JP3335714B2 - Numerically controlled non-round workpiece processing method and numerically controlled non-round workpiece processing apparatus - Google Patents
Numerically controlled non-round workpiece processing method and numerically controlled non-round workpiece processing apparatusInfo
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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 processing apparatus such as a cam grinder for creating a non-round work having a desired profile based on numerical data. The present invention relates to a numerically controlled non-circular workpiece processing apparatus capable of controlling a feed position of a processing tool by numerical control and numerically controlling an error in positioning the processing tool to 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-circular workpiece, it is necessary to control a spindle rotation angle position and a tool position control corresponding to the control. In this case, in order to increase the processing accuracy, both devices need to have high-level control capabilities, and the overall processing time is determined by the lower one 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 several drive pulses are transmitted from a pulse generating circuit every time a main shaft rotates by a unit angle and a unit pulse is transmitted from a rotational phase detector. There has been proposed a numerically controlled machining apparatus that distributes the driving pulses to a servomotor for moving a machining tool based on numerical data. According to this numerically controlled cam processing device, it is not necessary to separately provide a numerical control device having a high-level control capability in performing both the spindle rotation angle position control and the corresponding tool position control.
【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1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。In general, the operation speed of a non-circular workpiece machining apparatus, such as the numerical control cam machining apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 58-24225, tends to increase in order to improve productivity. For example, if the operating speed of the machining tool is increased, overshoot or residual vibration will occur at the time of positioning.To solve this problem, for example, if measures to increase the mechanical rigidity are taken, the weight will increase, resulting in a larger servo. This creates a vicious cycle of having to employ a motor.
【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。Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-217904 discloses actual travel distance data and an ideal travel distance based on an actual travel distance that can be controlled and operated by position command data based on profile data for processing a workpiece. A numerically controlled non-circular workpiece machining method that calculates the ratio of the frequency response from the given ideal position command data and corrects the frequency characteristic of the position command data with the ratio of the frequency response to improve the tracking accuracy of the positioning servo system. A control device to which a so-called repetitive 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 method of processing a non-circular workpiece with numerical control, that is, a control method by iterative transfer function correction, has the following problems. That is, the conventional numerically controlled non-circular workpiece processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-217904 discloses a frequency response ratio, that is, a frequency response ratio based on actual movement amount data based on an actual movement amount and ideal position command data giving an ideal movement amount. In this transfer function, the difference between the actual position command data and the actual travel distance is not shown as a transfer function after the initial position correction, and the obtained transfer function is caused by the actual mechanical system. Error will not be reflected.
【0007】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。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and has an input profile data in a numerically controlled non-round machining apparatus which controls a feed position of a machining tool in synchronization with a spindle rotation. By accurately determining the input / output characteristics generated between the operation of the machining tool and the input profile data and determining the profile data, the desired operation can be performed without overshooting the machining tool mounting the machining tool as fast as possible. It is an object of the present invention to provide a numerically controlled non-round work processing method and a numerical control apparatus for realizing the method.
【0008】[0008]
【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 To achieve the above object, the present inventors have studied variously, and as a method for solving the above problems, a method of controlling a tool feed axis in synchronization with rotation of a spindle. In applying the control by the transfer function correction to the non-circular workpiece control device, that is, the non-circular workpiece control device in which the tool feed axis is controlled to move to the corresponding data position according to the angle of the spindle. The present inventors have found out that it is effective to improve the accuracy of transfer function correction in a control method based on iterative transfer function correction, and arrived at the present invention.
【0009】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
フーリエ変換して第1の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第1の実移動量フー
リエ変換データを求め、前記第1の目標入力位置フーリ
エ変換データと前記第1の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
記第1の目標入力位置フーリエ変換データを補正した第
2の補正目標入力位置フーリエ変換データを算出し、こ
の第2の補正目標入力位置フーリエ変換データを逆フー
リエ変換して新たな第2の目標入力位置データを求め、
この第2の目標入力位置データを用いて得られる第2の
目標位置データをフーリエ変換して第2の目標位置フー
リエ変換データと第2の実移動量データをフーリエ変換
して第2の実移動量フーリエ変換データとの比である前
記伝達関数を繰り返して求める伝達関数が(1)式によ
り定義され、前記伝達関数(1)式により前記第1の目
標入力位置フーリエ変換データを補正して新たな第3の
目標入力位置フーリエ変換データを算出し、この第3の
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
得られる新たな第3の目標入力位置データを用いて運転
制御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)In other words, the numerically controlled non-round workpiece machining method of the present invention is controlled so that the machining tool moves to a corresponding data position according to the angle of the spindle on which the non-round workpiece is mounted, and is synchronized with the spindle rotation. A non-circular workpiece control method for controlling the feed position of the working tool by performing Fourier transform on the target input position data for performing the positioning control operation of the working tool to obtain the first target input position Fourier transform data. The actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool is detected as actual movement amount data, and the detected actual movement amount data is Fourier-transformed to obtain first actual movement amount Fourier transform data. calculating a transfer function which is the ratio between the first target input position Fourier transform data first actual movement amount Fourier transform data, the first target input by the transfer function The correcting the location Fourier transform data
2 is calculated, and the second corrected target input position Fourier transform data is subjected to inverse Fourier transform to obtain new second target input position data .
