JPH06134653A - 回転軸対称曲面の加工方法 - Google Patents
回転軸対称曲面の加工方法Info
- Publication number
- JPH06134653A JPH06134653A JP28725892A JP28725892A JPH06134653A JP H06134653 A JPH06134653 A JP H06134653A JP 28725892 A JP28725892 A JP 28725892A JP 28725892 A JP28725892 A JP 28725892A JP H06134653 A JPH06134653 A JP H06134653A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- error
- workpiece
- shape
- origin
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】被加工物を自転運動させ、被加工物の自転軸に
対して工具が相対軌跡上を移動することにより、回転軸
対称の面を加工する工作機械において、工具軌跡を数値
制御できる数値制御手段と、工具を目標とする加工面形
状に対し常に垂直に当接させる工具姿勢制御手段を有
し、被加工物の加工形状を測定する形状検出手段と、該
検出手段から得られたデ−タをもとに被加工物の形状誤
差および工具設定時の誤差を求める演算手段を設ける。 【効果】被加工物に形状精度の優れた回転軸対称曲面
を、高能率に加工することができる回転軸対称曲面の加
工方法が得られる。
対して工具が相対軌跡上を移動することにより、回転軸
対称の面を加工する工作機械において、工具軌跡を数値
制御できる数値制御手段と、工具を目標とする加工面形
状に対し常に垂直に当接させる工具姿勢制御手段を有
し、被加工物の加工形状を測定する形状検出手段と、該
検出手段から得られたデ−タをもとに被加工物の形状誤
差および工具設定時の誤差を求める演算手段を設ける。 【効果】被加工物に形状精度の優れた回転軸対称曲面
を、高能率に加工することができる回転軸対称曲面の加
工方法が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸対称な曲面の研
削加工にかかわり、加工面を高精度に加工するのに好適
な加工方法に関する。
削加工にかかわり、加工面を高精度に加工するのに好適
な加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、被加工物に回転軸対称曲面を加工
する場合、前記被加工物の自転軸と工具（たとえば、研
削砥石）が常に被加工面に垂直に当接するように工具の
姿勢を制御する回転中心軸が交差した位置を工具原点と
し、この工具原点からの座標系を用いて数値制御により
前記工具を相対的軌跡上を移動させることにより加工を
行っていた。
する場合、前記被加工物の自転軸と工具（たとえば、研
削砥石）が常に被加工面に垂直に当接するように工具の
姿勢を制御する回転中心軸が交差した位置を工具原点と
し、この工具原点からの座標系を用いて数値制御により
前記工具を相対的軌跡上を移動させることにより加工を
行っていた。
【０００３】しかし、工具原点設定時の誤差や工具半径
の誤差、および工具原点設定時と加工中における工具当
接点の変化（例えば研削砥石軸や研削砥石駆動スピンド
ルの熱膨張および遠心力による振れ回り）により、形状
精度の劣化を起こしていた。
の誤差、および工具原点設定時と加工中における工具当
接点の変化（例えば研削砥石軸や研削砥石駆動スピンド
ルの熱膨張および遠心力による振れ回り）により、形状
精度の劣化を起こしていた。
【０００４】この劣化を防止するために、例えば、特開
昭６０−１１４４４５号公報に記載のように、工具原点
設定時の誤差の一部について考慮しているものもある
が、工具半径の誤差や工具姿勢制御機能の工具原点につ
いて配慮していなかった。
昭６０−１１４４４５号公報に記載のように、工具原点
設定時の誤差の一部について考慮しているものもある
が、工具半径の誤差や工具姿勢制御機能の工具原点につ
いて配慮していなかった。
【０００５】なお、特開昭６０−１１４４４５号公報記
載の方法を適用しない場合には、加工面の形状測定から
得られた加工面形状誤差を加工面回転中心に対する工具
軌跡に修正しこれを繰り返すという方法によっていたの
