JPH0652484B2 - 非真円形工作物加工用数値制御装置 - Google Patents
非真円形工作物加工用数値制御装置Info
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- JPH0652484B2 JPH0652484B2 JP63032523A JP3252388A JPH0652484B2 JP H0652484 B2 JPH0652484 B2 JP H0652484B2 JP 63032523 A JP63032523 A JP 63032523A JP 3252388 A JP3252388 A JP 3252388A JP H0652484 B2 JPH0652484 B2 JP H0652484B2
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
- B24B5/36—Single-purpose machines or devices
- B24B5/42—Single-purpose machines or devices for grinding crankshafts or crankpins
-
- 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
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- G05B19/182—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 the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/184—Generation of cam-like surfaces
Description
本発明は、カム等の非真円形工作物（以下、単に「工作
物」という。）を加工制御するための数値制御装置に関
する。
物」という。）を加工制御するための数値制御装置に関
する。
従来、数値制御装置により主軸軸線に垂直な方向の砥石
車の送りを主軸回転に同期して制御し、カム等の工作物
を研削加工する方法が知られている。砥石車の送りを同
期制御するには数値制御装置にプロフィルデータを付与
することが必要である。このプロフィルデータは砥石車
を工作物の仕上げ形状に沿って往復運動、すなわちプロ
フィル創成運動させるように、主軸の単位回転角毎の砥
石車の移動量を与えるものである。 そして、そのプロフィルデータは非真円形工作物のリフ
トデータと砥石径とから求められる。 一方、非真円径工作物、例えばカムは円運動から直線運
動へ変換するために使用されるが、そのカムの回転角に
対するカムに当接したタペットの変位の特性は、機械の
性能から要求される。例えば、エンジンのカムシャフト
の場合には、自動車の加速性能や高速性能を高くするた
めに、その性能の面からクランク角に対するタペットの
変位の関係が決定される。
車の送りを主軸回転に同期して制御し、カム等の工作物
を研削加工する方法が知られている。砥石車の送りを同
期制御するには数値制御装置にプロフィルデータを付与
することが必要である。このプロフィルデータは砥石車
を工作物の仕上げ形状に沿って往復運動、すなわちプロ
フィル創成運動させるように、主軸の単位回転角毎の砥
石車の移動量を与えるものである。 そして、そのプロフィルデータは非真円形工作物のリフ
トデータと砥石径とから求められる。 一方、非真円径工作物、例えばカムは円運動から直線運
動へ変換するために使用されるが、そのカムの回転角に
対するカムに当接したタペットの変位の特性は、機械の
性能から要求される。例えば、エンジンのカムシャフト
の場合には、自動車の加速性能や高速性能を高くするた
めに、その性能の面からクランク角に対するタペットの
変位の関係が決定される。
このように、カム等を設計する場合には、カムの形状と
は関係なく性能面から所望の運動を実現するための回転
角と直線運動の変位との関係が点列で付与されるため、
その運動を忠実に実現するためのカムの形状は必ずしも
滑らかに変化するとは限らない。 又、非真円形工作物の加工は主軸の回転位置と砥石車の
位置を同期制御して行うのであるが、砥石台等の可動物
体の慣性によりサーボ系には追随遅れや追随誤差等があ
るため、完全にカム等の動作特性から要求された仕上げ
形状通りに加工することは不可能である。又、これらの
追随誤差は主軸の回転速度が大きい程大きくなる。 従って、要求された仕上げ形状に最大限一致させるため
には、極めて低速で加工する必要があり、加工速度の点
で問題があった。 又、カムの要求された仕上げ形状に高次数の変化成分が
含まれる程、サーボ系に振動成分が多く含まれ、サーボ
系の振動等により加工精度が低下するという問題もあ
る。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、要求された仕上げ形
状に対して許容誤差内に存在し、面精度の高い非真円形
