WO1995028252A1 - Numerically controlled machine tool - Google Patents

Description

明細書 数値制御工作機械 技術分野

本発明は、 工作機械、 と く に複数のバッ クラ ッ シュ補正 量を設定する数値制御工作機械に関する。

背景技術

数値制御工作機械においては、 送り台やテーブル等をそ れぞれ位置決め軸に沿って送りネジによって移動させて、 位置決めする。 送りネジは、 数値制御装置によって制御さ れたサーボモーターによつて駆動される。

従来、 この送りネジのバッ クラ ッ シュを補正することが 提案されている。

例えば、 1つの位置決め軸について 1つのバッ クラ ッ シ ュ補正レジスターを設け、 各レジスターに 1つのバッ クラ ッ シュ補正値を設定し、 このバッ クラ ッ シュ補正値に基づ いて送りネジのバッ クラ ッ シュを補正するこ とが提案され ている。

ノく ッ クラ ッ シュ補正量は、 送りねじのバッ クラ ッ シュに 基づいて予め設定されている。 バッ クラ ッ シュは、 実際に 測定して求めた値の平均値である。

しかしながら、 前述のバッ クラ ッ シュ補正レジスタを備 えた数値制御工作機械においては、 高速送りを行うモー ド における位置決め誤差と、 低速送りを行うモー ドにおける 位置決め誤差が微妙に違っている。 その理由は、 モー ドの 種類や送り速度に応じてバッ クラ ッ シュが異なるからであ る o

そのため、 工作精度が悪く なるという欠点がある。

特に近年においては、 数値制御工作機械における送り速 度の高速化に伴って、 高速送り と低速送りの送り速度の差 が大き く なつており、 その違いによる位置決め誤差の違い が工作精度に悪影響を及ぼしている。

発明の開示

本発明は、 モー ドの種類や送り速度に応じてバッ クラ ッ シュを補正することができる数値制御工作機械を提供する ことを目的とする。

本願の第 1発明は、 1つの位置決め軸に対して複数のバ ッ クラ ッ シュ補正レジスタを設けたことを特徴とする数値 制御工作機械を要旨とする。

また、 本願の第 2発明は、 少なく とも 1つの位置決め軸 のそれぞれに対してバッ クラ ッ シュ補正量記憶手段を設け 、 各バッ クラ ッ シュ補正量記憶手段が複数のバッ クラ ッ シ ュ補正量をモー ドに対応させて記憶することを特徴とする 数値制御工作機械を要旨とする。

図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の好適な実施例による数値制御工作機械 を示す正面図。

図 2は、 図 1 に示す数値制御工作機械の側面図。

図 3は、 図 1 に示す数値制御工作機械における電気的な 接続関係を示す概略図。

図 4は、 第 1送りねじのバッ クラ ッ シュ補正を説明する ための図。

図 5は、 図 1に示す数値制御工作機械の操作盤を示す正 面図。

図 6は、 X軸方向、 Y軸方向の送りを説明するための図 o

図 7は、 X軸方向、 Z軸方向の送りを説明するための図

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発明を実施するための最良の形態 図 1〜図 7を参照して、 本発明の好適な実施例による数 値制御工作機械について説明する。

数値制御工作機械は、 立形マシニングセ ンタであり、 ェ 作機械本体 1、 数値制御装置 2、 操作盤 3、 データフアイ ルオンライ ンシステム 4を備えている。

工作機械本体 1

図 1および図 2を参照して、 工作機械本体 1 について説 明する。

工作機械本体 1は、 べッ ド 1 1、 第 1テーブル 1 2、 第 2テーブル 1 3、 コラム 1 4、 主軸頭 1 5、 第 1〜第 3サ ーボモータ一 1 6〜 1 8、 第 1〜第 3送りねじ 1 9〜 2 1 、 第 1〜第 3ナツ ト 2 2〜 2 4、 自動工具交換装置 2 5、 工具マガジン 2 、 第 1〜第 3 レール 1 3 a、 1 1 a、 1 4 aを備えている。

第 1サーボモーター 1 6および第 1 レール 1 3 aは、 そ れぞれ第 2テーブル 1 3に固定されている。 第 1 テーブル 1 2は、 第 1 レール 1 3 a に対して X軸方向に移動可能に 設けられている。 X軸は、 左右方向の水平な軸線である。