で、加工に著しく時間を要した。
載の方法を適用しない場合には、加工面の形状測定から
得られた加工面形状誤差を加工面回転中心に対する工具
軌跡に修正しこれを繰り返すという方法によっていたの
で、加工に著しく時間を要した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、回転
軸対称曲面を加工する場合、被加工物の自転軸と工具の
姿勢制御を行なう回転中心軸を交差させ、この位置を半
径方向の工具原点とする。また、このとき被加工物自転
軸上に砥石と被加工物の当接点がある姿勢を工具姿勢制
御機能の工具原点とする。しかしこの工具原点設定時の
誤差により、前記自転軸に対する前記工具の相対的軌跡
の誤差をもたらした。また工具の姿勢制御機能への取付
け誤差により、被加工面の法線方向への削り過ぎ、もし
くは、削り残しが生じた。
軸対称曲面を加工する場合、被加工物の自転軸と工具の
姿勢制御を行なう回転中心軸を交差させ、この位置を半
径方向の工具原点とする。また、このとき被加工物自転
軸上に砥石と被加工物の当接点がある姿勢を工具姿勢制
御機能の工具原点とする。しかしこの工具原点設定時の
誤差により、前記自転軸に対する前記工具の相対的軌跡
の誤差をもたらした。また工具の姿勢制御機能への取付
け誤差により、被加工面の法線方向への削り過ぎ、もし
くは、削り残しが生じた。
【０００７】上記した特開昭６０−１１４４４５号公報
記載の従来技術では、工具原点設定時の誤差の一部につ
いては配慮しているものの、工具の姿勢制御機能への取
付け誤差には配慮しておらず、所定の形状精度を得るた
めには、補正に長時間を要し、加工能率が十分なもので
はなかった。
記載の従来技術では、工具原点設定時の誤差の一部につ
いては配慮しているものの、工具の姿勢制御機能への取
付け誤差には配慮しておらず、所定の形状精度を得るた
めには、補正に長時間を要し、加工能率が十分なもので
はなかった。
【０００８】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決して、被加工物に形状精度の優れた回転軸対称曲面を
高能率に加工することができる。
決して、被加工物に形状精度の優れた回転軸対称曲面を
高能率に加工することができる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
の本発明にかかわる回転軸対称曲面の加工方法の構成
は、被加工物を自転運動させるとともに、工具姿勢制御
装置に取り付けられた工具を、被加工面に常に垂直に当
接するように工具姿勢を制御しつつ、前記被加工物の自
転軸を工具原点とする所定の工具軌跡に沿って相対移動
させ、前記工具によって前記被加工物に回転軸対称曲面
を加工する方法において、１回の加工を実行した後、被
加工物の加工面形状を測定し、この加工面形状誤差が目
標値以下であれば加工を終了し、目標値以上であれば前
記加工面形状誤差に基づいて工具原点設定誤差、工具の
取付け誤差、工具姿勢の原点設定誤差を演算し、この演
算結果によって工具原点、工具の取付け、工具姿勢原点
を修正し、このように修正した工具軌跡に沿って工具を
相対移動させながら、該工具によって次回の加工を実行
するという操作を繰り返すようにしたものである。
の本発明にかかわる回転軸対称曲面の加工方法の構成
は、被加工物を自転運動させるとともに、工具姿勢制御
装置に取り付けられた工具を、被加工面に常に垂直に当
接するように工具姿勢を制御しつつ、前記被加工物の自
転軸を工具原点とする所定の工具軌跡に沿って相対移動
させ、前記工具によって前記被加工物に回転軸対称曲面
を加工する方法において、１回の加工を実行した後、被
加工物の加工面形状を測定し、この加工面形状誤差が目
標値以下であれば加工を終了し、目標値以上であれば前
記加工面形状誤差に基づいて工具原点設定誤差、工具の
取付け誤差、工具姿勢の原点設定誤差を演算し、この演
算結果によって工具原点、工具の取付け、工具姿勢原点
を修正し、このように修正した工具軌跡に沿って工具を
相対移動させながら、該工具によって次回の加工を実行
するという操作を繰り返すようにしたものである。
【００１０】さらに詳しくは、次の通りである。
【００１１】目標とする回転軸対称曲面の断面形状があ
る関数により与えられたとき、被加工物の自転軸から任
意の距離にある点での加工面形状誤差を、工具原点設定
