JPS5819406B2 - 数値制御におけるねじ切り装置 - Google Patents
数値制御におけるねじ切り装置Info
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- JPS5819406B2 JPS5819406B2 JP12013578A JP12013578A JPS5819406B2 JP S5819406 B2 JPS5819406 B2 JP S5819406B2 JP 12013578 A JP12013578 A JP 12013578A JP 12013578 A JP12013578 A JP 12013578A JP S5819406 B2 JPS5819406 B2 JP S5819406B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pulse
- rotational position
- thread cutting
- specific rotational
- synchronization
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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
- G05B19/182—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
- G05B19/186—Generation of screw- or gearlike surfaces
-
- 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
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42186—Master slave, motion proportional to axis
-
- 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
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/45—Nc applications
- G05B2219/45215—Thread cutting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は数値制御ねじ切り装置の改良に関し、特に主軸
回転速度の変動を補償しうるねじ切り装置に関する。
回転速度の変動を補償しうるねじ切り装置に関する。
数値制御装置を用いたねじ切りにおいては、主軸１回転
中の特定回転位置で発生するパルス（１回転パルス）を
ねじ切り開始信号として用いてねじ切り動作を開始して
いる。
中の特定回転位置で発生するパルス（１回転パルス）を
ねじ切り開始信号として用いてねじ切り動作を開始して
いる。
通常ねじ切りは荒削りから仕上げ削りまで複数回にわた
って１つのねじ溝に沿った切削が必要であり、主軸の回
転速度に変動が生じてねじ切り速度が変わると、ねじ切
り送り用サーボ系の遅れにより１回転パルスとねじ溝の
関係がずれてしまうので主軸回転速度は１個のねじのね
じ切り中不変に保たなければならなりかった。
って１つのねじ溝に沿った切削が必要であり、主軸の回
転速度に変動が生じてねじ切り速度が変わると、ねじ切
り送り用サーボ系の遅れにより１回転パルスとねじ溝の
関係がずれてしまうので主軸回転速度は１個のねじのね
じ切り中不変に保たなければならなりかった。
しかし主軸回転速度は荒削りと仕上げ削りの切削条件に
応じて変えたいことがしばしばあり、電源電圧の変動等
の原因により変動することもある。
応じて変えたいことがしばしばあり、電源電圧の変動等
の原因により変動することもある。
この結果１個のねじの１回目のねじ切り加工と１２回目
以降のねじ切り加工において加工されたねじ溝にずれを
生ずる不具合があった。
以降のねじ切り加工において加工されたねじ溝にずれを
生ずる不具合があった。
本発明はこのような従来の欠点を除き、１つのねじの１
回目のねじ切り加工とそれ以降のねじ切り加工において
たとえ主軸回転速度の変動があつ；ても正しいねじ溝を
加工することができる数値制御におけるねじ切り装置を