第 1送りねじ 1 9は、 第 1サーボモ一夕 1 6の駆動軸に 固定されており、 第 1サ一ボモータ一 1 6 によって回転す る。 第 1 ナツ ト 2 2は、 第 1 テーブル 1 2 に固定されてお り、 第 1送りねじ 1 9 に嚙合している。 第 1送りねじ 1 9 および第 1 ナッ ト 2 2 は、 ボールねじおよびボールナッ ト である。 第 1 テーブル 1 2および第 1 ナツ ト 2 2は、 第 1 送りねじ 1 9の順回転、 逆回転によって、 第 2テーブル 1 3に対して X軸の （+ ) 方向、 （一） 方向に移動する。 図 6および図 7に示すように、 第 1 テーブル 1 2は、 X 軸機械原点位置 O Xから X軸最終端位置 S Xまでの X軸ス トローク S 1移動可能である。

第 2サ一ボモータ一 1 7および第 2 レール 1 1 aは、 そ れぞれべッ ド 1 1 に固定されている。 第 2テーブル 1 3は 、 第 2 レール 1 1 a に対して Y軸方向に移動可能に設けら れている。 Y軸は、 X軸と直交する前後方向の水平な軸線 、あ 。

第 2送りねじ 2 0は、 第 2サ一ボモータ一 1 7の駆動軸 に固定されており、 第 2サ一ボモータ一 1 7によって回転 する。 第 2ナツ ト 2 3は、 第 2テーブル 1 3 に固定されて おり、 第 2送りねじ 2 0に嚙合している。 第 2送りねじ 2 0および第 2ナッ ト 2 3は、 ボールねじおよびボールナツ トである。 第 2テーブル 1 3および第 2ナツ ト 2 3は、 第 2送りねじ 2 0の順回転、 逆回転によって、 べッ ド 1 1 に 対して Y軸の （+ ) 方向、 （一） 方向に移動する。

図 6 に示すように、 第 2テーブル 1 3は、 Y軸機械原点 位置 O Yから Y軸最終端位置 S Yまでの Y軸ス トローク S 2移動可能である。

第 3サ一ボモ一夕一 1 8および第 3 レール 1 4 a は、 そ れぞれコラム 1 4に固定されている。 コラム 1 4は、 べッ ド 1 1 に固定されている。 主軸頭 1 5は、 第 3 レール 1 4 a に対して Z軸方向に移動可能に設けられている。 Z軸は 、 X軸および Y軸と直交する上下方向の軸線である。

第 3送りねじ 2 1 は、 第 3サ一ボモーター 1 8 の駆動軸 に固定されており、 第 3サ一ボモータ一 1 8によって回転 する。 第 3ナツ ト 2 4は、 主軸頭 1 5に固定されており、 第 3送りねじ 2 1 に嚙合している。 第 3送りねじ 2 1 およ び第 3ナツ ト 2 4は、 ボールねじおよびボールナツ トであ る。 主軸頭 1 5および第 3ナツ ト 2 4は、 第 3送りねじ 2 1の順回転、 逆回転によって、 コラム 1 4に対して Z軸の ( + ) 方向、 （一） 方向に移動する。

図 7 に示すように、 主軸頭 1 5 は、 Z軸機械原点位置 0 Zから Z軸最終端位置 S Zまでの Z軸ス トロ一ク S 3移動 可能である。 なお、 後述のツールホルダ Hの交換時には、 主軸頭 1 5は Z軸工具交換位置 T Zまでさ らに上昇できる o

この数値制御工作機械において、 X軸、 Y軸、 z軸は、 それぞれ位置決め軸である。 第 1テーブル 1 2の上には、 ワーク Wが着脱自在に設定 される

主軸頭 1 5は、 主軸頭本体 1 5 a、 主軸 1 5 b、 主軸駆 動用電動機 1 5 cを備えている。

主軸 1 5 bは、 主軸頭本体 1 5 a に回転可能に設けられ ている。 主軸駆動用電動機 1 5 c は、 主軸頭本体 1 5 a に 設けられており、 主軸 1 5 bを回転駆動する。 主軸 1 5 b には、 ツールホルダ Hが着脱自在に取り付けられている。 ツールホルダ Hは、 ツール Tを保持している。