工作物を高速度で加工するようにすることである。
は関係なく性能面から所望の運動を実現するための回転
角と直線運動の変位との関係が点列で付与されるため、
その運動を忠実に実現するためのカムの形状は必ずしも
滑らかに変化するとは限らない。 又、非真円形工作物の加工は主軸の回転位置と砥石車の
位置を同期制御して行うのであるが、砥石台等の可動物
体の慣性によりサーボ系には追随遅れや追随誤差等があ
るため、完全にカム等の動作特性から要求された仕上げ
形状通りに加工することは不可能である。又、これらの
追随誤差は主軸の回転速度が大きい程大きくなる。 従って、要求された仕上げ形状に最大限一致させるため
には、極めて低速で加工する必要があり、加工速度の点
で問題があった。 又、カムの要求された仕上げ形状に高次数の変化成分が
含まれる程、サーボ系に振動成分が多く含まれ、サーボ
系の振動等により加工精度が低下するという問題もあ
る。 本発明は、上記の問題点を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、要求された仕上げ形
状に対して許容誤差内に存在し、面精度の高い非真円形
工作物を高速度で加工するようにすることである。
上記課題を解決するための発明の構成は、非真円形工作
物の形状を特定するリフトデータと砥石径に応じて、主
軸の回転角θと工具送り軸の位置Ｘとの関係を示すプロ
フィルデータに変換し、前記プロフィルデータに応じて
前記非真円形工作物の加工を制御する数値制御装置にお
いて、前記リフトデータを記憶するリフトデータ記憶手
段と、前記非真円形工作物の仕上げ形状の許容誤差を記
憶する許容誤差記憶手段と、前記リフトデータを平滑化
し、この平滑化された補正リフトデータと前記リフトデ
ータとの偏差量を求め、この偏差量が前記許容誤差内と
なるように演算を繰り返す演算手段と、この演算手段に
より許容誤差内となった平滑化された補正リフトデータ
をプロフィルデータに変換するプロフィルデータ変換手
段と、前記プロフィルデータに基づいて前記主軸と前記
工具送り軸とを数値制御する位置制御手段とを有するこ
とを特徴とする。
物の形状を特定するリフトデータと砥石径に応じて、主
軸の回転角θと工具送り軸の位置Ｘとの関係を示すプロ
フィルデータに変換し、前記プロフィルデータに応じて
前記非真円形工作物の加工を制御する数値制御装置にお
いて、前記リフトデータを記憶するリフトデータ記憶手
段と、前記非真円形工作物の仕上げ形状の許容誤差を記
憶する許容誤差記憶手段と、前記リフトデータを平滑化
し、この平滑化された補正リフトデータと前記リフトデ
ータとの偏差量を求め、この偏差量が前記許容誤差内と
なるように演算を繰り返す演算手段と、この演算手段に
より許容誤差内となった平滑化された補正リフトデータ
をプロフィルデータに変換するプロフィルデータ変換手
段と、前記プロフィルデータに基づいて前記主軸と前記
工具送り軸とを数値制御する位置制御手段とを有するこ
とを特徴とする。
非真円形工作物の形状は、回転角とリフト量との関係を
示したリフトデータで与えられる。そして、そのリフト
データは非真円形工作物の形状を点列により特定するも
のである。この点列からなるリフトデータを用いて、そ
の点列データと仕上げ形状との偏差が所定の許容誤差範
囲に存在するように演算が繰り返され、その点列データ
に近接した滑らかな曲線が求められる。そして、その滑
らかな曲線から所定の回転角毎に数値を発生させること
により、回転角に対して滑らかに変化する点列で与えら
れた補正リフトデータが求められる。その後、その補正
リフトデータが回転角に対する砥石車の位置を表したプ
ロフィルデータに変換し、そのプロフィルデータに基づ
いて、主軸と工具送り軸の位置が同期制御されて非真円
形工作物の加工が行われる。
示したリフトデータで与えられる。そして、そのリフト
データは非真円形工作物の形状を点列により特定するも
のである。この点列からなるリフトデータを用いて、そ
の点列データと仕上げ形状との偏差が所定の許容誤差範
囲に存在するように演算が繰り返され、その点列データ
に近接した滑らかな曲線が求められる。そして、その滑
らかな曲線から所定の回転角毎に数値を発生させること
により、回転角に対して滑らかに変化する点列で与えら
れた補正リフトデータが求められる。その後、その補正
リフトデータが回転角に対する砥石車の位置を表したプ
ロフィルデータに変換し、そのプロフィルデータに基づ
いて、主軸と工具送り軸の位置が同期制御されて非真円
形工作物の加工が行われる。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。第
１図は数値制御研削盤を示した構成図である。１０は数
値制御研削盤のベッドで、このベッド１０上には螺子送
り機構を介してサーボモータ１６により駆動されるテー
ブル１１が主軸軸線に平行なＺ軸方向に摺動可能に配設
されている。テーブル１１上には主軸１３を軸架した主
