JPH0445292B2 - - Google Patents
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- JPH0445292B2 JPH0445292B2 JP58217822A JP21782283A JPH0445292B2 JP H0445292 B2 JPH0445292 B2 JP H0445292B2 JP 58217822 A JP58217822 A JP 58217822A JP 21782283 A JP21782283 A JP 21782283A JP H0445292 B2 JPH0445292 B2 JP H0445292B2
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- machining
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
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- G05B19/231—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
- G05B19/232—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37207—Verify, probe, workpiece
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- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は回転軸対称な面又は少なくとも回転軸
対称な面の一部を加工面として有する被加工物を
加工する加工方法に関する。
対称な面の一部を加工面として有する被加工物を
加工する加工方法に関する。
この種の工作機械は、被加工物又は工具の内少
なくともいずれか一方を回転させて所望の回転軸
対称な加工面を得るようになつており、これには
例えば被加工物を回転させて加工する旋盤や、逆
に被加工物は固定して工具の方をその回りに回転
させて加工するものなどがある。研削盤としても
用いられる。いずれにしてもこの種の技術では、
回転軸対称な被加工物を高い形状精度で加工する
ことが要求される。
なくともいずれか一方を回転させて所望の回転軸
対称な加工面を得るようになつており、これには
例えば被加工物を回転させて加工する旋盤や、逆
に被加工物は固定して工具の方をその回りに回転
させて加工するものなどがある。研削盤としても
用いられる。いずれにしてもこの種の技術では、
回転軸対称な被加工物を高い形状精度で加工する
ことが要求される。
しかしながら従来技術にあつては、計測が長時
間かかつたり、或る種の誤差はどうしても除けな
かつたりして、高精度で正確な計測加工ができな
いという難点を残している。
間かかつたり、或る種の誤差はどうしても除けな
かつたりして、高精度で正確な計測加工ができな
いという難点を残している。
以下、従来技術の問題点について述べる。
第１図は数値制御旋盤において、工具をＸ−Ｚ
方向に同時２軸制御することによつて被加工物を
加工する場合の従来技術を示した概略図である。
この従来技術では、高い形状精度を達成するた
め、次のようなプロセスで加工を行つていた。す
なわち、最終形状を得るための工具経路指令およ
び加工条件指令等を予め指令テープ９にプログラ
ムしておき、この指令テープ９により第１次の仕
上げ加工を行う。第１図中、８は指令に基づきテ
ーブル駆動モータ７ａ，７ｂやスピンドル駆動モ
ータ７ｃを制御する信号を出力する数値制御装置
であり、テープ読み取り部８１、演算処理部８
２、制御部８３、アンプ部８４ａ〜８４ｃから成
る。この第１次仕上げ加工の後、被加工物３をチ
ヤツク２から取り外し、該被加工物３の形状を三
次元測定機（図示せず）により測定する。加工形
状が所要公差より大きな誤差を生じていた場合
は、再びこの被加工物３をチヤツクに取り付け、
測定により得た上記形状誤差を補正した新しい制
御指令テープ１０を作成し、該制御指令テープ１
０により第２次の仕上げ加工を行う。
方向に同時２軸制御することによつて被加工物を
加工する場合の従来技術を示した概略図である。
この従来技術では、高い形状精度を達成するた
め、次のようなプロセスで加工を行つていた。す
なわち、最終形状を得るための工具経路指令およ
び加工条件指令等を予め指令テープ９にプログラ
ムしておき、この指令テープ９により第１次の仕
上げ加工を行う。第１図中、８は指令に基づきテ
ーブル駆動モータ７ａ，７ｂやスピンドル駆動モ
ータ７ｃを制御する信号を出力する数値制御装置
であり、テープ読み取り部８１、演算処理部８
２、制御部８３、アンプ部８４ａ〜８４ｃから成
る。この第１次仕上げ加工の後、被加工物３をチ
ヤツク２から取り外し、該被加工物３の形状を三
次元測定機（図示せず）により測定する。加工形
状が所要公差より大きな誤差を生じていた場合
は、再びこの被加工物３をチヤツクに取り付け、
測定により得た上記形状誤差を補正した新しい制
御指令テープ１０を作成し、該制御指令テープ１
０により第２次の仕上げ加工を行う。
しかしながらこの従来プロセスでは、加工系と
は別の形状測定器を用いて形状誤差測定を行うの
で、いかに加工形状誤差を高精度に求めて第２次
の仕上げ加工系にフイードバツクしても、結局加
工系と加工形状測定系とが異なるため、加工機の
テーブル運動誤差・熱歪などの定常誤差、その他
加工機設定条件による誤差は、どうしても排除で
きないものである。よつてこの従来技術ではこの
ような誤差は補正できず、高度な精密性は達成で
きない。さらには、第２次の仕上げ加工を行うた
めに被加工物３を再びチヤツク２に取付ける際に
は、取り外し前の状態にきつちり復元するか、あ
るいはそれ以上に高精度に取り付ける必要があ
り、それにかなりの長時間がかかるという欠点が
あつた。
は別の形状測定器を用いて形状誤差測定を行うの
で、いかに加工形状誤差を高精度に求めて第２次
の仕上げ加工系にフイードバツクしても、結局加
工系と加工形状測定系とが異なるため、加工機の
テーブル運動誤差・熱歪などの定常誤差、その他
加工機設定条件による誤差は、どうしても排除で
きないものである。よつてこの従来技術ではこの
ような誤差は補正できず、高度な精密性は達成で
きない。さらには、第２次の仕上げ加工を行うた
めに被加工物３を再びチヤツク２に取付ける際に
は、取り外し前の状態にきつちり復元するか、あ
るいはそれ以上に高精度に取り付ける必要があ
り、それにかなりの長時間がかかるという欠点が
あつた。
そこでこれら欠点を解消する一手段として、次
のような方法も提案されている。即ち、第１次加
工を行つた被加工物３の形状を測定すべく該第１
次加工面とは反対の面の位置を、第１次加工時の
工具経路と同じ経路に沿つて複数位置に分割して
機上計測して、この計測値と基準位置との誤差
を、第１次加工時の工具経路の範囲内で求める。
この誤差を制御指令毎に誤差分配して、上記第１
次加工時の工具経路を補正し、該補正後の工具経
路に基づいてこの第１次加工面と同一面を第２次
の仕上げ加工にて仕上げる（特開昭58−45846号
公報参照）。
のような方法も提案されている。即ち、第１次加
工を行つた被加工物３の形状を測定すべく該第１
次加工面とは反対の面の位置を、第１次加工時の
工具経路と同じ経路に沿つて複数位置に分割して
機上計測して、この計測値と基準位置との誤差
を、第１次加工時の工具経路の範囲内で求める。
この誤差を制御指令毎に誤差分配して、上記第１
