JPH04159059A - 主軸ヘッド割出対応の原点補正方法 - Google Patents

主軸ヘッド割出対応の原点補正方法

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JPH04159059A
JPH04159059A JP28295490A JP28295490A JPH04159059A JP H04159059 A JPH04159059 A JP H04159059A JP 28295490 A JP28295490 A JP 28295490A JP 28295490 A JP28295490 A JP 28295490A JP H04159059 A JPH04159059 A JP H04159059A
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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〕 この発明は、工作機械7の主軸の先端部に、主軸の軸方
向と異なる方向の加工が可能となるように工具を装着す
るためのアタッチメントを有するNC工作機械に係り、
特に主軸割出し指令により、ワーク座標系の原点から前
記アタッチメントの基準点までの共通部分の原点シフト
量を求め、この原点シフト量をワーク座標系での位置表
示データに加算して自動原点補正を行う主軸ヘッド割出
対応の原点補正方法に関する。
〔従来例〕
NC工作機械は数値制御装置(NC装置)により、予め
作成されたNC加工プログラムに基づいて、被加工物(
ワーク)Wと工具TL (第5図参照)を相対的に移動
させ、所定の加工を行うものである。
また、NC加工プログラムはワークWの加工形状データ
やこの加工形状データに基づきNC工作機械を制御する
指令により構成されているが、加工形状データはワーク
固有のワーク座標系に基づき作成されているのに対し、
NC工作機械の制御(移動)は機械座標系に基づいて行
われる。そこで、この機械座標系をワーク座標系に変換
(自動原点補正)するための原点シフト量(機械原点り
からワーク座標系の原点WR0までの各軸方向の距離、
第5図(a)参照)を予めNC加工プログラム内に設定
しておき、ワークWのワーク座標系の原点WR0のデー
タに前記原点シフト量を加算して自動原点補正を行い、
この補正データを用いて数値制御を実行する。
さらに、NC工作機械の主軸ME (第5図(b)参照
)先端に、主軸M、の軸方向と異なる方向の加工が可能
となるように旋回自在なアクッチメン)Atを取り付け
、このアタッチメントAr先端に工具TLを装着して加
工を行う多面加工用NC工作機械がある。かかる多面加
工用NC工作機械においては、前記原点シフト量(各ワ
ーク座標系から機械原点Zl11までの距離)からさら
に、機械原点Z*0から加工面に対応して軸割出された
アタッチメント先端Z□までの距離、即ち共通原点シフ
ト量を加工面毎に算出し、この算出した共通原点シフト
量を用いて、ワークWの位置表示データに加算して自動
原点補正している。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、機械原点Zmo(第6図(a)参照)から加
工面に対応して軸割出されたアタッチメント先端Zli
までの距離を求める場合、従来は、機械原点Z、。から
アタッチメント先端Z1(アタッチメントAアの基準点
)までの長さ、例えばL(第6図(b)参照)を予め設
定しておき、このアタッチメントAtの長さしを基準と
して自動原点補正していた。すなわち、長さしと軸割出
の角度を用いてアタッチメントATの基準点ZR1の座
標値を算出し、機械原点Zつ。から加工面に対応して軸
割出されたアタッチメント先端Zm工までの距離を求め
ていた。
しかし、この算出した機械原点から加工面に対応して軸
割出されたアタッチメント先端までの実際の距離は、ア
タッチメントの旋回した角度により、長さしに基づき算
出した値とは誤差を生じ、それぞれの主軸ヘッド割り出
しに対する各軸(X。
Y、Z軸)方向の機械の微妙な誤差を補正することがで
きなかった。このために従来の多面加工用NC工作機械
は、誤差の分だけ精度の高い加工ができないという問題
があった。
この発明は、前記課題に鑑みて創案されためのであり、
その目的は、主軸ヘッド割り出し指令により、割出され
たアタッチメント先端までの距離であるワーク座標系の
共通部分の原点シフト量がより正確に算出でき、より精
度の高い自動原点補正のできる主軸ヘッド割り出しに対
応する自動原点補正方法を提供することである。
〔課題を解決するための手段〕
前記課題を解決するために、この発明の主軸ヘッド割り
出しに対応する自動原点補正方法は、工作機械の主軸ヘ