軸台１２が配設され、その主軸１３はサーボモータ１４
により回転される。また、テーブル１１上、右端には心
押台１５が載置され、心押台１５のセンタ１９と主軸１
３のセンタ１７とによってカムシャフトから成る工作物
Ｗが挾持されている。工作物Ｗは主軸１３に突設された
位置決めピン１８に嵌合し、工作物Ｗの回転位相は主軸
１３の回転位相に一致している。 ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かって進退可能な
工具内２０が案内され、工具台２０にはモータ２１によ
って回転駆動される砥石車Ｇが支承されている。この工
具台２０は、図略の送り螺子を介してサーボモータ２３
に連結され、サーボモータ２３の正逆転により前進後退
される。 ドライブユニット５０、５１、５２は数値制御装置３０
から指令パルスを入力して、それぞれサーボモータ２
３、１４、１６を駆動する回路である。 数値制御装置３０は主として制御軸の回転を数値制御し
て、工作物Ｗの研削加工と砥石車Ｇの修正を制御する装
置である。数値制御装置３０は第２図に示すように、研
削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プログラ
ムを記憶したＲＯＭ３３と入力データ等を記憶するＲＡ
Ｍ３２とで主として構成されている。ＲＡＭ３２上には
ＮＣプロフィルデータを記憶する加工用ＮＣプロフィル
データ領域３２１が形成されている。 数値制御装置３０はその他サーボモータ２３、１４、１
６の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡＭ３５と
パルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ３５はメ
インＣＰＵ３１から砥石車Ｇ、テーブル１１、主軸１３
の位置決めデータを入力する記憶装置である。 ドライブＣＰＵ３６は加工に関する制御軸の送りに関し
スローアップ、スローダウン、目標点の補間等の演算を
行い補間点の位置決めデータを定周期で出力する装置で
あり、パルス分配回路３７はパルス分配ののち、動指令
パルスを各ドライブユニット５０、５１、５２に出力す
る回路である。 数値制御装置３０に接続された自動プログラムミング装
置７０はリフトデータと砥石径からプロフィルデータを
自動作成する装置である。その装置はフロントＣＰＵ７
１とＲＡＭ７２と入出力インタフェース７３とで構成さ
れている。ＲＡＭ７２には複数の工作物のリフトデータ
を記憶するリフトデータ領域７２１と、リフトデータを
極座標変換し記憶する極座標リフトデータ領域７２２
と、極座標リフトデータを許容誤差内において平滑した
補正リフトデータを記憶する補正リフトデータ領域７２
３と、補正リフトデータをプロフィルデータに変換し記
憶するプロフィルデータ領域７２４と、工作物の仕上げ
形状の許容誤差を記憶する許容誤差データ領域７２５
と、プロフィルデータを生成するときの砥石径を記憶す
る砥石径データ領域７２６とが形成されている。 また、フロントＣＰＵ７１には入出力インタフェース７
３を介してリフトデータ等を入力するテープリーダ４２
とデータの表示を行うＣＲＴ表示器４３とデータの入力
を行うキーボード４４とが接続されている。 次に作用を説明する。 本装置がデータ入力モードに設定されると、フロントＣ
ＰＵ７１は入出力インターフェース７３を介して、テー
プリーダ４２から加工に必要な全てのリフトデータを読
み込みリフトデータ領域７２１に記憶する。 リフトデータは、第４図（ａ）に示すように、カム１が
回転する時、そのカム１に当接しＸ軸方向に移動可能な
フラットタペット３の移動量、即ち、リフト量で表され
る。従って、カム１の回転角θをベース円２上にとられ
た基準点Ｑの回転角で定義すれば、θを関数とするリフ
ト量ΔＸ（θ）が得られる。そして、入力されるリフト
データは例えば回転角の0.5 ゜毎のリフト量ΔＸ（θ）
の点列で与えられる。カム１とフラットタペット３との
接触位置はカム１の回転に応じて変動するため、フラッ
トタペットによるリフトデータはカム１の外形線上にお
いて等中心角毎の点列にはならない。 次に、装置がプロフィルデータ作成モードに設定される
と、フロントＣＰＵ７１は第３図のプログラムを実行す
る。 ステップ100 において、リフトデータ領域７２１に記憶
されているリフトデータは極座標リフトデータに変換さ
れ、そのデータは極座標リフトデータ領域７２２に記憶
される。極座標リフトデータは第４図（ｂ）に示すよう
に、カム１の外形線上の点列を中心角θと動径の長さｒ
（θ）で特定したデータである。この極座標リフトデー
タは第４図（ａ）に示すフラットタペット３とカム１と
の接触関係を考慮してフラットタペットによるリフトデ
ータから変換される。 次に、ステップ102 に移行し、第４図（ｂ）に示すよう
にカム１の外形線上の点列を特定した極座標リフトデー
タから、その点列を最も近似した滑らかな曲線の方程式
が回帰多項式により求められる。即ち、動作特性上の要
