JPH08305434A - 非円形工作物の加工データ作成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸台や砥石台を制御するＸ／Ｃ軸データを
熟練知識なしで作成できるとともに、入力ミスによる誤
ったＸ／Ｃ軸データの作成を防止する。 【構成】 主軸回転と砥石台の往復運動を制御して非円
形工作物を加工する装置の加工のために、工作物の非円
形形状を表す形状データと、砥石の直径と、前記工作物
一回転に要する時間とから、主軸の回転角度と砥石台移
動位置のＸ／Ｃ軸データを作成する非円形工作物の加工
データ作成装置において、予め設定又は入力された主軸
と砥石台の速度及び加速度の制限値を考慮して作成され
たＸ／Ｃ軸データの変位及び加速度を、工作物の一回転
分について図形として表示して（Ｓ１７）、その出力結
果から加速度の制限値を前記図形上で編集手段により変
更設定し（Ｓ１８，Ｓ１９）、編集された制限値により
Ｘ／Ｃ軸データを再度作成する（Ｓ２３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、編集作業を視覚的に理
解しやすく熟練知識なく作業できるととともに、数値入
力を無くし入力ミスを防止する非円形工作物の加工デー
タ作成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】主軸の回転と、砥石車を備えた砥石台の
送り運動の同期制御で、カム等の非円形工作物を加工す
る研削盤等の装置では、主軸の回転角度と、砥石台の移
動位置の制御データが必要となる。（以下、Ｘ／Ｃ軸デ
ータと呼ぶ。）

【０００３】Ｘ／Ｃ軸データは、通常、工作物の回転中
心から外面までの距離と、その距離を表す線分の角度を
工作物一周分について求めた形状データ（リフトデー
タ）から、研削用の砥石車の直径、および工作物が１回
転に要する時間を考慮して、主軸の回転角度と砥石台の
移動位置とを表すＸ／Ｃ軸データが作成され、このデー
タを基に加工が行われる。一般的に、砥石台の加速度が
大きくなるところでは形状誤差が大きくなるため、砥石
台の加速度が少なくなるようにデータ作成する。また、
工作物の外周の研削速度（以下、周速度と呼ぶ。）が急
に速くなる部分では、研削抵抗が増大して工作物がたわ
み、形状誤差の原因となっている。このような場合も、
単位時間当たりの研削量を減少させるためにＸ／Ｃ軸が
低い速度で動くようにデータを作成するようにしてい
る。

【０００４】これをカムの研削を例にとって説明する
と、カムのリフト部の研削は砥石台の加速度が大きくな
るため、砥石台系のたわみが発生したり、サーボの追従
性誤差が大きくなるなどの原因で加工誤差が大きくな
る。そのため、砥石台がゆっくり動くようにＸ／Ｃ軸デ
ータを作成しなければならないのである。また、リフト
部では周速度が急に速くなるため、単位時間当たりの研
削量が急増して工作物がたわみ、削り残しが発生し形状
誤差となる。この場合も砥石台の動く速度を下げ、単位
時間当たりの研削量が少なくなるようにＸ／Ｃ軸データ
を作成しなければならない。このように、Ｘ／Ｃ軸デー
タは２つの要因で速度を低減しなければならなかった。

【０００５】この問題に対し本願出願人は先に特開平５
−３０１１５４号の技術を提案している。この技術は予
めカムの外周上を、一定で、かつ、十分遅い研削速度で
研削できるようにＸ／Ｃ軸データをつくっておき、次
に、所定ステップ数ごとに前記Ｘ／Ｃ軸データを読み飛
ばして、新しいＸ／Ｃ軸データを作る。このとき、速度
・加速度・加速度の変化を計算して、その算出値がそれ
ぞれの制限値に納まっているかどうかを調べる。制限値
に納まっていないときには、読み飛ばすステップ数を少
なくして再度修正Ｘ／Ｃ軸データを作成する。このよう
にして、研削に使うＸ／Ｃ軸データが作られていくよう
にしたものである。そしてこれらの制限値は、操作者に
より非円形工作物の加工データ作成装置のキーボードか
ら数値入力されていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな制限値を数値入力する非円形工作物の加工データ作
成装置では、第１に、数値を入力する際にミスがあって
も発見しにくい。これは、加工データを作成する作業に
習熟した者であれば数値の大きさに対する妥当性が判断
できるのであるが、熟練知識のない者では、数値の大き
さだけからでは加速度などの現象を理解しにくい。

