JPS6043241B2 - 非真円加工旋盤用数値制御装置 - Google Patents

非真円加工旋盤用数値制御装置

Info

Publication number
JPS6043241B2
JPS6043241B2 JP14548775A JP14548775A JPS6043241B2 JP S6043241 B2 JPS6043241 B2 JP S6043241B2 JP 14548775 A JP14548775 A JP 14548775A JP 14548775 A JP14548775 A JP 14548775A JP S6043241 B2 JPS6043241 B2 JP S6043241B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spindle
axis
pulse
pulses
swing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP14548775A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5269080A (en
Inventor
良信 井上
清和 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP14548775A priority Critical patent/JPS6043241B2/ja
Publication of JPS5269080A publication Critical patent/JPS5269080A/ja
Publication of JPS6043241B2 publication Critical patent/JPS6043241B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turning (AREA)
  • Numerical Control (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は数値制御装置付旋盤(以下NC旋盤という)
、さらに詳しく言えば加工物の断面形状が計画された非
円形断面を加工するようなNC旋盤に関する。
従来のNC旋盤による加工物の断面形状の所望の形状は
ほぼ真円である場合が多かつた。
すなわち、従来のNC旋盤においては、第1図に示すよ
うに、指令テープ1から読取られた加工指令データ10
1とスピンドルの回転に応じた数のパルスを発生するス
ピンドルパルス発生器10より得られたスピンドルパル
ス104とが分配制御部2に供給され、z軸分配パルス
102およびX軸分配パルス103が得られる。これら
の分配パルス102および103はz軸サーボモータ3
およびX軸サーボモータ4に供給され、刃物台5がスピ
ンドル9に沿つた方向12(Z軸)、Z軸に直交する方
向13(X軸)て形成されるZ−X平面内で計画された
データに基いて、加工物7に対する相対運動を行なうよ
うに制御する。なお、8は芯押台で、スピンドル9に結
合された加工物7を支える。
11はスピンドルに回転をl与えるスピンドルモータで
あり、スピンドルとベルトや歯車等を介して結合される
例えば、円筒切削のときX軸分配パルス103は出力さ
れることなくZ軸分配パルス102を出力しZ軸サーボ
モータ3のみを動かすことにより門z軸方向12のみ運
動を行ない刃物台5に取付られた刃物6により加工され
た加工物7の断面形状はほぼ真内である。
またテーパ切削のときはZ軸方向12のみでなくx軸方
向13にも刃物台5を動かし、その結果刃物台5のZ軸
、x軸の合成運動がテーパ切削を可能にするがX軸の運
動はあくまでも計画された指令データにもとづき指令さ
れたZ−X平面の直線に従がつてZ−X平面内の運動を
実現するX成分の運動でありスピンドルの回転位置に応
じた前進、後退の運動を行なうのではないのでこのとき
も断面はほぼ真円である。このように、従来NC旋盤で
加工される加工物の形状は第2a図、第2b図及び第2
c図に示す如くz−X平面内では計画された形状、断面
ではほぼ真円となる形状であつた。第2a図は被加工物
の長手方向の形状を示し、第2b図及び第2c図はそれ
ぞれ第2a図におけるA−NlB−B″断面を示してい
る。
しかしながら、物理的現象に従がつてより有効に所望の
結果を得るために、加工物の形状は一見従来のNC旋盤
で加工された前例の如くに見えるけれども第3a図、第
3b図に示す如くその断面形状が真円でない形状を必要
とする加工物がある。
すなわち、第3a図のような長手方向の形状でもそのA
−A″断面は第3b図に示すような楕円の場合である。
