JPS61297057A - 工作機械装置 - Google Patents
工作機械装置Info
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- JPS61297057A JPS61297057A JP13948085A JP13948085A JPS61297057A JP S61297057 A JPS61297057 A JP S61297057A JP 13948085 A JP13948085 A JP 13948085A JP 13948085 A JP13948085 A JP 13948085A JP S61297057 A JPS61297057 A JP S61297057A
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- Japan
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- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (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。
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〕
この発明は、工具、電極等の加工物と被加工物とを主軸
やテーブル等により相対的に移動させて。
やテーブル等により相対的に移動させて。
被加工物を加工する工作機械装置に関するものである。
従来、工作機械装置の中で１例えば電気的エネルギーに
よって被加工物を加工することは広く行われており、最
近の技術として注目を浴びている加工装置に、ワイヤ状
の電極を用いて、あたかも「糸のこ」のように被加工物
を電気的エネルギーによって加工を行う、いわゆるワイ
ヤ放電加工装置がある。
よって被加工物を加工することは広く行われており、最
近の技術として注目を浴びている加工装置に、ワイヤ状
の電極を用いて、あたかも「糸のこ」のように被加工物
を電気的エネルギーによって加工を行う、いわゆるワイ
ヤ放電加工装置がある。
第４図は従来のワイヤ放電加工装置を示す構成図である
。図に示すように、１９は被加工物であり、その被加工
物１９にはあらかじめドリルなどで開けられた初期孔１
９ｍにワイヤ電極２０を通し、その初期孔１９ｍの孔壁
とワイヤ電極２０との間に絶縁性の加工液２３を介在さ
せている。加工ｇ２３は、タンク２４から供給ポンプ２
５によって被加工物１９とワイヤ電極２０との間隙にノ
ズル２６により噴射される。被加工物１９とワイヤ電極
２０との間の相対的運動は、被加工物１９を載置させて
いるテーブル１１の移動によって行われる。テーブル１
１は、ボールネジ１５を介してＸ軸モータ１２とボール
ネジ１６を介してＹ軸モータ１３により駆動される。以
上のような構成により、被加工物１９と９イヤ電極２０
との間の相対的運動はＸ、Ｙ軸平面内において２次元子
面の運動となる。
。図に示すように、１９は被加工物であり、その被加工
物１９にはあらかじめドリルなどで開けられた初期孔１
９ｍにワイヤ電極２０を通し、その初期孔１９ｍの孔壁
とワイヤ電極２０との間に絶縁性の加工液２３を介在さ
せている。加工ｇ２３は、タンク２４から供給ポンプ２
５によって被加工物１９とワイヤ電極２０との間隙にノ
ズル２６により噴射される。被加工物１９とワイヤ電極
２０との間の相対的運動は、被加工物１９を載置させて
いるテーブル１１の移動によって行われる。テーブル１
１は、ボールネジ１５を介してＸ軸モータ１２とボール
ネジ１６を介してＹ軸モータ１３により駆動される。以
上のような構成により、被加工物１９と９イヤ電極２０
との間の相対的運動はＸ、Ｙ軸平面内において２次元子
面の運動となる。
上記ワイヤ電極２０はワイヤ電極供給リール２７により
供給され、下部ワイヤ電極ガイド２８Ａ。
供給され、下部ワイヤ電極ガイド２８Ａ。
被加工物１９中を通過して上部ワイヤ電極ガイド２８Ｂ
に達し、電気的エネルギーの給電部２９を介してワイヤ
電極巻堆り兼テンションローラ１０により巻き取られる
。上記各Ｘ、Ｙ軸モータ１２゜１３の駆動及び制御を行
う制御装置１４は、数値制御装置（ＮＣ装置）や倣い装
置、あるいは電算機を用いた制御装置が用いられる。電
気的エネルギーを供給する加工電源２１は１例えば直流
電源２１１８スイツチング素子２１ｂ、電流制限抵抗２
１ｅ及び上記スイッチング素子２１ｂを制御する制御回
路２１ｄによって構成されている。
