JPH0623408Y2 - 数値制御研削盤の主軸回転位置検出装置 - Google Patents

数値制御研削盤の主軸回転位置検出装置

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JPH0623408Y2
JPH0623408Y2 JP1986147505U JP14750586U JPH0623408Y2 JP H0623408 Y2 JPH0623408 Y2 JP H0623408Y2 JP 1986147505 U JP1986147505 U JP 1986147505U JP 14750586 U JP14750586 U JP 14750586U JP H0623408 Y2 JPH0623408 Y2 JP H0623408Y2
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やすじ ▲榊▼原
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本考案は、カム等の非真円形工作物(以下、単に「工作
物」ともいう。)を研削する数値制御研削盤の主軸の回
転位置を検出する装置に関する。
【従来技術】
従来、数値制御装置により主軸軸線に垂直な方向の砥石
車の送りを主軸回転に同期して制御し、カム等の工作物
を研削加工する方法が知られている。砥石車の送りを同
期制御するには数値制御装置にプロフィルデータを付与
することが必要である。このプロフィルデータは砥石車
を工作物の仕上げ形状に沿って往復運動、すなわちプロ
フィル創成運動させるように、主軸の単位回転角毎の砥
石車の移動量を与えるものである。 一方、工作物を研削加工するためには、プロフィルデー
タの他に砥石車の送り、切り込み、後退等の加工サイク
ルを制御するための加工サイクルデータが必要である。 工作物は、この加工サイクルデータとプロフィルデータ
に基づき主軸の回転と砥石車の送りとが数値制御されて
加工されるのであるが、とくに定寸研削の場合にはベー
ス円底部の寸法を測定するため定寸信号のサンプリング
タイミングを与える必要がある。このため、主軸の回転
角位相を検出する必要があり、従来の研削盤ではベース
円底部が測定されているときに、検出信号が出力される
位置にリミットスイッチ、近接スイッチ等を設けてい
た。
【考案が解決しようとする問題点】
ところが、従来の研削盤のようにリミットスイッチ等を
用いて主軸の回転位相を検出する方法では、一旦リミッ
トスイッチをテーブルに配設すると検出する位相範囲が
固定されてしまうとういう問題があった。したがって、
ベース円底部の位相の異なる複数のカムを挿着したカム
シャフトを加工する場合には、各カムに対応して複数の
リミットスイッチを設ける必要があった。 本考案は上記の問題点を解決するために成されたもので
あり、その目的とするところは可変的範囲における主軸
の回転位相の検出を容易にすることである。
【問題点を解決するための手段】
上記問題点を解決するための考案の構成は、複数の非真
円形部を有する工作物を加工する数値制御研削盤の主軸
位置検出装置において、非真円形部を測定する定寸装置
と、主軸回転角検出手段と、定寸装置によって測定され
るべき非真円形部の外周部分に対応した回転角の検出範
囲を示すデータを、複数の非真円形部のそれぞれに対応
させて記憶する検出範囲記憶手段と、複数の検出範囲を
示すデータの中から加工する非真円形部に対応した検出
範囲を示すデータを抽出する検出範囲抽出手段と、主軸
回転角度検出手段によって検出された回転角度位置と検
出範囲抽出手段によって抽出された検出範囲を示すデー
タとに基づいて、検出信号を出力する検出信号出力手段
とを設けたことである。
【作用】
定寸装置により、複数の非真円形部を有する工作物の非
真円形部の径が測定される。又、検出範囲記憶手段にお
いて、各非真円形部毎に、定寸装置の出力信号をサンプ
リングするタイミング、例えば、カムのベース円の部分
を与えるために検出範囲がデータとして設定される。
又、検出範囲記憶手段に設定されている検出範囲を示す
データの中から、加工中の非真円形部に対応した検出範
囲を示すデータが抽出される。そして、検出信号出力手
段により、主軸回転角度検出手段によって検出された回
転角度位置と検出範囲抽出手段によって抽出された検出
範囲を示すデータとに基づいて、検出信号が出力され
る。 この結果、検出信号が出力されたタイミングで定寸装置
において径の測定値をサンプリングすれば、例えば、ベ
ース円等の所定の検出範囲における非真円形部の径が測
定可能となる。このように、回転角位相の異なる複数の
非真円形部が存在する工作物の場合に、検出範囲記憶手
段に各非真円形部毎に検出範囲を示すデータを設定する
だけで、それぞれの非真円形部の径の測定タイミングを
得ることができる。