この様な加工物の例としては、例えばある種のエンジン
のピストンではその長手方向には均一でないために熱に
よつて変形し冷間−時に真円であると熱間時(運転時)
に楕円となる傾向がある為、熱間時でもエンジンが運転
できるように熱変形を見込んでギャップを前記ピストン
と前記シリンダーとの間にもたせやむなくエンジンの効
率の低下を受けていた。かくしてこの効率.低下を改善
するためには運転時にシリンダーの形状とギャップを少
なくする如くに、冷間時には加工物形状としてその断面
が非真円(楕円)であるピストンをうることである。し
かしながら、かかる非真円施削を実現するたjめには、
従来、例えば特開昭50−132587号公報に示され
ている如く、2つのパルス分配器を用いて一方のパルス
分配器で主軸の回転位置とX軸位置を規定させる他にも
う一方のパルス分配器で残りの制御軸の制御を行うもの
で制御上複雑なものでクあつた。
したがつて、本発明の目的は、通常の真円加工用のNC
旋盤と同じく1つのパルス分配器のみを用いることで、
すなわち真円加工用のNC旋盤に簡単な構成を付加する
ことで非真円の断面形状の加工が可能となる非真円加工
旋盤用数値制御装置を提供することである。
本発明によれば、従来の装置に、加工物の回転位置に対
応するコード信号を発生させる手段と、このコード信号
に対応して所定の非真円断面形状と真円断面形状との刃
物台の振り差を正規化した大きさに換算して記憶する手
段と、この記憶内容を用いて回転位置に応じて所望の振
り差を示す揺)動指令パルスを発生させる手段を付加し
た非真円加工旋盤用数値制御装置が得られる。
この発明によるNC旋盤装置は、非常に廉価に実現でき
、その上従来の装置の基本的な部分にはほとんど影響を
与えることなく実現できる。
言い・換えるとこの発明により追加される部分は客先の
希望によつて着脱できるオプション的機能として好適で
ある。以下図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
ます第4図は第1図に於ける分配制御部2の内容をさら
に詳しく説明したものである。第4図に於て主分配部1
4は加工指令データ101とスピンドルパルス104を
入力としパルス分配器の結果+Zパルス106、−Zパ
ルス107、+Xパルス108、−Xパルス109を各
々出力する如く動作を行なう。前記各々のパルスを受け
たZ軸サーボコントロール部15、X軸サーボコントロ
ール部16はサーボモータの正転、逆転を制御するZ軸
の分配パルス102、X軸の分配パルス103とを出力
する如く動作する。スピンドルパルスコントロール部1
7は入力された指令データ101とスピンドルパルス1
04とによりスピンドル1回転に於ける移動量を主分配
部14が出力するように主分配部14へ演算パルス10
5を発生する為の演算を行なう。
第5図は前記詳細に述べた分配制御部2に本発明の実施
手段として追加される部分を含むものである。
第5図において、スピンドルパルスカウンタ18はスピ
ンドルパルス104を入力としてスピンドル1回転にお
ける基準信号(スピンドルに取付けられた検出器から得
られるスタートカウント信号115)をもとにスピンド
ル1回転の角度に比例したパルスのカウントを行ない角
度に比例したコード信号110を出力する。前記コード
信号110を入力とするデコーダ部19は前記コード信
号110の定められたコードの時に出力すべき+X揺動
パルス111、−X揺動パルス112を発生する如く動
作する。結合部20では+X揺動パルス111と+Xパ
ルス108の0R回路、及び−X揺動パルス112と−
Xパルス109の0R回路を有し各々の出力信号+X結
合パルス113、−X結合パルス114を出力する。こ
れらの結合パルスを得てX軸サーボコントロール部16
は第4図、+Xパルス108、−Xパルス109を得た
ときと同様の動作を行なう。以下第6図に示す円筒切削
で断面形状が真円になるものと、楕円になるものを例に
とり第7図以後に説明を加える。
第7a図は楕円22の長手方向の直径が真円21の直径
と同一である場合断面形状が楕円となる加工を行なう時
、刃物6のX方向の揺動距離2Δr=真円21の径一楕
円22の径であることを示す。このときスピンドルの回
転角度θに対するΔrの関係を第7b図に示す。第8a
図は断面形状が真円となる円筒切削、第8b図は断面形
状が楕円となる円筒切削で、スピンドルパルス104、
−Zパルス107、+X結合パルス113、−X結合パ
ルス114の関係を示すタイムチャートであり、断面形
状が真円の場合と円の楊合との違いが容易に判断できる
。上に述べた動作のこの発明の主追加要素であるスピン
ドルパルスカウンタ18、デコーダ部19、結合部20
