JPS63139655A - 研削機械等の制御に用いる軸制御データを得る方法及び装置 - 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 本発明は概して工作機械の制御に使用する座標軸制御デ
ータを生成するための方法及び装置に関し、特に、カム
シャフトを研削するための研削機械の制御に使用する座
標軸制御データを生成するための方法及び装置に関する
。

工作機械制御　工作機械制御技術の進展は機械制御能力
の劇的な増加によってなされ、特に過去２５年間は著し
かった。実際、多くの工作機械の熟練者は過去数１０年
に亘る製造力及び製品の品質向上における大きな進歩は
、工作機械制御の能力の速いペースの向上によるとして
いる。

多くの工作機械（例えば旋盤）の基本的形態は長年の間
、十分には変っていなかったが、数値制御、コンピュー
タ数値制御及び関連した能力の向上が行われ、製造に用
いられる方法に大きな変化をもたらし、製造コストに大
変な影響を見せた。

数値制御（ＮＣ）、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）及
び群創御（ＤＮＣ）は製造工業に、製品の設計及び製造
において新しく、また、自由度の大きなことが行える能
力をもたらした。

この新しい自由度は非常に高い品質と信頼性を備えた複
雑な工程を必要とする自動製造能力によって示される。

工場におけるＮＣの導入は部分的な設計の融通性に劇的
な影響を及ぼした。例えば、ＮＣ工作機械が用いられる
と、より正確な試作品を製造することができる。一部が
製造されるとき、もしＮＣ装置を用いるならば近接部分
の公差が保持される。

輪郭能力を有する数値制御機械は、異形工具にかかるコ
スト除去に経済的に用いることができる。これらの特殊
工具を除去することによって、設計変更する設計の融通
性が大変簡単化される。はとんどの場合、設計変更はプ
ログラムの部分的変更及び機械を制御するテープ又は別
のプログラム記憶媒体の変更を意味する。

新しく設計が導入されるとき、経済的に可能な限り早く
その設計の実際の機器を見せることが技術部門では有利
である。数値制御はこのリードタイムを特殊な工具及び
取り付は具の必要性を除去したことで、短かくした。こ
れは設計者が彼の設計を再検討し、如何なる技術及び設
計変更も短期間のうちに行うことを可能にし、従って、
製図板上のものから完成品に至るまでの時間を減少させ
る。

数値制御された工作機械で製造されるパーツは、在来の
手段によるものよりも実際の技術設計に近いものになっ
ている。このことの大きな理由は、部品の製造及びその
最中における判断が工作機械を操作する者の手からパー
トプログラマ−（Ｐ！ｒｔ　ＰｒｏＢｘｍｍｕ）の手に
委ねられていることである。機械のオペレータはオペレ
ーションの順序又は使用される工具については殆ど或い
は全く制御しない。制御テープ或いは別のプログラム記
憶媒体中に設計され、また、使用される工具に設計され
た公差は全ての部分にくり返される。これらの特徴は製
造一貫性をもたらす。

ＮＣの使用により得られるもう１つの重要な利益は、将
来、サービスのためだけに製造されるパーツが、製品が
初めに製造されたとき正規の製造操業中に作られたパー
ツと同じ物になるということである。これは将来サービ
スに使用されるどのパーツも、その寿命を通じて一貫し
た製造仕様が確立されることが可能になる。

数値制御された工作機械による製造の最重要な利点の１
つは、設計者の立場から言うと、即座にかつ、経済的に
製造できる部品を設計することができる能力である。こ
のことは、しばしば形状カッターを必要とする在米の工
作機械の要求と対照的である。多くの場合、今日では輪
郭能力を備えた機械で即座に、かつ、経済的に製造され
るパーツを製造するＩ；めに、以前は特殊機械が必要と
された。

カム研削　現代の製造装置には殆んど形状限定された多
数のカムが必要になっている。これらのカムの摩擦を減
じるために、それらのカムの表面はしばしば硬化されて
研削される。研削は内燃機関用のディストリビュータ−
カムのようにこのようなカムを仕上げる。カムではない
が、内燃機関のピストンはオーバルの形状であり、それ
故、カム研削技術によって仕上げられる。

最も重要なカム研削の高生産アプリケーションは、自動
車のエンジンのカムシャフトのローブ（１ｏｂｅ）の輪
郭である。

従来技術のカム研削機の大部分はそれ自身カム作動され
ている。この結実現われる１つの問題は製品のカムの適
切な輪郭を作るためのマスターカムと従動部の形状設計
にある。もう１つの問題は、輪郭の同じ物に関する研削
工程において特性を合わせることにある。第３の問題は
研削工程の効果を補正するためのツーリング（ｔｏｏｌ
１０）の変更にある。

カムは相当大きい半径の研削ホイールによって形状生成
されるが、そのカムは極めて異なった曲率のタペットを
作動する。この違いはマスターカムの輪郭に合わせられ
ねばならない。自動車エンジンのタペットは直線的に動
くが、一方、カム輪郭は典型的には揺動動作により作ら
れる。従って、タペット持ち上げの形状変化のデータが
必要とされる。所望の輪郭は高加速度及び加速度の変化
のステイープ（ｓｔｅｅｐ）率を必要とすることもある
。カム研削機生成機構はこのような輪郭に応答すること
が可能でなければならない。

都合の良いように、カムシャフトはカムが生成されてい
る間、概して一定の角速度で回転させられている。これ
はカムのまわりの様々な加工速度を引き起し、研削動作
に影響を及ぼす。

一定の回転速度でも、ローブの斜面は非常に短い時間、
研削ホイールの近くをスイープ（ｓｗｅｅｐ）する。例
えば、カムの周囲の１／４又は１１５を表わす斜面がホ
イールと３〜５％の時間だけ接触することもある。もし
斜面が平坦ならば、研削時間はゼロに近づく。

研削は中央部、中央部の上或いは中央部の下でなされる
こともある。これは研削アクション及びカム研削機構に
加えられる力に影響を及ぼす。いくつかの機械は可変ワ
ークヘッド回転速度が利用できる。予めプログラムされ
た入力をワークヘッド駆動サーボモータに用いることに
より、研削力をカムプロファイル沿って等しく分配する
ために、カムシャフトの回転速度内テワークヘッドの回
転速度が変化する。この特性は潜在的研削火傷を減少し
、カムのプロファイルの精度を高める。

ホイール摩擦の結果は、輪郭及び研削アクションにおけ
る変化となる。例えば、ホイールの直径方向の２　”　
（５０ａｖ＋）の摩耗はカムの斜面を約０．００２“（
０，０５ａ＋ｍ）　　“厚＜″する。