A second target obtained by using the second target input position data
Fourier-transform the target position data to obtain a second target position
Fourier transform of the Rie-transformed data and the second actual travel distance data
And the ratio to the second actual movement amount Fourier transform data
The transfer function obtained by repeating the transfer function is defined by equation (1), and the first function is defined by the transfer function (1).
The target input position Fourier transform data is corrected and a new third
The target input position Fourier transform data is calculated, and this third
Inverse Fourier transform of target input position Fourier transform data
Driving using the obtained new third target input position data
It is characterized by being controlled . Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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)
【0010】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第1のプロファイル
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
て第1の目標入力位置フーリエ変換データを求め、前記
第1のプロファイルフーリエ変換データと前記第1の目
標入力位置フーリエ変換データとから第1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第1の実移動量フー
リエ変換データを求め、前記第1の目標入力位置フーリ
エ変換データと前記第1の実移動量フーリエ変換データ
とから請求項1に記載した繰り返して求める伝達関数で
あって、(1)式で定義された第2伝達関数を算出し、
前記第2伝達関数により前記第1の目標入力位置フーリ
エ変換データを補正した第2の補正目標入力位置フーリ
エ変換データを算出し、この第2の補正目標入力位置フ
ーリエ変換データと前記第1伝達関数とより前記第1の
プロファイルフーリエ変換データを補正して第2のプロ
ファイルフーリエ変換データを算出し、この第2のプロ
ファイルフーリエ変換データを逆フーリエ変換して第2
のプロファイルデータとなし、この第2のプロファイル
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)[0010] The numerically controlled non-round workpiece according to the present invention is also processed.
The method includes controlling the feed position of the processing tool in synchronization with the rotation of the spindle by controlling the processing tool to move to a corresponding data position according to the angle of the spindle on which the non-round workpiece is mounted. In the circular workpiece control method, the spindle is driven based on the profile data, and the positioning control operation of the machining tool is performed in conjunction with the spindle by the target input position data based on the profile data, and the profile data is Fourier-transformed . A first target input position Fourier transform data by performing a Fourier transform on the target input position data for performing the positioning control operation of the machining tool;
A first transfer function is obtained from the first profile Fourier transform data and the first target input position Fourier transform data, and the actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool is actually calculated. detected as the movement amount data, determine the first real movement amount Fourier transform data the real movement amount data detected by Fourier transform, the first target input position Fourier transform data and the first real movement amount Fourier A transfer function repeatedly obtained from the converted data according to claim 1.
Then, the second transfer function defined by the equation (1) is calculated,
Calculating second corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the first target input position Fourier transform data using the second transfer function; and calculating the second corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function. And the first
Profile Fourier transform data to calculate the second professional <br/> file Fourier transform data by correcting the second and inverse Fourier transform the second professional <br/> file Fourier transform data
And drives the main shaft on the basis of the profile data and without, in the second profile data
Numerically controlled non-round workpiece processing method. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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)
【0011】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、前記第2のプロファイルデ
ータに基づいて前記主軸に連動して加工工具が位置決め
制御運転を行い、前記第2伝達関数として前記(1)式
により定義された伝達関数を繰り返し求め、この第2伝
達関数により前記第1の目標入力位置フーリエ変換デー
タを補正した第3の目標入力位置フーリエ変換データか
ら得られた第3の目標入力位置データと前記第1伝達関
数とより前記第1のプロファイルフーリエ変換データを
補正して第3のプロファイルフーリエ変換データを算出
し、第3のプロファイルフーリエ変換データを逆フーリ
エ変換して求めた第3の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-circular workpiece processing method of the present invention, the second profile data is processed.
The machining tool is positioned in conjunction with the spindle based on the data
The control operation is performed, and the above-mentioned equation (1) is used as the second transfer function.
The transfer function defined by
The first target input position Fourier transform data
Target input position Fourier transform data with corrected data
The third target input position data obtained from the first transmission
From the first profile Fourier transform data
Compensate to calculate third profile Fourier transform data
And transforms the third profile Fourier transformed data into an inverse Fourier
D) The process of driving the spindle based on the third profile data obtained by the conversion is repeatedly performed.
