JPH04294970A - Vibration absorption device for cam work machine - Google Patents

Vibration absorption device for cam work machine

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JPH04294970A
JPH04294970A JP8629591A JP8629591A JPH04294970A JP H04294970 A JPH04294970 A JP H04294970A JP 8629591 A JP8629591 A JP 8629591A JP 8629591 A JP8629591 A JP 8629591A JP H04294970 A JPH04294970 A JP H04294970A
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JP
Japan
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balance weight
axis
cam
swinging
vibration
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JP8629591A
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Tatsuhiro Yoshimura
辰浩 吉村
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve a work accuracy and also to improve a work efficiency by offsetting the vibration that the rocking motion in X axial direction of the carriage synchronous with the spindle rotation of a cam work machine gives to a machine by a balance weight. CONSTITUTION:A balance weight 16 is provided movably in an X axial direction on a grindwheel post 9 and vibration is offset with the balance weight being rocked in the opposite direction by setting to the rocking motion of the grinding wheel post.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、カム研削盤,カム旋盤
等カム加工機の砥石台又は刃物台の揺動によって生ずる
振動を吸収する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for absorbing vibrations caused by swinging of a grindstone head or a tool rest of a cam processing machine such as a cam grinder or a cam lathe.

【0002】0002

【従来の技術】従来、例えばNCカム研削盤は図3に示
すように、NCプログラム記憶部101に記憶されてい
るカムの形状データから砥石径等を考慮して工作物W(
主軸)の回転角に対する砥石台102のX軸方向の位置
データを求め、主軸駆動軸(以下C軸と呼ぶ)サーボモ
ータ103に対してX軸サーボモータ104を同期回転
させ、主軸回転による工作物Wの回転中心からの半径寸
法の変化に合わせて砥石台を前後に揺動させてカムの創
成加工を行っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an NC cam grinder, as shown in FIG.
The X-axis servo motor 104 is rotated synchronously with the spindle drive shaft (hereinafter referred to as C-axis) servo motor 103, and the workpiece is rotated by spindle rotation. The cam was created by swinging the grindstone back and forth in accordance with the change in the radius from the center of rotation of the W.

【0003】0003

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた主
軸回転に合わせて砥石台を前後に揺動して創成加工を行
う方法は、主軸の回転数を上げると砥石台の揺動回数が
増え、この運動エネルギーが機械全体を振動させ,加工
精度に悪影響を与えるという問題点を有している。本発
明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなさ
れたものであり、その目的とするところは、砥石台の揺
動による運動エネルギーを相殺して機械の振動を防ぎ、
加工精度を向上させることのできる振動吸収装置を提供
しようとするものである。
[Problems to be Solved by the Invention] The method described in the conventional technique for performing generating processing by swinging the grindstone back and forth in accordance with the rotation of the spindle has the problem that as the rotation speed of the spindle increases, the number of swings of the grindstone increases. The problem is that this kinetic energy vibrates the entire machine and adversely affects machining accuracy. The present invention was made in view of the above-mentioned problems of the conventional technology, and its purpose is to offset the kinetic energy caused by the rocking of the grindstone head to prevent machine vibration;
The present invention aims to provide a vibration absorbing device that can improve processing accuracy.

【0004】上記目的を達成するために本発明における
カム加工機の振動吸収装置は、主軸回転に同期して工具
を有する移動台をX軸方向に揺動させてカムの創成加工
を行うカム加工機において、前記移動台上にバランスウ
エイトをX軸方向移動可能に設け、該バランスウエイト
を前記移動台の揺動に同期して反対方向に揺動させる手
段を設けてなり、砥石台の揺動による振動の発生を相殺
させるものである。
In order to achieve the above object, the vibration absorbing device for a cam processing machine according to the present invention provides a cam processing machine that performs cam generation processing by swinging a movable table having a tool in the X-axis direction in synchronization with the rotation of the main shaft. In the grinding machine, a balance weight is provided on the movable table so as to be movable in the X-axis direction, and means is provided for swinging the balance weight in the opposite direction in synchronization with the rocking of the movable table. This cancels out the vibrations caused by