時の誤差と工具の取付け誤差と工具姿勢の原点設定時の
誤差および前記自転軸からの距離の関数として表す。こ
の関数式に形状測定により求められた各々の測定点にお
ける加工面形状誤差を代入し、重回帰分析法により、工
具原点設定時の誤差と工具の取付け誤差および工具姿勢
原点設定時の誤差を算出する。この計算結果を数値制御
装置へ入力し、工具原点、工具の取付け位置、姿勢制御
の原点を修正したのち、加工を繰り返すことにより目標
とする加工面形状が得られるようにしたものである。
る関数により与えられたとき、被加工物の自転軸から任
意の距離にある点での加工面形状誤差を、工具原点設定
時の誤差と工具の取付け誤差と工具姿勢の原点設定時の
誤差および前記自転軸からの距離の関数として表す。こ
の関数式に形状測定により求められた各々の測定点にお
ける加工面形状誤差を代入し、重回帰分析法により、工
具原点設定時の誤差と工具の取付け誤差および工具姿勢
原点設定時の誤差を算出する。この計算結果を数値制御
装置へ入力し、工具原点、工具の取付け位置、姿勢制御
の原点を修正したのち、加工を繰り返すことにより目標
とする加工面形状が得られるようにしたものである。
【００１２】
【作用】工具原点設定時の誤差や工具の取付け位置誤差
および工具姿勢制御の原点誤差は、形状精度劣化の大き
な要因であり、極力小さくする必要がある。しかし、工
具例えば研削砥石は、正確に形状を把握することが困難
であり、また加工中の摩耗、熱膨張、振れ回りなどによ
っても誤差が生ずる。そこで例えば電気式変位計で測定
した加工面の形状から求めた加工面形状誤差を用いて、
計算処理装置により、工具原点設定時の誤差、工具の取
付け位置誤差および工具姿勢の原点誤差を求め、これら
を数値制御装置に入力して工具原点、工具取付け位置お
よび工具姿勢制御の原点を修正し、再度加工することに
より理想的な工具軌跡を描かせつつ、目標とする加工面
形状を得ることができる。
および工具姿勢制御の原点誤差は、形状精度劣化の大き
な要因であり、極力小さくする必要がある。しかし、工
具例えば研削砥石は、正確に形状を把握することが困難
であり、また加工中の摩耗、熱膨張、振れ回りなどによ
っても誤差が生ずる。そこで例えば電気式変位計で測定
した加工面の形状から求めた加工面形状誤差を用いて、
計算処理装置により、工具原点設定時の誤差、工具の取
付け位置誤差および工具姿勢の原点誤差を求め、これら
を数値制御装置に入力して工具原点、工具取付け位置お
よび工具姿勢制御の原点を修正し、再度加工することに
より理想的な工具軌跡を描かせつつ、目標とする加工面
形状を得ることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明を実施例によって、図面を用い
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は、本発明の一実施例にかかわる回転
軸対称曲面の加工方法の加工手順図である。図２は、図
１にかかわる加工方法の実施に使用される加工装置の一
例を示す略示構成図である。図３は、図２における研削
砥石の、工具原点設定時の誤差、工具の取付け誤差、工
具姿勢制御の原点設定誤差を示す断面図である。図４
は、前記誤差と加工面形状の精度劣化の関係を示すＸＹ
平面における模式図である。
軸対称曲面の加工方法の加工手順図である。図２は、図
１にかかわる加工方法の実施に使用される加工装置の一
例を示す略示構成図である。図３は、図２における研削
砥石の、工具原点設定時の誤差、工具の取付け誤差、工
具姿勢制御の原点設定誤差を示す断面図である。図４
は、前記誤差と加工面形状の精度劣化の関係を示すＸＹ
平面における模式図である。
【００１５】この実施例に使用される加工装置は、一般
の２次元（ＸＹ面）制御の加工装置であるが、その構成
を図２を用いて説明する。
の２次元（ＸＹ面）制御の加工装置であるが、その構成
を図２を用いて説明する。
【００１６】１は加工装置本体であり、この本体上にＹ
軸テーブル２がＹ軸方向に任意に移動できるように支承
されている。３はＸ軸テーブルであり、Ｙ軸テーブル２
上にＸ軸方向に任意に移動できるように支承されてい
る。４は回転テーブル西手Ｘ軸テーブル３上に固定さ
れ、回転テーブル４上にはＸＹＺステージ５が固定され
ている。研削砥石６が自転できるように支承している研
削スピンドル７はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に微動調整可能