【0012】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、前記第2
の目標入力位置データを用いて得られる実移動量データ
をフーリエ変換して求めた第2の実移動量フーリエ変換
データとの比である伝達関数を繰り返して求める伝達関
数が(1)式で定義される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)。Further, the numerically controlled non-round workpiece machining apparatus of the present invention is controlled so that the machining tool moves to a corresponding data position in accordance with the angle of the spindle on which the non-round workpiece is mounted, and is synchronized with the spindle rotation. In the non-circular workpiece control device configured to control the feed position of the working tool, the target input position data for performing the positioning control operation of the working 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 by performing a positioning control operation of the machining tool as actual movement amount data, and a Fourier transform of the actual movement amount data detected by the movement amount detector. Second Fourier transform processing means for performing conversion to obtain the actual movement amount Fourier transform data; the target input position Fourier transform data and the second Fourier transform processing means; It has a transfer function calculating means for calculating a transfer function which is the ratio of the actual amount of movement Fourier transform data obtained in the transfer function calculation unit, the second
Travel data obtained using the target input position data
Second real movement amount Fourier transform obtained by Fourier transform of
A transfer function that repeatedly calculates the transfer function that is the ratio to the data
It is characterized in that a transfer function whose number is defined by equation (1) is calculated. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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).
【0013】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1伝達関数を求める第1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2伝達関数を算出する第2伝達関数演算手段とを有し
てなり、前記第2伝達関数演算手段が、前記目標入力位
置フーリエ変換データと実移動量データをフーリエ変換
して得られる第2の実移動量フーリエ変換データとの比
である伝達関数を繰り返して求める伝達関数が(1)式
で定義される第2伝達関数を演算し、その第2伝達関数
演算手段により演算された前記第2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第2の目標
入力位置フーリエ変換データを算出し、この第2の目標
入力位置フーリエ変換データと前記第1伝達関数とより
第2のプロファイルフーリエ変換データを算出し、この
第2のプロファイルフーリエ変換データを逆フーリエ変
換して第2のプロファイルデータとなし、この第2のプ
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, the numerically controlled non-round workpiece machining apparatus of the present invention is controlled so that the machining tool moves to a corresponding data position according to the angle of the spindle on which the non-round workpiece is mounted, and is synchronized with the spindle rotation. A non-circular workpiece control device which controls the feed position of the machining tool by driving the spindle based on the profile data and interlocking with the spindle by the target input position data based on the profile data. Means for performing a positioning control operation, first Fourier transform means for performing a Fourier transform on the profile data to obtain profile Fourier transform data, and a target input by performing a Fourier transform on the target input position data for performing a positioning control operation of a working tool. Second Fourier transform processing means for obtaining position Fourier transform data; Movement amount detecting the first transfer function calculating means for calculating a first transfer function from the error input data and the target input position Fourier transform data, the actual movement amount obtained by positioning control operated machining tool as actual movement amount data A third Fourier transform processing means for performing a Fourier transform on 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 data; becomes a second transfer function calculating means for calculating a second transfer function which is the ratio of the actual amount of movement Fourier transform data obtained by the conversion processing unit, the second transfer function calculating means, said target input Rank
Fourier transform between the Fourier transform data and the actual travel data
To the second actual movement amount Fourier transform data obtained by
The transfer function obtained by repeating the transfer function is
In calculating the second transfer function defined, calculates a second target input position Fourier transform data obtained by correcting the target input position Fourier transform data by the calculated said second transfer function by its second transfer function calculating means And the second target input position Fourier transform data and the first transfer function
Calculating second profile Fourier transform data;
Second profile data and without by inverse Fourier transform on the second profile Fourier transform data, and drives the spindle on the basis of the second flop <br/> profile data. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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).
【0014】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1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1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1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。1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。Comparing the actual movement amount data obtained by detecting the actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool with the target input position data for performing the positioning control operation of the machining tool; A discriminating means for discriminating the degree of the error between them can be provided, and when the error discriminated by the discriminating means is one or more, a transfer function can be calculated by the transfer function calculating means. In this 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 greater than one and exceeds a predetermined number of times. By doing so, the input data currently used can be continuously used when the error determined by the determination means is equal to or greater than one and does not exceed a predetermined number of times. Even if the currently used input data is used continuously, there is no problem in processing accuracy. On the other hand, by continuously using the input data currently used in such a manner, it is possible to save the time required for newly calculating the transfer function and calculating the new input data, and to improve the production efficiency. it can. The numerically controlled non-round workpiece processing apparatus includes, for example, a numerically controlled cam grinder.
