JPS5926406B2 - axis milling machine - Google Patents
axis milling machineInfo
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- JPS5926406B2 JPS5926406B2 JP50031011A JP3101175A JPS5926406B2 JP S5926406 B2 JPS5926406 B2 JP S5926406B2 JP 50031011 A JP50031011 A JP 50031011A JP 3101175 A JP3101175 A JP 3101175A JP S5926406 B2 JPS5926406 B2 JP S5926406B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quadrant
- center
- milling
- axis
- revolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
- B23C3/06—Milling crankshafts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2210/00—Details of milling cutters
- B23C2210/50—Cutting inserts
- B23C2210/503—Cutting inserts mounted internally on the cutter
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C2220/00—Details of milling processes
- B23C2220/68—Whirling
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、とくにクランク軸加工のための軸フライス盤
の駆動軸制御法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling the drive shaft of a shaft milling machine, in particular for crankshaft machining.
軸は一体ものとして鍛造さヘ そのうち軸頭と側板はフ
ライス加工される。The shaft is forged as one piece, and the shaft head and side plates are milled.
フライス作業のために軸は回転させられ、フライスを取
付けたフライス送り台は軸頭に追随しなければならない
。For milling, the shaft is rotated and the milling carriage with the milling cutter attached must follow the shaft head.
その際モデルをならうことによって制御が行なわれ、そ
れによって工具送り台が動かされる。At this time, control is performed by tracing the model, and the tool carriage is moved accordingly.
このとき、常にモデルに隣接したモデル感知装置がモデ
ルに押しつけられ、その動きが電気信号に変換される。At this time, a model sensing device always adjacent to the model is pressed against the model, and its movement is converted into an electrical signal.
これtこよって工具送り台のならい動作のための駆動装
置は、送り台がモデル感知装置と同じ動きをするように
制御される。The drive for the profiling movement of the tool carriage is thereby controlled in such a way that the carriage moves in the same manner as the model sensing device.
このような機械はドイツ特許第1,513,361号明
細書に記述されている。Such a machine is described in German Patent No. 1,513,361.
この制御法の主な難点は、完成した工作物が、正確な作
業に対して必要な精度を満足するように要求されている
場合に、モデルの製作を非常に高い精度(たとえば10
0分の1ミリメートル)で行なわねばならないことであ
る。The main difficulty with this control method is that the model fabrication must be carried out to very high precision (e.g. 10
This must be done within 1/0th of a millimeter).
モデルとフライス送り台の間に必要な連結リンクも誤差
の原因となる可能性がある。The required connecting links between the model and the milling head can also be a source of error.
本発明の課題は、ならい制御の代りに数値制御を行なう
クランク軸フライス盤を製作することである。The object of the invention is to create a crankshaft milling machine with numerical control instead of profile control.
さらに別の課題は、ならい制御以外に従来の機械がもつ
欠点を除くことである。Yet another challenge is to eliminate the drawbacks of conventional machines other than profile control.
従来のクランク軸フライス盤は、フライス送り台と工作
物の運動(クランクピン−空間の運動)が共にコネクチ
ング・ロッドと同様の軌道をもつため、ならい制御から
数値制御に改造するには適していないと思われる。Conventional crankshaft milling machines are not suitable for conversion from profiling control to numerical control because both the milling feedstock and the workpiece movement (crank pin - space movement) have the same trajectory as the connecting rod. Seem.
この場合、工作物回転軸の回転数は、フライス送り台の
動きとは独立に定められる。In this case, the rotational speed of the workpiece rotation axis is determined independently of the movement of the milling carriage.
許容誤差内にすべぎフライス送り台の各送りピンチlこ
対する計算手順は非常に広範囲Iこ及ぶため、計算が逐
次性なわれる場合には作業速度が相当遅くなる。Since the calculation procedure for each feed pinch of a sliding milling carriage within tolerances covers a very wide range, the working speed is considerably slowed down if the calculations are carried out sequentially.
しかしながら、この計算を機械の外部で(作業計画にお
いて)行ない、穿孔テープによって命令が与えられる場
合には、とくにクランク軸の1個の軸頭だけでなく、新
たな別の軸頭までとその2倍の数の側板を加工するため
には、この穿孔テープは数百メートルの長さになる。However, if this calculation is done outside the machine (in the work plan) and the instructions are given by means of a perforated tape, it is especially important not only for one shaft head of the crankshaft, but also for the new another shaft head and its two. To process twice the number of side panels, this perforated tape would be several hundred meters long.
工作物が静止し、工具がカムを介して工作物のまわりを
回るような軸フライス盤もドイツ特許公開公報筒2,2
09,622号明細書の記載からまたよく知られている
。An axial milling machine in which the workpiece is stationary and the tool rotates around the workpiece via a cam is also described in German Patent Publication No. 2, 2.
09,622 is also well known.
この場合は内刃フライスを案内するために機械的モデル
が取付けられる。In this case, a mechanical model is installed to guide the internal milling cutter.
しかしながら、この機械は幾つかの欠点をもっている。However, this machine has some drawbacks.
すなわち、第一に軸頭のみ加工可能で側板は加工できな
いこと、第二に加工前に軸頭を水平位置に持っていかね
ばならないこと(工作物の一部)、第三に内輪直径がか
わるごとに刃を換えねばならないことである。In other words, first, only the shaft head can be machined and the side plate cannot be machined, second, the shaft head must be brought to a horizontal position before machining (part of the workpiece), and third, the inner ring diameter changes. The blade must be changed every time.
この機械を数値制御方式に切換えるのはさらに不適当で
ある。It is even more inappropriate to convert this machine to numerical control.
別の種類のT作機械では、望ましい送り速度と周速度を
同時に設定することが可能ないわゆる数値軌道制御があ
る。Another type of T-machine is the so-called numerical trajectory control, which makes it possible to simultaneously set the desired feed rate and circumferential speed.
この場合、工具送り台は2座標で運動する。In this case, the tool carriage moves in two coordinates.
しかしながら、工作物が回転し工具が水平にのみ動く機
械にこの命令を伝達するには、ならい制御方式の機械よ
り著しく構造が複雑になる。However, in order to transmit this command to a machine in which the workpiece rotates and the tool only moves horizontally, the structure becomes significantly more complex than in a machine using the profile control system.
与えられた課題の解決策は、工作物が静止し、工具が2
つの座標方向に可動な送り台を介して中心のずれた工作
物に対して任意の角度で動き、そのとき軸頭ならびに側
板の加工のために計算によって求めた運動が直線と円弧
に分解され、さらに同様に数値制御された運動が軸に沿
って実行され得るようにすることである。The solution to the given problem is when the workpiece is stationary and the tool is
The workpiece, which is off-center, is moved at an arbitrary angle via a feed table movable in two coordinate directions, and the calculated motion for machining the shaft head and side plate is decomposed into straight lines and circular arcs. Furthermore, numerically controlled movements can also be carried out along the axis.
本発明によって、上述のような従来の機械の欠点はすく
する。With the present invention, the drawbacks of conventional machines as mentioned above are obviated.
モデルなしで加工されるので、駆動装置と工作物は定め
られた位置に置かれ、工具の運動は直線と円弧に分解す
ることにより非常に簡単になるので、機械の数値制御が
可能になる。Since it is machined without a model, the drive and workpiece are in defined positions, and the tool motion is very simple by decomposing it into straight lines and circular arcs, allowing numerical control of the machine.
本発明の別の実施方式によれば、数値制御に必要なすべ
ての基準点に対する工作物の設計図数ftすなわち、補
間のために必要な直交送り台の半径および両座標軸(X
、*V軸)の基準点と、送り台の軸方向運動(2軸)に
対するデータをすべて与えることによって計算して信号
を発し、さらにプログラムtこ従って決定するところの
専用計算機またはコンピュータを装備することによって
制御はなお簡単化される。According to another embodiment of the invention, the design number ft of the workpiece for all reference points required for numerical control, i.e. the radius of the orthogonal carriage required for interpolation and both coordinate axes (X
, *V-axis) and the axial movement (2 axes) of the feed platform, and is equipped with a dedicated calculator or computer that calculates and issues a signal, and further determines according to the program t. This further simplifies the control.
本発明によると計算機には一定のプログラムが組込まれ
ており、該プログラムにしたがって刻々に変化する設計
図数値と機械の位置、および一定のプログラムによる計
算数値から制御値を計算する。According to the present invention, a predetermined program is installed in the computer, and control values are calculated from design drawing values and machine positions that change every moment according to the program, and numerical values calculated by the predetermined program.
この専用計算機については発明者は以下の考慮を払った
二工作物を回転させる従来のクランク軸フライス盤の場
合は、加工を始める前に工作物を一定の出発位置にもっ
ていく必要があるが(た吉えば、クランクピンを水平中
心線上に)、工作物を固定する数値制御方式の場合は、
工作物の一部を計算上の基準面にもってこなければなら
ない。Regarding this dedicated computer, the inventor took the following considerations into account.In the case of a conventional crankshaft milling machine that rotates two workpieces, it is necessary to bring the workpiece to a certain starting position before starting machining (for example, In the case of a numerical control method that fixes the workpiece by placing the crank pin on the horizontal center line,
A part of the workpiece must be brought to the calculation reference plane.
そのとき、機械を制御するための制御値は、クランクピ
ンまたはクランクアームの角度だけ空間的に修正される
。The control values for controlling the machine are then spatially modified by the angle of the crank pin or crank arm.
これによってプログラムコストがかなり高くなる。This increases program costs considerably.
一般に機械の数値制御のためには、直線および曲線軌道
、その長さ、空間における位置に対するすべてのデータ
、ならびに工作物の加工に必要な空転および作業速度を
入れた穿孔テープが準備されている。Generally, for numerical control of machines, a perforated tape is prepared that contains all the data for the straight and curved trajectories, their lengths, their positions in space, as well as the idle and working speeds required for machining the workpieces.
このために準備作業において、計算と位置決めプログラ
ムの作成をしなければならない。For this purpose, calculations and positioning programs must be created in the preparatory work.
穿孔テープを使用せず、中央計算機によって外部から機
械を制御することも可能である。It is also possible to control the machine externally by a central computer without using perforated tape.
しかしながら、このような中央計算機のプログラミング
のためには、同じ準備作業が行なわれ、同様にテープま
たはテレタイプを介して中央計算機に与えられなければ
ならない。However, for the programming of such a central computer, the same preparatory work must be carried out and likewise provided to the central computer via tape or teletype.
6個のクランクピンと12個のクランクアーム、7個の
軸受以下の小型の(たとえば自動車用)クランク軸、お
よび9個のクランクピンと18個のクランクアーム、1
0個の軸受以下の大型ディーゼルの(たとえば舶用機関
)クランク軸を製造するためには、準備作業のコストは
相当な額になる。6 crank pins and 12 crank arms, a small crankshaft with 7 bearings or less (for example, for automobiles), and 9 crank pins and 18 crank arms, 1
For manufacturing large diesel (eg marine engine) crankshafts with less than 0 bearings, the costs of preparatory work are considerable.
このようなりランク軸の製造者はたいていその設計者で
はなく、とくに大型クランク軸は委託して製作される。The manufacturer of such a crankshaft is usually not the designer of the crankshaft, and large crankshafts in particular are manufactured on commission.
1つのクランクピンを加工するためには、24回の演算
(4〜6桁の数字の加減乗算)が必要であり、1つのク
ランクアーム(5つの曲線)に対しては、補間1のため
に基準値(X/yの値)を求めるために約60回の演算
が必要である。In order to process one crank pin, 24 operations (addition, subtraction, and multiplication of 4 to 6 digit numbers) are required, and for one crank arm (5 curves), for interpolation 1 Approximately 60 calculations are required to obtain the reference value (X/y value).
クランク軸を全部加工してしまうまで工作物をチャック
で固定する場合は、各軸頭が空間的に異なった位置を占
める可能性があるため、この計算は各軸頭について別々
に行なわねばならない。If the workpiece is chucked until the entire crankshaft has been machined, this calculation must be performed separately for each shaft head, since each shaft head may occupy a different spatial position.
その上、本発明を適用した公転フライス盤でクランクピ
ンを加工するためには、軸頭の外周上ではなく、公転円
周上を回さなければならない。Furthermore, in order to process a crank pin with a revolution milling machine to which the present invention is applied, it is necessary to turn the crank pin on the revolution circumference rather than on the outer periphery of the shaft head.
これは計算により容易に達成できる。This can be easily achieved by calculation.
しかし、各一対のクランクアームに対して、補間の基準
点を計算するためそれぞれ異なる座標で、5つの曲線か
らなる公転長円を表わすために、その空間位置、したが
って、機械中心に対する位置を図面上で決定しなければ
ならない。However, in order to calculate the reference point for interpolation for each pair of crank arms, the spatial position, and therefore the position relative to the machine center, must be plotted on the drawing in order to represent the revolving ellipse consisting of five curves, using different coordinates. must be decided.
それゆえに、数値制御フライス盤のための全作業データ
を穿孔テープに与える準備作業にはかなりの費用が必要
である。Preparation work for providing the perforated tape with all working data for numerically controlled milling machines therefore requires considerable expense.
この作業では、計算の誤りによって工作物はスクラップ
となるので、熟練者のみが行なうことができる。This operation can only be carried out by experienced personnel, as errors in calculations can result in scrapping of the workpiece.
本発明に基づく、目的にあった解を示す専用プログラム
計算機により、クランク軸フライス盤が専用機として作
動するためこの欠点は取り除かれる。With the dedicated program computer according to the invention which provides tailored solutions, this drawback is eliminated since the crankshaft milling machine operates as a dedicated machine.
軸フライス盤以外に、本発明は研削盤に対しても同様に
制御される機械として適用することができる。In addition to axial milling machines, the invention can also be applied to grinding machines as well as controlled machines.
本発明の特別な実施方式によれば、クランクピン、クラ
ンクジャーナルおよびクランクアームの設計図データ、
その角度および距離はブロック回路で与えられる。According to a special implementation mode of the present invention, design drawing data of the crank pin, crank journal and crank arm;
The angle and distance are given by a block circuit.
しかし、この簡単なデータもテープを介して信号として
メモリに与えられる。However, even this simple data is given to the memory as a signal via the tape.
さらに本発明の別の実施方式によれば、一平面内の工具
送りのための直交送り運動については、たとえばとくに
長い軸のための、切込め公転フライス削りに対して、Z
軸方向の同時運転によって横送り公転フライス削りを余
分に行なうことができる。According to a further embodiment of the invention, for orthogonal feed movements for tool feed in one plane, Z
Simultaneous axial operation allows extra transverse revolution milling.
この運動は周知の方法で数値制御される。本発明に用い
る専用計算機によって、数値の外部計算または普通の数
値制御の場合、テープによって機械に与えられるところ
の外部から定められるべきステップ回路プログラムを廃
止することが可能である。This movement is numerically controlled in a well-known manner. The dedicated computer used in the invention makes it possible, in the case of external calculations of numerical values or ordinary numerical control, to dispense with step circuit programs which have to be defined externally, which are fed to the machine by means of a tape.
本発明に用いる専用計算機は作業順序に対して一定のプ
ログラムを組まれ、与えられる定数は比較的少ない。The dedicated computer used in the present invention is programmed with a fixed program for the work order, and the number of constants given to it is relatively small.
工作物の図面上の変数値が与えられるところのこの計算
機が働くことによって、軸加工のための制御はわずかの
電子機器経費で可能となり、前置プログラムと機械の応
答信号を基礎として、クランクアームの加工に対しては
、設計図データのみが制御値として与えられるので、非
常に簡単に調整が行なわれる。By working with this calculator, given the variable values on the drawing of the workpiece, control for axis machining is possible with little electronic equipment expenditure, and on the basis of the preprogram and the response signals of the machine, the crank arm For machining, only the blueprint data is given as a control value, so adjustments can be made very easily.
本発明のさらに別の実施方式によれば、計算機によって
必要な制御数値を計算する場合、工作物の軸の中心が機
械の軸X、yの中心と一致するように固定することから
始められる。According to a further embodiment of the invention, when calculating the necessary control values by a computer, it begins by fixing the center of the workpiece axis so that it coincides with the center of the machine axes X, y.
内刃フライスで工作する場合は、初めの位置におけるフ
ライス中心も機械中心に一致させねばならない。When machining with an internal milling cutter, the center of the milling cutter in its initial position must also coincide with the center of the machine.
クランクピンは偏心しているので、この発明の特別な実
施方式により、設計図に示された角度を各象限の角度に
変換するところの象限回路が計算機に装備されている。Since the crankpin is eccentric, a special implementation of the invention equips the calculator with a quadrant circuit that converts the angles shown on the blueprint into angles in each quadrant.
それとともにXおよびyの符号、すなわち、その一部で
ある機械軸の運動方向と、x/yを計算するための三角
関数(sirlまたはcos)が定められる。At the same time, the signs of X and y, ie the direction of motion of the mechanical axes of which they are a part, and the trigonometric functions (sirl or cos) for calculating x/y are determined.
さらに本発明の別の実施方式によれば、象限回路はプロ
グラム・ステップ回路と結合される。According to yet another implementation of the invention, the quadrant circuit is combined with a program step circuit.
この組合せによって、X、yの値を計算するための半径
が予備計算され記憶されるか、またはいつ、如何なるデ
ータが制御部(たとえばx/yの現在値)から挿入され
るべきかが指示される。This combination indicates whether the radius for calculating the values of Ru.