に達し、電気的エネルギーの給電部２９を介してワイヤ
電極巻堆り兼テンションローラ１０により巻き取られる
。上記各Ｘ、Ｙ軸モータ１２゜１３の駆動及び制御を行
う制御装置１４は、数値制御装置（ＮＣ装置）や倣い装
置、あるいは電算機を用いた制御装置が用いられる。電
気的エネルギーを供給する加工電源２１は１例えば直流
電源２１１８スイツチング素子２１ｂ、電流制限抵抗２
１ｅ及び上記スイッチング素子２１ｂを制御する制御回
路２１ｄによって構成されている。
上記したような構成のワイヤ放電加工装置においては、
各Ｘ、Ｙ軸モータ１２．１３から生じる熱がそれぞれと
一体になっている各ボールネジ１５゜１６に伝わって熱
変形を生じ、このため、テーブル１１の移動量が制御装
置１４の指令値と一致しないことがある。このような対
策としては、各Ｘ。
各Ｘ、Ｙ軸モータ１２．１３から生じる熱がそれぞれと
一体になっている各ボールネジ１５゜１６に伝わって熱
変形を生じ、このため、テーブル１１の移動量が制御装
置１４の指令値と一致しないことがある。このような対
策としては、各Ｘ。
Ｙ軸モータ１２，１３から生じる熱を少しでも多く発散
させるために、各Ｘ、Ｙ軸モータ１２，１３の付近に各
ファン１７．１８を設置して、各Ｘ。
させるために、各Ｘ、Ｙ軸モータ１２，１３の付近に各
ファン１７．１８を設置して、各Ｘ。
Ｙ軸モータ１２，１３へ送風を行って発生する熱を逃が
すようにしている。また、各Ｘ、Ｙ軸モータ１２．１３
だけでなく機械装置全体の温度を一定に保つために、そ
の機械装置の内側部分にも通風を行っている。したがっ
て、従来の上記した熱変形の対策は通風を行うことであ
り、このことにより１機械装置全体の温度を周囲温度（
室温）に近付けて一定に保持するようにしている。
すようにしている。また、各Ｘ、Ｙ軸モータ１２．１３
だけでなく機械装置全体の温度を一定に保つために、そ
の機械装置の内側部分にも通風を行っている。したがっ
て、従来の上記した熱変形の対策は通風を行うことであ
り、このことにより１機械装置全体の温度を周囲温度（
室温）に近付けて一定に保持するようにしている。
上記のような従来のワイヤ放電加工装置では。
機械装置全体の温度を周囲温度である室温に近付けて一
定に保持しようとしているため、室温が変化した場合に
、機械装置全体の温度も変化して熱変形は避けられない
という問題点があった。特に。
定に保持しようとしているため、室温が変化した場合に
、機械装置全体の温度も変化して熱変形は避けられない
という問題点があった。特に。
機械装置の設置場所１機械装置の表裏等で温度変化量が
異なると１機械装置にひずみが発生して。
異なると１機械装置にひずみが発生して。
加工精度に多大なる影響を及ぼすという問題点があった
。
。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので１周囲温度の変化や機械駆動系の発熱によって生じ
る機械装置の熱変形を抑えるべく補正を加えて、被加工
物に対する加工精度を著しく向上させる工作機械装置を
得ることを目的とする。
ので１周囲温度の変化や機械駆動系の発熱によって生じ
る機械装置の熱変形を抑えるべく補正を加えて、被加工
物に対する加工精度を著しく向上させる工作機械装置を
得ることを目的とする。
この発明に係る工作機械装置は１周囲温度の変化や機械
駆動系の発熱による機械装置の温度を検知し、その温度
の単位時間当りの変化量を求め。
駆動系の発熱による機械装置の温度を検知し、その温度
の単位時間当りの変化量を求め。
その温度の変化量を、主軸やテーブル等の移動量蒙ム−
に変換して、制御系に補正を加える補正手段を備えるよ
うにしたものである。
うにしたものである。
この発明の工作機械装置番とおいては１周囲温度の変化
中機掴駆動系の発熱による機械装置の温度を検知し、そ
の温度の単位時間当りの変化数を求め、その温度の変化
量を１機械装置の熱変形を打ち消すための主軸やテーブ
ル等の移動量に変換して、制御系に補正を加えることに
より、工作機械装置の加工中での熱変形を抑えて、高精
度な加工を行うことができる。
中機掴駆動系の発熱による機械装置の温度を検知し、そ
の温度の単位時間当りの変化数を求め、その温度の変化
量を１機械装置の熱変形を打ち消すための主軸やテーブ
ル等の移動量に変換して、制御系に補正を加えることに
より、工作機械装置の加工中での熱変形を抑えて、高精
度な加工を行うことができる。
〔実施例〕
第１図はこの発明の一実施例である工作機械装置におけ
る制御系を示すブロック構成図である。
る制御系を示すブロック構成図である。
図に示すように、１は熱電対であり、この熱電対１は機