ッドに取り付けられ、工具が装着されたアタッチメント
を複数の加工面に応し主軸割出を行って所定の向きに旋
回させ、主軸軸線と直交する平面内を相対的な移動でワ
ークの複数の面の加工を施すNC工作機械において、主
軸ヘッド割出指令毎に、機械原点から前記アタッチメン
トの基準点までのX軸・Y軸・Z軸の共通原点シフト量
を各軸ごとに計測するとともに、計測した共通原点シフ
ト量を設定する共通原点シフト量設定手段を有し、 NC加工プログラム内に、機械原点からワーク座標原点
までのシフト量を呼び出すワーク座標系選択のGコード
指令、あるいは前記計測した共通原点シフト量を呼び出
す加工平面選択のGコード指令が存在するか否かを判断
するステップと、ワーク座標系選択のGコード指令より
所望のワーク座標系の機械原点からワーク座標原点まで
のシフト量を読み出し、加工平面選択のGコード指令か
ら前記設定した共通原点シフト量を読み取るステップと
、前工程においてワーク座標系での位置表示に補正した
共通原点シフト量と前記設定した共通原点シフト量まで
との差分を求めるステップと、この差分をワーク座標系
での位置表示データへ加算するステップとからなる。
〔作用〕
機械原点からアタッチメントの基準点までの共通原点シ
フト量を、実際に挿着したアタッチメントにあわせると
ともに、各主軸側り出しに対応して共通原点シフト量を
設定し、次に、各主軸の割り出しに対応する加工平面選
択Gコード指令で前記設定した共通原点シフト量を呼び
出し、前工程におけるワーク座標系での位置表示に補正
ずみの共通原点シフト量との差分を求め、算出値とワー
ク座標系での位置表示データとを加算してNC工作機械
のワーク座標系での位置表示データにするように構成し
たから、精度の高い自動原点補正ができる。
〔実施例〕
以下、この発明にかかる主軸ヘッド割出対応の原点補正
方法の一実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
第1図はこの方法を実施するNC装置のブロック図であ
る。
1は主制御部(CPU)、2は制御プログラムを記憶す
るROMである。
3は処理中のデータを記憶するRAMであり、このRA
M3の中には、前工程においてワーク座標系での位置表
示データに補正した共通原点シフト量を記憶する「ワー
ク座標系での位置表示に補正した共通原点シフト量記憶
領域」3a、ワーク座標系での機械の現在位置データを
記憶する「ワーク座標系での位置表示記憶領域J3b、
 ワーク座標系選択指令や加工平面選択指令のGコード
や各軸の移動指令を記憶する[グループ別Gコード、各
軸の軸指令記憶領域J3C1主軸ヘッド割出に対応する
機械原点からアタッチメントの基準点までの距離の実測
値を設定し記憶する「共通原点シフト量記憶領域」3d
等の記憶領域が存在する。
4は紙テープリーダー、Peは作成済のNC加工プログ
ラムを登録する祇テープである。この紙テープPeを紙
テープリーダー4で読み取ることにより、所定のNC加
工プログラムを外部からNC装置に入力する。
5は対話画面を表示するCRT、6は共通原点シフト量
等のデータの入力する手段であるキーボードである。
7はX軸7a、Y軸7b、Z軸7cの各軸を自動原点補
正処理により補間する補間器、8は補間された各軸のデ
ータに基づきX軸8a、Y軸8b、Z軸8cの各軸を駆
動するサーボ機構である。
第2図は本発明を用いた5面加工門形マシニングセンタ
によるワークWの5面加工の説明図である。
M、は5面加工門形マシニングセンタの主軸、Aアは主
軸MΣに旋回自在に取り付けられたアタッチメントであ
る。このアタッチメントA、は、ワークWと対向する主
軸軸線と直交する平面(例えば、ワークWのY方向のP
、面、22面あるいは、X方向のP!面、24面)をそ
れぞれの相対的な移動で加工するものであり、主軸M、
の軸方向(X方向)と異なる方向の加工を行う場合は、
アタッチメントA7が加工面の変化に応じて軸割出され
、アタッチメントA7の先端に装着された工具Ttを用
いて、加工平面(pt面、P:面、23面、24面)の
加工を行う、すなわち、Pt面を加工する場合は軸割出
角度は0°になり、アタッチメントAtの基準点が2□
の位置に割出され、22面を加工する場合は軸割出角度
は90°になり、アタッチメントATの基準点がZR2
の位置に割出され、23面を加工する場合は軸割出角度
は180°になり、アタッチメントAtの基準点が20
の位置に割出され、24面を加工する場合は軸割出角度
は270°になり、アタッチメントA?の基準点が2□
の位置に割出される。
T A I−T 4 aはワークWを位置決め!!置す
るテーブルである。このテーブルTAI〜TAJはNC
加工プログラムの指令によりX方向あるいはY方向に移