提供することを目的としている。
回目のねじ切り加工とそれ以降のねじ切り加工において
たとえ主軸回転速度の変動があつ；ても正しいねじ溝を
加工することができる数値制御におけるねじ切り装置を
提供することを目的としている。
この目的は本発明によれば、前記主軸の特定回転位置で
発生するパルスに対し、ねじ切り送り用・サーボ系の遅
れ時間だけ前の時点で擬似特定回転位置パルスを発生さ
せ、これに応答してねじ切り送りを開始する如くなすこ
とにより達成される。
発生するパルスに対し、ねじ切り送り用・サーボ系の遅
れ時間だけ前の時点で擬似特定回転位置パルスを発生さ
せ、これに応答してねじ切り送りを開始する如くなすこ
とにより達成される。
以下図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。
第１図は数値制御サーボ系における指令位置と１実際位
置の時間的関係を示したもので、横軸は時間ｔ、縦軸は
位置ＰＯ８を表わし、１Ｃは高速指令時の指令位置の一
例で１Ａはそれに対する制御対象の実際位置、２Ｃは低
速指令時の指令位置の一例で２Ａはそれに対する制御対
象の実際位置を示す。
置の時間的関係を示したもので、横軸は時間ｔ、縦軸は
位置ＰＯ８を表わし、１Ｃは高速指令時の指令位置の一
例で１Ａはそれに対する制御対象の実際位置、２Ｃは低
速指令時の指令位置の一例で２Ａはそれに対する制御対
象の実際位置を示す。
数値制御サーボ系においては一般に指令位置と実際位置
の差は速度に比例するが、指令がある点を通過してから
実際に制御対象（工具）がその点を通過するまでの時間
遅れは一定であり、世−ボ系の遅れ時間に相当する。
の差は速度に比例するが、指令がある点を通過してから
実際に制御対象（工具）がその点を通過するまでの時間
遅れは一定であり、世−ボ系の遅れ時間に相当する。
したがってねじ切りにおいて、ねじ切り開始を前記特定
回転位置パルスが出る時点よりも、サーボ系の遅れ時間
だけ時間的に手前より開始すれは工具が定常速度に達し
た時には、たとえ１回目と２回目とで主軸回転速度した
がってねじ切り送り速度が変ったとしても、工具の通路
と特定回転位置パルスの出る位置は一定の関係を維持す
ることができ、ねじ溝がずれるようなことはなくなる。
回転位置パルスが出る時点よりも、サーボ系の遅れ時間
だけ時間的に手前より開始すれは工具が定常速度に達し
た時には、たとえ１回目と２回目とで主軸回転速度した
がってねじ切り送り速度が変ったとしても、工具の通路
と特定回転位置パルスの出る位置は一定の関係を維持す
ることができ、ねじ溝がずれるようなことはなくなる。
第２図は本発明による数値制御におけるねじ切り装置の
一例のブロック線図である。
一例のブロック線図である。
同図においてワーク１は主軸２に取付けられ、主軸モー
タ３により回転される。
タ３により回転される。
主軸２にはパルス発生器４が連結されており、これは主
軸１回転あたり複数個の同期パルスＮＰと主軸１回転中
の特定回転位置で１個の特定回転位置パルス１Ｐとを発
生する。
軸１回転あたり複数個の同期パルスＮＰと主軸１回転中
の特定回転位置で１個の特定回転位置パルス１Ｐとを発
生する。
゛ ５は数値制御装置であって指令テープＰＴにより与
えられた数値情報にもとづき、フリップフロップ１８の
リセット信号Ｒ８Ｔをオフする送り開始動作に引続き、
前記同期パルスＮＰに同期してパルス分配を行ない、か
つ分配パルスＸＰを前記特定回転位置パルスに応答して
、Ｘ軸サーボモータ６に送出開始する。
えられた数値情報にもとづき、フリップフロップ１８の
リセット信号Ｒ８Ｔをオフする送り開始動作に引続き、
前記同期パルスＮＰに同期してパルス分配を行ない、か
つ分配パルスＸＰを前記特定回転位置パルスに応答して
、Ｘ軸サーボモータ６に送出開始する。
モータ６は送りねじ７を回転し工具９を−Ｘ方向に移動
してねじ切りを行なう。
してねじ切りを行なう。
長さＬの切削が終ると工具は−Ｙ方向に逃がされ、つい
で＋Ｘ方向に復帰され、＋Ｙ方向に一定の切込を与えら
れ再び第２図に示す位置（実際は切込量分子Ｙ方向にず
れている）に位置決めされ、第２回目のねじ切りのため
前記特定回転位置パルスの到来を待つ。
で＋Ｘ方向に復帰され、＋Ｙ方向に一定の切込を与えら
れ再び第２図に示す位置（実際は切込量分子Ｙ方向にず
