JPH06348317A - Method and device for machining incompletely round work under numberical control - Google Patents
Method and device for machining incompletely round work under numberical controlInfo
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- JPH06348317A JPH06348317A JP16521593A JP16521593A JPH06348317A JP H06348317 A JPH06348317 A JP H06348317A JP 16521593 A JP16521593 A JP 16521593A JP 16521593 A JP16521593 A JP 16521593A JP H06348317 A JPH06348317 A JP H06348317A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制
御する非真円形工作物制御における制御指令と制御対象
の動作間の入出力特性を精度良く求めて制御指令を決定
することができる方法を提供する。
【構成】 図１に示すように、初めに既知の入力と応答
から求めた伝達関数Ｈ1をを用いて、希望する応答Ｏか
ら入力１を計算し、目標入力位置データとして位置決め
装置に教示する。このとき、得られた応答１が希望する
許容値内に誤差が収束していなければ、式（Ｈi+1（ｊ
ω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω））によって周波数領域
の応答Ｏiを用いて伝達関数Ｈ2を計算する。この伝達関
数Ｈ2を用いて希望する応答より新たな入力２を算出し
て目標入力位置データとする。この操作を誤差が収束す
るまで繰り返し、伝達関数を修正しながら所定の制御結
果が得られるまで繰り返すことにより、高精度な位置決
めが実現される。
(57) [Abstract] [Purpose] The control command is obtained by accurately obtaining the input / output characteristics between the control command and the operation of the controlled object in the non-round work control that controls the feed position of the machining tool in synchronization with the spindle rotation. Provide a way in which it can be determined. [Structure] As shown in FIG. 1, first, a transfer function H 1 obtained from a known input and response is used to calculate an input 1 from a desired response O, and the positioning device is taught as target input position data. . At this time, if the error of the obtained response 1 does not converge within the desired tolerance, the expression (H i + 1 (j
ω) = O i (jω) / I i (jω)) is used to calculate the transfer function H 2 using the response O i in the frequency domain. Using this transfer function H 2 , a new input 2 is calculated from the desired response and used as target input position data. By repeating this operation until the error converges and repeating the transfer function while obtaining a predetermined control result, highly accurate positioning is realized.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は数値データに基づいて所
望プロフィルの非真円形加工物を創成するカム研削盤等
の数値制御非真円形加工物加工装置に関するもので、特
に主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御すると
共に、その加工工具の位置決め時の誤差を許容される最
小範囲に数値制御することができる数値制御非真円形加
工物加工装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerically controlled non-round work piece machining apparatus such as a cam grinder for creating a non-round work piece having a desired profile based on numerical data, and particularly to a spindle rotation. The present invention relates to a numerically controlled non-round workpiece machining apparatus capable of controlling a feed position of a machining tool and numerically controlling an error in positioning the machining tool within an allowable minimum range.
【０００２】[0002]
【従来の技術】非真円形工作物の加工を行う際には主軸
回転角位置制御とそれに応じた工具位置制御をする必要
がある。その場合加工精度を上げる為には、両装置共に
それぞれ高級な制御能力を備える必要があり、また全体
の加工時間はその両装置のいずれかの低い方の能力に律
速された加工時間となる。2. Description of the Related Art When machining a non-round workpiece, it is necessary to control the spindle rotational angle position and the tool position accordingly. In this case, in order to increase the machining accuracy, both devices must have high-level control capabilities, and the overall machining time is the machining time limited by the lower capability of the two devices.
【０００３】このような問題に対する対策として特公昭
５８−２４２２５号には、主軸が単位角度回転して回転
位相検出装置から単位パルスが送出される毎にパルス発
生回路から数個の駆動パルスを送出させ、この駆動パル
スを数値データに基づいて加工工具移動用のサーボモー
タに分配することを要旨とする数値制御加工装置が提案
されている。この数値制御カム加工装置によれば、主軸
回転角位置制御とそれに応じた工具位置制御をするにあ
たり、両装置共にそれぞれ別個に高級な制御能力を備え
た数値制御装置を設ける必要はない。As a countermeasure against such a problem, Japanese Patent Publication No. 58-24225 discloses that a drive pulse is sent from a pulse generation circuit every time a main shaft rotates by a unit angle and a unit pulse is sent from a rotary phase detector. Then, a numerical control machining apparatus has been proposed, which is characterized in that the driving pulse is distributed to the servomotor for moving the machining tool based on the numerical data. According to this numerically controlled cam machining device, when the spindle rotational angle position control and the tool position control corresponding to the spindle rotational angle position control are performed, it is not necessary to separately provide a numerical control device having high-level control capability for both devices.
【０００４】ところで以上の特公昭５８−２４２２５号
に示される数値制御カム加工装置を初めとして一般に非
真円形加工物加工装置の動作速度は、生産性向上の為高
速になる傾向にあり、例えば加工工具の動作速度を上げ
ると、位置決め時にオーバシュートや残留振動が発生
し、この問題を解決するために、例えば機械剛性をあげ
るという対策を採る場合、結果的に重量増加となり、よ
り大きなサーボモータを採用しなければならないという
悪循環を生じる。By the way, generally, the operation speed of a non-round work processing device, such as the numerical control cam processing device shown in Japanese Patent Publication No. 58-24225, tends to be high to improve productivity. When the operating speed of the tool is increased, overshoot and residual vibration occur at the time of positioning.To solve this problem, for example, when taking measures such as increasing the mechanical rigidity, the result is an increase in weight and a larger servo motor. It creates a vicious cycle of having to hire.
【０００５】そこで特開平２−２１７９０４号には、工
作物を加工するためのプロファイルデータに基づいた位
置指令データにより制御運転し得られる実際の移動量に
よる実移動量データと理想的な移動量を与える理想位置
指令データとから周波数応答の比を算出し、その周波数
応答の比で位置指令データの周波数特性を補正すること
により位置決めサーボシステムの追従精度を向上させる
数値制御非真円形加工物加工方法、いわゆる繰り返し伝
達関数補正制御方法を適用した制御装置が提案されてい
る。Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 217904/1990, the actual movement amount data and the ideal movement amount based on the actual movement amount obtained by the control operation based on the position command data based on the profile data for machining the workpiece are described. A numerical control non-round workpiece machining method that improves the tracking accuracy of the positioning servo system by calculating the frequency response ratio from the given ideal position command data and correcting the frequency characteristics of the position command data with the frequency response ratio. A control device to which a so-called iterative transfer function correction control method is applied has been proposed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし以上の従来の数
値制御非真円形加工物加工方法すなわち繰り返し伝達関
数補正による制御方法には次のような問題があった。す
なわち特開平２−２１７９０４号に示される従来の数値
制御非真円形加工物加工装置は実際の移動量による実移
動量データと理想的な移動量を与える理想位置指令デー
タとから周波数応答の比すなわち伝達関数を算出するも
のであり、かかる伝達関数では最初の位置補正以後は実
際の位置指令データと実移動量との差が伝達関数として
示されなくなり、得られる伝達関数は実際の機械系に起
因する誤差を反映しなくなる。However, the above-described conventional numerical control non-round circular workpiece machining method, that is, the control method by repetitive transfer function correction has the following problems. That is, in the conventional numerically controlled non-round circular workpiece machining apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-217904, the ratio of the frequency response is calculated from the actual movement amount data based on the actual movement amount and the ideal position command data that gives the ideal movement amount. The transfer function is calculated.The difference between the actual position command data and the actual movement amount is not shown as the transfer function after the first position correction in such transfer function, and the obtained transfer function depends on the actual mechanical system. It will not reflect the error.