次加工時の工具経路を補正し、該補正後の工具経
路に基づいてこの第１次加工面と同一面を第２次
の仕上げ加工にて仕上げる（特開昭58−45846号
公報参照）。
しかしこの方法は、本発明が対象とする回転軸
対象な加工面を有する被加工物の工作に対して
は、適用できないものである。つまりこの方法で
は、被加工物着脱による取付け誤差を排除でき、
計測時間を短縮できる効果はあるが、旋盤を用い
る加工に代表される回転軸を有する被加工物の加
工においては、機上計測および加工時の加工機設
定条件による誤差が顕著に表わされるため、この
技術を回転軸対称な加工面をもつ被加工物の工作
に適用しても、高精度でかつ正確な計測・加工が
できず、結局高い精度の加工という所期の目的は
達せられないのである。
対象な加工面を有する被加工物の工作に対して
は、適用できないものである。つまりこの方法で
は、被加工物着脱による取付け誤差を排除でき、
計測時間を短縮できる効果はあるが、旋盤を用い
る加工に代表される回転軸を有する被加工物の加
工においては、機上計測および加工時の加工機設
定条件による誤差が顕著に表わされるため、この
技術を回転軸対称な加工面をもつ被加工物の工作
に適用しても、高精度でかつ正確な計測・加工が
できず、結局高い精度の加工という所期の目的は
達せられないのである。
即ち、誤差の中には、元々加工機の位置設定に
基づいて現れる誤差と、補正制御により対処すべ
き誤差とがあるが、加工機の位置設定に基づく誤
差は、元来の設定が狂つているのであるから、補
正制御によつては対処しきれないものである。と
ころが上記従来方法では、加工機の設定を変えて
補正すべき誤差もその他の誤差も、いずれの誤差
をも結局補正制御により補正しようとするため、
加工機設定に基づく誤差は補正しきれず、むしろ
この誤差がフイードバツクされて二重に現れてし
まうことにもなりかねない。特に本発明が対象と
する回転軸対称な加工面を有する被加工物の工作
にあつては、このような加工機の位置設定の誤差
発生のおそれが大きく、従つて機上計測の誤差も
発生しやすいため、かかる誤差まで補正制御によ
り対処しようとする上記従来技術では結局精度の
よい加工は望めず、よつて本発明が対象とする如
き加工に適用するのはふさわしくない。
基づいて現れる誤差と、補正制御により対処すべ
き誤差とがあるが、加工機の位置設定に基づく誤
差は、元来の設定が狂つているのであるから、補
正制御によつては対処しきれないものである。と
ころが上記従来方法では、加工機の設定を変えて
補正すべき誤差もその他の誤差も、いずれの誤差
をも結局補正制御により補正しようとするため、
加工機設定に基づく誤差は補正しきれず、むしろ
この誤差がフイードバツクされて二重に現れてし
まうことにもなりかねない。特に本発明が対象と
する回転軸対称な加工面を有する被加工物の工作
にあつては、このような加工機の位置設定の誤差
発生のおそれが大きく、従つて機上計測の誤差も
発生しやすいため、かかる誤差まで補正制御によ
り対処しようとする上記従来技術では結局精度の
よい加工は望めず、よつて本発明が対象とする如
き加工に適用するのはふさわしくない。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解
決し、操作性を向上させて仕上げ加工までの総加
工時間を短縮できて、自動化することも可能であ
り、しかもどのような誤差に対してもこれに十分
に対応することができ加工形状精度を向上させて
満足のゆく加工を達成できる加工方法を提供する
にある。
決し、操作性を向上させて仕上げ加工までの総加
工時間を短縮できて、自動化することも可能であ
り、しかもどのような誤差に対してもこれに十分
に対応することができ加工形状精度を向上させて
満足のゆく加工を達成できる加工方法を提供する
にある。
本発明は、この目的を達成するため、回転軸対
称な面又は少なくとも回転軸対称な面の一部を加
工面として有する被加工物を加工する加工方法で
あつて、最終形状を得るための加工用経路に基づ
いて工具により前記被加工物の第一次仕上げ加工
を行なつた後、前記被加工物の加工面形状の形状
精度を測定するための計測用経路に基づいて形状
精度測定手段により前記被加工物の加工面形状を
測定し、この測定結果から最終形状との形状誤差
を求め、求められた前記形状誤差から前記被加工
物の回転軸中心に対する前記形状精度測定手段及
び前記工具の半径方向及び心出し方向の設定位置
誤差を演算手段により算出するとともに、前記被
加工物の回転軸中心に対する前記形状精度測定手
段及び前記工具の半径方向及び心出し方向の設定
位置を修正し、前記設定位置誤差を前記測定結果
から排除した後の形状誤差が、所望の公差より大
きい場合に前記第一次仕上げ加工時の加工用経路
を修正して第二次仕上げ加工用の加工用経路を前
記演算手段により作成し、前記第二次仕上げ用の
加工用の加工用経路に基づいて、第一次加工後の
加工面を仕上げ加工する構成とする。
称な面又は少なくとも回転軸対称な面の一部を加
工面として有する被加工物を加工する加工方法で
あつて、最終形状を得るための加工用経路に基づ
いて工具により前記被加工物の第一次仕上げ加工
を行なつた後、前記被加工物の加工面形状の形状
精度を測定するための計測用経路に基づいて形状
精度測定手段により前記被加工物の加工面形状を
測定し、この測定結果から最終形状との形状誤差
を求め、求められた前記形状誤差から前記被加工
物の回転軸中心に対する前記形状精度測定手段及
び前記工具の半径方向及び心出し方向の設定位置
誤差を演算手段により算出するとともに、前記被
加工物の回転軸中心に対する前記形状精度測定手
段及び前記工具の半径方向及び心出し方向の設定
位置を修正し、前記設定位置誤差を前記測定結果
から排除した後の形状誤差が、所望の公差より大
きい場合に前記第一次仕上げ加工時の加工用経路
を修正して第二次仕上げ加工用の加工用経路を前
記演算手段により作成し、前記第二次仕上げ用の
加工用の加工用経路に基づいて、第一次加工後の
加工面を仕上げ加工する構成とする。
このように構成した結果、検出手段の測定座標
原点ずれや、加工座標原点ずれ、被加工物軸心傾
斜、心高ずれなど、本来加工時の要因に由来する
誤差ではないものつまり加工機の位置設定を修正
することにより対処し得る誤差を排除して、工作
機械の運転誤差、熱歪等の定常誤差、被加工物の
チヤツキング誤差など、加工制御に由来する、補
正制御により制御すべき誤差のみにより、形状補
正を行うようにすることができる。この構成によ
れば、操作性が良いので仕上げ加工までの総加工
時間を短縮でき、自動化にも対処でき、しかも、
加工機の設定や機上測定における誤差など、加工
機の位置を修正することにより対処すべき誤差を
も加工形状制御により補正制御してしまうという
ことは起きないので、補正制御により対処すべき
誤差のみを補正値として修正を行うことになり、
従つて高い形状精度での加工が可能になる。本発
明はこれにより、極めて高精度な加工形状が得ら
れるものである。
原点ずれや、加工座標原点ずれ、被加工物軸心傾
斜、心高ずれなど、本来加工時の要因に由来する
誤差ではないものつまり加工機の位置設定を修正
することにより対処し得る誤差を排除して、工作
機械の運転誤差、熱歪等の定常誤差、被加工物の
チヤツキング誤差など、加工制御に由来する、補
正制御により制御すべき誤差のみにより、形状補
正を行うようにすることができる。この構成によ
れば、操作性が良いので仕上げ加工までの総加工
時間を短縮でき、自動化にも対処でき、しかも、
加工機の設定や機上測定における誤差など、加工
