JPH0513781B2 - - Google Patents
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- JPH0513781B2 JPH0513781B2 JP21229985A JP21229985A JPH0513781B2 JP H0513781 B2 JPH0513781 B2 JP H0513781B2 JP 21229985 A JP21229985 A JP 21229985A JP 21229985 A JP21229985 A JP 21229985A JP H0513781 B2 JPH0513781 B2 JP H0513781B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- correction
- healing
- ram
- pressure
- signal
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/001—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine
- B23Q11/0028—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine by actively reacting to a change of the configuration of the machine
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は工作機械の主軸のヒーリング装置に係
り、とりわけ常に最適な主軸のヒーリング量を得
ることのできる主軸のヒーリング装置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 フライス盤、中ぐり盤などの工作機械において
は、前刃で加工した仕上面をもう一度後刃で切削
することにより加工面に生ずる網目マーク、ある
いはラムの繰出しによる撓みが原因で生ずるカツ
タの片当りなどを防止するために、ワーク加工面
に対し主軸を適正の値だけ傾けて加工する方法が
採用されている。主軸をワーク加工面に対し傾け
る装置（ヒーリング装置）として、従来は主軸頭
と主軸頭支持部材（例えばコラム、サドルなど）
との間に楔を介在させておき、この楔を前後ある
いは左右に移動することにより主軸頭全体を傾け
るようにした装置が用いられていた。 しかしながら、このような楔を用いた従来のヒ
ーリング装置は、その操作が複雑で手間がかかる
とともに、移動部材の移動量に応じてその主軸傾
き量（ヒーリング量）を調整することが難しく、
常に最適なヒーリング量を得ることが困難であつ
た。 ところで、横中ぐり盤、横フライス盤、ドロー
カツトシエーパ、型彫盤など、移動部材、例えば
ラム、およびこの移動部材を摺動自在に支持する
支持部材、例えば主軸頭を備えた工作機械におい
ては、移動部材の移動による主軸の撓みあるいは
主軸頭の重心位置変位などを補正するために変位
補正装置が設置されている。 この変位補正装置としては、例えば、主軸頭の
重心位置変動によつて生ずるモーメントの変化を
自動的に防ぐよう、ラムの繰出しに対応させてバ
ランスウエイトに設けられた油圧シリンダへの油
圧を変化させる重心位置変動補償装置付バランス
装置（特公昭40−2185号公報）、ラム上部にテン
シヨンバーを埋設し、このテンシヨンバーの後端
部を油圧シリンダにより引張り、ラム自体のたわ
みを補正するラム応力補償装置（特公昭50−
38827号公報）、および移動部材の移動位置を検出
し、この位置信号により変位補正値を演算し、圧
力制御手段により変位補正力を制御することによ
り、移動部材の移動によつて生ずる変位を、移動
の全範囲にわたつて最適に補正する変位補正装置
（特願昭58−117955号明細書）などが知られてい
る。 〔発明の目的〕 本発明は前述した従来のヒーリング装置の欠点
を解決するためになされたものであり、前記変位
補正装置による主軸の変位補正方法を応用し、移
動部材の移動によつても常に最適な主軸のヒーリ
ング量を得ることのできる主軸のヒーリング装置
を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 第１図は本発明の構成を示す全体構成図であ
る。 本発明は、圧力流体供給装置と、前記圧力流体
供給装置から供給された圧力流体の圧力に応じた
補正荷重を、工作機械の構成要素である、移動部
材あるいはこの移動部材を摺動自在に支持する支
持部材に付与して前記部材に補正変位を生じさせ
る補正荷重付与装置と、前記圧力流体供給装置と
補正荷重付与装置との間に配設され、補正変位値
信号により前記補正荷重付与装置への流体供給圧
力を制御する圧力制御手段と、前記移動部材に支