自動工具交換装置 2 5 と工具マガジン 2 6は、 コ ラム 1 4に設けられている。 工具マガジン 2 6には、 多数のツー ルホルダ （図示せず） が設定されている。 各ツールホルダ は工具を保持している。

自動工具交換装置 2 5により、 工具マガジン 2 6の任意 のツールホルダと、 主軸 1 5 bのツールホルダ Hを互いに 交換できる。

数値制御装置 2

次に、 図 3を参照して、 数値制御装置 2 について説明す る。 図 3は、 数値制御工作機械における電気的な.接続関係 を概略的に示す。

数値制御装置 2は、 中央処理装置 2 0 1、 ア ド レス Zデ 一夕バス 2 0 2、 第 1〜第 3バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3〜 2 0 5、 第 1〜第 3サーボア ンプ 2 0 6〜 2 0 8、 ィ ンターフ ヱース 2 0 9、 シーケ ンス制御部 2 1 0、 第 1入 出力装置 2 1 1、 テープリ ーダ 2 1 2、 第 2入出力装置 2 1 3を備えている。

中央処理装置 2 0 1および第 1入出力装置 2 1 1は、 そ れぞれア ド レス Zデータバス 2 0 2を介して、 第 1〜第 3 ク ラ ッ シュ補正手段 2 0 3〜 2 0 5、 イ ンタ ーフ エ 一 ス 2 09、 テープリ ーダ 2 1 2、 第 2入出力装置 2 1 3に 電気的に接続されている。 電気的な接続によって、 信号や プログラムデ一夕などを送信したり受信したりできる。

図 4を参照して、 第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3に ついて説明する。 図 4は、 第 1テーブル 1 2、 第 1サーボ モータ一 1 6、 第 1送りねじ 1 9、 第 1ナツ ト 2 2、 中央 処理装置 2 0 1、 ア ド レスノデータバス 2 0 2、 第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3、 第 1サーボア ンプ 2 0 6を概 略的に示し、 その他については省略している。

第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3は、 バッ クラ ッ シュ 補正量記憶手段およびサ―ボ指令信号補正手段 2 1 5を備 えている。

ッ クラ ッ シュ補正量記憶手段は、 1 0個のバッ クラ ッ シュ補正レジスター 2 1 4から構成されており、 サーボ指 令信号補正手段 2 1 5に電気的に接続されている。 それら のバッ クラ ッ シュ補正レジスタ一 2 1 4は、 それぞれバッ クラ ッ シュ補正量を予め記憶している。 それらのバッ クラ ッ シュ補正量は、 後述の 1 0種類のモー ドにおける第 1送 り.ねじ 1 9のバッ クラ ッ シュにそれぞれ対応している。 そ れらのノ ッ クラ ッ シュは、 周知の方法によって求める。 例 えば、 各モー ドにおいて実際に測定したり、 理論的に計算 したりする。

第 2、 第 3バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 4、 2 0 5 は、 第 1バッ クラ ッ シュ捕正手段 2 0 3 と同様の構成である。 ただし、 バッ クラ ッ シュ補正量は、 第 2、 第 3送りねじ 1 9、 2 0のバッ クラ ッ シュにそれぞれ対応している。

第 1〜第 3バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3〜 2 0 5は、 第 1〜第 3サーボア ンプ 2 0 6〜 2 0 8を介して第 1〜第 3サーボモーター 1 6〜 1 Sにそれぞれ電気的に接続され ている。

主軸駆動用電動機 1 5 cが、 シーケ ンス制御部 2 1 0を 介してイ ンタ一フヱ一ス 2 0 9 に電気的に接続されている o

テープリ ーダ 2 1 2は、 N Cテープ 2 1 2 aからプログ ラムデータを読み取って、 中央処理装置 2 0 1 に送信する o

操作盤 3

操作盤 3 は、 第 1入出力装置 2 1 1 に接続されている。 操作盤 3は、 C R Tキャラクタ · ディ スプレイ 3 0 3、 手動パルス発生器 3 0 4、 手動送り速度設定スイ ッ チ 3 1 0、 送り軸選択スィ ッ チ 3 1 5、 モー ド切り替えスィ ッ チ 3 1 7、 早送りオーバーライ ドスイ ッチ 3 1 9、 手動送り (+ ) 方向スィ ッ チ 3 2 3、 手動送り （―） 方向スィ ッ チ 3 2 4、 ドライ ライ ンスィ ッ チ 3 2 9、 自動運転軌道スィ ツチ 3 4 7、 自動運転停止スィ ッ チ 3 4 8、 キーボー ド 3 5 3を備えている。 C R Tキャラクタディ スプレイ 3 0 3 は、 説明文をと も なった種々のデータを同時に表示するこ とができる。