【０００７】そして、制御値に入力ミスがあった場合、
加工誤差の増大や、カムの焼き入れ硬度が低下したり、
ＣＢＮ砥粒に損傷を与え高価なＣＢＮホイールの寿命を
縮める。また、加工機械の追従限界を越えた制御値であ
る場合、その機械に過大な負荷を与えるだけでなく、主
軸と砥石の同時制御ができなくなる。第２に、カムのよ
うな非円形工作物でも、部分的に高い形状精度が得られ
れば良い場合があり、形状精度が低い部分については制
限値が大きくても良いのだが、形状精度の高い部分の加
速度の制限値が全体に効いてしまい、砥石台の移動速度
が遅くなり加工時間が長くなることがある。

【０００８】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、これらの制限値を考慮
して、主軸台や砥石台を制御するＸ／Ｃ軸データを熟練
知識なしで作成できるとともに、入力ミスによる誤った
Ｘ／Ｃ軸データの作成を防止する加工データ作成装置を
提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明では、主軸回転と砥石台の往復運動を制御
して非円形工作物を加工する装置の加工のために、工作
物の非円形形状を表す形状データと、砥石の直径と、前
記工作物一回転に要する時間とから、主軸の回転角度と
砥石台移動位置のＸ／Ｃ軸データを作成する非円形工作
物の加工データ作成装置において、予め設定又は入力さ
れた主軸と砥石台の速度及び加速度の制限値を考慮して
作成されたＸ／Ｃ軸データの変位及び加速度を、工作物
の一回転分について図形として表示する手段と、その出
力結果から加速度の制限値を前記図形上で変更設定する
編集手段と、編集された制限値により前記Ｘ／Ｃ軸デー
タを再度作成する手段と、を有する非円形工作物の加工
データ作成装置である。

【００１０】

【作用】上記の手段に係る本願発明の非円形工作物の加
工データ作成装置は、予め設定又は入力された主軸と砥
石台の速度及び加速度の制限値を考慮して、工作物の非
円形形状を表す形状データと、砥石の直径と、前記工作
物一回転に要する時間とから作成したＸ／Ｃ軸データの
変位及び加速度を、工作物の一回転分について図形とし
て表示することにより、主軸の回転角度と砥石台移動位
置のＸ／Ｃ軸データが視覚的に判別しやすくなり、その
出力結果から加速度の制限値を前記図形上で変更設定で
きる編集手段を設けたから入力ミスを防ぎ、編集された
制限値によりＸ／Ｃ軸データを再度作成した上で、主軸
回転と砥石台の往復運動を制御して非円形工作物を加工
する装置に加工動作させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図１１を用いて説明する。図１は本発明を適用したＮＣ
研削盤の平面図であって、べッド１上後方には工作物に
向かって前後に運動可能に案内された砥石台２が置かれ
ており、砥石台２はべッド１に取り付けられたＸ軸サー
ボモータ７によりボールねじ８を介して移動位置決め可
能になっている。砥石台２には砥石車１０がモータ１１
によって回転駆動可能に設置される。ベッド１の前側に
はＺ軸方向に設けられた摺動面上にテーブル５が移動可
能に設置され、テーブル５の上には主軸台３と心押台６
が取り付け位置を移動可能に固定されている。主軸台３
には主軸４が回転可能に支持され、主軸４は主軸台３に
取り付けられたＣ軸サーボモータ９により回転される。
主軸４の先端に固定されたチャック１３と心押台６によ
って工作物１２は支持されており、主軸４の回転が滑る
ことなく伝えられる。