請から与えられたリフトデータを極座標リフトデータに
変換し、動径ｒ（θ）をプロットすると第５図のように
平滑ではない。そこで、この点列データを滑らかに近似
する曲線が求められることになる。 次に、ステップ104 に移行し、求められた曲線と点列の
極座標リフトデータとの各点における偏差が演算され、
その偏差が許容誤差データ領域７２５に記憶されている
許容誤差内に在るか否かが判定される。その偏差が許容
誤差内に存在しない場合には、ステップ106 へ移行し、
更に回帰多項式が低次から高次へ高次化され、ステップ
102 へ戻り、より高次の回帰多項式により曲線が演算さ
れる。 このように、ステップ104 において、求められた曲線と
点列の極座標リフトデータとの各点における偏差が許容
誤差内に存在すると判定されるまで、回帰多項式の次数
が変更され、最終的に許容誤差内にある滑らかに近似す
る多項式が求められる。 そして、次のステップ108 へ移行し、求められた回帰多
項式から各回転角毎に動径の長さが演算されることによ
り補正リフトデータが生成され、その補正リフトデータ
は補正リフトデータ領域７２３に記憶される。 次に、ステップ110 へ移行し、砥石径データ領域７２６
に記憶されている現砥石径Ｒと補正リフトデータとから
プロフィルデータが演算される。そのプロフィルデータ
は第４図（ｃ）に示すようにして求められる。カム１の
外形線上の等中心角毎の離散点において、外形線に接す
る砥石径Ｒを半径とする円の中心Ｍの軌跡を求め、その
中心Ｍとカム１の中心Ｏとの距離から等中心角毎の砥石
車の位置を示すプロフィルデータが求められる。そのプ
ロフィルデータはプロフィルデータ領域７２４に記憶さ
れ、カムの実際の加工時に、フロントＣＰＵ７１とメイ
ンＣＰＵ３１を介してＮＣプロフィルデータ領域３２１
へ転送される。 そして、加工指令信号が操作盤４５から付与されると、
メインＣＰＵ３１はＮＣプロフィルデータ領域３２１に
記憶されているＮＣプロフィルデータに従って加工指令
を出力することによりカム研削が実行される。 尚、上記実施例では、最初に付与されるリフトデータは
フラットタペットによるデータを示したが、ローラタペ
ット、ナイフエッジタペットによるリフトデータでもよ
い。又、極座標リフトデータにおいて、平滑化された曲
線を求めたが、その他のリフトデータやプロフィールデ
ータにおいて平滑化された曲線を求めてもよい。又、一
度、平滑化されたリフトデータから変換されたプロフィ
ルデータを用いてカム研削を実行した後、その研削され
たカムの形状を測定し、指令されたカム形状との誤差を
求め、その誤差を平滑化する曲線を求め、その曲線によ
って最初に平滑化されたリフトデータを更に補正しても
よい。又、更に、その補正されたリフトデータを最終的
に平滑化するようにしてもよい。
１図は数値制御研削盤を示した構成図である。１０は数
値制御研削盤のベッドで、このベッド１０上には螺子送
り機構を介してサーボモータ１６により駆動されるテー
ブル１１が主軸軸線に平行なＺ軸方向に摺動可能に配設
されている。テーブル１１上には主軸１３を軸架した主
軸台１２が配設され、その主軸１３はサーボモータ１４
により回転される。また、テーブル１１上、右端には心
押台１５が載置され、心押台１５のセンタ１９と主軸１
３のセンタ１７とによってカムシャフトから成る工作物
Ｗが挾持されている。工作物Ｗは主軸１３に突設された
位置決めピン１８に嵌合し、工作物Ｗの回転位相は主軸
１３の回転位相に一致している。 ベッド１０の後方には工作物Ｗ側に向かって進退可能な
工具内２０が案内され、工具台２０にはモータ２１によ
って回転駆動される砥石車Ｇが支承されている。この工
具台２０は、図略の送り螺子を介してサーボモータ２３
に連結され、サーボモータ２３の正逆転により前進後退
される。 ドライブユニット５０、５１、５２は数値制御装置３０
から指令パルスを入力して、それぞれサーボモータ２
３、１４、１６を駆動する回路である。 数値制御装置３０は主として制御軸の回転を数値制御し
て、工作物Ｗの研削加工と砥石車Ｇの修正を制御する装
置である。数値制御装置３０は第２図に示すように、研
削盤を制御するためのメインＣＰＵ３１と制御プログラ
ムを記憶したＲＯＭ３３と入力データ等を記憶するＲＡ
Ｍ３２とで主として構成されている。ＲＡＭ３２上には
ＮＣプロフィルデータを記憶する加工用ＮＣプロフィル
データ領域３２１が形成されている。 数値制御装置３０はその他サーボモータ２３、１４、１
６の駆動系として、ドライブＣＰＵ３６とＲＡＭ３５と
パルス分配回路３７が設けられている。ＲＡＭ３５はメ
インＣＰＵ３１から砥石車Ｇ、テーブル１１、主軸１３
の位置決めデータを入力する記憶装置である。 ドライブＣＰＵ３６は加工に関する制御軸の送りに関し
スローアップ、スローダウン、目標点の補間等の演算を
行い補間点の位置決めデータを定周期で出力する装置で
あり、パルス分配回路３７はパルス分配ののち、動指令
パルスを各ドライブユニット５０、５１、５２に出力す
