JPH0641096B2 - 数値制御研削盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、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
基づき加工されるのである。 上記のプロフィルデータは、工作物に固定された座標系
において砥石車の研削面を工作物の仕上げ形状に沿って
周回運動させるに必要な砥石車の中心の軌跡を与えるも
のである。したがって、プロフィルデータは砥石径によ
り異なる。砥石径は砥石車の修正により減少するため、
同一の工作物であっても砥石径が許容値以上に変化する
たびに、リフトデータと砥石径とからプロフィルデータ
を生成する必要がある。 カムシャフトのように形状の異なる多くのカムを挿着し
た工作物では、それぞれのカムごとのリフトデータを記
憶しており、砥石径がプロフィルデータの修正を必要と
する程度に変化するたびに新しい砥石径における全ての
プロフィルデータを生成するため演算時間が長くなる。
このため、加工処理、砥石修正処理し、プロフィルデー
タの生成処理をシリアルに実行していたのでは、砥石修
正後、プロフィルデータの生成が完了するまで加工処理
を再開することができないという問題がある。

【発明が解決しようとする問題点】

上記問題を解決するために、現加工処理中に加工処理と
平行してプロフィルデータの修正を必要とする次の砥石
径に対するプロフィルデータを生成しておき、砥石径が
データの修正を必要とする砥石径に達した時に直ちにそ
の予め演算されたプロフィルデータを用いて加工処理を
継続し得るようにしている。 ところが、上記の方法を採用しても、研削盤の電源が投
入された初期状態または砥石車が新しいものに交換され
た直後では、砥石径が新規に設定されるため、その砥石
径におけるプロフィルデータは生成されていない。した
がって、その新規の砥石径におけるプロフィルデータが
作成されるまで加工処理の再開が出来ないという問題が
ある。 本発明は、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、砥石径が初期設定さ
れたときには、初期設定後すぐに加工処理を行う工作物
におけるプロフィルデータのみを選択的に生成するよう
にし、初期設定後の加工処理の開始時期を早くすること
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発明の構成は、数値制御研
削盤に、複数の非真円形工作物の各形状を特定する複数
のリフトデータと砥石車により前記非真円形工作物をプ
ロフィル創成するためのプロフィルデータとを記憶する
データ記憶手段と、前記リフトデータと現在の砥石径と
から加工用のプロフィルデータの生成を指令するデータ
生成指令手段と、前記データ生成指令手段により指令さ
れたときに、前記データ記憶手段に記憶されている前記
複数のリフトデータの中から演算の対象となるリフトデ
ータを選択的に指定する演算データ指定手段と、前記デ
ータ生成指令手段によりデータの生成を指令されたとき
は、前記演算データ指定手段により演算を行うことが選
択的に指定されているリフトデータと現在の砥石径とか
ら、指定されているリフトデータに対応するプロフィル
データを生成するデータ生成手段とを具備したことであ
る。

【作用】

工作物に応じたリフトデータはデータ記憶手段に記憶さ
れ、加工のための演算の対象となるリフトデータは演算
データ指定手段により指定される。データ生成指令手段
は、例えば装置に電源が投入されたり新規の砥石車に交
換されたときのように砥石径が初期設定されたときに、
プロフィルデータの生成を指令する。データ生成手段に
データ生成の指令が与えられると、データ生成手段は演
算データ指定手段により指定されているリフトデータの
みを演算の対象として、その指定されたリフトデータか
ら現在の砥石径に対応したプロフィルデータを生成しデ
ータ記憶手段に記憶する。