研削ホイール直径内の過度の変化により引き起されるカ
ム精度及び固有のプロファイルの変化を改善するために
、特別に作られたカム研削機に適切な真及びドレス（ｄ
ｒｅｓｓ）キュービック窒化はう素が備え付けられてお
り、これは市販の物が入手できる。キュービック窒化は
う素研削ホイールの新しいものと摩耗したものの直径方
向の小さな変化が、ホイールの使用寿命を通じたカムプ
ロファイルのよりよい一貫性を提供する。これらの重要
な要素に加えて、工程における多くの別の変化が研削機
のツーリングを高度に特殊化したエンジニアリング技術
にする。

自動カム研削機は、ケーブルがロックバー（ｒｏｃｋ−
ｂｚｒ）　機械、すなわち、工作物の各回転により工作
物をホイールに近づけ又、離す機械を備えていることを
除くと、円筒研削機と同様である。工作物支持センタ及
び振れ止めがロッカーバーに取り付けられている。揺動
がカム輪郭の生成を可能にする。

ワークヘッドの内側で工作軸がマスターカムを備え、カ
ムシャフト上の各ローブに対するものが研削されている
。マスターカムローラが適切なマスターカムと接触され
ている。１つのローブが研削されると、テーブルは横へ
移動して次のローブをホイールの前へもってくる。同時
に、マスターカムローラは次のマスター力を指示される
。従って、カムローブは連続的にシャフトを摩滅させる
。

輪郭生成上に加えて、カム研削機はカムに軸線方向のわ
ずかなテーパー（数分の角度）をつけることを要求され
る。そのテーパーは連続するローブ上に互い違いの方向
につけてもよい。

これは、テーブルの各インデックスの基盤に関してホイ
ールを前後にスライドさせる族回によって達成される。

カムシャフトは機械の中央部に取り付けられ、回し金に
よって駆動されている。振れ止めが中間ベアリング上に
備えられ、それは通常従来の操作で研削される。時には
２つの振れ止めが長いシャフト上に使用されている。駆
動速度は輪郭によって加えられる加速度のために比較的
低い（粗削りには８０〜１６０　ｒｐｍ、仕上げには２
０＝５Ｏｒｐｍ）。

カム研削において、限界寸法はリフト及び角回転のリフ
トの変化率である。加工サイズ（基礎円直径）は限界が
なく、サイズは単にホイールスライドにポジティブスト
ップ（ｐｏｓｉＬｉｖｃｓｌｏｐ）を与えることで制御
される。高い精度のＩ；めに研削機には自動サイズコン
トロールが備わっているが、研削の複雑さ及び機械制御
の応答時間のために、生産性のわずかなロスが見込まれ
る。

カムからカムへのホイールの摩耗は工作台をわずかに回
転することによって調節される。そして、ホイールの摩
耗及び仕上げの全ての影響は各トゥルーイング（ｔｒ＋
＋１ａｔ）の後に補われる。

マスターカム及び研削機の特性が得られる輪郭を決定す
る。公差は十分の数インチ （約０．００６ｍｇ＋）で、各吸入カム及び各排気カム
は他のものと同様でなければならない。これはマスター
カム、機械及び研削工程に良い繰り返し精度を必要とす
る。

輪郭の繰り返し精度の低下の原因の１つは、ホイールの
摩耗による曲率の増加である。この影響は２４”（６１
０ｓ＋ｍ）の直径のホイールでわずかｌ“（２５，４＋
＊ｍ）の直径方向の摩耗が許されるといった場合には、
非常に危険である。

ホイールの有効寿命を延ばし、輪郭繰り返し精度を更に
改善するために、マスターカムの追加のセットがワーク
ヘッドに与えられてもよい。

例えば、ｖ８エンジンのカムシャフトは１６のローブを
有し、カム研削機には通常１６個のマスターカムが与え
られる。選択として、３２個のカムを有するマスターカ
ムスピンドルを与えることができる。これらのうち１６
個は現ホイールで正確な輪郭に研削され、他の１６個は
ホイールが部分的に摩耗したとき、適切な形状を生成す
る。ホイールがその有効寿命の半分に達すると、マスタ
ーカムローラは１組のマスターカムから別の組に置き換
えられる。

自動カムシャフト研削機はｖ８自動車エンジン用のカム
シャフトを（ｌ造したローブから仕上った輪郭まで）５
分以内で研削することができる。これらの機械はそれら
の適用に特殊化され、１つの特別なカムシャフトのため
に加工される。試作型カムシャフトは数値制御研削機で
作られ、また、数値制御はマスターカムの製造工程に適
用されてもいる。

従来技術はカムプロファイルを機械加工するためのプロ
ファイル機械加工装置を有し、該装置は軸線制御ユニッ
トを有する３つのマイクロプロセッサを有する。１つの
メモリーは３つの異なるファイル（（ｉｌｅｓ）を有す
る。第１のファイルは生成される各形状に対する極座標
情報を記憶し、第２フアイルは装置の生成された形状に
関する装置固定情報を収容し、第３フアイルはコンポネ
ント（ｃｏｍｐｏｓｅ＋＋Ｌ）速度情報及び第１フアイ
ル内に記憶されたプロファイルからのプロファイル選択
を収容する。マイクロプロセッサの１つは装置の形状を
生成するカムを作るようにプログラムされ、マスターカ
ム従車り７トデータを軸線コントロールユニットによっ
て使用される形状を引き出すコンポネント内に指定され
るように変換する。１ｇ８５年２月２６日に与えられた
米国特許第４，５０１，０９３号（“ｐｒｏｆｉｌｅｍ
ｉｍｃｈｔｎ＋ｕ　ＡｐｐｓｔａＬｕｓ”）はこのよう
な従来技術の例である。

従来技術はまた、カム研削機械のための数値制御器をも
有し、該数値制御器はカムの角度位置に対応するカムの
プロファイルデータを記憶するためのメモリーを有して
いる。カムの回転スピードを示す回転速度命令を生成し
、カムの回転の単位角度ごとの研削ホイールの速度率を
示す速度率命令を生成するように、メモリーからのプロ
ファイルデータの読み出しのためのデータプロセッサが
与えられている。回転速度命令と速度率命令は、カムの
側部が研削機されるとき、カムの回転速度と研削ホイー
ルの速度率が減少するように調整されている。１９８３
年８月２３日に発行された米国特許第４，４００，７８
１号の”Ｎｕｍｅｒｉｃｉｌ　Ｃｅ＋＋Ｌｒｏｌｌｅｒ
　ｆｏｒ　Ｃａｎ　ＧｒｉａｄｉＢＭａｃｋｉａ＠”は
このような従来技術の例である。

＾遅Ｏａｔ＊ 本発明の利点は第１及び第２駆動軸制御器によって使用
される軸線制御データを生成するための方法及び装置を
提供することである。前記第１及び第２駆動機構を制御
器は、工作機械の第１及び第２駆動機構を制御し、該駆
動機構は各々、比較的費用効率の良い方法で工作物を提
供する。