機の位置を修正することにより対処すべき誤差を
も加工形状制御により補正制御してしまうという
ことは起きないので、補正制御により対処すべき
誤差のみを補正値として修正を行うことになり、
従つて高い形状精度での加工が可能になる。本発
明はこれにより、極めて高精度な加工形状が得ら
れるものである。
以下、本発明の一実施例を図に基づいて具体的
に説明する。この実施例は、本発明を旋盤に適用
したものである。第２図は、本実施例に係る旋盤
の概略図を示したものである。第３図〜第５図は
第２図における数値制御装置の処理フローを示し
たものである。また、第６図〜第１１図は第３図
における解析処理部を更に詳細に示した図であ
る。
に説明する。この実施例は、本発明を旋盤に適用
したものである。第２図は、本実施例に係る旋盤
の概略図を示したものである。第３図〜第５図は
第２図における数値制御装置の処理フローを示し
たものである。また、第６図〜第１１図は第３図
における解析処理部を更に詳細に示した図であ
る。
第２図を参照する。
第２図において、工具６と、該工具６とｘ軸方
向に適切な間隔をもちかつ被加工物３と接する心
高方向の位置が前記工具６と同じ位置にある接触
型あるいは非接触型の微小変位計１１とが、工具
台５に固定されている。更に該工具台５は、テー
ブル駆動モータ７ａ，７ｂによつてそれぞれｚ，
ｘ軸方向に移動せしめられるXZテーブル４の上
面に固定されている。該XZテーブル４は加工機
本体１に設置されている。また、加工機本体１に
は、その軸心がｚ軸と平行になるように被加工物
３がチヤツク２に取付けられている。
向に適切な間隔をもちかつ被加工物３と接する心
高方向の位置が前記工具６と同じ位置にある接触
型あるいは非接触型の微小変位計１１とが、工具
台５に固定されている。更に該工具台５は、テー
ブル駆動モータ７ａ，７ｂによつてそれぞれｚ，
ｘ軸方向に移動せしめられるXZテーブル４の上
面に固定されている。該XZテーブル４は加工機
本体１に設置されている。また、加工機本体１に
は、その軸心がｚ軸と平行になるように被加工物
３がチヤツク２に取付けられている。
なお、本例の前記微小変位計１１からの出力信
号は増幅回路１２で増幅され、更にＡ／Ｄ変換回
路１３でデジタル信号に変換されるようになつて
いる。
号は増幅回路１２で増幅され、更にＡ／Ｄ変換回
路１３でデジタル信号に変換されるようになつて
いる。
他方、最終形状を得るための工具６の軌跡制御
指令、加工条件指令と、機上計測を行うための微
小変位計１１の軌跡指令は予め制御指令テープ９
にプログラムされており、この制御指令テープ９
からの情報を読み取るとともにテーブル駆動モー
タ７ａ，７ｂおよびスピンドル駆動モータ７ｃを
制御するための数値制御装置８が設置されてい
る。この数値制御装置８は、被加工物断面の非球
面定数および補正マツプ等が登録されている外部
記憶装置１４の情報を読み取るための外部記憶装
置制御部８６と、後述の誤差解析処理に基づいて
各種の結果を出力するプリンタまたはCRT外部
表示器１５へ情報を出力する外部表示器制御部８
７と、前記制御指令テープ９の情報を読み取るた
めのテープ読取り部８１と、該テープ読み取り部
８１が読み取つた情報に基づいてXZテーブル４
を移動せしめるための指令を出力するとともに後
述の誤差解析処理および工具軌跡を修正するため
の補正マツプ作成等の演算処理を行う演算処理部
８２と、該演算処理部８２からの出力指令に基づ
きXZテーブル４および先端に被加工物３を具備
したスピンドル（図示せず）を駆動せしめるそれ
ぞれの駆動モータ７ａ，７ｂ，７ｃを駆動制御す
るための制御部８３と、該制御部８３からの出力
信号を前記駆動モータ７ａ〜７ｃの駆動信号に増
幅、変換するためのアンプ部８４ａ〜８４ｃと、
前記Ａ／Ｄ変換回路１３から出力されるデータ情
報を入力し結果を前記演算処理部８２へ出力する
ためのデータ入力部とから成つている。
指令、加工条件指令と、機上計測を行うための微
小変位計１１の軌跡指令は予め制御指令テープ９
にプログラムされており、この制御指令テープ９
からの情報を読み取るとともにテーブル駆動モー
タ７ａ，７ｂおよびスピンドル駆動モータ７ｃを
制御するための数値制御装置８が設置されてい
る。この数値制御装置８は、被加工物断面の非球
面定数および補正マツプ等が登録されている外部
記憶装置１４の情報を読み取るための外部記憶装
置制御部８６と、後述の誤差解析処理に基づいて
各種の結果を出力するプリンタまたはCRT外部
表示器１５へ情報を出力する外部表示器制御部８
７と、前記制御指令テープ９の情報を読み取るた
めのテープ読取り部８１と、該テープ読み取り部
８１が読み取つた情報に基づいてXZテーブル４
を移動せしめるための指令を出力するとともに後
述の誤差解析処理および工具軌跡を修正するため
の補正マツプ作成等の演算処理を行う演算処理部
８２と、該演算処理部８２からの出力指令に基づ
きXZテーブル４および先端に被加工物３を具備
したスピンドル（図示せず）を駆動せしめるそれ
ぞれの駆動モータ７ａ，７ｂ，７ｃを駆動制御す
るための制御部８３と、該制御部８３からの出力
信号を前記駆動モータ７ａ〜７ｃの駆動信号に増
幅、変換するためのアンプ部８４ａ〜８４ｃと、
前記Ａ／Ｄ変換回路１３から出力されるデータ情
報を入力し結果を前記演算処理部８２へ出力する
ためのデータ入力部とから成つている。
次に第３図ａ、第４図、第５図により本実施例
の動作について説明する。今、予め前工程におい
てある程度の形状精度まで既に粗加工された被加
工物３をチヤツク２に取り付けた後、操作盤（図
示せず）から第１次仕上げ加工指令を与えると、
数値制御装置８は加工状態であることを判断し
（第３図ａの）、制御指令テープ９より加工用制
御情報を入力し（同）、この加工用制御情報の
工具軌跡情報に軌跡補正マツプ情報を加算・修正
して新しい工具軌跡を作成し（同）、この新し
い工具軌跡に基づいて加工制御する（同）。こ
の場合、第４図に示す被加工物３の半径を移動範
囲とした加工用経路○イの如く制御し、第１次仕上
げ加工する。この第１次仕上げ加工が終了した
後、計測指令を与えると数値制御装置８は機上計
測状態であることを判断し（上記と同じく第３図
ａの）、前記制御指令テープ９より機上計測用
制御情報を入力し（同）、第５図に示す前記被
加工物３の直径を計測範囲とした計測用経路○ロの
如く位置決め制御し（第３図の）、適切な間隔
をもたせた測定点P1，P2，…，Po（第５図）への
位置決めが、それぞれ完了した時点で加工機の位
置座標および微小変位計１１の変位量を読み取る
（第３図ａの）。読み取つた測定値には、被加工
物３の軸心に対し測定原点が、ずれることに起因
する誤差と、前記被加工物３の軸心に対し加工原
点が、ずれることに起因する誤差と、XZテーブ
ル４のＺ軸方向に対する前記被加工物３の軸心傾
きに起因する誤差とが含まれている。これらの誤
差は、加工時の要因に直接由来するものではな
く、加工機の位置設定を修正することにより対処
可能なものである。従つて、これらの誤差は除去
して、本来の加工条件に起因する誤差のみを含む
値を求め、これにより加工補正制御を行うように
する。本実施例においてはこれらのうち大きな誤
差を生じ易い順に測定・排除するものとし、よつ
て測定座標原点ずれ、加工座標原点ずれ、
被加工物軸心傾斜角の順に後述の処理手段により
誤差を算出し、各々の誤差が所定公差外であれ
ば、測定値より各々の誤差を排除する。同時に、
各々の誤差相当分だけ加工機及び被加工物３を取
付けた主軸軸心の傾き設定を修正して、これら加
工機の位置を修正することにより対処すべき誤差
については、加工機自体の各種修正により対処し