したがって、ステップ・プログラム回路と組合せた象限
回路は、そのほかにsin 、 cosの0°〜90°
の数値の記憶と必要な加減乗算演算器を含むところの計
算機の決定部である。Therefore, the quadrant circuit combined with the step program circuit can also be used for sin, cos, 0° to 90°.
This is the determining section of the computer that includes the storage of numerical values and the necessary addition, subtraction, and multiplication units.
象限回路は、同一象限でも符号および三角関数は異なる
ため、円の4つの象限に対して、しかも直線で動く作業
経路を考慮しテ、機械が偏心した軸頭の方向に直線運動
をするか(切込み)、円形にこの軸頭の周囲を回るか(
公転フライス削り)、公転フライス削りの後に再び機械
中心に戻るかに従ってこの指示を与える。In a quadrant circuit, the signs and trigonometric functions are different even in the same quadrant, so considering the working path that moves in a straight line with respect to the four quadrants of the circle, whether the machine moves linearly in the direction of the eccentric shaft head or not ( (notch) or circularly around this shaft head (
Give this instruction according to whether the machine returns to the center of the machine after revolution milling (orbital milling), or after revolution milling.
クランクピンまたはクランクアームの周囲を回転する場
合は、各象限ですべて90°変化する。When rotating around the crank pin or crank arm, all 90 degrees change in each quadrant.
本発明のさらに別の実施方式(こよれば、クランクピン
およびり゛ランクアームの実際の角度から象限用の座標
系において算出した象限角を、したがってこれからそれ
ぞれの加工過程を決定するように象限回路が構成されて
いる:すなわち、切込みの早送りと送り、ゼロ点移動量
、軸方向運動を伴う/伴わない公転フライス削り、距離
X、yに対する士符号、象限角の正弦および余弦、そし
て象限計算器でこれらを記憶する。A further implementation of the invention, according to which the quadrant angle calculated in the coordinate system for the quadrant from the actual angles of the crank pin and the crank arm is used in the quadrant circuit in such a way that the respective machining steps are determined from this are configured: rapid and feed of the depth of cut, zero point travel, revolution milling with/without axial motion, sign for distances x, y, sine and cosine of quadrant angle, and quadrant calculator. Memorize these.
この課題を解決するためには、フライスの描く曲線に誤
差が生ずるのを防止するための手段も講じておかねばな
らない。In order to solve this problem, it is also necessary to take measures to prevent errors from occurring in the curve drawn by the milling cutter.
何故なら、この誤差は目標の精度を損う可能性があるか
らである。This is because this error may impair the accuracy of the target.
このような誤差は経験的には、フライス作業の間の工作
物に作用する力によって、とくに軸での機械の戻り誤差
(遊び)によって生ずる。Experience has shown that such errors are caused by the forces acting on the workpiece during the milling operation, in particular by machine return errors (play) in the axes.
このような機械の影響により、軸受と同様クランクピン
製作の場合にも、理想的な円の代りに長円が作らヘ ま
た工具への象限変化によって平面ないし凹面が作られる
。Due to the influence of such machinery, in the manufacture of crank pins as well as bearings, ellipses are produced instead of ideal circles, and flat or concave surfaces are produced by quadrant changes to the tool.
このような誤差は非常に正確な数値制御の場合でも発生
するため、本発明においても考慮しておく必要がある。Since such errors occur even in highly accurate numerical control, they must be taken into consideration in the present invention.
このような機械的誤差が、作業経路、工作物および機械
に対して類似している限りでは、本発明によれば電子制
御機器に特別の処置を講することにより、この誤差は除
かれる。Insofar as such mechanical errors are similar for the working path, workpiece and machine, according to the invention, these errors are eliminated by special measures in the electronic control equipment.
軸頭にできた平面および凹面は、それだけ全周を研摩す
ることによってのみ修正されるので、とくに厄介である
。Flat and concave surfaces on the shaft head are particularly troublesome since they can only be corrected by grinding the entire circumference.
それに比べ、0.1〜0.2 rranの範囲の盛上り
(突起)は問題にならない。In comparison, protrusions in the range of 0.1 to 0.2 rran do not pose a problem.
平面および凹面は決った位置で生ずる。Planar and concave surfaces occur at fixed locations.
すなわちコニ作物の方向に切込む場合、同様に軸方向へ
の−戻り過程で切込みから切換える場合、および駆動モ
ータが逆転するが、一方、別の軸が高速度で回転を続け
ているごとき、象限が変化する場合である。i.e. when cutting in the direction of the crop, when switching out of the cut during the axial return process, and when the drive motor is reversed while the other axis continues to rotate at high speed, the quadrant This is the case when .
本発明の制御方式によれば、切込みの間に、これが回路
に導入された場合に切換えられるところの機械軸の制御
のための目標値が前もってセットした量だけ減らさへ
その時補間のためのこの軸の計算値は変わらないような
電子機器による制御手段が備えられている。According to the control scheme of the invention, during cutting, the setpoint value for the control of the machine axis, which is switched when introduced into the circuit, is reduced by a preset amount.
Electronic control means are then provided such that the calculated value of this axis for interpolation remains unchanged.
この制御手段によって、公転中に切込みの方向を変えた
場合に平面および凹面はできない。This control means prevents flat and concave surfaces when changing the direction of the cut during revolution.
すなわち、本発明にかかるクランク軸を加工する軸フラ
イス盤の制御方法は、数値的な円形軌跡制御手段を有し
、内周に配置された切削刃を有する円盤状の切削ヘッド
からなる工具を備え、切削ヘッドの回転軸が電気的に制
御された直交送り台によって、円形軌跡に関して案内さ
れるとともに長手方向に移動可能であり、かつ固定して
取付けられるとともにクランク軸の加工のために必要な
加工行程の全期間中停止させたクランク軸を加工するた
めの工具の駆動軸が、任意の中心点および装置の計測手
段に規定された半径を有する任意の角度姿勢の円形軌跡
に直線軌道上で移動可能である軸フライス盤を用いてク
ランク軸を加工する際に、象限が変化した場合にすぐ切
換えられる上記駆動軸制御のための切込時における目標
値が、各軸(Xおよびy)毎に予め設定した機械の遊び
量とほぼ一致する量だけ、公転が始まるまでに限り、軸
頭直径や切削速度とは独立して、減少させる一方、円弧
補間のための上記軸の計算値は変化しないようにしたこ
とを特徴とするものであり、この制御法の実施によって
象限が変化する場合の平面および凹面の発生を防ぐこと
ができるものである。That is, the method for controlling a shaft milling machine for machining a crankshaft according to the present invention includes a tool having a numerical circular trajectory control means and a disc-shaped cutting head having a cutting blade disposed on the inner periphery, The axis of rotation of the cutting head is guided in a circular path and is movable in the longitudinal direction by means of an electrically controlled orthogonal carriage, which is fixedly mounted and carries out the machining strokes required for machining the crankshaft. The drive shaft of the tool for machining the crankshaft, which is stopped during the whole period, can be moved on a linear trajectory to a circular trajectory in any angular position with any center point and radius defined by the measuring means of the device. When machining a crankshaft using an axis milling machine, the target value at the time of cut for the above drive axis control, which can be switched immediately if the quadrant changes, is preset for each axis (X and y). The calculated value of the above-mentioned axis for circular interpolation will not change, while reducing it by an amount that almost matches the amount of play of the machine, independent of the shaft head diameter and cutting speed, until the revolution starts. By implementing this control method, it is possible to prevent the occurrence of flat surfaces and concave surfaces when the quadrant changes.
以下本発明を図面に示す実施例について詳細に説明する
。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to embodiments shown in the drawings.
第1図に概略を示したクランク軸フライス盤は門形構造
の直交送り台X、yと、軸方向ζこ移動するベットZを
有する。The crankshaft milling machine shown schematically in FIG. 1 has orthogonal feed tables X, y of portal structure and a bed Z that moves in the axial direction ζ.
1によって、同時にフライスの内径を1と仮定した場合
の円を示す。1 indicates a circle when the inner diameter of the milling cutter is also assumed to be 1.
鳩 は機械中心すなわち機械送り台X、yの中心位置で
あり、Xは水平、yは垂直に動く。Dove is the center of the machine, that is, the center position of the machine feed tables X and y, where X moves horizontally and y moves vertically.
Zは両直交送り台X、yを有する門形コラムの送り方向
、すなわちクランク軸の次の軸頭または次のアームへ移
動方向および軸頭またはアームの軸方向フライス削りの
運動方向を示す。Z designates the feed direction of the portal column with the two orthogonal carriages X, y, ie the direction of movement of the crankshaft to the next head or arm and the direction of movement of the axial milling of the head or arm.
m 2m は発電機Tay を有する軸X、yの、駆動モータである。m 2m is the generator Tay A drive motor with axes X, y.
駆動モータとしては、モータの回転数を知るための回転
計を装備した直流サーボモータを備えている。The drive motor is a DC servo motor equipped with a tachometer to determine the number of rotations of the motor.
軸X。yの回転軸にはディジタル発信器D 、Dg
x gy
が取付けられ、回転軸が20 rrvn/ U (但し
、Uは一回転を意味する。Axis X. Digital oscillators D and Dg are placed on the y rotation axis.
x gy is attached, and the rotation axis is 20 rrvn/U (however, U means one rotation).
)動くのに対してディジタル発信器が200001mp
/Uを発するので、位置測定単位は0.00h++mで
ある。) while the digital oscillator is moving 200001mp
/U, so the position measurement unit is 0.00h++m.
そのためパルスは「現在値」の位置測定のために使われ
る。The pulses are therefore used for "actual value" position measurements.
直流モータの代りにステップモータを軸駆動のために使
うこともできる。Instead of a DC motor, a step motor can also be used to drive the shaft.
このとぎパルス発信器は上述の送り台の制御のために使
われる。This sharpening pulse oscillator is used to control the above-mentioned feed platform.
本発明の特別の実施方式によると、機械のゼロ点M。According to a special implementation of the invention, the zero point M of the machine.
は両送り台(Xおよびy)の正確な中心位置であり、同
時に円の中心でもある。is the exact center position of both carriages (X and y) and is also the center of the circle.
そして工具の中心F。and center F of the tool.
もまた機械中心と一致する。したがってクランク軸(第
2図)は、その軸中心がX、y軸の機械中心と一致する
ようにフライスの中心に合わせて、機械に取付けられる
。is also consistent with machine-centeredness. Therefore, the crankshaft (FIG. 2) is mounted on the machine so that its axis center coincides with the machine center of the X and Y axes, aligned with the center of the milling cutter.
第2図に示すクランク軸は直径がDの4個のクランクジ
ャーナルLを有する。The crankshaft shown in FIG. 2 has four crank journals L each having a diameter D.
Hは軸中心とクランクピン中心の距離に等しい行程であ
る。H is a stroke equal to the distance between the shaft center and the crank pin center.
L1〜L3はクランクピンKに対するフライスの移動の
ために軸Zに与える長さの数値である。L1 to L3 are the numerical values of the lengths given to the axis Z for the movement of the milling cutter relative to the crank pin K.
Maは切込み量に相当する材料の削りしろである。Ma is the cutting margin of the material corresponding to the depth of cut.
クランク軸の軸中心およびフライス中心とニ致した機械
中心は全加工工程の出発点として非常に重要である。The machine center, which coincides with the axial center of the crankshaft and the center of the milling cutter, is very important as the starting point for the entire machining process.
本発明の特別の実施方式によると、機械中心は数値制御
とは無関係であるため、リミットスイッチとピンによっ
て高い精度で設定される。According to a particular implementation of the invention, the machine center is independent of the numerical control and is therefore set with high precision by means of limit switches and pins.
第3図において機械中心はM。In Figure 3, the machine center is M.
/po−機械中心/フライス中心で示されている。/po - machine center/milling center shown.
この図でクランクピンにおよびクランクジャーナルLを
有するクランク軸の位置は、円1にも相当する内刃フラ
イスFの円1の内部に示されている。In this figure, the position of the crankshaft with its crank pin and crank journal L is shown inside circle 1 of inner milling cutter F, which also corresponds to circle 1.
さらに個々のクランクピンにの偏角βは円1に示されて
いる。Furthermore, the deflection angle β for the individual crank pins is shown in circle 1.
第3a=c図は数値制御とは別個に独立した機械中心の
設定法を示す。Figures 3a-c show a machine-centered setting method that is separate and independent of the numerical control.
本発明の別の実施方式によれば、この方法に従い適当な
ピンを構成することにより、各送り台が移動の瞬間にど
の位置がベッドの中心に向う状態にあるかを知ることが
できる。According to another implementation of the invention, by configuring the appropriate pins according to this method it is possible to know which position of each carriage is towards the center of the bed at the moment of its movement.
本発明のさらに別の実施方式に従い、送り台Xおよびy
の機械中心に対する方向検知装置は、左端に対するリミ
ットスイッチbe1と右端に対するリミットスイッチb
e3および中央にリミットスイッチbe2,1.be2
.2.be2.3.be2.4を有するリミットスイッ
チ群から成り、かつこれらの左右、中央のリミットスイ
ッチに対して送り台と共に4個のピン群Nl t N2
.N3 、 N4が一連で摺動自在に設けられている。According to yet another implementation of the invention, carriages X and y
The direction detection device with respect to the machine center includes a limit switch be1 for the left end and a limit switch b for the right end.
e3 and a limit switch be2,1 in the center. be2
.. 2. be2.3. Consists of a group of limit switches with be2.4, and four pin groups Nl t N2 along with a feed bar for these left, right, and center limit switches.
.. N3 and N4 are slidably provided in series.
(第3a〜30図)。この場合に、送り台の機械中心に
対する相互の移動方向は、調整の場合も自動戻りの場合
も同様に、ピンN7.N3によるリミットスイッチbe
2.1゜be2.3の作動状態から定められる。(Figures 3a-30). In this case, the mutual direction of movement of the feed carriage with respect to the machine center is determined by the pin N7. Limit switch be by N3
It is determined from the operating state of 2.1°be2.3.
中心位置では両リミットスイッチbe2 、1 、 b
e2−3が作動し、それらの接点が開かれるが、通常、
送り台が約0.2rranだけ中心から右または左に倚
った位置にあるので(スプリングスイッチのヒステリシ
スによる)、いづれか一方のリミットスイッチのみが開
き、それによって方向を指示する。At the center position, both limit switches be2, 1, b
e2-3 is activated and their contacts are opened, but normally
Since the carriage is offset about 0.2 rran to the right or left of center (due to the hysteresis of the spring switch), only one limit switch will open, thereby indicating direction.
したがって、送り台x、yを同時に始動させるスイッチ
としては、唯一の押ボタン「中心」が必要となるために
スイッチの誤操作は実際上おこらない。Therefore, since only one pushbutton "center" is required as a switch for starting feeders x and y at the same time, erroneous operation of the switch practically does not occur.
第3a〜30図に示すように、リミットスイッチbe2
..はピンN1が右にある場合に右から左への運動の正
確な停止のためのものであり、リミットスイッチbe2
.2はピンN2が右から左方向へ動く際の早送りから遅
送りへの切換のためのものであり、リミットスイッチb
e2−3はピンN3が左にある場合に左から右への運動
の正確な停止のためのものであり、またリミットスイッ
チbe2.4はピンN4が左から右へ動く際の早送りか
ら遅送りへの切換のためのものである。As shown in Figures 3a-30, the limit switch be2
.. .. is for precise stopping of movement from right to left when pin N1 is on the right, limit switch be2
.. 2 is for switching from fast feed to slow feed when pin N2 moves from right to left, and is a limit switch b.
e2-3 is for precise stopping of movement from left to right when pin N3 is on the left, and limit switch be2.4 is for fast to slow movement when pin N4 is moving from left to right. This is for switching to.
ここで第3a図は送り台と共にベッド中心にあるピンの
位置を示し、第3b図はベッド左端の位置、第3c図は
ベッド右端の位置にある状態を示す。Here, Fig. 3a shows the position of the pin at the center of the bed together with the feeder, Fig. 3b shows the pin at the left end of the bed, and Fig. 3c shows the pin at the right end of the bed.
したがって、上記の如く配置したリミットスイッチは送
り台を機械中心に調整する場合の正確な停止と同時に、
早送りから遅送りへの切換を確実にする。Therefore, the limit switch arranged as above can accurately stop when adjusting the feed plate to the center of the machine, and at the same time,
To ensure switching from fast feed to slow feed.
上記の如き機械的に作動するリミットスイッチ−設定精
度を0.01mmにまで高める場合は時々再調節が必要
である−を使用しないためには、接点および無接点リミ
ットスイッチ(センサー)を用いることも可能である。To avoid using mechanically operated limit switches such as those mentioned above, which require occasional readjustment to increase the setting accuracy to 0.01 mm, contact and non-contact limit switches (sensors) can be used. It is possible.
その際信頼性がよいものとして西ドイツ特許第1,80
9,100号明細書に開示した監視センターが用いられ
る。At that time, West German Patent No. 1,80 was considered to be reliable.
The monitoring center disclosed in US Pat. No. 9,100 is used.
機械中心は常にクランクピンまたはクランクアームを加
工する場合の出発点であるので、機械中心 −数値もな
しに−を見出し確認するための上述の発明によるシステ
ムは非常に重要である。Since the machine center is always the starting point when machining a crank pin or crank arm, the system according to the invention described above for finding and confirming the machine center - without any numerical values - is of great importance.