の実施例を説明する。今スピンドルが一周すると、スピ
ンドルパルス104は1024パルス得られるものとす
る。このときスピンドルが900まわれば、パルス10
4は256/マルス得られる。第9図を参照してスピン
ドルパルスカウンタ18とデコーダ部を詳細に説明する
。第9図においてカウンタ23はゲート24を通過した
スピンドルパルス104をカウントアップする10ビッ
トのカウンタである。フリップフロップ25はカウンタ
23のキヤリイでセットされスタートカウントパルス1
15が与えられるとカウンタ23と共にリセットされる
。ゲート24はフリップフロップ25がリセットされる
とスピンドルパルス104を通過する如くに動作するよ
うになつている。さて、スタートカウントパルス105
が与えられたつぎのスピンドルパルス104からカウン
タ23はカウントアップを始める。下位桁から数えて1
0ビットめまで数えあげるとカウンタは元の状態に戻り
、キヤリイを発生する。そしてつぎのパルス104が来
る間にスタートカウントパルス115が与えられるよう
になつている。Δrと0との関係が第7b図の如くθが
増加すると、00〜90係で刃物6の先端は、中心に近
づき900〜1800では遠ざかり1800〜2700
で00〜90同じく中心に近づき2700〜3600で
900〜180とと同じく遠ざかり、以後これを繰り返
す。θの微少な変化量に対するΔrの変化が揺動パルス
を発生し揺動の向きはθが00〜90揺と180を〜2
700間では+、900〜180〜と2700〜360
0間では一である。また00〜900と1800〜27
00間の点仝0 屯仝0
d,と90 〜1800と270 〜3600間のD,
とは符号が逆の他は全く同一である。また00〜900
と1800〜270同ではヤは相等しく900〜180
8と2700〜360ヤでもヤは相等しい。さて00〜
3600の回転角に対し1024パルスのスピンドルパ
ルス104が得られるものであるから、0ド〜900間
では256/<:ルスのスピンドルパルスが得られる。
そこで10ビットの純2進カウンタ23につき上位2ビ
ット0ビ〜90純90カ〜1800、180位〜270
0、2700〜3601を判定し、すなわちこの判定で
揺動の向きを判定し下位8ビットでもし揺動の最大値が
たとえば64パルスの場合、0の00〜90大間で6t
マルス得られる如くにすればよい。揺動の向きが前記の
如き場合は90く毎に・+、−、+、−と変わるので回
路26としては上から2桁目のビットの論理的状態が゜
゜0゛か“゜1゛かを見れば良いことになる。第10図
のグラフにおいてΔrにつきO〜64の間の値をとる如
くに方眼紙に書く。
Δrが正数値に達すると揺動パルスが1つづつ発生する
ようにリードオンリメモリ27にプログラムする。
そこでカウンタの下位8ビットの出力コードを入カカと
しこのコード信号110の変化に応じて揺動パルスを発
生するように前記コード信号110の変化を示す信号を
リードオンリメモリ27のアドレス入力に接続する。こ
の楊合、リードオンリメモリ27に格納されるデータを
ある加工形状における正規化データとすることにより、
後続の回路手段によりO〜64の範囲で揺動幅を自由に
選択できるようにすることができる。メモリ27に格納
された正規化データの出力ビットは0〜255の入力コ
ード信号110の変化に応じて第10図のθと揺動パル
スのグラフに従つて論理的“0゛、“1゛の状態を繰返
す如くになつている。リードオンリメモリ27の出力ビ
ットの゜“0゛、“1゛の変化を回路28に供給する。
回路28は所望の揺動パルス数を規定する回路である。
すなわち回路28は正規化データを格納したメモリ27
から出力されるパルス列の数をスイッチS。−S,の設
定に応じて減らし、所望の数の揺動パルスにするもので
ある。本回路はJK−FFを組合わせた公知の回路を有
し、“゜0゛“1゛の状態変化を検出して状態変化のあ
る度に検出パルスを1ケ発生させ、この検出パルスを6
ビットの2進レートマルチプライヤ(例えが■C名SN
7497N)のパルス入力端子に与える。
このときスイッチS。,Sl・・・・・・■、抵抗R。
,Rl・・・・・・R5とからなる回路の出力信号ち〜
ちを前記レートマルチプライヤのコード入力端子に与え
ると、スイッチS。,Sl・・・・・S5をそれぞれ0
Nの時1,2,4,8,16,32に対応させて90ぞ
回転する間に揺動パルス数が641).下の所望の数、
たとえば19ならばS。,Sl,S4を0N他を0FF
としておく時検出パルス64ケに対して所望の揺動パル
ス数19が得られる。かくの如くにしておけば加工物の
大ささが変つても、加工物の形状が相似である限り、正
