JPH04331059A - カム加工における制御方法 - Google Patents

カム加工における制御方法

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JPH04331059A
JPH04331059A JP2574391A JP2574391A JPH04331059A JP H04331059 A JPH04331059 A JP H04331059A JP 2574391 A JP2574391 A JP 2574391A JP 2574391 A JP2574391 A JP 2574391A JP H04331059 A JPH04331059 A JP H04331059A
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angular acceleration
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Tatsuhiro Yoshimura
辰浩 吉村
Hiroyasu Adachi
安達 宏恭
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Okuma Corp
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Okuma Machinery Works Ltd
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、NC制御によりカムを
創作するX軸・C軸の制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、NCカム研削盤等によりカム等の
非真円形状のカム等の加工を行う場合のX軸,C軸の制
御方法は、図3に示すようにカム形状データをNC装置
101に入力して、NC内のX/C軸データ演算回路1
02にて工作物1回転当たりのリフト量から砥石108
の外径寸法を考慮して時間に対する主軸109の回転角
と砥石台110のX軸位置を同時に求めて記憶する。次
いでX/C軸速度データ演算回路103にて、X軸の速
度データとC軸の角速度データとを求め、更にX/C軸
加速度テータ演算部104にて、X軸とC軸の加速度デ
ータと角加速度データを求めて記憶する。
【0003】このとき図4の右半分に示すように工作物
W1の回転角度を等分割にすると砥石台110のX軸移
動速度が急激に変化して、加速度が大きくなり加工誤差
が生じやすくなる。このためX/C軸加速度データ低減
回路105にて工作物W1の回転角度を砥石台110の
速度が急激に変化しないように、予め図4の左半分に示
すように主軸109の分割角度を不等分割にして加速度
が制限値を越えないようにしている。
【0004】また分割角度の差があまり大きくなると角
速度が急激に変化して加工誤差が出やすくなるため、角
加速度にも制限値を設けてこれを越えないように、X/
C軸データ修正回路106にて、X/C軸の位置データ
を修正しドライブユニット107を介してX軸サーボモ
ータ111,C軸サーボモータ112を制御していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた加
速度及び角加速度を制限する方法は、例えば図5に示す
偏心カムW2と図6に示す角形カムW2とを比較すると
、角形カムW2の方は最大加速度,最大角速度ともに偏
心カムW2より小さいが、加速度の変化及び角加速度の
変化が四隅の前後で急激に発生する。このため機械に振
動が生じて制御に無理が発生したり、びびりが発生した
りして加工誤差が生じやすくな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、
例えば角形カムW2のような加速度の変化及び角加速度
の変化の大きい工作物に対しても形状誤差を少なくする
ことのできる制御方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるカム加工における制御方法は、C軸
用サーボモータにより工作物を所定角度回転する間にX
軸用サーボモータにより工具を工作物の外周面に向けて
進退させてカム形状を創作する制御方法において、前記
工作物のカム形状データからX軸・C軸の位置データを
求め、該位置データからX軸の加速度変化率及びC軸の
角加速度変化率を求めて予め記憶する変化率の制限値と
それぞれ比較して前記加速度変化率及び又は角加速度変
化率が前記制限値を越えたとき制限値以下になるように
前記X軸・C軸の位置テータを修正して加工データとす
るものである。
【0007】
【作用】工作物のカム形状データからX軸・C軸位置デ
ータを算出し、この位置データから速度データ,角速度
データ,加速度データ,角加速度データを経てX軸の加
速度変化率データ及びC軸の角加速度変率データを算出
する。次いで算出した各変化率の絶対値と予め記憶する
変化率の制限値とを比較して、絶対値が制限値を越えた
