JPS60114445A - 数値制御工作機械 - Google Patents
数値制御工作機械Info
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- JPS60114445A JPS60114445A JP21782283A JP21782283A JPS60114445A JP S60114445 A JPS60114445 A JP S60114445A JP 21782283 A JP21782283 A JP 21782283A JP 21782283 A JP21782283 A JP 21782283A JP S60114445 A JPS60114445 A JP S60114445A
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- 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
- G05B19/21—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
- G05B19/23—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
- 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
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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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37207—Verify, probe, workpiece
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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
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37275—Laser, interferometer
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/42—Servomotor, servo controller kind till VSS
- G05B2219/42162—Model reference adaptive control MRAC, correction fictive-real error, position
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50063—Probe, measure, verify workpiece, feedback measured values
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は数値制御工作機械に係り、特に、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
有する被加工物全加工する数値側５−頁 御工作機械に関する。
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
有する被加工物全加工する数値側５−頁 御工作機械に関する。
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
得るようになっており、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ろ。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。
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
得るようになっており、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ろ。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っては、計測が長時間かかつ
たり、成る種の誤差はどうしても除けなかったりして、
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
いる〇 以下、従来技術の問題点について述べる。
たり、成る種の誤差はどうしても除けなかったりして、
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
いる〇 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２ｘ−ｚ方向に同
時２軸制御することによって被加工物を加工する場合の
従来技術全示した概略図である。
時２軸制御することによって被加工物を加工する場合の
従来技術全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、６−
頁 次のようなプロセスで加工を行っていた。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全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をチャック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
誤差音生じていた場合は、再びこの被加工物３をチャッ
クに取り付け、測定により得た上記形状誤差を補正した
新しい制御指令チーｆ １０ ’ｉ作成し、該制御指令
テープ１０により第２次の仕上げ加工を行う。
頁 次のようなプロセスで加工を行っていた。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全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をチャック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
誤差音生じていた場合は、再びこの被加工物３をチャッ
クに取り付け、測定により得た上記形状誤差を補正した
新しい制御指令チーｆ １０ ’ｉ作成し、該制御指令
テープ１０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めて第２次を頁 仕上げ加工系にフィードバックしても、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。よってこ
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を再びチャック２に取付ける際に
は、取り外し前の状態にきっちり復元するか、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った。
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めて第２次を頁 仕上げ加工系にフィードバックしても、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。よってこ
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を再びチャック２に取付ける際に
は、取り外し前の状態にきっちり復元するか、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った。
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次加工全行った被加