ておく。
の動作について説明する。今、予め前工程におい
てある程度の形状精度まで既に粗加工された被加
工物３をチヤツク２に取り付けた後、操作盤（図
示せず）から第１次仕上げ加工指令を与えると、
数値制御装置８は加工状態であることを判断し
（第３図ａの）、制御指令テープ９より加工用制
御情報を入力し（同）、この加工用制御情報の
工具軌跡情報に軌跡補正マツプ情報を加算・修正
して新しい工具軌跡を作成し（同）、この新し
い工具軌跡に基づいて加工制御する（同）。こ
の場合、第４図に示す被加工物３の半径を移動範
囲とした加工用経路○イの如く制御し、第１次仕上
げ加工する。この第１次仕上げ加工が終了した
後、計測指令を与えると数値制御装置８は機上計
測状態であることを判断し（上記と同じく第３図
ａの）、前記制御指令テープ９より機上計測用
制御情報を入力し（同）、第５図に示す前記被
加工物３の直径を計測範囲とした計測用経路○ロの
如く位置決め制御し（第３図の）、適切な間隔
をもたせた測定点P1，P2，…，Po（第５図）への
位置決めが、それぞれ完了した時点で加工機の位
置座標および微小変位計１１の変位量を読み取る
（第３図ａの）。読み取つた測定値には、被加工
物３の軸心に対し測定原点が、ずれることに起因
する誤差と、前記被加工物３の軸心に対し加工原
点が、ずれることに起因する誤差と、XZテーブ
ル４のＺ軸方向に対する前記被加工物３の軸心傾
きに起因する誤差とが含まれている。これらの誤
差は、加工時の要因に直接由来するものではな
く、加工機の位置設定を修正することにより対処
可能なものである。従つて、これらの誤差は除去
して、本来の加工条件に起因する誤差のみを含む
値を求め、これにより加工補正制御を行うように
する。本実施例においてはこれらのうち大きな誤
差を生じ易い順に測定・排除するものとし、よつ
て測定座標原点ずれ、加工座標原点ずれ、
被加工物軸心傾斜角の順に後述の処理手段により
誤差を算出し、各々の誤差が所定公差外であれ
ば、測定値より各々の誤差を排除する。同時に、
各々の誤差相当分だけ加工機及び被加工物３を取
付けた主軸軸心の傾き設定を修正して、これら加
工機の位置を修正することにより対処すべき誤差
については、加工機自体の各種修正により対処し
ておく。
これを第３図ａに即して説明すると次の通りで
ある。位置計測〜が所定回数行われたか否か
を判断した後、まず測定座標原点ずれ算出を
行い、公差内か否かの判断Ｘを行つて、範囲外で
あれば、測定値よりのその測定原点ずれの削除
を行う。次に加工座標原点ずれの算出を行
つて、やはり公差内か否かの判断をし、範囲
外なら測定値よりの加工原点ずれの削除を行
う。次に被加工物の軸心傾斜角の算出を行
い、同様に公差内か否かの判断をして、範囲
外なら測定値よりのその傾きの削除を行う。
以上の手順〜によつて、測定された誤差の
うち加工機の位置設定に起因する誤差が除去され
る。これにより、誤差のうちの本来加工条件に起
因する誤差のみを求めることができるので、以上
に基づいて形状誤差算出を行うのである。即
ち、このように測定値から加工機設定条件に起因
する誤差を排除した値が本来の加工条件に起因す
る誤差のみを含んだ値であるから、この形状誤差
算出においてはその値から所定の理想非球面
形状に対する誤差を算出し、該誤差が所望の公差
外であつた場合に限り直線、円弧または放物面補
間制御指令毎に誤差分配し、前記補間制御指令毎
に作成されている補正マツプを更新し、新規登録
する（第３図ａの〜）。その後、再び
加工指令を与えると前記数値制御装置８は前述の
第１次仕上げ加工時と同じ制御を行う。ただし、
この状態における補正マツプの情報は、前述の第
１次仕上げ加工における補正マツプの情報に発生
した誤差相当分が補正されているため、第２次の
仕上げ加工ができるものである。
ある。位置計測〜が所定回数行われたか否か
を判断した後、まず測定座標原点ずれ算出を
行い、公差内か否かの判断Ｘを行つて、範囲外で
あれば、測定値よりのその測定原点ずれの削除
を行う。次に加工座標原点ずれの算出を行
つて、やはり公差内か否かの判断をし、範囲
外なら測定値よりの加工原点ずれの削除を行
う。次に被加工物の軸心傾斜角の算出を行
い、同様に公差内か否かの判断をして、範囲
外なら測定値よりのその傾きの削除を行う。
以上の手順〜によつて、測定された誤差の
うち加工機の位置設定に起因する誤差が除去され
る。これにより、誤差のうちの本来加工条件に起
因する誤差のみを求めることができるので、以上
に基づいて形状誤差算出を行うのである。即
ち、このように測定値から加工機設定条件に起因
する誤差を排除した値が本来の加工条件に起因す
る誤差のみを含んだ値であるから、この形状誤差
算出においてはその値から所定の理想非球面
形状に対する誤差を算出し、該誤差が所望の公差
外であつた場合に限り直線、円弧または放物面補
間制御指令毎に誤差分配し、前記補間制御指令毎
に作成されている補正マツプを更新し、新規登録
する（第３図ａの〜）。その後、再び
加工指令を与えると前記数値制御装置８は前述の
第１次仕上げ加工時と同じ制御を行う。ただし、
この状態における補正マツプの情報は、前述の第
１次仕上げ加工における補正マツプの情報に発生
した誤差相当分が補正されているため、第２次の
仕上げ加工ができるものである。
なお、算出した測定座標原点ずれ、加工座標原
点ずれ、被加工物軸心傾斜角が公差の範囲内にな
かつた場合は、それぞれ機上計測時の加工機位置
修正、加工時の加工機位置修正、主
軸軸心の傾き修正を行つて、これらの誤差は
加工機の位置設定を修正することにより補正して
おく。
点ずれ、被加工物軸心傾斜角が公差の範囲内にな
かつた場合は、それぞれ機上計測時の加工機位置
修正、加工時の加工機位置修正、主
軸軸心の傾き修正を行つて、これらの誤差は
加工機の位置設定を修正することにより補正して
おく。
ここで、前記した加工機設定条件に起因する誤
差の解析手段について、以下説明する。
差の解析手段について、以下説明する。
第１に、第６図及び第７図を参照して、測定座
標原点ずれに起因する誤差解析手段を説明する。
計測値P1，P2，…，Poのサンプリング間隔Δx
は、機上計測時間を短縮するためにミリオーダに
することが望ましいが、反面、計測値と理想断面
曲線とのサンプリング間隔の相違を無くす必要が
ある。よつて本実施例では、各計測値間を二次近
似曲線で補間することにした。先ず計測値P1〜
P2間の二次近似補間係数A1，B1，C1を３個の計
測値P1，P2，P3より求める。更に、計測値P2〜
P3間の二次近似補間係数A2，B2，C2を３個の計
測値P2，P3，P4より求める。
標原点ずれに起因する誤差解析手段を説明する。
計測値P1，P2，…，Poのサンプリング間隔Δx
は、機上計測時間を短縮するためにミリオーダに
することが望ましいが、反面、計測値と理想断面
曲線とのサンプリング間隔の相違を無くす必要が
ある。よつて本実施例では、各計測値間を二次近
似曲線で補間することにした。先ず計測値P1〜
P2間の二次近似補間係数A1，B1，C1を３個の計
測値P1，P2，P3より求める。更に、計測値P2〜
P3間の二次近似補間係数A2，B2，C2を３個の計
測値P2，P3，P4より求める。
以上の処理を繰返し、計測値P1〜Poの範囲に
渡つて各計測値の二次近似補間係数Ai，Bi，Ci
（ｉ＝１，２，……ｎ−１）を求める（第７図の
イ）。
渡つて各計測値の二次近似補間係数Ai，Bi，Ci
（ｉ＝１，２，……ｎ−１）を求める（第７図の
イ）。
次に、該二次近似補間係数Ai，Bi，Ciを利用し
て、第６図におけるＺ軸を座標中心とした各計測