本発明のもう１つの利点は、例えば、マスターカムを必
要とせずに機械のステーションでカムシャフトのような
工作物の機械加工の制御をする工作機械の第１及び第２
駆動機構を制御するための方法と装置を提供することで
ある。

本発明の方法は、工作機械の座標フレームに対する工作
物の座標フレームに関するカイネティックモデル（ｋｉ
＠ｅｔｉｃ　ｍｏｄｓｌ）を生成するステップから成る
。工作ステーションで工作される工作物の少なくとも一
部の所望の輪郭に関するデジタル信号がデジタル化した
機械加工データを得るために生成される。機械加工デー
タに近似する微分方程式が決定される。各々の制御され
る座標軸に座標制御データを提供することに使用するた
めの位置制御関数を含む座標制御関数を得るために、最
後に、変換アルゴリズムがカイネティックモデルと微分
方程式によって実行される。

本発明の装置は座標制御データを生成し、工作機械を制
御するために前記方法のステップの各々を実行するため
の装置を有する。

好適には、工作機械は回転カムシャフトに関して動く研
削ホイールの使用により、研削ステーションでカムシャ
フトを研削する研削機械から成る。

前記のような方法及び装置の使用から生じる別の利点は
数多くある。例えば、その装置と方法は確かで費用効率
の良い方法で極めて高い公差で自動的に製品の製造する
ことができる。このような方法及び装置は、自動車エン
ジン用のカムシャフトのような製品の大量生産での使用
に特に有益である。

また、ＮＣの使用は、初めにマスターカムを造る必要な
しに部分設計の融通性に劇的な影響を与える。この方法
及び装置は更に、技術設計からとのグロトタイプが出来
るまでの時間の遅れを短縮する。更にまた、設計者は比
較的短い期間に彼又は彼女の設計を再検討し、何らかの
必要な技術変更及び設計変更をすることができる。

本発明の上記及び他の利点及び特徴は、以下の発明の詳
細な説及び添付する図面によって容易に明らかとなる。

好適実施例 ここで図面を参照すると、第１図には本発明の方法及び
装置の制御の下で工作機械によって造られる工作物が図
示されている。特に第１図は自動車のカムシャフト（数
字１０で示している）を図示しており、複数の吸気バル
ブローブ１２と排気バルブローブ１４を有し、該バルブ
は各々カムの軸線方向１６に沿って間隔を取って配置さ
れている。カムローブ１４及び１６は本発明の方法及び
装置によって制御された研削機械によって研削される。

カムシャフト１０にはその一端に燃料ポンプ偏心輪１８
を有し、もう一方の端部にディストリビュータ駆動ギア
２０が設けられている。

第２図には１つの吸入カムローブ１２と１つの排気カム
ローブ１４の側面図が描かれている。

カムローブ１２及び１４のどちらもθ変位置にあり、そ
の位置はカムローブ１２及び１４の各々の外周が座標軸
１６から最も遠くにあり、Ｘ軸２２上にある。自動車の
７オロア（ｌｏｌｌ＋ｖｅｒｓ）（図示せず）がＯ変位
置にあるカムローブ１２及び１４上に乗っているとき、
自動車エンジンの吸入及び排気バルブは各々全開になっ
ている。

０変位置からのカムローブ１２及び１４の回転の方向に
依存して、カムローブ１２及び１４は７オロアを介して
各吸入及び排気バルブを開くか又は閉じる。

第３１及び３ｂ図には７オロアリフトを示すカムリフト
データを図表で示してしいる。カムリフトデータは各々
、カムローブ１２及び１４のカムリフト断面の輪郭に関
連している。カムリフトデータは典型的にはカムシャフ
ト形状に特定され、吸入及び排気バルブに対する７オロ
アリフトを示す。例えば、０変位置でカムリフト断面の
高さは最高となり、カムローブ１２及び１４がその０変
位置から回転されるに従い、それらの各カムリフト断面
の高さはカムリフト断面が消滅するまで徐々に減少する
。第３！及び３ｂ図に示されるように、カムリフトデー
タはカムシャフト１０に対する直径０．７０“のインラ
イン（ｉ＠−１ｉｎｅ）ローラフォロアーに関して示さ
れている。しかし、フラット又はポイント７オロアーも
使用できることを理解されたい。

吸入カムローブ１２及び排気カムローブ１４の各々の半
閉じ状態に関するカムリフトデータは、各々、典型的に
はそれらの半開き状態に関するカムリフトデータと同じ
である。これは第２図にもＸ軸２２に関するカムローブ
１２及び１４のカムリフト断面の対称図によっても示さ
れている。カムローブ１２及び１４のカムリフト断面は
極めて高い公差で研削されねばならない。例えば、カム
リフト断面は５ケタの有効数字を有する寸法に研削され
ねばならない。

第４図には工作機械を制御するための制御装置（数字２
６で示す）のブロック線図が示されている。その工作機
械は生産基礎の第３１及び３ｂ図に例示されたデータに
従って、カムシャフト１０のカムローブ１２及び１４を
研削する研削機械である。制御装置ｔ２６は如何なる特
定のタイプの研削機械又は工作機械の制御にも限定され
ないことを理解すべきである。もちろん、制御装置２６
はカムシャフト１０に関して回転研削ホイールを駆動す
る第１駆動機構及びカムシャツ）１０を回転する第２駆
動機構を有する如何なるタイプの研削機械すなわち工作
機械も制御できる。このような研削機械は前記の米国特
許第４，４００，７８１号に示されている。

概して、制御装置２６は研削機械又は同様な工作機械を
互いに段階的に制御することに適用する複数の協動プロ
セッサを有する。複数の協動プロセッサの使用は、プロ
グラミング、数値計算、操作及びメインテナンスといっ
た装置２６の様々な制御機能の分離における速度、精度
及び容易さを増す。

装Ｒ２６の制御の１つのレベルは好適に在来のマイクロ
コンピュータから成るコンピュータ２８によって提供さ
れる。コンピュータ２８はカラーＣＲＴ３０、Ｒ５−２
３２通信リンク３４′を介したタッチスクリーン（Ｌ＋
＋＋ｃｈ　５ｃｒｅｅｎ）３２、ＰＣバス３６を介した
バブルメモリー３４及びＲ９−２３２リンク４０を介し
た様々なボート３８といった数値入力及び出力周辺装置
と連結されている。バルブメモリー３４は、カムプロフ
ァイル及び他の種類の工作データと同様にパートプログ
ラムデータを記憶するバルブメモリーエレメントを有す
る磁界動作磁気バルブメモリから成る。