動する。すなわち、Pt面を加工する場合はテーブルが
TAIの位置に移動し、P!面を加工する場合はテーブ
ルがTAtの位置に移動し、21面を加工する場合はテ
ーブルがTa2の位置に移動し、24面を加工する場合
はテーブルがTa4の位置に移動する。
次に本発明における共通原点シフト量の設定を説明する
オペレータは予め、軸割出毎に機械原点Z10からのア
タッチメント、ATの基準点までのX軸、Y軸、Z軸の
各軸方向の距離を計測しておく。すなわち、軸割出角度
がOoのときは機械原点ZII0から基準点Zll+ま
での共通原点シフト量を、軸割出角度は90°のときは
機械原点Zl10から基準点ZR□までの共通原点シフ
ト量を、軸割出角度は180゜のときは機械原点Z、。
から基準点ZII3までの共通原点シフト量を、軸割出
角度は270°のときは機械原点ZROから基準点ZR
4までの共通原点シフト量を計測して・おく。
オペレータは、この計測したデータをCRT5の対話画
面を参照しながら、キーボード6により「共通原点シフ
ト量記憶領域J3dに設定する。
すなわち、所定の操作により、システムを共通原点シフ
ト量設定モードにする。
第3図はかかる共通原点シフト量を設定する対話画面の
表示例である。
図中、P、、P、、P2・・・は加工面を示し、この加
工面Pa、P+ 、Pt・・・を加工する場合、割り出
されたアタッチメントA、の基準点の位置の実際の座標
値と機械原点の座標値の差分をX−9Y、Z−の欄にそ
れぞれ入力する。
第4図は本発明の処理の流れ図である。なお、予め前記
共通原点シフト量は設定されているものとする。
また、NG加工プログラムには、各加工平面に対応した
ワーク座標系を選択するGコード指令、例えば、G54
(平面P、のワーク座標系選択)。
G55(平面P、のワーク座標系選択)、G56(平面
Pgのワーク座標系選択)・・・等や、設定した共通原
点シフト量を読み出すための指令(加工平面選択のGコ
ード指令)、例えば、G240  (平面P0加工にお
ける共通原点シフト量を呼び出す指令)、 G241 
 (平面P、加工における機械原点Zll@から基準点
2□までの共通原点シフト量を呼び出す指令)、 G2
42  (平面Pg加工における機械原点Z1.から基
準点Z0までの共通原点シフト量を呼び出す指令)・・
・等が設定されているものとする。
オペレータは、例えば、平面Pgを加工するものとして
、自動原点補正処理を起動する。
主制御部1は読み込んだNC加工プログラムの1ブロツ
クがグループ別Gコード指令か否か判断する。すなわち
、ワーク座標系選択のGコード指令か否かを判断しくス
テップ101)、ついで、加工平面を選択するGコード
指令か否かを判断する(ステップ102)。判断の結果
、ワーク座標系選択のGコード指令でなければ、あるい
は、加工平面選択のGコード指令でなければ、本発明の
自動原点補正処理を終了する。
一方、ステップ101の判断の結果、ワーク座−標系選
択のGコード指令が、例えば、G56であれば「グルー
プ別Gコード、各軸の軸指令記憶領域J3Cに056を
記憶し、ステップ102の判断の結果、加工平面選択の
Gコード、例えば、G242であれば「グループ別Gコ
ード、各軸の軸指令記憶領域J3CにG242を記憶す
る。
更に「共通原点シフト量記憶領域J3dからG242に
対応する、平面P2加工における機械原点Zl11から
基準点ZaZまでの共通原点シフト量を読み取る(ステ
ップ103)、この読み出した機械原点Zえ。から基準
点Z、I□までの共通シフト量と、前工程にて補正され
た共通原点シフト量、即ち、「ワーク座標系での位置表
示に補正ずみの共通原点シフト量記憶領域」3aのデー
タとの差分を求め(ステップ104)、ワーク座標系G
56における位置表示をする「ワーク座標系での位置表
示記憶領域J3bへ加算する(ステップ105)。
次に新しい加工平面選択のGコード指令に対応する共通
原点シフト量として、[共通原点シフト量記憶領域J3
dのデータを「ワーク座標系での位置表示に補正ずみの
共通原点シフト量記憶領域」3aに設定しくステップ1
06)、処理を終了する。
このように、主軸ヘッドMEの基準点Zioからアタッ
チメントATの基準点(例えば、Zmz)までのシフト
量を、実際に挿着したアタッチメントA、にあわせて各
主軸割り出しに対応する共通原点シフト量として設定す
る。
なお、この実施例の共通原点シフト量設定におては、主
軸割出の角度が90°単位の設定を述べたが、主軸割出
の角度が1°単位や5°単位等のものであっても、設定
可能である。
〔発明の効果〕
以上からこの発明によれば、機械原点からアタッチメン
トの基準点までの共通原点シフト量を、実際に挿着した
アタッチメントにあわせるとともに、各主軸割り出しに