【０００８】本発明は以上の従来技術における問題に鑑
みてなされたものであって、主軸回転に同期して加工工
具の送り位置を制御する数値制御非真円形加工装置にお
ける入力プロファイルデータと、その入力プロファイル
データに対する加工工具の動作との間に生じる入出力特
性を精度良く求めて、プロファイルデータを決定するこ
とにより、加工工具を装架する加工工具ができるだけ高
速でオーバーシュートすることなく希望する動作を実現
することができるようにする数値制御非真円形加工物加
工方法及びその装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and is input profile data in a numerically controlled non-round machining apparatus for controlling the feed position of a machining tool in synchronization with the rotation of a spindle, and its input profile data. By accurately determining the input / output characteristics that occur between the operation of the machining tool and the input profile data and determining the profile data, the desired operation of the machining tool that mounts the machining tool is performed at the highest speed without overshooting. It is an object of the present invention to provide a numerically controlled non-round work piece machining method and apparatus for realizing the above.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】以上の課題を達成するた
めに本発明者らは種々検討し、以上の課題を解決するた
めの手法として、主軸回転に同期して工具送り軸を制御
するようにした非真円形工作物制御装置、すなわち工具
送り軸は、主軸の角度に従い該当するデータの位置へ移
動するよう制御される非真円形工作物制御装置につき繰
り返し伝達関数補正による制御を適用するにあたり、繰
り返し伝達関数補正による制御方法に伝達関数の補正精
度を向上させる改良を加えることが有効であることを見
出し本発明に想到した。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above objects, the inventors of the present invention have made various studies, and as a method for solving the above problems, the tool feed axis is controlled in synchronization with the rotation of the spindle. The non-round work control device, that is, the tool feed axis, is controlled to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle. The present invention has been found out that it is effective to add an improvement for improving a transfer function correction accuracy to a control method by iterative transfer function correction.
【００１０】すなわち本発明の数値制御非真円形加工物
加工方法は、加工工具が非真円形加工物を装架する主軸
の角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制御
されて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御す
るようにした非真円形工作物制御方法において、加工工
具を位置決め制御運転するための目標入力位置データを
フーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換データを求
め、加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の移
動量を実移動量データとして検出し、検出される実移動
量データをフーリエ変換して実移動量フーリエ変換デー
タを求め、前記目標入力位置フーリエ変換データと前記
実移動量フーリエ変換データとの比である伝達関数を算
出し、前記伝達関数により前記目標入力位置フーリエ変
換データを補正した補正目標入力位置フーリエ変換デー
タを算出し、この補正目標入力位置フーリエ変換データ
を逆フーリエ変換して目標入力位置データとなすにあた
り、That is, in the numerically controlled non-round work piece machining method of the present invention, the machining tool is controlled to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle on which the non-round work piece is mounted, and synchronized with the spindle rotation. In the non-round work control method for controlling the feed position of the machining tool, the target input position data for positioning control operation of the machining tool is Fourier transformed to obtain the target input position Fourier transform data, and the machining is performed. The actual movement amount obtained by operating the tool for positioning control is detected as the actual movement amount data, and the detected actual movement amount data is Fourier transformed to obtain the actual movement amount Fourier transform data, and the target input position Fourier transform data is obtained. And a transfer function which is a ratio of the actual movement amount Fourier transform data, and the target input position Fourier transform data is corrected by the transfer function. Upon correction target input position to calculate the Fourier transform data, form the target input position data to the corrected target input position Fourier transform data by inverse Fourier transform,
【００１１】前記伝達関数が（１）式により定義される
ことを特徴とする。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領域）The transfer function is defined by the equation (1). H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of machining tool (frequency domain)
【００１２】また本発明の数値制御非真円形加工物加工
方法は、加工工具が非真円形加工物を装架する主軸の角
度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制御され
て主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御するよ
うにした非真円形工作物制御方法において、プロファイ
ルデータに基づいて主軸を駆動すると共にかかるプロフ
ァイルデータに基づく目標入力位置データにより前記主
軸に連動して加工工具を位置決め制御運転し、前記プロ
ファイルデータをフーリエ変換してプロファイルフーリ
エ変換データを求め、加工工具を位置決め制御運転する
ための前記目標入力位置データをフーリエ変換して目標
入力位置フーリエ変換データを求め、前記プロファイル
フーリエ変換データと目標入力位置フーリエ変換データ
とから第一伝達関数を求め、一方、加工工具を位置決め
制御運転して得られる実際の移動量を実移動量データと
して検出し、検出される実移動量データをフーリエ変換
して実移動量フーリエ変換データを求め、前記目標入力
位置フーリエ変換データと前記実移動量フーリエ変換デ
ータとから第二伝達関数を算出し、前記第二伝達関数に
より前記目標入力位置フーリエ変換データを補正した補
正目標入力位置フーリエ変換データを算出し、この補正
目標入力位置フーリエ変換データと前記第一伝達関数と
より新入力プロファイルフーリエ変換データを算出し、
この新入力プロファイルフーリエ変換データを逆フーリ
エ変換して新入力プロファイルデータとなし、この新入
力プロファイルデータに基づいて前記主軸を駆動するに
あたり、前記第二の伝達関数として（１）式により定義
される伝達関数を用いることを特徴とする。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領域）In the numerical control non-round work piece machining method of the present invention, the machining tool is controlled so as to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle on which the non-round work piece is mounted, and is synchronized with the spindle rotation. In the non-round work control method for controlling the feed position of the machining tool, the spindle is driven based on the profile data and the machining tool is operated in conjunction with the spindle according to the target input position data based on the profile data. Position control operation, the profile data is Fourier transformed to obtain profile Fourier transform data, the target input position data for positioning control operation of the machining tool is Fourier transformed to obtain target input position Fourier transform data, and The first transfer function is calculated from the profile Fourier transform data and the target input position Fourier transform data. On the other hand, the actual movement amount obtained by operating the positioning control of the machining tool is detected as the actual movement amount data, and the detected actual movement amount data is Fourier transformed to obtain the actual movement amount Fourier transform data. A second transfer function is calculated from the target input position Fourier transform data and the actual movement amount Fourier transform data, and the corrected target input position Fourier transform data is calculated by correcting the target input position Fourier transform data by the second transfer function. , Calculating new input profile Fourier transform data from the corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function,
This new input profile Fourier transform data is inverse Fourier transformed to form new input profile data, and when driving the spindle based on this new input profile data, the second transfer function is defined by equation (1). It is characterized by using a transfer function. H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of machining tool (frequency domain)
【００１３】したがってかかる本発明の数値制御非真円
形加工物加工方法によれば、加工工具が非真円形加工物
を装架する主軸の角度に従い該当するデータの位置へ移
動するよう制御されて主軸回転に同期して加工工具の送
り位置を制御するようにした非真円形工作物制御方法に
おいて、プロファイルデータに基づいて主軸を駆動する
と共にかかるプロファイルデータに基づく目標入力位置
データにより前記主軸に連動して加工工具を位置決め制
御運転し、前記プロファイルデータをフーリエ変換して
プロファイルフーリエ変換データを求め、加工工具を位
置決め制御運転するための前記目標入力位置データをフ
ーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換データを求
め、前記プロファイルフーリエ変換データと目標入力位
置フーリエ変換データとから第一伝達関数を求め、一
方、加工工具を位置決め制御運転するための目標入力位
置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換
データを求め、加工工具を位置決め制御運転して得られ
る実際の移動量を実移動量データとして検出し、検出さ
れる実移動量データをフーリエ変換して実移動量フーリ
エ変換データを求め、前記目標入力位置フーリエ変換デ
ータと前記実移動量フーリエ変換データとから第二伝達
関数を算出し、前記第二伝達関数により前記目標入力位
置フーリエ変換データを補正した補正目標入力位置フー
リエ変換データを算出し、この補正目標入力位置フーリ
エ変換データと前記第一伝達関数とより新入力プロファ
イルフーリエ変換データを算出し、この新入力プロファ
イルフーリエ変換データを逆フーリエ変換して新入力プ
ロファイルデータとなし、この新入力プロファイルデー
タに基づいて前記主軸を駆動すると共にかかる新入力プ
ロファイルデータに基づく新目標入力位置データにより
前記主軸に連動して加工工具を位置決め制御運転し、加
工工具を位置決め制御運転するための前記新目標入力位
置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換
データを求め、一方、加工工具を位置決め制御運転して
得られる実際の移動量を補正後実移動量データとして検
出し、検出される補正後実移動量データをフーリエ変換
して補正後実移動量フーリエ変換データを求め、前記新
目標入力位置フーリエ変換データと前記補正後実移動量
フーリエ変換データとから補正後第二伝達関数を算出
し、前記補正後第二伝達関数により前記新目標入力位置
フーリエ変換データを補正した第２次補正目標入力位置
フーリエ変換データを算出し、前記第２次補正目標入力
位置フーリエ変換データと前記第一伝達関数とより新入
力プロファイルフーリエ変換データを算出し、この新入
力プロファイルフーリエ変換データを逆フーリエ変換し
て新入力プロファイルデータとなし、この新入力プロフ
ァイルデータに基づいて前記主軸を駆動するという過程