る回路である。 数値制御装置３０に接続された自動プログラムミング装
置７０はリフトデータと砥石径からプロフィルデータを
自動作成する装置である。その装置はフロントＣＰＵ７
１とＲＡＭ７２と入出力インタフェース７３とで構成さ
れている。ＲＡＭ７２には複数の工作物のリフトデータ
を記憶するリフトデータ領域７２１と、リフトデータを
極座標変換し記憶する極座標リフトデータ領域７２２
と、極座標リフトデータを許容誤差内において平滑した
補正リフトデータを記憶する補正リフトデータ領域７２
３と、補正リフトデータをプロフィルデータに変換し記
憶するプロフィルデータ領域７２４と、工作物の仕上げ
形状の許容誤差を記憶する許容誤差データ領域７２５
と、プロフィルデータを生成するときの砥石径を記憶す
る砥石径データ領域７２６とが形成されている。 また、フロントＣＰＵ７１には入出力インタフェース７
３を介してリフトデータ等を入力するテープリーダ４２
とデータの表示を行うＣＲＴ表示器４３とデータの入力
を行うキーボード４４とが接続されている。 次に作用を説明する。 本装置がデータ入力モードに設定されると、フロントＣ
ＰＵ７１は入出力インターフェース７３を介して、テー
プリーダ４２から加工に必要な全てのリフトデータを読
み込みリフトデータ領域７２１に記憶する。 リフトデータは、第４図（ａ）に示すように、カム１が
回転する時、そのカム１に当接しＸ軸方向に移動可能な
フラットタペット３の移動量、即ち、リフト量で表され
る。従って、カム１の回転角θをベース円２上にとられ
た基準点Ｑの回転角で定義すれば、θを関数とするリフ
ト量ΔＸ（θ）が得られる。そして、入力されるリフト
データは例えば回転角の0.5 ゜毎のリフト量ΔＸ（θ）
の点列で与えられる。カム１とフラットタペット３との
接触位置はカム１の回転に応じて変動するため、フラッ
トタペットによるリフトデータはカム１の外形線上にお
いて等中心角毎の点列にはならない。 次に、装置がプロフィルデータ作成モードに設定される
と、フロントＣＰＵ７１は第３図のプログラムを実行す
る。 ステップ100 において、リフトデータ領域７２１に記憶
されているリフトデータは極座標リフトデータに変換さ
れ、そのデータは極座標リフトデータ領域７２２に記憶
される。極座標リフトデータは第４図（ｂ）に示すよう
に、カム１の外形線上の点列を中心角θと動径の長さｒ
（θ）で特定したデータである。この極座標リフトデー
タは第４図（ａ）に示すフラットタペット３とカム１と
の接触関係を考慮してフラットタペットによるリフトデ
ータから変換される。 次に、ステップ102 に移行し、第４図（ｂ）に示すよう
にカム１の外形線上の点列を特定した極座標リフトデー
タから、その点列を最も近似した滑らかな曲線の方程式
が回帰多項式により求められる。即ち、動作特性上の要
請から与えられたリフトデータを極座標リフトデータに
変換し、動径ｒ（θ）をプロットすると第５図のように
平滑ではない。そこで、この点列データを滑らかに近似
する曲線が求められることになる。 次に、ステップ104 に移行し、求められた曲線と点列の
極座標リフトデータとの各点における偏差が演算され、
その偏差が許容誤差データ領域７２５に記憶されている
許容誤差内に在るか否かが判定される。その偏差が許容
誤差内に存在しない場合には、ステップ106 へ移行し、
更に回帰多項式が低次から高次へ高次化され、ステップ
102 へ戻り、より高次の回帰多項式により曲線が演算さ
れる。 このように、ステップ104 において、求められた曲線と
点列の極座標リフトデータとの各点における偏差が許容
誤差内に存在すると判定されるまで、回帰多項式の次数
が変更され、最終的に許容誤差内にある滑らかに近似す
る多項式が求められる。 そして、次のステップ108 へ移行し、求められた回帰多
項式から各回転角毎に動径の長さが演算されることによ
り補正リフトデータが生成され、その補正リフトデータ
は補正リフトデータ領域７２３に記憶される。 次に、ステップ110 へ移行し、砥石径データ領域７２６
に記憶されている現砥石径Ｒと補正リフトデータとから
プロフィルデータが演算される。そのプロフィルデータ
は第４図（ｃ）に示すようにして求められる。カム１の
外形線上の等中心角毎の離散点において、外形線に接す
る砥石径Ｒを半径とする円の中心Ｍの軌跡を求め、その
中心Ｍとカム１の中心Ｏとの距離から等中心角毎の砥石
車の位置を示すプロフィルデータが求められる。そのプ
ロフィルデータはプロフィルデータ領域７２４に記憶さ
れ、カムの実際の加工時に、フロントＣＰＵ７１とメイ
ンＣＰＵ３１を介してＮＣプロフィルデータ領域３２１
へ転送される。 そして、加工指令信号が操作盤４５から付与されると、
メインＣＰＵ３１はＮＣプロフィルデータ領域３２１に
記憶されているＮＣプロフィルデータに従って加工指令
を出力することによりカム研削が実行される。 尚、上記実施例では、最初に付与されるリフトデータは
フラットタペットによるデータを示したが、ローラタペ
