JPS63216666A - 光学倣い研削盤の交点設定方法 - 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、研削面を自動送り制御により研削するための
制御データを容易に作成することができる光学倣い研削
盤の交点設定方法に関するものである。

従来の技術 従来の研削作業において、非連続面よりなる研削面の研
削を行なう場合に、その第一の方法としては、その研削
面をトレースするようにデータを入力したＮＣテープを
使用して自動送りによる研削を行っている。

また、第二の方法としては、研削面を連続面ごとに区切
ってそれらの連続面ごとに一面ずつ研削している。

発明が解決しようとする問題点 ＮＣテープを使用する第一の方法は、ＮＣテープの作成
が計算によるものであるため、その計算が複雑であり、
能率的ではない。そのため、製作に手数がかかり、時間
もかかるものである。さらに、砥石先端のＲは研削によ
り変形している場合が多く、ＮＣテープによる動作制御
ではこの砥石先端の変形を修正することはできない。

また、各連続面ごとに研削する第二の方法は、ＮＣテー
プによるものに較べると簡易なものであるが、研削時に
非連続面の境界部では連続送りを行なうことができない
ため、研削作業が非能率的であるという問題を有する。

問題点を解決するための手段 少なくとも二面の非連続面を有する研削面を示す図形と
ワークの投影とを表示し、この表示に基づいて実際に研
削作業を行ないながら二面の非連続面を設定し、これら
の非連続面の近接した二点を集約して交点を求め、設定
した二面のデータと交点のデータとを記憶させる。

作用 各連続面の設定は実際に研削作業を行ないながら行なう
ので、その入力が容易であり、また、二面の交点の計算
は予め設定したプログラムにより簡単に行なうことがで
き、これにより、ＮＣテープを用いた時と同様に自動研
削作業を容易に行なうことができ、また、砥石先端の変
形分の修正も゛自動的になされているため、その修正を
考慮する必要がないものである。

実施例 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第２図に示す光学倣い研削盤１は操作ブロック２
と研削ブロック３とよりなる。前記操作ブロック２には
砥石をワークに対してＸ軸方向（前後方向）に相対的に
移動させるためのハンドル４と、後述する砥石をワーク
に対してＺ軸方向（上下方向）に相対的に移動させるた
めのハンドル５と、操作パネル６と、表示器であるディ
スプレイ７とを有している。

つぎに、第３図に示すように、内部にはマイクロコンピ
ュータ１４が設けられている。このマイクロコンピュー
タ１４は、ＣＰＵＩ　５．パラレル入出力インターフェ
ース１６．テンキー・ＬＥＤインターフェース１７．シ
リアル入出力インターフェース１８．パルス入力インタ
ーフェース１９よりなる。そして、前記パルス入力イン
ターフェース１９には、前記ハンドル４，５が接続され
ている。前記テンキー・ＬＥＤインターフェース１７に
は、表示パネル２０とテンキー２１とが接続されている
。前記シリアル入出力インターフェース１８には、他の
マイクロコンピュータ２２が接続され、このマイクロコ
ンピュータ２２には前記ディスプレイ７が接続されてい
る。さらに、前記パラレル入出力インターフェース１６
と前記シリアル入出力インターフェース１８とには、サ
ーボドライブ回路２３が接続され、このサーボドライブ
回路２３にはＸ軸、Ｙ軸方向にワーク１２を移動させる
サーボモータ２４．２５が接続されている。また、前記
サーボドライブ回路２３には操作パネル２６が接続され
ている。

このような構成において、ディスプレイ７に第４図に示
す状態の図示がなされているものとしてその動作の一例
を説明する。まず、第４図に示すものは、研削面が直線
による二つの面、すなわち、二つの斜めの面の場合であ
り、これらの面をＡ。

Ｂとする。そこで、装置を順送ＮＣ又は連続倣いモード
の手動教示モードにおいて、砥石１３の原点位置を原点
設定釦により入力してから面Ａが直線であるため、面Ａ
の適当な位置で点１の設定釦を押す。つぎに、点３の位
置で点３の設定釦を押す。これにより、面Ａのデータが
入力されたことになる。

