JPH06246589A - 機内測定による非円形ワークの誤差補正方法 - Google Patents

機内測定による非円形ワークの誤差補正方法

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JPH06246589A
JPH06246589A JP6290293A JP6290293A JPH06246589A JP H06246589 A JPH06246589 A JP H06246589A JP 6290293 A JP6290293 A JP 6290293A JP 6290293 A JP6290293 A JP 6290293A JP H06246589 A JPH06246589 A JP H06246589A
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JP
Japan
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data
circular
tool rest
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Application number
JP6290293A
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English (en)
Inventor
Kazumi Yamashita
一巳 山下
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Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 NC旋盤で加工した非円形状ワークを機上で
計測して誤差を補正する方法を提供する。 【構成】 非円形形状データを組込んだ加工プログラム
により非円形ワークWの切削を行い、タレット7に取付
けた接触センサ(タッチセンサ)8Aを加工位置に割出
し、C軸を原点から順次1ピッチずつ割出すたびに刃物
台の前進でタッチ信号が出たときのX軸位置を位置検出
器6により検出して作った計測データを記憶し、これを
形状データと比較して形状誤差を求め、許容値以上のと
き形状誤差を補正値データとして記憶し、創成加工時に
おける刃物台の移動位置の補正を行って誤差分を相殺す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNC旋盤においてカム等
非円形ワークを創成加工する際の加工誤差の補正方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、NC旋盤におけるカム等非円形状
ワークの創成加工は、図6に示すように主軸101の回
転角と刃物台102のX軸位置とを加工プログラムに組
み込まれている形状データ(リフトデータ)により同期
制御して加工を行っている。このような創成加工方法
は、主軸回転に対して刃物台102がX軸方向に少なく
とも1往復するので、刃物台のX軸移動はサドル103
と刃物台間ではほぼ形状データ通り制御されても、往復
運動する刃物台の質量と加速度によりベットに力がかか
って振動が発生する。図7は主軸台のa点に取付けたセ
ンサ104とサドルのb点に取付けたセンサ105によ
りそれぞれ測定した振動測定値を基に求めた主軸台とサ
ドル間の相対振動を表したグラフである。図8は上側が
主軸台とサドルのそれぞれの振動を表し、下側はその相
対振動を表したグラフである。
【0003】図9,図10はこのような相対振動により
ワークに発生する形状誤差を表すグラフである。この種
の誤差を少なくするためには、刃物台の重量を小さくす
るか、速度を低くして振動を小さくするより方法はない
が、どちらにも限界があり加工誤差を小さくすることが
難しい。従ってこのように恒温室等離れた場所にある形
状測定器で測った形状誤差を手動入力して加工形状デー
タを補正し、再加工する手順を目標精度を得るまで数回
繰り返している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた誤
差補正方法は、創成加工したワークを離れた場所の形状
測定器まで運んで形状誤差を測定し、手動入力で加工形
状データを補正せねばならず時間と労力の無駄が多いと
いう問題を有している。本発明は従来の技術の有するこ
のような問題点に鑑みなされたものであり、その目的と
するところは加工現場において形状誤差を求めて補正を
行い、入力された形状データに近い加工精度を得ること
ができる誤差補正方法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における機内測定による非円形ワークの誤差補
正方法は、NC旋盤による非円形ワーク創成加工時の刃
物台のX軸方向の往復運動による主軸と刃物台間の相対
振動に起因する加工誤差を補正する方法であって、予め
