JPS61224004A - 数値制御工作機械 - Google Patents

数値制御工作機械

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JPS61224004A
JPS61224004A JP6805385A JP6805385A JPS61224004A JP S61224004 A JPS61224004 A JP S61224004A JP 6805385 A JP6805385 A JP 6805385A JP 6805385 A JP6805385 A JP 6805385A JP S61224004 A JPS61224004 A JP S61224004A
Authority
JP
Japan
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cutting
deviation
trajectory
nodal
tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP6805385A
Other languages
English (en)
Inventor
Teru Tsuboi
坪井 暉
Haruo Omura
大村 春男
Katsuhiko Takeuchi
勝彦 竹内
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.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP6805385A priority Critical patent/JPS61224004A/ja
Publication of JPS61224004A publication Critical patent/JPS61224004A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical 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
    • G05B19/416Numerical 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 control of velocity, acceleration or deceleration
    • G05B19/4166Controlling feed or in-feed

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  • 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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、加工物の回転とバイトの送りを同期制御し、
折目を有する切削軌跡を精度良く得る数値制御工作機械
に関する。例えば、ビデオテープ装置のテープガイドシ
リンダのリードのように折目を有する切削加工に有効な
装置である。
[従来の技術] 従来、主軸の回転とバイトの送りを同期制御する装置で
は、切削軌跡の補正にバイトの切込み方向の補正のみが
行なわれており、複雑な精度の高い切削軌跡の補正装置
は、知られていない。
[発明の解決しようとする問題点] しかし、工作機械には、主軸台、バイト支持装置等の重
聞物による慣性のため指示した目標通りの切削軌跡を得
ることは困難である。このため切削軌跡の補正が必要と
なる。例えば、ビデオテープ装置のテープシリンダガイ
ドのリード加工では、切削軌跡に折目(節点という)が
存在し、しかも高加工精度が要求されている。この場合
には、バイトの切込み方向のみの補正だけでは、不十分
であり、主軸の回転角方向の補正も必要となる。
そこで、本発明は、従来のこのような欠点を改良するた
めに成されたものであり、節点を有する切削軌跡の加工
を精度良く行なうことを目的とする。
[問題点を解決するための技術的手段及び作用]第1図
は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラムである
。本発明は、加工物62を支持し回転させる主軸60の
回転と同期して、バイト34を前記加工物62に対して
切込み送り制御する工作機械であって、 前記加工物62の切削軌跡を与える、切削軌跡の折目を
示す節点の前記主軸60の回転軸と前記バイト34の送
り軸によって構成される系での座標を入力し記憶する切
削軌跡指示装@3と、前記切削軌跡指示装置3による前
記節点座標に基づいて切削指令信号を出力し、前記バイ
ト34の送り制御を行なう主制御装置1と、を有する数
値制御工作機械に於いて、 前記切削軌跡指示装置123の前記節点座標に従って、
切削加工された加工物62の切削軌跡の現実の節点座標
と、前記指示された軌跡の前記節点座標との偏差を入力
し記憶する偏差入力装M7と、前記切削軌跡指示装置!
3の前記節点座標を前記偏差入力装置7に入力されてい
る偏差で補正する切削軌跡補正装置15と、 を具備し、前記主制御装置1は、前記切削軌跡補正装置
5によって補正された節点座標に基づいて、切削指令信
号を出力し、前記加工物62の本加工を行なうことを特
徴とする数値制御工作機械である。
本発明は、主軸の回転と、バイトの送りを同期制御する
工作機械で、主軸の回転方向及びバイトの送り方向の切
削軌跡の補正を同時に行なうものである。
第2図は、主軸の回転角とバイトの送り軸におけるバイ
トの位置との関係を示したものであり、曲線は切削軌跡
を示している。切削軌跡指示装置3には、第7図に示す
ように、切削軌跡の節点NOと、主軸の回転角、バイト
の送り位置が入力され記憶されている。これが制御の目
標となる切削軌跡の節点座標であり、その切削軌跡は、
第2図曲線Aのようになる。この節点座標に基づいて、