その他にもこれは第4a図によるクランクピン、第4b
図によるクランクジャーナルまたは第5図によるクラン
クアームの工具軌道の計算のための出発点として、計算
機にとっても重要である。In addition, this includes the crank pin according to Fig. 4a, Fig. 4b
It is also of interest to the computer as a starting point for the calculation of the tool trajectory of the crank journal according to the diagram or of the crank arm according to FIG.
第4a図はクランクピン加工のためのデータを示す。Figure 4a shows data for crank pin machining.
ここでRFはフライスの内半径、Hは行程すなわちクラ
ンク軸中心からクランクピン中心までの距離、Mo /
Foは機械中心と同時に直交座標軸x / yの中心
、Rgはクランクピン半径、Maは材料の削りしろであ
り、異なった送り速度をもつ送り量S とS の和
である。Here, RF is the inner radius of the milling cutter, H is the stroke, that is, the distance from the center of the crankshaft to the center of the crankpin, and Mo/
Fo is the machine center and the center of the orthogonal coordinate axis x/y, Rg is the crank pin radius, Ma is the cutting margin of the material, and is the sum of feed amounts S and S with different feed speeds.
βは加工すvot VO2
べぎクランクピンの数Z に対して与えられるところの
、象限円1//こおけるクランクピンの偏角である。β is the angle of deviation of the crankpin in the quadrant circle 1, which is given for the number Z of crankpins to be machined.
第4b図からクランクジャーナル加工のためのデータが
与えられるが、この場合は角βは常に0であり、行程H
も0である。Figure 4b gives data for machining the crank journal, in which case the angle β is always 0 and the stroke H
is also 0.
第5図はクランクアームの加工を示す。Figure 5 shows the machining of the crank arm.
ここでaは長径の半分の半径である。Here, a is a half radius of the major axis.
アーム中心W。から円の中心点A1およびA2までの距
離はalおよびB2で示され、アーム中心W。Arm center W. The distances from the center points A1 and A2 of the circle are indicated by al and B2, and the arm center W.
から円の中心B。およびB2までの距離はblおよびb
2で示されている。From center B of the circle. and the distance to B2 is bl and b
2.
Cはアーム中心W。から機械中心M。(軸中心線)まで
の距離である。C is arm center W. From machine center M. (axis center line).
フライス円1の内側のアームWの位置に対する角度βは
、クランクピンの位置に対する角度βに相当する。The angle β with respect to the position of the arm W inside the milling circle 1 corresponds to the angle β with respect to the position of the crank pin.
角αは小円の開き角を示す。Angle α indicates the opening angle of the small circle.
大円の開き角は1800−αとなる。The opening angle of the great circle is 1800-α.
クランクアーム小円の半径はrで、大円の半径はRで示
されている。The radius of the crank arm small circle is indicated by r, and the radius of the large circle is indicated by R.
第5a、b図は切込みおよび公転フライス削りのための
、クランクピンとクランクアームの偏角に対する象限選
定の方法を示す。Figures 5a, b show the method of quadrant selection for the crank pin and crank arm deflection angles for infeed and revolution milling.
第6aI図のAの下で象限が示されている。The quadrant is shown below A in FIG. 6aI.
ここで初期角度βは第5図における回転角度である。Here, the initial angle β is the rotation angle in FIG.
円1の4つの象限はI〜■で示されている。The four quadrants of circle 1 are indicated by I to ■.
第6a1図においてAの下で角度βの象限が決定され、
Bの下で象限角β が決定される。In FIG. 6a1, the quadrant of angle β is determined under A,
The quadrant angle β is determined under B.
第6al1図においてx/yの符号とβ に対する三角
関数が決定される。In FIG. 6al1, the sign of x/y and the trigonometric functions for β are determined.
半径の設定と数値の導入は、切込み動作に対してはC1
の下で(第6al1図)、ゼロ点移動に対してはC2の
下で(第6al1図バ公転運動に対してはC3の下で(
第6b図)行なわれる。Setting the radius and introducing the value is C1 for the cutting operation.
(Fig. 6al1), under C2 for zero point movement (Fig. 6al1, and under C3 for rotational movement).
FIG. 6b) is carried out.
さらに円1におけるクランクピンおよびアームの初期値
はその偏角βによって定められる。Furthermore, the initial values of the crank pin and arm in circle 1 are determined by its argument β.
そのうえ加工に対しては、軸x、yの運動を計算で求め
ることができるように、円1の1つの象限Oこおける角
度を知る必要がある。Furthermore, for machining, it is necessary to know the angle of one quadrant O of the circle 1 so that the motion of the axes x and y can be calculated.
本発明の第5a、b図の実施方式によると、1つのクラ
ンクピンまたはアームに対して与えられた設計図角度β
は、比較器を備える象限回路(第6aI図)によってA
以下の部分で比較要素Kを介して象限角90° 、18
0° 、240°、360゜と比較されることに1.(
る。According to the embodiment of FIGS. 5a and 5b of the invention, the design angle β given to one crank pin or arm is
is determined by a quadrant circuit (Fig. 6aI) with a comparator.
In the following part, through the comparison element K, the quadrant angle 90°, 18
1. Compared to 0°, 240°, and 360°. (
Ru.
ここで00は水平X軸上の座標円の右側であり、象限は
反時計方向【こ決定される。Here, 00 is the right side of the coordinate circle on the horizontal X axis, and the quadrant is determined in the counterclockwise direction.
したがって、1番目の計算ステップにより象限計数器Z
を備える評価回路(評価要素A、)を介して、設計図
角度、たとえば、β−288゜が第4象限にあることが
決定される。Therefore, by the first calculation step, the quadrant counter Z
It is determined via an evaluation circuit comprising an evaluation circuit (evaluation element A,) that the blueprint angle, for example β-288°, lies in the fourth quadrant.
その後、評価要素に以下のブロックBにおいて働く減算
器があり、象限1.n、l[、IVにおいて0° 、9
0°。Then, the evaluation element has a subtractor that works in block B below, and quadrant 1. n, l[, 0° in IV, 9
0°.
180° 、270°がセットされており、この値がそ
の象限の角度βから差し引かれる。180° and 270° are set, and these values are subtracted from the angle β of that quadrant.
したがって象限角β は、たとえば象限■において28
8−270=18°がβ に対する角度となる。Therefore, the quadrant angle β is, for example, 28 in quadrant ■.
8-270=18° is the angle to β.
この角度β のみを用いて以下の計算が進められる。The following calculations proceed using only this angle β.
ここで本発明の実施方式によると、直線切込みの場合の
移動量x、yに対する計算機を補うものとして、補間要
素から、またはx、y軸上の現在値検知器によって直接
Xおよびyのパルスを得る計数器Z およびZ が具備
されている。According to the implementation of the invention, the X and y pulses are now calculated from the interpolation element or directly by the current value detectors on the x, y axes, as a supplement to the calculator for the displacement x, y in the case of a straight cut. Counters Z and Z are provided.
そのへ計数器Z 、Z の値が機械中心M。The values of counters Z and Z are the machine center M.
から機械軸Xおよびyまでの距離に一致するように、早
送り行程に対するxt/ytと送り行程の値X2/y2
がが加えられる。xt/yt for the rapid traverse stroke and the value of the feed stroke X2/y2 to correspond to the distance from
is added.
さらに本発明の実施方式により、現在どの象限で作業経
路が進んでいるかを制御盤で知ることができるように、
ステップ回路と並列に象限調整と前進回路のために特別
の計数器Z が具備されている。Furthermore, according to the implementation method of the present invention, it is possible to know from the control panel in which quadrant the work route is currently progressing.
A special counter Z is provided for the quadrant adjustment and advance circuits in parallel with the step circuit.
第6am図においてクランクピン加工のための象限1.
II、I、IVにおける順次の作業経路が原理図で示さ
れている。In Figure 6am, quadrant 1 for crank pin machining.
The sequential working paths in II, I, and IV are shown in principle diagrams.
ここでブロックC1は符号上と三角関数の決定を示す。Here, block C1 shows the determination of the sign and trigonometric functions.
この決定は、切込作業に対して座標円1において直線補
間で行なわれる。This determination is made by linear interpolation in the coordinate circle 1 for the cutting operation.
a)で早送りの半径S が、b)で送りの半径Svoが
与えられる。The rapid feed radius S is given in a), and the feed radius Svo is given in b).
C2ではゼロ点移動の原理が半径Hで示されている。In C2, the principle of zero point movement is shown by radius H.
この図の下に与えられた値(cosβ 及びS石β )
に半径Hを剰じると、ゼロ点移動に対する基準点X3
r Y3が得られる。Values given below this figure (cos β and S stone β)
The radius H is multiplied by the reference point X3 for zero point movement.
r Y3 is obtained.
C3での原理図(第6b図)は座標円2において円弧補
間する場合の軌道の決定法を示す。The principle diagram at C3 (Figure 6b) shows the method for determining the trajectory when performing circular interpolation on the coordinate circle 2.
この図の下に与えられた値(cosβ 及びsinβ
)に半径Rを剰じると、円弧補間の出発と終了に対する
基準点X4.y4が得られる。The values given below this figure (cosβ and sinβ
) plus the radius R gives the reference point X4. for the start and end of the circular interpolation. y4 is obtained.
その下には象限I〜■に対応した軸x、yの限界値が示
されている。Below that are shown the limit values of the axes x and y corresponding to quadrants I to ■.
計算は加工経路の初期値の象限角β、の決定と、象限回
路が選ばれた象限に対して与えるデータに基づいて行な
われる。The calculation is performed based on the determination of the initial quadrant angle β of the machining path and the data provided by the quadrant circuit for the selected quadrant.
最終値が最初に4番目の象限変化によって求められるの
で、補間の初めと終りもまた象限数Zqによって決定可
能である(X4/yJこ対するステップ33/34の値
は続く計算でステップ9/10の値と等しい)。Since the final value is first determined by the fourth quadrant change, the beginning and end of the interpolation can also be determined by the quadrant number Zq (X4/yJ whereas the values of steps 33/34 are determined in the subsequent calculations by steps 9/10). ).
初期値と最終値の決定は象限数Z のステップ回路で行
なわれる。The initial value and final value are determined by a step circuit having Z quadrants.
本発明の実施方式では、計算機の電子式ステップ回路が
、作業経路を正しく進めるために、ブロック回路または
穿孔テープによって与えられた各ステップに必要な設計
図の数値を集め、加減算による予備計算で半径を定め、
象限回路において定められたデータを1ないし若干の乗
算器に入力して、これらから工具早送りに対するXl
/ Y Iのt切込送りに対するX 2 / Y 2、
公転軌道に対するX4/y4νX 5 / V 5、早
戻しに対するxR,/y□の値を計算基準点として直線
および円弧補間要素tこ与えるような計算が行なわれる
。In the method of implementation of the invention, the electronic step circuit of the calculator collects the blueprint values required for each step given by the block circuit or perforated tape in order to advance the working path correctly, and performs preliminary calculations by addition and subtraction to calculate the radius. determine,
The data defined in the quadrant circuit is input to one or several multipliers, and from these data Xl for tool rapid feed is calculated.
/ Y 2 / Y 2 for t cutting feed of I,
Calculations are performed to provide linear and circular interpolation elements t using the values of X4/y4νX5/V5 for the orbit and xR, /y□ for fast reversal as calculation reference points.
クランクピンに対する計算値を算定ないし決定する場合
には、まず数値、すなわち:内刃フライスの半径Rクラ
ンクピン半径RZ、行程H11
送り量S 、S および偏角β、〜6がブロンvO
1v02
り回路または穿孔テープによって与えられる。When calculating or determining the calculated values for the crank pin, first the numerical values, namely: the radius R of the inner milling cutter, the crank pin radius RZ, the stroke H11, the feed amount S, S and the deflection angle β, ~6 are
1v02 is provided by a recircuit or perforated tape.
次いて第6a1図にもとづきAおよびBの下で上述の象
限回路により、クランクピンの位置が以下のごとく計算
される:
01 角β一角β。The position of the crank pin is then calculated by the quadrant circuit described above under A and B based on FIG. 6a1 as follows: 01 angle β one angle β.
02 角β−象限1〜IV−Z (象限計数器)03
x/yの符号−±
04 角β に対する三角関数−5in/cos05
軸Xの計数器指示2 =0
06 軸yの計数器指示2 =0
次いで加減算が行なわれる。02 Angle β-quadrant 1 to IV-Z (quadrant counter) 03
Sign of x/y - ± 04 Trigonometric function for angle β - 5in/cos05
Counter indication 2 on axis X = 0 06 Counter indication 2 on axis y = 0 Addition and subtraction are then performed.
入力
011 H−R2=Z1
012R+Z二S ・・・・・・・・・・・・Sa
F l a
013 ■o1+■o2二Z3
0145a−Z3−8e ・・・・・・・・・・・・
5e015 R−R=R・・・・・・・・・・・・R
uZu
以上で予備計算は終る。Input 011 H-R2=Z1 012R+Z2S ・・・・・・・・・・・・Sa
F l a 013 ■o1+■o22Z3 0145a-Z3-8e ・・・・・・・・・・・・
5e015 R-R=R・・・・・・・・・R
With uZu, the preliminary calculation ends.
次いで乗算によって基準点の実際の計算が行なわれる。The actual calculation of the reference points is then performed by multiplication.
1)直線補間:第73図 中心M。1) Linear interpolation: Figure 73 Center M.
切込み早送り 2)ゼロ点移動 3)円弧補間:第9a図 中心Z。Rapid feed of cut 2) Zero point movement 3) Circular interpolation: Figure 9a Center Z.
12 ±y4→±ys(yo)131
.象限変化 X。12 ±y4→±ys(yo)131
.. Quadrant change X.
−0(中心)−Zx14 ±y、−R
*比較要素通過後−Z 設
定
*Z /Z の値の一方が0のとぎ、y
もう一方の値が計算値Rとなるよ
うな象限変化
15計数器Z 、次の象限への切換え、たとえば
1→■
16補間方向 X。-0 (center) -Zx14 ±y, -R
*After passing through the comparison element - Z setting *When one of the values of Z /Z is 0, the other value of y becomes the calculated value R, 15 counter Z, switching to the next quadrant, for example 1 →■ 16 Interpolation direction X.
→±X517 ±y5″y。→±X517 ±y5″y.
182、象限変化 士x5=R=Z u X 19 yO=0 =Z。182, Quadrant change shi x5 = R = Z u 19 yO=0=Z.
制御の後設定 20計数器Z9 ■→■ 2.1補間方向 上X5→X。Setting after control 20 counter Z9 ■→■ 2.1 Interpolation direction Upper X5→X.
2.2 Yo→±y5233、象
限変化 X。2.2 Yo→±y5233, quadrant change X.
=0 −ZX24 ±V5=R二Z u y 設定 25計数器Z、 I→■ 26補間方向 Xo→±X5 27 ±y5″y。=0 −ZX24 ±V5=R2Z u y setting 25 Counter Z, I→■ 26 interpolation direction Xo→±X5 27 ±y5″y.
284、象限変化 士x=R=Z 5 u X 29 yo−0−Zy 段設 定0計数器Zq ■→1 31補間方向 ±X、→±x4 32 ±yo→±y4 4)直線補藺 中心M。284, Quadrant change shi x = R = Z 5uX 29 yo-0-Zy tiering Constant 0 counter Zq ■→1 31 Interpolation direction ±X, →±x4 32 ±yo → ±y4 4) Linear correction Center M.
戻り(標準)
37方向 十XR二〇 =ZX38
=Z。Return (standard) 37 directions 10XR20 =ZX38
=Z.
±y□−〇
この計算は制御盤に入力後すぐ加算器、乗算器によって
行なわわ、計算値はメモリーに記憶される。±y□−〇This calculation is performed by an adder and a multiplier immediately after input to the control panel, and the calculated value is stored in memory.
計算は作業経路の進行中に続けることも可能である。Calculations can also continue while the work path is in progress.
計算値は第7a、7b、8,9a図に示されている。The calculated values are shown in Figures 7a, 7b, 8 and 9a.
第7a図はクランクピンの切込み作業経路を示す。FIG. 7a shows the cutting path of the crank pin.
ここで鳩は機械中心および直交座標の原点であり、S
はフライス中心F。Here the pigeon is the machine center and the origin of the Cartesian coordinates, and S
is the center F of the milling cutter.
の全行程を示す。The entire process is shown.
第7a図には以下が示されている:S −(s
+s )−早送り行程Sea vQ
I Vo 2vot ’ ”’ VO2
−送り速度の異なる送り行程(M −材料の削りしろ)
X1ty1 ==一直線補間基準点:中心鳩の
早送り
X2.y2 −送りに対する基準点場合によって
はX2−11 V2−I P
X2−2 + y2−2に細分される。In Figure 7a the following is shown: S - (s
+s) - Rapid forwarding stroke Sea vQ
I Vo 2vot '”' VO2
- Feed strokes with different feed speeds (M - Material cutting margin) X1ty1 == Linear interpolation reference point: Rapid feed of center pigeon X2. y2 - Reference point for the feed. Possibly subdivided into X2-11 V2-I P X2-2 + y2-2.
Au 一直線補間の終点
=公転フライス削りのための
公転円(2)の基準点
1〜■ =この円弧においてx/yに対して相
当した土の記号とクラ
ンクピンの象限角β に対す
る三角関数gus 、 cosを有する象限
第7b図はクランクジャーナルの切込み作業経路を示す
。Au End point of linear interpolation = Reference point 1 of revolution circle (2) for revolution milling = Trigonometric function gus for earth symbol and crank pin quadrant angle β corresponding to x/y in this arc, Quadrant 7b with cos shows the cutting path of the crank journal.