持された主軸のヒーリング量を設定し、ヒーリン
グ量設定信号を発するヒーリング量設定手段と、
前記移動部材の位置を検出し、位置信号を発する
位置検出手段と、前記ヒーリング量設定手段から
のヒーリング量設定信号と前記位置検出手段から
の位置信号により、補正変位値を演算し前記圧力
制御手段に補正変位値信号を送出する補正変位値
演算手段とからなる工作機械の主軸のヒーリング
装置である。 本発明によれば、移動部材の移動によつても、
常に最適なヒーリング量を容易に得ることができ
る。 〔発明の実施例〕 以下、第２図を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。 第２図は本発明による主軸のヒーリング装置を
床上形横中ぐり盤に適用した例を示す概要図であ
る。床上形横中ぐり盤１０は、ベツト１１上に水
平移動可能に搭載された垂直コラム１２に対し上
下動可能に取付けられた主軸頭１３を備え、この
主軸頭１３に主軸１４を回転保持するラム１５が
軸方向に摺動自在に支持されている。このような
構造からなる横中ぐり盤１０においては、ラム１
５が加工のために繰出されると、ラム自身の重量
および先端に装着された工具１６あるいはアタツ
チメント１７ａ，１７ｂ，１７ｃの重量により、
ラム１５のたわみ、主軸頭１３全体の傾き、主軸
頭前下部の弾性変形などの変位を生ずる。そのた
め、これらの変位を補正するため、ラム１５の繰
出し量に対応して、ラム１５および主軸頭１３の
各変位部に補正荷重を付与する補正荷重付与装置
が設けられている。この補正荷重付与装置として
は、主軸頭１３の重心位置移動により生ずる傾き
を補正する重心位置変動補償装置およびラム１５
自身のたわみを補正するとともに、ラム１５に対
し補正変位を生じさせるためのラム応力補償装置
が設けられている。すなわち、重心位置変動補償
装置は、主軸頭１３の前端部と後端部を、それぞ
れ滑車１８ａ，１８ｂを介してチエーン（あるい
はロープ）１９ａ，１９ｂにより吊り上げるバラ
ンスウエイト２１および前端側チエーン１９ａに
接続されて油圧シリンダ２２からなり、ラム１５
の繰出し量に対応した油圧を油圧シリンダ２２に
供給することにより、前端側チエーン１９ａの張
力を増加させ、主軸頭１３を水平あるいは所定の
角度傾けた状態に保つことができる。 また、ラム応力補償装置は、ラム１５の上部お
よび下部にそれぞれ２本ずつ軸方向に向けて埋設
されたテンシヨンバー２３ａ，２３ｂおよび２３
ｃ，２３ｄとこれらのテンシヨンバー２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ，２３ｄのそれぞれの後端部に接続
された油圧シリンダ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２
４ｄとからなり、これらの油圧シリンダに補正用
油圧を供給することによりテンシヨンバーを引張
り、ラム１５に対し所要の補正変位を生じさせる
ことができる。 これらの補正荷重付与装置は、油圧ポンプ２５
を備えた圧力油供給装置から供給される圧力油に
よつて作動されるが、この圧力油は比例電磁式圧
力制御弁により所定の補正用油圧に制御されて供
給される。すなわち、重心位置変動補償装置の油
圧シリンダ２２は、比例電磁式圧力制御弁３１ｅ
を介して油圧ポンプ２５と接続されている。ま
た、ラム応力補償装置の上部側の油圧シリンダ２
４ａ，２４ｂは、それぞれ比例電磁式圧力制御弁
３１ａ，３１ｂを介して油圧ポンプ２５と接続さ
れ、下部側の油圧シリンダ２４ｃ，２４ｄは、そ
れぞれ方向制御弁３１ｃおよびこれと直列に接続
された比例電磁式圧力制御弁３１ｄを介して油圧
ポンプ２５と接続されている。符号３１ｆは圧力
制御弁であり、方向制御弁３１ｃに対し、比例電
磁式圧力制御弁３１ｄと並列に接続することによ
り、油圧シリンダ２４ｃ，２４ｄに定圧を付与す
る機能を奏する。なお、油圧シリンダ２４ｃ，２
４ｄに対して、それぞれ単一の比例電磁式圧力制
御弁を接続し、方向制御弁３１ｃおよび圧力制御
弁３１ｆを省略してもよい。 比例電磁式圧力制御弁はソレノイドによりパイ
ロツト弁を制御するようにしたものであり、ソレ
ノイドに加えられる入力電流値に比例して二次圧
力（補正荷重付与装置に供給される油圧）を制御
することができるものである。この入力電流は、
補正変位値演算手段より補正変位値信号として入
力される。 補正変位値演算手段３０は、ラム１５の先端に
装着される工具１６あるいはアタツチメント１７
ａ，１７ｂ，１７ｃの種別、有無等の条件ごとに
あらかじめ作成されている演算プログラムを記憶
する記憶部Ｍ、ヒーリング量設定手段からヒーリ
ング量設定信号とラム繰出し位置検出器からの位
置信号とを所定の演算プログラムにより演算処理
する演算部３２および演算結果を電流信号として