が反復して行われる。Therefore, according to the numerically controlled non-round work piece machining method of the present invention, the machining tool is controlled to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle on which the non-round work piece is mounted. In a non-round work control method in which the feed position of a machining tool is controlled in synchronization with rotation, a spindle is driven based on profile data, and the spindle is interlocked with the target input position data based on the profile data. Position control operation of the machining tool, Fourier transform of the profile data to obtain profile Fourier transform data, and Fourier transform of the target input position data for positioning control operation of the machining tool to obtain target input position Fourier transform data. The profile Fourier transform data and the target input position Fourier transform data are obtained. The first transfer function is obtained from and the target input position data for the positioning control operation of the machining tool is Fourier-transformed to obtain the target input position Fourier transform data, and the actual obtained by performing the positioning control operation of the machining tool. The moving amount is detected as the actual moving amount data, the detected actual moving amount data is Fourier transformed to obtain the actual moving amount Fourier transform data, and the first input position Fourier transform data and the actual moving amount Fourier transform data Two transfer functions are calculated, corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the target input position Fourier transform data by the second transfer function is calculated, and the corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function are obtained. The new input profile Fourier transform data is calculated, and this new input profile Fourier transform data is subjected to the inverse Fourier transform. No new input profile data, drive the spindle based on the new input profile data, and perform positioning control operation of the machining tool in conjunction with the spindle based on new target input position data based on the new input profile data, The new target input position data for the positioning control operation of the machining tool is Fourier transformed to obtain the target input position Fourier transform data, while the actual movement amount obtained by the positioning control operation of the machining tool is corrected and then the actual movement is performed. Detected as amount data, the corrected actual movement amount data is Fourier transformed to obtain corrected actual movement amount Fourier transform data, and the new target input position Fourier transform data and the corrected actual movement amount Fourier transform data are obtained. The corrected second transfer function is calculated from the corrected second transfer function, and the new target input position Fourier is calculated by the corrected second transfer function. D) Second-order corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the transformed data is calculated, and new input profile Fourier transform data is calculated from the second-order corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function. The process of inverse Fourier transforming the new input profile Fourier transform data to obtain new input profile data, and driving the spindle based on this new input profile data is repeated.
【００１４】また本発明の数値制御非真円形加工物加工
装置は、加工工具が非真円形加工物を装架する主軸の角
度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制御され
て主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御するよ
うにした非真円形工作物制御装置において、加工工具を
位置決め制御運転するための前記目標入力位置データを
フーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換データを求
める第１フーリエ変換処理手段と、加工工具を位置決め
制御運転して得られる実際の移動量を実移動量データと
して検出する移動量検出器と、前記移動量検出器により
検出される実移動量データをフーリエ変換して実移動量
フーリエ変換データを求める第２フーリエ変換処理手段
と、前記目標入力位置フーリエ変換データと前記第２フ
ーリエ変換処理手段で求められた実移動量フーリエ変換
データとの比である伝達関数を算出する伝達関数演算手
段とを有してなり、前記伝達関数演算手段が、（１）式
により伝達関数を演算することを特徴とする。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領
域）。In the numerically controlled non-round work piece machining apparatus of the present invention, the machining tool is controlled so as to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle on which the non-round work piece is mounted, and is synchronized with the spindle rotation. In the non-round work control device configured to control the feed position of the machining tool, the target input position data for positioning control operation of the machining tool is Fourier-transformed to obtain the target input position Fourier transform data. 1 Fourier transform processing means, a movement amount detector for detecting an actual movement amount obtained as a result of positioning control operation of a machining tool as actual movement amount data, and an actual movement amount data detected by the movement amount detector are Fourier-transformed. Second Fourier transform processing means for transforming to obtain actual movement amount Fourier transform data, the target input position Fourier transform data, and the second Fourier transform processing hand. And a transfer function calculating means for calculating a transfer function which is a ratio with the actual movement amount Fourier transform data obtained in step (1), wherein the transfer function calculating means calculates the transfer function by the equation (1). Characterize. H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of the machining tool (frequency domain).
【００１５】さらに本発明の数値制御非真円形加工物加
工装置は、加工工具が非真円形加工物を装架する主軸の
角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制御さ
れて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御する
ようにした非真円形工作物制御装置において、プロファ
イルデータに基づいて主軸を駆動すると共にかかるプロ
ファイルデータに基づく目標入力位置データにより前記
主軸に連動して加工工具を位置決め制御運転する手段
と、前記プロファイルデータをフーリエ変換してプロフ
ァイルフーリエ変換データを求める第１フーリエ変換手
段と、加工工具を位置決め制御運転するための前記目標
入力位置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリ
エ変換データを求める第２フーリエ変換処理手段と、前
記プロファイルフーリエ変換データと目標入力位置フー
リエ変換データとから第一伝達関数を求める第一伝達関
数演算手段と、加工工具を位置決め制御運転して得られ
る実際の移動量を実移動量データとして検出する移動量
検出器と、前記移動量検出器により検出される実移動量
データをフーリエ変換して実移動量フーリエ変換データ
を求める第３フーリエ変換処理手段と、前記目標入力位
置フーリエ変換データと前記第３フーリエ変換処理手段
で求められた実移動量フーリエ変換データとの比である
第二伝達関数を算出する第二伝達関数演算手段とを有し
てなり、前記第二伝達関数演算手段が、（１）式により
第二伝達関数を演算し、その第二伝達関数演算手段によ
り演算された前記第二伝達関数により前記目標入力位置
フーリエ変換データを補正した補正目標入力位置フーリ
エ変換データを算出し、この補正目標入力位置フーリエ
変換データと前記第一伝達関数とより新入力プロファイ
ルフーリエ変換データを算出し、この新入力プロファイ
ルフーリエ変換データを逆フーリエ変換して新入力プロ
ファイルデータとなし、この新入力プロファイルデータ
に基づいて前記主軸を駆動することを特徴とする。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領
域）。Further, in the numerically controlled non-round work piece machining apparatus of the present invention, the machining tool is controlled to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle on which the non-round work piece is mounted, and synchronized with the spindle rotation. In the non-round work control device configured to control the feed position of the machining tool, the machining tool is driven in synchronization with the spindle by driving the spindle based on the profile data and the target input position data based on the profile data. Means for performing a positioning control operation, a first Fourier transforming means for performing a Fourier transform on the profile data to obtain a profile Fourier transform data, and a target input for performing a Fourier transform on the target input position data for the positioning control operation of the machining tool. Second Fourier transform processing means for obtaining position Fourier transform data; D) A first transfer function calculating means for obtaining a first transfer function from the transform data and the target input position Fourier transform data, and a movement amount for detecting the actual movement amount obtained by positioning control operation of the machining tool as actual movement amount data. A detector, third Fourier transform processing means for Fourier transforming the actual movement amount data detected by the movement amount detector to obtain the actual movement amount Fourier transform data, the target input position Fourier transform data, and the third Fourier transform. A second transfer function calculating means for calculating a second transfer function which is a ratio with the actual movement amount Fourier transform data obtained by the conversion processing means, wherein the second transfer function calculating means comprises (1) A second transfer function is calculated by an equation, and the target input position Fourier transform data is corrected by the second transfer function calculated by the second transfer function calculating means. The input position Fourier transform data is calculated, new input profile Fourier transform data is calculated from the corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function, and the new input profile Fourier transform data is inverse Fourier transformed to obtain a new input. There is no profile data, and the spindle is driven based on this new input profile data. H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of the machining tool (frequency domain).