【００１２】図２は非円形データ前処理部３０及び数値
制御装置部７０の構成を示したものである。キーボード
８０から入力されたデータは入出力インタフェイス８１
を介して非円形データ前処理部３０や数値制御装置７０
に伝えられ、後述する制限値がＣＲＴ８２に表示され、
その画面上でデータの編集が行われる。数値制御装置７
０はＮＣ研削盤の各軸の制御を行うためのサーボシステ
ムであって、その中のＲＡＭ７２は加工プログラムや制
御軸に関する変数を記憶しておく部分で、ＲＯＭ７３は
電源投入時に読み込まれる軸制御に関するソフトウェア
を記憶する部分である。それらのデータの処理にはメイ
ンプロセッサ７１が使用される。サーボプロセッサ７４
は主にメインプロセッサ７１から与えられた軸移動の指
令値を受けて加減速の処理を行いドライブユニット７５
に軸移動の指令を与える部分である。ドライブユニット
７５は各軸のサーボモータ７，９を駆動するための電力
をそれぞれ供給するＸ軸ドライブユニット７６，Ｃ軸ド
ライブユニット７７からなる。

【００１３】非円形データ前処理部３０では与えられた
非円形の形状データから砥石径と工作物が一回転に要す
る時間を考慮してＸ／Ｃ軸データを計算する部分で、さ
らに主軸・砥石台の速度・加速度・加速度変化が機械の
追従限界内に納まり、工作物円周上の研削速度が一定に
近づくように、かつ、接触弧長さの変化が急変しないよ
うに修正したＸ／Ｃ軸データを作成する機能を備えてい
る。

【００１４】形状データ記憶部３１は非円形形状を表す
形状データを記憶する部分、砥石径記憶部３２は砥石車
の直径を記憶する部分、主軸回転数記憶部３３は加工時
に工作物が一回転に要する時間を記憶する部分、基準Ｘ
／Ｃ軸データ記憶部３４は工作物と砥石を接触させたと
きの砥石台の位置と主軸の角度である基準Ｘ／Ｃ軸デー
タを記憶しておく部分、修正Ｘ／Ｃ軸データ記憶部３５
は主軸・砥石台の速度・加速度・加速度変化・接触弧長
さの算出値が予め設定しておいた制限値内に納まるよう
に修正したＸ／Ｃ軸データを記憶しておく部分、制限値
記憶部３６は予め設定又は入力された主軸・砥石台の速
度・加速度・加速度変化・接触弧長さの制限値を記憶し
ておく部分で、以上はＲＡＭ３７内に設けられている。

【００１５】カムプロフィール演算部５０は与えられた
角度とリフトの点群を輪郭のデータに変換する部分、カ
ム周長演算部５１はその輪郭の長さを計算する部分、プ
ロフィール分割点演算部５２は求めた輪郭上を微小で等
しい長さに分割する部分、基準Ｘ／Ｃ軸データ演算部５
３はその等分割された点に砥石を接触させたときの砥石
台の位置と主軸の角度を計算する部分で以上はプロセッ
サ５４内に設けられている。

【００１６】プロセッサ４７は、基準Ｘ／Ｃ軸データを
所定ステップ数ごとに飛ばして読込みそれぞれ軸の速度
・加速度・加速度の変化を計算する部分で、Ｘ／Ｃ軸デ
ータに基づきＸ軸及びＣ軸の速度（角速度）、加速度
（角加速度）、加速度変化（角加速度変化）を演算する
Ｘ軸加速度変化演算部４０、Ｃ軸角加速度変化演算部４
１、Ｘ軸加速度演算部４２、Ｃ軸角加速度演算部４３、
Ｘ軸速度演算部４４、Ｃ軸角速度演算部４５及び研削時
の接触弧の長さを計算する接触弧演算部から構成され
る。Ｘ／Ｃ軸データ修正部６０は計算された速度・加速
度・加速度の変化・接触弧長さの算出値が制限値を越え
た場合に前記ステップ数を減らし制限値内に納まるよう
に修正する部分である。

【００１７】ＲＡＭ２２は、修正Ｘ／Ｃ軸を演算した制
限値を変更したＣＲＴ８２上の座標を最大値として記録
する加速度記憶部２０と接触弧記憶部２１とからなり、
制限変更部２５はその最大値から新たな制限値を逆算し
て制限値記憶部３６を更新させる。