ット、ナイフエッジタペットによるリフトデータでもよ
い。又、極座標リフトデータにおいて、平滑化された曲
線を求めたが、その他のリフトデータやプロフィールデ
ータにおいて平滑化された曲線を求めてもよい。又、一
度、平滑化されたリフトデータから変換されたプロフィ
ルデータを用いてカム研削を実行した後、その研削され
たカムの形状を測定し、指令されたカム形状との誤差を
求め、その誤差を平滑化する曲線を求め、その曲線によ
って最初に平滑化されたリフトデータを更に補正しても
よい。又、更に、その補正されたリフトデータを最終的
に平滑化するようにしてもよい。
本発明は、リフトデータを平滑化し、この平滑化された
補正リフトデータと前記リフトデータとの偏差量を求
め、この偏差量が前記許容誤差内となるように演算を繰
り返す演算手段と、この演算手段により許容誤差内とな
った平滑化された補正リフトデータをプロフィルデータ
に変換するプロフィルデータ変換手段とを有しているの
で、リフトデータが許容誤差内において平滑化され高次
の変動成分が除去されているため、主軸と工具送りの軸
のサーボ系の指令値に対する追随性が向上する。又、高
次の変動成分が除去されているので、サーボ系の高周波
の振動が抑制されるため、加工面の面精度が向上する。
更に、外形線が滑らかな曲線で指令されているため、サ
ーボ系は高次の追随性を必要としないため、高速加工が
可能となる。
補正リフトデータと前記リフトデータとの偏差量を求
め、この偏差量が前記許容誤差内となるように演算を繰
り返す演算手段と、この演算手段により許容誤差内とな
った平滑化された補正リフトデータをプロフィルデータ
に変換するプロフィルデータ変換手段とを有しているの
で、リフトデータが許容誤差内において平滑化され高次
の変動成分が除去されているため、主軸と工具送りの軸
のサーボ系の指令値に対する追随性が向上する。又、高
次の変動成分が除去されているので、サーボ系の高周波
の振動が抑制されるため、加工面の面精度が向上する。
更に、外形線が滑らかな曲線で指令されているため、サ
ーボ系は高次の追随性を必要としないため、高速加工が
可能となる。
第１図は本発明の具体的な一実施例にかかる数値制御装
置を用いた数値制御研削盤の全体の構成を示した構成
図。第２図は同実施例に係る数値制御装置の電気的構成
を示したブロックダイヤグラム。第３図は同実施例に係
る数値制御装置に用いられたフロントＣＰＵ７１の処理
手順を示したフローチャート。第４図（ａ）はカムの回
転角に対するフラットタペットのリフト量を説明する説
明図、第４図（ｂ）は極座標リフトデータを説明するた
めの説明図。第４図（ｃ）はプロフィルデータを求める
方法を説明した説明図。第５図は極座標リフトデータの
平滑化を説明した説明図である。 １０……ベッド、１１……テーブル、１３……主軸 １４、１６、２３……サーボモータ、１５……心押台 ２０……工具台、３０……数値制御装置 ７０……自動プログラミング装置、Ｇ……砥石車 Ｗ……工作物
置を用いた数値制御研削盤の全体の構成を示した構成
図。第２図は同実施例に係る数値制御装置の電気的構成
を示したブロックダイヤグラム。第３図は同実施例に係
る数値制御装置に用いられたフロントＣＰＵ７１の処理
手順を示したフローチャート。第４図（ａ）はカムの回
転角に対するフラットタペットのリフト量を説明する説
明図、第４図（ｂ）は極座標リフトデータを説明するた
めの説明図。第４図（ｃ）はプロフィルデータを求める
方法を説明した説明図。第５図は極座標リフトデータの
平滑化を説明した説明図である。 １０……ベッド、１１……テーブル、１３……主軸 １４、１６、２３……サーボモータ、１５……心押台 ２０……工具台、３０……数値制御装置 ７０……自動プログラミング装置、Ｇ……砥石車 Ｗ……工作物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有元 直樹 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭56−114660（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−97717（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】非真円形工作物の形状を特定するリフトデ
ータと砥石径に応じて、主軸の回転角θと工具送り軸の
位置Ｘとの関係を示すプロフィルデータに変換し、前記
プロフィルデータに応じて前記非真円形工作物の加工を
制御する数値制御装置において、 前記リフトデータを記憶するリフトデータ記憶手段と、 前記非真円形工作物の仕上げ形状の許容誤差を記憶する
許容誤差記憶手段と、 前記リフトデータを平滑化し、この平滑化された補正リ
フトデータと前記リフトデータとの偏差量を求め、この
偏差量が前記許容誤差内となるように演算を繰り返す演
算手段と、この演算手段により許容誤差内となった平滑