工物３の形状全測定すべく該第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って
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
工時の工具経路全補正し、該補正後の工具経路に１１閏
日ＨＧＯ−１１４４４５（３） 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（％開昭５８−４５８４６号公報参照）
。
方法も提案されている。即ち、第１次加工全行った被加
工物３の形状全測定すべく該第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って
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
工時の工具経路全補正し、該補正後の工具経路に１１閏
日ＨＧＯ−１１４４４５（３） 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（％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
工面會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
取付は誤差を排除でき、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れるため、この技術
全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。
工面會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
取付は誤差を排除でき、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れるため、この技術
全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
っているのであるから、補正制御によっては対処しきれ
ないものである。と９−頁 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ィードバック
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
物の工作にあっては、このような加工機の位置設定の誤
差発生のおそれが太きく１．従って機上測定の誤差も発
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、よって本発明が対象とする如き加工に適用するのは
ふされしくない。
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
っているのであるから、補正制御によっては対処しきれ
ないものである。と９−頁 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ィードバック
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
物の工作にあっては、このような加工機の位置設定の誤
差発生のおそれが太きく１．従って機上測定の誤差も発
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、よって本発明が対象とする如き加工に適用するのは
ふされしくない。
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全短縮で
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
状精度全回上させて満足のゆく加工全達成できる数値制
御工作機械を１０−頁 提供するにある。
作性を向上させて仕上げ加工までの総加工時間全短縮で
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
状精度全回上させて満足のゆく加工全達成できる数値制
御工作機械を１０−頁 提供するにある。
本発明は、この目的を達成するため、被加工物の加工形
状を測定する形状検出手段と、該検出手段から得られた
データをもとに被加工物の加工形状誤差をめる演算手段
と全設け、この演算手段により誤差全加工機の位置設定
を修正して対処すべき誤差と補正制御により対処すべき
誤差とに区別し、このうち加工機の位置設定を修正して
対処すべき誤差に基づき加工機の位置全修正し、かつこ
の誤差全排除して、補正制御により対処すべき誤差にの
み基づいて数値制御手段により形状誤差を補正して制御
する構成とする。
状を測定する形状検出手段と、該検出手段から得られた
データをもとに被加工物の加工形状誤差をめる演算手段
と全設け、この演算手段により誤差全加工機の位置設定
を修正して対処すべき誤差と補正制御により対処すべき
誤差とに区別し、このうち加工機の位置設定を修正して
対処すべき誤差に基づき加工機の位置全修正し、かつこ
の誤差全排除して、補正制御により対処すべき誤差にの
み基づいて数値制御手段により形状誤差を補正して制御
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米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
、被加工物のチャッキング誤差など、加工制御に由米す
る、補−１】−−一頁 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
き誤差のみ全補正値として修正を行うことになり、従っ
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。
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米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
、被加工物のチャッキング誤差など、加工制御に由米す
る、補−１】−−一頁 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
き誤差のみ全補正値として修正を行うことになり、従っ
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ｋ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１
１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。
る。この実施例は、本発明を旋盤に適用しｋ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１
１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。
特開昭ＧＯ−１１４４４５（４）
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ｌ】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
ってそれぞれ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ＩＫは
、その軸心が２軸と平行になるように被加工物３がチャ
ック２に取付けられている。
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ｌ】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
ってそれぞれ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ＩＫは