【００１６】前記加工工具を位置決め制御運転して得ら
れる実際の移動量を検出して得られた前記実移動量デー
タと、加工工具を位置決め制御運転するための目標入力
位置データとを比較し、その相互間の誤差の程度を判別
する判別手段を設け、その判別手段により判別された誤
差が一定以上である場合に前記伝達関数演算手段により
伝達関数の算出が行われるようにすることができ、その
場合、判別手段により判別された誤差が一定以上である
場合が予め定められた所定回数を越える場合に前記伝達
関数演算手段により伝達関数の算出が行われるようにす
ることができる。その様にすることにより、判別手段に
より判別された誤差が一定以上である場合が予め定めら
れた所定回数を越えない場合には現在用いられている入
力データを継続して用いることができ、その様に現在用
いられている入力データを継続して用いても加工精度上
の問題は生じない。一方、その様に現在用いられている
入力データを継続して用いることにより新たに伝達関数
の算出及び新入力データの算出を行うのに要する時間を
節約して、生産効率を向上することができる。またここ
にいう数値制御非真円形加工物加工装置には例えば数値
制御カム研削盤がある。The actual movement amount data obtained by detecting the actual movement amount obtained by the positioning control operation of the machining tool is compared with the target input position data for the positioning control operation of the machining tool, It is possible to provide a discriminating means for discriminating the degree of the error between them, and it is possible to calculate the transfer function by the transfer function computing means when the error discriminated by the discriminating means is a certain value or more, In that case, the transfer function can be calculated by the transfer function calculating means when the error determined by the determining means is equal to or larger than a certain number and exceeds a predetermined number of times. By doing so, if the error discriminated by the discriminating means is equal to or larger than a predetermined number and does not exceed a predetermined number of times, the input data currently used can be continuously used. As described above, even if the input data currently used is continuously used, there is no problem in processing accuracy. On the other hand, by continuously using the input data currently used, the time required to newly calculate the transfer function and the new input data can be saved and the production efficiency can be improved. . Further, the numerically controlled non-round workpiece processing apparatus mentioned here includes, for example, a numerically controlled cam grinder.
【００１７】[0017]
【作用】以上の本発明の数値制御非真円形加工物加工方
法およびその装置の理論的メカニズムにつき以下説明す
る。繰り返し伝達関数補正による制御方法によれば、目
標入力位置データ算出に実測伝達関数を用いるので、制
御の良否は伝達関数の測定に依存し、数値制御非真円形
加工物加工装置において目標入力位置データに対する加
工工具の動作応答により求められる伝達関数は、（１）
式で表される。 Ｈ（ｊω）＝Ｏ（ｊω）／Ｉ（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の動作速度（周波数領域）The theoretical mechanism of the numerically controlled non-round workpiece processing method and apparatus according to the present invention will be described below. According to the control method by iterative transfer function correction, the measured transfer function is used to calculate the target input position data. The transfer function obtained by the motion response of the machining tool to
It is represented by a formula. H (jω) = O (jω) / I (jω) ... (1) where H (jω): Frequency transfer function I (jω): Target input position data (frequency) Area) O (jω): Operating speed of processing tool (frequency area)
【００１８】この式によれば、伝達関数が既知で、位置
決めを行う時間領域データを作成できれば、（２）式に
よって目標入力位置データを算出することができる。 ｉ（ｔ）＝∫0 t｛Ｆ-1〔Ｘ（ｊω）／Ｈ（ｊω）〕｝ｄｔ・・・・（２） ここで、Ｆ-1〔〕は〔〕内のフーリエ逆変換を表す。 ｉ（ｔ） ；逆伝達関数補償法で求める目標入力位置デ
ータ入力 Ｘ（ｊω）；希望する数値制御非真円形加工物加工装置
の応答According to this equation, if the transfer function is known and the time domain data for positioning can be created, the target input position data can be calculated by the equation (2). i (t) = ∫ 0 t {F -1 [X (jω) / H (jω)]} dt (2) Here, F -1 [] represents the inverse Fourier transform in []. . i (t); Target input position data input by inverse transfer function compensation method X (jω); Desired numerical control Response of non-round workpiece machining device
【００１９】この目標入力位置データ算出方法は、逆伝
達関数補償法として公知の手法である。この手法は、伝
達関数が一定と見なせる場合、精度良く一定の目標入力
位置データ入力が得られる。This target input position data calculation method is a known method as an inverse transfer function compensation method. In this method, if the transfer function can be regarded as constant, the target input position data input can be obtained with high accuracy.
【００２０】そこで、本発明の数値制御非真円形加工物
加工方法を実施して、（３）式に示すように伝達関数を
繰り返し修正しながら位置決め制御を行うようにするこ
とにより効率的かつ高精度に目標入力位置データの設定
を行うことができるようになる。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（３）Therefore, by performing the numerically controlled non-round work piece machining method of the present invention to perform positioning control while repeatedly correcting the transfer function as shown in equation (3), it is possible to achieve efficient and high performance. The target input position data can be set accurately. H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) ... (3)
【００２１】式（１）から図１に示すように、初めに既
知の入力と応答から求めた伝達関数Ｈ1を計算する。こ
の伝達関数Ｈ1を用いて、希望する応答Ｏから式（２）
にしたがって入力１を計算し、目標入力位置データとし
て数値制御非真円形加工物加工装置に教示する。このと
き、得られた応答１が希望する許容値内に誤差が収束し
ていなければ、式（３）によって周波数領域の応答Ｏi
を用いて伝達関数Ｈ2を計算する。この伝達関数Ｈ2を用
いて希望する応答より式（２）によって新たな入力２を
算出して目標入力位置データとする。この操作を誤差が
収束するまで繰り返し、伝達関数を修正しながら所定の
制御結果が得られるまで繰り返すことにより、高精度な
数値制御非真円形加工物加工が実現される。As shown in FIG. 1, the transfer function H 1 obtained from the known input and response is first calculated from the equation (1). Using this transfer function H 1 , from the desired response O to equation (2)
Input 1 is calculated in accordance with the above, and it is taught to the numerical control non-round workpiece processing apparatus as target input position data. At this time, if the error of the obtained response 1 does not converge within the desired tolerance value, the response O i in the frequency domain is calculated by the equation (3).
Is used to calculate the transfer function H 2 . Using this transfer function H 2 , a new input 2 is calculated from the desired response according to equation (2) and used as target input position data. This operation is repeated until the error converges, and while the transfer function is corrected until a predetermined control result is obtained, highly accurate numerical control non-round workpiece machining is realized.
【００２２】[0022]
【実施例】以下に本発明の実施例の数値制御非真円形加
工物加工方法及び数値制御非真円形加工物加工装置につ
いて説明する。図２は本発明の数値制御非真円形加工物
加工方法を適用したカム研削盤の概略構成を示す。図２
において主軸用サーボモータ１１はテーブル１２上の主
軸台１３に固設され、かかる主軸用サーボモータ１１に
よって被加工物１４を装着する主軸１５が回転駆動され
る。前記主軸用サーボモータ１１はドライブユニット１
６により駆動制御され、このドライブユニット１６は数
値制御装置１７に接続される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The numerically controlled non-round workpiece processing method and numerically controlled non-round workpiece processing apparatus according to the embodiments of the present invention will be described below. FIG. 2 shows a schematic configuration of a cam grinder to which the numerically controlled non-round workpiece processing method of the present invention is applied. Figure 2
In the above, the spindle servomotor 11 is fixedly mounted on the spindle stock 13 on the table 12, and the spindle 15 on which the workpiece 14 is mounted is rotationally driven by the spindle servomotor 11. The spindle servo motor 11 is a drive unit 1
The drive unit 16 is connected to a numerical controller 17 by being driven and controlled by 6.