記憶する形状データにより加工した非円形ワークを所定
ピッチ割出すごとに刃物台に取付けた接触センサが前記
ワークに当接した時の前記刃物台のX軸位置をそれぞれ
読み取って計測データを作り、該計測データと前記形状
データとを比較して形状誤差を求め、求めた形状誤差が
予め記憶する許容値より大きいとき前記形状誤差を補正
値として前記形状データを補正するものである。
【0006】NC旋盤による非円形ワーク創成加工時の
刃物台のX軸方向の往復運動による主軸と刃物台間の相
対振動に起因する加工誤差を補正する方法であって、予
め記憶する形状データにより加工した非円形ワークを低
速回転し,前記形状データにより主軸と同期運転される
刃物台に取付けた非接触センサで前記ワークとのX軸方
向の隙間の変化量を連続的に測定して直接形状誤差を求
め、求めた形状誤差が予め記憶する許容値より大きいと
き前記形状誤差を補正値として前記形状データを補正す
るものである。
【0007】またNC旋盤による非円形ワーク創成加工
時の刃物台のX軸方向の往復運動による主軸と刃物台間
の相対振動に起因する加工誤差を補正する方法であっ
て、加工時と同一速度で形状データにより主軸と刃物台
を同期運転させ、前記刃物台に取付けた非接触センサに
より前記主軸と同心の基準真円リングとのX軸方向の隙
間の変化量を連続的に測定して計測データを作り、該計
測データと前記形状データとを比較して形状誤差を求
め、求めた形状誤差が予め記憶する許容値より大きいと
き前記形状誤差を補正値として前記形状データを補正す
るものである。
【0008】
【作用】請求項1は創成加工が終わった非円形ワーク
を、機上においてタッチセンサ等接触センサにより計測
した計測データを形状データと比較し、求めた形状誤差
が許容値以上のとき形状誤差を補正値として補正を行
う。請求項2は創成加工の終わった非円形ワークを、機
上において低速同期運転中にレーザ光等を用いた測長用
の非接触センサにより隙間変化量の計測を行って、求め
た形状誤差が許容値以上のとき形状誤差を補正値として
補正を行う。請求項3は主軸と同心に設けた基準真円リ
ングを、加工時と同一速度で同期運転中に測長要の非接
触センサにより隙間変化量を測定して、求めた計測デー
タを形状データと比較して形状誤差を求め、この形状誤
差が許容値以上のとき形状誤差を補正値データとして補
正を行う。
【0009】
【実施例】以下本実施例について図面に基づいて説明す
る。 実施例第1 図1のNC旋盤において、ベッド1上に設けられた図示
しないZ軸方向の案内上にサドル2が移動位置決め可能
に載置されており、サドル2上に設けられたX軸方向の
案内上に刃物台3が移動可能に載置されている。刃物台
3はサドル2に固着のX軸サーボモータ4によりボール
ねじ5を介して移動位置決めされ、そのX軸位置を検出
する直線形位置検出器6がX軸案内と平行に設けられて
いる。刃物台3にはZ軸方向の旋回中心軸のまわりで旋
回割出可能にタレット7が設けられており、タレット7
外周の工具取付ステーションにバイトTと非接触センサ
(タッチセンサ)8Aが取付けられている。一方主軸台
9には主軸が回転可能に支持されており、主軸はC軸サ
ーボモータ10により回転され主軸先端のチャックに非
円形ワーク(カム)Wが把持されている。
【0010】図1のブロック線図部分は、カムWを創成
加工するためのサーボシステムである。形状データ記憶
部11は、カムWの所定旋回角あたりのリフト量を記憶
する部分。プログラム記憶部12は、形状データを組み
込んだ加工プログラムを記憶する部分。プログラム解釈
部13は、加工プログラムを解釈して指令を仕分けする
部分。位置制御部14は、指令に従って位置制御を行う
部分。C軸ドライブユニット15とX軸ドライブユニッ
ト16は、C軸サーボモータ10とX軸サーボモータ4
にそれぞれ電力を供給する部分で、以上11〜16まで
は従来と異なるところはない。計測データ記憶部17
は、タッチセンサ8からタッチ信号が出たときの刃物台
3のX軸位置を検出して主軸回転角に対応したX軸位置
の計測データを記憶する部分。形状誤差算出及び記憶部
18は、計測データと形状データを比較して形状誤差を
求めて記憶する部分。誤差許容値記憶部19は、予め入
力された誤差許容値を記憶する部分である。誤差比較部
20は、形状誤差と許容値を比較して、誤差が許容値以
上のとき形状誤差を補正値として出力する部分。補正値
データ設定部及び記憶部21は主軸旋回角に対応する誤
差の値を補正値データとして記憶部分である。
【0011】続いて本実施例第1の作用を図2のフロー
チャートに従って説明する。ステップS1において、主
軸チャックに素材を把持し、形状データにより非円形ワ
ークWの創成加工を行い、ステップS2において、刃物
台3のタレット7を旋回してタッチセンサ8を加工位置
に割出す。次いでC軸を原点に割出したあと、ステップ
S3において刃物台3をX軸方向ワークW側に移動し、