、その軸心が２軸と平行になるように被加工物３がチャ
ック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っている。
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っている。
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、機上計測全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からの情報音読み取るととも
にテーブル駆動モーター１啄−一−−頁 ７ａ 、 ７ｂ ｂよびスピンド９ル駆動モータ７ｃ
ｋ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ゾリンタま
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８７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
が読み取った情報に基づいて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
する定めのアンプ部８４ａ〜８４ｃと、−１４−頁 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
入力部とから成っている。
工条件指令と、機上計測全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からの情報音読み取るととも
にテーブル駆動モーター１啄−一−−頁 ７ａ 、 ７ｂ ｂよびスピンド９ル駆動モータ７ｃ
ｋ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ゾリンタま
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８７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
が読み取った情報に基づいて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
する定めのアンプ部８４ａ〜８４ｃと、−１４−頁 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
入力部とから成っている。
次に第３図（ａｌ、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、予め前工程においである程度
の形状精度まで既に粗加工された被加工物３をチャック
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
ることを判断しく第３図（ａｔの工）、制御指令テープ
９より加工用制御情報を入力しく同■）、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く同■）、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３０半径を移動範囲とした加工用経
路■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く上記と同じ
く第３図（ａｌの■）、前記制御指令テープ９より磯上
計測用制御１５− 頁 情報を入力しく同ｖ）、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＠の如く位置決め制御
しく第３図の■）、適切な間隔金もたせた測定点ＰＩ
＊ ｐ２１・・・、 Ｐｎ （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（ａｌの■）。
作について説明する。今、予め前工程においである程度
の形状精度まで既に粗加工された被加工物３をチャック
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
ることを判断しく第３図（ａｔの工）、制御指令テープ
９より加工用制御情報を入力しく同■）、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く同■）、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３０半径を移動範囲とした加工用経
路■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く上記と同じ
く第３図（ａｌの■）、前記制御指令テープ９より磯上
計測用制御１５− 頁 情報を入力しく同ｖ）、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＠の如く位置決め制御
しく第３図の■）、適切な間隔金もたせた測定点ＰＩ
＊ ｐ２１・・・、 Ｐｎ （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（ａｌの■）。
読み取った測定値には、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２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白米するものではなく、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
。従って、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め、これにより加工補正制
御を行うようにする。
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２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白米するものではなく、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
。従って、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、よって■測定座標原点ず
れ、■加工座標原点ずれ、■被加工特開昭ＧＯ−１１４
４４５（５） 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。
順に測定・排除するものとし、よって■測定座標原点ず
れ、■加工座標原点ずれ、■被加工特開昭ＧＯ−１１４
４４５（５） 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（ａｌに即して説明すると次の通りである
。位置計測Ｖ〜■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［’に行い、公差内か
否かの判断Ｘを行って、範囲外であれば、測定値よりの
その測定原点ずれの削除Ｍを行う。次に加工座標原点ず
れの算出Ｍ’ｆｒ行って、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ＸＩ
％”ｋ行う。次に被加工物の軸心傾斜角の算出ＸＶＴｈ
行い、同様に公差内か否かの判断ＸＶＩ’ｅして、範囲
外なら測定値よりのその傾きの削除ＸＷｅ行う。以上の
手順■〜■によって、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１、−
１７−−。
。位置計測Ｖ〜■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［’に行い、公差内か
否かの判断Ｘを行って、範囲外であれば、測定値よりの
その測定原点ずれの削除Ｍを行う。次に加工座標原点ず
れの算出Ｍ’ｆｒ行って、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ＸＩ