規化してあるのでーマメモリ27の記憶内容を変更する
必要はなく、揺動の振幅はスイッチSO−S5の設定に
応じた信号T。−ちの組み合わせに.より変えることが
でき、それに応じた所望の揺動パルス数を得ることがで
きる。一方上位2ビットの変化のうち第7b図の周期に
着目すれば上から2ビット目の論理的゜“1゛のときは
揺動の向きが一,“0゛のとき+となるの=でこのビッ
トの論理的状態と回路28の検出パルスとを論理ゲート
29,30,31を用いて組合せると求める+X揺動パ
ルス111、−X揺動パルス112が得られる。
第11図は結合部20を詳細に説明する。
結合る部20はゲート32,33,34,35,36,
37からなる0Rゲートを構成する回路である。この回
路によつて+X揺動パルス111と+Xパルス108及
び−X揺動パルス112と−Xパルス109の論理和を
有し求める+X結合パルス113、又は−X結合パルス
114が得られることになる。なおスイッチS。,Sl
〜亀に設定データを0たとえcよS。,Sl〜S5を全
てOFFにすればレートマルチプライヤの出力パルス数
は0となりこのときは、所望揺動を起こすことなく加工
物の断面形状は真円となる。かくしてスイッチデータの
値により0〜困の内の任意の揺動振巾が得られる。尚、
実施例として、正規化データを格納したメモノリ27の
出力を回路28により所望の数に減らす例を示したが、
メモリ27の出力ビットを直接ゲート30,31へ供給
しても本願の趣旨に沿うことは明らかであるが、この場
合は固定の揺動振幅しか得られないため振幅を変えるに
はメモリ27・の内容を変える必要がある。従つて実施
例のようにメモリ27の出力ビットを回路28でで所望
の揺動振幅に変換できる構成が現実には有利である。ま
た第10図に相当するデータテーブルの代り“に他の断
面形状たとえば三角のオムスビ状の形状に相当する揺動
を望むときは、三角のオムスビ状の揺動に対するデータ
テーブルをリードオンリーメモリ27に記憶させれぱよ
い。
このときも、設定データを0にすれば揺動を起こすこと
はない。旋盤加工の場合、通常の円筒切削形状が真円の
ものが殆んどであるが、その断面形状に真円ではないい
ろいろな形状のものが要求されるようになつてきた、そ
の要求に応じる非真円加工が可能という実施上の効果は
多大なものが期待される。
【図面の簡単な説明】
第1図はNC旋盤の構成を示すブロック図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 スピンドルの回転に応じた数のパルスを発生するス
    ピンドルパルス発生器と、前記スピンドルの回転軸方向
    Z軸と前記回転軸の中心に向う方向X軸とに刃物台を動
    かすことのできるZ軸サーボ系およびX軸サーボ系とを
    備え、指令データによつて前記Z軸およびX軸サーボ系
    に指令パルスを供給し、この指令パルスに応答するZ軸
    およびX軸のサーボ系の動きによつて前記刃物台を回転
    する加工物に対して相対的に動かし、前記指令データに
    応ずる形状の加工を行なう旋盤用数値制御装置において
    、前記スピンドルパルス発生器からのパルスを計数し前
    記スピンドの基準位置に対する回転位置に応じたコード
    信号を発生する手段と、前記スピンドの回転位置に対応
    する如く前記コード信号に対応して所定の非真円形の断
    面形状と所定の真円形状との刃物台の振り差を記憶する
    記憶手段と、前記記憶手段の記憶内容を用いて前記スピ
    ンドルの回転位置に応じた前記振り差に対応する揺動指
    令パルスを発生する手段とを具備し、前記揺動指令パル
    スを前記X軸サーボ系へ供給することにより前記スピン
    ドルの回転位置に対応したX軸の揺動動作を行うことを
    特徴とする非真円加工旋盤用数値制御装置。
JP14548775A 1975-12-05 1975-12-05 非真円加工旋盤用数値制御装置 Expired JPS6043241B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14548775A JPS6043241B2 (ja) 1975-12-05 1975-12-05 非真円加工旋盤用数値制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14548775A JPS6043241B2 (ja) 1975-12-05 1975-12-05 非真円加工旋盤用数値制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5269080A JPS5269080A (en) 1977-06-08
