JPS6130357A - 数値制御工作機械における加工制御方法 - Google Patents

数値制御工作機械における加工制御方法

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JPS6130357A
JPS6130357A JP15269384A JP15269384A JPS6130357A JP S6130357 A JPS6130357 A JP S6130357A JP 15269384 A JP15269384 A JP 15269384A JP 15269384 A JP15269384 A JP 15269384A JP S6130357 A JPS6130357 A JP S6130357A
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JP
Japan
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machining
correction
dimension
workpiece
area
Prior art date
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Pending
Application number
JP15269384A
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English (en)
Inventor
Yasu Kobayashi
小林 鎮
Kazuki Uemura
和樹 植村
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Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
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Publication date
Application filed by Yamazaki Mazak Corp filed Critical Yamazaki Mazak Corp
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Publication of JPS6130357A publication Critical patent/JPS6130357A/ja
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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
    • G05B19/408Numerical 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 data handling or data format, e.g. reading, buffering or conversion of data
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/36Nc in input of data, input key till input tape
    • G05B2219/36043Correction or modification of program
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Automatic Control Of Machine Tools (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】 (a)、産業上の利用分舒 本発明は、旋盤やマシニングセンタ等の数値制御工作機
械において、ワークの加工寸法を所定の公差内に収める
ために用いられる加工制御方法に関する。
(b)、従来の技術 第4図は数値制御工作機械において、寸法公差を有する
加工に際して設定される、補正領域と非補正領域を示す
図、第5図及び第6図は従来の加工制御方法で加工を行
った場合の、加工の進行状況と不良の発生状態を示す図
である。
通常、数値#御工作機械にいて、寸法公差を有する加工
を行う場合、数値制御工作機械側では加ニブ四グラム指
示された寸法公差に対して、第4図に示すように、加工
目標値M1を中心として上下に所定の寸法範囲A1、A
2で非補正領域UMを設定すると共に(一般に非補正領
域UMは、タッチセンサ等の寸法計測手段による測定誤
差により、むやみに、刃先位置を変動させないtこめの
緩衝領域として設けや。)、非補正領域UMと寸法会差
の上限B1と下限82間に補正領域を上部補正領域AM
Iと下部補正領域AM2に分割した形で設定し、所定数
のワークの加工が終了する度毎に、タッチセンサ等のワ
ーク寸法測定手段によりワークの加工寸法を測定し、そ
の結果ワークの加工寸法が、非補正領域UM内に納まっ
ている場合には良好な状態で加工が行われているものと
判断して何らの補正動作も行わず、また測定結果が上部
補正領域AMIと下部補正領域AM2に入っている場合