なＸＹＺステージ５に固定してある。８は被加工物にし
て自転運動できる主軸９に固定され、主軸９は主軸モー
タ１０により駆動される。１１は数値制御装置にして、
Ｘ軸テーブル駆動モータ１２、Ｙ軸テーブル駆動モータ
１３、回転テーブル駆動モータ１４を制御し、研削砥石
をＸＹ平面内の任意の位置で任意の工具姿勢に制御する
ことができる。１６は加工面形状を測定することが出来
る電気式変位計であり、この電気式変位計１６はアーム
１５を介して、Ｙ軸テーブル３に固定されている。１７
は計算処理装置であり、この計算処理装置１７は前記数
値制御装置１１と電気的に接続されている。
軸テーブル２がＹ軸方向に任意に移動できるように支承
されている。３はＸ軸テーブルであり、Ｙ軸テーブル２
上にＸ軸方向に任意に移動できるように支承されてい
る。４は回転テーブル西手Ｘ軸テーブル３上に固定さ
れ、回転テーブル４上にはＸＹＺステージ５が固定され
ている。研削砥石６が自転できるように支承している研
削スピンドル７はＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に微動調整可能
なＸＹＺステージ５に固定してある。８は被加工物にし
て自転運動できる主軸９に固定され、主軸９は主軸モー
タ１０により駆動される。１１は数値制御装置にして、
Ｘ軸テーブル駆動モータ１２、Ｙ軸テーブル駆動モータ
１３、回転テーブル駆動モータ１４を制御し、研削砥石
をＸＹ平面内の任意の位置で任意の工具姿勢に制御する
ことができる。１６は加工面形状を測定することが出来
る電気式変位計であり、この電気式変位計１６はアーム
１５を介して、Ｙ軸テーブル３に固定されている。１７
は計算処理装置であり、この計算処理装置１７は前記数
値制御装置１１と電気的に接続されている。
【００１７】このように構成した加工装置を使用して、
本発明の一実施例にかかわる回転軸対称曲面の加工方法
を、図１、図２を参照しながら説明する。
本発明の一実施例にかかわる回転軸対称曲面の加工方法
を、図１、図２を参照しながら説明する。
【００１８】主軸９に被加工物８を取り付ける。この被
加工物８は、加工面形状ｙ=f(ｘ)と近似した形状に粗加
工されているものである。砥石スピンドル７によって研
削砥石６が回転し、主軸モータ１０によって主軸９およ
び被加工物８が自転軸のまわりに回転する。
加工物８は、加工面形状ｙ=f(ｘ)と近似した形状に粗加
工されているものである。砥石スピンドル７によって研
削砥石６が回転し、主軸モータ１０によって主軸９およ
び被加工物８が自転軸のまわりに回転する。
【００１９】数値制御装置１１に、目標とする加工面
形状すなわち回転軸対称曲面ｙ=f(ｘ)、工具原点の座
標、工具姿勢の原点の座標を入力する。計算処理装置１
７には、加工面の形状誤差Δｙから工具原点の設定誤差
ΔＣ、工具の取付け誤差ΔＲ、および工具姿勢原点の設
定誤差Δθを計算するための誤差計算式（後述する（数
５）式）を入力する（図１のＩ）。数値制御装置１１に
より、前記加工面形状から工具軌跡を算出する（図１の
ＩＩ）。この工具軌跡を指定するときの原点は、被加工
物８の自転軸と工具姿勢を制御する回転テーブル４の回
転軸が同一ＹＺ平面内にあるときの点である。研削砥石
６は上記回転テーブルの回転軸上に研削砥石６が被加工
物８と当接する点が一致するように取り付けられてい
る。しかし、実際には工具原点における軸の一致や研削
砥石の取付けは必ずしも正確ではなく、誤差をともなっ
ている。
形状すなわち回転軸対称曲面ｙ=f(ｘ)、工具原点の座
標、工具姿勢の原点の座標を入力する。計算処理装置１
７には、加工面の形状誤差Δｙから工具原点の設定誤差
ΔＣ、工具の取付け誤差ΔＲ、および工具姿勢原点の設
定誤差Δθを計算するための誤差計算式（後述する（数
５）式）を入力する（図１のＩ）。数値制御装置１１に
より、前記加工面形状から工具軌跡を算出する（図１の
ＩＩ）。この工具軌跡を指定するときの原点は、被加工
物８の自転軸と工具姿勢を制御する回転テーブル４の回
転軸が同一ＹＺ平面内にあるときの点である。研削砥石
６は上記回転テーブルの回転軸上に研削砥石６が被加工
物８と当接する点が一致するように取り付けられてい
る。しかし、実際には工具原点における軸の一致や研削
砥石の取付けは必ずしも正確ではなく、誤差をともなっ
ている。
【００２０】つぎに前記指定された工具軌跡に沿ってＸ