ただし、:S はフライス中心F。の全行程、58−5
vo1は早送り行程X1. s votは送りM−x2
である(Ma−材料の削りしろ)。However, :S is the center F of the milling cutter. whole process, 58-5
vo1 is the fast forwarding stroke X1. s vot is sending M-x2
(Ma-Material cutting allowance).
フライスの移動方向は原則として左から右の+Xの方向
である。The direction of movement of the milling cutter is, in principle, in the +X direction from left to right.
第8図はクランクアーム加工のための切込作業経路を示
す。FIG. 8 shows the cutting path for machining the crank arm.
ただし、:S は全行程、S −VOIは早送り行程s
e、5vo1は送り量(材料の削りしろMa、X 1
/ Y 1は直線補間の直線と終点N のための基準点
である。However, :S is the entire stroke, S - VOI is the fast forward stroke s
e, 5vo1 is the feed amount (material cutting margin Ma, X 1
/Y 1 is the reference point for the straight line and end point N of linear interpolation.
第9a図はクランクピンおよびジャーナルの公転フライ
ス削りの作業経路を示す。Figure 9a shows the working path for revolution milling of the crank pin and journal.
すなわち:中心M。Namely: Center M.
の象限用1および座標XMo/yMoから、クランクピ
ン中心と等しい中心Z。1 for the quadrant of and from the coordinates XMo/yMo, the center Z equal to the crankpin center.
を有する象限用2および、この円弧においてX、yに対
して土の符号と、公転フライス削りに対する角β の三
角関数を与える座標XZo/y2!、oへの移動を示す
。2 for the quadrant with and the coordinates XZo/y2 which give the earth sign for X, y in this arc and the trigonometric function of the angle β for the revolution milling! , indicating movement to o.
Rはフライス中心F。R is milling center F.
に対する公転内の半径であり、X3/y3はゼロ点の移
動量M。X3/y3 is the movement distance M of the zero point.
−+ Z Oである。X4/ V4は中心をZ。-+ZO. X4/V4 is centered at Z.
とする円弧補間に対する公転内の基準点N を表わす。represents the reference point N within the revolution for circular interpolation.
ここでフライスの運動方向は反時計方向である。Here, the direction of movement of the milling cutter is counterclockwise.
xs/ y5はHに対応する最大値であり、Xo/Yo
は円弧補間90゜/180°/270°10°に対する
ゼロ点である。xs/y5 is the maximum value corresponding to H, and Xo/Yo
is the zero point for circular interpolation 90°/180°/270°10°.
「スタート」の命令により上述の計算機は変数データを
組合わせて、第7a図(こ示す最初の「切込」作業経路
の長さを計算する。The "start" command causes the computer described above to combine the variable data and calculate the length of the first "cut" working path shown in FIG. 7a.
そのときS はRF十(H−R2)である。At that time, S is RF10 (H-R2).
ここでR2はフライス半径、Hは行程(−M。Here R2 is the milling radius and H is the stroke (-M.
−Zo=機械中心からピン中心までの距離)、RZはピ
ン半径である。-Zo=distance from machine center to pin center), RZ is pin radius.
軸距離x 、y は符号と三角関数、たさえば
象限Iにおいてβ、−30°、に応じて計算される。The axial distances x, y are calculated according to the sign and trigonometric function, for example, β, −30° in quadrant I.
この切込み経路は、フライスが工作物に接近して送り速
度が変えられるまでフライスが進むところの切込み行程
x1+y1 と、送り工程X2+y2に、また速度によ
ってX2−1/V2−1とx2.2/y2.2に分割さ
れる。This cutting path consists of the cutting stroke x1+y1, where the milling cutter advances until it approaches the workpiece and the feed rate is changed, and the feed stroke X2+y2, and depending on the speed, X2-1/V2-1 and x2.2/y2. It is divided into .2.
このとき最後の送り行程は、ピンの近くで遅送りに切換
えら札 それによってピン直径が許容誤差内で加工され
る。The final feed stroke is then switched to slow feed near the pin, thereby machining the pin diameter within tolerance.
切込みが終った後にフライス中心が到達する終点はA
で示さへ次の公転フライス削りのための円2の上にきて
いる。The end point that the center of the milling cutter reaches after finishing the cut is A
We are now on circle 2 for the next revolution milling as shown by .
クランクアーム加工のための切込経路も、第8図に従っ
て同じ方法で定められる。The cutting path for machining the crank arm is also determined in the same manner according to FIG.
この場合は工作物の荒加工に従って送り行程が不要とな
るが、正確な調整のためには遅送りの前置回路が設けら
れる。In this case, due to the rough machining of the workpiece, no feed stroke is necessary, but for precise adjustment a precircuit for slow feed is provided.
クランクジャーナルの場合の切込経路(第7b図)は、
原則として常にX軸上のみにあり、それゆえ切込みは+
Xの運動方向で行なわヘ その距離はRF−R2に相当
する。The cutting path (Fig. 7b) for the crank journal is as follows:
As a rule, it is always on the X axis only, so the depth of cut is +
This is done in the direction of movement of X. The distance corresponds to RF-R2.
この場合も早送りと送りの行程に分割される。In this case as well, the process is divided into rapid forwarding and forwarding.
送り行程は軸頭に対して与えられる材料の削りしるの方
向を向いている。The feed stroke is oriented in the direction of the material cutting mark applied to the shaft head.
直線距離x/yは、機械軸の駆動モータに対するパルス
と電圧を発生するところの、補間要素における基準点と
して与えられる。The linear distance x/y is provided as a reference point in the interpolation element, which generates the pulses and voltages to the drive motor of the machine axis.
機械軸上の検出器はそのパルスを計算機に組込まれた計
数器Z 。A detector on the machine axis converts the pulses into a counter Z built into the computer.
Z で伝える。Tell me with Z.
この数は切込み前には0に設定されているため、切込中
は機械中心鳩から軸までの瞬間距離が示される。This number is set to 0 before cutting, so during cutting it shows the instantaneous distance from the machine center dove to the axis.
始動の後、補間要素は各部分経路に信号を与え、その場
合は穿孔テープのステップ回路の代りに、計算機のレジ
スタがステップごとに切換えらへ象限回路と計算機によ
って次の作業ステップに対する基準点が呼び出される。After starting, the interpolation element provides a signal for each partial path, in which case instead of the step circuit of the perforated tape, the registers of the computer are switched step by step, and the reference point for the next working step is determined by the quadrant circuit and the computer. be called.
補間法によって定常的な位置制御も行なわれる。Steady position control is also performed by interpolation.
本発明の実施方式により、信頼性を高めるため計算で求
めた全行程sa−切込み量は、比較要素によって、常に
y軸に対する計数器Z とy軸に対するZ に加えられ
るところの部分行程の和X1/ Yl +X2−1 /
y2−2と比較される。According to the method of implementation of the present invention, the total stroke sa-cutting amount calculated in order to increase reliability is always added to the counter Z for the y-axis and the Z for the y-axis by means of a comparison element. / Yl +X2-1 /
It is compared with y2-2.
その際許容誤差を超えると機械の方向を修正するための
修正信号が発せられる。If the tolerance is exceeded, a correction signal is issued to correct the direction of the machine.
すでに述べたように、切込み後のフライス中心すなわち
点A は、軸頭を定められた直径に加工するためにフラ
イス中心が動かねばならないところの公転内(位相内2
)上にある(第9a図)。As already mentioned, the center of the milling cutter after cutting, ie point A, is within the revolution (in phase 2
) on top (Figure 9a).
公転フライス削りのための出発点A は、計算機データ
のP。The starting point A for revolution milling is P in the computer data.
B、9/10に相当する計算基準点X4/y4と一致す
る。B, coincides with calculation reference point X4/y4 corresponding to 9/10.
周知の軌道制御に対して、フライス中心は直接希望する
輪郭に沿って動かず、加工すべき軸頭半径より常に大き
い半径の、固有の公転内を動く。For the known trajectory control, the milling cutter center does not move directly along the desired contour, but in its own revolution, with a radius that is always larger than the radius of the shaft head to be machined.
このとき公転内2の直径は、中心Z。At this time, the diameter of the inside 2 of the revolution is the center Z.
=軸中心として入力データRu−RF−R2から計算さ
れる。= Calculated from input data Ru-RF-R2 with axis center.
MoとZ。の距離は、軸の位置に対するX、yの計数器
を調節するために使用される、xs/ysで示される「
ゼロ点移動量」である。Mo and Z. The distance is denoted by xs/ys, which is used to adjust the X, y counters for the axis position.
zero point movement amount.
反時計方向の、全転円に沿うフライス中心の公転は、円
弧補間要素によって分割ステップで行なわれる。The revolution of the milling cutter center along the full revolution circle in a counterclockwise direction is carried out in dividing steps by means of circular interpolation elements.
その際普通に行なわれるように、1つの軸ともう1つの
軸が交互に目標値パルスを得る。As is customary in this case, one axis and the other axis receive setpoint value pulses alternately.
さらにパルスの発生は適当な現在値検出器によって制御
され、その後すぐパルスがもう一方の軸に発せられる。Furthermore, the generation of the pulses is controlled by a suitable current value detector, and the pulses are then immediately emitted on the other axis.
これによって正確な位置制御が行なわれる。This provides accurate position control.
1つの軸がRに達すると、作業が開始されたところの最
初の象限の終点 −第9a図ではたとえば象限Iの終点
−に到達したことが指示される。When one axis reaches R, it indicates that the end point of the first quadrant in which the work was started - for example, the end point of quadrant I in FIG. 9a - has been reached.
RはX、およびy5の値に対応する。図に示した実施例
ではy=Ru−y5であるためX5二〇である。R corresponds to the value of X and y5. In the embodiment shown in the figure, y=Ru-y5, so X520.
この値は象限回路を通じて補間要素に対する基準点とし
て送られ、しかも最後の象限、たとえば■に対応する符
号をもっている。This value is passed through the quadrant circuit as a reference point for the interpolation element and has a sign corresponding to the last quadrant, eg ■.
4回目の象限変化の後はフライス中心は再び最初の象限
に入り(角β−〇の場合、I前進の終点に到達しない限
りでは)、基準点へ まで進む。After the fourth quadrant change, the milling center reenters the first quadrant (for angle β-0, unless the end of the I advance is reached) and advances to the reference point.
補間の制御は、本発明の別の実施方式によれ(ず、直線
延長の場合と同じ方法で行なうことが可能である。Control of the interpolation can be done in the same way as for linear extension according to other implementations of the invention.
公転の間は、新しい中心Z。までのX、yの距離は計数
器Z 、Z に示される。During the revolution, the new center Z. The X, y distance to is shown in the counters Z , Z .
Xまたはyが交互にRになる場合は常にZ またはZ
はu XOに
ならねばならない。Z or Z whenever X or y alternates with R
must become u XO.
これは比較要素によって−しかも2つのレベル(たとえ
ば15ビツト)を介した許容誤差回路によって −吟味
さへ一致した場合は次の象限には進まない。This is done by the comparison element - and by the tolerance circuit through two levels (eg 15 bits) - if there is a close match, the next quadrant is not advanced.
このとき象限回路によって公転の初めに計数器Z、Zy の設定が行なわれる。At this time, counters Z and Zy are set at the beginning of the revolution by the quadrant circuit. settings are made.
初めには比較要素も基準値X4/ V4に設定されねば
ならない。Initially the comparison element must also be set to the reference value X4/V4.
計数器ZX。Zyがこの値になった場合は、象限計数器
と組合せて、公転が終了する。Counter ZX. When Zy reaches this value, the revolution is completed in combination with the quadrant counter.
第9b図には、軸頭の幅がフライス幅より広い場合に必
要な、公転運動に加えた軸方向運動が示されている。FIG. 9b shows the axial movement required in addition to the orbital movement if the width of the shaft head is wider than the width of the milling cutter.
周知の回転軸制御においては、同時に実行されねばなら
ないような場合は数回のパルスが必要である。In known rotary axis control, several pulses are required if they have to be carried out simultaneously.
本発明によって軸に沿った運動をこれに加えて行なうこ
とが可能となったことにより、はじめの1回転の後に、
工作物の回りのらせん運動と共に実行される軸方向送り
運動を同時に始めることもできる。The present invention makes it possible to perform an additional movement along the axis, so that after the first rotation,
An axial feed movement carried out with a helical movement around the workpiece can also be started at the same time.
クランクピンまたはジャーナルの長さL −フライス幅
FBの間の送り運動の終点では、軸方向送りせずlこも
う1回転の公転運動が続けられ、このとき軸の第2の肩
部が加工される。At the end of the feed movement between the length L of the crank pin or journal - the width of the milling cutter FB, the revolution movement continues for one more rotation without axial feed, and the second shoulder of the shaft is machined. Ru.
次いでフライスが後退する。The milling cutter then moves back.
図においてS は切込み行程、S は1回転当りの横送
り量、Aは最O
初の工具通路に対する初期位置、Eは最後の工具通路に
対する最終位置、1〜6は公転の表示記号である。In the figure, S is the cutting stroke, S is the amount of lateral feed per rotation, A is the initial position for the first tool path, E is the final position for the last tool path, and 1 to 6 are revolution display symbols.
sLaはフライスの横送り距離Lw−FBである。sLa is the lateral feed distance Lw-FB of the milling cutter.
この命令、すなわち軸方向制御を同時に始めた完全な公
転運動に横送りせずに1回転の公転を加えることは、本
発明の別の実施方式にもとづき計算機にプログラミング
することができる。This command, ie, adding one revolution without traversal to a complete revolution with simultaneous axial control, can be programmed into the computer according to another implementation of the invention.
その場合、フライス幅FB1 ピンまたは軸の長さL
、フライス幅FBより小さくすべき1回転当りの横送り
量S の入力だけが必要である。In that case, milling width FB1 pin or shaft length L
, it is only necessary to input the transverse feed amount S per revolution, which should be smaller than the milling width FB.
O
なお横送り速度は設定された周速度■ から次のように
計算される。O The lateral feed speed is calculated from the set circumferential speed ■ as follows.
ただしRは全転円の半径である。However, R is the radius of the complete rotation circle.
この付加的な軸方向フライス削りは、クランクピンの場
合だけでなく長い軸の軸方向フライス削に対しても用い
られる。This additional axial milling is used not only for crank pins but also for axial milling of long shafts.
この加工法は非常に不均一に材料を削るような段付軸の
自動加工に対して特に有利である。This machining method is particularly advantageous for automatic machining of stepped shafts, where the material is cut very unevenly.
その場合、前述の”B、LW’S の入力以外に、手許
のブロック回路に次の切O
込みに対する長さと、軸が中心にある場合に0となる角
度βが各々の切込みに対して入力される。In that case, in addition to inputting "B, LW'S" mentioned above, the length for the next cut O and the angle β that is 0 when the axis is at the center are input for each cut into the block circuit at hand. be done.
クランクアームの周辺の加工代原則としてクランク軸と
同じ方法で行うことができる。Machining allowance around the crank arm In principle, machining can be done in the same way as for the crankshaft.
そのためには、アームの形成に必要な設計数値のみが使
用される(第5図)。For this purpose, only the design values necessary for the formation of the arms are used (FIG. 5).
切込みの場合(第8図)、早送りではフライスは機械中
心からアームの中心軸上を外に向かって進み、その際工
作物に接近すると送り速度が切換えられる。In the case of cutting (FIG. 8), in rapid traverse the milling cutter travels outward from the center of the machine on the central axis of the arm, with the feed rate being switched as it approaches the workpiece.
送り行程は、このように材料の削りしるの少ない標準的
な場合は、1段の速度切換えで十分である。For the feeding stroke, in a standard case where there is little scraping of the material, one speed change is sufficient.
全行程は次式で計算される。S aw== Rp (
a c )
ただしS−s =s は早送りの行程、aW
vol eW
S は送り行程を示す。The total stroke is calculated by the following formula. S aw == Rp (
a c ) However, S−s = s is the fast forward stroke, aW
vol eW S indicates a feeding stroke.
アームの加工のための■0
象限と三角関数は、計算で求められた公転曲線と共に第
10a図に示す。The 0 quadrant and trigonometric functions for machining the arm are shown in Figure 10a along with the calculated revolution curve.
象限内1の中のアームの位置はクランクピンの位置に対
応する。The position of the arm in quadrant 1 corresponds to the position of the crank pin.
この場合もこれは角β、に等しG)。Again, this is equal to the angle β, G).
クランクピンの場合と同様にまず角βは象限角β に変
換される。As in the case of the crankpin, angle β is first converted to quadrant angle β.
第8図に示す実施例では30の角β、は、次の符号と三
角関数を有する象限Iにある:
x t / y tの値は補間のための基準点として補
間要素に与えられる。In the example shown in FIG. 8, the angle β of 30 lies in quadrant I with the following sign and trigonometric function: The value of x t /y t is given to the interpolation element as a reference point for the interpolation.
区間S では早送りが行なわれ、行程の終了前に送り
または遅送りへの通常の切換え回路が置かれている。In the section S, a fast feed takes place, and before the end of the stroke the usual switching circuit for forward or slow feed is placed.
そのとき送り量S に対する基準点子X2 ”” V
□ 、 CG!iβ 十y20t
=Vo、s石β が与えられ、必要な場合は遅送りへの
切換回路を付けて、送りが始められる。At that time, the reference point X2 "" V for the feed amount S
□, CG! iβ y20t =Vo, s stone β is given, and if necessary, a switching circuit for slow feed is added to start feeding.