％”ｋ行う。次に被加工物の軸心傾斜角の算出ＸＶＴｈ
行い、同様に公差内か否かの判断ＸＶＩ’ｅして、範囲
外なら測定値よりのその傾きの削除ＸＷｅ行う。以上の
手順■〜■によって、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１、−
１７−−。
誤差のうちの本来加工条件に起因する誤差のみをめるこ
とができるので、以上に基づいて形状誤差算出ｘｖｉｖ
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全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
出層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った場合に
限り直線１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ッグを
更新し、新規登録する（第３図（ａｌのＸ■〜ＸＸＩ
）。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つロただ
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。
とができるので、以上に基づいて形状誤差算出ｘｖｉｖ
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全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
出層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った場合に
限り直線１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ッグを
更新し、新規登録する（第３図（ａｌのＸ■〜ＸＸＩ
）。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つロただ
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一−−−１８−
−−−頁 かった場合は、それぞれ機上計測時の加工機位置修正窟
■、加工時の加工機位置修正■■、主軸軸心の傾き修正
ｘｒｖ’ｉ行って、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。
被加工物軸心傾斜角が公差の範囲内にな一−−−１８−
−−−頁 かった場合は、それぞれ機上計測時の加工機位置修正窟
■、加工時の加工機位置修正■■、主軸軸心の傾き修正
ｘｒｖ’ｉ行って、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。
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。
れに起因する誤差解析手段を説明する。
計測値Ｐｌ ｒ Ｐ２１・・・、 Ｐｎのサンプリグ間
隔ΔＸは、機上計測時間を短縮するためにミ＋７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
とのサンブリング間隔の相違を無く丁必要がある。
隔ΔＸは、機上計測時間を短縮するためにミ＋７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
とのサンブリング間隔の相違を無く丁必要がある。
よって本実施例では３個の計測値ＰＩ 、Ｐｇ ｌ ｐ
ｓより二次近似補間係数Ａ１ ｓ Ｂ１＋ 請求め（第
７図の（イ））、該補間係数Ａ１＋ Ｂｔ ｒ Ｃｔよ
り前記計測値間（２１〜２２間）を二次近似曲線Ｐ（＝
Ａｌｘ１＋ Ｂｌｘｔ＋Ｃ，で補間する（同（ロ））
。以上の処理手段で計測範囲全域に渡って二次近似曲線
で補関し、該二次近似曲線と計測値との二乗誤差の総和
Ｑｊヲ求め（同Ｇ／→まで）、該二乗誤差の総和Ｑｊを
同様な処理−１９−−〜頁 によってめた１つ前の二乗誤差の総和ｑｊ−，と比較し
く同に））、Ｑ；−１≦Ｑｊ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（同一。
ｓより二次近似補間係数Ａ１ ｓ Ｂ１＋ 請求め（第
７図の（イ））、該補間係数Ａ１＋ Ｂｔ ｒ Ｃｔよ
り前記計測値間（２１〜２２間）を二次近似曲線Ｐ（＝
Ａｌｘ１＋ Ｂｌｘｔ＋Ｃ，で補間する（同（ロ））
。以上の処理手段で計測範囲全域に渡って二次近似曲線
で補関し、該二次近似曲線と計測値との二乗誤差の総和
Ｑｊヲ求め（同Ｇ／→まで）、該二乗誤差の総和Ｑｊを
同様な処理−１９−−〜頁 によってめた１つ前の二乗誤差の総和ｑｊ−，と比較し
く同に））、Ｑ；−１≦Ｑｊ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（同一。
（〕→）。Ｑｉ−０＜Ｑｊでかつデータ補間間隔ΔＸＸ
が、所望の公差外であった場合は、前記データ補間間隔
を細分化し、移動量を２つ前に戻しく同（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（へ
））。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（Ｓｌ（ｉＦＴ）の１７２ｉ測定座標原点
のずれ量（ＦＣＣ）とする（同（ト））。
が、所望の公差外であった場合は、前記データ補間間隔
を細分化し、移動量を２つ前に戻しく同（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（へ
））。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（Ｓｌ（ｉＦＴ）の１７２ｉ測定座標原点
のずれ量（ＦＣＣ）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。
ある。
次に第２に、第８図及び第９図全参照して、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（１）とそれ以後の
範囲（ＩＩ）とで各々、上記測定座標原点ずれ量をめる
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ＰＬＩおよびＰＬ２とをめ（第９図の（チリ
、（チ））、更に該特開昭ＧＯ−１１４４４５（６） 二乗誤差の総和ＰＬＩおよびＰＬ２の和Ｑｊ（ロ）（勇
）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（移動させ、前記Ｑｊが最小値をとった時の移動量
（５Ｈ４ＦＴ） ｋ加工座標原点ずれ量（ＣＬ）とする
（同（５０）。
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（１）とそれ以後の
範囲（ＩＩ）とで各々、上記測定座標原点ずれ量をめる
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ＰＬＩおよびＰＬ２とをめ（第９図の（チリ
、（チ））、更に該特開昭ＧＯ−１１４４４５（６） 二乗誤差の総和ＰＬＩおよびＰＬ２の和Ｑｊ（ロ）（勇
）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（移動させ、前記Ｑｊが最小値をとった時の移動量
（５Ｈ４ＦＴ） ｋ加工座標原点ずれ量（ＣＬ）とする
（同（５０）。
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
情報から削除しである。
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
情報から削除しである。