【実施例】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。第
1図は数値制御研削盤を示した構成図である。10は数
値制御研削盤のベッドで、このベッド10上には螺子送
り機構を介してサーボモータ16により駆動されるテー
ブル11が主軸軸線に平行なZ軸方向に摺動可能に配設
されている。テーブル11上には主軸13を軸架した主
軸台12が配設され、その主軸13はサーボモータ14
により回転される。また、テーブル11上、右端には心
押台15が載置され、心押台15のセンタ19と主軸1
3のセンタ17とによってカムシャフトから成る工作物
Wが挾持されている。工作物Wは主軸13に突設された
位置決めピン18に嵌合し、工作物Wの回転位相は主軸
13の回転位相に一致している。 ベッド10の後方には工作物W側に向かって進退可能な
工具台20が案内され、工具台20にはモータ21によ
って回転駆動される砥石車Gが支承されている。この工
具台20は、図略の送り螺子を介してサーボモータ23
に連結され、サーボモータ23の正逆転により前進後退
される。 一方、ベッド10の前方には工作物Wの径を測定する定
寸機構60がU軸およびV軸方向に摺動可能に配設され
ている。定寸機構60のU、V軸方向の位置決めは定寸
回路61により行われる。また、定寸機構60にはオフ
セット間隔の調整が可能な一対の接触子62が配設され
ている。このオフセット間隔は、定寸回路61を介して
数値制御装置30により工作物Wの加工寸法に設定され
る。そして、工作物Wの径の測定時には接触子62の間
隔は工作物Wの径の変動に伴って変化し、設定されたオ
フセット間隔を零点とする変位が電気信号として定寸回
路61に出力される。定寸回路61は、主軸13の回転
角位相がカムのベース円底部の径が接触子62により測
定される位相にあることを示す検出信号を数値制御装置
30から入力しており、その信号を入力したとき接触子
62の間隔が設定されたオフセット間隔に等しい場合に
定寸信号を数値制御装置30に出力する。 ドライブユニット40、41、42は数値制御装置30
から指令パルスを入力して、それぞれサーボモータ2
3、14、16を駆動する回路である。それぞれのサー
ボモータ23、14、16にはパルスジェネレータ5
2、50、54と速度ジェネレータ53、51、55が
結合されており、それらの出力は各ドライブユニットに
帰還され速度と位置のフィードバック制御が行われてい
る。また、各ドライブユニットには帰還パルスを計数す
る現在値カウンタが設けられており、その内容は常時、
数値制御装置30の主軸回転角レジスタ351に保持さ
れている。 数値制御装置30は主としてサーボモータ23、14、
16の回転を数値制御して、工作物Wの研削加工を制御
する装置である。その数値制御装置30には、プロフィ
ルデータ、加工サイクルデータ等を入力するテープリー
ダ43と制御データ等の入力を行うキーボード44と各
種の情報を表示するCRT表示装置45が接続されてい
る。 数値制御装置30は第2図に示すように、研削盤を制御
するためのメインCPU31と制御プログラムを記憶し
たROM33と入力データ等を記憶するRAM32と入
出力インタフェース34と出力ラッチ回路38とで主と
して構成されている。RAM32上にはNCデータを記
憶するNCデータ領域321とプロフィルデータを記憶
するプロフィルデータ領域322と主軸回転角の検出範
囲の上限値と下限値とを記憶する検出範囲データ領域3
23とが設けられている。出力ラッチ回路38は主軸1
3の回転角位相が検出範囲にある間、高レベルの検出信
号を出力する回路である。数値制御装置30はその他サ
ーボモータ23、14、16の駆動系として、ドライブ
CPU36とRAM35とパルス分配回路37が設けら
れている。RAM35はドライブ回路41が管理する主
軸13の現在位置を保持する主軸回転角レジスタ351
を有し、メインCPU31から砥石車Gの位置決めデー
タを入力する記憶装置である。ドライブCPU36は砥
石車Gの送りに関しスローアップ、スローダウン、目標
点の補間等の演算を行い補間点の位置決めデータを定周
期で出力する装置であり、パルス分配回路37はパルス
分配ののち、動指令パルスを各ドライブユニット40、
41、42に出力する回路である。 次に作用を説明する。 検出範囲データはキーボード44から入力されRAM3
2の検出範囲データ領域323に設定される。検出範囲
データ領域323は第5図に示すように、各カムごとに
ベース円底部の径が接触子62により検出されるべき主
軸の回転角の範囲の下限値と上限値を記憶したデータテ
ーブルDTを有し、そのデータテーブルDTは工作物W
であるカムシャフトの種類に応じてグループ化されてい
る。検出範囲データ領域323はさらに、加工中のカム
に対応した検出範囲データA、B(Aは下限値、Bは上