の補正変位値信号に変換し比例電磁式圧力制御弁
に送出する補正変位値信号発生手段３３を有して
いる。 ヒーリング量設定手段３４は、所望のヒーリン
グ量を選択設定し得るように、ボタン、ダイヤル
（図示せず）のような操作部を有しており、この
操作部で設定されたヒーリング量は、ヒーリング
量設定信号として、補正変位値演算手段30の演算
部３２に送られる。 ラム繰出し位置検出器としては、例えばインデ
ツクスパルサ３５が用いられ、ラム送り用ボール
ねじ３６の端部に設けた歯車列３７を介してイン
デツクスパルサ３５を回転駆動し、発生するパル
スを位置信号として検出するようにしてある。位
置検出器としては、この他に例えばポテンシヨメ
ータ、エンコーダ、レゾルバ等を用いることがで
きる。また、位置検出器をラム送り用ボールねじ
３６の回転駆動モータ３８に取付け、モータ３８
の回転位置から信号を得るようにしてもよい。 演算プログラムは、所望の主軸のヒーリング量
を得るために必要な補正荷重と、ラムの繰出しに
より生ずるラムおよび主軸頭の変位を補正するに
必要な補正荷重とを得るために、各補正荷重付与
装置の油圧シリンダに供給する補正用油圧を計算
する計算式として作成されており、記憶部Ｍにあ
らかじめ記憶されている。また、演算プログラム
は、ラムの先端に装着される工具、アタツチメン
トの重量、重心位置等を考慮し、それぞれの種別
ごとに作成されている。あるいはまた、それぞれ
の種別ごとに、演算修正係数を用いて重量等の変
化の修正を行なうようにしてもよい。 補正用油圧計算式は、ラム繰出し位置のすべて
の点において主軸を完全に補正変位させ、常に一
定のヒーリング量が得られるよう、理論的あるい
は実測により求められる高次関数の演算式である
ことが理想であるが、演算の容易化を図るため、
ラム繰出し位置を複数の範囲に分割し、その範囲
ごとに適用される比較的低次（例えば一次）関数
の計算式を用いて完全補正用油圧の近似計算を行
なうようにしてもよい。すなわち、ある所定の範
囲内においてはラム繰出し量に対し補正用油圧を
一定の比率で変化させ、次の所定の範囲内では前
記とは異なる一定比率で変化させようにしても、
比較的良好な変位補正を行なうことができ、製品
の品質を損わない程度の加工精度を維持すること
が可能である。本実施例においては、後述するよ
うに、ラムストロークを３つの範囲に分割し、そ
れぞれの範囲において補正用油圧計算式を相違さ
せ、これらをそれぞれ比較的簡単な一次か数で表
わされる補正用油圧計算式として演算の容易化を
図つている。 次にこのような構成からなる本実施例の作用に
ついて説明する。まず、所望のヒーリング量を設
定し、この設定値をヒーリング量設定手段３４を
用いて補正変位値演算手段３０に入力するととも
に、ラム先端に装着される工具あるいはアタツチ
メントの種別を補正変位値演算手段３０に入力し
て、対応する演算プログラムを選択する。工具あ
るいはアタツチメントの種別の入力は、押釦スイ
ツチによる手動操作の他に、例えばラムのアタツ
チメント取付面に複数の検知スイツチを取付けて
おき、アタツチメントを装着した時、アタツチメ
ント側に種別に応じて設けられた凹凸状コードあ
るいは検知スイツチに当接するドツグを検知スイ
ツチに接触させ、その接触された検知スイツチの
種類、組合せあるいは位置でアタツチメントの種
別を自動的に検出することにより行なうこともで
きる。 次に工作機械の作動によりラム１５の繰出し動
作が開始されると、インデツクスパルサ３５から
ラム１５の位置信号がパルス信号として演算部３
２に送られてくる。演算部３２ではこの位置信号
を選択された演算プログラムにより演算処理し、
補正変位値を算出する。この補正変位値は補正変
位値信号発生手段３３により電流信号としての補
正変位値信号に変換され、それぞれの比例電磁式
圧力制御弁３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３
１ｅに送出される。比例電磁式圧力制御弁におい
ては、変位補正信号に基づいてパイロツト弁の動
作制御が行なわれ、油ポンプ２５から送られた油
圧（一次圧力）が、所望の補正用油圧（二次圧
力）に変換される。この補正用油圧はそれぞれの
補正荷重付与装置の油圧シリンダに供給され、補
正荷重付与装置を作動させることにより所定の補
正変位機能を発揮させる。これにより、ラム繰出
しによるラム１５および主軸頭１３における変位
を補正しつつ、ラム繰出しの全位置において、所
望の主軸１３のヒーリング量を得ることができ
る。 第３図ＡおよびＢは、それぞれヒーリング補正
用油圧計算式およびたわみ補正用油圧計算式によ
る補正用油圧を示すグラフである。図から明らか
なようにそれぞれの補正用油圧計算式は、ラム１