【００１８】続いて本発明の一実施例の作用について図
３のフローチャートを用いて説明する。ステップ１にお
いて基準Ｘ／Ｃ軸データを読み込む。この基準Ｘ／Ｃ軸
データは次の手順により作成される。先ず入力された非
円形形状を表す形状データは形状データ記憶部３１に記
憶され、与えられた角度とリフトの点群をカムプロフィ
ール演算部５０で工作物の輪郭を表すデータに変換す
る。このデータから非円形工作物の周長をカム周長演算
部５１で演算する。次に輪郭上を微小で等しい長さに分
割する点群をプロフィール分割点演算部５２で求める。
それらの点と、砥石径記憶部３２の砥石車の直径から、
工作物と砥石を接触させたときの砥石台の位置と主軸の
角度である基準Ｘ／Ｃ軸データを演算部５３で計算す
る。それらのデータは基準Ｘ／Ｃ軸データ記憶部３４に
記憶される。この基準Ｘ／Ｃ軸データは、機械の追従限
界よりも充分に低い速度・加速度・加速度変化で動作
し、工作物円周上の研削速度が一定になるように作られ
る。

【００１９】次いでステップ２においてＸ／Ｃ軸データ
修正部６０で主軸回転数記憶部３３に記憶された加工時
の工作物一回転に要する時間と基準Ｘ／Ｃ軸データで加
工したときに要する工作物一回転の時間から新Ｘ／Ｃ軸
データを作成するときに使用するステップ数を求め、基
準Ｘ／Ｃ軸データを求めたステップ数だけ飛ばしてカム
１周分のうち１区間分の新Ｘ／Ｃ軸データを作成する。

【００２０】次に新Ｘ／Ｃ軸データについて速度、加速
度、加速度変化、接触弧長さをプロセッサ４７で計算す
る。まず、ステップ３においてＸ軸速度演算部４４で新
Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸速度を、Ｃ軸角速度演算部４５で
新Ｘ／Ｃ軸データのＣ軸の角速度を各々算出する。ステ
ップ４において、求めた新Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸速度、
Ｃ軸角速度それぞれが速度限界を越えているか否かを確
認し、越えている場合（ＹＥＳ）にはステップ５におい
て速度低減処理を行い、再度ステップ３において新Ｘ／
Ｃ軸データのＸ軸速度とＣ軸の角速度を各々算出し、再
度ステップ４において速度限界を越えているか否かのチ
ェックを行う。ステップ５における速度低減処理はステ
ップ２におけるステップ数の飛ばす数を減らして再度新
Ｘ／Ｃ軸データを作成するものである。

【００２１】Ｘ軸速度、Ｃ軸角速度が速度限界を越えて
いない場合（ＮＯ）にはステップ６においてＸ軸加速度
演算部４２で新Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸加速度を、Ｃ軸角
加速度演算部４３でＣ軸の角加速度を各々算出する。ス
テップ７において、求めた新Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸加速
度、Ｃ軸角加速度それぞれが加速度限界を越えているか
否かを確認し、越えている場合（ＹＥＳ）にはステップ
８において加速度低減処理を行い、再度ステップ６にお
いて新Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸加速度とＣ軸の角加速度を
各々算出し、再度ステップ７において加速度限界を越え
ているか否かのチェックを行う。ステップ８における加
速度低減処理はステップ５における速度低減処理と同様
の方法で行われる。

【００２２】Ｘ軸加速度、Ｃ軸角加速度が加速度限界を
越えていない場合（ＮＯ）にはステップ９においてＸ軸
加速度変化演算部４０で新Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸加速度
変化を、Ｃ軸角加速度変化演算部４１でＣ軸の角加速度
変化を各々算出する。ステップ１０において、求めた新
Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸加速度変化、Ｃ軸角加速度変化そ
れぞれが加速度変化の限界を越えているか否かを確認
し、越えている場合（ＹＥＳ）にはステップ８において
加速度変化低減処理を行い、再度ステップ９において新
Ｘ／Ｃ軸データのＸ軸加速度変化とＣ軸の角加速度変化
を各々算出し、再度ステップ１０において加速度限界を
越えているか否かのチェックを行う。ステップ１１にお
ける加速度変化低減処理もステップ５、ステップ８にお
ける速度低減処理、加速度低減処理と同様の方法で行わ
れる。