切削加工した結果、切削軌跡が、第2図曲線Bのように
なったとする。対応する各節点座標は、それぞれ、回転
角ΔC,バイト送り位置Δyの偏差が生じる。偏差入力
装置は、この各節点の偏差ΔC1Δyを入力して第7図
に示すように記憶する。
切削軌跡補正装置は、目標の節点座標をこれらの偏差だ
け補正し、その結果、第2図の曲線Cに示す切削軌跡を
得る。主制御装置は、この補正された、切削軌跡Cに基
づいて、切削指令信号を出力して、切削加工を行なう。
すると、工作機械の偏差により、実際の切削軌跡は、第
2図曲線Aのようになり、初期の目標とする切削軌跡を
得ることが出来る。
[実施例] 以下、本発明を具体的な一実施例に基づいて説明する。
第3図は本実施例装置の構成を示したブロックダイヤグ
ラムである。本発明の切削軌跡指示装置、主ルリ御装置
、偏差入力装置、切削軌跡補正装置は、主にコンピュー
タシステムにより実現している。
コンピュータシステムとして、データ入力装置10、入
力インタフェース12、CPU14、及び記憶1i11
6、入出力インタフェース18が構成されている。バイ
トの送り制御装置としては、CPU14に接続されたパ
ルス発生回路20、偏差カウンタ22、その値をD/A
変換してサーボモータ30を駆動する駆動回路24、及
び送りネジ32を回転させるサーボモータ30が組み込
まれている。送りネジ32はバイト34を送り制御する
。バイト34の送り位置は検出ヘッド36によリリニア
スケール38を用いて検出され、検出信号S2は変位検
出回路26に入力している。変位検出回路26の出力信
号S4は偏差カウンタ22の減算端子へ入力して偏差カ
ウンタの値を負帰還制御している。又信号S4は加減算
カウンタ28に入力し、加減算カウンタ28は、現在の
バイト34の送り軸原点に対する位置を記憶する。この
バイトの送り位置座標は、入力インタフェース18を介
してCPLJ14へ入力する。
バイト34は主軸60に装着されたテープシリンダのリ
ード62を加工する。
主軸モータの駆動系は、CPL114からの指令信号を
入力するD/A変換器40、その出力に応じて主軸モー
タ48を駆動する電圧を発生させる駆動回路42及び主
軸モータ48とで構成されている。又主軸モータの回転
角検出系は、主軸モータ48の回転角を検出するレゾル
バ50、その検出信号S5を入力する変位検出回路44
、及び変位検出回路44の出力信号S6を入力する加減
算カウンタ46とで構成されている。又信号S6は、C
PU14に割込信号として入力しCPL114は、単位
回転角を知ることができる。主軸モータ48の原点に対
する回転角は、加減算カウンタ46の値により読み取る
ことが出来る。
第4図、第5図、第6図は同装置のCPU14の処理を
示すフローチセートである。第7図は、切削軌跡指示装
置3に記憶された目標となる切削軌跡の節点座標及び、
偏差入力装置7によって入力され記憶された第2図に示
す目標軌跡とそれに対する実際の加工軌跡の対応節点座
標の偏差を示したテーブルである。切削軌跡指示装置3
と偏差入力装置27は、ハードウェアとしては、データ
入力袋ff10、入力インタフェース12、CPU 1
4、記憶装置16とで構成されており、ソフトウェアと
しては、データをデータ入力袋![10がら入力して記
憶装置16においてPDTテーブルを作成するプログラ
ムからなっている。第8図は、切削軌跡補正値M5によ
って補正された切削軌跡に於ける各節点間の主軸60の
回転量、及び、バイト34の送り量を示したテーブル(
DDT)、であり主制御装置1によるパルス分配のため
のデータである。
ステップ100において原点Co、yOが、CPlYP
にセットされる。CPは、1回前の節点の回転角座標、
CYは、そのバイトの送り軸座標である。ステップ10
2では、nを初期値1にセットする。nは切削軌跡上の
節点の番号を示すパラメータである。次にステップ10
4に移行してPDTテーブルから回転角度データOn、
バイト送り位ftyn、回転角偏差△Cn1バイト送り
位置偏差Δynが読み込まれる。次にステップ106に
おいて、目標の切削軌跡の節点座標Cn1ynが偏差Δ
Cn、△ynだけ補正されて、補正された切削軌跡の節
点の座標ON、YNが求められる。このステップがソフ
トウェアとしての切削軌跡補正値[5に対応する。次に
、ステップ108で補正された切削軌跡の次の節点まで
の主軸の回転量N n s単位回転内当りのバイトの送
り量[1n。
バイトの送り速度Fnが算定されて第8図に示すDDT
テーブルが作成される。ここでQnは、節点間を直線補
間する場合の最小単位のバイトの送りm即ち、パルス分
配数を、Fnは、パルス分配速度を示している。又1”
cは、主軸の回転速度に比例した速度係数である。ステ
ップ110で最終節点に達していない場合は、ステップ
112に移行しrcN、及びYNが、CP、及びYPと
し゛C記憶され、ステップ114で節点番号nを更新し
てステップ104に戻って順次上記のサイクルを最終の
節点まで繰り返す。その結果第8図に示すDDTテーブ
ルが完成される。このようにして切削指令信号(パルス
分配)のための制御テーブルDDTが完成されると、第
5図、第6図に示すプ0グラムが実行される。ステップ
200でpcc。
NCCの初期値が零に設定される。FCCは、DDTテ
ーブルをサーチするためのパラメータであり、節点番号
nに対応している。NCCは、節点間を直線補間するた
めの回転角を示すパラメータである。次にステップ20
2に移行して加減算カウンタ46から主軸の回転角θが
読み込まれ、ステップ204で基準角θSと比較され、
等しくなるまでステップ202.204を繰り返し、等
しくなったときに第6図のプログラムへ移行する。
即ち、主軸の回転角の加工原点を検出する。
ステップ300で節点番号nを零に初期セットし、ステ
ップ301でDDTテーブルからパルス分配データを読
み込み、パルス発生回路20にその値をセットする。次