第8図および第10′a図の点A はフライス中心F。Point A in Figures 8 and 10'a is the center F of the milling cutter.
が現在公転位置にあることを示し、その際フライスの内
縁は中心軸の反対側で小径口の中心にある。is currently in a revolution position, with the inner edge of the milling cutter opposite the central axis and in the center of the small bore.
クランクアームの外周を加工するために用いられるフラ
イス中心の公転軌道は、中心をA2 およびN1とす
る大半径Ru1と中心をB1およびB2とする小半径R
から構成される。The orbit of the center of the milling cutter used to process the outer periphery of the crank arm is a large radius Ru1 with centers A2 and N1 and a small radius R with centers B1 and B2.
It consists of
ただしR−u 2
u IRゴ・ Ru2−RF−Rである・
クランクアームの公転フライス削りは第10a図から明
らかである。However, Ru 2
The orbital milling of the crank arm is evident from Figure 10a.
これより長径中心軸がアームの小円の角βを、したがっ
てこれに対応する公転曲線の角度をも2等分する。From this, the major axis central axis bisects the angle β of the small circle of the arm, and therefore also the angle of the corresponding revolution curve.
公転フライス削りの順序を明確に区別するために、公転
軌道内の最初の半分をB とし、これに相当するクラ
ンクア1
−ムの円弧をB。In order to clearly distinguish the order of revolution milling, the first half in the revolution orbit is designated as B, and the corresponding arc of the crank arm is designated as B.
1とする。そのためクランクアームが構成されるのは4
つの曲線でなく、5つの曲線という結果になる。Set to 1. Therefore, the crank arm consists of 4
The result is five curves instead of one.
象限回路の特別の計数器によって、フライス中心F。Milling center F by special counter of quadrant circuit.
が現在どの公転曲線上にあるかが確かめられる。It is possible to check which orbital curve is currently on.
したがってアーム外周長円の5つの曲線はB。Therefore, the five curves of the arm outer circumference ellipse are B.
、〜11305で示さへ他方フライス中心F。, ~11305 to the other milling center F.
の軌道長円は公転曲線B −Bからなる。The orbital ellipse of consists of the revolution curve B-B.
この場合、たとえば軌道内B 上を通uす る場合は、前述のように、アームは曲線B。In this case, for example, if u passes over B in the orbit, In this case, the arm is curve B as described above.
1で加工される。Processed in 1.
Rは中心をルーナいしA2とする公転1
軌道B 、Hの大半径であり、Rは中u3ut+5
u2
心をB1すいしB2とする公転軌道B 、B の
u 2 u 4
小半径である。R is the large radius of revolution 1 orbit B and H with the center at Lunar A2, and R is the middle u3ut+5
U 2 U 4 is the small radius of the orbit B and B whose center is B1 and B2.
角αは小径口B。3およびB。1+BO5の角度である
。Angle α is small diameter aperture B. 3 and B. The angle is 1+BO5.
公転曲線の初めと終りの位置に対する基準点X/yの計
算のため、公転曲線に対する象限における角度を定める
とぎは、クランクアームの周囲曲線半径の中心がこれに
対応する公転曲線の中心と同じであること、すなわちB
。For calculation of reference points There is something, that is, B
.
115に対してはrでA2でありBu115に対しては
RでA2であること、しかし対応する中心に対する直交
座標における公転曲線の位置はアームの偏角β に依存
し、したがって単一の公転曲線が部分的に幾つかの象限
に入る可能性のあることを考慮すべきである。A2 at r for 115 and A2 at R for Bu115, but the position of the revolution curve in Cartesian coordinates with respect to the corresponding center depends on the argument angle β of the arm, so that a single revolution curve It should be taken into account that it may fall partially into several quadrants.
角β が0°であれば、アームの小径円弧に対する角α
および大径に対する角180°−αが計算の基準になる
。If the angle β is 0°, the angle α with respect to the small diameter arc of the arm
and the angle 180°-α with respect to the large diameter is the basis for calculation.
この場合には各公転曲線は2つの象限に入る。In this case, each revolution curve falls into two quadrants.
計算のために統一した基準を得るためには角β が常に
考慮されるので(0の場合も)、角αとβ を含む角ε
が用いられる。In order to obtain a uniform criterion for calculations, the angle β is always taken into account (even if it is 0), so the angle ε containing the angles α and β
is used.
次の角度の計算は角β と、αまたはlによつて行なわ
れる。The next angle calculation is done in terms of angle β and α or l.
g B に対する合計角はα を用いてε1とな1i−2 る。g The total angle for B is ε1 using α, 1i-2 Ru.
この値は90°を超えうる。そのときは計算機で90°
が引かれ、同時に新しい角度は次の象限に設定される。This value can exceed 90°. At that time, use the calculator to calculate 90°.
is drawn and at the same time the new angle is set in the next quadrant.
したがって、たとえば
ε11+βql+α1−象限I ・
それゆえ、B に対しては角α2二180°−α2
により
ε2■−ε11+α2−90°−緑■
B に対してはα3−αにより
3
ε3「ε2■+α3−90°−象限■
B に対してはα4−α2=180°−αにより4
ε4[−ε3■十α4−90°二象限■
Bu5に対してはα5=妾により
ε5I−ε4■+α5−β
計算機は象限回路および曲線計数器ZBにより角度を適
宜記憶する。Therefore, for example, ε11 + βql + α1 - Quadrant I. Therefore, for B, by the angle α2 2 180° - α2 ε2■ - ε11 + α2 - 90° - green ■ For B, by α3 - α 3 ε3 "ε2■ + α3 - 90°-quadrant■ For B, α4-α2=180°-α, 4 ε4[-ε3■10α4-90°2 quadrant■ For Bu5, α5=concubine, ε5I-ε4■+α5-β Calculator stores the angle appropriately using a quadrant circuit and a curve counter ZB.
第10b−f図には必要な半径、角度、基準点が示され
ているが、例では象限Iにおいてβ =30であるため
β9+芝−B1〈90゜
第10b図には円弧補間に対する基準点を有する公転軌
道曲線B を示す。Figures 10b-f show the necessary radii, angles, and reference points. In the example, β = 30 in quadrant I, so β9 + grass - B1 <90°. Figure 10b shows the reference point for circular interpolation. A revolution orbit curve B is shown.
ここでN は公転軌1
道曲線B の出発点=中心がA 、偏角がβのut
u Q
XBU A、 BU Aであるが、一方公転軌道曲線B
uの終点=中心がN2.偏角がε、のXBUF、。Here, N is the revolution trajectory 1 The starting point of the path curve B = center is A, declination angle is ut
uQ
XBU A, BU A, but on the other hand, the orbit curve B
End point of u = center is N2. XBUF, whose argument angle is ε.
1 YBUlFiでもある。1 It's also YBUlFi.
第10c図は、中心B1の公転曲線Bu2と角ε1゜B
2を示す;α2−180°−α。Figure 10c shows the revolution curve Bu2 of the center B1 and the angle ε1°B
2; α2−180°−α.
第10d図は、中心A1の公転曲線B と角ε2゜3 B3を示すα3−α。Figure 10d shows the revolution curve B of the center A1 and the angle ε2°3 α3-α indicating B3.
第10e図は、中心B2の公転曲線Bu4と角ε3゜B
4を示す:α4二1800−α。Figure 10e shows the revolution curve Bu4 of the center B2 and the angle ε3°B
4 is shown: α42 1800-α.
m1o r図Cj、中心N2の公転曲線B と角ε4
゜5
β、牽示す一:α〒=乞
始動後フライス中心A が送り終了の位置に達したとき
番こは、フライス中心は公転曲線1の出発点にある(第
10b図)。m1or diagram Cj, revolution curve B of center N2 and angle ε4
゜5 β, pushing force: α〒 = After starting the milling cutter center A When the milling cutter center A reaches the end of feed position, the milling cutter center is at the starting point of the revolution curve 1 (Fig. 10b).
この基準点はA2を中心とし角β および大半径Rによ
り、象限1回路l
で求めた符号と三角関数を用いて式
で計算さ払計算器から補間要素に入力され同時に適宜計
数器Z 、Z に設定される。This reference point is centered at A2, and is calculated by the formula using the sign and trigonometric function obtained in the quadrant 1 circuit l using the angle β and the large radius R. It is input from the calculation calculator to the interpolation element, and at the same time, the appropriate counters Z and Z are input. is set to
y 次いで補間要素が次の方向に補間する。y The interpolation element then interpolates in the next direction.
−X→0 十y−+R(大半径)、 I ZBu=1 Z =1 したがって補間は反時計方向に行なわれる。-X→0 10y−+R (large radius), I ZBu=1 Z=1 Interpolation is therefore performed in a counterclockwise direction.
最初の曲線の終りはR、B1で計算され、
1
+XBUIB
+3’BU1E
したがって同符号で与えられるので、求められたこの基
準点はまた第1象限にある。Since the end of the first curve is calculated with R, B1 and is therefore given by 1 +XBUIB +3'BU1E with the same sign, this reference point found is also in the first quadrant.
。2番目の曲線の出発点は第10c図に従い、中心をB
1とする+XBU2A
□+yBU2A
BU−2
および小半径Ru2.B1によって計算され入力される
。. The starting point of the second curve is according to Figure 10c, with the center at B.
+XBU2A □+yBU2A BU-2 and small radius Ru2. Calculated and input by B1.
同様に計数器Z 、Z にも改めてこのy 値が設定される。Similarly, this y is added to the counters Z and Z again. The value is set.
補間はなお同じ方向 −X→0 (このときは小半径) +y−+Ru2 てこの値になり、 +X−)Ru2 y→O Z−■ を目標値として象限Iから象限Hに切換えられる。Interpolation is still in the same direction -X → 0 (small radius in this case) +y-+Ru2 It becomes a lever value, +X-)Ru2 y→O Z-■ The target value is switched from quadrant I to quadrant H.
同じ値をもたねばならないところの計数器の指示Z
/Z は、比較要素を介してこの計算値と比較され、
軸での差が大きすぎると許容誤差回路を介して信号が発
せられ、これが機械の制御を修正するために用いられる
(非常後退)。Counter instructions Z that must have the same value
/Z is compared with this calculated value via a comparison element,
If the difference in the axis is too large, a signal is emitted via the tolerance circuit, which is used to correct the control of the machine (emergency retraction).
同じ方法で、曲線B の設定された終点に2
−XBU E・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・中心B。In the same way, add 2 -XBU E to the set end point of curve B.
・Center B.
十yBU2E が到達するまで、象限■の補間が行なわれる。10yBU2E Interpolation of quadrant ■ is performed until .
その後フライスはA1を中心とする第3の曲線上を進む
;基準点の初期値と最終値は穿孔テープまたは計算機か
ら与えられる。The milling cutter then moves on a third curve centered at A1; the initial and final values of the reference points are given by the perforation tape or by the calculator.
この手順は、最初に働く象限(例では象限I)において
出発点が円弧補間の終点と重なるまで、中心がB2の第
4の曲線および中心がA、の5番目で最後の曲線上を進
行する。The procedure proceeds over the fourth curve with center B2 and the fifth and final curve with center A until the starting point coincides with the end point of the circular interpolation in the first working quadrant (quadrant I in the example). .
象限計数器Z は再び数Iを示し、曲線計数器B は数
5を示す。The quadrant counter Z again shows the number I and the curve counter B shows the number 5.
公転運動終了後、経路制御器に工具後退の信号が送られ
る。After the revolution is complete, a tool retraction signal is sent to the path controller.
上述の盛量な計算を実行するために、クランクピンのフ
ライス削りの場合と同様に、まず与えられたデータから
補足の数値の予備計算が行なわれる。To carry out the extensive calculations described above, a preliminary calculation of supplementary values is first carried out from the given data, as in the case of crankpin milling.
これより個別のステップの計算がクランクピンの場合と
同様に行なわれる。The calculation of the individual steps is then carried out in the same way as for the crankpin.
第11図は送り台の位置xないしyの機械中心に対する
方向を識別しく第3・3〜30図)、直接「公転軸」か
ら機械中心鳩へ向うフライス中心F。Fig. 11 shows the direction of the position x to y of the feed stand relative to the machine center (Figs. 3, 3-30), and the milling center F, which goes directly from the "revolution axis" to the machine center.
の後退経路の説明図を示す。An explanatory diagram of a retreat route is shown.
ここでRFはフライス生仏 RL−RLは軌道からの後
退経路、Auは公転フライスの出発点である。Here, RF is the milling cutter, RL-RL is the retreat path from the orbit, and Au is the starting point of the revolving milling cutter.
直線Au−Mof、fらびに公転用2からの戻り経路は
、各軸X、yに対してM。The straight line Au-Mof, f and the return path from the revolution 2 are M with respect to each axis X, y.
の方向がリミットスイッチb 、b によっ
て定められるのe X2 ey2
で、直接機械中心鳩に対する方向識別のための装置を用
いて定められる。The direction of e X2 ey2 is determined by the limit switches b , b with the aid of a device for directional identification directly relative to the machine center dove.
戻り経路の制御は補間なしでも行なうことができる。Control of the return path can also be performed without interpolation.
そのとぎ、正確な停止を保証するため、リミットスイッ
チbeX2..2/2−4および e Y2.2/2−
4により中心の手前で早送りから遅送りに切換られる。Then, to ensure accurate stopping, limit switch beX2. .. 2/2-4 and e Y2.2/2-
4 switches from fast forwarding to slow forwarding before the center.
「軸頭フライス削り」の工具戻りの場合と同じ方法で、
本発明にもとづき「側板フライス削り」の戻り経路に対
しては、補間要素による軸の制御の代りに、第3a図に
示す方向検知による機械中心M。In the same way as when returning the tool for "shaft head milling",
According to the invention, for the return path of the "side plate milling", instead of controlling the axes by interpolation elements, the machine center M is determined by direction sensing as shown in FIG. 3a.
に向っての直接制御を行なうことができる。この直接戻
り経路は公転の終了時の標準戻り経路として入り、その
とき公転軌道の終点を知らせる比較要素が「方向検知制
御」への切換えを行なう。It is possible to directly control the This direct return path is entered as the standard return path at the end of the revolution, at which time the comparison element that signals the end point of the revolution path switches to the "direction sensing control".
非常後退経路ボタンもまた、直線または任意の公転軌道
内から直接「方向検知」制御に結合されその原軸x/y
は機械中心の方向へ動く。The emergency reversal path button is also coupled to a direct "direction sensing" control from within a straight line or any orbit and its original axis x/y.
moves toward the center of the machine.
リミットスイッチbex2−2 /2−4およびは、b
e Y2−2/2−4 6 X2−1 /2−3
およびe Y2−1 /2.3によってM。Limit switch bex2-2/2-4 and be Y2-2/2-4 6 X2-1/2-3
and M by e Y2-1 /2.3.
に正確に停止させるために、中心の手前で遅送りへの速
度切換えを行なう。In order to stop accurately, the speed is switched to slow feed before the center.
「切込みおよび公転フライス削り」の行程を進む速度に
対しては若干の調節が必要である。Some adjustments are required to the speed at which the "infeed and revolution milling" strokes are progressed.
半径方向早送り行程は原則としてできるだけはやい速度
たとえばv = 3000 rran/ minで進
められるべきである。The radial rapid traverse stroke should in principle be carried out at the fastest possible speed, for example v = 3000 rran/min.
半径方向の送りはたとえば電位差計またはブロック回路
により調整可能である。The radial feed can be adjusted, for example, by means of a potentiometer or a block circuit.
送り速度V。1゜Vo2に対しては、30〜60 rr
an/ m inに設定した別の回路が備えられている
。Feed speed V. 30-60 rr for 1° Vo2
Another circuit is provided which is set to an/min.
この回路は強制的に、部分送り経路X2.1 / y2
−tまではvol 1 X2−!2/y2.2までは■
。This circuit forces the partial feed path X2.1/y2
-t up to vol 1 X2-! ■ Until 2/y2.2
.
2を与える。公転フライス削りに対しても同様に、速度
Vを300〜3000rIrm/minの範囲に設定す
るための手動スイッチが用いられる。Give 2. For revolution milling, a manual switch is likewise used to set the speed V in the range 300 to 3000 rIrm/min.
さらに以下に述べるような公転速度V の自動的変化が
行なわれる。Furthermore, the revolution speed V 2 is automatically changed as described below.
速度制御のために本発明ではなお、いわゆるレベル回路
が設置されている。For speed control, a so-called level circuit is also provided in the invention.
これによって現在の送り速度および公転フライスの速度
の設定値を、たとえば100%から50係まで下げるこ
とが可能である。This makes it possible to lower the current set values of the feed rate and the speed of the revolving milling cutter, for example, from 100% to a factor of 50.
このスイッチは操作に適した手の届く位置にあり、フラ
イス加工中の音による速度制御に役立てられる。The switch is conveniently located within easy reach and is useful for audible speed control during milling.
指示速度の決定は補間要素および計算機のビート周波数
の調整によって行なわれ、一方半径方向速度の軸速度■
、■ への比例分割は普通の方y
法で補間要素によって行なわれる。Determination of the indicated speed is done by adjusting the interpolation element and the beat frequency of the calculator, while the axial speed of the radial speed ■
, ■ is performed by interpolation elements in the usual way.