JPS6043241B2 true JPS6043241B2 (ja) 1985-09-27

Family

ID=15386385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14548775A Expired JPS6043241B2 (ja) 1975-12-05 1975-12-05 非真円加工旋盤用数値制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6043241B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59182003A (ja) * 1983-03-31 1984-10-16 Res Dev Corp Of Japan 異形形状形成装置
GB8319892D0 (en) * 1983-07-23 1983-08-24 Ae Plc Machine tool control
JPS61224005A (ja) * 1985-03-29 1986-10-04 Toyoda Mach Works Ltd 数値制御工作機械
JPS61224004A (ja) * 1985-03-29 1986-10-04 Toyoda Mach Works Ltd 数値制御工作機械
JPH06342304A (ja) * 1992-11-27 1994-12-13 Nec Corp オッシレート研削指令装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5269080A (en) 1977-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3174367A (en) Control system
US4092720A (en) Multi-tool machine provided with a numerical control system
US4604705A (en) Numerical control machining method and system therefor
EP0232305B1 (en) Machine tool control systems
US4499546A (en) Numerical control machine tool with sliding error compensation function
JPH0692057B2 (ja) 数値制御工作機械
JPS6043241B2 (ja) 非真円加工旋盤用数値制御装置
US4694401A (en) Apparatus for forming diverse shapes using a look-up table and an inverse transfer function
US3705339A (en) Automatic servomotor control for lathes providing sfm and chip thickness control
US3817129A (en) Numerically controlled threadcutting system
US3806788A (en) Drive apparatus for machine tool feed motors
JPS62163109A (ja) 数値制御装置
EP1288750A2 (en) Machine tool and control method therefor
US3715644A (en) Proportional interpolator in multiaxis machines
CN110586960A (zh) 用于加工工件的方法、数控装置以及机床
JPS61131105A (ja) 刃物台を2台有する旋盤の制御方式
JPH0651241B2 (ja) Y軸加工方法
JPH0341281B2 (ja)
JPS58213301A (ja) 直接教示操作方式の数値制御方式
JP3070990B2 (ja) 旋削による非真円加工方法及び非真円nc加工機
US3672834A (en) Numerical positional control
Koren et al. Numerical control of a lathe
WO1989006836A1 (en) High precision pulse interpolation system
JPS6125501B2 (ja)
WO1989002104A1 (en) Spindle control method and numerical controller