JPS624438Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS624438Y2 JPS624438Y2 JP1980059144U JP5914480U JPS624438Y2 JP S624438 Y2 JPS624438 Y2 JP S624438Y2 JP 1980059144 U JP1980059144 U JP 1980059144U JP 5914480 U JP5914480 U JP 5914480U JP S624438 Y2 JPS624438 Y2 JP S624438Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis direction
- group
- spindle
- displacement
- main shaft
- 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
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は旋盤の主軸の熱変位を補正する装置
に関する。一般に機械が長時間運転されるときの
主軸の熱変位による挙動は、外界の温度条件・運
転中の連続・不連続の度合更には切削条件におい
ても影響され極めて複雑であり、又主軸中心線は
ベツドの案内面と平行に移動しないことが多い。
従つて主軸工作物側先端の熱変位のみを検出して
補正するのでは精度的にきびしく要求されるとき
には、満足できる結果を得るに至らないものであ
る。
に関する。一般に機械が長時間運転されるときの
主軸の熱変位による挙動は、外界の温度条件・運
転中の連続・不連続の度合更には切削条件におい
ても影響され極めて複雑であり、又主軸中心線は
ベツドの案内面と平行に移動しないことが多い。
従つて主軸工作物側先端の熱変位のみを検出して
補正するのでは精度的にきびしく要求されるとき
には、満足できる結果を得るに至らないものであ
る。
この考案は上記に鑑みなされたもので主軸中心
線の変位量を主軸の前端と後端の両側において刃
物台の移動するＸ軸方向とこれと直角のＹ軸方向
の２方向測定しその変位より平行度を算出して、
工具の主軸々線方向の切削位置に対応して時々
刻々の切り込み補正量を求めこれにより工具の切
込量補正を行なわせる装置を提供しようとするも
のである。
線の変位量を主軸の前端と後端の両側において刃
物台の移動するＸ軸方向とこれと直角のＹ軸方向
の２方向測定しその変位より平行度を算出して、
工具の主軸々線方向の切削位置に対応して時々
刻々の切り込み補正量を求めこれにより工具の切
込量補正を行なわせる装置を提供しようとするも
のである。
次にこの考案の実施態様を図面に基づき説明す
る。脚１の上面に設けられた主軸台２には水平に
主軸３が回転可能に軸承されており、先端に固着
されたチヤツク４に工作物５が把持される。
る。脚１の上面に設けられた主軸台２には水平に
主軸３が回転可能に軸承されており、先端に固着
されたチヤツク４に工作物５が把持される。
主軸３は例えばDCモータ等で無段階に変速さ
れ、回転数は工作物の直径・材質・工具の種類に
よつて適宜選択される。そして発熱による熱変位
は主軸台取付面の状態によつて必ずしも一定では
ないが一般には前端部の変位が大きいものであ
る。主軸３と平行して水平・垂直或いは傾斜した
ベツドが設けられるが、本例で垂直ベツド６が主
軸台２の背面側の脚上に設けられている。このベ
ツドは主軸方向即さＺ軸方向に延びる垂直案内面
７が形成せられ、これに装架されたＺ軸方向に移
動される往復台８が送りねじ９を介して数値制御
で駆動されるサーボモータ１０によつて移動され
る。往復台８上には横送り台１１が切込方向のＸ
軸方向に移動可能に載置されており、送りねじ１
２を介して前記モータと同じサーボモータ１３に
よつて移動される。この横送り台１１は旋回位置
決めされるタレツト刃物台１４が設けられてお
り、締着された複数の工具１５の中より選択され
た工具が切削に関与する。又前記ベツド６の案内
面７には主軸３の両端位置において、垂直面内即
ち横送り台のＸ軸方向に上下動可能に測定器１６
ａ・１６ｂがそれぞれ固設されている。この測定
器１６ａ，１６ｂは検測指令によつてエアシリン
ダー１７ａ，１７ｂへの圧力空気の送給により先
端の測定子１８ａ，１８ｂ（図示せず）は主軸の