次に、面Ｂの教示加工を行なうが、適当な位置で面Ｂ上
の適当な位置で点１の設定釦を押す。つぎに、点３の位
置で点３の設定釦を押す。これにより、面Ｂのデータが
入力されたことになる。このようにして二つの面のデー
タが教示されたことになるが、これらの面Ａ、Ｂは互い
に非連続面であり、両者の非連続点、すなわち、交点Ｐ
は不明である。

そこで、交点計算釦を押すと、面Ａの点３と面Ｂの点１
とを集約して二本の直線の交わる点として前記マイクロ
コンピュータ１４が演算を行なう。

このような演算プログラムは前記マイクロコンピュータ
１４にプログラミングされているものである。この交点
の演算が終了すると、表示パネル２０内の座標表示部に
「交点」なる表示がでて正常な演算がなされた表示とさ
れ、入力ミス等で交点が求められなかった場合には、そ
の座標表示部の表示は現在位置を示し、交点が演算され
なかったことを示す。

そして、ＮＣ実行モードにして起動させると、点１９点
３．交点１点１１点３の順に自動的な研削作業がなされ
る。

つぎに、第５図に示すものは、研削面が二つの円弧面Ｃ
，Ｄよりなるものであり、装置を順送ＮＣ又は連続倣い
モードの手動教示モードにおいて、砥石１３の原点位置
を原点設定釦により入力してから面Ｃが円弧であるため
、面Ｃの適当な位置で点１の設定釦を押す。つぎに、点
２の位置で点２の設定釦を押し、さらに、点３の位置で
点３の設定釦を押す。これにより、面Ｃの円弧データが
入力されたことになる。

次に、面りの教示加工を行なうが、適当な位置で点１の
設定釦を押す。つぎに、点２の位置で点２の設定釦を押
し、さらに、点３の位置で点３の設定釦を押す。これに
より、円弧面りのデータが入力されたことになる。この
ようにして二つの円弧面のデータが教示されたことにな
るが、これらの面Ｃ，Ｄは互いに非連続面であり、両者
の非連続点、すなわち、交点Ｐは不明である。

そこで、交点計算釦を押すと、面Ｃの点３と面りの点ｌ
とを集約して二本の線の交わる点として前記マイクロコ
ンピュータ１４が交点Ｐの演算を行なう。このようなデ
ータはマイクロコンピュータ１４又はテープ等の記憶部
に記憶される。

そして、ＮＣ実行モードにして起動をかけると、点１９
点２９点３．交点１点１９点２２点３の順に研削が行な
われる。

ついで、第６図に示すものは、研削面が二つの直線Ｅ１
円弧面Ｆとよりなるものであり、装置を順送ＮＣ又は連
続倣いモードの手動教示モードにおいて、砥石１３の原
点位置を原点設定釦により入力してから面Ｅが直線であ
るため、適当な位置で点１の設定釦を押す。つぎに、点
３の位置で点３の設定釦を押す。これにより、面Ｅの直
線データが入力されたことになる。

次に、面Ｆの加工を行なうが、適当な位置で点１の設定
釦を押す。つぎに、加工を進行させてから点２の位置で
点２の設定釦を押し、さらに、点３の位置で点３の設定
釦を押す。これにより、円弧面Ｆのデータが入力された
ことになる。このようにして二つの直線Ｅと円弧面Ｆと
のデータが教示されたことになるが、これらの面Ｅ、Ｆ
は互いに非連続面であり、両者の非連続点、すなわち、
交点Ｐは不明である。

そこで、交点計算釦を押すと、面Ｅの点３と面Ｆの点１
とを集約して二本の線の交わる点として前記マイクロコ
ンピュータ１４が交点Ｐの演算を行なう。このようなデ
ータはマイクロコンピュータ１４又はテープ等の記憶部
に記憶される。