【００２３】砥石車１８はモータ１９によって回転駆動
され、かかる砥石車１８を取り付けた砥石台２０は砥石
車送り用サーボモータ２１によって前記主軸１５の回転
軸線に直交するＸ方向に進退動せしめられる。前記モー
タ１９はドライブユニット２２により駆動制御され、こ
のドライブユニット２２は前記数値制御装置１７に接続
される。The grinding wheel 18 is rotationally driven by a motor 19, and the grinding wheel base 20 to which the grinding wheel 18 is attached is moved back and forth in the X direction orthogonal to the rotation axis of the main shaft 15 by a grinding wheel feeding servomotor 21. The motor 19 is drive-controlled by a drive unit 22, and the drive unit 22 is connected to the numerical controller 17.
【００２４】図３に前記数値制御装置１７における制御
ブロック図を示す。図に示されるように、先ずプロファ
イルデータが入力され、かかるプロファイルデータから
入力プロファイルデータが算出されると共にその入力プ
ロファイルデータがフーリエ変換される。FIG. 3 shows a control block diagram in the numerical controller 17. As shown in the figure, first, profile data is input, input profile data is calculated from the profile data, and the input profile data is Fourier transformed.
【００２５】次いでその入力プロファイルデータにより
ドライブユニット１６を介して主軸１５が回転駆動さ
れ、同時にドライブユニット２２を介して砥石台２０が
進退動せしめられる。それと共にその砥石台２０を進退
動させるための入力位置データが採取されかかる入力位
置データはフーリエ変換される。そのフーリエ変換され
た入力位置データと前記入力プロファイルデータのフー
リエ変換データとから図に示されるように第１伝達関数
が算出される。Next, the main shaft 15 is rotationally driven via the drive unit 16 by the input profile data, and at the same time, the grindstone base 20 is moved back and forth via the drive unit 22. At the same time, input position data for moving the whetstone base 20 back and forth is sampled, and the input position data is Fourier transformed. A first transfer function is calculated from the Fourier-transformed input position data and the Fourier-transformed data of the input profile data as shown in the figure.
【００２６】一方、砥石台２０についてはその実移動量
がサンプリングされ、その実移動量について精度が判定
される。その精度判定の結果が問題なければ最初に入力
したプロファイルデータに基づく被加工物１４の加工が
継続して行われ、伝達関数補正は終了する。On the other hand, the actual movement amount of the grindstone 20 is sampled, and the accuracy of the actual movement amount is determined. If there is no problem in the result of the accuracy determination, the workpiece 14 is continuously processed based on the profile data input first, and the transfer function correction ends.
【００２７】しかしその精度判定の結果に問題がある場
合には、サンプリングされた前記実移動量がフーリエ変
換され、その実移動量と対応する最新入力位置データの
フーリエ変換データと、その実移動量のフーリエ変換デ
ータとから第２伝達関数が算出される。本発明ではかか
る第２伝達関数の算出は常に最新の入力位置データに基
づいて行われる。However, when there is a problem in the result of the accuracy judgment, the sampled actual movement amount is Fourier-transformed, and the Fourier transformation data of the latest input position data corresponding to the actual movement amount and the Fourier movement of the actual movement amount. A second transfer function is calculated from the converted data. In the present invention, the calculation of the second transfer function is always performed based on the latest input position data.
【００２８】次ぎに第２伝達関数と最新入力位置データ
のフーリエ変換データとから新入力位置データを算出す
る。その新入力位置データと前記第１伝達関数とから新
入力プロファイルデータを算出し、その新入力プロファ
イルデータを逆フーリエ変換した後、新入力プロファイ
ルデータにより再度ドライブユニット１６及びドライブ
ユニット２２を介して主軸１５及び砥石台２０を駆動
し、以上のプロセスを反復して行う。Next, new input position data is calculated from the second transfer function and the Fourier transform data of the latest input position data. New input profile data is calculated from the new input position data and the first transfer function, the new input profile data is subjected to inverse Fourier transform, and then the new input profile data is used again to drive the main shaft 15 and the main shaft 15 via the drive unit 16 and the drive unit 22. The grindstone 20 is driven, and the above process is repeated.
【００２９】図４に本発明の数値制御非真円形加工物加
工方法の他の実施例として前記数値制御装置１７におけ
る繰り返し伝達関数補正による他の制御ブロック図を示
す。図に示されるように、先ずプロファイルデータが入
力され、かかるプロファイルデータから入力プロファイ
ルデータが算出されると共にその入力プロファイルデー
タがフーリエ変換される。FIG. 4 shows another control block diagram by the iterative transfer function correction in the numerical controller 17 as another embodiment of the numerically controlled non-round workpiece processing method according to the present invention. As shown in the figure, first, profile data is input, input profile data is calculated from the profile data, and the input profile data is Fourier transformed.
【００３０】次いでその入力プロファイルデータにより
ドライブユニット１６を介して主軸１５が回転駆動さ
れ、同時にドライブユニット２２を介して砥石台２０が
進退動せしめられる。それと共にその砥石台２０を進退
動させるための入力位置データが採取されかかる入力位
置データはフーリエ変換される。そのフーリエ変換され
た入力位置データと前記入力プロファイルデータのフー
リエ変換データとから図に示されるように第１伝達関数
が算出される。Then, the main shaft 15 is rotationally driven via the drive unit 16 by the input profile data, and at the same time, the grindstone base 20 is moved back and forth via the drive unit 22. At the same time, input position data for moving the whetstone base 20 back and forth is sampled, and the input position data is Fourier transformed. A first transfer function is calculated from the Fourier-transformed input position data and the Fourier-transformed data of the input profile data as shown in the figure.
【００３１】一方、砥石台２０についてはその実移動量
がサンプリングされ、その実移動量について精度が判定
され、その判定結果によって以下の各プロセスが進行す
る。On the other hand, the actual movement amount of the grinding wheel head 20 is sampled, the accuracy of the actual movement amount is judged, and the following processes proceed according to the judgment result.
【００３２】判定結果が「−ＯＫ」→カウンタがワン
アップ 判定結果が許容範囲内において限界値を越えるものであ
る場合には、カウンタがワンアップされ、さらにカウン
タ数が「予め定められた所定回数」すなわちカウンタセ
ット値に達しているか否か判別される。達していない場
合には前記プロファイルデータをそのまま用いて図に示
すカム研削盤による加工を継続する。Judgment result is "-OK" .fwdarw.Counter is up. When the judgment result is within the allowable range and exceeds the limit value, the counter is increased by one and the counter number is "predetermined number of times. That is, it is determined whether or not the counter set value has been reached. If it has not reached, the profile data is used as it is and the processing by the cam grinder shown in the figure is continued.
【００３３】判定結果がＯＫ→現プロファイルデータ
により継続運転 すなわちその判定結果が問題なければ、前記プロファイ
ルデータをそのまま用いて図に示すカム研削盤による加
工を継続する。また同時に前記におけるカウンタがリ
セットされる。If the judgment result is OK → continuous operation based on the current profile data, that is, if the judgment result is satisfactory, the profile data is used as it is to continue the machining by the cam grinder shown in the figure. At the same time, the counter in the above is reset.
【００３４】判定結果がＮＧ→非常停止 すなわち判定結果が許容範囲を越えた誤差を示す場合に
は被加工物１４を装着する主軸１５の回転駆動及び砥石
台２０の進退動を停止し、前記被加工物２０の加工を非
常停止する。また同時に前記におけるカウンタがリセ
ットされる。When the determination result is NG → emergency stop, that is, when the determination result shows an error exceeding the allowable range, the rotational driving of the spindle 15 on which the workpiece 14 is mounted and the advancing / retracting movement of the grinding wheel head 20 are stopped, and The processing of the workpiece 20 is stopped in an emergency. At the same time, the counter in the above is reset.
【００３５】以上において、判定結果が「−ＯＫ」の
場合におけるカウンタ数が「予め定められた所定回数」
すなわちカウンタセット値に達している場合には、前記
実移動量データをフーリエ変換して前記入力位置データ
のフーリエ変換データと前記実移動量データのフーリエ
変換データとから第２伝達関数を算出する。本発明では
かかる第２伝達関数の算出は常に最新の入力位置データ
に基づいて行われる。In the above, when the determination result is "-OK", the counter number is "predetermined number of times".