【００２３】Ｘ軸加速度変化、Ｃ軸角加速度変化が加速
度変化の限界を越えていない場合（ＮＯ）にはステップ
１２において、新Ｘ／Ｃ軸データと、砥石径記憶部３２
に記憶されている砥石径から接触弧長さを接触弧演算部
４６で計算する（接触弧の計算方法については後述す
る）。ステップ１３において、求めた接触弧長さが接触
弧の限界を越えている場合（ＹＥＳ）にはステップ１４
において接触弧低減処理を行い、再度ステップ１２にお
いて新Ｘ／Ｃ軸データの接触弧長さを算出し、再度ステ
ップ１３で接触弧長さが限界を越えているか否かのチェ
ックを行う。接触弧長さ低減処理もステップ５、ステッ
プ８及びステップ１１における速度低減処理、加速度低
減処理、加速度変化低減処理と同様の方法で行われる。

【００２４】接触弧長さが限界を越えていない場合（Ｎ
Ｏ）にはステップ１５においてこの状態での新Ｘ／Ｃ軸
データを修正Ｘ／Ｃ軸データとして修正Ｘ／Ｃ軸データ
記憶部３５に記憶する。ステップ１６において、修正Ｘ
／Ｃ軸データが工作物一周分について作成されたかが確
認され、全区間の作成を完了していない場合（ＮＯ）に
はステップ１７においてｎ＝ｎ＋１としてステップ２に
戻り、次の１区間分の修正Ｘ／Ｃ軸データ作成動作を繰
り返し、完了した場合（ＹＥＳ）には一周分の修正Ｘ／
Ｃ軸データの作成終了となる。

【００２５】次に接触弧の計算の方法を図４に基づいて
説明する。ステップＳ２で求められた新Ｘ／Ｃ軸データ
によって、砥石車１０と工作物１２が接触する点Ｐ1 を
求めることができる。この点Ｐ1 から、工作物１２が一
回転されて除去された取り代の厚さだけ離れた元の外形
線Ｆを求める。次に、点線で示す外形線Ｆと、砥石の半
径を表す円Ｒｗとの交点Ｐ2 を求める。この交点Ｐ2
と、砥石車１０と工作物１２が接触する点Ｐ1 とを結ん
で円弧Ｒｇが得られる。円弧ＲｇとＣ軸データの移動角
度ｄθを乗じて接触弧長さを近似して求めることができ
る。

【００２６】このように砥石が１回転する間に１つの砥
粒が工作物を研削する切りくず長さである接触弧の長さ
を、砥石台の加速度や周速度とともに考慮してＸ／Ｃ軸
データを作成することにより、研削焼け・研削割れが防
ぐことができる。従来、カムのような非円形工作物で
は、たとえ周速を一定にした研削方法を用いても、接触
弧は工作物の回転角度によって変化する。図５に示され
るように同一のカムであっても回転中心から外面までの
距離の等しい状態が連続する部分を研削する場合（ａ）
の接触弧Ａに対し、回転中心から外面までの距離が変化
する部分を研削する場合（ｂ）の接触弧Ｂでは研削する
長さは急激に長くなる。この接触弧が急激に長くなる部
分では、砥粒１個の仕事量が増えて、研削熱が上昇し、
研削焼けや研削割れが生じる。また、このような状態で
は、砥粒にかかる負荷が増えるため、砥石の寿命が短く
なる。また、接触弧長さを考慮して作られたＸ／Ｃ軸デ
ータにより、従来のように研削した結果から試行錯誤に
よって速度の低減率が適正か、適正でないかを判断しな
ければならないために、たとえば、研削した結果、研削
焼け・研削割れのあった場合、それらの箇所から接触弧
の長さの変化を推測し、速度の低減率が適当かを判断し
て、条件が悪いようであれば、再度、条件を変えてＸ／
Ｃ軸データを計算し、再加工を繰り返すといった、非常
に手間のかかる作業を、省略することができる。さら
に、研削時の接触弧の長さを考慮しているため、研削抵
抗がほぼ一定となり、研削焼けや研削割れが無い高精度
な製品が、データ作成に関する熟練知識なしで作成でき
る。また、砥石にかかる力の変動も少なくなるため、砥
石寿命が延びて製品の精度維持に有効になる。