ステップS4において、タッチセンサ8がワーク表面に
当接してタッチ信号が出たかが確認される。そして、N
Oの場合ステップS4に戻され、YESの場合にはステ
ップS6において、タッチ信号が出たときの刃物台3の
X軸位置を直線形位置検出器6より読み込み、刃物台3
をX軸方向反ワーク側へ僅かに移動してタッチセンサ8
をワークWから離す。
【0012】次いでステップS7において、刃物台3を
反ワーク側へ僅かに移動したのちC軸を1ピッチずつ割
出しタッチセンサ8によるX軸位置の読み込みを行う。
ステップS8において、360°旋回したかを確認す
る。そしてNOの場合はステップS4に戻され、YES
の場合はステップS9において、C軸割出角に対応する
X軸位置の計測データを記憶し、ステップS10におい
て、計測データと形状データを比較して形状誤差を算出
し、ステップS11において、予め記憶する誤差の許容
値と形状誤差とを比較して許容値内かを確認する。そし
てNOの場合はステップS12において、形状誤差を補
正値データとして記憶し、ステップS13において、形
状データのX軸座標値を補正値データによりを補正して
ワークの再加工を行って、ステップS2に戻され、ステ
ップS11において、YESになった場合終了する。そ
して最後に補正を行った補正値データを記憶しておいて
実際の切削加工に入る。
【0013】実施例第2 図1において実施例第1と異なるところは、タッチセン
サ8Aに代わってレーザ光等により距離を測長する非接
触センサ8Bが取付けられているところのみであり、他
は同一である。実施例第2の作用を図3のフローチャー
トに従って説明する。ステップS21において、形状デ
ータにより主軸チャックに把持した非円形ワークの加工
を行い、ステップS22において、刃物台3の非接触セ
ンサ8Bを加工位置に割出し、ステップS23におい
て、C軸を原点に割出す。
【0014】次いでステップS24において、非接触セ
ンサが加工したワーク表面と所定の隙間になるように刃
物台3をX軸方向前側に移動し、ステップS25におい
て、主軸(ワーク)を低速で回転して形状データにより
刃物台を同期移動させ、X軸方向の隙間の変化量を連続
的に計測し、ステップS26において、C軸が360 °旋
回したかが確認される。そしてNOの場合にはステップ
S24に戻され、YESの場合にはステップS27にお
いて、旋回角に対応する隙間の変化量を形状誤差として
記憶し、ステップS28において、形状誤差は許容値内
かが確認される。そしてNOの場合にはステップS29
において、形状誤差を補正値データとして記憶し、ステ
ップS30において、補正を行って非円形ワークを再加
工し、ステップS22に戻る。またステップS28にお
いてYESになった場合終了する。
【0015】実施例第3 図4において実施例第1と異なるところは、主軸22の
先端に基準真円リング23が同心に嵌着されているとこ
ろのみで、刃物台3には実施例第2と同様の非接触セン
サ8Bが取付けられており、他は同一である。実施例第
3の作用を図5のフローチャートに従って説明する。ス
テップS31において、刃物台3の非接触センサ8Bを
加工位置に割出し、ステップS32において、非接触セ
ンサ8Bが刃物台3と所定隙間になるまで刃物台3をX
軸方向前側に移動する。次いでステップS33におい
て、加工時と同一速度で主軸22を回転し、形状データ
により刃物台3を同期運転して隙間の変化量を連続的に
計測する。
【0016】次いでステップS34において、C軸が所
定回転したかが確認される。そしてNOの場合にはステ
ップS33に戻され、YESの場合にはステップS35
において所定回転中に計測した同一旋回角ごとの測定値
の平均値を求めて1回転の計測データを作り、この計測
データと形状データとを比較して形状誤差を算出して記
憶する。次いでステップS36において、形状誤差は許
容値内かが確認される。そしてNOの場合にはステップ
S37において、形状誤差を補正値データとして記憶
し、ステップS38において、補正を行って再度隙間の
変化量を連続計測し、ステップS34に戻り、ステップ
S36においてYESになった場合終了する。なお、X
軸位置は直線形位置検出器により検出されるものと限定
されるものではなく、加工精度さえ許されるならばX軸
サーボモータに固着の回転形エンコーダでもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。機内測定により創成加
工時の刃物台の往復運動による主軸と刃物間の相対変位
に起因する形状誤差を求めて補正を行い、誤差分を相殺
するようにしたので、作業現場において簡単に誤差補正
が可能となり、離れた測定室等へワークを運んで計測す
る手間がなくなり、加工精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例第1及び第2のNC旋盤とNCサーボシ
ステムのブロック線図である。