後端並びに前端に接触して計測する位置まで下降
される。そして測定子が主軸３の両側より挾むこ
とにより、主軸中心線の水平方向即ちＹ軸方向の
位置を測定する。同様に測定器１９ａ，１９ｂが
前記測定器とＺ軸方向の同じ位置でＹ軸方向に進
退可能にベツド６に設けられている。この測定器
もエアシリンダー２０ａ，２０ｂ（図示せず）に
よつて先端の測定子２１ａ，２１ｂが主軸３に接
触する位置迄前進させられる。そして測定子２１
ａ，２１ｂが主軸端を挾んで主軸中心線の上下即
ちＸ軸方向位置を測定する。２３ａ，２３ｂ及び
２４ａ，２４ｂは測定器１６ａ，１６ｂ及び測定
器１９ａ，１９ｂの加工に入る前の最初の測定値
を記憶するレジスタでこの初期値は機械の固有の
値であるため、場合によつては測定値でなく固有
値としてマニユアルインプツトしておいてもよ
い。２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂは途中に
おいて検測指令が出されて測定されたときの各測
定器の値と前記レジスタ２３ａ，２３ｂ及び２４
ａ，２５ｂの値とをそれぞれ演算させて△Xr・
△Xf及び△Yr・△Yfを求める演算器である。測
定値の零点を前記の固有の値の位置に一致させて
おけばこのレジスタ及びこの演算器は不要とな
る。２７ａ，２７ｂ及び２８ａ，２８ｂは前記演
算値を記憶するレジスタ、、２９は前記レジスタ
の記憶値と工具のＺ軸方向の現在位置検出器２２
よりの現在値を入力して工具の主軸方向即ちＺ軸
方向の位置に対応した切込補正量を算出する補正
量算出器、３０は工具のＸ軸方向の指令値と前記
演算された補正量とを演算させて実際の指令値と
する演算器、３１はこの実際の指令値に基づきＸ
軸送りモータ１３を駆動する駆動回路である。
れ、回転数は工作物の直径・材質・工具の種類に
よつて適宜選択される。そして発熱による熱変位
は主軸台取付面の状態によつて必ずしも一定では
ないが一般には前端部の変位が大きいものであ
る。主軸３と平行して水平・垂直或いは傾斜した
ベツドが設けられるが、本例で垂直ベツド６が主
軸台２の背面側の脚上に設けられている。このベ
ツドは主軸方向即さＺ軸方向に延びる垂直案内面
７が形成せられ、これに装架されたＺ軸方向に移
動される往復台８が送りねじ９を介して数値制御
で駆動されるサーボモータ１０によつて移動され
る。往復台８上には横送り台１１が切込方向のＸ
軸方向に移動可能に載置されており、送りねじ１
２を介して前記モータと同じサーボモータ１３に
よつて移動される。この横送り台１１は旋回位置
決めされるタレツト刃物台１４が設けられてお
り、締着された複数の工具１５の中より選択され
た工具が切削に関与する。又前記ベツド６の案内
面７には主軸３の両端位置において、垂直面内即
ち横送り台のＸ軸方向に上下動可能に測定器１６
ａ・１６ｂがそれぞれ固設されている。この測定
器１６ａ，１６ｂは検測指令によつてエアシリン
ダー１７ａ，１７ｂへの圧力空気の送給により先
端の測定子１８ａ，１８ｂ（図示せず）は主軸の
後端並びに前端に接触して計測する位置まで下降
される。そして測定子が主軸３の両側より挾むこ
とにより、主軸中心線の水平方向即ちＹ軸方向の
位置を測定する。同様に測定器１９ａ，１９ｂが
前記測定器とＺ軸方向の同じ位置でＹ軸方向に進
退可能にベツド６に設けられている。この測定器
もエアシリンダー２０ａ，２０ｂ（図示せず）に
よつて先端の測定子２１ａ，２１ｂが主軸３に接
触する位置迄前進させられる。そして測定子２１
ａ，２１ｂが主軸端を挾んで主軸中心線の上下即
ちＸ軸方向位置を測定する。２３ａ，２３ｂ及び
２４ａ，２４ｂは測定器１６ａ，１６ｂ及び測定
器１９ａ，１９ｂの加工に入る前の最初の測定値
を記憶するレジスタでこの初期値は機械の固有の
値であるため、場合によつては測定値でなく固有
値としてマニユアルインプツトしておいてもよ
い。２５ａ，２５ｂ及び２６ａ，２６ｂは途中に
おいて検測指令が出されて測定されたときの各測
定器の値と前記レジスタ２３ａ，２３ｂ及び２４
ａ，２５ｂの値とをそれぞれ演算させて△Xr・
△Xf及び△Yr・△Yfを求める演算器である。測
定値の零点を前記の固有の値の位置に一致させて
おけばこのレジスタ及びこの演算器は不要とな
る。２７ａ，２７ｂ及び２８ａ，２８ｂは前記演
算値を記憶するレジスタ、、２９は前記レジスタ
の記憶値と工具のＺ軸方向の現在位置検出器２２