【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
Ｋが挾持されている。工作物Ｋは主軸１３に突設された
位置決めピン１８に嵌合し、工作物Ｋ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Ｋ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、工具台２０の後部には、修正工具６１を有し、そ
れと砥石車Ｇとの相対的位置関係を変化させることので
きる工具修正装置６０が載置されている。修正工具６１
はサーボモータ６３により砥石車Ｇへの切込み、即ちＵ
軸方向の送りが制御され、サーボモータ６４により砥石
車Ｇの研削面に平行、即ちＷ軸方向の送りが制御され
る。 ドライブユニット５０、５１、５２は数値制御装置３０
から指令パルスを入力して、それそれサーボモータ２
３、１４、１６を駆動する回路である。また、ドライブ
ユニット５３、５４はサーボモータ６３、６４を駆動す
る回路である。 数値制御装置３０は主として制御軸の回転を数値制御し
て、工作物Ｋの研削加工と砥石車Ｗの修正を制御する装
置である。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ＲＡ
Ｍ３２とで主として構成されている。ＲＡＭ３２上には
加工用ＮＣデータを記憶する加工用ＮＣデータ領域３２
１と修正用ＮＣデータを記憶する修正用ＮＣデータ領域
３２２と現在加工している工作物におけるプロフィルデ
ータを記憶する現加工プロフィルデータ領域３２３が形
成されている。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ＣＰＵＩ３
６とＲＡＭ３５とパルス分配回路３７が設けられてお
り、サーボモータ６３、６４の駆動系としてＲＡＭ３
８、ドライブＣＰＵII３９とパルス分配回路４０とが設
けられている。ＲＡＭ３５はメインＣＰＵ３１から砥石
車Ｇ、テーブル１１、主軸１３の位置決めデータを入力
する記憶装置である。また、ＲＡＭ３８はメインＣＰＵ
３１から修正工具６１の位置決めデータを入力する記憶
装置である。ドライブＣＰＵＩ３６は加工に関する制御
軸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５０、５
１、５２に出力する回路である。一方、ドライブＣＰＵ
II３９は工具修正に関する制御軸に対し上記の作用と同
様な作用を行う装置である。 数値制御装置３０に接続された自動プログラミング装置
７０はリフトデータと砥石径からプロフィルデータを自
動作成する装置である。その装置はフロントＣＰＵ７１
とＲＡＭ７２と入出力インタフェース７３とで構成され
ている。ＲＡＭ７２には複数の工作物のリフトデータを
記憶するリフトデータ領域７２１と生成したプロフィル
データを記憶するプロフィルデータ領域７２２と演算の
対象となるリフトデータを指定した指定データを記憶す
る演算指定データ領域７２３とプロフィルデータを生成
するときの砥石径を記憶する砥石径初期データ領域７２
４とが形成されている。また、フロクトＣＰＵ７１には
出力インタフェース７３を介してリフトデータ、ＮＣデ
ータ等を入力するテープリーダ４２とデータの表示を行
うＣＲＴ表示器４３とデータの入力を行うキーボード４
４とが接続されている。 次に作用を説明する。 リフトデータ入力モードに設定されると、ＣＰＵ７１は
テープリーダ４２から加工に必要な全てのリフトデータ
を読み込みリフトデータ領域７２１に記憶する。また、
ＮＣデータ入力モードに設定されるとＮＣデータがフロ
ントＣＰＵ７１を介してＮＣデータ領域３２１に記憶さ
れる。 次に、演算指定データ入力モードに設定されると、フロ
ントＣＰＵ７１は第３図のプログラムを実行し、リフト
データ領域７２１に記憶されているリフトデータの番号
をＣＲＴ表示器に表示する（ステップ１００（以下、単
に番号のみ記す））。作業者はキーボード４４を操作し
て砥石径が初期設定された後に最初に加工される工作物
に対応するリフトデータを指定し、フロントＣＰＵ７１
はこの入力データを読み込み演算指定データ記憶領域７
２３に記憶する（１００、１０２）。演算データ指定領
域７２３には第６図に示すように、リフトデータの番号
と演算を指定する場合を「１」演算を指定しない場合を
「０」とする演算指定データとがテーブルとして記憶さ
れる。 また、研削盤の電源が投入されたときや砥石車が新しい
ものに交換されたときは、砥石径初期設定モードに設定
され、キーボード４４から入力された砥石径の初期値が
砥石径初期データ領域７２４に記憶される。 加工指令信号が操作盤４５から付与されると、メインＣ
ＰＵ３１はＮＣデータ領域３２１に記憶されているＮＣ
データを順次解読し、第５図のフローチャートに従って
処理を実行する。砥石径が初期設定されるとフラグ領域
３２５にはフラグがセットされる。メインＣＰＵ３１は
このフラグ領域３２５にフラグがセットされているか否
かを判定することにより、現在の砥石径用のプロフィル
データが作成されているか否かを判定する（４００）。
そのデータが作成されていない場合には、フロントＣＰ
Ｕ７１に現在の砥石径用のプロフィルデータを生成すた
めの指令信号を出力する（４０２）。その後、メインＣ
ＰＵ３１はフロントＣＰＵ７１から演算完了信号を入力
するまで待機し（４０４）、演算完了信号が入力される
とフロントＣＰＵ７１にデータ転送指令信号が出力され
る（４０８）。その後、フロントＣＰＵ７１からプロフ
ィルデータを受信しプロフィルデータ領域３２３に記憶
する（４０８）。データ転送が完了すると、次にプロフ
ィルデータの修正を必要とする次砥石径用プロフィルデ
ータの生成を指令するための指令信号がフロントＣＰＵ
７１に出力される（４１０）。 次にＮＣデータから加工すべき工作物の種類が判別され
（４１２）、それに対応した加工プログラムが実行され
る（４１４）。工作物の加工が終了されると修正用ＮＣ
データ領域３２２に記憶されている修正用ＮＣデータに
従って砥石車の修正が実行される（４１６）。次に砥石
車の修正後、砥石径の変化は許容範囲内か否かが判定さ
れる（４１８）。許容範囲内と判定された時はステップ
４１２へ戻り、次の工作物の加工処理が実行される。ま
た、砥石径の変化が許容範囲外になったと判定された時
は、その砥石径に適したプロフィルデータをフロントＣ
ＰＵ７１から要求するためにデータ転送指令信号が出力
される（４２０）。尚、その砥石径に適したプロフィル
データは、ステップ４１０で指令信号が出力されたとき
に、フロントＣＰＵ７１が起動されて上記の加工処理、
修正処理中に並行して演算される。 プロフィルデータの転送が完了するとステップ４１０へ
戻り、次にプロフィルデータの修正を必要とする次砥石
径用プロフィルデータの生成を指令するための信号がフ
ロントＣＰＵ７１に出力され、その後上記した加工処
理、修正処理が繰り返される。 ステップ４０２で現砥石径用プロフィルデータの生成指
令が与えられると、フロントＣＰＵ７１は第４図に示す
プログラムを実行する。まず、演算指定データ領域７２
３に作成されているテーブルの欄番号ＤＤＣが０に初期
設定され（２００）、１だけ加算され（２０２）、その
欄番号に対応した欄の指定データが「１」に設定されて
いるか否かを判定することにより、対応するリフトデー
タは演算の対象に設定されているか否かが判定される
（２０４）。判定結果がNOの時は、ステップ２０２へ戻
りＤＤＣを１だけ増加させ次の欄の指定データが判定さ
れる。 判定結果がYESの時は、対応するリフトデータと砥石径
初期データ領域７２４に設定されている砥石径の初期値
とから、その砥石径でのプロフィルデータが生成される
（２０６）。そして、その生成されたプロフィルデータ
はプロフィルデータ領域７２２に記憶される（２０
８）。次にＤＤＣの値が記憶されているリフトデータ数
２０と等しいか否かが判定され（２１０）、等しい時は
プロフィルデータの生成は完了される。また、等しくな
い時はステップ２０２へ戻り、次の欄の指定データが判
別され、同様に指定データが「１」の時にプロフィルデ
ータが生成される。このようにして、指定されたリフト
データと砥石径の初期値とから全てのプロフィルデータ
が作成される。 このように砥石径の初期値設定後の即時加工用のプロフ
ィルデータが作成される。 なお、ステップ４１０の指令により、加工処理中、修正
処理中に次砥石径用プロフィルデータを演算する時は、
演算時間が充分に取れるので全てのリフトデータに基づ
き全てのプロフィルデータを作成するようにしてもよ
い。