テーブル３、Ｙテーブル２が移動し、研削砥石６によっ
て、被加工物８に前記加工面形状が加工されて、１回目
の加工を終了する（図１のＩＩＩ）。
テーブル３、Ｙテーブル２が移動し、研削砥石６によっ
て、被加工物８に前記加工面形状が加工されて、１回目
の加工を終了する（図１のＩＩＩ）。
【００２１】ここで電気式変位計１０により被加工物４
の回転中心軸、すなわち自転軸を含む平面にて、加工面
形状を測定する（図１のＩＶ）。この測定結果が計算処
理装置１７へ入力され、目標とする加工面形状の座標と
の比較により、加工面形状誤差を算出する（図１の
Ｖ）。
の回転中心軸、すなわち自転軸を含む平面にて、加工面
形状を測定する（図１のＩＶ）。この測定結果が計算処
理装置１７へ入力され、目標とする加工面形状の座標と
の比較により、加工面形状誤差を算出する（図１の
Ｖ）。
【００２２】そして、この加工面形状誤差が目標値以下
であるか否かを判断し（図１のＶＩ）、それが目標値以
下であれば加工を完了する。しかし、目標値に達してい
なければ、上記加工面形状誤差から後述する（数５）式
を用いて、工具原点のＸ軸方向の設定誤差ΔＣ、工具の
取付け誤差ΔＲ、および工具姿勢原点の設定誤差Δθを
計算処理装置１７によって算出する（図１のＶＩＩ）。
この計算で求まった誤差ΔＣ、ΔＲ、Δθを数値制御装
置１１へ入力し、工具原点、工具姿勢原点を修正し（図
１のＶＩＩＩ）たのち、再び工具軌跡の算出（図１のＩ
Ｉ）へ戻って、以後先と同様の操作を繰り返して、加工
面形状が目標値以下になったとき加工を完了する。そし
て、被加工物８を主軸９から取外せば、目標とする回転
軸対称曲面ｙ=f(ｘ)が加工された被加工物が得られる。
であるか否かを判断し（図１のＶＩ）、それが目標値以
下であれば加工を完了する。しかし、目標値に達してい
なければ、上記加工面形状誤差から後述する（数５）式
を用いて、工具原点のＸ軸方向の設定誤差ΔＣ、工具の
取付け誤差ΔＲ、および工具姿勢原点の設定誤差Δθを
計算処理装置１７によって算出する（図１のＶＩＩ）。
この計算で求まった誤差ΔＣ、ΔＲ、Δθを数値制御装
置１１へ入力し、工具原点、工具姿勢原点を修正し（図
１のＶＩＩＩ）たのち、再び工具軌跡の算出（図１のＩ
Ｉ）へ戻って、以後先と同様の操作を繰り返して、加工
面形状が目標値以下になったとき加工を完了する。そし
て、被加工物８を主軸９から取外せば、目標とする回転
軸対称曲面ｙ=f(ｘ)が加工された被加工物が得られる。
【００２３】以上が加工方法の手順である。次に前記誤
差計算式（（数５）式）の詳細を、図３、図４を用いて
説明する。図３は、被加工物８に対して研削砥石６が図
示の位置で工具原点を設定したときの工具原点の設定誤
差ΔＣ（Ｘ軸方向）、工具の取付け誤差ΔＲ，および工
具姿勢の原点設定誤差Δθを示したものであり、１８は
被加工物の自転軸すなわち回転中心、１９は回転テーブ
ル４の回転中心軸、２０は研削砥石６と被加工物８の当
接点である。理想的には研削砥石６と被加工物８の当接
点２０が、回転テーブル４の回転中心軸１９の上にあ
り、かつ回転テーブル４の回転中心軸１９が被加工物の
自転軸１８の上にある。
差計算式（（数５）式）の詳細を、図３、図４を用いて
説明する。図３は、被加工物８に対して研削砥石６が図
示の位置で工具原点を設定したときの工具原点の設定誤
差ΔＣ（Ｘ軸方向）、工具の取付け誤差ΔＲ，および工
具姿勢の原点設定誤差Δθを示したものであり、１８は
被加工物の自転軸すなわち回転中心、１９は回転テーブ
ル４の回転中心軸、２０は研削砥石６と被加工物８の当
接点である。理想的には研削砥石６と被加工物８の当接
点２０が、回転テーブル４の回転中心軸１９の上にあ
り、かつ回転テーブル４の回転中心軸１９が被加工物の
自転軸１８の上にある。
【００２４】図４には、前記誤差と加工面形状の精度劣
化の関係を示すＸＹ平面における模式図を示す。２３は
目標とする加工面形状ｙ＝ｆ(ｘ)、２１はこれを加工す
る理想的な研削砥石である。しかし、工具原点の設定誤
差ΔＣ（Ｘ軸方向）、工具の取付け誤差ΔＲ，および工
具姿勢の原点設定誤差Δθがあるので、研削砥石の位置
は２２となりこれにより加工される面形状は２４とな
る。目標とする加工面形状２３は、ｙ＝ｆ(ｘ)で表され
るとすれば、被加工物の回転中心１８（図４ではＹ軸に
一致）からＸ軸方向への距離ｘiにおける加工面形状誤
差Δｙiは、幾何学的手法により工具原点の設定誤差Δ
