＋１＞（ｕ−１）（ｕ−２）／２Ｕｔ−（
ｕ　＋　１　）ｕ　（ｕ　−２）／２ｔＪ、＝（ｕ　＋
　１　）＋１　（ｕ　−１＞／６である。
ステップ２３０では、上記式（１７）及び（１８）をそ
れぞれデータ処理部１０ａの逆フーリエ変換器３３．３
４により逆変換して、高周波成分からなる過渡的プロフ
ィルデータと低周波成分からなる過渡的プｌｌ’７フイ
ルデータが螺旋状の時系列データとして生成される。そ
の過渡的ブ１１フィルデータのうち、高周波成分は前記
制御系１１の指令値用メモリ２０により記憶し、低周波
成分は前記制御系■２の指令値用メモリ２３によりそれ
ぞれ記憶する。続いてステップ２３５で工具］゛の工作
物の軸方向移動位ｆｆｓが５＝ｐ（ｐ−所定断面間のピ
ッチ）即ちｕ＝１と判定されるまで、前記ステップ２０
５〜２３０を繰り返して、工具の工作物軸線方向移動位
戸及び工作物の位相角に対拓する断面Ｂ、Ｃ間の過渡的
プロフィルデータが逐次生成される。
以下、断面Ｃ〜Ｉ）、Ｉ）〜Ｅ、・・・間の過渡的プロ
フィルデータは、前記したように所定断面の前後の断面
を含む合計４個所の断面の非真円プロフィルデータを用
いて、混合関数を求めるスプライン補間により算出する
ことができる。
尚、最初のＡ〜Ｂ断面間、及びｆ＆終終部面間過渡的プ
ロフィルデータについては、パラメータＵをｕ＝　ＩＩ
　−、Ｌ及びｕ　＝　ｕ　−１−１として、混合関数の
係数値を算出することにより求めることができる。
第９図は、各指令値用メモリ２（１，２３に記憶される
非真円プロフィルデータ及び過渡的プロフィルデータの
配置を模式的に示したものである。
前記のように、非真円１１′７フイルデータと過渡的プ
ロフィルデータとが、高周波成分と０（周波成分とに分
離され、前者により圧電アクチュエータ１を駆動し、後
者によりリニアモータ３を駆動することにより、圧電ア
クチュエータ１とりニアモータ３の特性を十分に生かす
ことが可能となって工具Ｔの高い応答性を得ることがで
き、各断面間を滑らかに切削することができる。
なお、上述した実施例は、指令値用メモリ２０゜２３に
記憶された高周波成分ならびに低周波成分からなるプロ
フィルデータに基づいて、断面間の高周波成分ならびに
低周波成分からなるプロフィルデータを生成する例につ
いて述べたが、フーリエ変換器３１によって変換された
周波数関数から断面間の周波数関数を生成し、これらを
高周波成分と低周波成分に分離し、プロフィルデータに
変換しても良い、又、周波数分離器３２によって高周波
成分の周波数関数と低周波成分の周波数関数に分離して
から断面間の周波数ｍｔを生成し、１１つフィルデータ
に変換しても良い。
「発明の効果」 本発明の非真円創成装置は、前記した構成になるもので
、所定ピッチ間隔毎の工作物軸線方向とＩＩ′Ｉ−交す
る複数の断面の既知の非真円プロフィルデータを、工作
物の回転角速度ωの関数であるｌ〜ｒ１次の周波数関数
データに変換するとともに、その周波数関数データの各
次数毎の振幅及び位相とに裁づいて、未知の中間断面に
おける周波数関数データの振幅及び位相を演算すること
ができ、この演算された振幅及び位相を代入した周波数
関数データを逆変換することにより、中間断面の長短径
差や付和が工作物の軸線方向で一定の場合のみならず変
化する場合でも当該中間断面の非真円プロフィルデータ
の生成が容易になる。
さらに、非真円プロフィルデータを、１〜ＴＩ次の周波
数関数に変換して、その高周波成分と低周波成分とに分
離し、その各成分毎に非真円プロフィルデータを作成し
、高周波成分から成る非真円プロフィルデータにより駆
動される駆動系と、低周波成分から成る非真円プロフィ
ルデータにより駆動される駆動系とを設け、その二つの
駆動系を組み合わせて駆動することにより、高周波帯域
から低周波帯域までの応答性が良く、工具が非真円プロ
フィルデータに忠実に対応して切削動作を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
添付図面第１図はクレーム対応図、第２図（ａ）は非真
円創成装置における切削工具を取付ける工具取付ｆ１及
び工具取付台テーブルを示した正面図、第２図（ｂ）は
第２図（ａ＞の側面図、第３図は非真円ｔ！１１成装置
の制御系の概略を示すブロック図、第４図はデータ処理
部１０ａの概略を示したブロック図、第５図は工作物の
軸線方向の所定ピッチ間隔毎の断面を示す説明図、第６
図は非真円プロフィルデータの本成を示ず概略の）冑−
チャード、第７図は混合関数を用いたスプライン補間を
説明する説明図、第８図は非真円プロフィルデータを混
合関数を用いるスプライン補間により生成する場合の概
略のフローチャート、第９図は指令値用メモリの非真円
プロフィルデータの一部の配置を示した説明図である。 】１９．圧電アクチュエータ、　　３０１．リニアモー
タ、　１０．、、制御装置、　　１：１，１２．、、制
御系、１３、、、主軸、　２０．２３．、、指令値用メ
モリ、３０、、、メモリ、　　３１　、、、フーリエ変
換器、３２　、、、周波数分離器、　３３，３４．、、
逆フーリエ変換器、　５０　、、、第１データ記憶手段
、　５１゜８．データ変換手段、　５２　、、、データ
分離手段、５３　、、、演算手段、　５４　、、、デー
タ逆変換手段、５５　、、、第２データ記憶手段、　５
６，５７．、、駆動系、　Ｗｌｌ、ワーク（工作物）、
　’Ｔ”、、、工具。 第 図 第 図 （ａ） （ｂ） 第 ４ 図 第 図 （Ｘ　７＋−＋、ｙｎ−＋） 第 図 ｎ＋１

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　工作物を一定の角速度ωで回転させて、該回転と同期
    して工作物の軸線方向に所定速度で移動する切削工具に
    より工作物を非真円形状に切削加工する非真円創成装置
    において、工作物の軸線と直交する断面における非真円
    プロフィルデータを、工作物軸線方向の所定のピッチ間
    隔毎に記憶する第１データ記憶手段と、記憶された非真
    円プロフィルデータを前記回転角速度ωの関数である１
    〜ｎ次の周波数関数データに変換するデータ変換手段と
    、周波数関数データを高周波成分と低周波成分とに分離
    するデータ分離手段と、各断面の周波数関数データの各
    次数毎の振幅及び位相とに基づいて、前記断面間の周波
    数関数データの各次数毎の振幅及び位相を断面間の位戸
    に応じて補間により求め、断面間の周波数関数データを
    生成する演算手段と、前記データ分離手段によって分離
    されかつ前記演算手段によって演算された高周波成分及
    び低周波成分毎の周波数関数データを逆変換して高周波
    成分からなる非真円プロフィルデータと低周波成分から
    なる非真円プロフィルデータを生成するデータ逆変換手
    段と、生成した各非真円プロフィルデータを記憶する第
    ２データ記憶手段と、その第２データ記憶手段に記憶さ
    れた高周波成分から成る非真円プロフィルデータにより
    駆動される駆動系と、低周波成分から成る非真円プロフ
    ィルデータにより駆動される駆動系とを備えたことを特
    徴とする非真円創成装置。
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