械装置の各部に取り付けられる。２は熱電対ｌの出力電
圧を増幅するアンプである。３はアンプ２で増幅された
電圧をディジタル量に変換するＡ ／ Ｄコンバータで
あり、このＡ／Ｄコンバータ３の出力は、Ｄフリップフ
ロップ４のＴ端子にパルスが到来する時にＤフリップ７
關ツブ４に入力される。この到来するパルスは、パルス
ジェネレータ７からのパルスである。Ｄフリップフロッ
プ４のＴ端子に次のパルスが来ると、Ｄフリップフロッ
プ４には新たにＡ／Ｄコンバータ３の情報が入力され、
それ以前の情報はＤフリップフロップ５に入力される。
械装置の各部に取り付けられる。２は熱電対ｌの出力電
圧を増幅するアンプである。３はアンプ２で増幅された
電圧をディジタル量に変換するＡ ／ Ｄコンバータで
あり、このＡ／Ｄコンバータ３の出力は、Ｄフリップフ
ロップ４のＴ端子にパルスが到来する時にＤフリップ７
關ツブ４に入力される。この到来するパルスは、パルス
ジェネレータ７からのパルスである。Ｄフリップフロッ
プ４のＴ端子に次のパルスが来ると、Ｄフリップフロッ
プ４には新たにＡ／Ｄコンバータ３の情報が入力され、
それ以前の情報はＤフリップフロップ５に入力される。
さらに、各Ｄフリップフロップ４，５のＴ端子にパルス
が来ると、各フリップフロップ４．５の情報はディジタ
ル減算器６に入力され、その内部で減算されて各７リツ
プフロツプ４．５の情報の差が得られ、この情報を数値
制御装置（ＮＣ装置）８に入力する。つまり、ディジタ
ル減算器６から出力される情報は、パルスジエネレータ
フのパルスの周期の時間内における機械装置の温度の変
化量である。また、上記情報は。
が来ると、各フリップフロップ４．５の情報はディジタ
ル減算器６に入力され、その内部で減算されて各７リツ
プフロツプ４．５の情報の差が得られ、この情報を数値
制御装置（ＮＣ装置）８に入力する。つまり、ディジタ
ル減算器６から出力される情報は、パルスジエネレータ
フのパルスの周期の時間内における機械装置の温度の変
化量である。また、上記情報は。
パルスジエネレータフのパルスの周期ごとに数値側＃装
置８に入力される。
置８に入力される。
第２図は、第１図の工作機械装置における機械装置の温
度と熱変形量との関係を示す図である。
度と熱変形量との関係を示す図である。
第２図には、工作機械装置としてのワイヤ放電加工装置
におけるテーブルの温度とテーブルのＹ軸方向の熱変形
量を１時間ごとに測定した結果を示している。この結果
からして、以下のことが判明した。
におけるテーブルの温度とテーブルのＹ軸方向の熱変形
量を１時間ごとに測定した結果を示している。この結果
からして、以下のことが判明した。
（１）機械変位量と温度との関係は次式で表わされる。
ｙ ｇ＋＝ ｌｃ、 −Ｔ ＋ ｋｔ
ｔ
ただし、Ｙは機械変位量、Ｔ＃′ｉ温度、に、は機械固
有の係数、ｋｔは温度変化のない時の機械精度である。
有の係数、ｋｔは温度変化のない時の機械精度である。
（２）温度の変化と機械変位量は、その機械変位量１μ
ｍ当り約２０公租度のサンプリングで良い。
ｍ当り約２０公租度のサンプリングで良い。
（３）機械ごとに、又は各ｘ、ｙ、ｚ軸に固有の温度変
化に対する変位係数があり、その変位係数も補正する必
要がある。
化に対する変位係数があり、その変位係数も補正する必
要がある。
以上のことからして、単位時間肖りの温度の変化に対す
る熱変形を打ち消すためには、その熱変形量の反対の符
号の量だけテーブルを移動すれば良いことが分かる。こ
れを行うためには、単位時間当りの温度の変化量と熱変
形量の反対の符号の情報を数値制御装置８内のメモリに
記憶させ、ディジタル減算器６の出力と比較し、一致し
た単位時間当りの温度の変化量に対する移動量を、加ニ
ブログラム内のテーブルの移動指令駿に加算した値だけ
テーブルを移動させる。このようにして。
る熱変形を打ち消すためには、その熱変形量の反対の符
号の量だけテーブルを移動すれば良いことが分かる。こ
れを行うためには、単位時間当りの温度の変化量と熱変
形量の反対の符号の情報を数値制御装置８内のメモリに
記憶させ、ディジタル減算器６の出力と比較し、一致し
た単位時間当りの温度の変化量に対する移動量を、加ニ
ブログラム内のテーブルの移動指令駿に加算した値だけ
テーブルを移動させる。このようにして。
熱変形量の反対の符号の量だけテーブルを移動させるこ
とにより熱変形を打ち消すことができる。
とにより熱変形を打ち消すことができる。
第３図は、第１図の制御系における移動ｔを補正するた
めのプログラムを示すフローチャートである。第３図を