そして、ＮＣ実行モードにして起動をかけると、点ｌ１
点３．交点９点１１点２１点３の順に研削が行なわれる
。

このような動作を総合的にしたのが、第１図に示すフロ
ーチャートである。すなわち、交点計算機能のルーチン
を示すと、ＮＣ実行ではなく、手動教示であり、ハンド
ル操作であることを条件にし、研削面の表示とワークの
加工とを行なわせた時に、ハンドルパルスの読み込み、
砥石形状の移動、現在位置表示の更新をしてから、点１
・１９点１・２、点１・３２点２・１を順次入力する。

この場合、面が直線ならば、点２・１２点ｌ・３の２点
であり、面が円弧面であれば、点２・１９点１・２９点
１・３の三点である。そこで、点１・１を入力すると、
ＮＣテープをオープンにし、ｘ、Ｙ座標を設定する。つ
いで、点１・２は円弧の中点座標であり、点１・３は円
弧又は直線の終点座標である。ついで、第二番目の面デ
ータの入力をする場合には、前述の動作を繰返し、点２
・１９点ｌ・２９点１・３のデータを順次入力する。

このようにして点教示を終了すると、ＮＣテープをクロ
ーズする。

そして、交点計算を行なうが、この場合には最近のＮＣ
ブロックとその一つ前のＮＣブロックとを用いて交点計
算をする。この交点計算は、前のブロックの端点の近傍
点を選択してその集約をするものであり、計算後に最近
とそのひとつ手前の２ＮＧブロツクを修正する。

しかして、ＮＣ実行の場合には、自動送りを行なうが、
前述の行程で作成したＮＣテープに基づく自動研削が行
なわれる。

なお、本実施例においては、通常のＮＣ制御による研削
と相違して砥石１３の先端の形状の変化の影響を受けな
いものであるが、その状態を第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）に基づいて説明する。まず、通常のＮＣ研削にお
いては、第７図（ａ）に示すように、点１２点２２点３
の座標よりＮＣテープを作成し、工具径補正機能により
砥石先端骨だけオフセットさせてＮＣ軸移動させるため
、砥石先端Ｒがオフセット値と等しい時、ＮＣテープ通
りのワークが製作できる。

ところが、実際の砥石先端Ｒは摩耗のために正しいＲと
ならないことが多く、第７図（ｂ）の破線に示すような
ワーク形状になってしまうものである。

そこで、前述のように手動教示／ＮＣ実行の機能により
、摩耗した砥石の先端をそのまま使用してワーク輪郭を
教示することにより、正しいワーク輪郭に倣って砥石が
ＮＣ軸移動する。この時、第７図（ｃ）のように砥石先
端がワークから離れてしまうため、正確にワーク輪郭に
接する点を教示することが困難であるが、前述のように
二つの面を三点又は二点で教示してワークから離れたブ
ロック端点の座標を正確に求めることができるものであ
り、第７図（ｄ）に示すように角のある輪郭形状を正確
にＮＣ倣いすることができるものである。

発明の効果 本発明は上述のように、投影面に少なくとも二つの非連
続面よりなる研削面を示す図形とワークの投影とを表示
し、実際に研削しながら直線の場合には二点を指示し、
円弧の場合には三点を指示して二面のデータを設定し、
設定した二面のデータを演算して非連続面の近接した二
点を集約して交点を求め、設定した二面のデータと演算
により求めた交点とを記憶させるようにしたので、研削
面の設定操作が容易であり、二面の交点を演算により簡
単に求めることができ、計算により作成されたＮＣテー
プと同様な機能を持たせることができ、また、砥石先端
のＲの変形分の消去が自ずがらなされて正確な研削を行
なうことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図はフロー
チャート、第２図は光学倣い研削盤の正面図、第３図は
電気回路部のブロック図、第４図乃至第６図は研削例の
投影面の正面図、第７図（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は砥
石先端の変形による影響を示す正面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 投影面に少なくとも二つの非連続面よりなる研削面を示
   す図形とワークの投影とを表示し、実際に教示研削しな
   がら直線の場合には二点を指示し、円弧の場合には三点
   を指示して二面のデータを設定し、設定した二面のデー
   タを演算して非連続面の近接した二点を集約して交点を
   求め、設定した二面のデータと演算により求めた交点と
   を記憶させるようにしたことを特徴とする光学倣い研削
   盤の交点設定方法。