５の繰出し量SZにより３種類に分けられている。 ヒーリング補正用油圧PHは、 PH＝aK1−K2SZ＋C1 （Ｏ＜SZ970） PH＝PH1−K3SZ （970＜SZ1220） PH＝PH2−K4SZ （1220＜SZ1400） として計算される。ここでａはヒーリング量、
K1，K2，K3，K4，C1は定数である。 第３図Ａから明らかなように、ヒーリングのた
めに必要な補正用油圧PHは、ラム１５の繰出量
SZが大きくなるに従つて小さくてよいことがわか
る。これは、ラム１５の繰出量が大きくなるに従
い、小さい補正用油圧PHでも簡単にラム１５を
曲げ変形させることができるからである。 また、たわみ補正用油圧PPBは、 PRB＝K7SZ＋K8h＋C3 （０＜SZ970） PRB＝PRB1＋K7SZ （970＜SZ1220） PRB＝PRB2＋K7SZ （1220＜SZ1400） として計算される。ここでｈはアタツチメントあ
るいは工具の重量、K7，K8，C3は定数である。 第３図Ｂから明らかなように、たわみ補正のた
めに必要な補正用油圧PRBは、ラム１５の繰出量
SZが大きくなるに従い大きくなる。 このようにして計算された補正用油圧が、補正
荷重付与装置の油圧シリンダ２２，２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄに供給されるが、これらの油
圧シリンダへの供給油圧は、ヒーリングを与える
方向によつてそれぞれ異なる。 第４図はラム１５を後端側から軸線方向（Ｚ軸
方向）に見た図であり、ラム１５の後端面を上下
に垂直方向に通る中心線をＹ−Ｙ軸線、ラム１５
の後端面を左右に水平歩行に通る中心線をＸ−Ｘ
軸線とする。そして第２図に示すような横中ぐり
盤１０において、主軸１４を水平方向に左、右に
変位させてヒーリング量を得る場合をXZ平面で
のヒーリング、主軸１４を垂直方向に上、下変位
させてヒーリング量を得る場合をYZ平面でのヒ
ーリングと呼び、左方向変位および下方向変位を
それぞれプラス変位、右方向変位および上方向変
位をそれぞれマイナス変位とすれば、ヒーリング
を与える方向に対応する油圧シリンダ２４ａ，２
４ｂ，２４ｃ，２４ｄへの補正用油圧は下表のよ
うな計算式により得られる。
り、とりわけ常に最適な主軸のヒーリング量を得
ることのできる主軸のヒーリング装置に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 フライス盤、中ぐり盤などの工作機械において
は、前刃で加工した仕上面をもう一度後刃で切削
することにより加工面に生ずる網目マーク、ある
いはラムの繰出しによる撓みが原因で生ずるカツ
タの片当りなどを防止するために、ワーク加工面
に対し主軸を適正の値だけ傾けて加工する方法が
採用されている。主軸をワーク加工面に対し傾け
る装置（ヒーリング装置）として、従来は主軸頭
と主軸頭支持部材（例えばコラム、サドルなど）
との間に楔を介在させておき、この楔を前後ある
いは左右に移動することにより主軸頭全体を傾け
るようにした装置が用いられていた。 しかしながら、このような楔を用いた従来のヒ
ーリング装置は、その操作が複雑で手間がかかる
とともに、移動部材の移動量に応じてその主軸傾
き量（ヒーリング量）を調整することが難しく、
常に最適なヒーリング量を得ることが困難であつ
た。 ところで、横中ぐり盤、横フライス盤、ドロー
カツトシエーパ、型彫盤など、移動部材、例えば
ラム、およびこの移動部材を摺動自在に支持する
支持部材、例えば主軸頭を備えた工作機械におい
ては、移動部材の移動による主軸の撓みあるいは
主軸頭の重心位置変位などを補正するために変位
補正装置が設置されている。 この変位補正装置としては、例えば、主軸頭の
重心位置変動によつて生ずるモーメントの変化を
自動的に防ぐよう、ラムの繰出しに対応させてバ
ランスウエイトに設けられた油圧シリンダへの油
圧を変化させる重心位置変動補償装置付バランス
装置（特公昭40−2185号公報）、ラム上部にテン
シヨンバーを埋設し、このテンシヨンバーの後端
部を油圧シリンダにより引張り、ラム自体のたわ
みを補正するラム応力補償装置（特公昭50−
38827号公報）、および移動部材の移動位置を検出
し、この位置信号により変位補正値を演算し、圧
力制御手段により変位補正力を制御することによ
り、移動部材の移動によつて生ずる変位を、移動
の全範囲にわたつて最適に補正する変位補正装置
（特願昭58−117955号明細書）などが知られてい
る。 〔発明の目的〕 本発明は前述した従来のヒーリング装置の欠点
を解決するためになされたものであり、前記変位
補正装置による主軸の変位補正方法を応用し、移
動部材の移動によつても常に最適な主軸のヒーリ
ング量を得ることのできる主軸のヒーリング装置
を提供することを目的とする。 〔発明の概要〕 第１図は本発明の構成を示す全体構成図であ
る。 本発明は、圧力流体供給装置と、前記圧力流体
供給装置から供給された圧力流体の圧力に応じた