【0015】[0015]
【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-circular workpiece processing method and apparatus according to the present invention will be described below. According to the control method based on the iterative transfer function correction, the measured transfer function is used for calculating the target input position data. The transfer function obtained from the operation response of the machining tool to
It is expressed by an equation. H (jω) = O (jω) / I (jω) (1) where H (jω): frequency transfer function I (jω): target input position data (frequency Region) O (jω): operating speed of the machining tool (frequency region)
【0016】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)=∫0t{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 time domain data for positioning can be created, the target input position data can be calculated by equation (2). i (t) = {0t} F-1 [X (jω) / H (jω)]} dt (2) where F-1 [] represents the inverse Fourier transform in []. i (t): target input position data input obtained by the inverse transfer function compensation method X (jω): desired response of the numerically controlled non-round workpiece processing apparatus
【0017】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1定と見なせる場合、精度良く1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, when the transfer function can be regarded as one fixed, one fixed target input position data input can be obtained with high accuracy.
【0018】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。すなわち、目標入力位
置データをフーリエ変換して第1の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第1の実
移動量フーリエ変換データを求め、第1の目標入力位置
フーリエ変換データと第1の実移動量フーリエ変換デー
タとの比である第2伝達関数を算出し、その第2伝達関
数により第1の目標入力位置フーリエ変換データを補正
した第2の目標入力位置フーリエ変換データを算出し、
この第2の目標入力位置フーリエ変換データを逆フーリ
エ変換して新たな第2の目標入力位置データを求め、こ
の 第2の目標入力位置データを用いて得られる実移動量
データをフーリエ変換して第2の実移動量フーリエ変換
データとの比である前記第2伝達関数を繰り返して求め
ることにより第2伝達関数は常に加工工具の動作との間
に生じる入出力特性を反映して精度良く求めることがで
きる。 Hi+1(jω)=Oi(jω)/Ii(jω)・・・・・・・・・・・(3)Therefore, by implementing the numerically controlled non-circular workpiece processing method of the present invention and performing the positioning control while repeatedly correcting the transfer function as shown in the equation (3), the efficiency and the efficiency are improved. It becomes possible to set the target input position data with high accuracy. That is, the target input position
Fourier transform the position data to obtain the first target input position Fourier
D Obtain the conversion data and perform the positioning control operation of the machining tool.
The obtained actual movement amount is detected as actual movement amount data,
Fourier transform is performed on the detected actual movement amount data to obtain the first actual
First moving target Fourier transform data is obtained, and the first target input position is obtained.
Fourier transform data and first actual moving amount Fourier transform data
A second transfer function, which is a ratio to the second transfer function, is calculated.
Corrects first target input position Fourier transform data by number
The calculated second target input position Fourier transform data,
The second target input position Fourier transform data is transformed into an inverse Fourier
D to obtain new second target input position data.
Actual movement amount obtained by using the second target input position data
Fourier transform the data to obtain a second actual movement Fourier transform
The second transfer function, which is a ratio to data, is repeatedly obtained.
Therefore, the second transfer function is always between the operation of the machining tool
Can be obtained with high accuracy by reflecting the input / output characteristics
Wear. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (jω) (3)
【0019】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 from the equation (1), first, a transfer function H1 obtained from a known input and response is calculated. Using this transfer function H1, from the desired response O, the equation (2)
The input 1 is calculated according to the formula (1), and is taught to the numerically controlled 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 a desired allowable value, the response Oi in the frequency domain is calculated by equation (3).
Is used to calculate the transfer function H2. Using this transfer function H2, a new input 2 is calculated from the desired response by equation (2) and used as target input position data. By repeating this operation until the error converges and correcting the transfer function until a predetermined control result is obtained, high-precision numerically controlled non-round workpiece machining is realized.
【0020】[0020]
【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 A numerically controlled non-circular workpiece machining method and a numerically controlled non-circular workpiece machining apparatus according to 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. FIG.
, The spindle servomotor 11 is fixedly mounted on a headstock 13 on a table 12, and the spindle servomotor 11 rotates a spindle 15 on which a workpiece 14 is mounted. The spindle servomotor 11 is a drive unit 1
The drive unit 16 is driven and controlled, and the drive unit 16 is connected to a numerical controller 17.
【0021】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 driven to rotate by a motor 19, and a grinding wheel table 20 on which the grinding wheel 18 is mounted is moved forward and backward in an X direction perpendicular to the rotation axis of the main shaft 15 by a grinding wheel feed servomotor 21. The drive of the motor 19 is controlled by a drive unit 22, and the drive unit 22 is connected to the numerical controller 17.
【0022】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 of 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.
【0023】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
動させるための目標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
された第1の目標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 spindle 15 is rotationally driven via the drive unit 16 by the input profile data, and at the same time, the grindstone head 20 is moved forward and backward via the drive unit 22. At the same time, target input position data for moving the grinding wheel head 20 forward and backward is collected, and the input position data is subjected to Fourier transform. From the Fourier-transformed first target input position data and the Fourier transform data of the input profile data, a first transfer function is calculated as shown in the figure.