【００２７】次にどのように速度・加速度・加速度変化
・接触弧長さの算出値を制限値内に低減させているか
を、接触弧長さを低減させる処理を例に図６及び図７に
基づいて具体的に説明する。図６は基準Ｘ／Ｃ軸データ
を表す曲線の例である。Ｌ1 ，Ｌ2 ，Ｌ3 ，Ｌ4 ・・・
Ｌ7 は基準Ｘ／Ｃ軸データを示す。Ｄn-2 ，Ｄn-1 ，Ｄ
n は修正Ｘ／Ｃ軸データである。この例は基準Ｘ／Ｃ軸
データをステップ数３の間隔で飛ばした新Ｘ／Ｃ軸デー
タからＤn-1 までの修正Ｘ／Ｃ軸データを記憶し、次の
１区間分の修正Ｘ／Ｃ軸データＤn を作成しようとして
いる。

【００２８】図７は図３のステップ１４を詳述するもの
であって、たとえばステップ２においてＬ7 をＤn の新
Ｘ／Ｃ軸データにする。ステップ１２においてこの場合
のＤn-1 −Ｄn 間の接触孤長さを求め、ステップ１３に
おいて接触孤長さが接触孤長さ限界を越えているか否か
を確認し、越えている場合（ＹＥＳ）にはステップ１４
の接触弧低減処理として、ステップ１４１においてステ
ップ数を所定数３から減らして２として、新たにＬ6 を
Ｄn の新Ｘ／Ｃ軸データとする。Ｓ１４２においてその
新Ｘ／Ｃ軸データによるＤn がＤn-1 と同一であるかが
確認され、この場合はＬ4 ≠Ｌ6 で同一ではない（Ｎ
Ｏ）のでステップ１２に戻り接触弧低減処理が終わる。
ステップ１２で再度接触孤長さを求め、ステップ１３で
接触孤長さの算出値が限界内であるかが確認される。こ
うして接触孤長さが限界内に収まるまでステップ数を減
らす接触弧低減処理が繰り返される。

【００２９】ステップ１３で接触孤長さが所定限界を越
え、繰り返しステップ数を減らす接触弧低減処理がされ
た結果、Ｄn の新Ｘ／Ｃ軸データが直前の修正Ｘ／Ｃ軸
データＤn-1 と同一になる場合、この例ではＤn-1 ＝Ｄ
n ＝Ｌ4 となる場合には、その直前の修正Ｘ／Ｃ軸デー
タＤn-1 を作成し直す。ステップ１４２においてＤn及
びＤn-1 が同一である（ＹＥＳ）ことを確認して、ステ
ップ１４３においてｎ＝ｎ−１として１つ戻り記憶した
直前の修正Ｘ／Ｃ軸データＤn-1 を削除し、それを決め
たステップ数を１つ減らし、Ｄn-1 の新Ｘ／Ｃ軸データ
を新たにＬ3 として作成し、ステップ１２に戻りＤn-2
−Ｄn-1 間の接触孤長さを求め、ステップ１３において
求めた接触孤長さが限界内であるかを確認する。これに
よりＤn-1 の新Ｘ／Ｃ軸データの接触孤長さが限界内に
治まった場合（ＹＥＳ）には、図３のステップ１５以降
の動作を続け、戻した新Ｘ／Ｃ軸データのＬ3 を直前の
修正Ｘ／Ｃ軸データＤn-1 と記憶した後、この例では次
の修正Ｘ／Ｃ軸データＤnを、新Ｘ／Ｃ軸データである
Ｌ6 と所定ステップ数３とから作成する。また、ステッ
プ１３においてＤn-1 の新Ｘ／Ｃ軸データの接触孤長さ
がまだ限界を越えている場合（ＮＯ）には再度ステップ
１４１においてステップ数を減らす。この例ではＤn-1
の新Ｘ／Ｃ軸データをＬ2 とし、以降、先と同様の接触
弧低減処理を繰り返す。以上のようにして修正Ｘ／Ｃ軸
データを順に作成して工作物一周分の修正Ｘ／Ｃ軸デー
タを求め、修正Ｘ／Ｃ軸データ記憶部３５に記憶され
る。このような演算を、カム１周分について逐次進めて
いき、研削に使う修正Ｘ／Ｃ軸データが全て記憶され
る。