これはまず、単位時間に軸当りに発生するパルスの数か
ら定められる基本速度を軸駆動装置に与える。This first gives the shaft drive a basic speed determined from the number of pulses generated per shaft per unit time.
同時に補間要素を介してこの基本速度は、実際値検知器
を用いて位置調整によって修正される。At the same time, via an interpolation element, this basic velocity is corrected by means of a position adjustment using the actual value detector.
軸X、yは共にパルスによって制御されるので、計算機
に対するビート速度は停止回路の目標値’If@/rn
Inより大きくなければならない。Since the axes X and y are both controlled by pulses, the beat speed for the computer is the target value of the stop circuit 'If@/rn
Must be greater than In.
そのため半径方向の切込経路に対しては、早送り速度■
、送り速度■。Therefore, for the cutting path in the radial direction, the rapid traverse speed is
, feed rate■.
1/VO2はX、y方向の和とRの比だけ −角β に
よって倍率は1〜1.4になる −犬きくシ、同様に公
転フライス削りの場合も■ に対して倍率?=1.27
だけ犬きくしなければならない。1/VO2 is just the ratio of the sum of the X and y directions and R. - The magnification is 1 to 1.4 depending on the angle β. - Similarly, in the case of orbital milling, is the magnification for ■? =1.27
Only dogs have to listen.
このことは本発明の特別の実施方式に従い、目標値とし
て定められた設定値■。This is the set point ■, which is determined as a target value in accordance with a special implementation of the invention.
、Vo、vuに上述の倍率を乗じ、まず初めに周波数決
定のためのビート発生器に送ることによって実行される
。, Vo, vu are multiplied by the above-mentioned multiplier and first sent to a beat generator for frequency determination.
Au−公転軌道の出発点/終点から鳩=機械中心への普
通の後退経路(第11a図)、ならびに公転用2から軸
中心Z。Au - the normal backward path from the start/end point of the revolution trajectory to the pigeon = machine center (Fig. 11a), and from the revolution 2 to the axis center Z.
および機械中心鳩への非常後退経路は、補間要素に再準
点を与えることによって制御されるが、これもまた、半
径方向早送りに対する軸速度を指定する。and the emergency retraction path to the machine center dove is controlled by providing a re-point to the interpolation element, which also specifies the axis speed for radial rapid traverse.
この場合、経路許容誤差を小さくするため軸中心Z。In this case, the axis center Z to reduce the path tolerance.
への後退はデジタル前置回路、早送り一遅送りを通じて
実行される。The backward movement is carried out through a digital front-end circuit, fast forward and slow forward.
機械中心へ戻る場合は、リミットスイッチによって正確
な停止位置に到達するように、各方向に応じた中心リミ
ットスイッチb f、KeX2.2
いしbex2−4 / e Y2−2 ”いしb
により
e y2・4
って作動せる遅速り切換え回路が働く(第3a〜30図
参照)。When returning to the center of the machine, set the center limit switch according to each direction so that the limit switch reaches the correct stop position.
The slow/speed switching circuit operates as ey2.4 (see Figures 3a to 30).
本発明の別の実施方式によれば、後退切換えスインチは
数値−(補間要素)−制御とは独立に、直接方向検知回
路(第3a〜30図)を介して働くので、各軸は即座に
中心鳩に向って動く。According to another implementation of the invention, the reversing switch works independently of the numerical-(interpolation element)-control via a direct direction sensing circuit (FIGS. 3a-30), so that each axis is immediately Move towards the center dove.
速度と同様第3a〜30図にもとづく方向検知回路から
各軸に非常に高い直流制御電圧が供給されるので、軸は
即座に中心に向って早送りで動く。As with speed, each axis is supplied with a very high DC control voltage from a direction sensing circuit based on Figures 3a-30, so that the axis moves instantaneously towards the center in rapid traverse.
中心の直前で各軸では早送り行程から、各方向に対する
リミットスイッチb または2.3ないex2・
l
しb または2.3により必要な精度、たとえey
2・1
ば許容誤差±0.01mmで停止するように調整した遅
送り行程に速度が下げられる。Immediately before the center, for each axis, from the rapid traverse stroke, limit switch b for each direction or 2.3 not ex2.
l Shib or the accuracy required by 2.3, even if ey
In 2.1, the speed is reduced to a slow feed stroke adjusted to stop within a tolerance of ±0.01 mm.
送り台Xおよびyの中心位置では、リミットスイッチb
/2.3ないしb /2−3 にe
X2−1 ey2−1よって、
これに付置した計数器Z 、Z が、作y
業開始のために再び制御された出発点にくるように、0
にされる。At the center position of feed bars X and y, limit switch b
/2.3 to b /2-3 to e
X2-1 ey2-1 Therefore,
The counters Z and Z attached to this are set at 0 so that they are again at the controlled starting point for starting the work.
be made into
さらに本発明の別の実施方式によれば、切込みは原則と
してクランクアームの長径の部分から行なわれる(第7
a図)。Furthermore, according to another embodiment of the present invention, the incision is made in principle from the longer diameter portion of the crank arm (the seventh
Figure a).
これによって、とくに公転フライス削りに対しても、フ
ライスに加わる負荷が一様になる(第9a図)。This results in a uniform load on the milling cutter, especially for revolution milling (FIG. 9a).
このためには送りに対して2種の速度に設定できること
が必要である。For this purpose, it is necessary to be able to set two different speeds for the feed.
公転速度制御を第13a図に示す。The revolution speed control is shown in Fig. 13a.
高速で行なわれる公転フライス削りに対しては、公転の
間に必要な速度の切換えを自動的に行なうことが可能で
あり、そのため本発明において実施されているように運
転の間は、360°の公転に対しては常に等しい負荷が
クランクアームに課せられる。For revolution milling carried out at high speeds, it is possible to automatically perform the necessary speed changes during the revolution, so that during operation, as implemented in the present invention, 360° An equal load is always placed on the crank arm for revolution.
この負荷レベルは本発明の別の実施方式にもとづき次の
ように定められている。This load level is determined as follows based on another implementation method of the present invention.
公転角度 O−30° 速度Vu1
30 − 120° ■u2
120 − 210 V、3
210 − 255° ■u4
255 − 300° Vu5
300 − 360° ■uに
の角度は主として刃物台(フライス)に取付けられた刃
の数に従っている。Revolution angle O-30° Speed Vu1 30 - 120° ■u2 120 - 210 V, 3 210 - 255° ■u4 255 - 300° Vu5 300 - 360° ■The angle of u is mainly attached to the tool post (milling cutter) according to the number of blades.
ここで0°は出発点、すなわち公転フライス削りに対す
る象限円2上の点A に相当する。0° here corresponds to the starting point, ie point A on quadrant circle 2 for the revolution milling.
6種類の速度v 〜V の設定のために、個ul
06
個に300〜30000Trml/minの間の値に設
定できる電位差計またはブロック回路が用意されている
。For the setting of six types of speeds v ~ V, the individual ul
A potentiometer or block circuit is provided that can be set to a value between 300 and 30,000 Trml/min.
第13a図にもとづ〈実施方式の場合はβ −〇である
。Based on FIG. 13a, in the case of the implementation method, β −0.
この場合は速度出発角γは角β=0さ等しくなるが、一
方m13b図ではβ −72゜である。In this case, the velocity departure angle γ is equal to the angle β=0, whereas in the m13b diagram it is β −72°.
この場合は72°が公転出発点二〇°に対応する。In this case, 72° corresponds to the revolution starting point of 20°.
第13a図において公転は点A で始まる。In Figure 13a, the revolution begins at point A.
ここでは0°−0° I=V1である。Here, 0°-0° I=V1.
■2〜■6の速度が公転円上で与えられる。Speeds from ■2 to ■6 are given on the orbital circle.
速度角γは偏角βと同様に象限角γ に換算ぎ払その正
弦値が記憶される。Like the argument angle β, the velocity angle γ is converted into a quadrant angle γ and its sine value is stored.
その際角β はγ の値の決定に関与する。The angle β then takes part in determining the value of γ.
このことは、し公転」作業経路の間に角γ を求め、そ
れによって対応した速度回路での切換えを行なうことを
可能にする。This makes it possible to determine the angle γ between the revolution and revolution working paths and thereby carry out a corresponding changeover in the speed circuit.
第13b図は角β =72°の場合の角度γ1〜γ6の
象限位置を示す。FIG. 13b shows the quadrant positions of angles γ1 to γ6 when angle β=72°.
第13c図は、■ から■ までの速度切換えを自動的
に選択するため、γ+β の和であるγ、1〜γ96の
象限位置にもとづくxおよびyの正弦値の識別を説明し
たものである。FIG. 13c illustrates the identification of the sine values of x and y based on the quadrant positions of γ, 1 to γ96, which is the sum of γ+β, in order to automatically select the speed change from ■ to ■.
象限■および■において<=sinγ 、象限Iおよび
■におq
ItlTz=sinγq7ある・
公転の間は一定であるこの正弦値は、記憶された角γの
正弦値と比較される。In quadrants ■ and ■ <= sin γ, in quadrants I and ■ q ItlTz = sin γ q7. This sine value, which is constant during the revolution, is compared with the stored sine value of the angle γ.
同じ値の場合は第13c図に示す比較要素Kから信号が
出さね、これに対応したv 〜■ に対する回路が作動
する。In the case of the same value, no signal is output from the comparison element K shown in FIG. 13c, and the corresponding circuit for v~■ is activated.
(第13c図の下)。6種類の速度V 〜■ を設定す
るためOξu1 u(3
別個に300〜3000tra/ minの値に設定す
ることが可能な電位差計またはブロック回路が用意され
ている。(Figure 13c, bottom). In order to set the six speeds V~■, a potentiometer or block circuit is provided which can be set individually to a value of 300 to 3000 tra/min.
角γ。Angle γ.
〜γ6の指数は計算機Nで計算されるが、これは第13
c図にあわせて59ページに付記した。The exponent of ~γ6 is calculated by computer N, which is the 13th
A note was added on page 59 along with figure c.
この表は6つのコラムから成る。計算機Aのコラム1に
は公転速度に対する角度γの値と、それに対する速度段
階V1〜■6が与えられている。This table consists of six columns. In column 1 of computer A, the value of angle γ with respect to the revolution speed and the corresponding speed stages V1 to 6 are given.
この角度に、コラム2の上欄で与えられた角β(行b)
が、下に示す行Cで合計されている。This angle is given by the angle β (row b) in the upper column of column 2.
are summed in row C shown below.
合鼾角が360°より大きい場合に限り、次の行dで3
60°だけ引かれる。3 in the next row d only if the snoring angle is greater than 360°.
It is pulled by 60°.
次の行eでは象限角(β+γ)−γ が求められている
。In the next line e, the quadrant angle (β+γ)-γ is determined.
この角度に対して、次に最後の行fでコラム3の指数が
まとめで示されている。For this angle, the index in column 3 is then summarized in the last row f.
ここで1番目の指数は軸Zにおける軸頭の位置を示し、
そのためコラム3に示す1番目のクランクピンは第1指
数1をもつ。Here, the first index indicates the position of the shaft head on axis Z,
Therefore, the first crank pin shown in column 3 has a first index of 1.
第2の指数は行eから引用され、速度変化を行なう場合
に、フライス中心が計算上でどの象限にあるかを指示す
る。The second index is taken from line e and indicates in which quadrant the milling center is calculated to be when making speed changes.
行eによる象限角γ には、たとえば第1象限が適用さ
れ、さらにこれに対応する正弦値が計算値のメモリーか
ら引用され(小数点以下3桁で)、3〜5桁の数として
この指数が与えられている。For the quadrant angle γ according to line e, for example, the first quadrant is applied, the corresponding sine value is also taken from the memory of the calculated values (with 3 decimal places), and this exponent is written as a number with 3 to 5 digits. It is given.
各水平列ではγ。γ in each horizontal column.
〜γ6がその列lこ相当する指数を示す計算性0〜fを
もつ。~γ6 has a computability of 0 to f indicating an index corresponding to the column l.
ここでは角β−0゜120.240°の3気筒の軸を例
としてコラム3.4.5に示すが、6気筒の軸の場合は
水平方向にさらに3つのコラム6.7.8が必要である
。Here, a 3-cylinder axis with an angle β-0° 120.240° is shown in column 3.4.5 as an example, but in the case of a 6-cylinder axis, three more columns 6.7.8 are required in the horizontal direction. It is.
第13c1図に示す計算機の工程は、まず最初に用いら
れる指数を各コラムの最下段の列に記入するようにして
構成され、そのため運転時は下から上に読みとられる。The process of the calculator shown in FIG. 13c1 is constructed so that the index to be used first is entered in the bottom row of each column, so that during operation it is read from bottom to top.
この指数は表に示す順に下に向ってシフトレジスタBに
読みとらヘ ここから比較要素Cに集められる。These indices are read downwards into shift register B in the order shown in the table, and from there are collected in comparison element C.
公転の間、軸x、yの運動は計数器Z /Zに連続的
に数値で記録される。During the revolution, the movements of the axes x, y are continuously recorded numerically in the counter Z/Z.
この値は第13c図のグループDに対応して、除算器に
おいて公転円の半径で割られ、それによって両軸の座標
円2における瞬間位置での角度γ の正弦値が得られる
。This value, corresponding to group D in FIG. 13c, is divided in a divider by the radius of the revolution circle, thereby obtaining the sine value of the angle γ at the instantaneous position in the coordinate circle 2 of both axes.
除算器りで得られたこの正弦値は続いて比較要素Cに、
すなわち比較要素Cの最後の3つの場所に与えられる。This sine value obtained by the divider is then sent to comparison element C,
That is, it is given to the last three locations of comparison element C.
同様にブロック回路から、移動した際に加工すべきクラ
ンクピン、たとえば第1のピン−1の位置が、比較要素
の最初の場所に与えられる。Similarly, from the block circuit, the position of the crank pin to be processed when moved, for example the first pin-1, is given to the first location of the comparison element.
次に、フライス中心が現在どの象限Eこあるかを示すよ
うに保持し続けられるところの象限計数器Z の値が、
比較要素Cの第2の場所に入れられる。Next, the value of the quadrant counter Z, which is kept to indicate in which quadrant E the center of the milling cutter is currently located, is
It is placed in the second location of comparison element C.
指数が11000であるならば、第1のクランクピンが
角β−〇−第1象限=sin 0.000に相当する。If the index is 11000, the first crankpin corresponds to the angle β-〇-first quadrant=sin 0.000.
この場合は比較要素Cが信号を発し、第13C図に示す
ステップ計数器Eを通してブロック回路Fに導かれる。In this case, the comparison element C emits a signal which is routed to the block circuit F through the step counter E shown in FIG. 13C.
それをこよって第1の電位差計(1・1)が作動し、計
算速度のためのビート発生器T の周波数が決定される
(図のブロックG)。Thereby the first potentiometer (1.1) is activated and the frequency of the beat generator T for the calculation speed is determined (block G of the figure).
計数器Eは同時に、コラム3の次の指数
(11500)を比較要素に与えるところのシフトレジ
スタBに命令を与える。Counter E simultaneously commands shift register B which provides the next index of column 3 (11500) to the comparison element.
本発明にもとづくこのような計装により、「公転」作業
の間にプログラムに組込まれた角度γ9を見出し、同時
にそれに対応する速度スイッチの切換えを行なうことが
可能である。With such an instrumentation according to the invention, it is possible to find the programmed angle γ9 during the "revolution" operation and at the same time to carry out the corresponding changeover of the speed switch.
このようにフライス公転の間に6種の速度段階がすべて
実行される。All six speed stages are thus carried out during the revolution of the milling cutter.
次の軸頭に移る場合は指数が1から2に変る。When moving to the next axis head, the index changes from 1 to 2.
この時は同様にブロックA1すなわち計算機で、角β−
120のコラム4に示す指数が用いられる。At this time, similarly, in block A1, that is, the calculator, the angle β-
The index shown in column 4 of 120 is used.
クランクアームのフライス削りの場合は、ピンのフライ
ス削りの場合とよく似た方法で、曲線手軽r ’cl’
いしRに応じて周速度が変えられる。For milling the crank arm, use a method very similar to that for milling the pin, using the curve easy r 'cl'
The circumferential speed can be changed depending on the wheel R.
この場合も周速度■ の等しいことが望まれるたハ
W
軌道曲線でのフライス中心の速度■Buに対して次の関
係が得られる。In this case as well, it is desirable that the circumferential speeds ■ be equal.
W The following relationship is obtained for the velocity of the center of the milling cutter on the trajectory curve, ■Bu.
たとえばV =600mm/min、r=22、W
R=112の場合は■ の値は3000m++u1
Bul
/minとなる。For example, if V = 600mm/min, r = 22, and W R = 112, the value of ■ is 3000m++u1
Bul/min.
第2の場合としてR−94、Ro2=40では■ は
255 rrvn/ m inとなる。In the second case, when R-94 and Ro2=40, ■ becomes 255 rrvn/min.
u2
したがって電位差計には■ 、■ がセuIBu
2
ットされるが、この値が計算値と照合さへ 曲線計数器
ZBによって選び出される。u2 Therefore, the potentiometer has ■ and ■.
2, and this value is compared with the calculated value and selected by the curve counter ZB.
クランクピンならびにアーム加工lこ対するフライス速
度をディジタルで一定値として与えること、および周速
度を計算機で定めることは推奨できない。For crank pin and arm machining, it is not recommended to give the milling speed as a constant digital value and to determine the circumferential speed using a computer.