手動パルス発生器 3 0 4のハン ドルを回すこ とによって 、 モー ド切り替えスィ ッ チ 3 1 7 によって設定されたステ ップ送りができる。

手動送り速度設定スィ ッ チ 3 1 0 によって、 手動送り （ J O G ) の送り速度を設定する。 手動送り速度設定スイ ツ チ 3 1 0は、 自動運転モー ドにおいては、 送りォ一バーラ イ ドスィ ッチと して機能する。 すなわち、 N Cテープで指 令された送り速度に対して 0〜 2 0 0 %の範囲で 1 0 %お きにオーバーライ ドをかける。 ただし、 切削送りの送り速 度は 0〜 5 0 0 0 mm/m i nであり、 送り速度の最高は 5 0 0 0 mm/m i n となる。 またタ ッ ピングサイ クル G 8 4で指令された速度についてはこのオーバーライ ドスィ ツチは無効となるので、 タ ッ ピングの際に手動あるいは M D I で主軸回転数を変えたり しない。

送り軸選択スィ ッチ 3 1 5 によって、 手動送りを行う際 に位置決め軸の選択を行う。 つま り、 X軸、 Y軸、 Z軸か ら 1つ選択する。

モー ド切り替えスィ ッチ 3 1 7 により、 1 0種類のモー ドから 1種類のモー ドを選択する。 1 0種類のモー ドは、 編集、 メ モ リ ー運転、 テープ運転、 M D I 運転、 3種類の ハン ドル送り、 ジョ グ送り、 早送り及び原点復帰である。 3種類のノヽン ドル送り は、 0. 0 0 1 mm、 0. 0 1 mm 、 0. 1 m m単位のステップ送り、 又は 0. 0 0 0 1 イ ン チ、 0. 0 0 1イ ンチ、 0. 0 1イ ンチ単位のステ ッ プ送 りである。 メ モリ ー運転、 テープ運転および MD I運転は 、 自動運転モー ドであり、 ハン ドル送り、 ジョ グ送り、 早 送りおよび原点復帰は、 手動運転モー ドである。

早送りオーバ一ライ ドスイ ッ チ 3 1 9によって、 早送り に対しては 1、 2 5、 5 0、 1 0 0 %の各値にォ一バーラ ィ ドするこ とができる。

手動送り （+ ) 方向スィ ッチ 3 2 3について説明すると 、 手動送りを行う際、 このスィ ッチを押すこ とによって送 り軸の （+ ) 方向へ移動する。 送り速度は手動送り速度設 定スィ ツチ 3 1 0で選択された速度である。

手動送り （一） 方向スィ ッ チ 3 2 4は、 （一） 方向へ移 動することを除いて、 手動送り （+ ) 方向スィ ッチ 3 2 3 と同様である。

ドライ ラ ンスイ ッチ 3 2 9によって、 N Cテープで指令 された送り速度を無視し、 手動送り速度設定スィ ッチ 3 1 0による送り速度で作動する。 N Cテープチヱ ッ ク等に使 ラ _D

自動運転起動スィ ッチ 3 4 7によって、 テープ運転、 M D I運転、 メ モリ ー運転が起動される。

自動運転停止スィ ッ チ 3 4 8について説明すると、 テ一 プ運転も しく は MD I運転中にこのスィ ツチを押すと数値 制御装置 2は停止する。 但し、 主軸 1 5 b、 切削油は停止 しない。 自動運転起動スィ ッ チ 3 4 7によって、 再び自動 運転が続行される。 キ一ボ一 ド 3 5 3 によって、 手動的にプログラムデータ を中央処理装置 2 0 1 に入力できる。

データ フ ァイルオ ンライ ンシステム 4

次に、 データ フ ァ イルオ ンライ ンシステム 4 について説 明する。

データ フ ァ イルオ ンライ ンシステム 4 は、 第 2入出力装 置 2 1 3 に電気的に接続されており、 フロ ッ ピ一ディ スク 4 aからプログラムデータを読み取る。 読み取られたプロ グラムデータは、 第 2入出力装置 2 1 3を介して中央処理 装置 2 0 1 に送信される。