Ｃ（Ｘ軸方向）、工具の取付け誤差ΔＲ、および工具姿
勢の原点設定誤差Δθに起因した砥石軸方向への位置誤
差ΔＥを用いて次の（数１）式で表される。
化の関係を示すＸＹ平面における模式図を示す。２３は
目標とする加工面形状ｙ＝ｆ(ｘ)、２１はこれを加工す
る理想的な研削砥石である。しかし、工具原点の設定誤
差ΔＣ（Ｘ軸方向）、工具の取付け誤差ΔＲ，および工
具姿勢の原点設定誤差Δθがあるので、研削砥石の位置
は２２となりこれにより加工される面形状は２４とな
る。目標とする加工面形状２３は、ｙ＝ｆ(ｘ)で表され
るとすれば、被加工物の回転中心１８（図４ではＹ軸に
一致）からＸ軸方向への距離ｘiにおける加工面形状誤
差Δｙiは、幾何学的手法により工具原点の設定誤差Δ
Ｃ（Ｘ軸方向）、工具の取付け誤差ΔＲ、および工具姿
勢の原点設定誤差Δθに起因した砥石軸方向への位置誤
差ΔＥを用いて次の（数１）式で表される。
【００２５】
【数１】
【００２６】ただし、θiは回転中心からＸ軸方向への
距離ｘiにおける、目標とする加工面形状２３の接線が
Ｘ軸となす角度である。また、θiとｙ＝ｆ(ｘ)の一次
導関数ｙ'＝ｆ'(ｘ)の間には、次の（数２）式が成立す
る。
距離ｘiにおける、目標とする加工面形状２３の接線が
Ｘ軸となす角度である。また、θiとｙ＝ｆ(ｘ)の一次
導関数ｙ'＝ｆ'(ｘ)の間には、次の（数２）式が成立す
る。
【００２７】
【数２】
【００２８】そこで（数１）式は（数３）式の形に置換
できる。
できる。
【００２９】
【数３】
【００３０】よって
【００３１】
【数４】
【００３２】（数４）式より工具原点の設定誤差ΔＣ、
工具の取付け誤差ΔＲおよび工具の位置誤差ΔＥは重回
帰分析法により、次の行列式（数５）式から求めること
ができる。
工具の取付け誤差ΔＲおよび工具の位置誤差ΔＥは重回
帰分析法により、次の行列式（数５）式から求めること
ができる。
【００３３】
【数５】
【００３４】ただし、ｎは測定点の数であり、理論的に
は３個以上であるが、３０個以上が好ましい。
は３個以上であるが、３０個以上が好ましい。
【００３５】このようにして工具原点の設定誤差ΔＣ、
工具の取付け誤差ΔＲおよび砥石軸方向への位置誤差Δ
Ｅが求められ、これを用いて工具姿勢の原点設定誤差Δ
θと工具姿勢を修正した後の工具の取付け誤差ΔＲ'
は、幾何学的に（数６）式、（数７）式で求められる。
工具の取付け誤差ΔＲおよび砥石軸方向への位置誤差Δ
Ｅが求められ、これを用いて工具姿勢の原点設定誤差Δ
θと工具姿勢を修正した後の工具の取付け誤差ΔＲ'
は、幾何学的に（数６）式、（数７）式で求められる。
【００３６】
【数６】
【００３７】
【数７】
【００３８】このようにして加工面形状誤差の測定結果
Δｙiを代入すれば工具原点の設定誤差ΔＣ、工具の取
付け誤差ΔＲ'、および工具姿勢の原点設定誤差Δθを
求めることができる。
Δｙiを代入すれば工具原点の設定誤差ΔＣ、工具の取
付け誤差ΔＲ'、および工具姿勢の原点設定誤差Δθを
求めることができる。
【００３９】具体例を示す。被加工物８は超硬合金Ｋ０
５製の直径３０ｍｍの素形材であり、この被加工物８を
主軸９で５０ｒ／ｍｉｎで回転させ、Ｙ軸テーブル２、
Ｘ軸テーブル３を用いて、工具を０．５ｍｍ／ｍｉｎの
速度で移動させながら、ダイヤモンド電着砥石４００番
の研削工具６（回転数１８０００ｒ／ｍｉｎ）により、
次の（数８）式で表される非球面の回転軸対称曲面を加
工した。
５製の直径３０ｍｍの素形材であり、この被加工物８を
主軸９で５０ｒ／ｍｉｎで回転させ、Ｙ軸テーブル２、
Ｘ軸テーブル３を用いて、工具を０．５ｍｍ／ｍｉｎの
速度で移動させながら、ダイヤモンド電着砥石４００番
の研削工具６（回転数１８０００ｒ／ｍｉｎ）により、
次の（数８）式で表される非球面の回転軸対称曲面を加
工した。
【００４０】
【数８】ｙ＝Ｃｘ2／（１＋√１−（Ｋ＋１）Ｃ2ｙ2）
＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10 ただし、Ｃ＝３．２５０４×１０~2 Ｋ＝−５．０５０３×１０~1 Ａ4＝−６．８７６５×１０~6 Ａ6＝３．３１１７３９９×１０~9 Ａ8＝−３．８９８４７２８×１０~11 Ａ10＝−１．３１４１４５×１０~13 −１４≦ｙ≦１４ 工具原点、工具取付け位置および工具姿勢原点を一度修
正して災禍工を行なったところ、形状精度は±０．２μ