【0024】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 wheel head 20 is sampled, and the accuracy of the actual movement amount is determined. If there is no problem in the accuracy determination, the processing of the workpiece 14 based on the profile data input first is continuously performed, and the transfer function correction ends.
【0025】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目標入力位置データの
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。そして次回の精
度判定結果に問題がある場合には、その算出された第2
伝達関数により補正して求めた第2の目標入力位置デー
タを用いて加工して再び得られた実移動量のフーリエ変
換データとその実移動量に対応する目標入力位置データ
のフーリエ変換データとから新たな第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とサンプリングされた実移動量デー
タに基づいて行われる。However, when there is a problem in the result of the accuracy determination, the sampled actual movement amount is subjected to Fourier transform, and the Fourier transform data of the target input position data corresponding to the actual movement amount and the Fourier transform of the actual movement amount are obtained. A second transfer function is calculated from the converted data. And next time
If there is a problem with the degree determination result, the calculated second
Second target input position data obtained by correction using the transfer function
Fourier transformation of the actual movement amount obtained again by processing using
Conversion data and target input position data corresponding to the actual travel distance
New second transfer function is calculated from the Fourier transform data of
Is done. In the present invention, the calculation of the second transfer function is always performed using the latest input position data and the sampled actual movement amount data.
It is performed on the basis of the data.
【0026】次ぎに第2伝達関数と目標入力位置データ
のフーリエ変換データから補正された第2の目標入力位
置データを算出する。その第2の目標入力位置データと
前記第1伝達関数とから第2のプロファイルフーリエ変
換データを逆フーリエ変換した後、新たに求められた第
2のプロファイルデータにより再度ドライブユニット1
6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, the second transfer function and the target input position data
Second target input position corrected from the Fourier transform data of
Calculate the location data. The second target input position data and
A second profile Fourier transform from the first transfer function
After performing the inverse Fourier transform on the transformed data,
Drive unit 1 again with the profile data of 2
The spindle 15 and the grindstone head 20 are driven via the drive unit 6 and the drive unit 22, and the above process is repeated.
【0027】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 is a block diagram showing another embodiment of the numerically controlled non-circular workpiece machining method according to the present invention, which is a numerical control unit 17 by iterative transfer function correction. 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.
【0028】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
動させるための目標入力位置データが採取されかかる目
標入力位置データはフーリエ変換される。そのフーリエ
変換された目標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 spindle 15 is rotationally driven through the drive unit 16 by the input profile data, and at the same time, the grinding wheel head 20 is moved forward and backward through the drive unit 22. Eye target input position data Kakaru taken for forwardly and backwardly moving the wheel head 20 therewith
The target input position data is Fourier transformed. As shown in the figure, a first transfer function is calculated from the Fourier-transformed target input position data and the Fourier-transformed data of the input profile data.
【0029】1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 wheel head 20 is sampled, the accuracy of the actual movement amount is determined, and the following processes proceed according to the determination result.
【0030】 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。If the determination result is “-OK” → the counter is one-up If the determination result exceeds the limit value within the allowable range, the counter is one-up, and the number of counters is further increased by “the predetermined number of times. That is, it is determined whether or not the counter set value has been reached. If not reached, the processing by the cam grinder shown in the figure is continued using the profile data as it is.
【0031】 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 determination result is OK → continuous operation based on the current profile data, that is, if there is no problem with the determination result, processing by the cam grinder shown in the figure is continued using the profile data as it is. At the same time, the counter in the above is reset.
【0032】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。If the result of the determination is NG → emergency stop, that is, if the result of the determination indicates an error exceeding the allowable range, the rotation of the spindle 15 on which the workpiece 14 is mounted and the advance / retreat of the grindstone table 20 are stopped. The processing of the workpiece 20 is stopped in an emergency. At the same time, the counter in the above is reset.
【0033】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
と実移動量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 predetermined number of times".
That is, when the counter set value has been reached, the second transfer function is calculated from the Fourier transform of the input position data and the Fourier transform data of the actual move amount data by performing Fourier transform on the actual move amount data. In the present invention, the calculation of the second transfer function is always the latest input position data.
And the actual movement amount data .
【0034】次ぎに第2伝達関数と目標入力位置データ
のフーリエ変換データとから第2の目標入力位置データ
を算出する。その第2の目標入力位置データと前記第1
伝達関数とから第2の目標入力プロファイルフーリエ変
換データを算出し、その第2の目標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た後、新たな第2
の目標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。[0034] From the following to the second transfer function and the Fourier transform data of the target input position data calculating a second target input position data. The second target input position data and the first
Transfer function and second target input profile Fourier transform
Conversion data is calculated and the second target input profile file is calculated.