【図2】実施例第1の作用を表すフローチャート図であ
る。
【図3】実施例第2の作用を表すフローチャート図であ
る。
【図4】実施例第3のNC旋盤とNCサーボシステムの
ブロック線図である。
【図5】実施例第3の作用を表すフローチャート図であ
る。
【図6】従来の技術の振動測定用センサを取付けたNC
旋盤の側面図である。
【図7】従来の技術の主軸台とサドルの相対振動量を測
定したグラフ図である。
【図8】従来の技術の主軸台とサドルのそれぞれの振動
を表す波形図と両者の相対振動を表す波形図である。
【図9】従来の技術の相対振動による加工ワークの形状
誤差を表すグラフ図である。
【図10】従来の技術の相対振動による加工ワークの形
状誤差を表すグラフ図である。
【符号の説明】
1 ベッド 2 サドル 3 刃物台 4 X軸サーボモ
ータ 6 直線形位置検出器 7 タレット 8A 接触センサ 8B 非接触形セ
ンサ 9 主軸台 10 C軸サーボ
モータ 17 計測データ記憶部 18 形状誤差算
出及び記憶部 19 誤差許容値記憶部 20 誤差比較部 21 補正値データ設定部及び記憶部 23 基準真円リング W 非円形状ワー
ク T バイト

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 NC旋盤による非円形ワーク創成加工
    時の刃物台のX軸方向の往復運動による主軸と刃物台間
    の相対振動に起因する加工誤差を補正する方法であっ
    て、予め記憶する形状データにより加工した非円形ワー
    クを所定ピッチ割出すごとに刃物台に取付けた接触セン
    サが前記ワークに当接した時の前記刃物台のX軸位置を
    それぞれ読み取って計測データを作り、該計測データと
    前記形状データとを比較して形状誤差を求め、求めた形
    状誤差が予め記憶する許容値より大きいとき前記形状誤
    差を補正値として前記形状データを補正することを特徴
    とする非円形ワークの機内測定による非円形ワークの誤
    差補正方法。
  2. 【請求項2】 NC旋盤による非円形ワーク創成加工時
    の刃物台のX軸方向の往復運動による主軸と刃物台間の
    相対振動に起因する加工誤差を補正する方法であって、
    予め記憶する形状データにより加工した非円形ワークを
    低速回転し,前記形状データにより主軸と同期運転され
    る刃物台に取付けた非接触センサで前記ワークとのX軸
    方向の隙間の変化量を連続的に測定して直接形状誤差を
    求め、求めた形状誤差が予め記憶する許容値より大きい
    とき前記形状誤差を補正値として前記形状データを補正
    することを特徴とする非円形ワークの機内測定による非
    円形ワークの誤差補正方法。
  3. 【請求項3】 NC旋盤による非円形ワーク創成加工時
    の刃物台のX軸方向の往復運動による主軸と刃物台間の
    相対振動に起因する加工誤差を補正する方法であって、
    加工時と同一速度で形状データにより主軸と刃物台を同
    期運転させ、前記刃物台に取付けた非接触センサにより
    前記主軸と同心の基準真円リングとのX軸方向の隙間の
    変化量を連続的に測定して計測データを作り、該計測デ
    ータと前記形状データとを比較して形状誤差を求め、求
    めた形状誤差が予め記憶する許容値より大きいとき前記
    形状誤差を補正値として前記形状データを補正すること
    を特徴とする非円形ワークの機内測定による非円形ワー
    クの誤差補正方法。
JP6290293A 1993-02-26 1993-02-26 機内測定による非円形ワークの誤差補正方法 Pending JPH06246589A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002103220A (ja) * 2000-09-29 2002-04-09 Toyoda Mach Works Ltd 加工部の測定方法及び加工方法
JP2006277181A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Brother Ind Ltd 数値制御装置及びその測定方法
JP2008226112A (ja) * 2007-03-15 2008-09-25 Mitsubishi Electric Corp 数値制御装置
JP2013059839A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Kanazawa Inst Of Technology 工作機械の加工制御方法
JP2021142626A (ja) * 2020-03-13 2021-09-24 株式会社滝澤鉄工所 工作機械

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