ｍ、加工時間は約１２時間であった。
＋Ａ4ｙ4＋Ａ6ｙ6＋Ａ8ｙ8＋Ａ10ｙ10 ただし、Ｃ＝３．２５０４×１０~2 Ｋ＝−５．０５０３×１０~1 Ａ4＝−６．８７６５×１０~6 Ａ6＝３．３１１７３９９×１０~9 Ａ8＝−３．８９８４７２８×１０~11 Ａ10＝−１．３１４１４５×１０~13 −１４≦ｙ≦１４ 工具原点、工具取付け位置および工具姿勢原点を一度修
正して災禍工を行なったところ、形状精度は±０．２μ
ｍ、加工時間は約１２時間であった。
【００４１】これにたいして、従来の加工方法（補正回
数は３回）によって加工したところ、形状精度は±１μ
ｍ、加工時間は約３２時間であった。
数は３回）によって加工したところ、形状精度は±１μ
ｍ、加工時間は約３２時間であった。
【００４２】以上説明した実施例に選れば、次の効果が
ある。回転軸対称曲面の加工精度が向上する、加工
能率が従来に比べて６０％以上向上する。なお上記実施
例においては工具として研削砥石を使用した場合につい
て説明したが、他の工具、たとえば切削バイトを使用し
ても切削加工を行なう場合にも、本発明を適用できる。
ある。回転軸対称曲面の加工精度が向上する、加工
能率が従来に比べて６０％以上向上する。なお上記実施
例においては工具として研削砥石を使用した場合につい
て説明したが、他の工具、たとえば切削バイトを使用し
ても切削加工を行なう場合にも、本発明を適用できる。
【００４３】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、被加工物に形状精度の優れた回転軸対称曲面を、効
能率に加工することができる回転軸対称曲面の加工方法
を提供することができる。
ば、被加工物に形状精度の優れた回転軸対称曲面を、効
能率に加工することができる回転軸対称曲面の加工方法
を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例にかかわる回転軸対称曲面の
加工方法の加工手順図である。
加工方法の加工手順図である。
【図２】図１にかかわる加工方法の実施に使用される加
工装置の一例を示す略示構成図である。
工装置の一例を示す略示構成図である。
【図３】図２における研削砥石の、工具原点設定時の誤
差、工具の取付け誤差、工具姿勢制御の原点設定誤差を
示す断面図である。
差、工具の取付け誤差、工具姿勢制御の原点設定誤差を
示す断面図である。
【図４】前記誤差と加工面形状の精度劣化の関係を示す
ＸＹ平面における模式図である。
ＸＹ平面における模式図である。
１…加工装置本体、 ２…Ｙ軸テーブル、 ３…Ｘ軸テーブル、 ４…回転テーブル、 ５…ＸＹＺステージ、 ６…研削砥石、 ７…研削スピンドル、 ８…被加工物、 ９…主軸、 １０…主軸モータ、 １１…数値制御装置にして、 １２…Ｘ軸テーブル駆動モータ、 １３…Ｙ軸テーブル駆動モータ、 １４…回転テーブル駆動モータ、 １５…アーム、 １６…電気式変位計、 １７…計算処理装置、 １８…被加工物の自転軸、 １９…回転テーブル４の回転中心軸、 ２０…研削砥石６と被加工物８の当接点、 ２１…理想的な研削砥石、 ２２…実際の研削砥石の位置、 ２３…目標とする加工面形状、 ２４…実際に加工される面形状。
Claims (1)
- 【請求項１】被加工物を自転運動させ、被加工物の自転
軸に対して工具が相対軌跡上を移動することにより、回
転軸対称の面を加工する工作機械において、工具軌跡を
数値制御できる数値制御手段と、工具を目標とする加工
面形状に対し常に垂直に当接させる工具姿勢制御手段を
有し、被加工物の加工形状を測定する形状検出手段と、
該検出手段から得られたデ−タをもとに被加工物の形状
誤差および工具設定時の誤差を求める演算手段を設け、
１回の加工を実行したのち加工面形状を測定し、この形
状測定結果に基づいて工具軌跡の原点、工具半径、工具
姿勢を修正し、この修正値に基づいて修正した工具軌跡
に沿って工具を相対移動させながら、該工具によって次
回の加工を実行することを特徴とする回転軸対称曲面の