コンピュータ２Ｂは以下に記載するようにカムプロファ
イル生成のための数値計算及び内部インターフェース回
路（図示せず）を介してのバルブメモリー３４からのプ
ログラムにおける高速ＩＣメモリー（図示せず）におけ
るパートプログラムの量記憶を提供するようにプログラ
ムされている。

コンピュータ２８はＲ５−２３２Ｍ信リンクす４を介し
たスマートシリアルカード（ｓｍａｒｔｓｅｒｉａｌ　
ｃｉｔｄ）　４２を通じて制御装置２６の残り部分と連
絡している。次にスマートシリアルカード４２はＲ５−
２３２通信リンク４８を介して、インターフェイス回路
を有するプログラマブル制御器４６と連絡している。プ
ログラマブル制御器４６は制御された研削機械の様々な
生命維持機能を提供している。例えば、様々なリミット
スイッチ（ｌｉｍｉｔ　５ｗ１ｔｃｈ）スロート（口ｏ
ｗｌ）及びポンプを暗示するブロック５０は、プログラ
マブル制御器４６によって制御されるだけでなく、双方
向性通信りンク５２を介してプログラマブル制御器に情
報を送る。

プログラマブル制御器４６は、ブロック５４で暗示され
たブツシュボタンとも連絡しており、そのブツシュボタ
ンは研削ａ賊オペレータの操作のために工作機械に配置
されている。ブツシュボタン５４は通信リンク５６を通
じてプログラマブル制御器４６と連絡されている。プロ
グラマブル制御器４６は双方向性通信リンク６０を通じ
てホストすなわち本体コンピュータ５８のような外部装
置とも連絡可能である。

また、むしろ、プログラマブル制御器４６は、ハートハ
ンドラー（図示せず）、ホイールチェンジャー（図示せ
ず）等の研削Ｉ！械と関連した別のデバイス及び装置と
も連絡可能である。

装置２６はまｊ；、Ｒ５−２３２通信リンク４１を介し
てコンピュータ２８と連絡されるリフトデータを得るた
めに、カムシャフト１０のような前もって研削されたカ
ムシャフトを測定することが可能な測定器３９をも有し
ている。

コンピュータ２８は以下に詳しく記載する測定されたデ
ータに従って作動する７ ブロック６２はシステムイグゼクティブ及び研削機械の
様々なモータ軸のための軸駆動制御を描いている。スマ
ートシリアルカード４２がＲ５−２３２通信リンク６４
を通じてシステムイグゼクテイブ（ｓｙｓｒｅｍ　ｅｘ
ｓｃ＋＋ｔｉｖりと連絡している。システムイグゼクテ
ィブはこのパートプログラム及び研削機械によって研削
されるこのカムプロファイルを記憶している。システム
イグゼクティブはＲ５−２３２双方向性通信リンク６６
及び関連するインターフェイス回路を通じてプログラマ
ブル制御器４６とも連絡している。システムイグゼクテ
ィブは通信リンク５６を通じてブツシュボタン５４とも
連結されている。

概して、ブロック６２の軸駆動制御は、第１及び第２駆
動機構すなわちモータ７ｏ及び７２を制御するために、
第５及び第６図で数字６８で示されたカムテーブルデー
タを使用する。駆動モータ７０及び７２の各々は好適に
はブラシレスＡＣサーボモータから成る。モータ７ｏは
Ｃ軸すなわち工作物駆動軸にカムシャフト１０を回転す
るための動力を供給する。モータ７２はＹ軸すなわち研
削機械のリフト軸に、研削ホ・ｒ−ルとカムシャフト１
０との間の関連する運動を与えるための動力供給をする
。好適にはモータ７２は研削ホイールの相対的な鉛直運
動を提供する。

ブロック６２の軸駆動制御部分は、モータ７４及び７５
をも制御する。モータ７４は好適には、必要に応じて研
削ホイールの中心を元に戻すために精密修整装置（図示
せず）とともに使用するステッパモータ（ｓｔｅｐｐｅ
ｒ鳳・【０「）から成る。モータ７５はカムシャフト１
ｏをその長手方向の軸線に沿って動かし、カムシャフト
１０に沿ったローブ１２及び１４の配置に対応する位置
に向ける。このようにして単一の研削ホイールがカムロ
ーブ１２及び１４の各々を研削することができる。

数字７６で示されたＣモータ７０の駆動制御はカムテー
ブル６８からの一対の独立ベクトルと従属ベクトルの形
のデータを受ける同期制御モジュール８５を有する。概
して、そのデータはＣモータ７０のための速度制御信号
を生成するために、駆動制御７６のリマインダー（ｒｆ
ｆｉ＋ａ−ｓｉａｄｅｒ）によって利用される。フィー
ドバック装置は速度制御信号をＣモータ７ｏ与える。ブ
ロック７８で図示されたフィードバック回路は駆動制御
７６に位置及び速度フィードバック情報を与え、それに
よって閉ループ制御を提供する。

同様の仕方で、数字８０で示された駆動制御は同期制御
モジュール８４を有し、該モジュールは第２の一対の独
立及び従属ベクトルの形でカムテーブル６８からデータ
を受ける。概して、そのデータはＹモータ７２のための
速度制御信号を生成するために駆動生成８０のリマイン
ダーによって利用される。フィードバック装置８２は駆
動制御８０に位置及び速度フィードバック情報を与え、
それによって閉ループ制御をも提供する。

好適にはフィードバック装置７８及び８２は、在来の方
法で位置フィードバック情報を与えるために分解器及び
Ｒ−Ｄコンバータを有する。

フィードバック装置７８及び８２は在来の方法で速度フ
ィードバック情報を与えるためにタコメータをも有して
いる。

第６図には駆動制御８０が詳細に図示されている。駆動
制御７６は詳細に開示されてはいないが、２つの駆動制
御７６及び８０は、特別に記したものを除き実質的に同
じであることが理解される。

同期制御モジュール８４はカムテーブル６８からのカム
テーブルデータを受けて記憶するためのバッファ又は記
憶装置を有する。前記のようにモジュール８４のための
カムテーブルデータは２つのベクトルの形をとっており
、それは独立ベクトルと該ベクトルに従属する従属ベク
トルである。独立ベクトル内のデータは従属ベクトル内
のデータと一対一原理で対応する。従属ベクトルは研削
機械内のカムシャフト１０の角度位置に関するデータを
有し、独立ベクトルはカムシャフト軸１６と研削ホイー
ルの回転軸との間の相対的な直線位置に関するデータを
有する。

モジュール８４はＣ及びＹ軸が同期されるように同期情
報を駆動制御７６の同期制御モジュール８５と相互に交
換し合う。モジュール８４はライン８６に沿ってフィー
ドバック装置７Ｂから位置フィードバック信号を受は取
る。フィードバック信号はＣモータ７０の出力シャフト
の実際の位置を含み、その結果、研削機械に関するカム
シャフト１０の角度位置を含む。