化された補正リフトデータをプロフィルデータに変換す
るプロフィルデータ変換手段と、 前記プロフィルデータに基づいて前記主軸の回転角と前
記工具送り軸とを数値制御する位置制御手段とを備えた
ことを特徴とする非真円形工作物加工用数値制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63032523A JPH0652484B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 非真円形工作物加工用数値制御装置 |
| KR1019890000207A KR970005561B1 (ko) | 1988-02-15 | 1989-01-11 | 비진원형 공작물 가공용 수치제어장치 |
| US07/310,521 US4963805A (en) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Numerical control apparatus for machining non-circular workpieces |
| DE68918723T DE68918723T2 (de) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Numerische Steuerungseinrichtung zum Bearbeiten nichtrunder Werkstücke. |
| EP89102520A EP0329080B1 (en) | 1988-02-15 | 1989-02-14 | Numerical control apparatus for machining non-circular workpieces |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63032523A JPH0652484B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 非真円形工作物加工用数値制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH01206406A JPH01206406A (ja) | 1989-08-18 |
| JPH0652484B2 true JPH0652484B2 (ja) | 1994-07-06 |
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ID=12361319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63032523A Expired - Fee Related JPH0652484B2 (ja) | 1988-02-15 | 1988-02-15 | 非真円形工作物加工用数値制御装置 |
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| EP (1) | EP0329080B1 (ja) |
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| KR (1) | KR970005561B1 (ja) |
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| JPH05274027A (ja) * | 1992-03-26 | 1993-10-22 | Osaka Seimitsu Kikai Kk | 歯車研削法 |
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| JP2010500180A (ja) | 2006-08-04 | 2010-01-07 | ハーコ カンパニーズ，インコーポレイティド | 工具利用管理システムおよび方法 |
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| US7933677B2 (en) | 2006-08-04 | 2011-04-26 | Hurco Companies, Inc. | System and method for surface finish management |
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| JP5151686B2 (ja) | 2008-05-26 | 2013-02-27 | 株式会社ジェイテクト | 非真円形状の工作物を加工するためのプロフィールデータの作成方法 |
| US9089949B2 (en) | 2012-12-04 | 2015-07-28 | General Electric Company | Automated polishing systems and methods |