次に第３に、第１０図及び第１１図全参照して、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全排除しておく。排除後
の測定値と、理想断面曲線との誤差データをめるが、こ
の場合該計測値と理想断面曲線との誤差ε菫、ε２．・
・・、 ａｎの中心εｍｋ基準に、該中心誤差輻より前
手の範囲（１）及び後半の範囲（ＩＩ）の誤差値（第１
０図参照）より、それぞれの近似直ｍｋ求め（第１１図
のに）。
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全排除しておく。排除後
の測定値と、理想断面曲線との誤差データをめるが、こ
の場合該計測値と理想断面曲線との誤差ε菫、ε２．・
・・、 ａｎの中心εｍｋ基準に、該中心誤差輻より前
手の範囲（１）及び後半の範囲（ＩＩ）の誤差値（第１
０図参照）より、それぞれの近似直ｍｋ求め（第１１図
のに）。
２１ −０
（プ）、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０゜ 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℃〜。
軸心傾きとする０゜ 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℃〜。
上記したように、本実施例によれば、被加工物３をチャ
ック２より取り外すことなく形状測定全加工機上で行う
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成る種の誤差
は避けられなかったのに対し、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の直径にわたっ
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めるようにしたため、加
工条件に起因２２ −０ 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。よって
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。
ック２より取り外すことなく形状測定全加工機上で行う
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成る種の誤差
は避けられなかったのに対し、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の直径にわたっ
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めるようにしたため、加
工条件に起因２２ −０ 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。よって
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Ｘｖに続いて心高ずれ算
出ｘｖ”ｉ行い、これらの誤差の排除■′を行うととも
に、該誤差の修正ｘｘｔｖ”を行うようにした例である
。
出ｘｖ”ｉ行い、これらの誤差の排除■′を行うととも
に、該誤差の修正ｘｘｔｖ”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って、大幅な時間短縮を
図った例である。合わせて、本例では、上記第３図（ｂ
ｌ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２ｊ−−頁 ずれも補正制御から排除するようにしたものて゛ある。
た後、形状誤差の判定を逐次行って、大幅な時間短縮を
図った例である。合わせて、本例では、上記第３図（ｂ
ｌ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２ｊ−−頁 ずれも補正制御から排除するようにしたものて゛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１〜■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Ｄ’ｌ−行い、
これが公差内か否かの判断Ｘをして、公差外の場合は原
点ずれ排除ｘＩを行う。
施例におけると同様にして、第１２図の１〜■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Ｄ’ｌ−行い、
これが公差内か否かの判断Ｘをして、公差外の場合は原
点ずれ排除ｘＩを行う。
ここで本実施例にあっては、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
果より該原点す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Ｘ
′ヲ行う。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店、同原点ずれ排除Ｘ■、同原点
ずれ排除後の形状誤差の公差内か否かの判定Ｘｌ’ｋ、
順次行う。公差外であれば被加工物軸心傾斜角算出光、
及び工具、微小変位計の心高ずれ算出ｘｖ’ｉ行い、こ
れら誤差が公差内か否かの判定■′をし、公差特開昭Ｇ
Ｏ−１１４４４５（７） 外ならその誤差の排除Ｘ■′を行って、更に形状誤差算
出ＸＶｉｌ’に行い、公差内か否かの判定豆をして、前
記実施例と同様、補正マツプ作成ＸＸ、新補正マツプ登
録ＸＸＩ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。
差内であればその値により、また公差外の場合は計測結
果より該原点す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Ｘ
′ヲ行う。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店、同原点ずれ排除Ｘ■、同原点
ずれ排除後の形状誤差の公差内か否かの判定Ｘｌ’ｋ、
順次行う。公差外であれば被加工物軸心傾斜角算出光、
及び工具、微小変位計の心高ずれ算出ｘｖ’ｉ行い、こ
れら誤差が公差内か否かの判定■′をし、公差特開昭Ｇ
Ｏ−１１４４４５（７） 外ならその誤差の排除Ｘ■′を行って、更に形状誤差算
出ＸＶｉｌ’に行い、公差内か否かの判定豆をして、前
記実施例と同様、補正マツプ作成ＸＸ、新補正マツプ登
録ＸＸＩ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（ａｌ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）。
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（ａｌ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抜形状誤
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、よって計測・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、５−−−−頁 軸心傾斜角の場合と同じく、その算出・補正を行ったの
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。
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、よって計測・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、５−−−−頁 軸心傾斜角の場合と同じく、その算出・補正を行ったの
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った例である
。即ち上記実施例では、加工模膜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