【発明の効果】

本発明は、リフトデータのうち演算の対象となるデータ
を指定できる演算データ指定手段と、データ生成指令手
段によりデータの生成を指令されたときは、演算データ
指定手段により指定されているリフトデータと現在の砥
石径とから、指定されているリフトデータに対応するプ
ロフィルデータを生成するデータ生成手段とを設けてい
るので、砥石径の初期設定直後、加工処理に取りかかる
までの時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例にかか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、第５図はそれ
ぞれＣＰＵの処理手順を示したフローチャート。第６図
は演算指定データを記憶したテーブルの構成図である。 １０……ベッド、１１……テーブル、１３……主軸、１
４、１６、２３、６３、６４……サーボモータ、１５…
…心押台、２０……工具台、３０……数値制御装置、６
０……工具修正装置、６１……修正工具、Ｇ……砥石
車、Ｋ……工作物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の非真円形工作物の各形状を特定する
   複数のリフトデータと砥石車により前記非真円形工作物
   をプロフィル創成するためのプロフィルデータとを記憶
   するデータ記憶手段と、 前記リフトデータと現在の砥石径とから加工用のプロフ
   ィルデータの生成を指令するデータ生成指令手段と、 前記データ生成指令手段により指令されたときに、前記
   データ記憶手段に記憶されている前記複数のリフトデー
   タの中から演算の対象となるリフトデータを選択的に指
   定する演算データ指定手段と、 前記データ生成指令手段によりデータの生成を指令され
   たときは、前記演算データ指定手段により演算を行うこ
   とが選択的に指定されているリフトデータと現在の砥石
   径とから、指定されているリフトデータに対応するプロ
   フィルデータを生成するデータ生成手段とを具備したこ
   とを特徴とする数値制御研削盤。