よりの現在値を入力して工具の主軸方向即ちＺ軸
方向の位置に対応した切込補正量を算出する補正
量算出器、３０は工具のＸ軸方向の指令値と前記
演算された補正量とを演算させて実際の指令値と
する演算器、３１はこの実際の指令値に基づきＸ
軸送りモータ１３を駆動する駆動回路である。
補正量算出器２９においては次の演算が行なわ
れる。第４図において、 ／＋Ｚ＝△Ｘｆ−△Ｘｒ／△Ｘｚ−△Ｘｒ ∴△Xz＝△Xf＋△Ｘｆ−△Ｘｒ／×z……(1) 同様に ／＋ｚ＝△Ｙｆ−△Ｙｒ／△Ｙｚ−△Ｙｒ △Yz＝△Yf＋△Ｙｆ−△Ｙｒ／×z ……(2) 第５図において Ｒ＋δ＝△Xz＋√2−△2 δ＝△XZ−Ｒ＋√2−△2 ……(3) (1)，(2)，(3)式より、 なお、 △Xr……主軸後端のＸ軸方向の変位量 △Xf……主軸前端のＸ軸方向の変位量 △Yr……主軸後端のＸ軸と直角のＹ軸方向の変
位量 △Yf……主軸前端のＸ軸と直角のＹ軸方向の変
位量 ……前端・後端の測定器間距離 ｚ……主軸前端測定点からＺ軸方向の工具の切
削点迄の距離である。
れる。第４図において、 ／＋Ｚ＝△Ｘｆ−△Ｘｒ／△Ｘｚ−△Ｘｒ ∴△Xz＝△Xf＋△Ｘｆ−△Ｘｒ／×z……(1) 同様に ／＋ｚ＝△Ｙｆ−△Ｙｒ／△Ｙｚ−△Ｙｒ △Yz＝△Yf＋△Ｙｆ−△Ｙｒ／×z ……(2) 第５図において Ｒ＋δ＝△Xz＋√2−△2 δ＝△XZ−Ｒ＋√2−△2 ……(3) (1)，(2)，(3)式より、 なお、 △Xr……主軸後端のＸ軸方向の変位量 △Xf……主軸前端のＸ軸方向の変位量 △Yr……主軸後端のＸ軸と直角のＹ軸方向の変
位量 △Yf……主軸前端のＸ軸と直角のＹ軸方向の変
位量 ……前端・後端の測定器間距離 ｚ……主軸前端測定点からＺ軸方向の工具の切
削点迄の距離である。
この構成において加工に先だち主軸中心線位置
を各測定器により測定し、測定値をレジスタ２３
ａ，２３ｂ及び２４ａ，２４ｂに記憶させる。検
測指令が出されて各測定器の値を演算器２５ａ，
２５ｂ及び２６ａ，２６ｂに入力し先のレジスタ
値との演算を行なわせて△Xr・△Xf及び△Yr・
△Yfを求めこの値を各レジスタ２７ａ，２７
ｂ，２８ａ，２８ｂに記憶させる。切削工具の現
在位置と各レジスタ値を補正量算出器２９に入力
して工具位置に対応した時々刻々の補正量δを求
めて工具位置指令値と演算させて補正後の実際の
工具位置指令値を駆動回路３１に送りモータ１３
を駆動して刃物台の位置の制御する。測定器によ
る測定は一定の加工個数を終了した時点或いは運
転時間による変位の実験データをもとに測定間隔
を決定するものである。
を各測定器により測定し、測定値をレジスタ２３
ａ，２３ｂ及び２４ａ，２４ｂに記憶させる。検
測指令が出されて各測定器の値を演算器２５ａ，
２５ｂ及び２６ａ，２６ｂに入力し先のレジスタ
値との演算を行なわせて△Xr・△Xf及び△Yr・
△Yfを求めこの値を各レジスタ２７ａ，２７
ｂ，２８ａ，２８ｂに記憶させる。切削工具の現
在位置と各レジスタ値を補正量算出器２９に入力
して工具位置に対応した時々刻々の補正量δを求
めて工具位置指令値と演算させて補正後の実際の
工具位置指令値を駆動回路３１に送りモータ１３
を駆動して刃物台の位置の制御する。測定器によ
る測定は一定の加工個数を終了した時点或いは運
転時間による変位の実験データをもとに測定間隔
を決定するものである。
以上詳述したように主軸の前後端においてＸ
軸・Ｙ軸の２方向の位置を求めて初期値よりの主
軸の熱変位量を算出し工具の主軸々線方向の切削
位置に対応して時々刻々に切り込み量の補正する
ようになしたので複雑な熱変位並びに外界条件の
変化に対しても常に正確な円筒度をもつ加工を行
ない得るものであり、特に長い工作物に対して効
果は大きいものである。
軸・Ｙ軸の２方向の位置を求めて初期値よりの主
軸の熱変位量を算出し工具の主軸々線方向の切削
位置に対応して時々刻々に切り込み量の補正する
ようになしたので複雑な熱変位並びに外界条件の
変化に対しても常に正確な円筒度をもつ加工を行
ない得るものであり、特に長い工作物に対して効
果は大きいものである。
第１図は測定装置を装備した旋盤の正面図、第２
図は同側面図、第３図は制御のブロツク線図、第
４図・第５図は変位量を算出する説明図である。 １６ａ，１６ｂ……測定器（第１測定器群）、
１９ａ，１９ｂ……測定器（第２測定器群）、２
２……主軸方向の工具の現在位置検出器、２５