That is, when the counter set value is reached, the actual transfer amount data is Fourier transformed to calculate the second transfer function from the Fourier transform data of the input position data and the Fourier transform data of the actual transfer amount data. In the present invention, the calculation of the second transfer function is always performed based on the latest input position data.
【００３６】次ぎに第２伝達関数と最新入力位置データ
のフーリエ変換データとから新入力位置データを算出す
る。その新入力位置データと前記第１伝達関数とから新
入力プロファイルデータを算出し、その新入力プロファ
イルデータを逆フーリエ変換した後、新入力プロファイ
ルデータにより再度ドライブユニット１６及びドライブ
ユニット２２を介して主軸１５及び砥石台２０を駆動
し、以上のプロセスを反復して行う。Next, new input position data is calculated from the second transfer function and the Fourier transform data of the latest input position data. New input profile data is calculated from the new input position data and the first transfer function, the new input profile data is subjected to inverse Fourier transform, and then the new input profile data is used again to drive the main shaft 15 and the main shaft 15 via the drive unit 16 and the drive unit 22. The grindstone 20 is driven, and the above process is repeated.
【００３７】以上のプロセスを反復し、実移動量とその
実移動量と対応する入力位置データとの誤差が所定の許
容範囲に収束するまで第１伝達関数及び第２伝達関数に
よる伝達関数補正が反復される。その場合以上の実施例
では砥石台２０の実移動量をサンプリングして判別手段
により砥石台２０の実移動量と最新入力位置データとの
誤差を判別しその精度を判定する際に、判別手段により
判別された誤差が一定以上である場合が予め定められた
所定回数を連続して越える場合に前記伝達関数演算手段
により伝達関数の算出が行われるようにすることによ
り、伝達関数の算出及び新入力データの算出に要する時
間を節約して、生産効率が向上される。By repeating the above process, the transfer function correction by the first transfer function and the second transfer function is repeated until the error between the actual movement amount and the input position data corresponding to the actual movement amount converges within a predetermined allowable range. To be done. In that case, in the above-described embodiment, when the actual movement amount of the grinding wheel head 20 is sampled and the discrimination means discriminates the error between the actual movement amount of the grinding wheel head 20 and the latest input position data, and the accuracy thereof is discriminated, the discrimination means is used. By calculating the transfer function by the transfer function calculating means when the determined error is more than a certain value and continuously exceeds a predetermined number of times, the transfer function is calculated and a new input is made. The production efficiency is improved by saving the time required to calculate the data.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上のように本発明の数値制御非真円形
加工物加工方法及びその装置によれば、主軸回転に同期
して工具送り軸を制御するようにした非真円形工作物制
御装置、すなわち工具送り軸は、主軸の角度に従い該当
するデータの位置へ早急に移動するよう制御される非真
円形工作物制御装置につき繰り返し伝達関数補正による
制御を適用するにあたり、Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）
／Ｉi（ｊω）として定義される伝達関数により伝達関
数を演算する伝達関数演算手段を用いて数値制御非真円
形加工物加工装置を構成し、かかる数値制御非真円形加
工物加工装置を用いて非真円形加工物の研削加工を行う
ようにしたことにより、伝達関数が数値制御非真円形加
工物加工装置の加工工具の動作特性を最も良く反映する
ように常に算出され、制御上最良の追従精度を得ること
ができ、非真円形加工物の加工精度を極めて向上するこ
とができる。As described above, according to the numerical control non-round workpiece machining method and apparatus of the present invention, the non-round workpiece control apparatus controls the tool feed axis in synchronization with the rotation of the spindle. That is, when the control by the transfer function correction is repeatedly applied to the non-round workpiece control device in which the tool feed axis is controlled to move rapidly to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle, H i + 1 (jω ) = O i (jω)
/ I i (jω) is used to configure a numerically controlled non-round work piece machining apparatus using a transfer function computing means for computing a transfer function by a transfer function defined as By performing grinding of a non-round workpiece, the transfer function is always calculated so as to best reflect the operating characteristics of the processing tool of the numerically controlled non-round workpiece processing device, and the best control is obtained. The following accuracy can be obtained, and the processing accuracy of the non-round work piece can be significantly improved.
【００３９】したがって、本発明の数値制御非真円形加
工物加工方法及びその装置によれば、オーバーシュー
ト、残留振動を著しく抑制し現状の制御装置を改造する
ことなくその位置決め精度を向上させることができる。
しかも主軸回転に同期して工具送り軸を制御するように
した非真円形工作物制御装置に繰り返し伝達関数補正制
御を適用したことにより、伝達関数及び新目標入力位置
データの周波数関数演算が、主軸の特性も含めて主軸の
運動の上にのせて行われるので、機械全体での該当動作
のデータを扱うことができ精度が極めて高く、伝達関数
を算出する為のフーリエ変換手段が単数で良いという利
点もある。Therefore, according to the numerically controlled non-round workpiece processing method and apparatus of the present invention, overshoot and residual vibration can be remarkably suppressed and the positioning accuracy can be improved without modifying the existing control apparatus. it can.
Moreover, by applying the transfer function correction control repeatedly to the non-round work control device that controls the tool feed axis in synchronization with the spindle rotation, the frequency function calculation of the transfer function and new target input position data Since it is performed on the main axis motion including the characteristics of, the data of the corresponding motion of the entire machine can be handled and the accuracy is extremely high, and only one Fourier transform means is required to calculate the transfer function. There are also advantages.
【図１】 本発明の数値制御非真円形加工物加工方法で
行われる伝達関数を繰り返し修正しながら制御を行う方
法を説明した模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a method of performing control while repeatedly correcting a transfer function, which is performed in a numerically controlled non-round workpiece processing method of the present invention.
【図２】 本発明にかかる数値制御非真円形加工物加工
装置の一実施例のカム研削盤を示す。FIG. 2 shows a cam grinder of an embodiment of a numerically controlled non-round workpiece processing apparatus according to the present invention.
【図３】 図１に示すカム研削盤に改良された繰り返し
伝達関数補正による制御方法を適用した本発明の数値制
御非真円形加工物加工方法の実施例の制御ブロック図を
示す。3 is a control block diagram of an embodiment of a numerically controlled non-round work piece machining method according to the present invention in which a control method based on an improved repetitive transfer function correction is applied to the cam grinder shown in FIG.
【図４】 図１に示すカム研削盤に改良された繰り返し
伝達関数補正による制御方法を適用した本発明の数値制
御非真円形加工物加工方法の他の実施例の制御ブロック
図を示す。FIG. 4 is a control block diagram of another embodiment of the numerically controlled non-round work piece machining method of the present invention in which the control method based on the improved repetitive transfer function correction is applied to the cam grinder shown in FIG. 1.
１１・・・主軸用サーボモータ、１４・・・被加工物、
１５・・・主軸、１６・・・ドライブユニット、１７・
・・数値制御装置、１８・・・砥石車、２０・・・砥石
台、２１・・・砥石車送り用サーボモータ、２２・・・
ドライブユニット。11 ... Spindle servo motor, 14 ... Workpiece,
15 ... Spindle, 16 ... Drive unit, 17 ...
..Numerical control device, 18 ... Grinding wheel, 20 ... Grinding wheel stand, 21 ... Grinding wheel feeding servomotor, 22 ...
Drive unit.