ピンおよびアームの各曲線に対しては、個々の電位差計
によって作業を、フライスの状態、材料の性質により良
く、正しく合わせることができる。For each curve of the pin and arm, an individual potentiometer allows the operation to be better and more accurately adapted to the milling conditions, material properties.
クランクジャーナルまたはクランクピンの標準の作業工
程が終了すると、加工すべき軸頭の数に対応したセレク
タースイッチW の位置によつ a
て、工具を装備した門形コラムが次の横送りために移動
しているかどう力\ あるいは工具を交換できる出発点
に後退しているかどうかが調べられる。When the standard working process of the crank journal or crank pin is completed, the portal column equipped with the tool is moved for the next traverse feed, depending on the position of the selector switch W corresponding to the number of shaft heads to be machined. It can be checked whether the tool is being used or not, or whether it has retreated to a starting point where the tool can be replaced.
セレクタースイッチは機械によって最大限加工可能な軸
頭の数だけ配備されている。Selector switches are provided as many as the maximum number of shaft heads that can be machined by the machine.
「フライスの種類」により指定さへ作業状態:1クラン
クジヤーナル、■クランクピン、■クランクアームに関
係するさらに別のセレクタースイッチWFovによって
合わせられるところの、アームのフライス加工の場合は
、軸頭ごとに軸頭数セレクタースイッチZZによって、
同じ軸頭の第2のアームへ移動すべきか、または次の軸
頭の最初のアームへ移動すべきかを制御盤が識別する。Working status specified by "type of milling cutter": 1 Crank journal, ■ Crank pin, ■ Further selector switch related to crank arm By the shaft number selector switch ZZ,
The control board identifies whether to move to the second arm of the same shaft head or to the first arm of the next shaft head.
軸頭の第1の側板から第2の側板への移動行程に対して
はブロック回路が具備されており、その値は、側板1か
ら側板2への曲りの数Zkを数えるところの特別の計数
器Zstにセットされる。A block circuit is provided for the movement of the shaft head from the first side plate to the second side plate, the value of which is a special counter that counts the number of bends Zk from side plate 1 to side plate 2. The device is set to Zst.
それに対して軸計数器ZZは側板1までの次の軸頭位置
に対する絶対値を記録する。In contrast, the shaft counter ZZ records the absolute value for the next shaft head position up to the side plate 1.
第14〜17図において、工作物に平担部分や凹面がで
きるのを本発明にもとづく電子機器によって防止する方
法を説明する。14-17, a method for preventing flat or concave surfaces on a workpiece by means of an electronic device according to the invention will be described.
平担部分および凹面は2つの過程により、すなわち軸を
逆転する際の駆動装置の応答時間と、軸の穴および/ま
たは駆動装置の機械の遊びにより発生する。Flats and concavities are caused by two processes: the response time of the drive when reversing the shaft, and mechanical play in the bore of the shaft and/or the drive.
切込の際は、この運動の終了時に軸は常に遅送り行程に
切換えられる、(約o、 1am/ S )。When cutting in, the axis is always switched to a slow stroke at the end of this movement (approximately o, 1 am/S).
それゆえ公転に切換えた場合、2つの駆動装置は設定し
た周速度V まで加速される。When switching to revolution, the two drives are therefore accelerated to the set circumferential speed V 2 .
そのためこの場合は応答時間は無視でき、切込みから公
転に移る場合は遊びのみが考慮される。Therefore, the response time can be ignored in this case, and only the play is considered when moving from cutting to revolution.
すなわち、象限が変化する場合の平面および凹面の発生
を防ぐため、軸フライス盤の制御用として、象限が変化
した場合にすぐ切換えられるところの機械軸制御のため
の目標値が、前もってセットした量だけ減らされ、円弧
補間のためのこの軸の計算値は変化しないような、電子
回路が備えられている。That is, in order to prevent the occurrence of flat and concave surfaces when the quadrant changes, the target value for the machine axis control, which can be switched immediately when the quadrant changes, is set by a preset amount for controlling the axis milling machine. An electronic circuit is provided such that the calculated value of this axis for circular interpolation remains unchanged.
軸(第14図の軸X)は、−他の側面で当ると回転軸お
よび駆動装置が停止する。When the shaft (axis X in FIG. 14) is struck on the other side, the rotating shaft and drive stop.
この軸(第14図の軸X)が逆転している間は、もう一
方の送り台(第14図ではy)はバスから公転軌道へ同
じ方向で進みその正味の速度を高めることが可能である
。While this axis (axis be.
これによって遊びa(AからCまで)のふんが除かれる
まで、公転内から距離δだけ(第14図でBからDまで
進む)外れて進むことになる。This causes it to move away from the revolution by a distance δ (proceeding from B to D in Figure 14) until the feces of the play a (from A to C) are removed.
公転内からのこのずれは軸に深さがCで幅が約4δの平
担部分をつくる。This deviation from within the revolution creates a flat section on the axis with a depth C and a width of about 4δ.
ここで深さCは点りからFまでの距離に相当する。Here, the depth C corresponds to the distance from the dot to F.
第14図において0はフライス中心、Rは公転生径、R
Fはフライス半径、R2は軸半径である。In Fig. 14, 0 is the milling center, R is the revolution radius, R
F is the milling radius and R2 is the shaft radius.
Fで示した矢印はフライスの運動方向を示す。偏角β
を30°とする。The arrow marked F indicates the direction of movement of the milling cutter. Declination angle β
is 30°.
点線U′は修正なしの公転内の経路を示し、円弧Uは修
正した公転内を示す。The dotted line U' shows the path within the uncorrected revolution, and the arc U shows the path within the corrected revolution.
ハツチングを施した部分は平担個所を表示し、その際フ
ライス曲線上の点B’、D’、Fvは公転円上の点B、
D、Fに対応する。The hatched areas indicate flat areas, and points B', D', and Fv on the milling curve are points B', D', and Fv on the revolution circle, respectively.
Corresponds to D and F.
ここで発明者は、幅と深さで決められる平担部分の大き
さは切込から公転に変化する際の軸X。Here, the inventor believes that the size of the flat portion determined by the width and depth is the axis X when changing from cutting to revolution.
yの速度には依存せず、両者の速度■ と■ のx 比に依存することを見出した(第15図参照)。It does not depend on the speed of y, but the speed of both ■ and ■ x It was found that it depends on the ratio (see Figure 15).
■ を周速度、β を象限角とすると
V =v ・cosβ 、V −v ・sinβx
u qyu q
■ さV の比は、以下に与える角度の場合にy
その下に示す値になる。If ■ is the circumferential speed and β is the quadrant angle, then V = v ・cosβ, V −v ・sinβx
u qyu q ■ The ratio of V is the value shown below y for the angles given below.
角度 ft5r 3o°45°60° 72°89゜
vxi 1111.7357
y、57 3 1.7 1 1 1 1
本発明の別の実施方式によれば、逆転される軸(第15
図においては軸X)の行程の誤差は、遊び、したがって
aだけ縮められる。According to another implementation of the invention, the axis to be reversed (15th
In the figure, the error in the travel of axis X) is reduced by the play and thus by a.
たとえばβ一18°で切込む場合、aはXB□8・から
Xv□80までの距離である。For example, when cutting at β-18°, a is the distance from XB□8· to Xv□80.
たとえばX Oで経路がずれるとき軸Xは18 静止しているが、他方軸yは点y oまでさ18 らに動く。For example, when the path deviates at X O, the axis X is 18 It is stationary, but the other axis y is up to the point y o18 move further.
これによって規準計算値y8が移され、軸yも命令「そ
の場所に到着」を出す。This causes the reference calculation value y8 to be transferred, and the axis y also issues the command "Arrived at location".
それから両軸の周速度は切換えられ、同時に軸Xの方向
が変えられる。Then the circumferential speeds of both axes are switched and the direction of axis X is changed at the same time.
軸Xの送り台は遊びの補償が行なわれるまでなお停止し
続ける。The carriage of axis X remains stationary until the play is compensated for.
この時間に送り台yは点y Oまで行過ぎ量δだけ
さらに進み、この18
点で両送り台は公転軌道を動くことになる。During this time, the feed carriage y further advances by an overtravel amount δ to the point yO, and at this point 18, both feed carriages move on the orbit.
したがって本発明によると、遊びaの値は機械の遊びの
軸Xおよびyに対する短縮量に相当する。According to the invention, the value of the play a therefore corresponds to the amount of shortening of the play of the machine relative to the axes X and y.
それにもかかわらずこの値は機械に固有の値である。Nevertheless, this value is machine-specific.
これは軸径と作業速度には依存しない。したがって軸径
あるいは種々の速度に対してaの値を新たに計算したり
、新たに調整する必要はない。This is independent of shaft diameter and working speed. Therefore, there is no need to newly calculate or adjust the value of a for the shaft diameter or various speeds.
象限が変る場合、その時に1つの軸は切換わるが、別の
軸はまた高速度で動き続ける。If the quadrant changes, then one axis switches, but the other axis also continues to move at high speed.
そのためこの場合は切込みの場合に対して、逆転すべき
軸の行き過ぎが位置誤差となり、その結果同様に公転用
から外れる。Therefore, in this case, compared to the case of cutting, the overshoot of the axis to be reversed results in a position error, and as a result, it also deviates from the rotation.
これにサイリスクおよびモータが0を通って逆転する場
合の遊び時間が加わる。Add to this the risk and idle time when the motor reverses through zero.
逆転軸の初速は機械のデータの範囲内で1〜2trrm
/ Sをほとんど超えることはないため、このむだ時間
は合計で約0.050秒以下に抑えることが可能である
。The initial speed of the reversing shaft is 1 to 2 trrm within the range of machine data.
/S, so this dead time can be suppressed to about 0.050 seconds or less in total.
ここで周速は600〜3000rrm/min公転直径
は40〜200m、遊びは0.03〜0.06mmとし
た。Here, the circumferential speed was 600 to 3000 rrm/min, the revolution diameter was 40 to 200 m, and the play was 0.03 to 0.06 mm.
このむだ時間は、逆転しない軸をさらに進めることにな
り、これが遊びすなわちblの大きさに相当する。This dead time causes the axis that does not reverse to advance further, and this corresponds to the amount of play, that is, bl.
(第16図参照)切換え点を点C(回転軸上の凹部)に
向って距離町だけさらに後退させることによって、b2
のalに対する三角形の関係に応じて、逆転軸の全速運
転が始まると両送り合は先に計算した公転用にくるよう
になる。(See Figure 16) By moving the switching point further back by a distance toward point C (the recess on the rotation axis), b2
According to the triangular relationship with respect to al, when full speed operation of the reversing shaft starts, both feeds come to correspond to the previously calculated revolution.
第16図においてaは遊び、bは行き過ぎ量A−B、
blはむだ時間行き過ぎ量B−D1 b2は全時間行
き過ぎ量C−E(短縮目標値の位置)、Gは短縮のそう
入点、alはb2に対応するA−Cの短縮量である。In Fig. 16, a is play, b is overshoot amount A-B,
bl is the dead time excess amount B-D1 b2 is the total time excess amount CE (position of the shortening target value), G is the starting point of shortening, and al is the shortening amount of A-C corresponding to b2.
予め与えられた機械のデータから距離a1の計算を行な
った結果、遊びを含めて0.04〜0.2咽(遊びは0
.3 tran )となった。As a result of calculating the distance a1 from the machine data given in advance, it is 0.04 to 0.2 inches including play (play is 0).
.. 3 tran).
粗調節はむだ時間の測定によって容易に計算される。Coarse adjustment is easily calculated by measuring dead time.
微調節はフライス加工後の軸を測定して行なわれる。Fine adjustments are made by measuring the shaft after milling.
切込量の設定値は、直線および円弧補間要素に対しては
変化させてはならないので、計算値で変える必要のない
ように注意しなければならない。The set value of the depth of cut must not be changed for linear and circular interpolation elements, so care must be taken to avoid changing the calculated value.
実際値は常に駆動部の実際の位置と一致しなければなら
ないので、これを変えることは望ましくない。Since the actual value must always correspond to the actual position of the drive, it is undesirable to change this.
第17図にはこの難点を避けるための解決策が示されて
いる。FIG. 17 shows a solution to avoid this difficulty.
計算機Rの出力端にあるX、yに対する位置目標値計数
器Z8から減算器Sを通じ、修正値だけ減じた値が比較
要素に3に送られる。A value subtracted by a correction value is sent from a position target value counter Z8 for X and y at the output end of the computer R to a comparison element 3 through a subtractor S.
一方、比較要素に3は現在値計数器Z、とも接続されて
おり、こ!
の2つの比較すべき値が一致した場合は信号「その場所
に到着」(信号K。On the other hand, the comparison element 3 is also connected to the current value counter Z, and this! If the two values to be compared match, the signal "arrived at the location" (signal K).
が発せられ、公転への切換えが実行される。is emitted, and the switch to revolution is executed.
論理回路L1を介して、象限1/I!こおける切込作業
Hの場合、値aが軸Xの目標値[遅送りX2−3Jから
差引かへ他方、象限M/PIの場合は、この値が軸yの
目標値「遅送りy2−3 Jから差引かれねばならな
い。Through logic circuit L1, quadrant 1/I! In the case of the cutting operation H in the quadrant, the value a is the target value of the axis X [subtracted from the slow feed 3 Must be deducted from J.
公転の場合はさらに別のブロック回路によって、象限I
/Hにおける値y、の短縮量および、象限II/IVに
おける値X5の短縮量であるところの値a1が象限変化
Wの際に与えられんここでは直線補間の場合も円弧補間
の場合も同じ位置−目標値−計数器が使用されることを
前提としている。In the case of revolution, another block circuit is used to determine quadrant I.
The value a1, which is the shortening amount of the value y in /H and the shortening amount of the value - target value - assumes that a counter is used.
検算すべき誤差の外にもフライス作業の動的作用を補償
すべきであるため、このブロック回路を助けとして正し
い値を探ることが可能である。Since, in addition to the errors to be checked, the dynamic effects of the milling operation also have to be compensated for, it is possible to find the correct value with the aid of this block circuit.
切込み作業の場合に、両軸が「その場所に到着(KO)
Jを知らせ、公転が始まった瞬間に値aは0になる。In the case of cutting work, both axes “arrive at the location (KO)”
J is notified, and the value a becomes 0 at the moment the revolution begins.
公転の場合には、象限角lこおいて同様に命令「その場
所に到着(KO) 、Jまず最初に実行される:しかし
ながらこれは逆転軸に対しては停止命令として働く。In the case of a revolution, in the quadrant angle l, the command ``Arrived at location (KO), J'' is also executed first; however, this acts as a stop command for the reversal axis.
運動を続ける軸が円の中心に達した瞬間に、すなわち値
が0になった場合、逆転スべき軸が反対方向に切換えら
れる。As soon as the moving axis reaches the center of the circle, ie the value becomes 0, the axis to be reversed is switched in the opposite direction.
しかし、遊びによるずれがある場合は、その軸の送り台
が最初に働く。However, if there is a deviation due to play, the feed bar for that axis will work first.
その際a1の値が0になる。以下に本発明の種々の実施
の態様を別記する。At this time, the value of a1 becomes 0. Various embodiments of the present invention will be separately described below.
1、工作物が静止し、工具が2つの座標方向に可動な送
り台を介して中心のずれた工作物に対して任意の角度で
動き、そのとき軸頭および側板の加工のために計算で求
めた運動が直線と円弧に分解さべ さらに数値制御され
た運動が軸に沿って実行され得ることを特徴とする、と
くにクランク軸加工のための軸フライス盤。1. When the workpiece is stationary and the tool is moved at an arbitrary angle to the off-centered workpiece via a feed table movable in two coordinate directions, then the calculation for machining the shaft head and side plate is Axial milling machine, in particular for crankshaft machining, characterized in that the determined motion can be resolved into a straight line and a circular arc, and further numerically controlled movements can be carried out along the axis.
2、数値制御に必要なすべての基準点に対する工作物の
設計図数値、すなわち直交送り台の両座標軸(XtY軸
)の基準点と、送り台の軸方向運動(2軸)に対するデ
ータをすべて与えることによって計算して、補間要素ま
たは/および距離制御要素に送り、プログラムに従って
決定するところの、単一目的の計算機またはコンピュー
タを装備することを特徴とするところの上記第1項記載
の軸フライス盤。2. Provide all the workpiece blueprint values for all reference points required for numerical control, that is, the reference points for both coordinate axes (XtY axes) of the orthogonal feed table, and all data for the axial movement (two axes) of the feed table. Axial milling machine according to claim 1, characterized in that it is equipped with a single-purpose calculator or computer, which calculates and sends the calculations to the interpolation element and/or the distance control element and determines according to a program.
3、計算機に一定のプログラムが組込まれており。3. A certain program is built into the computer.
上記第2項にもとづき刻々変化する設計図数値と機械の
位置、および一定のプログラムによる計算数値から制御
値を計算することを特徴とするところの上記第2項記載
の軸フライス盤。The shaft milling machine according to item 2 above, characterized in that the control value is calculated from constantly changing design drawing values and machine positions based on item 2 above, and calculated values based on a fixed program.
4、クランクピン、クランクジャーナルおよびクランク
アームの設計図データ、その角速および距離がブロック
回路によって与えられることを特徴とするところの上記
第3項記載の軸フライス盤。4. The shaft milling machine according to item 3 above, wherein the design drawing data of the crank pin, crank journal and crank arm, their angular velocities and distances are given by a block circuit.