値間の二次近似曲線 Zi（ｘ）＝AiX2＋BiＸ＋Ci（ｉ＝１，２、……ｎ
−１）を求める（同ロ）。
て、第６図におけるＺ軸を座標中心とした各計測
値間の二次近似曲線 Zi（ｘ）＝AiX2＋BiＸ＋Ci（ｉ＝１，２、……ｎ
−１）を求める（同ロ）。
次に該二次近似曲線Zi（ｘ）＝（ｉ＝１，２、…
…ｎ−１）上の二次近似補間値Pi′（ｉ＝１，２、
……ｎ−１）と計測値Piとの差εi（Pi′−Pi）の二
乗εi 2を求め、これを逐次（ｉ＝１，２、……ｎ
−１）計算し、その二乗誤差の総和Qj（Qj＝o=1 〓i=1 ε2 i
を求める（同ハ）。該二乗誤差の総和Qjを同様な
処理によつて求めた１つの前の二乗誤差の総和
Qj-1と比較し（同ニ）、Qj-1Qjとなるまで前記
二次近似曲線を半径方向（ｘ方向）に移動させる
（同ニ′，ハ′）。Qj-1Qjでかつデータ補間間隔
Δxxが、所望の公差外であつた場合は、前記デー
タ補間間隔を細分化し、移動量を２つ前に戻し
（同ホ）、上述と同様に計測値間を二次近似曲線で
再補間する（同ヘ）。以上の処理を前記二乗誤差
の総和Qjが、最小値をとるまで繰返し、この時
の前記二次近似曲線の半径方向への移動量
（SHiFT）の1/2を測定座標原点のずれ量（ECC）
とする（同ト）。
…ｎ−１）上の二次近似補間値Pi′（ｉ＝１，２、
……ｎ−１）と計測値Piとの差εi（Pi′−Pi）の二
乗εi 2を求め、これを逐次（ｉ＝１，２、……ｎ
−１）計算し、その二乗誤差の総和Qj（Qj＝o=1 〓i=1 ε2 i
を求める（同ハ）。該二乗誤差の総和Qjを同様な
処理によつて求めた１つの前の二乗誤差の総和
Qj-1と比較し（同ニ）、Qj-1Qjとなるまで前記
二次近似曲線を半径方向（ｘ方向）に移動させる
（同ニ′，ハ′）。Qj-1Qjでかつデータ補間間隔
Δxxが、所望の公差外であつた場合は、前記デー
タ補間間隔を細分化し、移動量を２つ前に戻し
（同ホ）、上述と同様に計測値間を二次近似曲線で
再補間する（同ヘ）。以上の処理を前記二乗誤差
の総和Qjが、最小値をとるまで繰返し、この時
の前記二次近似曲線の半径方向への移動量
（SHiFT）の1/2を測定座標原点のずれ量（ECC）
とする（同ト）。
なお、本処理に必要な情報は予め与えられてい
るものである。
るものである。
次に第２に、第８図及び第９図を参照して、加
工座標原点ずれに起因する誤差解析手段について
説明する。計測値の中心を基準に、それ以前の範
囲（）とそれ以後の範囲（）とで各々、上
記測定座標原点ずれ量を求める処理と同様な処理
手段で計測値と理想断面曲線との二乗誤差の総和
PL1およびPL2とを求め（第９図のチ′，チ）、更
に該二乗誤差の総和PL1およびPL2の和Qj（同リ）
が、最小値をとるまで前記理想断面曲線を半径方
向に細かく移動させ、前記Qjが最小値をとつた
時の移動量（SHiFT）を加工座標原点ずれ量
（CL）とする（同ヌ）。
工座標原点ずれに起因する誤差解析手段について
説明する。計測値の中心を基準に、それ以前の範
囲（）とそれ以後の範囲（）とで各々、上
記測定座標原点ずれ量を求める処理と同様な処理
手段で計測値と理想断面曲線との二乗誤差の総和
PL1およびPL2とを求め（第９図のチ′，チ）、更
に該二乗誤差の総和PL1およびPL2の和Qj（同リ）
が、最小値をとるまで前記理想断面曲線を半径方
向に細かく移動させ、前記Qjが最小値をとつた
時の移動量（SHiFT）を加工座標原点ずれ量
（CL）とする（同ヌ）。
なお本処理で取扱う計測情報は、上記測定座標
原点ずれを補正した後のものであり、第９図の
ト′に示す如く第７図の方法で得られた測定座標
原点ずれは予め計測情報から削除してある。
原点ずれを補正した後のものであり、第９図の
ト′に示す如く第７図の方法で得られた測定座標
原点ずれは予め計測情報から削除してある。
次に第３に、第１０図及び第１１図を参照し
て、被加工物軸心傾きに起因する誤差解析手段に
つき説明する。この場合も、被加工物３の形状を
機上測定することにより得られた計測値より、上
記の測定座標原点のずれ及び加工座標原点ずれに
起因する誤差を排除しておく。排除後の測定値
と、理想断面曲線との誤差データを求めるが、こ
の場合該計測値と理想断面曲線との誤差ε1，ε2，
…，εoの中心εnを基準に、該中心誤差εnより前手
の範囲（）及び後半の範囲（）の誤差値
（第１０図参照）より、それぞれの近似直線を求
め（第１１図のル，ヲ）、該２つの近似値の勾配
の平均値を被加工物３の軸心傾きとするワ。
て、被加工物軸心傾きに起因する誤差解析手段に
つき説明する。この場合も、被加工物３の形状を
機上測定することにより得られた計測値より、上
記の測定座標原点のずれ及び加工座標原点ずれに
起因する誤差を排除しておく。排除後の測定値
と、理想断面曲線との誤差データを求めるが、こ
の場合該計測値と理想断面曲線との誤差ε1，ε2，
…，εoの中心εnを基準に、該中心誤差εnより前手
の範囲（）及び後半の範囲（）の誤差値
（第１０図参照）より、それぞれの近似直線を求
め（第１１図のル，ヲ）、該２つの近似値の勾配
の平均値を被加工物３の軸心傾きとするワ。
なお、被加工物３の外径部近傍および内径部近
傍の測定値は、一番加工誤差が大きくなるところ
であるから、本解析処理には含まないことが望ま
しい。
傍の測定値は、一番加工誤差が大きくなるところ
であるから、本解析処理には含まないことが望ま
しい。
上記したように、本実施例によれば、被加工物
３をチヤツク２より取り外すことなく形状測定を
加工機上で行うようにしたので、取り外しを要す
る従来技術が高精度の復元・取り付けを要し、こ
れに時間がかかつていたのに対し、短時間でかつ
高精度の加工形状が得られる。また加工と形状測
定とを同一加工機上で行うものであるから、加工
系と形状測定系とが異なる場合には或る種の誤差
は避けられなかつたのに対し、このような誤差を
も排除できる。更に本実施例では、被加工物３の
直径にわたつて計測した形状計測値から、加工機
設定条件に起因する誤差（非軸対称性誤差）を排
除し、これによる補正後のデータと理想データと
の誤差を求めるようにしたため、加工条件に起因
する形状誤差のみを最終仕上げ加工時の工具軌跡
修正に利用できるので、高精度な加工形状が得ら
れる。よつて本実施例によれば、高い精度で加工
することができ、しかも段取り時間を短縮できる
効果がある。
３をチヤツク２より取り外すことなく形状測定を
加工機上で行うようにしたので、取り外しを要す
る従来技術が高精度の復元・取り付けを要し、こ
れに時間がかかつていたのに対し、短時間でかつ
高精度の加工形状が得られる。また加工と形状測
定とを同一加工機上で行うものであるから、加工
系と形状測定系とが異なる場合には或る種の誤差
は避けられなかつたのに対し、このような誤差を
も排除できる。更に本実施例では、被加工物３の
直径にわたつて計測した形状計測値から、加工機
設定条件に起因する誤差（非軸対称性誤差）を排
除し、これによる補正後のデータと理想データと
の誤差を求めるようにしたため、加工条件に起因
する形状誤差のみを最終仕上げ加工時の工具軌跡
修正に利用できるので、高精度な加工形状が得ら
れる。よつて本実施例によれば、高い精度で加工
することができ、しかも段取り時間を短縮できる
効果がある。
第３図ｂに、上記実施例の変形例のフローを示
す。本例は、加工機設定傾斜角算出に続いて
心高ずれ算出′を行い、これらの誤差の排除
′を行うとともに、該誤差の修正′を行
うようにした例である。
す。本例は、加工機設定傾斜角算出に続いて
心高ずれ算出′を行い、これらの誤差の排除
′を行うとともに、該誤差の修正′を行
うようにした例である。