れている）に位置決めされ、第２回目のねじ切りのため
前記特定回転位置パルスの到来を待つ。
パルス分配は次の如（行なわれる。
パルス分配器１０は既知のバイナリレートマルチプライ
ヤで構成された同時２軸直線パルス分配ができるもので
あって、指令テープにてＸ及びｙなる２つの数値を指令
したとき、Ｙ軸及びＹ軸にそれぞれｆＸ及びｆｙなる周
波数のパルスがそれぞれ分配されるものであって、 Ｘ／ｙ−ｆｘ／ｆｙ なる関係を満す。
ヤで構成された同時２軸直線パルス分配ができるもので
あって、指令テープにてＸ及びｙなる２つの数値を指令
したとき、Ｙ軸及びＹ軸にそれぞれｆＸ及びｆｙなる周
波数のパルスがそれぞれ分配されるものであって、 Ｘ／ｙ−ｆｘ／ｆｙ なる関係を満す。
今
主軸１回転あたりの同期パルス数 ｎパルス工具のＸ軸
移動量 δ罷／ハルス切削すべきねじの
ピッチ Ｐｒｆｔｍ切削すべきねじの長さ
しＴＬｒｎ。
移動量 δ罷／ハルス切削すべきねじの
ピッチ Ｐｒｆｔｍ切削すべきねじの長さ
しＴＬｒｎ。
としたとき、
） δｙ＝ｎ−
、なる数値を指令テープＰＴよりパルス分配器１０に与
える。
える。
パルス分配器１０は端子１９の信号がＯＮのときパルス
分配を開始し、Ｘ又はＹ軸にパルスを分配する。
分配を開始し、Ｘ又はＹ軸にパルスを分配する。
分配パルスはフリップフロップ１１又は１２に蓄積され
、ゲート１３を介して）端子１９の信号をＯＦＦにしパ
ルス分配を休止する。
、ゲート１３を介して）端子１９の信号をＯＦＦにしパ
ルス分配を休止する。
一方パルス発生器４からの特定回転位置パルス１Ｐによ
りフリップフロップ１８をセットするように構成すれば
、その後の最初の同期パルスＮＰがゲート１７を通して
ゲート１４及び１５に与えられ、フリップフロップ１１
又は１２に蓄積されていた分配パルスが外部に送出され
るとともにノリツブフロップ１１．１２がリセットされ
る。
りフリップフロップ１８をセットするように構成すれば
、その後の最初の同期パルスＮＰがゲート１７を通して
ゲート１４及び１５に与えられ、フリップフロップ１１
又は１２に蓄積されていた分配パルスが外部に送出され
るとともにノリツブフロップ１１．１２がリセットされ
る。
ゲート１４を介して送出されたＸ軸分配パルスはサーボ
モータ６に与えられねじ切り送りを行なうが、ゲート１
５を介して送出されたパルスはゲート１６を通過せずね
じ溝加工中はＹ軸分配パルスは使われない。
モータ６に与えられねじ切り送りを行なうが、ゲート１
５を介して送出されたパルスはゲート１６を通過せずね
じ溝加工中はＹ軸分配パルスは使われない。
かくして端子１９の信号が再びＯＮとなりパルス分配が
再開され以下同様な動作をくり返す。
再開され以下同様な動作をくり返す。
パルス分配速度を同期パルス速度に対して充分高く設定
しておくことにより、ゲート１４を通過するＸ軸分配パ
ルスを同期パルスＮＰと同期させ、且つ所望の割合で間
引かれたＸ軸分配パルスをゲート１４の出力として得る
ことができる。
しておくことにより、ゲート１４を通過するＸ軸分配パ
ルスを同期パルスＮＰと同期させ、且つ所望の割合で間
引かれたＸ軸分配パルスをゲート１４の出力として得る
ことができる。
以上が既に知られているねじ切りの一方法であるが、本
発明においては冒頭で述べた問題を解決するために、擬
似特定回転位置パルス発生回路２０を数値制御装置５に
内蔵している。
発明においては冒頭で述べた問題を解決するために、擬
似特定回転位置パルス発生回路２０を数値制御装置５に
内蔵している。
即ちパルス発生回路２０は前記主軸パルス発生器４から
の周期的に発生する特定回転位置パルス１Ｐを入力され
、この特定回転位置パルスに対して実効的にサーボ系の
遅れ時間相当量手前で擬似特定回転位置パルスＮ１Ｐを
発生し、このパルスＮ１Ｐをねじ切り開始信号として用
いて前述の７リツプフロツプ１８をセットし、分配パル
スのサーボモータ６への送出即ちねじ切り開始を行なう
。
の周期的に発生する特定回転位置パルス１Ｐを入力され
、この特定回転位置パルスに対して実効的にサーボ系の
遅れ時間相当量手前で擬似特定回転位置パルスＮ１Ｐを
発生し、このパルスＮ１Ｐをねじ切り開始信号として用
いて前述の７リツプフロツプ１８をセットし、分配パル
スのサーボモータ６への送出即ちねじ切り開始を行なう
。