パ、ッ ク ラ ッ シュ補正

次に、 第 1送りね じ 1 9のバッ ク ラ ッ シュ補正について 説明する。

後述の各モー ドにおいて、 そのモー ドに対応するモー ド 信号、 X軸に関する速度指令信号、 移動量指令信号、 移動 方向指令信号が、 第 1バッ グラ ッ シュ補正手段 2 0 3 に送 られる。

第 1 バッ ク ラ ッ シュ補正手段 2 0 3 において、 モー ドに 対応するノく ッ クラ ッ シュ捕正量がバ、ッ クラ ッ シュ補正レジ スター 2 1 4からサ一ボ指令信号補正手段 2 1 5 に送られ る。 サ一ボ指令信号補正手段 2 1 5 は、 そのバッ クラ ッ シ ュ補正量に基づいて移動量指令信号を捕正して、 速度指令 信号、 移動方向指令信号とともに第 1サーボア ンプ 2 0 6 に；^る。

第 1サーボアンプ 2 0 6 は、 速度指令信号、 移動方向指 令信号、 補正後の移動量指令信号に基づいて第 1サ—ボモ —ター 1 6を制御する。 それによつて、 第 1送りねじ 1 9 が回転して、 第 1 テーブル 1 2の送りが行われる。 その送 り速度は速度指令信号に基づいており、 移動方向は移動方 向指令信号に基づいており、 移動量は補正後の移動量指令 信号に基づいている。

このよ う に移動量指令信号を補正する こ とによって、 第 1送りねじ 1 9のバッ クラ ッ シュがモー ドに応じて補正さ ォ Lる o

第 2、 第 3送りねじ 2 0、 2 1のバッ クラ ッ シュ補正は 、 第 1送りねじ 1 9のバッ クラ ッ シュ補正と同様であるか らその説明を省略する。

このよ う に、 第 1〜第 3送りねじ 1 9〜 2 1 のバッ クラ ッ シュがそれぞれモー ドに応じて補正されるので、 第 1 テ 一ブル 1 2、 第 2テーブル 1 3、 主軸頭 1 5が、 X軸、 Y 軸、 Z軸に関してそれぞれ正確に位置決めされる。

第 1〜第 3送りねじ 1 9〜 2 1 のバッ クラ ッ シュをモー ドに応じて捕正しない場合は、 モー ドの種類に応じて異な る位置決め誤差が生じる。 その理由は、 モー ドの種類に応 じて送りねじに作用する負荷などが異なり、 バッ クラ ッ シ ュが微妙に違うからである。

ワーク Wの心出し

次に、 図 6および図 7を参照して、 ワーク Wの心出しに ついて説明する。

まず、 モー ド切り替えスィ ッ チ 3 1 7 によって早送りを 選択し、 早送りオ ライ ドスイ ッチ 3 1 9 によって送 り速度を設定し、 送り軸選択スィ ツ チ 3 1 5 によって X軸 を選択する。 それによつて、 早送り に対応するモー ド信号 、 速度指令信号、 移動量指令信号、 移動方向指令信号が、 第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3 に送られる。

第 1バッ クラ ッ シュ捕正手段 2 0 3 において、 早送り に 対応する クラ ッ シニ補正量か' クラ ッ シュ捕正レジ スター 2 1 4からサ一ボ指令信号補正手段 2 1 5に送られ る。 サ一ボ指令信号補正手段 2 1 5 は、 そのバッ クラ ッ シ ュ補正量に基づいて移動量指令信号を補正し、 速度指令信 号、 移動方向指令信号とと もに第 1サ一ボアンプ 2 0 6に 第 1サーボアンプ 2 0 6は、 速度指令信号、 移動方向指 令信号、 補正後の移動量指令信号に基づいて第 1サ—ボモ 一夕 1 6を制御して、 第 1 テーブル 1 2の早送りを行う。 それによつて、 第 1送りねじ 1 9のバッ クラ ッ シュがモー ドに応じて捕正され、 第 1 テーブル 1 2が、 X— Y軸機械 原点位置 0 X— 0 Yから X軸の （一） 方向に距離 Lだけ移 動して位置決めされる。