には、工具の刃先の摩耗等により、加工寸法がいずれ所
定の寸法公差の上限B1又は下限B2を逸脱するであろ
うものと判断し、次のワークを加工する時点から、加工
寸法の補正動作を行って、加工寸法が寸法公差の上限B
1又は下限B2を逸脱しないように制御している。
しかし、従来、寸法の補正動作を行わない非補正領域U
M、従って補正動作を行う下部補正領域AM2及び上部
補正領域AM2は、固定的な値として数値制御工作機械
内で設定されていた。
(C)0発明が解決しようとする問題点このように、非
補正領域UM及び補正領域を固定的な値として設定する
と、第5図及び第6図に示すように、加工に際しての寸
法変動V、Lが一定の値を越えると、直ちに不良が発生
する可能性が高く [第5図(第6図)の場合、10個
目のワークにおいて、9個目のワークに対して加工寸法
が+0.06mm (−0,06mm )変動し、その
結果加工寸法は、寸法公差に基づく最大(小)許容寸法
であるφ100.10nwn (φ99,90mm)を
越えて、不良品(第2図、第3図、第5図及び第6図に
おいて「良否」の欄のrOJは良品を示し、「X」は不
良品を示す。)となる。]、そうした寸法変動をある程
度許容しうる加工制御方法の開発が望まれていた。
本発明は、前述の欠点を解消すべく、ワークの加工に伴
って発生する寸法変動に対応して、加工寸法が公差を逸
脱しないように適宜調整することが出来る数値制御工作
機械における加工制御方法を提供することを目的とする
ものである。
(d)0問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、補正領域を、加工の進行に伴って変化
させるようにして構成される。
(e)0作用 上記した構成により、本発明は、加工の進行に伴って、
ワークの寸法変動の発生状態に応じて補正領域が変化し
、寸法変動を公差の範囲内に押さえるように作用する。
(f)、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明による加工制御方法が適用された数値制
御工作機械の一実施例を示す制御ブロック図、第2図及
び第3図は本発明による加工制御方法を用いて加工を行
った場合の、加工の進行状況と不良の発生状態を示す図
である。
数値制御工作機械1は、第1図に示すように、主制御部
2を有しており、主制御部2にはバス線3を介して加ニ
ブログラムメモリ5、公差メモリ6、領域演算部7、補
正パラメータメモリ9、ワーク寸法測定制御部10、機
構制御部12、キーボード13、補正量演算部17等が
接続している。
ワーク寸法測定制御部10には、タッチセンサ15が移
動駆動自在に接続しており、機構制御部12には刃物台
、テーブル等の機構部16が機構制御部12により駆動
制御自在に設けられている。
数値制御工作機械1は以上のような構成を有するので、
加工に際しては、主制御部2は加ニブログラムメモリ5
に格納された加ニブ四グラムPROを読み出し、それに
基づいて機構制御部12を介して機構部16を駆動制御
して、加ニブログラムPROに指示された所定の加工を
行ってゆく。
この際、主制御部2は加ニブログラムPROに示された
加工情報から、第4図に示す、加工目標値M1、寸法公
差の上限B1、下限B2を読み出して公差メモリ6に格
納し、更に補正パラメータメモリ9にパラメータとして
格納された、加ニブログラムPROに指示された寸法公
差に対応する非補正領域UMの寸法範囲A1、A2を読
み出す。
次に、主制御部2は、領域演算部7を駆動して、上限B
1及び下限B2と非補正領域UMの寸法範囲AI、A2
の値から、上部補正領域AMIと下部補正領域AM2の
値を演算させ、その結果を領域メモリ11に格納する。
こうして、寸法公差に対する、非補正領域UM及び各補
正領域AMI、AM2が設定されたところで、加ニブロ
グラムPROに基づく実際の加工に入るが、最初の1個
目のワークは、補正パラメータメモリ9に設定されたま
まの非補正領域UMが用いられて加工が行われる。仮に
、ワークの加工が、第2図に示すように、1個目のワー
クから10個目のワークまで行われ、その際に、各ワー
クについて工具の刃先の摩耗やワーク材質の関係から、
図示するような寸法変動VLが認められたとする。
ここで、加ニブ四グラムPROの指示した加工目標値M
1及び寸法公差はφ100±0.10+wmであり、補
正パラメータメモリ9に格納された非補正領域UMの寸
法範囲A1、A2は、−0,05−上、+0.05−下
とする。すると、領域演算部7により演算されて領域メ
モリ11に格納される上部補正領域AMIは、+0.0
5を越え、+0.10nn似下で、下部補正領域AM2
は、 0.10malJ上、−0,05mm未満となる
この状態で、1個目のワークの加工を加ニブログラムP
ROに基づいて行い、当該加工が終了したところで、主
制御部2はワーク寸法測定制御部10を駆動してタッチ
センサ15によるワークの寸法計測を行い、その計測結
果を領域メモリ11内に格納された補正領域の値と比較
して、ワークの寸法が補正すべき値になっているか否か
を判定する。その計測結果を、第2図の「加工寸法」の
欄に示すが、1個目のワークはφ100.00m+nで
、その寸法は加工目標値M1と一致しており、良好な加
工が行われているものと判断されるので、主制御部2は
何らの補正動作も行わない。こうして、2個目のワーク
の加工に入り、同様にその加工後にタッチセンサ15に
よる加工寸法計測を行うが、2個目のワークもφ100
,02mmで、その値は非補正領域UMに納まっている
ので、補正動作は行わないが、4個目のワークになると
、φ100,08mmとなり、その値は上部補正領域A
MIに入る。そこで、主制御部2は補正量演算部17を
駆動して、寸法補正量Kを演算させる。この補正量には
、演算時点の非補正領域UMの中央値(この場合φ10
0.00IIII11)を補正目標値として採用し、該
中央値と、最新のワークの加工寸法(この場合、φ10
0.08mm)の差から求められる。演算部17が寸法
補正量Kを演算して求めると、主制御部2は、この求め
られた補正量Kに基いて、加工に際しての工具刃先 ・
を−0,08+w+たけずらして、次のワークの加工寸
法がφ100..00mmとなるように、補正動作を加
ニブログラムPROに対して行い、機構制御部12に指
令する。これと同時に、主制御部2は、領域演算部7を
駆動して、測定された加工寸法が入り込んだ上部補正領
域AMIの、加工目標値M1へ向けての領域拡大を指令
する。
これを受けて領域演算部7は、補正パラメータメモリ9
に予め格納された領域拡大率Xに従って、上部補正領域
AMIを、第2図に示すように、+0.05を越え+0
.10−下から、+0.03を越え+0.10−下に拡
大し、領域メモリ11に格納されている上部補正領域A
MIの値を拡大された値に更新する。この状態で、更に
5個目と6個目のワークの加工及びタッチセンサ15に
よる計測を行うが、上部補正領域AMIは拡大され、従
って非補正領域UMの加工目標値M1からの寸法範囲A
1は縮小しているので、5個目以降のワークについては
、加工寸法がφ100.03mmを越えると直ちに補正
動作が行われ、突発的に、大きな寸法変動が生じても、
加工寸法を公差内に収めるための体制が整うことになる
。第2図の場合、6個目のワークで上部補正領域AMI
に入るので、補正動作が主制御部2により行われる。こ
の際の、補正量には、既に述べたように、補正目標値で
あるその時点の非補正領域UMの中央値(本実施例の場
合、中央値はφ99.99m+n)を基準として補正量
演算部17により演算決定される。更に、この際、再度
、上部補正領域AMIの、加工目標値M1に向けての拡
大動作が領域演算部7により行われ、領域メモリ11内
の上部補正領域AMIの値が、+0.02を越え+0.
10mmJJ、下へ更新される。この更新された値は、
領域演算部7がら領域メモリ11に格納される時点で1
?F9正パラメータメモリ9中で予め設定された限界補
正値MAXと比較され、領域演算部7が演算した新たな
上部補正領域AMIの値が限界補正値MAXより加工目
標値Ml側へ拡大する場合には、それ以上の補正領域A
MIの拡大動作は行わずに、限界補正値MAXを最終的
な補正領域AMIとして採用し、領域メモリ11内に格
納する。
こうして、8個目のワークで更に補正が行われ、また1
0個目のワークでも補正が行われるが、各ワークに加工
の進行に伴って発生する寸法変動VLは、第5図に示す
、固定的な補正領域の場合と同一であるにも係わらず、
1個の不良品も発生することは無い。
なお、上述の実施例は、加工に伴って発生する寸法変動
VLが、第2図に示すように、加工目標値M1に対して
プラス側(マイナス側でも同じ。
熱変位等の影響でマイナス側となることも有る。)の片
方にのみ生じた場合について述べたが、通常の加工では
、ワークの寸法変動VLはどちらが一方の側に片寄るの
が殆どであるので問題は無い。
しかし、麺切削材等で、寸法変動VLが加工目標値M1
に対してプラス側又はマイナス側の両方に変動する場合
も考えられるので、次にそうした場合について説明する
第3図は、図からも明らかなように、寸法変動■Lがプ
ラス側又はマイナス側の両方に発生しているが、この場
合でも本発明による、補正領域AMI、AM2の拡大動
作が有効であることが、第6図に示すように、同一の寸
法変動VL条件で、従来の固定的な補正領域AMI、A
M2を用いた加工に、不良品が出ることを考慮すると明
らかである。なお、各補正領域AMI、AM2の拡大動
作は、第3図からも明らかなように、ワークの加工寸法
が入り込んt!補正領域AMIまたはAM2のそれぞれ
について、当該寸法が入り込んだ時点で、別個に行なわ
れる。
また、ワークのタッチセンサ15等の寸法測定手段によ
る加工寸法の測定動作は、本実施例゛のように、ワーク
の1個毎に行う必要は無く、工具摩耗等の発生程魔に応
じて、10個毎、100個毎等適宜に決定することが出
来る。また、寸法測定手段としては、タッチセンサ15
の他に、レーザ測長器等、非接触形の測定手段等を用い
ることも当然可能である。
更に、補正パラメータメモリ9内に格納される各種パラ
メータは、加ニブログラムPRO等で□指命することも
、またキーボード13を介してオペレータが任意に設定
することも当然可能である。
また、上述の実施例は、補正領域AMI、AM2を拡大
した場合について述べたが、本発明は、ワークの加工状
態に応じて補正領域を変化させることを主眼とするもの
であり、従って、ワークの寸法変動VLによっては、補
正領域AMI、AM2を圧縮させるように構成してもよ
いことは勿論である。更に、本実施例の場合、補正目標
値として、非補正領域UMの中央値を用いた場合につい
て述べたが、補正目標値は、可変値である必要は必ずし
も無く、固定的な加工目標値Ml等を補正目標値として
寸法補正量Kを決定しても良いことは勿論であり、この
場合でも同様の効果が得られる。
(g)0発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、非補正領域U
Mの上下に設けれられる上部補正領域AM1、下部補正
領域AM2等の、加工寸法の補正領域を、加工の進行に
伴って変化させるように構成したので、ワークの加工に
伴って発生する寸法変動VLに対応して、補正領域を、
加工寸法が公差を逸脱しないように適宜調整する乙とが
可能となり、不良品の発生頻度の低い、信頼性の高い加
工方法の提供が可能となる。
また、加工の進行に伴って補正領域を加工目標値に向け
て拡大してゆくことにより、突発的に大きな加工寸法の
変蝙が生じても、拡大された補正領域に基いて、それ以
前に寸法補正が行われる形となるので、加工寸法が公差
を逸脱してしまう危険性を大幅に小さくすることが出来
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による加工制御方法が適用された数値制
御工作機械の一実施例を示す制御ブロック図、第2図及
び第3図は本発明による加工制御方法を用いて加工を行
った場合の、加工の進行状況と不良の発生状態を示す図
、第4図は数値制御工作機械において、寸法公差を有す
る加工に際して設定される、補正領域と非補正領域を示
す図、第5図及び第6図は従来の加工制御方法で加工を
行った場合の、加工の進行状況と不良の発生状態を示す
図である。 1 ・・・数値制御工作機械 B1・・・・・上限 B2・・・・・下限 Ml・・・・加工目標値 UM・・・・・非補正領域 AMI・・・・補正領域(上部補正領域)AM2・・・
補正領域(下部補正領域)出願人  株式会社 山崎鉄
工所 代理人  弁理士  相1)伸二 第4図 (N Σ ぐ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、加工目標値を中心にして上下に加工寸法を補正
    しない非補正領域を有し、更に前記非補正領域と寸法公
    差の上限と下限間に加工寸法を補正する補正領域を設け
    、ワークの加工寸法を測定して、該加工寸法が前記補正
    領域内に入った場合には、ワークの加工寸法を補正して
    、加工寸法が公差を逸脱しないように制御する数値制御
    工作機械における加工制御方法において、前記補正領域
    を、加工の進行に伴って変化させるようにしたことを特
    徴とする数値制御工作機械における加工制御方法。
  2. (2)、補正領域を、加工の進行に伴って、加工目標値
    側に拡大してゆくようにして構成した特許請求の範囲第
    1項記載の数値制御工作機械における加工制御方法。
JP15269384A 1984-07-23 1984-07-23 数値制御工作機械における加工制御方法 Pending JPS6130357A (ja)

Priority Applications (1)

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JP15269384A JPS6130357A (ja) 1984-07-23 1984-07-23 数値制御工作機械における加工制御方法

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JP15269384A JPS6130357A (ja) 1984-07-23 1984-07-23 数値制御工作機械における加工制御方法

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JPS6130357A true JPS6130357A (ja) 1986-02-12

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ID=15546070

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JP (1) JPS6130357A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0452803A (ja) * 1990-06-15 1992-02-20 Murata Mach Ltd 工作機械の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0452803A (ja) * 1990-06-15 1992-02-20 Murata Mach Ltd 工作機械の制御装置

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