もしもフィードバック信号とテーブル内の角度位置との
間に一致が見られるならば、モジュール８４は従属ベク
トル内に対応するデータを捜し出し、そのデータを参照
信号の形で出力する。参照信号はカムシャフト１０に関
する研削ホイールの所望の相対直線位置に対応する。

もしも、カムシャ７１−１０の実際の角度位置がデータ
の独立ベクトルによって示される角度位置の如何なるも
のとも一致しないならば、ライン８８上に発生する参照
信号が正確であるように、モジュール８４内の補間回路
がデータのベクトルに補間九理を行う。

ライン８８上に現われる参照信号は位置比較器及びエラ
ーゼネレータブロック９０に送られ、該ブロック９０は
また、フィードバック装置８２からライン９２に現れる
位置フィードバック信号をも受は取る。ブロック９０は
ライン９４に位置補正信号を出力する。該ラインは速度
命令及び補正駆動モジュール９６と連結している。モジ
ュール９６の駆動部分は、フィードバックデバイス８２
に連結されたライン９８上の速度フィードバック信号を
受信する。モジュール９６速度命令及び補正部分はまた
、ライン１００に沿って、速度正方向送りモジュール１
０２からの信号をも受信し、モジュール１０２はライン
１０４によって同期制御モジュール８４に連結されてい
る。速度正方向送りモジュール１０２は、モジュール８
４内に表示された形で記憶したカムテーブルデータを考
慮し、直線速度における変化の比較的大きな増減を補う
ために出力信号を与える。ライン１００上の信号は、モ
ータ７２に初めの加速又は減速のどちらかをさせるため
にモジュール９６によって使用される。

モジュール９６の駆動部分はブロック９６の速度命令及
び補正部分から速度参考信号を受信し、ライン１０６上
に速度命令を出力し、モータ７２を命令された速度で回
転させる。モータ７２の実際の速度はフィードバック装
置８２によってモジュール９６の駆動部分に与えられ、
速度参考信号と比較される。その結果の誤差は命令され
た速度すなわちライン１０６上の制御信号をその誤差を
除くように調整する。

カムリフトデータのカムテーブルデータへのに久　第７
図を参照すると第３ａ及び３ｂ図に見られるようなカム
リフトデータを前記のように研削機械のような工作機械
を制御するために制御装置２６によって利用される記憶
されたカムテーブルデータ６８に変換するために必要な
様々なステップがブロック線図の形で図示されている。

ブロック１０８では、カムシャフト１０の形状からのデ
ータがポート３８の１つを通じ、又はメモリー３４から
装置２６へ入力され、また、コンピュータ２８に入力さ
れる。データはブロック１０によって示されるように分
析される。

第８図を参照すると、カムリフトデータの分析でコンピ
ュータ２８によって実行される様々なステップが示され
ている。ブロック１１２内には、カムローブ１２及び１
４が研削される方向にカムリフトデータが並べられる。

例えば、カムリフトデータは研削の間、カムシャフトの
回転の方向に並べられる。

ブロック１１４内にはブロック１１６の高速フーリエ変
換（ＦＦＴ）解析ステップのためのり７トデータが用意
されている。ＦＦＴ解析はフーリエ級数によってカムリ
フトデータを；Ｉｒ４１１するためにカムリフトデータ
について実行され、その成分は正弦及び余弦関数の一次
結合から成る。在米のＦＦＴ解析には、２５６．５１２
或いは１０２４のデータポイントで同じ増分を有するも
のが必要とされる。従って、ブロック１１４に示される
ように、所望の数のデータポイントが得られるまで、カ
ムリフトデータにキュービック（ｃｕｂｉｃ）補間剋理
が行われる。

ブロック１１６では、カムリフトデータの振動及び周波
数内容を決定するためにカムリフトデータに在米の方法
でＦＦＴ解析が行われる。

ＦＦＴ解析方法は角領域のカムリフトデータを周波数領
域に変えるように見ることができ、それによってカムリ
フトデータの周波数内容が得られる。

ブロック１１８では複数のＦＦＴ係数が得られ、その半
分は周波数情報を提供し、他の半分は対応する振幅情報
を提供している。好適には、以下に更に記憶するように
カムリフトデータを限定するために１５乃至２５はどの
ＦＦＴ係数が実際に使用される。この比較的少数の係数
の使用は、精度が０６０１％低下するにすぎないフィル
タリングを提供する。

ステップ１２０では、前記のように測定器３９から測定
されたカムリフトデータが入力される。ステップ１２２
では、このデータは初めのカムリフトデータと同じ方法
で解析される。

ステップ１２４では、演算結果のＦＦＴ係数のフィルタ
リングが同様の方法で最も重要な係数を使用することに
より達成される。

ステップ１２６では、測定されたカムリフトデータと初
めのカムリフトデータが結合される。

この結合は、ＦＦＴ係数の全てが周波数領域であるので
、比較的容易に達成できる。測定されたカムリフトデー
タを加えることで、研削精度がある応用においてはほぼ
１％の１／２だけ増す。

ブロック１２Ｂでは、演算結果のＦＦＴ係数に対するア
ルゴリズムの実行が、カムシャフト１０の座標フレーム
を研削機械の座標７レームに関連させる前もって生成さ
れた運動モデルによって行われる。概して、運動モデル
は一連の方程式から成り、該方程式は関係する如何なる
質量及び力にも関係なく、カムシャフト１０が実際に作
動する間、カムシャフト１０の角度位置、角速度及び角
加速度をカムシャフト１０に関連する研削ホイールの対
応する相対直線位置、速度及び加速度に変換して解くこ
とができる。

第１０図を参照すると、第１θ図から第２１図の運動モ
デルを作るのに利用される様々な変数及び定数が図示さ
れている。第１０図に図示された記号は以下のことを示
す。

ａ　−研削ホイール半径 Ｒ−研削ホイールとカムシャフトの回転軸間の距離 γ、−使用されるローラ従車の半径 γ　−カムシャフトの同軸の軸線とローラホ従車の周囲
と研削ホイールの周囲の 交点との距離（すなわち、所望の形状 を描く） Ｌ　−リフト関数（すなわち、カムリフトブタからのθ
の関数） １、ｇ＝カムシャフト上の座標系（第２図参照）θ　−
Ｘ軸とＬとの間の角 γ　−Ｘ軸とＲとの間の角 ＠＋−Ｒとγとの間の角 ｅ、＝ＲとＬとの間の角 Φ　−ａとＲとの間の角 β　−りとＸ軸に垂直な線との間の角 α　−りと−直線になった半径ａ及びγ、に垂直な線と
のなす角 γ　−ｆとｇとのなす角 ｄｙ／ｄｘ＝−直線になった半径ａ及びγ、に垂直な線
のなす傾斜 ｒ−Ｌとａとのなす角 第１０図に図示されているようにカムシャフト１０と研
削ホイールとの間の相対運動は線Ｒに沿って現れる。関
数りは前記のＦＦＴ係数によって表わされる。研削ホイ
ールの半径ａ及びγ、はいずれも与えられている。もし
、研削ホイールがそろえられると、研削ホイールの半径
が変化し、運動モデルもまた変化する。