【0005】[0005]

【作用】入力されたカムの形状データから砥石径等を考
慮して主軸回転角に対する移動台のX軸位置データを求
め、同時に予め入力されている移動台及びバランスウエ
イトのそれぞれの重量と移動台のX軸方向の揺動距離(
カムのリフト量)からバランスウエイトの揺動距離を求
めて、移動台に同期してバランスウエイトを反対方向に
揺動させ移動台の揺動によって生ずる振動を相殺させる
[Operation] From the input cam shape data, calculate the X-axis position data of the moving table with respect to the spindle rotation angle, taking into account the grindstone diameter, etc., and at the same time calculate the weights of the moving table and balance weight, which have been input in advance, and the moving table. The swing distance in the X-axis direction (
The swinging distance of the balance weight is determined from the cam lift amount), and the balance weight is swung in the opposite direction in synchronization with the moving table to cancel out the vibration caused by the swinging of the moving table.

【0006】[0006]

【実施例】実施例について図1,図2を参照して説明す
る。NCカム研削盤において、床上に設置されたベッド
1上の前側に削設されたZ軸方向の摺動面上にテーブル
2が移動可能に載置され、テーブル2上に砥石台3と心
押台4が取付位置移動可能にそれぞれ固設されている。 主軸台3には主軸5及び回転可能に支持され、主軸5は
砥石台に固着のC軸サーボモータ6により回転され、先
端にチャック7が嵌着されている。
[Embodiment] An embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. In an NC cam grinding machine, a table 2 is movably placed on a sliding surface in the Z-axis direction cut on the front side of a bed 1 installed on the floor, and a grindstone head 3 and a tailstock are mounted on the table 2. Each of the stands 4 is fixedly mounted so that its mounting position can be moved. A main spindle 5 is rotatably supported on the headstock 3, and the main spindle 5 is rotated by a C-axis servo motor 6 fixed to the grindstone head, and a chuck 7 is fitted at the tip.

【0007】ベッド1上の後方に上面にX軸方向の案内
を有する案内台8が固着されており、このX軸案内上に
砥石台9が移動位置決め可能に載置され、砥石台9はベ
ッド1に固着のX軸サーボモータ11により、ボールね
じ12を介して移動位置決めされる。砥石台9には砥石
軸13が回転可能に支持されており、砥石軸の左端に砥
石14が着脱可能に嵌着されている。
A guide stand 8 having an X-axis guide on its upper surface is fixed to the rear of the bed 1, and a grindstone 9 is placed on the X-axis guide so as to be movable and positionable. It is moved and positioned by an X-axis servo motor 11 fixed to 1 via a ball screw 12. A whetstone shaft 13 is rotatably supported on the whetstone head 9, and a whetstone 14 is removably fitted to the left end of the whetstone shaft.

【0008】砥石台9の上面にX軸方向の案内15が取
付けられており、この案内15上にバランスウエイト1
6が移動可能に載置され、バランスウエイト16は案内
台15に固着のX軸に対する平行軸(以下U軸と呼ぶ)
サーボモータ17によりボールねじ18を介して移動位
置決めされる。
A guide 15 in the X-axis direction is attached to the top surface of the grindstone head 9, and a balance weight 1 is mounted on this guide 15.
6 is movably mounted, and the balance weight 16 is fixed to the guide table 15 along an axis parallel to the X axis (hereinafter referred to as the U axis).
It is moved and positioned by a servo motor 17 via a ball screw 18.