なお、パルス発生回路２０を除く数値制御装置５に擬似
特定回転位置パルス発生回路の出力パルスに応答して前
記同期パルスに同期する工具のねじ切り送り動作を開始
させる制御手段を構成している。
特定回転位置パルス発生回路の出力パルスに応答して前
記同期パルスに同期する工具のねじ切り送り動作を開始
させる制御手段を構成している。
第３図はパルス発生回路２０の詳細ブロック線図を示し
、第４図はその動作説明図を示す。
、第４図はその動作説明図を示す。
第３図及び第４図において、ＣＬＫはクロックパルス発
生器、ＣＮＴはアップダウンカウンタ、ＳＥＤはサーボ
系時間遅れ置設定器、ＣＯＭＰは比較器Ｆはフリップフ
ロップ、Ｇ１ 、Ｇ２はゲートを示す。
生器、ＣＮＴはアップダウンカウンタ、ＳＥＤはサーボ
系時間遅れ置設定器、ＣＯＭＰは比較器Ｆはフリップフ
ロップ、Ｇ１ 、Ｇ２はゲートを示す。
アップダウンカウンタＣＮＴは初期値が零であり、１つ
目の特定回転位置パルス１Ｐの到来によりフリップフロ
ップＦがセットされて、カウンタＣＮＴはクロックパル
スをカウントアツプする。
目の特定回転位置パルス１Ｐの到来によりフリップフロ
ップＦがセットされて、カウンタＣＮＴはクロックパル
スをカウントアツプする。
２つ目のパルス１Ｐの到来によりフリップフロップＦは
リセットされ、カウンタＣＮＴはクロックパルスにより
カウントダウンされる。
リセットされ、カウンタＣＮＴはクロックパルスにより
カウントダウンされる。
カウントダウンの時に特定回転位置パルス１Ｐが到来す
るとカウンタＣＮＴの内容はゲートＧ１を介して一旦ク
リヤされ、再びカウンタＣＮＴはクロックパルスをカウ
ントアツプする。
るとカウンタＣＮＴの内容はゲートＧ１を介して一旦ク
リヤされ、再びカウンタＣＮＴはクロックパルスをカウ
ントアツプする。
比較器ＣＯＭＰはカウンタＣＮＴの内容とＣＯＮと設定
器ＳＥＤの設定値とを比較し一致したとき一致信号Ｃ１
Ｎを送出する。
器ＳＥＤの設定値とを比較し一致したとき一致信号Ｃ１
Ｎを送出する。
したがって、カウンタＣＮＴがカウントダウンの状態の
ときで前記一致信号が得られたとき擬似特定回転位置パ
ルスＮＩＰがゲー）Ｇ２の出力として得られる。
ときで前記一致信号が得られたとき擬似特定回転位置パ
ルスＮＩＰがゲー）Ｇ２の出力として得られる。
即ち設定器ＳＥＤへの設定値εはそのときの速度でカウ
ンタＣＮＴがカウントダウンをつづけた場合、サーボ系
の遅れ時間Ｔだげ時間が経過したときカウンタＣＮＴの
内容が零となるような値である。
ンタＣＮＴがカウントダウンをつづけた場合、サーボ系
の遅れ時間Ｔだげ時間が経過したときカウンタＣＮＴの
内容が零となるような値である。
また主軸の回転速度が定常的に変化して特定回転位置パ
ルスが例えば第４図破線のようになった場合でもサーボ
系の時間遅れＴだげ手前で擬似特定回転位置パルスが得
られる。
ルスが例えば第４図破線のようになった場合でもサーボ
系の時間遅れＴだげ手前で擬似特定回転位置パルスが得
られる。
； 以上の例ではパルス発生回路としてディジタル回路
の例を示したが定電流源とコンデンサと比較器を用いた
アナログ回路により構成できることは明らかである。
の例を示したが定電流源とコンデンサと比較器を用いた
アナログ回路により構成できることは明らかである。
以上のように本発明によれば、数値制御ねじ切り加工に
おいて、１回目とそれ以降のねじ切り加工時の主軸速度
に変動があっても加工されるねじ溝がずれることがなく
、正確なねじ切り加工が可能となり、またねじ切り加工
中主軸回転速度を厳密に一定に維持するための配慮が不
要となる利点□がある。
おいて、１回目とそれ以降のねじ切り加工時の主軸速度
に変動があっても加工されるねじ溝がずれることがなく
、正確なねじ切り加工が可能となり、またねじ切り加工
中主軸回転速度を厳密に一定に維持するための配慮が不
要となる利点□がある。
従ってねじ切り加工中、荒削りと仕上げ削りの切削条件
に応じて主軸速度を変えることができ、加工能率の向上
、良好な切削面を得ることができる利点がある。
に応じて主軸速度を変えることができ、加工能率の向上
、良好な切削面を得ることができる利点がある。
第１図はサーボ系の指令位置と実際位置との時間関係を
示す図、第２図は本発明の数値制御におけるねじ切り装
置のブロック線図、第３図は擬似特定回転位置パルス発