ａ，２５ｂ……第１演算手段群、２６ａ，２６ｂ
……第２演算手段群、２７ａ，２７ｂ……第１レ
ジスタ群、２８ａ，２８ｂ……第２レジスタ群、
２９……補正量算出器。
図は同側面図、第３図は制御のブロツク線図、第
４図・第５図は変位量を算出する説明図である。 １６ａ，１６ｂ……測定器（第１測定器群）、
１９ａ，１９ｂ……測定器（第２測定器群）、２
２……主軸方向の工具の現在位置検出器、２５
ａ，２５ｂ……第１演算手段群、２６ａ，２６ｂ
……第２演算手段群、２７ａ，２７ｂ……第１レ
ジスタ群、２８ａ，２８ｂ……第２レジスタ群、
２９……補正量算出器。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 主軸台以外の固定位置に設けられて、主軸台に
軸承された主軸の両端部において刃物台の移動す
るＸ軸方向の位置を検出する第１測定器群と、同
じく前記Ｘ軸方向と直角のＹ軸方向の位置を検出
する第２測定器群と、 前記第１測定器群の測定値をもとに主軸の両端
部のＸ軸方向の各変位を算出する第１演算手段群
と、該第１演算手段群の各演算値を記憶する第１
レジスタ群と、 前記第２測定器群の測定値をもとに主軸の両端
部のＹ軸方向の各変位を算出する第２演算手段群
と、該第２演算手段群の各演算値を記憶する第２
レジスタ群と、 主軸軸線方向の刃物台の現在位置を算出する検
出器と、 該検出器で検出した主軸軸線方向の刃物台の現
在値と前記第１レジスタ群で記憶した主軸両端部
のＸ軸方向の変位量と第２レジスタ群で記憶した
主軸両端部のＹ軸方向の変位量とに基づき工具の
主軸軸線方向の切削位置に対応して時々刻々の切
り込み補正量を算出する算出手段とを含んでなる
ことを特徴とする旋盤の主軸熱変位補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980059144U JPS624438Y2 (ja) | 1980-04-30 | 1980-04-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1980059144U JPS624438Y2 (ja) | 1980-04-30 | 1980-04-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56160747U JPS56160747U (ja) | 1981-11-30 |
| JPS624438Y2 true JPS624438Y2 (ja) | 1987-01-31 |
Family
ID=29653613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1980059144U Expired JPS624438Y2 (ja) | 1980-04-30 | 1980-04-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS624438Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02156307A (ja) * | 1988-12-08 | 1990-06-15 | Fanuc Ltd | 数値制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146484A (en) * | 1974-10-19 | 1976-04-20 | Daihatsu Motor Co Ltd | Kosakukikai niokeru koguichihoseihoho |
-
1980
- 1980-04-30 JP JP1980059144U patent/JPS624438Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5146484A (en) * | 1974-10-19 | 1976-04-20 | Daihatsu Motor Co Ltd | Kosakukikai niokeru koguichihoseihoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56160747U (ja) | 1981-11-30 |
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