加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28725892A JPH06134653A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 回転軸対称曲面の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28725892A JPH06134653A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 回転軸対称曲面の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06134653A true JPH06134653A (ja) | 1994-05-17 |
Family
ID=17715076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28725892A Pending JPH06134653A (ja) | 1992-10-26 | 1992-10-26 | 回転軸対称曲面の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06134653A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102528555A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 上海工程技术大学 | 复杂曲面无干涉刀路的几何与力学集成优化信息处理方法 |
| JPWO2023181476A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 |
-
1992
- 1992-10-26 JP JP28725892A patent/JPH06134653A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102528555A (zh) * | 2010-12-15 | 2012-07-04 | 上海工程技术大学 | 复杂曲面无干涉刀路的几何与力学集成优化信息处理方法 |
| JPWO2023181476A1 (ja) * | 2022-03-25 | 2023-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100506480C (zh) | 带有同心度修正的研磨机 | |
| CN112139513B (zh) | 基于机床的b轴单点车削自由曲面的加工方法 | |
| JPS6033006A (ja) | 円筒型砥石車のツル−イング装置 | |
| US6038489A (en) | Machine tools | |
| JP2849387B2 (ja) | 導電性研削工具によって工作物を研削する方法および装置 | |
| JPH07136903A (ja) | 自由曲面の加工方法 | |
| JPH06134653A (ja) | 回転軸対称曲面の加工方法 | |
| JP2578041B2 (ja) | 自動テーパ研削方法及び装置 | |
| JP2708752B2 (ja) | 回転軸対称曲面の加工方法 | |
| JPS60114457A (ja) | 球面創成研削装置 | |
| JPH05293743A (ja) | 回転軸対称曲面の加工方法 | |
| JP3613802B2 (ja) | バイトのセット方法 | |
| EP0950214B1 (en) | Method of controlling a machine tool | |
| CN107942930B (zh) | 基于五轴数控系统进行斜边加工的方法 | |
| JPH11245152A (ja) | 研磨装置 | |
| CN117140356B (zh) | 砂轮试磨测量方法及系统 | |
| JP3777825B2 (ja) | 精密研削盤および砥石半径測定方法 | |
| JP4187849B2 (ja) | 円板形工具の制御方法および工具ドレス機 | |
| JPH08229792A (ja) | 研削加工装置および研削加工方法 | |
| JPS6234765A (ja) | 非真円形状加工物の加工方法 | |
| JPH0521707B2 (ja) | ||
| JP3920995B2 (ja) | クランクシャフトの加工装置 | |
| JPH03104536A (ja) | 回転軸対称曲面の加工方法 | |
| JPH07164314A (ja) | 研削盤における砥石寸法測定方法およびその装置 | |
| JP2000190221A (ja) | 工具の制御方法および移動経路生成方法 |