ブロック１２８では、位置関数γ及びＲそして、それら
のｅに関する一次及び二次導関数がＦＦＴ係数及び運動
モデルから決定される。これらの関数はγの方程式ｌ乃
至３及びＲの方程式１４乃至１６によって図示されてい
る。方程式１は方程式９の解を必要とし、方程式２は方
程式１０の解を必要とし、また、方程式３は方程式１１
の解を必要とする。同様に、方程式９は方程式４及び７
の解を必要とする。方程式ＩＯは方程式７及び５の解を
必要とし、方程式１１は方程式７．６．５及び８の解を
必要とする。同様に、方程式４は方程式１４の解を必要
とし、方程式１４は方程式３３の解を必要とする。方程
式７は方程式１４と３３の解を必要とする。方程式５は
方程式１４と１５の解を必要とし、方程式１４と１５は
方程式３３と３４の解を必要とする。方程式６は方程式
１４．１５及び１６の解を必要とする。方程式１６は方
程式３３．３４及び３５の解を必要とする。方程式８は
方程式３３．１４及び１５の解を必要とする。

従って、方程式１乃至３は結局りの関数の基礎方程式３
３．３４、及び３５の解を必要とし、また、θの導関数
及び角ｅの様々な正弦及び余弦関数を必要とする。様々
な必要とされる関数りの導関数がＦＦＴ係数の操作及び
フィルタリングによって得られる。フィルタリングは逆
ＦＦＴルーチンで利用される所望の周波数内容を選択す
ることで達成される。不要な周波数は対応するＦＦＴ係
数を逆ＦＦＴ操作の前にゼロの値にセットすることによ
って除去される。前記のように、このことは正弦及び余
弦のころから成る７一リエ級数の特徴のために比較的容
易に達成される。

同様に方程式１４．１５及び１６が解かれる。

方程式１４乃至１６は前記のように方程式３３乃至３５
を解くことによって解かれる。方程式２６乃至３２は方
程式３３の導関数を示すために与えられている。

ブロック１３０では、位置関数Ｒ及びγかも成る結果と
しての軸線制量数を力学的　に相殺するステップが示さ
れている。どち　らの位置関数も方程式３７乃至４０に
図示　された軸速度及び軸加速度の一部として生　じた
項を加えることにより、システムラグ（ｓｙｓｔｅ＋ａ
　ＩＢ）及び慣性荷重を補う。例えば、 新γ−旧γ十Ｋｗｔ及び 新Ｒ−旧Ｒ＋Ｋ　＊Ｒが両軸におけるシステムラグを補
う。両軸の慣性荷重を補うために、項Ｋａγ及びに’ｓ
Ｒがそれらの各々の位置関数に加えられる。定数にν、
Ｋ′１′、Ｋｌ’及びに’ａは全て経験的に得られる。

方程式３７は方程式１５の解を必要とし、前記のように
、方程式１５は方程式３３及び３４の解を必要とする。

方程式３７は方程式４６の解を必要とし、該方程式４６
はカムローブ１４又は１２と研削ホイールとの間の研削
ホイールのまわりでの線接触の一定な歳差運動率を仮定
する方程式４１乃至４５から得られる。これは、第１７
図に関して特に方程式４２によって図示されている。

方程式４６の解は方程式２．２１，４８．５０及び５５
の解を必要とする。次に、方程式４８の解は方程式５２
及び５１の解を必要とする。方程式５１についての解法
は方程式３３及び１４の解を必要とし、方程式５２の解
は方程式１４．１５．２１及び２２についての解法を必
要とする。方程式５５についての解法は方程式５０の解
法のように方程式１４及び２１の解法を必要とする。

方程式３９の解を得るためには、変数ｅの一次導関数の
ために解かれねばならない全ての方程式と同様に方程式
１６が解かれねばならない。

方程式１５及び４７も解かれねばならない。方程式４７
は方程式４６．３．４９．５６及び５５の解を必要とす
る。方程式４９は方程式５５．５１．５３及び５４の解
を必要とする。

方程式５４は方程式１４．１５．１６．２１．２２．２
３及び３３の解法を必要とする。方程式５６は方程式１
５．１４．２１及び２２の解を必要とする。

方程式４０は直ぐに先行する変数θの一次及び二次導関
数の解法とともに、方程式２及び３の解法を必要とする
。

解法されるべき比較的多くの方程式があるが、コンピュ
ータ２８は前記方程式の各々を比較的容易は方法で解決
するようにプログラムできる。

ステップ１３０によって上記運動補正を提供することに
おいて、カムテーブルデータの精度はどこでも、比較的
速い研削速度を有するいくつかの応用において、１パー
セントの１／４から１／２改善される。唯一の制約は、
位置関数の運動補正で、カムプロファイルはここでは、
研削されるときの速度の関数である。

ブロック１３２では、新しい位置関数が逆ＦＦＴルーチ
ン内で使用される所望の周波数内容を選択することによ
ってフィルターされ、前記逆ＦＦＴルーチンは前記のよ
うにＬの様々な導関数を見つけるときに利用される。不
要な周波数は逆ＦＦＴ操作の前に、対応するＦＦＴ係数
をゼロにセットすることで除去される。

ブロック１３３では、カムテーブルが第９図の詳細なブ
ロック線図に示されるように生じさせられる。制御され
た軸Ｃ及びＹの各々につき、前記のように構成された独
立ベクトル及び対応するデータの従属ベクトルがある。

例えば、Ｃ軸に関して、独立ベクトルは時間増分から成
り、従属ベクトルは対応する角度位置γから成る。

Ｙ軸に関し、独立ベクトルは同じ角度位置を有し、従属
ベクトルはＲに対応する値から成る。

ベクトル内のデータが制御装［２６の残部によって適切
に利用される前に、独立ベクトル上の各データ要素はブ
ロック１３６によって示されるようにほとんどの制御ル
ープが整数値のみを受は入れるので、最も近い整数値で
表されねばならない。ブロック１３８では、従属ベクト
ル内の対応するデータ要素が軸の各々に対する独立ベク
トル内の新しい値に対応する新しい値を得るために補間
される。好適にはＬｉＧｒａ（ｅ補間プロセスが使用さ
れる。しかし、他の補間方法、例えばキュービック補間
も使用できる。