ＸＸＩＩ）及び加工座標原点ずれ修正（第３図のＸＸＩ
）に関しては、制御指令テープより与えられる位置情報
を修正することにエリ、手操作によらずに修正できる。
。即ち上記実施例では、加工模膜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
ＸＸＩＩ）及び加工座標原点ずれ修正（第３図のＸＸＩ
）に関しては、制御指令テープより与えられる位置情報
を修正することにエリ、手操作によらずに修正できる。
よって本例では、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。
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
全自動化できるという効果がある。
全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。
を防止した構造を用いる例である。
妬 −頁
即ち、被加工物の形状によっては、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。
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１
１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ｒｌ（工具６の半径）とｒｚ
（微小変位計の半径）とがｒｉ中ｒ、の関係になるよう
にする。かつ工具６と微小変位計】】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って、微小変位計１１
’ｉｒ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（ａｌの状態から同（ｂｌの状態に
することができるわけである。
１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ｒｌ（工具６の半径）とｒｚ
（微小変位計の半径）とがｒｉ中ｒ、の関係になるよう
にする。かつ工具６と微小変位計】】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って、微小変位計１１
’ｉｒ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（ａｌの状態から同（ｂｌ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ｌ］が被加工物３と干渉
するおそれを防ぐことができる。
するお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を把持するチャツク２全回転主
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土の工具台５に取付け２Ｌ−一頁 た工具６により加工する形式のものであった。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の代わりにチャック２を固定し
、これに被加工物３を固定する。
に示す如く、被加工物３を把持するチャツク２全回転主
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土の工具台５に取付け２Ｌ−一頁 た工具６により加工する形式のものであった。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の代わりにチャック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により加工を行ったのに対し・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。
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により加工を行ったのに対し・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ｌｌｌ数取付けて、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
とによって、回転半径が一定の被加工物の切削加工につ
いても本発明全適用でき、上記各側と同様な効果を得る
ことができる。
変位計ｌｌｌ数取付けて、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
とによって、回転半径が一定の被加工物の切削加工につ
いても本発明全適用でき、上記各側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。
に対して、本発明を適用した例である。
特開昭ＧＯ−１１４４４５（８）
このように軸心近傍が中空状になっている被加工物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。
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、その後機上測定を行って、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、上記各側と同様の効果が得られる。
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、その後機上測定を行って、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、上記各側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、数値制御装置金
偏えた工作機械で高精度な加工形状精度−−−−閂−−
−頁 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Ｌ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タタめ、
これにより加工機の運動誤差、熱歪および工具摩耗等に
よる定常誤差全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次仕上げ
加工までの時間）を短縮できる効果がある。
偏えた工作機械で高精度な加工形状精度−−−−閂−−
−頁 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Ｌ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タタめ、
これにより加工機の運動誤差、熱歪および工具摩耗等に
よる定常誤差全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ｋ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に実施例にのみ限定されるも
のではない。
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に実施例にのみ限定されるも
のではない。
−−−３０，−−−頁
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ャート、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（ｂｌは、この実施
例の変形例を示すフローチャートであζ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ャート
、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１４″図（ａＨｂｌは同側の動作を示す略示
図、第１５図は同じく第５の実施例の概略説明図、第１