【0009】図1のブロック線図部分は各サーボモータ
6,11,17の回転を制御してカム面の創成加工を行
うためのサーボシステムで、NCプログラム記憶部21
はテープリーダ又はキーボード等より入力されたNCプ
ログラムを記憶部しておく部分、X/C軸制御回路22
はカムの形状データより砥石径等を考慮してC軸の回転
角に対するX軸の位置データを求め、X軸ドライブユニ
ット23及びC軸ドライブユニット24に制御信号を出
力する部分である。X軸ドライブユニット23はX軸サ
ーボモータ11に電力を供給する部分、C軸ドライブユ
ニット24はC軸サーボモータ6に電力を供給する部分
であり、以上は従来のカム創成用のNCサーボシステム
と同じである。
The block diagram part in FIG. 1 is a servo system for controlling the rotation of each servo motor 6, 11, and 17 to create a cam surface.
is the part that stores the NC program input from a tape reader or keyboard, and the X/C axis control circuit 22
is a part that calculates the position data of the X-axis relative to the rotation angle of the C-axis based on the shape data of the cam, taking into account the diameter of the grinding wheel, etc., and outputs a control signal to the X-axis drive unit 23 and the C-axis drive unit 24. The X-axis drive unit 23 is a part that supplies power to the X-axis servo motor 11, and the C-axis drive unit 24 is a part that supplies power to the C-axis servo motor 6. The above is the same as the conventional NC servo system for cam generation. be.

【0010】砥石台・バランスウエイト重量記憶部25
は入力された砥石台9の総重量と、バランスウエイト1
6の重量とを記憶する部分、バランスウエイト揺動距離
算出部は、砥石台の重量及びその揺動距離とバランスウ
エイトの重量からバランスウエイト16の揺動距離を算
出する部分である。U軸制御回路27はX/C軸制御回
路22からのX軸データに同期して算出された揺動距離
だけバランスウエイト16を砥石台の反対方向に移動さ
せる制御信号を出力する部分、U軸ドライブユニット2
8はU軸サーボモータ17に電力を供給する部分である
[0010] Grinding wheel head/balance weight weight storage section 25
is the input total weight of the grindstone head 9 and the balance weight 1
The balance weight swing distance calculation unit is a part that calculates the swing distance of the balance weight 16 from the weight of the grindstone head, its swing distance, and the weight of the balance weight. The U-axis control circuit 27 is a part that outputs a control signal to move the balance weight 16 in the opposite direction of the grindstone head by a swing distance calculated in synchronization with the X-axis data from the X/C-axis control circuit 22, and the U-axis Drive unit 2
8 is a part that supplies electric power to the U-axis servo motor 17.

【0011】次に振動吸収のための砥石台9に対するバ
ランスウエイト16の運動条件の算出法について説明す
る。砥石台9が工作物Wのカム面の創成加工をするため
距離a(工作物Wのリフト量)だけ揺動すると、砥石台
9はa・sin(2πf)tで揺動する工作物を例にと
る。但しfは周波数。主軸台9の機械全体を振動させる
力FはF=Mh・ahで表すことができる。但しMhは
砥石台の重量,ahは砥石台の加速度。従ってF=Mh
・( 2πf)2 ・a・sin(2πf)tとなる。
Next, a method of calculating the motion conditions of the balance weight 16 with respect to the grindstone head 9 for vibration absorption will be explained. For example, when the grindstone head 9 swings by a distance a (lift amount of the workpiece W) to generate the cam surface of the workpiece W, the grindstone head 9 swings at a sin(2πf)t. Take it. However, f is the frequency. The force F of the headstock 9 that causes the entire machine to vibrate can be expressed as F=Mh·ah. However, Mh is the weight of the whetstone head, and ah is the acceleration of the whetstone head. Therefore F=Mh
・(2πf)2 ・a・sin(2πf)t.