After the inverse Fourier transform of the Fourier transformed data , a new second
According to the target input profile data, the spindle 15 and the grinding wheel head 20 are driven again via the drive unit 16 and the drive unit 22, and the above process is repeated.
【0035】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1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。The above process is repeated, and the transfer function correction using 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 to a predetermined allowable range. Is done. In the above embodiment, the actual movement amount of the grinding wheel head 20 is sampled, and the discrimination means determines the error between the actual movement amount of the grinding wheel head 20 and the latest input position data. When the determined error is equal to or greater than one and continuously exceeds a predetermined number of times, the transfer function is calculated by the transfer function calculating means. The time required for calculating the input data is saved, and the production efficiency is improved.
【0036】[0036]
【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 numerically controlled non-circular workpiece processing method and apparatus of the present invention, a non-circular workpiece control device which controls a tool feed axis in synchronization with rotation of a spindle. That is, when applying control by iterative transfer function correction to a non-circular workpiece control device in which the tool feed axis is controlled to move quickly to the corresponding data position according to the angle of the spindle, Hi + 1 (jω) = Oi (jω)
/ Ii (jω) to constitute a numerically controlled non-circular workpiece machining apparatus using transfer function computing means for computing a transfer function by a transfer function, and using such a numerically controlled non-circular workpiece machining apparatus. By performing grinding of non-round workpieces, the transfer function is always calculated to best reflect the operating characteristics of the processing tool of the numerically controlled non-round workpiece processing equipment, and the best tracking in control Accuracy can be obtained, and processing accuracy of a non-circular workpiece can be significantly improved.
【0037】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 method and apparatus for processing a non-circular workpiece with numerical control of the present invention, overshoot and residual vibration can be significantly 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-circular workpiece control device which controls the tool feed axis in synchronization with the spindle rotation, the frequency function calculation of the transfer function and the new target input position data can be performed by the spindle. Since it is performed on the motion of the main shaft including the characteristics of the above, it is possible to handle the data of the corresponding operation in the whole machine, the accuracy is extremely high, and it is sufficient to use a single Fourier transform means for calculating the transfer function There are advantages too.
【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 performed by 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1実施例のカム研削盤を示す。FIG. 2 shows a cam grinder according to an embodiment of the 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。FIG. 3 is a control block diagram of an embodiment of a numerically controlled non-circular workpiece machining method according to the present invention in which an improved control method based on an improved repetitive transfer function is applied to the cam grinder shown in FIG. 1;
【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 workpiece processing method of the present invention in which the improved control method based on the repeated transfer function correction is applied to the cam grinding machine shown in FIG.
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 motor, 14 ... workpiece,
15 ... spindle, 16 ... drive unit, 17
..Numerical control device, 18: grinding wheel, 20: grinding wheel stand, 21: servo motor for grinding wheel feed, 22 ...
Drive unit.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−348316(JP,A) 特開 昭63−78201(JP,A) 特開 平2−217904(JP,A) 特開 昭63−233402(JP,A) 特開 昭59−197902(JP,A) 特開 昭59−208615(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05B 19/404 B23Q 15/013 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-348316 (JP, A) JP-A-63-78201 (JP, A) JP-A-2-217904 (JP, A) JP-A-63-233402 (JP, A) JP-A-59-197902 (JP, A) JP-A-59-208615 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G05B 19/404 B23Q 15/013
Claims (9)
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第1の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第1の実
移動量フーリエ変換データを求め、 前記第1の目標入力位置フーリエ変換データと前記第1
の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第1の目標入力位置フーリエ変
換データを補正した第2の補正目標入力位置フーリエ変
換データを算出し、この第2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新たな第2の目標入
力位置データを求め、この第2の目標入力位置データを
用いて得られる第2の目標位置データをフーリエ変換し
て第2の目標位置フーリエ変換データと第2の実移動量
データをフーリエ変換して第2の実移動量フーリエ変換
データとの比である前記伝達関数を繰り返して求める伝
達関数が(1)式により定義され、前記伝達関数(1)
式により前記第1の目標入力位置フーリエ変換データを
補正して新たな第3の目標入力位置フーリエ変換データ
を算出し、この第3の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得られる新たな第3の目標入力位
置データを用いて運転制御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. The machine tool is controlled to move to a corresponding data position in accordance with the angle of a spindle on which a non-round workpiece is mounted, and the feed position of the machining tool is controlled in synchronization with the spindle rotation. In a non-circular workpiece control method, a target input position data for performing a positioning control operation of a processing tool is Fourier-transformed to obtain a first target input position Fourier transform data, and an actual position obtained by performing a positioning control operation of the processing tool is obtained. The first target input position Fourier transform data and the first target input position Fourier transform data are obtained by Fourier transforming the detected actual move amount data as the actual move amount data.