【００３０】次に、図３に続くフローチャートである図
８のステップ１７において、速度・加速度・加速度変化
・接触弧長さの算出値を制限値内に低減させた修正Ｘ／
Ｃ軸データの加速度・接触弧長さを、カム１周分につい
て、入出力インターフェース８１であるＣＲＴ８２に図
９のようなグラフとして出力する。図９は、横軸に研削
開始からの時間経過をとり、縦軸にそれぞれ砥石台の移
動量を表わした上下同一のグラフ９１，９１と、砥石台
の加速度を表わしたグラフ９２と、接触弧を表わしたグ
ラフ９３とを表わしている。砥石台の移動量が加速度及
び接触弧長さと同一グラフに表示されているから、カム
の形状精度の必要な部分で、加速度の大きさ及び接触弧
の長さが有効になっているかを確認することができる。
また、各グラフの最大値は、縦軸のマーカで表示された
加速度のピーク９４・接触弧の長さのピーク９６マーカ
で指示される。そして、ステップ１８では、操作者がＣ
ＲＴ上の曲線から感覚的に、カムに要求される形状精度
により加速度の制限値を調整するためにその加速度の制
限値の大きさを変えたい時は、前記マーカをキーボード
８１のの↑・↓キーにより上下させ、加速度の制限値を
変更する。このように数値入力をすることがないから入
力ミスを防ぐことができる。

【００３１】次に、加速度の編集を行い終了した場合及
び編集を行わなかった場合ともに、接触弧の長さの制限
値の移動をステップ１９で同様に行う。↑・↓キーによ
り移動するマーカは、←・→キーにより加速度のグラフ
と接触弧の長さのグラフとで切り替えることができる。
接触弧の長さの制限値も、工作物の材質・熱処理の方法
や、研削に使用される砥石の材質により調整する必要が
ある。たとえば、熱処理のされていない工作物の場合、
ＣＢＮホイールを使用したときには、砥粒が研削熱によ
り摩滅しないことを第１に考慮しなければならない。一
方、熱処理されたカムの研削では、砥粒の摩滅よりも、
研削熱による熱処理状態の状態変化が低温度状態から生
じるから注意しなければならない。したがって、非熱処
理材を研削するときは、熱処理されたカムを研削する時
よりも接触弧を長く設定できるから、カムの回転速度が
大きくなり加工能率を向上できる。なお、ピーク９４、
９６の数値を直接に最大値９５，９７としてＣＲＴ８２
に表示し操作者の微小な調整を可能にしたり、↑・↓・
←・→キーの代わりに、例えば上方向を示すＵキーや下
方向を示すＤキー等の文字キーを利用し矢印キーのない
キーボードに対処したりすることができる。

【００３２】ステップ２０ではマーカの移動の有無を判
別し、マーカの移動がどちらかのグラフで行われたと判
定した場合には、ステップ２１で移動したマーカのＣＲ
Ｔ上の座標から、それぞれの制限値を制限値更新部２５
で逆算し、ステップ２２でその新たな制限値を制限値記
憶部３６の加速度又は接触弧の長さの制限値と更新す
る。そして、ステップ２３で更新された制限値により、
基準Ｘ／Ｃ軸データから再演算を行い、編集Ｘ／Ｃ軸デ
ータを作成する。また、ステップ２０でマーカの移動が
両グラフで行われないと判定した場合には、ステップ１
６で作成した修正Ｘ／Ｃ軸データを、そのまま編集Ｘ／
Ｃ軸データとする。