補正荷重を、工作機械の構成要素である、移動部
材あるいはこの移動部材を摺動自在に支持する支
持部材に付与して前記部材に補正変位を生じさせ
る補正荷重付与装置と、前記圧力流体供給装置と
補正荷重付与装置との間に配設され、補正変位値
信号により前記補正荷重付与装置への流体供給圧
力を制御する圧力制御手段と、前記移動部材に支
持された主軸のヒーリング量を設定し、ヒーリン
グ量設定信号を発するヒーリング量設定手段と、
前記移動部材の位置を検出し、位置信号を発する
位置検出手段と、前記ヒーリング量設定手段から
のヒーリング量設定信号と前記位置検出手段から
の位置信号により、補正変位値を演算し前記圧力
制御手段に補正変位値信号を送出する補正変位値
演算手段とからなる工作機械の主軸のヒーリング
装置である。 本発明によれば、移動部材の移動によつても、
常に最適なヒーリング量を容易に得ることができ
る。 〔発明の実施例〕 以下、第２図を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。 第２図は本発明による主軸のヒーリング装置を
床上形横中ぐり盤に適用した例を示す概要図であ
る。床上形横中ぐり盤１０は、ベツト１１上に水
平移動可能に搭載された垂直コラム１２に対し上
下動可能に取付けられた主軸頭１３を備え、この
主軸頭１３に主軸１４を回転保持するラム１５が
軸方向に摺動自在に支持されている。このような
構造からなる横中ぐり盤１０においては、ラム１
５が加工のために繰出されると、ラム自身の重量
および先端に装着された工具１６あるいはアタツ
チメント１７ａ，１７ｂ，１７ｃの重量により、
ラム１５のたわみ、主軸頭１３全体の傾き、主軸
頭前下部の弾性変形などの変位を生ずる。そのた
め、これらの変位を補正するため、ラム１５の繰
出し量に対応して、ラム１５および主軸頭１３の
各変位部に補正荷重を付与する補正荷重付与装置
が設けられている。この補正荷重付与装置として
は、主軸頭１３の重心位置移動により生ずる傾き
を補正する重心位置変動補償装置およびラム１５
自身のたわみを補正するとともに、ラム１５に対
し補正変位を生じさせるためのラム応力補償装置
が設けられている。すなわち、重心位置変動補償
装置は、主軸頭１３の前端部と後端部を、それぞ
れ滑車１８ａ，１８ｂを介してチエーン（あるい
はロープ）１９ａ，１９ｂにより吊り上げるバラ
ンスウエイト２１および前端側チエーン１９ａに
接続されて油圧シリンダ２２からなり、ラム１５
の繰出し量に対応した油圧を油圧シリンダ２２に
供給することにより、前端側チエーン１９ａの張
力を増加させ、主軸頭１３を水平あるいは所定の
角度傾けた状態に保つことができる。 また、ラム応力補償装置は、ラム１５の上部お
よび下部にそれぞれ２本ずつ軸方向に向けて埋設
されたテンシヨンバー２３ａ，２３ｂおよび２３
ｃ，２３ｄとこれらのテンシヨンバー２３ａ，２
３ｂ，２３ｃ，２３ｄのそれぞれの後端部に接続
された油圧シリンダ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２
４ｄとからなり、これらの油圧シリンダに補正用
油圧を供給することによりテンシヨンバーを引張
り、ラム１５に対し所要の補正変位を生じさせる
ことができる。 これらの補正荷重付与装置は、油圧ポンプ２５
を備えた圧力油供給装置から供給される圧力油に
よつて作動されるが、この圧力油は比例電磁式圧
力制御弁により所定の補正用油圧に制御されて供
給される。すなわち、重心位置変動補償装置の油
圧シリンダ２２は、比例電磁式圧力制御弁３１ｅ
を介して油圧ポンプ２５と接続されている。ま
た、ラム応力補償装置の上部側の油圧シリンダ２
４ａ，２４ｂは、それぞれ比例電磁式圧力制御弁
３１ａ，３１ｂを介して油圧ポンプ２５と接続さ
れ、下部側の油圧シリンダ２４ｃ，２４ｄは、そ
れぞれ方向制御弁３１ｃおよびこれと直列に接続
された比例電磁式圧力制御弁３１ｄを介して油圧
ポンプ２５と接続されている。符号３１ｆは圧力
制御弁であり、方向制御弁３１ｃに対し、比例電
磁式圧力制御弁３１ｄと並列に接続することによ
り、油圧シリンダ２４ｃ，２４ｄに定圧を付与す
る機能を奏する。なお、油圧シリンダ２４ｃ，２
４ｄに対して、それぞれ単一の比例電磁式圧力制
御弁を接続し、方向制御弁３１ｃおよび圧力制御
弁３１ｆを省略してもよい。 比例電磁式圧力制御弁はソレノイドによりパイ
ロツト弁を制御するようにしたものであり、ソレ
ノイドに加えられる入力電流値に比例して二次圧
力（補正荷重付与装置に供給される油圧）を制御
することができるものである。この入力電流は、
補正変位値演算手段より補正変位値信号として入
力される。 補正変位値演算手段３０は、ラム１５の先端に
装着される工具１６あるいはアタツチメント１７
ａ，１７ｂ，１７ｃの種別、有無等の条件ごとに
あらかじめ作成されている演算プログラムを記憶