生回路のブロック線図、第４図は第３図のパルス発生回
路の動作説明図である。 １：ワーク、２：主軸、４：パルス発生器、５：数値制
御装置、６：サーボモータ、９：工具、ＮＰ：主軸同期
パルス、１Ｐ：特定回転位置パルス、２０：擬似特定回
転位置パルス発生回路、ＮＩＰ：擬似特定回転位置パル
ス。
示す図、第２図は本発明の数値制御におけるねじ切り装
置のブロック線図、第３図は擬似特定回転位置パルス発
生回路のブロック線図、第４図は第３図のパルス発生回
路の動作説明図である。 １：ワーク、２：主軸、４：パルス発生器、５：数値制
御装置、６：サーボモータ、９：工具、ＮＰ：主軸同期
パルス、１Ｐ：特定回転位置パルス、２０：擬似特定回
転位置パルス発生回路、ＮＩＰ：擬似特定回転位置パル
ス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主軸に連結され主軸１回転あたり複数細手じる同期
パルスと主軸１回転中の特定回転位置において１細手じ
る特定回転位置パルスとを発生するパルス発生器と、前
記特定回転位置パルスが発生する時点よりも予め定めら
れた一定時間前において擬似的特定回転位置パルスを発
生する擬似特定回転位置パルス発生回路と、該擬似特定
回転位置パルス発生回路の出力パルスに応答して前記同
期パルスに同期する工具のねじ切り送り動作を開始させ
る制御手段とを具備したことを特徴とする数値制御にお
けるねじ切り装置。 ２ 前記予め定められた一定時間はねじ切り送り用のサ
ーボ系の遅れ時間に等しく設定されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の数値制御におけるねじ切り
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12013578A JPS5819406B2 (ja) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | 数値制御におけるねじ切り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12013578A JPS5819406B2 (ja) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | 数値制御におけるねじ切り装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5548524A JPS5548524A (en) | 1980-04-07 |
| JPS5819406B2 true JPS5819406B2 (ja) | 1983-04-18 |
Family
ID=14778824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12013578A Expired JPS5819406B2 (ja) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | 数値制御におけるねじ切り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819406B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57201125A (en) * | 1981-06-03 | 1982-12-09 | Okuma Mach Works Ltd | Reference point signal checking system for special thread cutting |
| JPS58177252A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-17 | Fanuc Ltd | 旋削制御方式 |
-
1978
- 1978-09-29 JP JP12013578A patent/JPS5819406B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5548524A (en) | 1980-04-07 |
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