６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。 −３１−−一頁 １・・・加工機本体、２・・・チャック、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、８４ａ〜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。 代理人弁理士 秋 本 正 実 特開昭ＧＯ−１１４４４５（９） 第４図 第５図 第６図 第９図 第１３図 第１４図 第１５図 第１ つ ３０７− ／３
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ャート、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（ｂｌは、この実施
例の変形例を示すフローチャートであζ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ャート
、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１４″図（ａＨｂｌは同側の動作を示す略示
図、第１５図は同じく第５の実施例の概略説明図、第１
６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。 −３１−−一頁 １・・・加工機本体、２・・・チャック、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、８４ａ〜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。 代理人弁理士 秋 本 正 実 特開昭ＧＯ−１１４４４５（９） 第４図 第５図 第６図 第９図 第１３図 第１４図 第１５図 第１ つ ３０７− ／３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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工作機械
であって、被加工物又は被加工物を加工する工具のうち
少なくともいずれか一方を回転させて加工を行うもので
ある工作機械において、加工誤差を数値制御できる数値
制御手段と、被加工物の加工形状を測定する形状検出手
段と、該検出手段から得られたデータをもとに被加工物
の加工形状誤差をめる演算手段とを備え、該演算手段は
誤差を加工機の位置設定を修正して対処すべき誤差と補
正制御により対処丁べき誤差とに区別し、このうち加工
機の位置設定を修正して対処丁べき誤差に基づき加工機
の位置を修正し、かつこの誤差を排除して、補正制御に
より対処すべき誤差にのみ基づいて数値制御手段により
形状誤差を補正して制御する構成としたことを特徴とす
る数値制御工作機械。 ２−−−頁 ２、特許請求の範囲第１項記載の数値制御工作機械にお
いて、被加工物全チャッキングする被加工物保持手段と
、前記被加工物を回転させる主軸と、該主軸を回転させ
る回転手段と、工具と、該工具を保持する工具台と、該
工具台と前記被加工物を相対的に主軸軸心方向およびこ
れと直角方向に移動できるようにした少なくとも２直交
方向の移動手段と、該両移動手段全所望の速度および位
置で制御可能であるとともに少なくとも送りと切込みが
数値制御できる数値制御手段と、前記主軸および工具全
通り、前記工具台上に固定され、前記２移動方向にとも
に平行な平面内における被加工物断面の加工形状を測定
できるようにした形状検出手段と、該検出手段から得ら
れたデータをもとに前記被加工物の加工形状誤差をめる
演算手段とから成り、前記形状検出手段が、前記被加工
物の半径分に相当する数値制御指令により加工した後な
いし仕上げ加工前の前記被加工物の形状検出時には被加
工物の回転軸心を通る断面形状の直径分ないしその一部
を検出する機能を有し、また−β−−−−頁 前記演算手段が前記検出手段の検出端の位置決め誤差な
ど検出に起因する誤差をめ、検出結果から該誤差を排除
し、正確な形状データをめ、これにより前記被加工物の
軸対称性を利用して加工形状誤差をめ、該加工形状誤差
を前記数値制御手段に伝達する機能を有し、該数値制御
手段において形状誤差分を補正し、制御できるようにし
たこと全特徴とする数値制御旋盤である数値制御工作機
械。 ３、特許請求の範囲第１項記載の数値制御工作機械にお
いて、前記演算手段が請求められた加工形状誤差をもと
に数値制御指令値を補正できるようにした誤差補正手段
をもち、この補正された数値制御指令値に基づいて仕上
げ加工できるようにしたことを特徴とする数値制御工作
機械。 ４、％許請求の範囲第１項記載の数値制御工作機械にお
いて、被加工物を加工する工具を回転主軸に取付けてこ
れ全回転させることにより、被加工物の囲りに工具を回
転させて被加工物を加工することを特徴とする数値制御
工作機械。 特開昭ＧＯ−１１４４４５（２） ５、特許請求の範囲第１項に記載の数値制御工作機械に
おいて、前記演算処理装置は、電源切断時においても情
報を記憶する機能を有する外部記憶装置と、加工機設定
条件修正値を表示する外部表示器とに接続するとともに
、該演算処理装置により被加工物の直径全域に渡って機
上測定した値より測定座標原点ずれに起因する誤差、加
工座標原点ずれに起因する誤差および被加工物軸心傾き
に起因する誤差を順次解析し、該解析結果全前記外部表
示器に出力し、修正作業全指示するとともに、前記解析
結果を排除した測定形状と理想形状との誤差全直線、円
弧または放物面補間の制御指令に応じて誤差分配し、補
正マツプ全作成し、該補正マツｆ（ｉｌ−前記外部記憶
装置に記憶することを特徴とする数値制御工作機械。
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 |
| EP84105288A EP0126388B1 (en) | 1983-05-13 | 1984-05-10 | Method of controlling a numerically controlled machine tool |
| DE8484105288T DE3480438D1 (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 true JPS60114445A (ja) | 1985-06-20 |
| JPH0445292B2 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) |
Cited By (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 |
| JP2008051266A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Nsk Ltd | 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および測定器 |
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 |
Cited By (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 |
| JP2008051266A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Nsk Ltd | 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および測定器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445292B2 (ja) | 1992-07-24 |
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