Calculating a transfer function that is a ratio of the actual movement amount to the Fourier transform data, and calculating second corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the first target input position Fourier transform data by the transfer function. The second corrected target input position Fourier transform data is subjected to inverse Fourier transform to obtain new second target input position data, and the second target position data obtained using the second target input position data is subjected to Fourier transform. Then, the transfer function obtained by Fourier-transforming the second target position Fourier transform data and the second actual movement amount data and repeatedly obtaining the transfer function, which is the ratio of the second actual movement amount Fourier transform data, is (1) The transfer function (1) defined by the equation
The first target input position Fourier transform data is corrected by the equation to calculate new third target input position Fourier transform data, and the new target input position Fourier transform data is obtained by performing inverse Fourier transform on the third target input position Fourier transform data. A numerically controlled non-circular workpiece processing method, wherein the operation is controlled using the third target input position data. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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第1のプロ
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第1の目標入力位置フーリ
エ変換データを求め、 前記第1のプロファイルフーリエ変換データと前記第1
の目標入力位置フーリエ変換データとから第1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第1の実
移動量フーリエ変換データを求め、 前記第1の目標入力位置フーリエ変換データと前記第1
の実移動量フーリエ変換データとから請求項1に記載し
た繰り返して求める伝達関数であって、(1)式で定義
された第2伝達関数を算出し、 前記第2伝達関数により前記第1の目標入力位置フーリ
エ変換データを補正した第2の補正目標入力位置フーリ
エ変換データを算出し、 この第2の補正目標入力位置フーリエ変換データと前記
第1伝達関数とより前記第1のプロファイルフーリエ変
換データを補正して第2のプロファイルフーリエ変換デ
ータを算出し、この第2の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第2のプロファイルデータと
なし、この第2の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. The machine tool is controlled to move to a corresponding data position in accordance with the angle of a spindle on which a non-round workpiece is mounted, and the feed position of the machining tool is controlled in synchronization with the spindle rotation. In the non-circular workpiece control method, the spindle is driven based on the profile data and the positioning control operation of the machining tool is performed in conjunction with the spindle by the target input position data based on the profile data, and the profile data is Fourier-transformed. The first profile Fourier transform data by performing Fourier transform on the target input position data for performing the positioning control operation of the machining tool to obtain the first target input position Fourier transform data; And the first
The first transfer function is obtained from the target input position Fourier transform data, and the actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool is detected as the actual movement amount data, and the detected actual movement amount data is Fourier-transformed. The first target input position Fourier transform data is obtained by converting the first actual movement amount Fourier transform data.
And calculating the second transfer function defined by the equation (1) from the real movement amount Fourier transform data of the first transfer function and the first transfer function defined by the equation (1). Calculating second corrected target input position Fourier transform data obtained by correcting the target input position Fourier transform data; and calculating the first profile Fourier transform data from the second corrected target input position Fourier transform data and the first transfer function. Is corrected to calculate second profile Fourier transform data, and the second profile Fourier transform data is subjected to inverse Fourier transform to form second profile data, and the spindle is driven based on the second profile data. A method of processing a non-circular workpiece with numerical control, characterized in that: Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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)
ータに基づいて前記主軸に連動して加工工具が位置決め
制御運転を行い、前記第2伝達関数として前記(1)式
によって定義された伝達関数を繰り返し求め、この第2
伝達関数によって前記第1の目標入力位置フーリエ変換
データを補正した第3の目標入力位置フーリエ変換デー
タから得られた第3の目標入力位置データと前記第1伝
達関数とより前記第1のプロファイルフーリエ変換デー
タを補正して第3のプロファイルフーリエ変換データを
算出し、第3のプロファイルフーリエ変換データを逆フ
ーリエ変換して求めた第3の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 performs a positioning control operation in conjunction with the spindle based on the second profile data according to claim 2, and transmits the second transfer function defined by the equation (1). The function is repeated and this second
The first profile Fourier is obtained from third target input position data obtained from third target input position Fourier transform data obtained by correcting the first target input position Fourier transform data by a transfer function, and the first transfer function. The process of correcting the conversion data to calculate third profile Fourier transform data, and driving the spindle based on the third profile data obtained by performing an inverse Fourier transform of the third profile Fourier transform data is repeated. A method of processing a non-circular workpiece with numerical control characterized by performing the following.
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第2
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. A comparison between the actual movement amount data obtained by detecting an actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool and target input position data for performing the positioning control operation of the machining tool. and, the degree of error in the mutual determined, wherein when the determined error is a constant over a second
4. The method according to claim 1, wherein the transfer function is calculated.
合が予め定められた所定回数を越える場合に前記第2伝If the number exceeds the predetermined number of times, the second transmission
達関数の算出を行うことを特徴とする請求項4に記載のThe calculation of a transfer function is performed.