する記憶部Ｍ、ヒーリング量設定手段からヒーリ
ング量設定信号とラム繰出し位置検出器からの位
置信号とを所定の演算プログラムにより演算処理
する演算部３２および演算結果を電流信号として
の補正変位値信号に変換し比例電磁式圧力制御弁
に送出する補正変位値信号発生手段３３を有して
いる。 ヒーリング量設定手段３４は、所望のヒーリン
グ量を選択設定し得るように、ボタン、ダイヤル
（図示せず）のような操作部を有しており、この
操作部で設定されたヒーリング量は、ヒーリング
量設定信号として、補正変位値演算手段30の演算
部３２に送られる。 ラム繰出し位置検出器としては、例えばインデ
ツクスパルサ３５が用いられ、ラム送り用ボール
ねじ３６の端部に設けた歯車列３７を介してイン
デツクスパルサ３５を回転駆動し、発生するパル
スを位置信号として検出するようにしてある。位
置検出器としては、この他に例えばポテンシヨメ
ータ、エンコーダ、レゾルバ等を用いることがで
きる。また、位置検出器をラム送り用ボールねじ
３６の回転駆動モータ３８に取付け、モータ３８
の回転位置から信号を得るようにしてもよい。 演算プログラムは、所望の主軸のヒーリング量
を得るために必要な補正荷重と、ラムの繰出しに
より生ずるラムおよび主軸頭の変位を補正するに
必要な補正荷重とを得るために、各補正荷重付与
装置の油圧シリンダに供給する補正用油圧を計算
する計算式として作成されており、記憶部Ｍにあ
らかじめ記憶されている。また、演算プログラム
は、ラムの先端に装着される工具、アタツチメン
トの重量、重心位置等を考慮し、それぞれの種別
ごとに作成されている。あるいはまた、それぞれ
の種別ごとに、演算修正係数を用いて重量等の変
化の修正を行なうようにしてもよい。 補正用油圧計算式は、ラム繰出し位置のすべて
の点において主軸を完全に補正変位させ、常に一
定のヒーリング量が得られるよう、理論的あるい
は実測により求められる高次関数の演算式である
ことが理想であるが、演算の容易化を図るため、
ラム繰出し位置を複数の範囲に分割し、その範囲
ごとに適用される比較的低次（例えば一次）関数
の計算式を用いて完全補正用油圧の近似計算を行
なうようにしてもよい。すなわち、ある所定の範
囲内においてはラム繰出し量に対し補正用油圧を
一定の比率で変化させ、次の所定の範囲内では前
記とは異なる一定比率で変化させようにしても、
比較的良好な変位補正を行なうことができ、製品
の品質を損わない程度の加工精度を維持すること
が可能である。本実施例においては、後述するよ
うに、ラムストロークを３つの範囲に分割し、そ
れぞれの範囲において補正用油圧計算式を相違さ
せ、これらをそれぞれ比較的簡単な一次か数で表
わされる補正用油圧計算式として演算の容易化を
図つている。 次にこのような構成からなる本実施例の作用に
ついて説明する。まず、所望のヒーリング量を設
定し、この設定値をヒーリング量設定手段３４を
用いて補正変位値演算手段３０に入力するととも
に、ラム先端に装着される工具あるいはアタツチ
メントの種別を補正変位値演算手段３０に入力し
て、対応する演算プログラムを選択する。工具あ
るいはアタツチメントの種別の入力は、押釦スイ
ツチによる手動操作の他に、例えばラムのアタツ
チメント取付面に複数の検知スイツチを取付けて
おき、アタツチメントを装着した時、アタツチメ
ント側に種別に応じて設けられた凹凸状コードあ
るいは検知スイツチに当接するドツグを検知スイ
ツチに接触させ、その接触された検知スイツチの
種類、組合せあるいは位置でアタツチメントの種
別を自動的に検出することにより行なうこともで
きる。 次に工作機械の作動によりラム１５の繰出し動
作が開始されると、インデツクスパルサ３５から
ラム１５の位置信号がパルス信号として演算部３
２に送られてくる。演算部３２ではこの位置信号
を選択された演算プログラムにより演算処理し、
補正変位値を算出する。この補正変位値は補正変
位値信号発生手段３３により電流信号としての補
正変位値信号に変換され、それぞれの比例電磁式
圧力制御弁３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３
１ｅに送出される。比例電磁式圧力制御弁におい
ては、変位補正信号に基づいてパイロツト弁の動
作制御が行なわれ、油ポンプ２５から送られた油
圧（一次圧力）が、所望の補正用油圧（二次圧
力）に変換される。この補正用油圧はそれぞれの
補正荷重付与装置の油圧シリンダに供給され、補
正荷重付与装置を作動させることにより所定の補
正変位機能を発揮させる。これにより、ラム繰出
しによるラム１５および主軸頭１３における変位
を補正しつつ、ラム繰出しの全位置において、所
望の主軸１３のヒーリング量を得ることができ
る。 第３図ＡおよびＢは、それぞれヒーリング補正
用油圧計算式およびたわみ補正用油圧計算式によ