Claims (7)
軸の角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制
御されて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御
するようにした非真円形工作物制御方法において、 加工工具を位置決め制御運転するための目標入力位置デ
ータをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換デー
タを求め、 加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の移動量
を実移動量データとして検出し、 検出される実移動量データをフーリエ変換して実移動量
フーリエ変換データを求め、 前記目標入力位置フーリエ変換データと前記実移動量フ
ーリエ変換データとの比である伝達関数を算出し、 前記伝達関数により前記目標入力位置フーリエ変換デー
タを補正した補正目標入力位置フーリエ変換データを算
出し、この補正目標入力位置フーリエ変換データを逆フ
ーリエ変換して目標入力位置データとなすにあたり、 前記伝達関数が（１）式により定義されることを特徴と
する数値制御非真円形加工物加工方法。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領域）1. A machining tool is controlled to move to a position of corresponding data according to an angle of a spindle on which a non-round work piece is mounted, and a feed position of the machining tool is controlled in synchronization with rotation of the spindle. In the non-round work control method, the target input position data for positioning control operation of the machining tool is Fourier transformed to obtain the target input position Fourier transform data, and the actual movement amount obtained by positioning control operation of the machining tool Is calculated as the actual movement amount data, and the detected actual movement amount data is Fourier transformed to obtain the actual movement amount Fourier transform data, which is the ratio of the target input position Fourier transform data and the actual movement amount Fourier transform data. Calculating a transfer function, calculating the corrected target input position Fourier transform data by correcting the target input position Fourier transform data by the transfer function, Of correcting the target input position Fourier transform data Upon forming an inverse Fourier transform to the target input position data, the numerical control non-round workpiece machining method characterized in that said transfer function is defined by equation (1). H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of machining tool (frequency domain)
軸の角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制
御されて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御
するようにした非真円形工作物制御方法において、 プロファイルデータに基づいて主軸を駆動すると共にか
かるプロファイルデータに基づく目標入力位置データに
より前記主軸に連動して加工工具を位置決め制御運転
し、 前記プロファイルデータをフーリエ変換してプロファイ
ルフーリエ変換データを求め、 加工工具を位置決め制御運転するための前記目標入力位
置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換
データを求め、 前記プロファイルフーリエ変換データと目標入力位置フ
ーリエ変換データとから第一伝達関数を求め、 一方、加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の
移動量を実移動量データとして検出し、 検出される実移動量データをフーリエ変換して実移動量
フーリエ変換データを求め、 前記目標入力位置フーリエ変換データと前記実移動量フ
ーリエ変換データとから第二伝達関数を算出し、 前記第二伝達関数により前記目標入力位置フーリエ変換
データを補正した補正目標入力位置フーリエ変換データ
を算出し、 この補正目標入力位置フーリエ変換データと前記第一伝
達関数とより新入力プロファイルフーリエ変換データを
算出し、この新入力プロファイルフーリエ変換データを
逆フーリエ変換して新入力プロファイルデータとなし、
この新入力プロファイルデータに基づいて前記主軸を駆
動するにあたり、 前記第二の伝達関数として（１）式により定義される伝
達関数を用いることを特徴とする数値制御非真円形加工
物加工方法。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領域）2. A machining tool is controlled so as to move to a position of corresponding data according to an angle of a spindle on which a non-round workpiece is mounted, and a feed position of the machining tool is controlled in synchronization with rotation of the spindle. In the non-round work control method, the spindle is driven based on the profile data, and the target input position data based on the profile data is used to perform positioning control operation of the machining tool in conjunction with the spindle, and Fourier transform the profile data. Profile Fourier transform data is obtained by obtaining the target input position Fourier transform data by performing Fourier transform of the target input position data for positioning control operation of the machining tool, and from the profile Fourier transform data and the target input position Fourier transform data. Obtains the first transfer function, while positioning control operation of the machining tool The obtained actual movement amount is detected as the actual movement amount data, and the detected actual movement amount data is Fourier transformed to obtain the actual movement amount Fourier transform data, and the target input position Fourier transform data and the actual movement amount Fourier are obtained. A second transfer function is calculated from the transformed data, and corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the target input position Fourier transform data by the second transfer function is calculated. New input profile Fourier transform data is calculated from one transfer function and this new input profile Fourier transform data is inverse Fourier transformed to be new input profile data,
In driving the spindle based on the new input profile data, a transfer function defined by the equation (1) is used as the second transfer function, which is a numerically controlled non-round work piece machining method. H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of machining tool (frequency domain)
軸の角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制
御されて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御
するようにした非真円形工作物制御方法において、 プロファイルデータに基づいて主軸を駆動すると共にか
かるプロファイルデータに基づく目標入力位置データに
より前記主軸に連動して加工工具を位置決め制御運転
し、 前記プロファイルデータをフーリエ変換してプロファイ
ルフーリエ変換データを求め、 加工工具を位置決め制御運転するための前記目標入力位
置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換
データを求め、 前記プロファイルフーリエ変換データと目標入力位置フ
ーリエ変換データとから第一伝達関数を求め、 一方、加工工具を位置決め制御運転するための目標入力
位置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変
換データを求め、 加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の移動量
を実移動量データとして検出し、 検出される実移動量データをフーリエ変換して実移動量
フーリエ変換データを求め、 前記目標入力位置フーリエ変換データと前記実移動量フ
ーリエ変換データとから第二伝達関数を算出し、 前記第二伝達関数により前記目標入力位置フーリエ変換
データを補正した補正目標入力位置フーリエ変換データ
を算出し、 この補正目標入力位置フーリエ変換データと前記第一伝
達関数とより新入力プロファイルフーリエ変換データを
算出し、 この新入力プロファイルフーリエ変換データを逆フーリ
エ変換して新入力プロファイルデータとなし、 この新入力プロファイルデータに基づいて前記主軸を駆
動すると共にかかる新入力プロファイルデータに基づく
新目標入力位置データにより前記主軸に連動して加工工
具を位置決め制御運転し、 加工工具を位置決め制御運転するための前記新目標入力
位置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変
換データを求め、 一方、加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の
移動量を補正後実移動量データとして検出し、 検出される補正後実移動量データをフーリエ変換して補
正後実移動量フーリエ変換データを求め、 前記新目標入力位置フーリエ変換データと前記補正後実
移動量フーリエ変換データとから補正後第二伝達関数を
算出し、 前記補正後第二伝達関数により前記新目標入力位置フー
リエ変換データを補正した第２次補正目標入力位置フー
リエ変換データを算出し、 前記第２次補正目標入力位置フーリエ変換データと前記
第一伝達関数とより新入力プロファイルフーリエ変換デ
ータを算出し、 この新入力プロファイルフーリエ変換データを逆フーリ
エ変換して新入力プロファイルデータとなし、 この新入力プロファイルデータに基づいて前記主軸を駆
動するという過程を反復して行うことを特徴とする数値
制御非真円形加工物加工方法。3. A machining tool is controlled so as to move to a position of corresponding data according to an angle of a spindle on which a non-round workpiece is mounted, and a feed position of the machining tool is controlled in synchronization with rotation of the spindle. In the non-round work control method, the spindle is driven based on the profile data, and the target input position data based on the profile data is used to perform positioning control operation of the machining tool in conjunction with the spindle, and Fourier transform the profile data. Profile Fourier transform data is obtained by performing a Fourier transform of the target input position data for positioning control operation of the machining tool to obtain the target input position Fourier transform data, and from the profile Fourier transform data and the target input position Fourier transform data Obtains the first transfer function, while positioning control operation of the machining tool Fourier transform of the target input position data for obtaining the target input position Fourier transform data, the actual movement amount obtained by positioning control operation of the machining tool is detected as the actual movement amount data, and the detected actual movement amount The data is Fourier transformed to obtain the actual movement amount Fourier transform data, a second transfer function is calculated from the target input position Fourier transform data and the actual movement amount Fourier transform data, and the target input position is calculated by the second transfer function. The corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the Fourier transform data is calculated, and the new input profile Fourier transform data is calculated from the corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function. Inverse Fourier transform to obtain new input profile data, The new target input for driving the spindle based on the master data and performing the positioning control operation of the machining tool in conjunction with the spindle based on the new target input position data based on the new input profile data, and performing the positioning control operation of the machining tool. The target input position Fourier transform data is obtained by Fourier transforming the position data, while the actual movement amount obtained by the positioning control operation of the machining tool is detected as the corrected actual movement amount data, and the detected corrected actual movement amount is detected. Fourier transform is performed on the amount data to obtain corrected actual movement amount Fourier transform data, and a corrected second transfer function is calculated from the new target input position Fourier transform data and the corrected actual movement amount Fourier transform data, and the corrected Second-order corrected target input position Fourier in which the new target input position Fourier transform data is corrected by the second transfer function Transform data is calculated, new input profile Fourier transform data is calculated from the second-order corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function, and the new input profile Fourier transform data is inverse-Fourier-transformed to obtain new input. A numerically controlled non-round work piece machining method characterized in that the process of driving the spindle based on the new input profile data is repeated.