次に、 送り軸選択スィ ッチ 3 1 5によって Y軸を選択し 、 手動送り （一） 方向スィ ッチ 3 2 4を押す。 それによつ て、 早送りに対応するモー ド信号、 速度指令信号、 移動量 指令信号、 移動方向指令信号が、 第 2バッ クラ ッ シュ補正 手段 2 0 4に送られる。

第 2バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 4は、 第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3 と同様にして、 早送り に対応するバッ クラ ッ シュ補正量に基づいて移動量指令信号を補正し、 速 度指令信号、 移動方向指令信号とと もに第 2サーボア ンプ 2 0 7 に送る。

第 2サーボア ンプ 2 0 7は、 速度指令信号、 移動方向指 令信号、 補正後の移動量指令信号に基づいて第 2サ一ボモ 一夕 1 7を制御して、 第 2テーブル 1 3 の早送りを行う。 それによつて、 第 2送りねじ 2 0のバッ クラ ッ シュがモー ドに応じて補正され、 第 2テーブル 1 3が Y軸の （一） 方 向に距離 Mだけ移動して位置決めされる。 それによつて、 第 1テーブル 1 2およびワーク Wが第 1の所定位置 1 1 2 に位置決めされる。

次に、 送り軸選択スィ ッチ 3 1 5によって Z軸を選択し 、 手動送り （一） 方向スィ ッチ 3 2 4を押す。 それによつ て、 早送りに対応するモー ド信号、 速度指令信号、 移動量 指令信号、 移動方向指令信号が、 第 3バッ クラ ッ シュ補正 手段 2 0 5に送られる。

第 3パッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 5は、 第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3 と同様にして、 早送りに対応するバッ クラ ッ シュ補正量に基づいて移動量指令信号を補正し、 速 度指令信号、 移動方向指令信号とともに第 3サーボアンプ 2 0 8に送る。

第 3サーボアンプ 2 0 8は、 速度指令信号、 移動方向指 令信号、 補正後の移動量指令信号に基づいて第 3サーボモ 一夕 1 8を制御して、 主軸頭 1 5の早送りを行う。 それに よって、 第 3送りねじ 2 1のバッ クラ ッ シュがモー ドに応 じて補正され、 主軸頭 1 5およびツール丁が、 Z軸機械原 点位置 O Zから Z軸の （一） 方向に距離 Nだけ移動して第 2の所定位置 1 1 5 bに位置決めされる。

このように、 ツール Tとワーク Wを位置決めするこ とに よって、 ワーク Wの心出しが大雑把に行われる。 図示例に おいては、 ワーク Wの心出しは、 ツール T と ワーク Wの中 心軸線を一致させるこ とである。

その後、 手動送り によって次のように心出しを微調整す る o

まず、 モー ド切り替えスィ ッ チ 3 1 7 によ って手動送り を選択し、 手動送り速度設定スィ ッ チ 3 1 0によって送り 速度を設定し、 送り軸選択スィ ッチ 3 1 5 によって X軸を 選択し、 手動送り （+ ) 方向スィ ッチ 2 2 3あるいは手動 送り （―） 方向スィ ッチ 2 2 4を押す。 それによつて、 手 動送りに対応するモー ド信号、 速度指令信号、 移動量指令 信号、 移動方向指令信号が . 第 1バッ ク ラ ッ シュ補正手段 2 0 3に送られる。

第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3 によって、 手動送り に対応するバッ クラ ッ シュ補正量に基づいて移動量指令信 号を補正し、 速度指令信号、 移動方向指令信号とと もに第 1サーボアンプ 2 0 6に送る。

前述と同様に、 第 1サーボア ンプ 2 0 6 は、 第 1サーボ モータ 1 6を制御して、 X軸の （+ ) 方向あるいは （―） 方向に第 1テーブル 1 2の手動送りを行う。 それによつて 、 第 1送りねじ 1 9のバッ クラ ッ シュがモー ドに応じて補 正され、 X軸方向における心出しの微調整が正確に行われ ο

次に、 送り軸選択スィ ッチ 3 1 5 によって Y軸を選択し 、 手動送り （+ ) 方向スィ ッ チ 2 2 3あるいは手動送り （ - ) 方向スィ ッチ 3 2 4を押す。 以下、 X軸方向における 心出しの微調整と同様にして、 Y軸方向における心出しの 微調整が行われる。