対応して共通原点シフト量を設定し、次に、各主軸の割
り出しに対応する加工平面選択Gコード指令で前記設定
した共通原点シフト量を呼び出し、前工程での共通原点
シフト量との差分を求め、算出値とワーク座標系のGコ
ードにより呼び出した位置表示のデータとを加算してN
C工作機械のワーク座標系における位置表示データにす
るように構成したから、精度の高い自動原点補正ができ
る。
また、従来のようにワーク座標系選択指令に対応するワ
ーク座標系の組数を、それぞれの主軸割り出し毎に設定
する必要がないので、ワーク座標系選択の組み数が少な
くてすむ。
さらに、1ワークを1点の加工基準によって、ワーク座
標系を設定して加工できるために、各主軸割出しに対応
してワーク座標系を設定する必要がないので、相対的に
加工時間の短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの方法を実施するNC装置のブロック図、第
2図は本発明を用いた5面加工門形マシニングセンタに
よるワークWの5面加工の説明図、第3図は本発明の共
通原点シフト量を設定する際のCRT画面の表示例、第
4図は本発明の処理の流れ図、第5図及び第6図は従来
の原点補正方法の説明図である。 1・・・主制御部(CPU)、 2・・・制御プログラムを記憶するROM、3・・・処
理中のデータを記憶するRAM、4・・・紙テープリー
ダー、 Pe・・・祇テープ、 5・・・CRT画面、 6・・・キーボード、 7・−・各軸を補間する補間器、 8・・・各軸を駆動するサーボ機構。 第4図 第5図 (a)           (b) シフト量:各軸毎 L:アタッチメントの長さ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)工作機械の主軸ヘッドに取り付けられ、工具が装
    着されたアタッチメントを複数の加工面に応じ、主軸割
    出を行って所定の向きに旋回させ、主軸軸線と直交する
    平面内を相対的な移動でワークの複数の面の加工を施す
    NC工作機械において、主軸ヘッド割出指令毎に、機械
    原点から前記アタッチメントの基準点までのX軸・Y軸
    ・Z軸の共通原点シフト量を各軸ごとに計測するととも
    に、計測した共通原点シフト量を設定する共通原点シフ
    ト量設定手段を有し、 NC加工プログラム内に、機械原点からワーク座標原点
    までのシフト量を呼び出すワーク座標系選択のGコード
    指令、あるいは前記計測した共通原点シフト量を呼び出
    す加工平面選択のGコード指令が存在するか否かを判断
    するステップと、ワーク座標系選択のGコード指令より
    所望のワーク座標系の機械原点からワーク座標原点まで
    のシフト量を読み出し、加工平面選択のGコード指令か
    ら前記設定した共通原点シフト量を読み取るステップと
    、全工程においてワーク座標系での位置表示に補正した
    共通原点シフト量と前記設定した共通原点シフト量まで
    との差分を求めるステップと、この差分をワーク座標系
    での位置表示データへ加算するステップとからなること
    を特徴とする主軸ヘッド割出対応の原点補正方法。
  2. (2)主軸ヘッド割出指令毎に、機械原点から前記アタ
    ッチメントの基準点までのX軸・Y軸・Z軸の共通原点
    シフト量を各軸ごとに設定する共通原点シフト量設定手
    段は、対話画面を参照しながらシフト量を設定すること
    を特徴とする請求項(1)記載の主軸ヘッド割出対応の
    原点補正方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109613888A (zh) * 2017-10-04 2019-04-12 发那科株式会社 数值控制装置
CN111090259A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 广州锐智恒软件有限公司 用于检验和校正数控系统中工件旋转轴坐标偏差的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109613888A (zh) * 2017-10-04 2019-04-12 发那科株式会社 数值控制装置
CN109613888B (zh) * 2017-10-04 2023-05-05 发那科株式会社 数值控制装置
CN111090259A (zh) * 2018-10-23 2020-05-01 广州锐智恒软件有限公司 用于检验和校正数控系统中工件旋转轴坐标偏差的方法

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