（実施例 ２）
この実施例は、加工機設定条件に起因する誤差
を排除した後、形状誤差の判定を逐次行つて、大
幅な時間短縮を図つた例である。合わせて、本例
では、上記第３図ｂの例と同様に、形状誤差に影
響を与える加工設定条件として心高ずれをも考慮
した。第３図ａで説明した実施例に述べた要因の
他に、工具６及び微小変位計１１の被加工物回転
中心に対する心高ずれも、加工設定条件に基づい
て形状誤差に影響を及ぼすので、本実施例はこの
心高ずれも補正制御から排除するようにしたもの
である。
を排除した後、形状誤差の判定を逐次行つて、大
幅な時間短縮を図つた例である。合わせて、本例
では、上記第３図ｂの例と同様に、形状誤差に影
響を与える加工設定条件として心高ずれをも考慮
した。第３図ａで説明した実施例に述べた要因の
他に、工具６及び微小変位計１１の被加工物回転
中心に対する心高ずれも、加工設定条件に基づい
て形状誤差に影響を及ぼすので、本実施例はこの
心高ずれも補正制御から排除するようにしたもの
である。
本例における解析手段を、第１２図に示す。ま
ず前記実施例におけると同様にして、第１２図の
〜の手順に従い、前記例と同じ手法により機
上計測を行う。更に前記例と同様にして測定座標
原点ずれ算出を行い、これが公差内か否かの判
断をして、公差外の場合は原点ずれ排除を
行う。ここで本実施例にあつては、該測定原点ず
れが所望の公差内であればその値により、また公
差外の場合は計測結果より該原点ずれを排除した
後のデータを基に、形状誤差を算出して該形状誤
差が所望の公差内か否かの判断′を行う。該形
状誤差が所望の公差内の場合は修正加工の必要が
ないため、終了となる。また公差外の場合は、加
工座標原点ずれ算出、同原点ずれ排除、
同原点ずれ排除後の形状誤差の公差内か否かの判
定′を、順次行う。公差外であれば被加工物
軸心傾斜角算出、及び工具、微小変位計の心
高ずれ算出′を行い、これら誤差が公差内か
否かの判定′をし、公差外ならその誤差の排
除′を行つて、更に形状誤差算出を行い、
公差内か否かの判定をして、前記実施例と同
様、補正マツプ作成、新補正マツプ登録
という手順を経る。このようにして、最終的に
工具軌跡を修正し、第２次の仕上げ加工を行う。
ず前記実施例におけると同様にして、第１２図の
〜の手順に従い、前記例と同じ手法により機
上計測を行う。更に前記例と同様にして測定座標
原点ずれ算出を行い、これが公差内か否かの判
断をして、公差外の場合は原点ずれ排除を
行う。ここで本実施例にあつては、該測定原点ず
れが所望の公差内であればその値により、また公
差外の場合は計測結果より該原点ずれを排除した
後のデータを基に、形状誤差を算出して該形状誤
差が所望の公差内か否かの判断′を行う。該形
状誤差が所望の公差内の場合は修正加工の必要が
ないため、終了となる。また公差外の場合は、加
工座標原点ずれ算出、同原点ずれ排除、
同原点ずれ排除後の形状誤差の公差内か否かの判
定′を、順次行う。公差外であれば被加工物
軸心傾斜角算出、及び工具、微小変位計の心
高ずれ算出′を行い、これら誤差が公差内か
否かの判定′をし、公差外ならその誤差の排
除′を行つて、更に形状誤差算出を行い、
公差内か否かの判定をして、前記実施例と同
様、補正マツプ作成、新補正マツプ登録
という手順を経る。このようにして、最終的に
工具軌跡を修正し、第２次の仕上げ加工を行う。
心高ずれについては、心高ずれの要因は一度修
正作業を行えば加工の度に誤差解析・補正する必
要はないため、上記の如く第１２図に示すフロー
で解析するものである。（なお、心高ずれを考慮
せず、第３図ａのフローに、各々形状誤差公差内
か否かの判断を加えた態様で実施できることは、
言うまでもない）。
正作業を行えば加工の度に誤差解析・補正する必
要はないため、上記の如く第１２図に示すフロー
で解析するものである。（なお、心高ずれを考慮
せず、第３図ａのフローに、各々形状誤差公差内
か否かの判断を加えた態様で実施できることは、
言うまでもない）。
本実施例は、加工機設定に基づく誤差の各排除
後形状誤差公差範囲内か否かを判定するので、そ
の段階ですでに公差内であれば他の誤差計算に入
ることなく、補正制御のための手順に入ることが
でき、よつて計測・修正加工までの大幅な時間短
縮ができる。かつ、一層高精度な形状誤差解析が
できる。本例では心高ずれによる誤差について
も、軸心傾斜角の場合と同じく、その算出・補正
を行つたので、精度を更に高度なものとすること
ができるという効果がある。
後形状誤差公差範囲内か否かを判定するので、そ
の段階ですでに公差内であれば他の誤差計算に入
ることなく、補正制御のための手順に入ることが
でき、よつて計測・修正加工までの大幅な時間短
縮ができる。かつ、一層高精度な形状誤差解析が
できる。本例では心高ずれによる誤差について
も、軸心傾斜角の場合と同じく、その算出・補正
を行つたので、精度を更に高度なものとすること
ができるという効果がある。
（実施例 ３）
この実施例は、数値制御加工の自動化を図つた
例である。即ち上記実施例では、加工機設定条件
に起因する誤差の加工機の修正は、手操作で行う
ものとして説明した。しかしこの誤差のうち、測
定座標原点ずれ修正（第３図の）及び加工
座標原点ずれ修正（第３図の）に関して
は、制御指令テープより与えられる位置情報を修
正することにより、手操作によらずに修正でき
る。よつて本例では、測定座標原点ずれ及び加工
座標原点ずれ修正について、制御指令テープより
の位置情報を修正することにより、完全自動化し
たものである。
例である。即ち上記実施例では、加工機設定条件
に起因する誤差の加工機の修正は、手操作で行う
ものとして説明した。しかしこの誤差のうち、測
定座標原点ずれ修正（第３図の）及び加工
座標原点ずれ修正（第３図の）に関して
は、制御指令テープより与えられる位置情報を修
正することにより、手操作によらずに修正でき
る。よつて本例では、測定座標原点ずれ及び加工
座標原点ずれ修正について、制御指令テープより
の位置情報を修正することにより、完全自動化し
たものである。
本実施例は、上記実施例の効果に加えて、数値
制御加工を自動化できるという効果がある。
制御加工を自動化できるという効果がある。
（実施例 ４）
この実施例は、微小変位計と被加工物との干渉
のおそれを防止した構造を用いる例である。
のおそれを防止した構造を用いる例である。
即ち、被加工物の形状によつては、第２図に示
した微小変位計１１が、被加工物形状測定時に被
加工物３と干渉し、形状測定が不可能な場合があ
る。このような場合、第１３図に示すように、微
小変位計１１の先端が工具６の先端とほぼ同一の
半径になるようにし、つまり第１３図中のr1（工
具６の半径）とr2（微小変位計の半径）とがr1≒r2
の関係になるようにする。かつ工具６と微小変位
計１１とが、ある一定の特定角度をなすようにす
る。このように構成すると、被加工物３の形状精
度測定に先立つて、微小変位計１１を切削時の工
具位置にまで旋回させて固定するようにできる。
第１４図ａの状態から同ｂの状態にすることがで
きるわけである。このようにすると、微小変位計
１１が被加工物３と干渉するこそれを防ぐことが
できる。
した微小変位計１１が、被加工物形状測定時に被
加工物３と干渉し、形状測定が不可能な場合があ
る。このような場合、第１３図に示すように、微
小変位計１１の先端が工具６の先端とほぼ同一の
半径になるようにし、つまり第１３図中のr1（工
具６の半径）とr2（微小変位計の半径）とがr1≒r2
の関係になるようにする。かつ工具６と微小変位
計１１とが、ある一定の特定角度をなすようにす
る。このように構成すると、被加工物３の形状精