次に、 送り軸選択スィ ッチ 3 1 5 によって Z軸を選択し 、 手動送り （+ ) 方向スィ ッ チ 2 2 3あるいは手動送り （ - ) 方向スィ ッチ 3 2 4を狎す。 以下、 X軸方向における 心出しの微調整と同様にして、 Z軸方向における心出しの 微調整が行われる。

このようにして、 手動送りによる心出しの微調整が行わ れる。 手動送りより細かく移動量を制御して心出しを微調 整する場合は、 さ らに次のようにハン ドル送りを行う。

まず、 モー ド切換えスィ ッ チ 3 1 7 によってハン ドル送 り、 例えば 0 . 1 m m単位のステップ送りを選択する。 そ して、 送り軸選択スィ ッチ 3 1 5によって X軸を選択し、 手動パルス発生機 3 0 4のハン ドルを回す。 それによつて 、 0 . 1 m m単位のステップ送り に対応するモー ド信号、 速度指令信号、 移動量指令信号、 移動方向指令信号が、 第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3に送られる。

第 1バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3 によって、 0 . l m m単位のステップ送り に対応するバッ クラ ッ シュ捕正量に 基づいて移動量指令信号を補正し、 速度指令信号、 移動方 向指令信号とと もに第 1サ一ボアンプ 2 0 6 に送る。

第 1サ一ボアンプ 2 0 6 は、 第 1サ一ボモ一夕 1 6を制 御して、 X軸の （+ ) 方向あるいは （一） 方向に第 1 テ一 ブル 1 2のステップ送りを行う。 それによつて、 第 1送り ねじ 1 9のバッ クラ ッ シュがモー ドに応じて補正され、 第 1テーブル 1 2が 0 . 1 m m単位で移動して、 X軸方向に おける心出しの微調整が行われる。

次に、 送り軸選択スィ ッ チ 3 1 5 によって Y軸を選択し 、 手動パルス発生機 3 0 4のハン ドルを回す。 以下、 X軸 方向における心出しの微調整と同様にして、 Y軸方向にお ける心出しの微調整が行われる。

次に、 送り軸選択スィ ッ チ 3 1 5 によって Z軸を選択し 、 手動パルス発生機 3 0 4のハン ドルを回す。 以下、 X軸 方向における心出しの微調整と同様にして、 Z軸方向にお ける心出しの微調整が行われる。

心出しが終了したら、 その位置を中央処理装置 2 0 1 に 記憶させる。 それによつて、 その後は自動的に心出しを行 う ことができる。

ヮ一ク Wの切削加工

次に、 ワーク Wの切削加工について説明する。

ワーク Wの心出しを行った後、 次のように、 自動運転モ 一 ドによってワーク Wの切削加工を行う。

モー ド切換えスィ ッ チ 3 1 7 によってメ モ リ ー運転、 テ ープ運転及び M D I運転から任意のモー ドを選択する。 そ

— 1 1 — れによって、 そのモー ドに対応するモー ド信号が、 第 1〜 第 3バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3〜 2 0 5 に送られる。

次に、 プログラムデータを中央処理装置 2 0 1 に記憶さ せる。 この手段は、 後で詳しく説明する。

次に、 自動運転起動スィ ッチ 3 4 7 によって、 自動運転 を起動する。 それによつて、 プログラムデータに基づいて 、 X軸、 Y軸、 Z軸に関するサーボ指令信号が、 第 1〜第 3バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3〜 2 0 5 にそれぞれ送ら れ o

第 1〜第 3バッ クラ ッ シュ補正手段 2 0 3〜 2 0 5 によ つて、 モー ドに対応するバッ クラ ッ シュ補正量に基づいて 移動量指令信号が補正され、 速度指令信号、 移動方向指令 信号とと もに第 3サーボアンプ 2 0 8に送られる。

第 1、 第 2及び第 3サーボアンプ 2 0 6〜 2 0 8は、 速 度指令信号、 移動方向指令信号、 補正後の移動量指令信号 に基づいて第 1〜第 3サーボモータ 1 6〜 1 8を制御して 、 それぞれ切削送りを行う。 それとともに、 シーケ ンス制 御部 2 1 0が、 プログラムデータに基づいて主軸駆動用電 動機 1 5 cを制御して、 主軸 1 5 bおよびツール Tを回転 駆動する。