用いて、数値制御装置８内での情報の比較や移動量の変
更の仕方について以下に述べる。数値制御装置８におけ
る加ニブログラム内のテーブルの移動量、単位時間当り
の温度変化とその熱変形を打ち消す酸、また。ディジタ
ル減算器６からの情報をすべて変数内の情報とする。
めのプログラムを示すフローチャートである。第３図を
用いて、数値制御装置８内での情報の比較や移動量の変
更の仕方について以下に述べる。数値制御装置８におけ
る加ニブログラム内のテーブルの移動量、単位時間当り
の温度変化とその熱変形を打ち消す酸、また。ディジタ
ル減算器６からの情報をすべて変数内の情報とする。
加ニブログラム内のテーブルの移動１
旧
単位時間当りのｍ度の変化量 Ｈ５０〜Ｈ１０〇９一
単位時間当りの熱変形量を打ち消す量
Ｈ１５０〜Ｈ２Ｏ０
ディジタル減算器６の情報 ＨＯ
上記し友Ｈ〜は変数を表わし、その変数に１例えばＨ１
±１００〔龍〕などのように値が入力されているものと
する。また、■５０〜Ｈ１００とＨ１５０〜Ｈ２Ｏ０は
Ｈ５０←Ｈ１５０のように対応したものとする◎ 次に、第３図に示すフローチャートにおいて。
±１００〔龍〕などのように値が入力されているものと
する。また、■５０〜Ｈ１００とＨ１５０〜Ｈ２Ｏ０は
Ｈ５０←Ｈ１５０のように対応したものとする◎ 次に、第３図に示すフローチャートにおいて。
まず最初に、単位時間当りに変化した機械装置の温度量
を１０進数で表わして変数ＨＯに入力し。
を１０進数で表わして変数ＨＯに入力し。
次に実際に測定して得られた単位時間当りの温度変化量
のＨ５０〜Ｈ１００と比較する。その比較の仕方は、１
つずつ変数の数を増しながら行う。
のＨ５０〜Ｈ１００と比較する。その比較の仕方は、１
つずつ変数の数を増しながら行う。
温度の変化量が一致すると、その変化量に対する熱変形
を打ち消す量を求めるためにＨ２の変数の内容に１００
を加える。そして、加ニブログラム内で指定している移
動量を示す変数Ｈ１にＨ２を加えて、熱変形を考慮した
移動量を求め、その移動量だけテーブルを移動する。
を打ち消す量を求めるためにＨ２の変数の内容に１００
を加える。そして、加ニブログラム内で指定している移
動量を示す変数Ｈ１にＨ２を加えて、熱変形を考慮した
移動量を求め、その移動量だけテーブルを移動する。
なお、上記実施例では、テーブルの運ｍ（各Ｘ。
Ｙ軸方向の移動）に関して説明したが、主軸（Ｚ軸方向
）の運動に関しても同様のことができる。
）の運動に関しても同様のことができる。
また、上記実施例において１機械装置の温度変化が激し
く、それにつれて熱変形を起こすような機械装置では、
パルスジェネレータ７のパルスの周期を短かくして温度
変化を求める時間を短かくＴれば良い。
く、それにつれて熱変形を起こすような機械装置では、
パルスジェネレータ７のパルスの周期を短かくして温度
変化を求める時間を短かくＴれば良い。
この発明は以上説明したとおり、工作機械装置において
１周囲源度の変化や機械駆動系の発熱による機械装置の
温度を検知し、そのＯＡ度の単位時間当りの変化量を求
め、その温度の変化量を１機械装置の熱変形を打ち消す
ための主軸やテーブル等の移動量に変換して、制御系に
補正を加えるようにしたので、工作機械装置の加工中で
の熱変形を抑えて、被加工物に対する加工精度を著しく
向上させることができるという優れた効果を奏するもの
である。
１周囲源度の変化や機械駆動系の発熱による機械装置の
温度を検知し、そのＯＡ度の単位時間当りの変化量を求
め、その温度の変化量を１機械装置の熱変形を打ち消す
ための主軸やテーブル等の移動量に変換して、制御系に
補正を加えるようにしたので、工作機械装置の加工中で
の熱変形を抑えて、被加工物に対する加工精度を著しく
向上させることができるという優れた効果を奏するもの
である。
第１図はこの発明の一実施例である工作機械装置におけ
る制御系を示すブロック構成図、第２図は、第１図の工
作機械装置における機械装置の温度と熱変形数との関係
を示す図、第３図は、第１図の制御系における移動量を
補正するためのプログラムを示ｆフローチャート、第４
図は従来のワイヤ放電加工装置を示す構成図である。 図において、ｌ・・・熱電対、２・・・アンプ、３・・
・Ａｌ１）コンバータ、４．５・・・Ｄフリップフロラ
フ。 ６・・・ディジタル減算器、７・・・パルスジェネレー
タ。 ８・・・数値制御装ｆｉｔ（ＮＣ装置）である。
る制御系を示すブロック構成図、第２図は、第１図の工
作機械装置における機械装置の温度と熱変形数との関係
を示す図、第３図は、第１図の制御系における移動量を
補正するためのプログラムを示ｆフローチャート、第４