| JP6000496B1 (ja) * | 2015-06-11 | 2016-09-28 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置 |
Family Cites Families (16)
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| US3482357A (en) * | 1965-10-27 | 1969-12-09 | Fujitsu Ltd | Automatically controlled cam grinding system |
| US3619581A (en) * | 1969-07-14 | 1971-11-09 | Toyoda Machine Works Ltd | Numerical control pulse distributing system for genrating an approximated profile on a workpiece |
| US3917930A (en) * | 1974-11-25 | 1975-11-04 | Cincinnati Milacron Inc | Method and apparatus for adaptively positioning a machine element |
| JPS52133198A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-08 | Toyoda Mach Works Ltd | Control method of cam |
| JPS52144895A (en) * | 1976-05-27 | 1977-12-02 | Toyoda Mach Works Ltd | Control method for cam machining apparatus |
| DE2810646A1 (de) * | 1977-03-18 | 1978-09-21 | Komatsu Mfg Co Ltd | Numerisches steuersystem fuer eine werkzeugmaschine |
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| JPS5518383A (en) * | 1978-07-28 | 1980-02-08 | Toyoda Mach Works Ltd | Numerical controller for controlling grinding |
| US4423481A (en) * | 1981-05-26 | 1983-12-27 | Rca Corporation | Numerically controlled method of machining cams and other parts |
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| US4791575A (en) * | 1986-10-31 | 1988-12-13 | The Pratt & Whitney Company, Inc. | Method for generating axis control data for use in controlling a grinding machine and the like and system therefor |
-
1988
- 1988-02-15 JP JP63032523A patent/JPH0652484B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-11 KR KR1019890000207A patent/KR970005561B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-02-14 US US07/310,521 patent/US4963805A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-02-14 DE DE68918723T patent/DE68918723T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-02-14 EP EP89102520A patent/EP0329080B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| US4963805A (en) | 1990-10-16 |
| EP0329080A2 (en) | 1989-08-23 |
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| KR970005561B1 (ko) | 1997-04-17 |
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