最後に、ブロック１４０では従属ベクトル内の新データ
要素の各々が最も近い整数で表わされるが、なぜならば
、はとんどの制御ループが整数値だけを受は入れるから
である。概して、第９図で開示されたアルゴリズムは、
運動制御プロセスのためのデータ丸め誤差を最小にする
。

ここで、カムテーブル６８内に記憶されたデータのベク
トルは、前記のように、カム研削機械を制御するのに利
用できる形になっている。

上記の方法及び装置は多くの利点を提供する。

例えば、カムシャフト１０上のカムローブ１２及び１４
のようなカムローブはマスターカムを必要とせずに生産
基準で非常に高い公差で研削される。また、この方法及
び装置は、例えばカムシャフト１０のようなカムシャフ
トの設計及び製造に新たな、そして大きな自由度をもた
らす８例えば、カムシャフト１０の設計に及びカムシャ
フト１０の製造の間においても技術変更は比較的容易で
ある。また、カムシャフト１０製造における多くの決定
が工作機械のオペレータの手を離れ、パートプログラマ
−の手に委ねられる。プログラム中に設計された公差は
全てのカムシャフトに繰り返され、それによって製造一
貫性がもたらされる。カムシャフト１０は迅速に設計さ
れ、経済的に製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法及び装置に従って研削される自動
車のカムシャフトの側面図でる。 第２図は第１図の典型的なカムシャフト上の吸入及び排
気カムローブの側面図である。 第３１図及び第３ｂ図はカムシャフト形状に特定のカム
リフトデータである。 第４図は本発明の制御装置の一般化したブロック線図で
ある。 第５図は本発明のサーボ制御回路のブロック線図である
。 第６図は第５図のサーボ制御回路の１つの更に詳しいブ
ロック線図である。 第７＠は第３１図のカムリフトデータを第５図のサーボ
制御回路が利用できる形に変換するための方法のブロッ
ク線図である。 第８図は第７図のデータ分析ブロックの各々の詳細なブ
ロック線図である。 第９図は第７図のカムテーブル生成ブロックの詳細なブ
ロック線図である。 第１０図はカムシャフトの座標フレーム及び従軍と研削
機械の座標フレームとの関係を図示する線図である。 第１１図はカムシャフトの角度位置γと研削機械の座標
フレームにおけるその４関を表わす方程式を図示してい
る。 第１２図は第１１図の方程式を解くのに利用される様々
な方程式を示している。第１３図はカムシャフトと研削
ホイールとの間の直線位置Ｒと、その導関数を表わす方
程式を図示している。 第１４図は変数γの関数を決定するために解かれる様々
な方程式を図示している。 第１５図は変数ｒの関数を決定するために解かれる様々
な方程式を図示している。 第１６図はＲ及びγの様々な時間導関数に解かれる様々
な方程式を図示している。 第１７図は研削ホイールの速度と研削されるカム表面の
周囲との間の様々な関係を示す線図である。 第１８図は研削ホイールとカム表面の間の線接触の一定
の歳差運動率Ｋを仮定したカムシャフトの角速度と加速
度の様々な方程式を図示している。 第１９及び２０図は、変数Φの異なる関数のために解か
れるべき様々な方程式を示している。 第２１図は変数０１の異なる関数のＩ；めに解かれるべ
き様々な方程式を示している。 主要符号の説明 １０・・・相聞・・・・・・曲・・・・・・・・・聞曲
開曲・曲曲カムシャフト１２．１４・・・・・・・・・
曲・・・・・・相聞・・・・相聞・工作物６８．８４．
８５．１３３・・・・・参考信号７０．７２・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・駆動機構７８．８２・・・・曲・
・・・・・・・相聞・・・・・・・曲フィードバック信
号特許出願人　　　　ザ・ワーナー・アントスウォセイ
９カンパニー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作ステーションで工作物（１０）の工作を制御す
   る工作機械の第１及び第２駆動機構（７２、７０）を各
   々制御するために、第１及び第２駆動軸制御（８０、７
   ６）によって使用される軸制御データ（６８）を生じさ
   せる方法であって、前記第１駆動機構がワークツールを
   工作物に対応して動かし、前記第２駆動機構が工作物を
   回転し、前記方法が、 ａ）工作物の座標フレームを工作機械の座標フレームに
   関係させる運動モデル（第１０ 図乃至第２１図）を生成するステップ、 ｂ）デジタル化した工作データを得るために、工作ステ
   ーションで工作される工作物の 少なくとも一部（１２又は１４）の所望の 形状に関係したデジタル信号を発生する （１０８）ステップ、 ｃ）工作データに近似する微分可能な方程 式（１１０）を決定するステップ、 ｄ）前記運動モデルと前記微分可能な方程式で変換アル
   ゴリズムを実行し、制御された 各々の軸のための軸制御データを提供する のに用いるための位置制御関数を有する軸 制御関数（方程式１及び１４）を得るため のステップ、 とを特徴とするところの方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された方法であって、 速度制御関数を得るために、位置制御関数 の少なくとも１つの時間導関数（方程式３７又は３８）
   を決定するステップ及び対応する制御された工作機械の
   軸のためにタイムラグが補正された軸制御関数を得るた
   めに位置及び速度制御関数を結合する（１３０）ステッ
   プとから成る方法。 ３、特許請求の範囲第２項に記載された方法であって、 更に、加速制御関数を得るために速度制御 関数の時間導関数（方程式３９又は４０）を決定するス
   テップ及び、対応する工作機械の制御された軸のために
   駆動機構のタイムラグ及び慣性を補正した軸制御関数を
   得るために、加速制御関数を位置及び速度制御関数と結
   合する（１３０）ステップとから成る方法。 ４、特許請求の範囲第１項又は２項又は３項に記載され
   た方法であって、 前記決定のステップがリフトデータの周波 数内容を限定する周波数データを得るために、工作デー
   タをトランスフォームする（１１６）ステップを有する
   ところの方法。 ５、特許請求の範囲第４項に記載された方法であって、 前記周波数データがＦＦＴ係数から成り、 更に、トランスフォームされたリフトデータをフィルタ
   ーするための前記実行ステップの間に用いる前記ＦＦＴ
   係数の所望の１つを選択する（１１８）ステップとから
   成るところの方法。 ６、工作機械を制御する方法であって、 前記工作機械は、工作ステーションでの工 作物（１０）の工作を制御する第１及び第２駆動機構（
   ７２、７０）を有し、前記第１駆動機構が工作工具を工
   作物に関して動かし、第２駆動機構が工作物を回転させ
   るもので、前記方法は、工作物に関する工作工具の相対
   直線位置及び工作物の角度位置の各々を示す第１及び第