ときのみ、変化率が制限値以下になるよう修正されたX
軸・C軸位置データを算出して加工データとする。
【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、図示しないベッド上前側
に削設されたZ軸方向の摺動面上にテーブルが移動可能
に載置され、テーブル上に主軸台1と心押台2がZ軸位
置変更可能に取り付けられている。主軸台1に主軸3が
回転可能に支持され、主軸3先端にチャック4が着脱可
能に嵌着されており、主軸3はNC制御のC軸サーボモ
ータ6により回転制御される。心押台2にZ軸方向移動
可能に心押軸5が嵌挿され、心押軸5の先端にセンタが
着脱可能に嵌着されている。
【0009】ベッド上後側にはX軸方向の案内が設けら
れており、この案内上に砥石台7が移動可能に載置され
、砥石台7に回転可能に支持される砥石軸8の左端に砥
石9が嵌着されている。そして砥石台7はNC制御の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。
【0010】図1のブロック線図部分は、NC装置内の
X軸およびC軸の制御回路を表したもので、キーボード
13はデータ入力する部分、入出力インタフェイス14
は入出力信号を受け渡しする部分、砥石径記憶部15は
、入力された砥石の外径寸法を記憶する部分、リフトデ
ータ記憶部16は工作物Wのカム面のリフトデータを記
憶する部分である。X/C軸データ演算回路17は、砥
石径を考慮してX軸,C軸の位置データを算出する回路
、X軸位置データ記憶部18及びC軸位置データ記憶部
19は、算出した位置データをそれぞれ記憶する部分で
ある。
【0011】主軸回転記憶部21は主軸3の回転を記憶
する部分、X/C軸速度データ演算回路22は、主軸1
回転に要する時間を求めて、その時間とX軸・C軸の位
置データからX軸の速度データ及びC軸の角速度データ
を算出する回路、X軸速度データ記憶部23、C軸速度
データ記憶部24は算出した速度データ・角速度データ
をそれぞれ記憶する部分である。
【0012】X/C軸加速度データ演算回路25は、速
度データ,角速度データから演算により加速度データ,
角加速度データを求める回路、X軸加速度データ記憶部
26,C軸角加速度データ記憶部27は求めた加速度デ
ータ,角加速度データをそれぞれ記憶する部分である。 X/C軸加速度変化データ演算回路28は、加速度デー
タ,角加速度データから加速度変化率データ,角加速度
変化率データを求める回路、X軸加速度変化率データ記
憶部29,C軸角加速度変化率データ記憶部31は求め
た加速度変化率データ,角加速度変化率データをそれぞ
れ記憶する部分である。
【0013】X/C軸加速度変化判断部34は、X軸加
速度変化率制限値記憶部32,C軸角速度変化率制限値
記憶部33にそれぞれ記憶する変化率の制限値とX軸速
度変化率データ記憶部29,C軸角速度変化率データ記
憶部31に記憶する絶対値とを比較して、絶対値が制限
値以内かどうかを判断する部分で、絶対値が制限値以下
の場合、後述のX/C軸加工データ演算回路38を介し
てX軸位置データ記憶部18,C軸位置データ記憶部1
9よりX軸及びC軸位置データが読み出され、これを加
工データとしてX軸加工データ記憶部39,C軸加工デ
ータ記憶部41に出力される。また絶対値が制限値を越
えた場合にX/C軸加速度変化データ修正回路35に信
号を出力する。
【0014】X/C軸加速度変化データ修正回路35は
、加速度変化率及び角加速度変化率を低減するように加
速度変化データ及び角加速度変化データを修正する回路
。修正X軸加速度変化データ記憶部36,修正C軸速度
変化データ記憶部37は、修正された加速度変化データ
,角加速度変化データを記憶する部分である。
【0015】X/C軸加工データ演算回路38は、X/
C軸加速度変化判断部34の出力信号を分別して絶対値
が制限値以下の場合には前述の如く無修正のX軸・C軸
位置データを呼び出してそのまま出力し、絶対値が制限
値を越えた場合には、修正された加速度変化データ、修
正された角加速度変化データを呼び出して、このデータ
によりX軸位置データ,C軸位置データを修正して加工
データとして出力する回路である。X軸加工データ記憶
部39,C軸加工データ記憶部41は、絶対値が制限値
以下の場合にはX軸位置データ記憶部18,C軸位置デ
ータ記憶部19から読み出した加工データを記憶し,ま
た絶対値が制限値を越えたときには修正された加工デー
タを記憶する部分である。加工プログラム記憶部42は
、カム加工に必要なプログラムを記憶する部分、ドライ
ブユニット43はC軸サーボモータ6,X軸サーボモー
タ11を駆動する電力を供給する部分である。
【0016】続いて、本実施例の作用について図2のフ
ローチャートの順に説明する。ステップS1において、
砥石の外径寸法と工作物Wのリフトデータが入力されて
記憶され、ステップS2において、砥石径を考慮してX
軸・C軸の位置データが算出される。ステップS3にお
いて、主軸3の回転数が読出され、ステップS4におい