にステップ302で、そのセットされた値に基づいて、
変位検出回路44からの単位回転角の検出信号S6が入
力されると、それに同期して、パルス分配の開始を指令
するための信号が出力される。次にステップ304で直
線補間の回転角を示すカウンタNCCの値が更新される
。ステップ306でその値が所定の値即ち第n節点と第
n+1節点間の主軸の回転alNnと。
比較される。等しくない場合には、ステップ301にも
どり、再度、主軸の単位回転角当りのバイトの送りfi
lDn、速度Fnが出力されパルス分配処理が繰り返さ
れる。等しい場合には、次の節点まで加工する処理を行
なうためステップ308を経て、ステップ310へ移行
し、パラメータn1PCC1が更新され、NCCが零に
初期セットされ、ステップ301に戻る。ステップ30
8で最終の節点まで加工されたと判定された場合には、
本プログラムを終了し、バイト送りの1サイクルを終了
する。′次のサイクルは、又、第5図のステップ200
から実行される。
以上の処理により、主軸の回転に同期したバイトの送り
制御が為され、節点のある切削軌跡に沿った切削加工が
行なわれる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、加工物を支持し回転さ
せる主軸の回転と同期して、バイトを前記加工物に対し
て切込み送り制御する工作機械であって、 切削軌跡指示装置の前記節点座標に従って、切削加工さ
れた加工物の切削軌跡の現実の節点座標と、前記指示さ
れた軌跡の前記節点座標との偏差を入力し記憶する偏差
入力装置と、切削軌跡指示装置の前記節点座標を前記偏
差入力装置に入力されている偏差で補正する切削軌跡補
正装置と、を具備し、切削軌跡補正装置によって補正さ
れた節点座標に基づいて、前記加工物の本加工を行なう
ことを特徴とする数値制御工作機械である。
従って、工作機械の主軸台、バイト支持装置等の重量物
による慣性に基づく指示した目標切削軌跡からの誤差を
効率良く補正でき、多くの節点を有する切削軌跡の加工
を高精度で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
であり、第2図は、本発明の切削軌跡の補正原理を示し
た原理図、第3図は、本発明の実施例装置の構成を示し
たブロックダイヤグラムであり、第4図、第5図、第6
図は、それぞれ実施例装置のCPUの処理を示したフロ
ーチャートであり、第7図は、切削軌跡の節点座標と補
正量を示した制御テーブル図、第8図は、パルス分配信
号を発生させるための制御データを示した制御テーブル
図である。 30・・・サーボモータ  32・・・送りネジ36・
・・検出ヘッド   38・・・リニアスケール34・
・・バイト     60・・・主軸62・・・加工物
     48・・・主軸モータ50・・・レゾルバ 特許出願人   豊田工機株式会社 代理人    弁理士 大川 宏 同     弁理士 藤谷 修 同     弁理士 丸山明夫 N U〕 〈【ム製コ貝− 第4図 第7図 (PDT) 第8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 加工物を支持し回転させる主軸の回転と同期して、バイ
    トを前記加工物に対して切込み送り制御する工作機械で
    あって、 前記加工物の切削軌跡を与える、切削軌跡の折目を示す
    節点の前記主軸の回転軸と前記バイトの送り軸によって
    構成される系での座標を入力し記憶する切削軌跡指示装
    置と、 前記切削軌跡指示装置による前記節点座標に基づいて切
    削指令信号を出力し、前記バイトの送り制御を行なう主
    制御装置と、を有する数値制御工作機械に於いて、 前記切削軌跡指示装置の前記節点座標に従って、切削加
    工された加工物の切削軌跡の現実の節点座標と、前記指
    示された軌跡の前記節点座標との偏差を入力し記憶する
    偏差入力装置と、 前記切削軌跡指示装置の前記節点座標を前記偏差入力装
    置に入力されている偏差で補正する切削軌跡補正装置と
    、 を具備し、前記主制御装置は、前記切削軌跡補正装置に
    よって補正された節点座標に基づいて、切削指令信号を
    出力し、前記加工物の本加工を行なうことを特徴とする
    数値制御工作機械。
JP6805385A 1985-03-29 1985-03-29 数値制御工作機械 Pending JPS61224004A (ja)

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JPS61224004A true JPS61224004A (ja) 1986-10-04

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010172465A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Maruoka Kogyo Kk 画材マット製造装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5269080A (en) * 1975-12-05 1977-06-08 Nec Corp Numerical control device for non-right circle machining lathe
JPS5457285A (en) * 1977-10-14 1979-05-08 Komatsu Ltd Crankshaft mirror control device
JPS59223808A (ja) * 1983-06-03 1984-12-15 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 数値制御工作機械

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