限値)が記憶される検出範囲レジスタRA、RBを有し
ている。尚、上限値Aと下限値Bのとり方は、主軸13
の正方向の回転に対し位相の進んでいる方を上限値とす
る。 メインCPU31は第3図、第4図のフローチャートに
従って処理を行う。まず、キーボード44から入力され
たデータから工作物(カムシャフト)の種類が判別され
(ステップ100、以下単に番号のみ記載する。)、そ
の工作物を加工するためのNCデータがNCデータ領域
321から選択される(102)。つぎに、NCデータ
に従って加工されるカムに対応した検出範囲データのデ
ータテーブルDT上のアドレスが割り出され(10
4)、そのアドレスに記憶されている検出範囲データは
検出範囲レジスタA、Bに設定される(106)。その
後、NCデータとプロフィルデータに基づき研削処理が
実行される(108)。この研削処理中に定寸回路61
から定寸信号が入力されたときは切り込み停止、スパー
クアウト加工、工具の後退等の処理を経て研削処理が完
了される。研削処理の完了後、全カムの加工が完了した
か否かが判定され(110)、加工完了と判定されたと
きには本プログラムの実行を終了するが、未加工のカム
が存在すると判定された場合には、CPU31の処理は
ステップ104へ戻り次のカムの加工処理が実行され
る。 上記した加工処理とは別にタイマインターバル割り込み
により第4図に示す主軸の回転位置を検出するプログラ
ムが実行されている。 まず、主軸回転角レジスタ351から主軸13の現在の
回転角θが読み込まれ(200)、その値θと検出範囲
レジスタRAに記憶されている下限値Aの大きさが比較
される(202)。θ≧Aと判定された場合には主軸の
現在の回転角θは検出範囲に存在することを意味してお
り、出力ラッチ回路38の外部信号端子を高レベルとす
ることにより、高レベルの検出信号が出力される(20
4)。 一方、ステップ202の判定結果がNOの場合には、現在
の回転角θと検出範囲レジスタRBに記憶されている上
限値Bの大きさが比較される(206)。θ>Bと判定
された場合には主軸の現在の回転角θは検出範囲外にあ
ることを意味しており、出力ラッチ回路38の外部信号
端子を低レベルとすることにより、検出信号は低レベル
となる(208)。また、ステップ206の判定結果が
NOの場合には出力ラッチ回路38の外部信号端子のレベ
ルを変化させずに本プログラムを終了する。このため、
検出信号のレベル変動は生じない。結局、検出信号と検
出範囲との関係は第6図に示すようになる。いずれの場
合にも検出信号は、主軸13の回転角が検出範囲の下限
値A以上上限値B以下の場合に高レベルとなり、その他
の場合に低レベルとなる。 このように本実施例装置は、検出範囲レジスタRA、R
Bの内容を変化させるだけで、主軸の回転角位相の検出
範囲を容易に変化させることができるので、位相の異な
る複数のカムを有したカムシャフトの定寸研削に有効で
ある。
【考案の効果】
本考案は定寸装置によって測定されるべき非真円形部の
外周部分に対応した回転角の検出範囲を示すデータを、
複数の非真円形部のそれぞれに対応させて記憶し、加工
する非真円形部に対応した検出範囲を示すデータを抽出
し、検出された回転角度位置とその検出範囲を示すデー
タとに基づいて、検出信号を出力するようにした装置で
ある。よって、検出信号の出力されるタイミングで、例
えば、カムのベース円の範囲で、定寸装置における径の
測定値をサンプリングすることが可能となり、非真円形
部の正確な寸法を得ることができる。又、1つの工作物
に複数の非真円形部が存在する場合に、検出範囲記憶手
段にそれぞれの検出範囲を示すデータを設定すれば良
い。さらに、工作物が変化した場合にも、検出範囲記憶
手段に設定する検出範囲を示すデータを変更するだけで
定寸装置の出力する測定信号のサンプリング範囲を容易
に変更するこができる。よって、従来の装置のように多
数のリミットスイッチなどを必要としないため装置の構
成が簡略化される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の実施例にかかる主軸回転位置検出装置
が使用されている数値制御研削盤を示した構成図。第2
図は数値制御装置の電気的構成を示したブロックダイヤ
グラム。第3図、第4図はそれぞれCPUの処理手順を
示したフローチャート。第5図は検出範囲データ領域の
構成を示した説明図、第6図は検出範囲と検出信号の関
係を示した説明図である。 10……ベッド、11……テーブル、13……主軸、1
4、16、23……サーボモータ、15……心押台、2
0……工具台、30……数値制御装置、50、52、5
4……パルスジェネレータ、51、53、54……速度
ジェネレータ、60……定寸機構、61……定寸回路、
62……接触子、G……砥石車、W……工作物、DT…
…データテーブル、RA、RB……検出範囲レジスタ