度測定に先立つて、微小変位計１１を切削時の工
具位置にまで旋回させて固定するようにできる。
第１４図ａの状態から同ｂの状態にすることがで
きるわけである。このようにすると、微小変位計
１１が被加工物３と干渉するこそれを防ぐことが
できる。
（実施例 ５）
今迄説明して来た実施例は、いずれも基本的に
は第２図に示す如く、被加工物３を把持するチヤ
ツク２を回転主軸に取付けて被加工物３を回転さ
せ、これをXZテーブル４上の工具台５に取付け
た工具６により加工する形式のものであつた。こ
れに対しここで述べる実施例は、第１５図に示す
如く、XZテーブル４上には工具台５の代わりに
チヤツク２を固定し、これに被加工物３を固定す
る。一方、回転主軸の方に刃物台５を固定し、こ
れに工具（刃物）６を取り付けて、これを回転さ
せて被加工物３を切削する。前述した実施例が、
被加工物３の方を回転させて工具６により加工を
行つたのに対し、この実施例では、被加工物３を
静止がわとし、工具（刃物）６をその囲りに回転
させて切削加工を行うものである。
は第２図に示す如く、被加工物３を把持するチヤ
ツク２を回転主軸に取付けて被加工物３を回転さ
せ、これをXZテーブル４上の工具台５に取付け
た工具６により加工する形式のものであつた。こ
れに対しここで述べる実施例は、第１５図に示す
如く、XZテーブル４上には工具台５の代わりに
チヤツク２を固定し、これに被加工物３を固定す
る。一方、回転主軸の方に刃物台５を固定し、こ
れに工具（刃物）６を取り付けて、これを回転さ
せて被加工物３を切削する。前述した実施例が、
被加工物３の方を回転させて工具６により加工を
行つたのに対し、この実施例では、被加工物３を
静止がわとし、工具（刃物）６をその囲りに回転
させて切削加工を行うものである。
切削後は回転主軸の回転を止めて、固定し、こ
れに微小変位計１１を取り付けて、XZテーブル
のNC制御により被加工物３の形状を測定する。
このように構成することによつて、回転半径が一
定の被加工物の切削加工についても本発明を適用
でき、上記各例と同様な効果を得ることができ
る。
れに微小変位計１１を取り付けて、XZテーブル
のNC制御により被加工物３の形状を測定する。
このように構成することによつて、回転半径が一
定の被加工物の切削加工についても本発明を適用
でき、上記各例と同様な効果を得ることができ
る。
（実施例 ６）
この実施例は、軸心近傍が中空状に形成された
被加工物に対して、本発明を適用した例である。
このように軸心近傍が中空状になつている被加工
物３の例を、第１６図に示す。このような場合、
この実施例においては、中空状に形成されている
範囲を機上計測範囲から除外し、かつ形状解析処
理においてもこの範囲における演算処理を実行し
ないようにする。このようにすれば、上記述べた
のと同様の効果を得ることができる。
被加工物に対して、本発明を適用した例である。
このように軸心近傍が中空状になつている被加工
物３の例を、第１６図に示す。このような場合、
この実施例においては、中空状に形成されている
範囲を機上計測範囲から除外し、かつ形状解析処
理においてもこの範囲における演算処理を実行し
ないようにする。このようにすれば、上記述べた
のと同様の効果を得ることができる。
（実施例 ７）
この実施例は、被加工物の中心角が180°以下に
分割された場合のものについて、本発明を適用す
る例である。第１７図に、その中心角が180°以下
に分割された被加工物３を示す。このような被加
工物３を加工する場合、該被加工物３と同様な他
の被加工物を軸心対称位置に配置して、加工し、
その後機上計測を行つて、上記実施例と同様な手
段により形状解析を行う。このようにしても、上
記各例と同様の効果が得られる。
分割された場合のものについて、本発明を適用す
る例である。第１７図に、その中心角が180°以下
に分割された被加工物３を示す。このような被加
工物３を加工する場合、該被加工物３と同様な他
の被加工物を軸心対称位置に配置して、加工し、
その後機上計測を行つて、上記実施例と同様な手
段により形状解析を行う。このようにしても、上
記各例と同様の効果が得られる。
以上説明したように、本発明によれば、数値制
御装置を備えた工作機械で高精度な加工形状精度
が要求される被加工物を加工するに当り、形状検
出手段から得られたデータをもとに、誤差から加
工機設定条件の要因に起因する誤差（例えば測定
座標原点ずれ、加工座標原点ずれ、及び被加工物
軸心傾斜など）を排除し、補正制御により対処す
べき加工条件の要因に起因する誤差（加工機の運
動誤差、熱歪及び工具摩耗など）のみに基づいて
形状誤差を補正して修正するようにしたため、こ
れにより加工機の運動誤差、熱歪および工具摩耗
等による定常誤差を有効に排除することができ、
極めて高精度で信頼性の高い加工形状精度が得ら
れるとともに、操作性が向上できることから、段
取り時間も含む総加工時間（例えば第１次仕上げ
加工→形状測定→第２次の仕上げ加工までの時
間）を短縮できる効果がある。
御装置を備えた工作機械で高精度な加工形状精度
が要求される被加工物を加工するに当り、形状検
出手段から得られたデータをもとに、誤差から加
工機設定条件の要因に起因する誤差（例えば測定
座標原点ずれ、加工座標原点ずれ、及び被加工物
軸心傾斜など）を排除し、補正制御により対処す
べき加工条件の要因に起因する誤差（加工機の運
動誤差、熱歪及び工具摩耗など）のみに基づいて
形状誤差を補正して修正するようにしたため、こ
れにより加工機の運動誤差、熱歪および工具摩耗
等による定常誤差を有効に排除することができ、
極めて高精度で信頼性の高い加工形状精度が得ら
れるとともに、操作性が向上できることから、段
取り時間も含む総加工時間（例えば第１次仕上げ
加工→形状測定→第２次の仕上げ加工までの時
間）を短縮できる効果がある。
なお上記詳述したように、本発明は各種の態様
により用いることができ汎用性に富むものである
が、当然のことながら本発明は上記説明した実施
例にのみ限定されるものではない。
により用いることができ汎用性に富むものである
が、当然のことながら本発明は上記説明した実施
例にのみ限定されるものではない。
第１図は従来技術による数値制御旋盤の概略説
明図である。第２図は本発明の一実施例である数
値制御旋盤の概略説明図、第３図ａはこの実施例
における数値制御装置の処理を示すフローチヤー
ト、第４図および第５図は同じくこの実施例にお
ける加工点および機上計測時の工具または微小変
位計の軌跡説明図、第６図および第７図は同じく
測定座標原点ずれ量の算出法説明図、第８図およ
び第９図は同じく加工座標原点ずれ量の算出法説
明図、第１０図および第１１図は同じく被加工物
の軸心傾斜角の算出法説明図である。第３図ｂ
は、この実施例の変形例を示すフローチヤートで
ある。第１２図は本発明の第２の実施例の数値制
御処理を示すフローチヤート、第１３図は同じく
第４の実施例の構造を示す概略斜視図であり第１
４図ａ，ｂは同例の動作を示す略示図、第１５図
は同じく第５の実施例の概略説明図、第１６図は
同じく第６の実施例において加工すべき被加工物
の一例の断面略示図、第１７図は同じく第７の実
施例において加工すべき被加工物を示す概略図で
ある。 １……加工機本体、２……チヤツク、３……被
加工物、４……XZテーブル、５……工具台、６
……工具、７ａ，７ｂ……テーブル駆動モータ、
７ｃ……スピンドル駆動モータ、８……数値制御
装置、９，１０……制御指令テープ、１１……形
状検出手段（微小変位計）、１２……増幅回路、
１３……AD変換回路、１４……外部記憶装置、
１５……外部表示器、８１……テープ読み取り