て、主軸3の回転数が読出され、ステップS4において
、主軸1回転に要する時間を求めて、この時間とX軸・
C軸の位置データからX軸の速度データ,C軸の角速度
データを算出して記憶する。ステップS5において、求
めた速度データと角速度データから加速度データ,角加
速度データを算出し、ステップS6において、演算によ
り加速度データから加速度変化率を、また角加速度変化
データから角加速度変化率をそれぞれ算出する。
【0017】次いでステップS7において、加速度及び
角加速度変化率が予め記憶する制限値より小さいかが確
認され、イエスの場合にはステップS8においてステッ
プS2で算出されたX・C軸位置データを読み出して加
工データとして記憶し,ステップS9において、加工デ
ータを加工プログラムに編入して、ドライブユニット4
3を介してX軸サーボモータ11,C軸サーボモータ6
を駆動する。またステップS7において、ノーとなった
場合には、ステップS10において、X軸加速度変化率
及びC軸角加速度変化率が制限値以下になるようにX軸
加速度変化データ及びC軸角加速度変化データを修正し
、ステップS11において修正したX軸加速度変化デー
タ及びC軸角加速度変化データを基にX・C軸加工デー
タを修正して記憶する。そしてステップS9に入りこれ
を加工プログラムに編入してサーボモータをドライブす
る。尚、本実施例は、カム研削盤におけるカム面の創成
加工について述べたが、旋盤又はマシニングセンタによ
る非真円加工にも適用可能なことは勿論である。
【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。工作物のカム形状デ
ータからX軸・C軸位置テータを算出し、このX軸位置
データからX軸加速度を求めて加速度変化率を算出し、
同時にC軸位置データからC軸角加速度を求めて角加速
度変化率を算出する。そして算出した各変化率の絶対値
と予め記憶する変化率の制限値と比較して、絶対値が制
限値を越えたとき、変化率が制限値以下になるよう修正
されたX軸・C軸位置データを算出して加工データとな
したので、X軸及びC軸の急激な移動変化を抑えること
ができ、振動が抑制されて制御性が向上し、工作物に表
れるびびりマークが無くなる。また機械へ与える振動の
減少で駆動系の寿命が延び、長く高精度を維持すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のカム研削盤の部分図を含む制御回路
のブロック線図である。
【図2】本実施例の作用説明用フローチャート図である
【図3】従来の技術のカム研削盤の部分図を含む制御回
路のブロック線図である。
【図4】従来の技術説明用のカム形状図で、右半分は回
転角を等分割、左半分と回転角を不等分割とした図であ
る。
【図5】従来の技術に引用した偏心カムの図である。
【図6】従来の技術に引用した角形カムの図である。
【符号の説明】
3  主軸 6  C軸サーボモータ 7  砥石台 11  X軸サーボモータ W  工作物

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  工作物回転軸(以下C軸と呼ぶ)用サ
    ーボモータにより工作物を所定角度回転する間に工具移
    動軸(以下X軸と呼ぶ)用サーボモータにより工具を工
    作物の外周面に向けて進退させてカム形状を創作する制
    御方法において、前記工作物のカム形状データからX軸
    ・C軸の位置データを求め、該位置データからX軸の加
    速度変化率及びC軸の角加速度変化率を求めて予め記憶
    する変化率の制限値とそれぞれ比較し、前記加速度変化
    率及び又は角加速度変化率が前記制限値を越えたとき制
    限値以下になるように前記X軸・C軸の位置データを修
    正して加工データとすることを特徴とするカム加工にお
    ける制御方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746643A (en) * 1995-03-23 1998-05-05 Okuma Corporation Method of grinding and machining non-circular workpiece and apparatus for the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5746643A (en) * 1995-03-23 1998-05-05 Okuma Corporation Method of grinding and machining non-circular workpiece and apparatus for the same

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JP2627222B2 (ja) 1997-07-02

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