図は従来のワイヤ放電加工装置を示す構成図である。 図において、ｌ・・・熱電対、２・・・アンプ、３・・
・Ａｌ１）コンバータ、４．５・・・Ｄフリップフロラ
フ。 ６・・・ディジタル減算器、７・・・パルスジェネレー
タ。 ８・・・数値制御装ｆｉｔ（ＮＣ装置）である。
Claims (2)
- （１）工具、電極等の加工物と被加工物とを主軸やテー
ブル等により相対的に移動させて、前記被加工物を加工
する工作機械装置において、その機械装置の温度を検知
して、その温度の単位時間当りの変化量を求め、その温
度の変化量を、周囲温度の変化や機械駆動系の発熱によ
つて生じる前記機械装置の熱変形を打ち消すための前記
主軸やテーブル等の移動量に変換して、制御系に補正を
加える補正手段を備えたことを特徴とする工作機械装置
。 - （２）前記補正手段は、ワイヤ電極と前記被加工物との
間に加工液を介在させて加工を行うワイヤ放電加工装置
に適用できることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の工作機械装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13948085A JPS61297057A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 工作機械装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13948085A JPS61297057A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 工作機械装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61297057A true JPS61297057A (ja) | 1986-12-27 |
Family
ID=15246231
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13948085A Pending JPS61297057A (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 工作機械装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61297057A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012200854A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム |
| EP2926936A1 (en) | 2014-04-03 | 2015-10-07 | Fanuc Corporation | Wire electrical discharge machine having upper/lower guide thermal displacement correction function |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP13948085A patent/JPS61297057A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012200854A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Seibu Electric & Mach Co Ltd | ワイヤ放電加工機、ヘッド制御方法、及びそのプログラム |
| EP2926936A1 (en) | 2014-04-03 | 2015-10-07 | Fanuc Corporation | Wire electrical discharge machine having upper/lower guide thermal displacement correction function |
| US9849529B2 (en) | 2014-04-03 | 2017-12-26 | Fanuc Corporation | Wire electrical discharge machine having upper/lower guide thermal displacement correction function |
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