【0012】次にバランスウエイト16を周波数f(H
z)で距離bだけ反対方向に動かすと、機械全体を振動
させる力F´は、F´=Mw・awで表すことができる
。但しMwはバランスウエイトの重量、awはバランス
ウエイトの加速度、従ってF´=Mw・(2πf)2 
・b・sin(2πf)tとなる。但しbはバランスウ
エイトの揺動距離。バランスウエイト16のない場合と
、バランスウエイト付の場合の機械を振動させる力の差
Fδは、Fδ=F−F´=Mh・a−Mw・bとなり、
Mh・a=Mw・b…■を満足させれば振動は100%
吸収できる。
Next, the balance weight 16 is adjusted to the frequency f(H
z) in the opposite direction by a distance b, the force F' that causes the whole machine to vibrate can be expressed as F'=Mw·aw. However, Mw is the weight of the balance weight, aw is the acceleration of the balance weight, therefore, F'=Mw・(2πf)2
・b・sin(2πf)t. However, b is the swing distance of the balance weight. The difference Fδ in the force that vibrates the machine without the balance weight 16 and with the balance weight is Fδ=F−F′=Mh・a−Mw・b,
If Mh・a=Mw・b…■ is satisfied, vibration is 100%
It can be absorbed.

【0013】更に具体的な例によって説明すると例えば
砥石台を350kg、バランスウエイトを10kg、工
作物のリフト量を2mmとして上式■に当てはめると、
350×2=10×70となり、バランスウエイト16
を70mm砥石台9に対して反対方向に同期移動させれ
ばよい。バランスウエイト揺動距離算出部26は上式■
によりバランスウエイトの揺動距離bを算出する部分で
ある。
To explain with a more specific example, if we apply the above equation (2) assuming that the grindstone head is 350 kg, the balance weight is 10 kg, and the lift amount of the workpiece is 2 mm, then
350 x 2 = 10 x 70, balance weight 16
70 mm in the opposite direction to the grindstone head 9. The balance weight swing distance calculation unit 26 uses the above formula■
This is the part that calculates the swinging distance b of the balance weight.

【0014】続いて本実施例の作用について説明する。 NCプログラム記憶部21より工作物Wのカム形状デー
タがX/C軸制御回路22に入力されると、C軸の回転
角に対するX軸の位置データが求められてC軸とX軸の
制御信号が出力され、同時にNCプログラム記憶部21
よりカムのリフト量(砥石台9のX軸揺動距離)がバラ
ンスウエイト揺動距離算出部26に出力され、ここで砥
石台・バランスウエイト重量記憶部より入力されるそれ
ぞれの重量により演算でバランスウエイト16の揺動距
離を求める。
Next, the operation of this embodiment will be explained. When the cam shape data of the workpiece W is input from the NC program storage unit 21 to the X/C-axis control circuit 22, the position data of the X-axis relative to the rotation angle of the C-axis is determined, and the control signals for the C-axis and the X-axis are obtained. is output, and at the same time the NC program storage section 21
The lift amount of the cam (the X-axis swing distance of the grinding wheel head 9) is output to the balance weight swing distance calculating section 26, where the balance is calculated based on the respective weights input from the grinding wheel head/balance weight weight storage section. The swing distance of the weight 16 is determined.

【0015】そして求めた揺動距離がU軸制御回路27
に出力され、U軸制御回路27で同期指令に基づいてX
/C軸制御回路22の制御指令に同期してバランスウエ
イト16を砥石台9に対して反対方向に移動させる制御
指令を出力する。
[0015] Then, the determined swing distance is determined by the U-axis control circuit 27.
is output to the U-axis control circuit 27 based on the synchronization command.
/ Outputs a control command to move the balance weight 16 in the opposite direction with respect to the grindstone head 9 in synchronization with the control command of the C-axis control circuit 22.