部、８２……演算処理部、８３……制御部、８４
ａ〜８４ｃ……アンプ部、８５……データ入力
部、８６……外部記憶装置制御部、８７……外部
表示器制御部。
明図である。第２図は本発明の一実施例である数
値制御旋盤の概略説明図、第３図ａはこの実施例
における数値制御装置の処理を示すフローチヤー
ト、第４図および第５図は同じくこの実施例にお
ける加工点および機上計測時の工具または微小変
位計の軌跡説明図、第６図および第７図は同じく
測定座標原点ずれ量の算出法説明図、第８図およ
び第９図は同じく加工座標原点ずれ量の算出法説
明図、第１０図および第１１図は同じく被加工物
の軸心傾斜角の算出法説明図である。第３図ｂ
は、この実施例の変形例を示すフローチヤートで
ある。第１２図は本発明の第２の実施例の数値制
御処理を示すフローチヤート、第１３図は同じく
第４の実施例の構造を示す概略斜視図であり第１
４図ａ，ｂは同例の動作を示す略示図、第１５図
は同じく第５の実施例の概略説明図、第１６図は
同じく第６の実施例において加工すべき被加工物
の一例の断面略示図、第１７図は同じく第７の実
施例において加工すべき被加工物を示す概略図で
ある。 １……加工機本体、２……チヤツク、３……被
加工物、４……XZテーブル、５……工具台、６
……工具、７ａ，７ｂ……テーブル駆動モータ、
７ｃ……スピンドル駆動モータ、８……数値制御
装置、９，１０……制御指令テープ、１１……形
状検出手段（微小変位計）、１２……増幅回路、
１３……AD変換回路、１４……外部記憶装置、
１５……外部表示器、８１……テープ読み取り
部、８２……演算処理部、８３……制御部、８４
ａ〜８４ｃ……アンプ部、８５……データ入力
部、８６……外部記憶装置制御部、８７……外部
表示器制御部。
Claims (1)
- １ 回転軸対称な面又は少なくとも回転軸対称な
面の一部を加工面として有する被加工物を加工す
る加工方法であつて、最終形状を得るための加工
用経路に基づいて工具により前記被加工物の第一
次仕上げ加工を行なつた後、前記被加工物の加工
面形状の形状精度を測定するための計測用経路に
基づいて形状精度測定手段により前記被加工物の
加工面形状を測定し、この測定結果から最終形状
との形状誤差を求め、求められた前記形状誤差か
ら前記被加工物の回転軸中心に対する前記形状精
度測定手段及び前記工具の半径方向及び心出し方
向の設定位置誤差を演算手段により算出するとと
もに、前記被加工物の回転軸中心に対する前記形
状精度測定手段及び前記工具の半径方向及び心出
し方向の設定位置を修正し、前記設定位置誤差を
前記測定結果から排除した後の形状誤差が、所望
の公差より大きい場合に前記第一次仕上げ加工時
の加工用経路を修正して第二次仕上げ加工用の加
工用経路を前記演算手段により作成し、前記第二
次仕上げ用の加工用の加工用経路に基づいて、第
一次加工後の加工面を仕上げ加工することを特徴
とする回転軸対称な面を有する被加工物の加工方
法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21782283A JPS60114445A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 数値制御工作機械 |
| DE8484105288T DE3480438D1 (en) | 1983-05-13 | 1984-05-10 | Method of controlling a numerically controlled machine tool |
| EP84105288A EP0126388B1 (en) | 1983-05-13 | 1984-05-10 | Method of controlling a numerically controlled machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21782283A JPS60114445A (ja) | 1983-11-21 | 1983-11-21 | 数値制御工作機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60114445A JPS60114445A (ja) | 1985-06-20 |
| JPH0445292B2 true JPH0445292B2 (ja) | 1992-07-24 |
Family
ID=16710285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21782283A Granted JPS60114445A (ja) | 1983-05-13 | 1983-11-21 | 数値制御工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60114445A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6458458A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-06 | Hitachi Ltd | Working for revolution axis symmetrical curved surface |
| US5337462A (en) * | 1992-07-14 | 1994-08-16 | The Ingersoll Milling Machine Company | Link system |
| US5444640A (en) * | 1993-01-13 | 1995-08-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Numerical control method for controlling various kinds of machine tools by correcting for thermal displacement |
| JP4858010B2 (ja) * | 2006-08-25 | 2012-01-18 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機のディスクキャビティ径測定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57189750A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Nc machine tool provided with sliding error correction capacity |
-
1983
- 1983-11-21 JP JP21782283A patent/JPS60114445A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57189750A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-22 | Yaskawa Electric Mfg Co Ltd | Nc machine tool provided with sliding error correction capacity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60114445A (ja) | 1985-06-20 |
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