それによつて、 ワーク Wがツール Tによって切削加工さ れる。 第 1〜第 3送りねじ 1 9〜 2 1のバッ クラ ッ シュが モ一 ドに応じて補正されるので、 切削加工が正確に行われ o

前述のプログラムデータを中央処理装置 2 0 1 に記憶さ せる手段は、 次に順に説明するようにモー ドの種類に応じ て異なる。

メモリ 一運転の場合は、 プログラムデ一夕をデータファ ィルオ ンライ ンシステム 2 1 3 によってフ ロ ッ ピーディ ス ク 4 aから読み込み、 中央処理装置 2 0 1 のメ モ リ 一に記 1思 せる。

テープ運転の場合は、 プログラムデータをテープリ ーダ 2 1 2によって N Cテープ 2 1 2 aから読み込み、 中央処 理装置 2 0 1 に送信する。

M D I運転のは、 予めプログラムデ一夕をキーボー ド 3 5 3 によって手動的に入力し、 中央処理装置 2 0 1 のメ モ リ一に記憶させる。

変形例

本発明は、 前述の実施例に限定されるものではない。 例 えば、 第 1テーブル、 コラム、 第 2テーブル、 主軸頭に限 らず、 その他の送り台などのバッ クラ ッ シュ補正にも適用 でき る。

また、 位置決め軸は、 X軸、 Y軸、 Z軸に限らない。 また、 モー ドは、 前述のモー ドに限らず、 その他のモ一 ドも採用でき、 モー ドの種類の数は、 任意の数でよい。 そ の場合も、 各位置決め軸に対して複数のバッ クラ ッ シュ補 正量をモー ドに対応させて設定するとよい。

また、 バッ クラ ッ シュ捕正量記憶手段は、 バッ クラ ッ シ ュ補正レジスタ一に限らない。 例えば、 メモリ ー運転にお いて、 フロ ッ ピ一ディ スクにバッ クラ ッ シュ補正量を記憶 させ、 プログラムデータとともに読み出してバッ クラ ッ シ ュ補正手段に送信して補正を行うようにしてもよい。 要す るに、 バッ クラ ッ シュ捕正量記憶手段は、 各位置決め軸に 対して複数のバッ クラ ッ シュ補正量を設定する手段であれ ばよい。

また、 バッ クラ ッ シュ補正量を、 モー ドだけでなく送り 速度にも対応させて設定してもよい。 この場合、 送り速度 に応じてバッ クラ ッ シュ補正を行う こ とができる。

また、 工作機械本体については、 前述の構成に限らず、 その他の従来の数値制御工作機械の構成を採用できる。

本願の第 1発明によれば、 1つの位置決め軸に対して複 数のバッ クラ ッ シュ補正レジスタを設けるので、 複数のバ ッ クラ ッ シュ補正量をモー ドや送り速度などに対応させて 設定できる。 この場合、 ノく ッ クラ ッ シュをモー ドや送り速 度などに応じて補正できる。 それによつて、 位置決めの精 度を向上できる。

また、 本願の第 2発明によれば、 少なく とも 1つの位置 決め軸のそれぞれに対してバッ クラ ッ シュ補正量記憶手段 を設け、 各バッ クラ ッ シュ補正量記憶手段が複数のバッ ク ラ ッ シュ捕正量を複数のモー ドに対応させて記憶するので 、 各位置決め軸に対してバッ クラ ッ シュをモー ドに応じて 捕正することができる。 それによつて、 各モー ドにおける 位置決めの精度を向上できる。

Claims

請求の範囲

1 . 1つの位置決め軸に対して複数のバッ クラ ッ シ ュ捕正レジスタ一を設けたこ とを特徴とする数値制御工作 機械。

2 . 少なく とも 1つの位置決め軸のそれぞれに対し てバッ クラ ッ シュ補正量記憶手段を設け、 各バッ クラ ッ シ ュ補正量記憶手段が複数のバッ クラ ッ シュ補正量をモー ド に対応させて記憶するこ とを特徴とする数値制御工作機械 o

3 . バッ クラ ッ シュ補正量記憶手段が複数のバッ ク ラ ッ シュ補正レジスターである こ とを特徴とする請求項 2 に記載された数値制御工作機械。

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