られる実際の移動量を検出して得られた前記実移動量デ
ータと、加工工具を位置決め制御運転するための目標入
力位置データとを比較し、その相互間の誤差の程度を判
別し、判別された誤差が一定以上である場合に前記伝達
関数の算出を行う請求項１又は請求項２又は請求項３記
載の数値制御非真円形加工物加工方法。4. The actual movement amount data obtained by detecting the actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool and the target input position data for performing the positioning control operation of the machining tool are compared. The numerical control non-round machining according to claim 1, 2 or 3, wherein the degree of error between them is discriminated and the transfer function is calculated when the discriminated error is equal to or more than a certain value. Material processing method.
軸の角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制
御されて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御
するようにした非真円形工作物制御装置において、 加工工具を位置決め制御運転するための前記目標入力位
置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換
データを求める第１フーリエ変換処理手段と、 加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の移動量
を実移動量データとして検出する移動量検出器と、 前記移動量検出器により検出される実移動量データをフ
ーリエ変換して実移動量フーリエ変換データを求める第
２フーリエ変換処理手段と、 前記目標入力位置フーリエ変換データと前記第２フーリ
エ変換処理手段で求められた実移動量フーリエ変換デー
タとの比である伝達関数を算出する伝達関数演算手段と
を有してなり、 前記伝達関数演算手段が、（１）式により伝達関数を演
算することを特徴とする数値制御非真円形加工物加工装
置。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領
域）。5. The machining tool is controlled so as to move to the position of the corresponding data according to the angle of the spindle that mounts the non-round workpiece, and the feed position of the machining tool is controlled in synchronization with the rotation of the spindle. In the non-round work control device, a first Fourier transform processing means for Fourier transforming the target input position data for positioning control operation of the machining tool to obtain target input position Fourier transform data, and positioning control operation of the machining tool. A movement amount detector for detecting the actual movement amount obtained as a result of the actual movement amount data; and a second Fourier transform of the actual movement amount data detected by the movement amount detector to obtain the actual movement amount Fourier transform data. Fourier transform processing means, the target input position Fourier transform data, and the actual movement amount Fourier transform data obtained by the second Fourier transform processing means A numerical control non-round work piece machining device, comprising: a transfer function calculating means for calculating a transfer function which is a ratio, wherein the transfer function calculating means calculates the transfer function by the formula (1). . H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of the machining tool (frequency domain).
軸の角度に従い該当するデータの位置へ移動するよう制
御されて主軸回転に同期して加工工具の送り位置を制御
するようにした非真円形工作物制御装置において、 プロファイルデータに基づいて主軸を駆動すると共にか
かるプロファイルデータに基づく目標入力位置データに
より前記主軸に連動して加工工具を位置決め制御運転す
る手段と、 前記プロファイルデータをフーリエ変換してプロファイ
ルフーリエ変換データを求める第１フーリエ変換手段
と、 加工工具を位置決め制御運転するための前記目標入力位
置データをフーリエ変換して目標入力位置フーリエ変換
データを求める第２フーリエ変換処理手段と、 前記プロファイルフーリエ変換データと目標入力位置フ
ーリエ変換データとから第一伝達関数を求める第一伝達
関数演算手段と、 加工工具を位置決め制御運転して得られる実際の移動量
を実移動量データとして検出する移動量検出器と、 前記移動量検出器により検出される実移動量データをフ
ーリエ変換して実移動量フーリエ変換データを求める第
３フーリエ変換処理手段と、 前記目標入力位置フーリエ変換データと前記第３フーリ
エ変換処理手段で求められた実移動量フーリエ変換デー
タとの比である第二伝達関数を算出する第二伝達関数演
算手段とを有してなり、 前記第二伝達関数演算手段が、（１）式により第二伝達
関数を演算し、 その第二伝達関数演算手段により演算された前記第二伝
達関数により前記目標入力位置フーリエ変換データを補
正した補正目標入力位置フーリエ変換データを算出し、 この補正目標入力位置フーリエ変換データと前記第一伝
達関数とより新入力プロファイルフーリエ変換データを
算出し、この新入力プロファイルフーリエ変換データを
逆フーリエ変換して新入力プロファイルデータとなし、
この新入力プロファイルデータに基づいて前記主軸を駆
動することを特徴とする数値制御非真円形加工物加工装
置。 Ｈi+1（ｊω）＝Ｏi（ｊω）／Ｉi（ｊω）・・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｈ（ｊω）：周波数伝達関数 Ｉ（ｊω）：目標入力位置データ（周波数領域） Ｏ（ｊω）：加工工具の実移動量データ（周波数領
域）。6. A machining tool is controlled so as to move to a position of corresponding data according to an angle of a spindle on which a non-round workpiece is mounted, and a feed position of the machining tool is controlled in synchronization with rotation of the spindle. In the non-round work control device, means for driving the spindle based on the profile data and performing positioning control operation of the machining tool in conjunction with the spindle based on the target input position data based on the profile data; First Fourier transform means for transforming to obtain profile Fourier transform data, and second Fourier transform processing means for subjecting the target input position data for positioning control operation of the machining tool to Fourier transform to obtain target input position Fourier transform data. , The profile Fourier transform data and the target input position Fourier transform data A first transfer function calculating means for obtaining a first transfer function from the above, a movement amount detector for detecting an actual movement amount obtained by performing positioning control operation of a machining tool as actual movement amount data, and the movement amount detector. Third Fourier transform processing means for performing Fourier transform on the detected actual movement amount data to obtain the actual movement amount Fourier transform data, the target input position Fourier transform data, and the actual movement amount obtained by the third Fourier transform processing means. A second transfer function calculating means for calculating a second transfer function which is a ratio with the Fourier transform data, wherein the second transfer function calculating means calculates the second transfer function by the formula (1), Calculating corrected target input position Fourier transform data by correcting the target input position Fourier transform data by the second transfer function calculated by the second transfer function calculating means; New input profile Fourier transform data is calculated from the corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function, and the new input profile Fourier transform data is inverse Fourier transformed to form the new input profile data.
A numerically controlled non-round work piece machining apparatus characterized in that the spindle is driven based on the new input profile data. H i + 1 (jω) = O i (jω) / I i (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target Input position data (frequency domain) O (jω): Actual movement amount data of the machining tool (frequency domain).
られる実際の移動量を検出して得られた前記実移動量デ
ータと、加工工具を位置決め制御運転するための目標入
力位置データとを比較し、その相互間の誤差の程度を判
別する判別手段を有し、その判別手段により判別された
誤差が一定以上である場合に前記伝達関数演算手段によ
り伝達関数の算出を行う請求項５記載の数値制御非真円
形加工物加工装置。7. The actual movement amount data obtained by detecting an actual movement amount obtained by performing positioning control operation of the machining tool and target input position data for performing positioning control operation of the machining tool are compared. The transfer function is calculated by the transfer function calculating means when the error determined by the determining means is equal to or more than a certain value. Numerically controlled non-round machining device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16521593A JP3335714B2 (en) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | Numerically controlled non-round workpiece processing method and numerically controlled non-round workpiece processing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16521593A JP3335714B2 (en) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | Numerically controlled non-round workpiece processing method and numerically controlled non-round workpiece processing apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06348317A true JPH06348317A (en) | 1994-12-22 |
| JP3335714B2 JP3335714B2 (en) | 2002-10-21 |
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ID=15808041
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16521593A Expired - Fee Related JP3335714B2 (en) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | Numerically controlled non-round workpiece processing method and numerically controlled non-round workpiece processing apparatus |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335714B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10139803B2 (en) | 2014-04-16 | 2018-11-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Instruction value generation device |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP16521593A patent/JP3335714B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10139803B2 (en) | 2014-04-16 | 2018-11-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Instruction value generation device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3335714B2 (en) | 2002-10-21 |
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