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】主軸の回転と工具の送りを数値制御して、
    複数の非真円形部を有する工作物を加工する数値制御研
    削盤の主軸位置検出装置において、 前記工作物の非真円形部の外形を測定して測定信号を出
    力する定寸装置と、 前記主軸の現在の回転角度位置を検出する主軸回転角検
    出手段と、 前記定寸装置によって測定されるべき前記非真円形部の
    外周部分に対応した回転角の検出範囲を示すデータを、
    前記複数の非真円形部のそれぞれに対応させて記憶する
    検出範囲記憶手段と、 この検出範囲記憶手段に記憶された前記検出範囲を示す
    データの中から加工する前記非真円形部に対応した検出
    範囲を示すデータを抽出する検出範囲抽出手段と、 加工中の前記非真円形部が前記定寸装置によって測定さ
    れるべき回転角度位置にあることを、前記主軸回転角度
    検出手段によって検出された回転角度位置と前記検出範
    囲抽出手段によって抽出された検出範囲を示すデータと
    に基づいて検出し、検出信号を出力する検出信号出力手
    段と を具備したことを特徴とする数値制御研削盤の主軸回転
    位置検出装置。
JP1986147505U 1986-09-25 1986-09-25 数値制御研削盤の主軸回転位置検出装置 Expired - Lifetime JPH0623408Y2 (ja)

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JP1986147505U JPH0623408Y2 (ja) 1986-09-25 1986-09-25 数値制御研削盤の主軸回転位置検出装置

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JP1986147505U JPH0623408Y2 (ja) 1986-09-25 1986-09-25 数値制御研削盤の主軸回転位置検出装置

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Publication Number Publication Date
JPS6353655U JPS6353655U (ja) 1988-04-11
JPH0623408Y2 true JPH0623408Y2 (ja) 1994-06-22

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ID=31060928

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61173846A (ja) * 1985-01-25 1986-08-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd カム軸割出用制御装置

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JPS6353655U (ja) 1988-04-11

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