   ２フィードバック信号（８２、 ７８）を発生するステップと、第１及び第２参考信号（
   １３３、６８、８４、８５）で工作物に関する工作工具
   の所望の相対直線位置に対応する第１参考信号及び工作
   機械の座標フレーム内での工作物の所望の角度位置に対
   応する第２参考信号を発生するステップと、第１及び第
   ２フィードバック信号をそれらの第１及び第２参考信号
   と比較する（９０）ステップであって、第１及び第２駆
   動機構の各々を制御するための対応する第１及び第２制
   御信号（１０６）を提供するためのステップとから成る
   方法で、該方法が、 ａ）工作物の座標フレームを工作機械の座標フレームに
   関係づける運動モデル（第１０ 乃至２１図）を生成するステップ、 ｂ）デジタル化された工作データを得るために、工作ス
   テーションで工作される工作物 の少なくとも一部（１２、１４）の所望の 形状に合致したデジタル信号（１０８）を 発生するステップ、 ｃ）工作データに近似する微分可能方程式 （１１０）を決定するステップ、 ｄ）工作機械の制御された軸の各々のための位置関数を
   有する軸制御関数（方程式１及 び１４）を得るために、運動モデル微分可 能な方程式で変換アルゴリズムを実行すス テップで、第１及び第２参考信号がそれら 各々の軸制御関数から生成されるところの ステップ、 とによって特徴づけられる方法。 ７、工作機械を制御する方法であって、前記工作機械は
   、工作ステーションでの工作物 （１０）の工作を制御する第１及び第２駆動機構（７２
   、７０）を有し、前記第１駆動機構が工作工具を工作物
   に関して動かし、第２駆動機構が工作物を回転させるも
   ので、前記方法は、工作物に関する工作工具の相対直線
   位置及び工作物の角度位置の各々を示す第１及び第２フ
   ィードバック信号（８２、７８）を発生するステップと
   、第１及び第２参考信号（１３３、６８、８４、８５）
   で、工作物に関する工作工具の所望の相対直線位置に対
   応する第１参考信号及び工作機械の座標フレーム内での
   工作物の所望の角度位置に対応する第２参考信号を発生
   するステップと、第１及び第２フィードバック信号をそ
   れらの第１及び第２参考信号と比較する（９０）ステッ
   プであって、第１及び第２駆動機構の各々を制御するた
   めの対応する第１及び第２制御信号（１０６）を提供す
   るためのステップとから成る方法で、該方法が、 ａ）工作物の座標フレームを工作機械の座標フレームに
   関係づける運動モデル（第１０ 乃至２１図）を発生するステップ、 ｂ）デジタル化された工作データを得るために、工作ス
   テーションで工作される工作物 の少なくとも一部（１２、１４）の所望の 形状に合致したデジタル信号（１０８）を 発生するステップ、 ｃ）工作データに近似する微分可能方程式 （１１０）を決定するステップ、 ｄ）工作機械の制御された軸の各々のための位置関数を
   有する軸制御関数（方程式１及 び１４）を得るために、運動モデル及び微 分可能な方程式で変換アルゴリズム （１２８）を実行すステップで、第１及び 第２参考信号がそれら各々の軸制御関数か ら発生され、参考信号の１つがローラ制御 軸（Ｃ軸）のフィードバック信号に応答し て発生されるところのステップ、 とによって特徴づけられる方法。 ８、工作ステーションで工作物（１０）の工作を制御す
   る工作機械の第１及び第２駆動機構（７２、７０）を各
   々制御するために、第１及び第２駆動軸制御（７６、８
   ０）によって使用される軸制御データ（６８）を生じさ
   せる装置で、前記第１駆動機構がワークツールを工作物
   に対応して動かし、前記第２駆動機構がワークツールを
   回転させる装置であって、ａ）工作物の座標フレームを
   工作機械の座標フレームに関係させる運動モデル（第１
   ０ 図乃至２１図及び２８図）を生成する手段、ｂ）デジタ
   ル化した工作データを得るために、工作ステーションで
   工作される工作物の少 なくとも一部（１２又は１４）の所望の形 状に関係したデジタル信号を記憶する （２８及び３４）ための手段、 ｃ）工作データに近似する微分可能な方程 式を発生させるための前記記憶手段に連結 された手段（２８及び１１０）、 ｄ）前記運動モデルと前記微分可能な方程式で変換アル
   ゴリズムを実行し、制御された 各々の軸のための軸制御データを提供する のに用いるための位置制御関数を有する軸 制御関数（方程式１及び１４）を得るため の手段（２８及び１２８）、 によって特徴づけられる装置。 ９、工作機械を制御するための装置（２６）であって、
   前記工作機械は、工作ステーションでの工作物（１０）
   の工作を制御する第１及び第２駆動機構（７０、７２）
   を有し、前記第１駆動機構が工作工具を工作物に関して
   動かし、第２駆動機構が工作物を回転させるもので、前
   記装置は、第１及び第２フィードバック信号（９２）を
   発生させるために第１及び第２駆動機構に連結されるの
   に適したフィードバック手段（８２、７８）であって、
   前記第１及び第２フィードバック信号が工作物に関する
   ワークツールの相対直線位置及び工作物の角度位置の各
   々を示すところのフィードバック手段、第１及び第２参
   考信号を生成するための参考信号発生手段（６８、８４
   、８５、１３３）であって、前記第１参考信号が工作物
   に関する工作工具の所望の相対直線位置に対応し、前記
   第２参考信号が工作機械の座標フレーム内での工作物の
   所望の角度位置に対応するところの参考信号生成手段、
   前記第１及び第２フィードバック信号をそれらの各第１
   及び第２参考信号と比較して、第１及び第２駆動機構の
   各々を制御するための対応する第１及び第２制御信号（
   １０６）を提供するために、前記参考信号発生手段と前
   記フィードバック手段に連結された第１及び第２駆動軸
   制御器（８０、７６）から成り、前記装置が、 ａ）工作物の座標フレームを工作機械の座標フレームに
   関係づける運動モデルを生成す るための手段（第１０乃至２１図及び第 ２８図）、 ｂ）デジタル化された工作データを得るために、工作ス
   テーションで工作される工作物 の少なくとも一部の所望の形状に合致した デジタル信号を記憶するための手段（２８ 及び３４）、 ｃ）工作データに近似する微分方程式を生成するための
   前記記憶手段と連結した手段 （２８及び１１０）、 ｄ）工作機械の制御された軸の各々のための位置関数を
   有する軸制御関数を得るために、運動モデル及び微分可
   能方程式によって変 換アルゴリズムを実行するための手段 （２８及び１２８）、 を特徴とするところの装置。 １０、特許請求の範囲第１、２、３、４、５、６、７、
   ８及び９項の全てに記載された発明であって、 工作機械が研削機械から成り、工作物がカ ムシャフトから成るところの発明。