る補正用油圧を示すグラフである。図から明らか
なようにそれぞれの補正用油圧計算式は、ラム１
５の繰出し量SZにより３種類に分けられている。 ヒーリング補正用油圧PHは、 PH＝aK1−K2SZ＋C1 （Ｏ＜SZ970） PH＝PH1−K3SZ （970＜SZ1220） PH＝PH2−K4SZ （1220＜SZ1400） として計算される。ここでａはヒーリング量、
K1，K2，K3，K4，C1は定数である。 第３図Ａから明らかなように、ヒーリングのた
めに必要な補正用油圧PHは、ラム１５の繰出量
SZが大きくなるに従つて小さくてよいことがわか
る。これは、ラム１５の繰出量が大きくなるに従
い、小さい補正用油圧PHでも簡単にラム１５を
曲げ変形させることができるからである。 また、たわみ補正用油圧PPBは、 PRB＝K7SZ＋K8h＋C3 （０＜SZ970） PRB＝PRB1＋K7SZ （970＜SZ1220） PRB＝PRB2＋K7SZ （1220＜SZ1400） として計算される。ここでｈはアタツチメントあ
るいは工具の重量、K7，K8，C3は定数である。 第３図Ｂから明らかなように、たわみ補正のた
めに必要な補正用油圧PRBは、ラム１５の繰出量
SZが大きくなるに従い大きくなる。 このようにして計算された補正用油圧が、補正
荷重付与装置の油圧シリンダ２２，２４ａ，２４
ｂ，２４ｃ，２４ｄに供給されるが、これらの油
圧シリンダへの供給油圧は、ヒーリングを与える
方向によつてそれぞれ異なる。 第４図はラム１５を後端側から軸線方向（Ｚ軸
方向）に見た図であり、ラム１５の後端面を上下
に垂直方向に通る中心線をＹ−Ｙ軸線、ラム１５
の後端面を左右に水平歩行に通る中心線をＸ−Ｘ
軸線とする。そして第２図に示すような横中ぐり
盤１０において、主軸１４を水平方向に左、右に
変位させてヒーリング量を得る場合をXZ平面で
のヒーリング、主軸１４を垂直方向に上、下変位
させてヒーリング量を得る場合をYZ平面でのヒ
ーリングと呼び、左方向変位および下方向変位を
それぞれプラス変位、右方向変位および上方向変
位をそれぞれマイナス変位とすれば、ヒーリング
を与える方向に対応する油圧シリンダ２４ａ，２
４ｂ，２４ｃ，２４ｄへの補正用油圧は下表のよ
うな計算式により得られる。
以上説明したように、本発明によれば、補正荷
重付与装置に補正用流体圧力を供給することによ
り、工作機械の移動部材の移動位置にかかわら
ず、常に所定の主軸のヒーリング量を与えること
ができる。また、ヒーリングは所定値に制御され
た圧力流体を供給することにより行なわれるの
で、ヒーリング付与操作が簡単であるとともに、
ヒーリング量の変更を容易に行なうことができ
る。また、ヒーリングは、移動部材のたわみ変位
を考慮して行なわれるので、常に最適なヒーリン
グが得られるとともに、加工精度の向上を図るこ
とができる。 また、工具、アタツチメントなどの装着部材の
種別に応じて最適な補正変位値演算プログラムを
選択することができ、ヒーリング精度を一層向上
させることができる。
重付与装置に補正用流体圧力を供給することによ
り、工作機械の移動部材の移動位置にかかわら
ず、常に所定の主軸のヒーリング量を与えること
ができる。また、ヒーリングは所定値に制御され
た圧力流体を供給することにより行なわれるの
で、ヒーリング付与操作が簡単であるとともに、
ヒーリング量の変更を容易に行なうことができ
る。また、ヒーリングは、移動部材のたわみ変位
を考慮して行なわれるので、常に最適なヒーリン
グが得られるとともに、加工精度の向上を図るこ
とができる。 また、工具、アタツチメントなどの装着部材の
種別に応じて最適な補正変位値演算プログラムを
選択することができ、ヒーリング精度を一層向上
させることができる。
第１図は本発明の構成を示す全体構成図、第２
図は本発明の一実施例を示す概要図、第３図Ａお
よび第３図Ｂはヒーリング補正用油圧およびたわ
み補正用油圧を示すグラフ、第４図はラムを後方
側から見た図である。 １３……主軸頭、１５……ラム、２２，２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ……油圧シリンダ、
２５……油圧ポンプ、３０……補正変位値演算手
段、３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，３１ｅ……比例電
磁式圧力制御弁、３２……演算部、３４……ヒー
リング量設定手段、３５……インデツクスパル
サ。
図は本発明の一実施例を示す概要図、第３図Ａお
よび第３図Ｂはヒーリング補正用油圧およびたわ
み補正用油圧を示すグラフ、第４図はラムを後方
側から見た図である。 １３……主軸頭、１５……ラム、２２，２４
ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ……油圧シリンダ、