【００３３】このように処理された編集Ｘ／Ｃ軸データ
は、ステップ２５で外部記憶装置にデータファイルとし
て出力される。これにより、カムの創成運動を実行する
研削パートプログラムを作成した場合には、従来は図１
０（ａ）の１０２のように膨大な点群データをそのまま
書き表わしていたが、図１０（ｂ）の１０１のようにデ
ータファイル名を一行とすることができるからプログラ
ムを小さく簡潔にできる。また、他の研削盤で同じ形状
のカムを加工するためにＸ／Ｃ軸データを複製する場
合、点群で表わされている時に比べ複製するプログラム
の部分を間違えることがない。このようにして得られた
編集Ｘ／Ｃ軸データによって、主軸の回転運動と砥石台
の往復運動とを制御して非円形工作物の加工が行われ
る。

【００３４】なお、これらの機能は別の計算装置で行っ
ても同様の効果があるため、必ずしも数値制御装置の中
に組み込む必要はない。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように本願発明によれば、
非円形工作物の加工データ作成装置に予め設定又は入力
された主軸と砥石台の速度及び加速度の制限値を考慮し
て修正Ｘ／Ｃ軸データを演算後、少なくともＸ／Ｃ軸デ
ータの変位及び加速度を、工作物の一回転分についてＣ
ＲＴで図形として操作者が見ることにより、主軸の回転
角度に対する砥石台移動位置のＸ／Ｃ軸データが視覚的
に分かりやすい編集ができる。また、その出力結果から
加速度の制限値を前記図形上で変更設定できる編集手段
を設け、数値入力を一切無くしたから従来のような数値
の入れ間違いによる加工不良や加工装置の追従不良によ
る砥石破損などのを防ぎ加工効率を向上できるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した数値制御研削盤の構成を示す
図である。

【図２】図１の数値制御研削盤の電気的構成を示す図で
ある。

【図３】本発明の一実施例における修正Ｘ／Ｃ軸データ
の算出動作を示すフローチャートである。

【図４】接触弧の求め方を示す図である。

【図５】非円形工作物における接触弧の変化を表す図で
ある。

【図６】主軸の回転角度と砥石台の往復運動との関係を
表した曲線を示す図である。

【図７】図３の加速度低減処理の具体的動作を示すフロ
ーチャートである。

【図８】図３から続き、編集Ｘ／Ｃ軸データの算出動作
を示すフローチャートである。

【図９】砥石台の移動量、砥石台の加速度及び接触弧長
さをＣＲＴ上に表示した説明図である。

【図１０】編集Ｘ／Ｃ軸データをパートプログラムに書
き表わした説明図である。

【符号の説明】

１・・ベッド、２・・砥石台、３・・主軸台、４・・主
軸、６・・心押台、７Ｘ軸サーボモータ、９・・Ｃ軸サ
ーボモータ、１０・・砥石車、３４・・基準Ｘ／Ｃ軸デ
ータ記憶部、３５・・修正Ｘ／Ｃ軸データ記憶部、３６
・・制限値記憶部、４０・・Ｘ軸加速度変化演算部、４
１・・Ｃ軸角加速度変化演算部、４２・・Ｘ軸加速度演
算部、４３・・Ｃ軸角加速度演算部、４４・・Ｘ軸速度
演算部、４５・・Ｃ軸角速度演算部、４６・・接触弧演
算部、４７，５４・・プロセッサ、５３・・基準Ｘ／Ｃ
軸データ演算部、６０・・Ｘ／Ｃ軸データ修正部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸回転と砥石台の往復運動を制御して
   非円形工作物を加工する装置の加工のために、工作物の
   非円形形状を表す形状データと、砥石の直径と、前記工
   作物一回転に要する時間とから、主軸の回転角度と砥石
   台移動位置のＸ／Ｃ軸データを作成する非円形工作物の
   加工データ作成装置において、予め設定又は入力された
   主軸と砥石台の速度及び加速度の制限値を考慮して作成
   されたＸ／Ｃ軸データの変位及び加速度を、工作物の一
   回転分について図形として表示する手段と、その出力結
   果から加速度の制限値を前記図形上で変更設定する編集
   手段と、編集された制限値により前記Ｘ／Ｃ軸データを
   再度作成する手段と、を有することを特徴とする非円形
   工作物の加工データ作成装置。