【0016】そしてX/C軸制御回路22の制御出力に
よりX軸ドライブユニット23より電力が供給されてX
軸サーボモータ11が駆動され、これと同期してC軸ド
ライブユニット24より電力が供給されてC軸サーボモ
ータが駆動され、工作物Wカム面の回転中心からの半径
寸法の変化に合わせて砥石台9がX軸方向移動し、カム
面の創成加工が行われる。そしてこの砥石台9のX軸移
動に合わせてU軸制御回路27の制御指令によりU軸ド
ライブユニット28から電力が供給されて、U軸サーボ
モータ17が駆動され、バランスウエイト16が反対方
向に移動されて砥石台9の揺動による運動エネルギーを
相殺する。
Power is supplied from the X-axis drive unit 23 according to the control output of the X/C-axis control circuit 22, and the
The axis servo motor 11 is driven, and in synchronization with this, power is supplied from the C-axis drive unit 24 to drive the C-axis servo motor, and the grinding wheel head is rotated in accordance with the change in the radius dimension from the rotation center of the workpiece W cam surface. 9 is moved in the X-axis direction, and the cam surface is created. Then, in accordance with the X-axis movement of the grindstone head 9, power is supplied from the U-axis drive unit 28 according to a control command from the U-axis control circuit 27, and the U-axis servo motor 17 is driven, and the balance weight 16 is moved in the opposite direction. This cancels out the kinetic energy caused by the rocking of the grindstone head 9.

【0017】尚、主軸回転数が大きいと、バランスウエ
イト16の移動速度が速くなり、U軸サーボモータ17
の追従能力を越えた場合には、主軸回転数を小さくする
か又はバランスウエイト揺動距離算出部26に減少率を
入力して、実用上支障のない範囲内で揺動距離を縮小し
、加工能率の低下を防止することもできる。
Note that when the main shaft rotation speed is high, the movement speed of the balance weight 16 becomes faster, and the U-axis servo motor 17
If the tracking ability of It is also possible to prevent a decrease in efficiency.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。カムの創成加工中主軸
回転に同期して揺動する移動台上に、反対方向に同期揺
動するバランスウエイトを設け、移動台の揺動によって
生じる振動を相殺するようにしたので、加工精度が向上
する。また振動の発生が少なくなることによって主軸回
転を速くすることが可能となり加工能率が向上する。
[Effects of the Invention] Since the present invention is constructed as described above, it achieves the following effects. During cam generation processing, a balance weight that oscillates synchronously in the opposite direction is installed on the movable table, which oscillates in synchronization with the spindle rotation, to cancel out the vibrations caused by the oscillation of the movable table, thereby improving machining accuracy. improves. Furthermore, since less vibration occurs, it is possible to speed up the rotation of the main shaft, improving machining efficiency.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本実施例の振動吸収装置を有するカム研削盤の
上視図とNCサーボシステムの回路図である。
FIG. 1 is a top view of a cam grinder having a vibration absorbing device according to the present embodiment and a circuit diagram of an NC servo system.

【図2】本実施例の振動吸収装置を有するカム研削盤の
部分側面図である。
FIG. 2 is a partial side view of a cam grinder having the vibration absorbing device of this embodiment.

【図3】従来のカム研削盤の上視図とNCサーボシステ
ムの回路図である。
FIG. 3 is a top view of a conventional cam grinder and a circuit diagram of an NC servo system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5  主軸 9  砥石台 16  バランスウエイト 17  U軸サーボモータ 5 Main shaft 9 Whetstone stand 16 Balance weight 17 U-axis servo motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  主軸回転に同期して工具を有する移動
台をX軸方向に揺動させてカム面の創成加工を行うカム
加工機において、前記移動台上にバランスウエイトをX
軸方向移動可能に設け、該バランスウエイトを前記移動
台の揺動に同期して反対方向に揺動させる手段を設けて
なり、砥石台の揺動による振動の発生を相殺させること
を特徴とするカム加工機の振動吸収装置。
Claim 1: In a cam processing machine that generates a cam surface by swinging a movable table having a tool in the X-axis direction in synchronization with the rotation of the main shaft, a balance weight is placed on the movable table in the X-axis direction.
The balance weight is provided so as to be movable in the axial direction, and includes means for swinging the balance weight in the opposite direction in synchronization with the swinging of the movable table, thereby canceling out vibrations caused by the swinging of the grindstone head. Vibration absorption device for cam processing machines.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56139871A (en) * 1980-03-27 1981-10-31 Honda Motor Co Ltd Oscillator for superfinish machining

Patent Citations (1)

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JPS56139871A (en) * 1980-03-27 1981-10-31 Honda Motor Co Ltd Oscillator for superfinish machining

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