２５……油圧ポンプ、３０……補正変位値演算手
段、３１ａ，３１ｂ，３１ｄ，３１ｅ……比例電
磁式圧力制御弁、３２……演算部、３４……ヒー
リング量設定手段、３５……インデツクスパル
サ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧力流体供給装置と；前記圧力流体供給装置
から供給された圧力流体の圧力に応じた補正荷重
を、工作機械の構成要素である、移動部材あるい
はこの移動部材を摺動自在に支持する支持部材に
付与して前記部材に補正変位を生じさせる補正荷
重付与装置と；前記圧力流体供給装置と補正荷重
付与装置との間に配設され、補正変位値信号によ
り前記補正荷重付与装置への流体供給圧力を制御
する圧力制御手段と；前記移動部材に支持された
主軸のヒーリング量を設定し、ヒーリング量設定
信号を発するヒーリング量設定手段と；前記移動
部材の位置を検出し、位置信号を発する位置検出
手段と；前記ヒーリング量設定手段からのヒーリ
ング量設定信号と前記位置検出手段からの位置信
号により、補正変位値を演算し、前記圧力制御手
段に補正変位値信号を送出する補正変位値演算手
段と；からなる主軸のヒーリング装置。 ２ 補正荷重付与装置は、ラム内にラムの長手方
向に向けて埋設された複数本のテンシヨンバー
と、このテンシヨンバーの後端部に接続されテン
シヨンバーに引張り荷重を付与する油圧シリンダ
とを備えていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の主軸のヒーリング装置。 ３ テンシヨンバーはラムの上部および下部にそ
れぞれ２本ずつ埋設されていることを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の主軸のヒーリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21229985A JPS6274550A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 主軸のヒ−リング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21229985A JPS6274550A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 主軸のヒ−リング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274550A JPS6274550A (ja) | 1987-04-06 |
| JPH0513781B2 true JPH0513781B2 (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16620276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21229985A Granted JPS6274550A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 主軸のヒ−リング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6274550A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100598851B1 (ko) * | 2004-12-21 | 2006-07-11 | 현대자동차주식회사 | 공구 보정장치 |
| JP5495721B2 (ja) * | 2009-11-06 | 2014-05-21 | 三菱重工業株式会社 | ラムたわみ補正装置及び補正方法 |
| TWI395635B (zh) * | 2009-12-24 | 2013-05-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | The locking device of the block |
| JP5721424B2 (ja) * | 2010-12-24 | 2015-05-20 | 三菱重工業株式会社 | 横型工作機械 |
| JP5936502B2 (ja) * | 2012-09-24 | 2016-06-22 | 三菱重工工作機械株式会社 | 工作機械 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21229985A patent/JPS6274550A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6274550A (ja) | 1987-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |