JPS6217804A - 工作機械の数値制御方法 - Google Patents

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、回転制御軸を有する工作機械、たとえば、加
工テーブルの水平位置から垂直位置へ旋回中心線を中心
に旋回を行うティルトテーブルを備えた工作機械、また
は、工具を支持する主軸を揺動可能として制御する主軸
を備えた工作機械等の工作機械の数値制御方法に関する
。

［従来技術］ 従来、直交３軸制御の工作機械においては、治具の加工
誤差により生ずる加工原点のオフセット機能、または工
具径の誤差による工具オフセット機能により、直線方向
の誤差の補正は単純に行うことができる。しかし、回転
制御軸を備えた工作機械のようにティルト中心とテーブ
ル中心、またはティルト中心と主軸中心の距離（以下、
機械定数という、）を補正することは制御技術が複雑化
するため、制御装置で行うことはできなかった。

このため、従来は、第１、図に示すようにパートプログ
ラムは、大型計算機内で行うポストプロセッサ処理に機
械定数データを補正して作成した数値制御テープを各数
値制御装置（Ｎ／Ｃ）に供給し、それぞれのマシニング
センタ（Ｍ／’Ｃ）を数値制御して加工を行うのが一般
的であった。

［従来技術の問題点］ 回転制御軸を有する数値制御工作機械ごとに、その機械
ごとに決められた機械定数に合せたＮＣデータを作成す
る必要があった。このため、機械ごとに複数のＮＣデー
タが増し、その管理、運用が煩雑となっていた。

［発明の目的］ ＮＣ側の処理を少なくして、かつ、同一仕様の工作機械
間でのＮＣデータの共用を図ることを目的とする。

［発明の構成Ｊ 本発明は、第２図に示すように、パートプログラムの座
標系におけるデータあるいは基準機械定数（設計値）か
ら計算された機械座標系のＮＣデータを入力とし、その
ＮＣデータの実行前に個々の数値制御工作機械の機械定
数（製作誤差に基づく定数を含む）を用いて、数値制御
装置（Ｎ／Ｃ）内で機械座標系に変更あるいは、補正し
たＮＣデータを計算し、各マシニングセンタ（Ｍ／Ｃ）
を制御することにより、同一仕様の工作機械におけるＮ
Ｃデータの互換性（パレット誤差も含む）を持たせるこ
とを特徴とする。

回転制御軸を有する工作機械の数値制御方法において、 ティルト中心と機械中心との距離を個々の機械の機械定
数とし、その機械のプログラムであるＮＣデータに前記
機械定数の補正を行うことを特徴とする。

［実施例］ 以下、発明の数値制御装置について説明する。

数値制御装置の制御については、次の２通りある。

■パート座標系ＮＣデータを入力とする場合パート座標
系における工具位置と工具軸方向のデータＸ、Ｙ、Ｚ、
Ｉ、Ｊ、Ｋを入力とし、ＮＣ装置にあらかじめストアさ
れている個々の工作機械の機械定数値および必要に応じ
て入力されるパレット、アタッチメント等に関する個別
データを用いて、各軸に対するＮＧ指令データを生成し
、その生成データにしたがって加工を行う。

■、機械座標系ＮＧデータを入力とする場合□テーブル
中心からＡ軸ティルト中心までの距離等の機械定数とし
て設計値を用いて計算した機械座標系ＮＣデータ（Ｘ、
Ｙ、Ｚ、Ａ、Ｂ）を入力とし、ＮＣ装置にあ□らかじめ
ストアされている個々の機械の機械定数値を用いて、そ
れらのＮＣデータを補正し加工を行う。ここにおいて、
Ａ軸とはＸ軸を回転中心とする回転制御軸である。

□なお、機械定数値の他に、必要に応じて、自動あるい
は、手動入力されるパレット、アタッチメントに関する
個別データを用いて、ＮＣデータを補正し加工を行う６ 例えば第３図に示すように、テーブルティルト５軸機の
座標変換を行う場合についてＮＣ装置内の処理を説明す
る。

・・・同′図において、σＦＹ、σＦ、Ｚは各々テール
中心のテーブル中心からの距離（設計値）であり、テー
ブルをＸ軸を旋回中心線としてＡ度旋回した場合に、テ
ーブル上の任意の点ａ（Ｚ＋。

Ｙ　＋　）が点ｂ（Ｚ２．Ｙ２）に移動したとすると、
□次式となる・。

Ｙ２　＝　（Ｙ＋−？５ＦＹ）＊ｃｏｓ　Ａ＋　（Ｚ＋
　−’＝　　　７５ＦＺ）木ｓｉｎ　Ａ＋σＦＹＺ、２
＝　（Ｚ　＋　−？５ＦＺ）　＊ｃｏｓ　Ａ　−（Ｙ　
Ｉ−ｆｉＦＹ）　＊ｓｉｎ　Ａ＋ｆｉＦＺ 実際には、第４図に示すようにテーブルティルト、、中
心とテーブル中心の間にそれぞれ機械製作上の誤差（α
、β）が存在する。ため、テーブル中心ル・ドパ中・心
は、 ◇ＦＹ　’　＝ｆｉＦＹ＋α ？５ＦＺ’＝７５Ｆ’Ｚ＋、８ と、なる。　　　　・・　　　。

几たがって、実際の機械における指令値（２２′、Ｙ２
′）は、 Ｙ２　　’＝　　（Ｙ＋　　−？５ＦＹ−ａ）＊ｃｏｓ
　　Ａ＋、（Ｚ＋−〇ＦＺ−β）木５ｉｎＡ＋？５ＦＹ
＋α＝Ｙ２　−　αｃｏｓＡ＋β５ｒｎＡ＋ａＺ２　’
　＝　（Ｚ＋−ｎＦＺ−β）木ｃｏｓＡ−（Ｙ＋−′ｃ
５ＦＹ−ａ）＊５ｉｎＡ＋ｎＦＺ＋β＝Ｚ２＋ａｓｉｎ
Ａ−βｃｏｓ　　Ａ＋βここで、前記基準座標系を機械
側の座標系に変換する手順について説明する。第５図は
コンピュータ側の基準座標系、第６図は機械側の座標系
で記号Ｓは切削工具を装着した主軸である。

今、ＹＺ軸に対して第５図から第６図の状態に座標変換
（ＹＺＲＯＴという）すると、第５図の座標値ＣＸ、Ｙ
、Ｚ、Ａ、Ｂ）は第６図ノ座標値（ＸＭ　、ＺＭ　、Ｙ
Ｍ　、ＡＭ　、ＢＭ）　と変換さｈる。

したがって、機械側での誤差補正指令値（ＹＭ　’　、
　ＺＭ　’）は、 ＹＦＩＩ　’　＝ＹＭ−ａｃｏｓ　Ａ−β５ｉｎＡ＋ｃ
ｔＺＭ　’　＝ＺＭ＋ａｓｒｎ　Ａ−Ｂｃｏｓ　Ａ＋Ｂ
となる。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、ＮＣ側の処理能力
を少なくして、かつ同一仕様の工作機械間でのＮＣデー
タの共用を図ることにより、パートプログラムおよびデ
ータ管理の負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のボスプロセッサによる処理を示すフロー
チャート、第２図は本発明の処理を示すフローチャート
図、第３図はテーブルをＸ軸を中心としてＡ度旋回した
場合の座標の変換を示す図、第４図はテーブル上の誤差
位置を示す説明図、第５図および第６図は座標変換図で
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転制御軸を有する工作機械の数値制御方法にお
   いて、 ティルト中心と機械中心との距離を個々の機械の機械定
   数とし、その機械のプログラムであるＮＣデータに前記
   機械定数の補正を行うことを特徴とする工作機械の数値
   制御方法。
2. （２）ティルト中心と機械中心とを、それぞれ水平テー
   ブルまたは垂直テーブルに対し旋回する旋回中心とテー
   ブル中心としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の工作機械の数値制御方法。
3. （３）ティルト中心と機械中心とを、それぞれ工具を支
   持する揺動可能な主軸の主軸ティルト中心と主軸軸線と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の工作
   機械の数値制御方法。