数値制御非真円形加工物加工方法。Numerically controlled non-round workpiece 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、請求項1に記載の第2の目標
入力位置データを用いて得られる実移動量データをフー
リエ変換して求めた第2の実移動量フーリエ変換データ
との比である伝達関数を繰り返して求める伝達関数が
(1)式で定義される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)。6. The machine tool is controlled to move to a corresponding data position 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 spindle rotation. A non-circular workpiece control device comprising: first Fourier transform processing means for performing Fourier transform on the target input position data for performing a positioning control operation of a processing tool to obtain target input position Fourier transformation data; A moving amount detector that detects an actual moving amount obtained as a result as actual moving amount data; and a second obtaining a real moving amount Fourier transform data by performing a Fourier transform on the actual moving amount data detected by the moving amount detector. 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. Transfer function calculating means for calculating a transfer function as a ratio, wherein the transfer function calculating means performs a Fourier transform on the actual movement amount data obtained using the second target input position data according to claim 1. A transfer function, which is obtained by repeating a transfer function that is a ratio with the second real movement amount Fourier transform data obtained by the conversion, calculates a transfer function defined by equation (1). Circular workpiece processing equipment. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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1伝達関数を求める第1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2伝達関数を算出する第2伝達関数演
算手段とを有してなり、 前記第2伝達関数演算手段が、前記目標入力位置フーリ
エ変換データと実移動量データをフーリエ変換して得ら
れる第2の実移動量フーリエ変換データとの比である伝
達関数を繰り返して求める伝達関数が(1)式で定義さ
れる第2伝達関数を演算し、 その第2伝達関数演算手段により演算された前記第2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
正した第2の目標入力位置フーリエ変換データを算出
し、 この第2の目標入力位置フーリエ変換データと前記第1
伝達関数とより第2のプロファイルフーリエ変換データ
を算出し、この第2の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第2のプロファイルデータとな
し、この第2の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)。7. The machine tool is controlled to move to a corresponding data position in accordance with the angle of a spindle on which a non-round workpiece is mounted, and the feed position of the machining tool is controlled in synchronization with spindle rotation. A non-circular workpiece control device for driving a spindle based on profile data and performing a positioning control operation of a machining tool in conjunction with the spindle by target input position data based on the profile data; First Fourier transform means for converting to obtain profile Fourier transform data, and second Fourier transform processing means for performing Fourier transform on the target input position data for performing positioning control operation of a working tool 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 following; a movement amount detector for detecting an actual movement amount obtained by performing positioning control operation of the processing tool as actual movement amount data; Third Fourier transform processing means for Fourier transforming the detected actual movement data to obtain actual movement Fourier transform data; and the target input position Fourier transform data and the actual movement amount obtained by the third Fourier transform processing means Second transfer function calculating means for calculating a second transfer function which is a ratio with Fourier transform data, wherein the second transfer function calculating means converts the target input position Fourier transform data and the actual movement amount data into A transfer function, which is obtained by repeating a transfer function that is a ratio of the second actual movement amount obtained by Fourier transform to Fourier transform data, is a second transfer function defined by equation (1). Calculating the second target input position Fourier transform data obtained by correcting the target input position Fourier transform data using the second transfer function calculated by the second transfer function calculating means; Fourier transform data and the first
A second profile Fourier transform data is calculated from the transfer function and the second profile Fourier transform data is subjected to an inverse Fourier transform to obtain a second profile data, and the main shaft is driven based on the second profile data. Numerically controlled non-round workpiece processing apparatus. Hi + 1 (jω) = Oi (jω) / Ii (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6記載の数値制御非真円
形加工物加工装置。8. A comparison between the actual movement amount data obtained by detecting an actual movement amount obtained by performing the positioning control operation of the machining tool and target input position data for performing the positioning control operation of the machining tool. and its has a discriminating means for discriminating the degree of error between each other, according to claim 6, wherein to calculate the transfer function by the transfer function calculating means when the error is determined by the determination means is a constant or Numerically controlled non-round workpiece processing equipment.
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If the number exceeds the predetermined number of times,
数演算手段により伝達関数の算出を行うことを特徴とすThe transfer function is calculated by a numerical operation means.
る請求項8記載の数値制御非真円形加工物加工装置。9. The numerically controlled non-round workpiece processing apparatus according to claim 8.
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 |
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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 JPH06348317A (en) | 1994-12-22 |
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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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US10139803B2 (en) | 2014-04-16 | 2018-11-27 | Mitsubishi Electric Corporation | Instruction value generation device |
DE112014006594B4 (en) | 2014-04-16 | 2023-07-13 | Mitsubishi Electric Corporation | instruction value generating device |
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