5、一平面内の工具送りのための直交送り運動に対して
、たとえばとくに長い軸のための切込公転フライス削り
に対して、Z軸方向の同時運動によって横送り公転フラ
イス削りが付加されることを特徴とするところの上記第
1項記載の軸フライス盤。5. To the orthogonal feed movement for tool feeding in one plane, for example to infeed revolution milling for particularly long axes, transverse revolution milling is added by a simultaneous movement in the Z-axis direction. The shaft milling machine according to item 1 above, characterized in that:
6、計算機によって必要な制御数値を計算する場合、工
作物の軸中心が機械の軸(Xおよびy)と一致するよう
に取付けられ、その際内刃フライスを使用する場合は、
初めの位置でフライス中心も機械中心と一致させること
を前提とすることを特徴とするところの上記第2項記載
の軸フライス盤。6. When calculating the necessary control values with a computer, if the workpiece is mounted so that the axis center coincides with the machine axis (X and y) and an internal milling cutter is used,
The shaft milling machine according to item 2 above, characterized in that the center of the milling cutter is also made to coincide with the center of the machine at the initial position.
7、設計図に示された角度を象限角に変換するところの
象限回路を計算機に装備したことを特徴とする上記第2
項記載の軸フライス盤。7. The second aspect of the above, characterized in that the computer is equipped with a quadrant circuit that converts the angle shown in the design drawing into a quadrant angle.
Axial milling machine as described in section.
8、象限回路がプログラム=ステップ回路と結合されて
いることを特徴とするところの上記第7項記載の軸フラ
イス盤。8. The axial milling machine according to item 7 above, characterized in that the quadrant circuit is combined with a program-step circuit.
9、象限角から象限円の直交座標におけるクランクピン
およびクランクアームの位置と、種々の加工過程:切込
み、軸方向運動を伴う/伴わない公転フライス削り、後
退および非常後退、距離x、yに対する士の符号、象限
角の正弦および余弦関数、および象限位置を象限計数器
で決定し、記憶するように象限回路が調整されているこ
とを特徴とするところの上記第7項に記載の軸フライス
盤。9. Position of crank pin and crank arm in Cartesian coordinates from quadrant angle to quadrant circle and various machining processes: depth of cut, revolution milling with/without axial movement, retraction and extreme retraction, calculation for distances x, y Axial milling machine according to claim 7, characterized in that the quadrant circuit is arranged to determine and store the sign of the quadrant angle, the sine and cosine functions of the quadrant angle, and the quadrant position with a quadrant counter.
10、クランクピンまたはクランクアームに対して与え
られた設計図角度が、象限回路によって比較要素を通じ
て象限角90° 、180° 。10. The blueprint angle given to the crank pin or crank arm is passed through the comparison element by the quadrant circuit to the quadrant angles 90° and 180°.
240° 、360°と比較され、その際O0は水平X
軸上の右側であり、反時計方向に象限が定められている
ことを特徴とするところの上記第9項に記載の軸フライ
ス盤。240° and 360°, where O0 is the horizontal
The shaft milling machine according to item 9 above, characterized in that the quadrant is defined on the right side of the shaft and in a counterclockwise direction.
11、計算機の電子式ステップ回路が、作業経路を正し
く進めるために、ブロック回路またはテープによって与
えられた各ステップに必要な設計図データを集め、加減
算による予備計算で半径を決定し、象限回路で定められ
たデータを1ないし若干の乗算器に入力し、これより工
具早送りに対する値(X1/y1)、切込量りに対する
(X2/y2)、公転に対する( x、/ ’/4 t
X5/ y5 )を計算基準点として直線および円弧補
間要素に与えることを特徴とするところの上記第9項に
記載の軸フライス盤。11. The computer's electronic step circuit collects the blueprint data required for each step given by the block circuit or tape, determines the radius through preliminary calculations by addition and subtraction, and calculates the radius in the quadrant circuit in order to proceed correctly on the work path. Input the specified data to 1 or several multipliers, and from this, the values for tool rapid feed (X1/y1), the value for cutting depth (X2/y2), and the value for revolution (x, / '/4 t
The axial milling machine according to item 9 above, characterized in that X5/y5) is given to the linear and circular interpolation elements as a calculation reference point.
12直線切込みの場合の移動距離Xおよびyに対する計
算機を補うために、補間要素からまたはXおよびy軸上
の「゛現在値」−検知器によって直接そのパルスを得る
ところの計数器 Z 。12 To supplement the calculator for the travel distances X and y in the case of a straight cut, a counter Z which obtains its pulses directly from the interpolation element or by the "actual value"-detector on the X and y axes.
Z が具備され、1その際:計数器(Z およびZ )
の値が機械中心鳩から機械軸・
(Xおよびy)までの距離に一致するように、早送り行
程の値(X1/y1)と送り行程(X2/y2)−が加
えられることを特徴とするところの上記第2項に記載の
軸フライス盤。Z is provided, 1 then: counter (Z and Z)
The value of the rapid feed stroke (X1/y1) and the feed stroke (X2/y2) are added so that the value of the machine matches the distance from the machine center dove to the machine axis (X and y). However, the shaft milling machine described in item 2 above.
13、作業経路がどの象限にあるかを制御盤で知ること
ができるように、ステップ回路と並列に象限調整と前進
回路のために別の計数器Z
が具備されていることを特徴とするところの上記第8項
に記載の軸フライス盤。13. A separate counter Z is provided for the quadrant adjustment and advance circuit in parallel with the step circuit so that the control panel can tell in which quadrant the working path is located. The shaft milling machine according to item 8 above.
14、計算で求めた全行程S −切込量が、比較要素に
よって、ImXに対丈る計数器Z 、ど軸yに対するZ
(ど常に加えられる部分行程の和(X1/ yl +
x2.2/ y2−2)と比較され、許容誤差を超過
した場合に機械の方向を修正するための修正信号が発せ
られることを特徴とするところの上記第13項に記載の
軸フライス盤。14. The total stroke S - the depth of cut obtained by calculation is determined by the comparison element, the counter Z that corresponds to ImX, and the Z for which axis y.
(sum of partial strokes added to (X1/ yl +
Axial milling machine according to claim 13, characterized in that x2.2/y2-2) is compared and a correction signal is issued for correcting the direction of the machine if the tolerance is exceeded.
15.2つの送り台(Xおよびy)の正しい中心で、あ
る(5機械のゼロ点Mo:が同時に象限円1、の中心で
もあることを特徴とするところの上記第6項に記載の軸
フライス盤。15. The axis according to item 6 above, characterized in that the correct center of the two feed tables (X and y) and the zero point Mo: of the machine (5) is also the center of the quadrant circle 1. milling machine.
16、数値制御とは独立な機械中心M。16. Machine-centered M independent of numerical control.
はまた、同時に方向検知装置の役割も果すリミットスイ
ッチとピンによって設定され得ることを特徴とするとこ
ろの上記第6項に記載の軸フライス盤。Axial milling machine according to claim 6, characterized in that the can be set by a limit switch and a pin, which also serve as a direction sensing device.
17、公転円(象限円2)の直径が、中心Z。17. The diameter of the revolution circle (quadrant circle 2) is the center Z.
=軸中心として与えられたデータ(Ru=Rp−R)か
ら計算さヘ その際M。= Calculated from the data given as the axis center (Ru = Rp - R), then M.
とZ。の距離が、軸の位置に対するXおよびyの計数器
を調節するために公転円において使用されるところの、
(X3/y3)で示されるゼロ点移動量であることを特
徴とするところの上記第6項に記載の軸フライス盤。and Z. where the distance is used in the revolution circle to adjust the x and y counters for the axis position,
The axis milling machine according to item 6 above, characterized in that the zero point movement amount is expressed as (X3/y3).
18、象限円2をフライス中心が公転する際に、補間要
素に与えられた基準点(X4/y4)が同時に計数器(
Z およびZ )(請求項口笛12゜17項)に設定
され、その際反時計方向の前進円弧補間の場合にこの計
数器が、作業経路の象限位置にしたがって、X5一円2
の半径R上の方向での計数器Z のX4の値、同時にy
。18. When the center of the milling cutter revolves around quadrant circle 2, the reference point (X4/y4) given to the interpolation element simultaneously reaches the counter (
Z and Z) (Claim Whistle 12-17), in which case in the case of counterclockwise forward circular interpolation this counter is set to
The value of X4 of the counter Z in the direction on the radius R of , and at the same time y
.
−Oの方向での計数器Z のy4の値が計数し、象限が
変る場合に、計数器(Z およびZ )が公転の間常に
加工すべき軸頭の中心Z。- The center Z of the shaft head that the counter (Z and Z) should always machine during the revolution, if the value of y4 of the counter Z in the direction O counts and changes the quadrant.
から機械軸(Xおよびy)までの距離と一致するように
、Z がRの値から0に、Z が0からxu
y
Ruの値を示すごとき方法により円弧補間要素からの各
々対応するXおよびyのパルスを得ることを特徴とする
ところの上記第12項に記載の軸フライス盤。Z from the value of R to 0 and Z from 0 to xu
13. Axial milling machine according to claim 12, characterized in that each corresponding X and y pulse from the circular interpolation element is obtained in such a way as to indicate the value of y Ru.
19、円弧補間要素により次の象限に移る前に、計数器
Z の数値が象限の位置によって0値または計算値Rと
、また計数器Z の数値も同様に比較要素こ比較さ払許
容誤差を超えた場合に障害信号か発せられることを特徴
とするところの上記第48項に記載の軸フライス盤。19. Before moving to the next quadrant by the circular interpolation element, the value of the counter Z is compared with the 0 value or the calculated value R depending on the position of the quadrant, and the value of the counter Z is also compared with the comparison element. 49. Axial milling machine according to item 48, characterized in that a fault signal is emitted if the limit is exceeded.
20、フライスが1回の公転を終った後に計算機が軸方
向運動を開始させ、フライスの公転運動と同時に付加さ
れる軸方向運動が実行され、軸方向運動の終端で完全に
1回転した後に軸に垂直な平面でフライスが戻されるご
ときZ方向のフライスの軸方向運動を付加することを特
徴とするところの、たとえば両側面に段を有する軸頭の
加工のための、上記第5項に記載の軸フライス盤。20. After the milling cutter completes one revolution, the computer starts the axial motion, and an additional axial motion is executed simultaneously with the revolution of the milling cutter, and at the end of the axial motion, after one complete rotation, the As described in item 5 above, for example for machining a shaft head with steps on both sides, the milling cutter is added with an axial movement of the milling cutter in the Z direction, such that the milling cutter is returned in a plane perpendicular to . axis milling machine.
21、軸方向送りを伴わず完全に1回転する公転運動に
加えて、同時に開始される軸方向運動を伴う完全な公転
運動が計算機(こプログラミングされていることを特徴
とするところの上記第20項に記載の軸フライス盤。21. In addition to the revolution motion of one complete revolution without axial feed, the complete revolution motion accompanied by the axial motion started at the same time is also programmed into the computer (No. 20 above). Axial milling machine as described in Section.
22 クランクアームの公転フライス削りのために、フ
ライス中心が現在どの公転曲線上にあるかを把握し、し
たがってその円弧の中心をも把握する、別の計数器Z
が象限回路に組込まれていることを特徴とするところの
上記第8項に記載の軸フライス盤。22. Another counter Z for revolution milling of the crank arm, which keeps track of which revolution curve the milling center is currently on and thus also knows the center of that arc.
9. Axial milling machine according to claim 8, characterized in that the axial milling machine is integrated into a quadrant circuit.
田、クランクアームの周辺が5つの円弧よりなり、第1
番目に加工すべき周辺円弧が半径の小さい円弧の角度の
半分角度を有し、切込は常にアームの長径方向に行なわ
れることを特徴とするところの上記第22項に記載の軸
フライス盤。The periphery of the crank arm consists of five arcs, the first
23. The axial milling machine according to item 22, wherein the peripheral arc to be machined has a half angle of the angle of the arc with the smaller radius, and the cutting is always performed in the long diameter direction of the arm.
冴、クランクアームの公転フライス削りの場合、角β
十小径アーム円弧の角度αの半分または/および角β
十大径アーム円弧(180°−α)の半分が90°より
犬れ?か小さいかの吟味が象限回路によって行なわれ、
β9+−! (90°では角ε1
β、+■(180°−α)〈90°では角ε2またはε
1〉90°の場合ε1−90°=ε3ε2〉90°の場
合ε2−90°=ε4
を、公転フライス削りに対する基準点の設定のための計
算に用いることを特徴とするところの上記第22項に記
載の軸フライス盤。Sae, in the case of revolution milling of the crank arm, the angle β
Half of angle α and/or angle β of ten small diameter arm arcs
Is half of the ten large diameter arm arc (180°-α) more than 90°? The quadrant circuit examines whether β9+-! (At 90°, angle ε1 β, +■(180°−α) <At 90°, angle ε2 or ε
Item 22 above, characterized in that ε1-90°=ε3 in the case of 1>90°; ε2-90°=ε4 in the case of ε2>90° is used in the calculation for setting the reference point for revolution milling. Axial milling machine described in.
25、切込行程S の終了時にフライス中心は点W
A にあってアーム加工のための公転フライス削りが開
始されるが、その際円弧補間に対して必要な、各周辺曲
線の出発と終りの基準点X/yを含めて、必要な半径、
角度、符号、三角関数が計算機で計算されることを特徴
とするところの上記第23項に記載の軸フライス盤。25. At the end of the cutting stroke S, the center of the milling cutter is at the point W A and revolution milling for arm machining is started, but at this time, the starting and ending points of each peripheral curve, which are necessary for circular interpolation, are The required radius, including the reference point X/y,
24. The axial milling machine according to item 23, wherein the angle, sign, and trigonometric function are calculated by a computer.
26、象限回路と結合した象限計数器Z が公転フライ
スの間継続してフライス中心の象限位置を記憶し、機械
中心M。26. A quadrant counter Z coupled to a quadrant circuit continuously stores the quadrant position of the milling center during the revolution milling, and the machine center M.
への「後退」方向を示すX。yの符号を用意しているこ
とを特徴とするところの上記第1項に記載の軸フライス
盤。X indicating the "retreat" direction to. The shaft milling machine according to item 1 above, characterized in that a code for y is provided.
27、進行した公転曲線の番号が計数器ZBによって記
憶し、最後の曲線において終りの基準点(x/y)の値
になったこととあわせて、機械中心鳩への早戻りが開始
さへその方向が象限回路で定められることを特徴とする
ところの上記第16項に記載の軸フライス盤。27. The number of the revolution curve that has progressed is memorized by the counter ZB, and when the value of the final reference point (x/y) is reached on the last curve, a quick return to the machine center pigeon begins. Axial milling machine according to claim 16, characterized in that the direction is defined by a quadrant circuit.
28、直線または公転フライス削りからの「後退」およ
び「非常後退」命令の場合は、計数器および計算機は作
動せず、方向検知回路を用いて送り台x、yが直接中心
M。28. For "reverse" and "emergency retract" commands from linear or revolution milling, the counter and calculator are not activated and the direction sensing circuit is used to move the carriage x, y directly to the center M.
に進み、その際運動の終点で計数器Z 、Z がOにさ
れることを特徴とするところの上記第26項に記載の軸
フライス盤。27. Axial milling machine according to claim 26, characterized in that the counters Z 1 , Z 2 are set to O at the end of the movement.
29、戻りの終点において、運送り行程で接触するXお
よびy軸の精密リミットスイッチにより、計数器Z 、
Z が0にされ、これによって計数器の数値が機械軸(
Xおよびy)の位置に一致させられることを特徴とする
ところの上記第28項に記載の軸フライス盤。29. At the end of the return, the counter Z,
Z is set to 0, which causes the counter value to match the mechanical axis (
Axial milling machine according to claim 28, characterized in that it is adapted to coincide with the positions of x and y).
30、送り速度(VOIおよび■。30, Feed rate (VOI and ■.
2)の調整のめに分離さね、これに対応する送り行程で
強制的に作動する、公転フライス削りの速度V の調整
のための回路が、特別の回路と周速度V を自動的に変
化させるための他の手段を具備することを特徴とすると
ころの上記第1項に記載の軸フライス盤。2) A circuit for adjusting the speed V of revolution milling, which is separated for the adjustment and forcibly operates in the corresponding feed stroke, automatically changes the circumferential speed V with a special circuit. Axial milling machine according to item 1 above, characterized in that it is provided with other means for causing the rotation.
31、速度調整機構に加えて、送り速度および公転フラ
イス削りの速度を一緒に制御できる回路(レベル回路)
を具備することを特徴とするところの上記第1項に記載
の軸フライス盤。31. In addition to the speed adjustment mechanism, a circuit that can control the feed speed and revolution milling speed together (level circuit)
The axial milling machine according to item 1 above, characterized in that it comprises:
32切込の場合に、これによって周知の方法で補間要素
の計算速度(ビート周波数)が決定されるところの、半
径方向行程に対する早送りおよび送りに対して与えられ
た設定速度が、補間要素へ入力の前に象限角β の蜘お
よび邸値の和を倍率きして掛けられることを特徴とする
ところの上記第30項に記載の軸フライス盤。In the case of 32 depths of cut, the given set speeds for rapid traverse and feed for the radial stroke are input to the interpolation element, by which the calculated speed (beat frequency) of the interpolation element is determined in a known manner. 31. The shaft milling machine according to item 30, wherein the axial milling machine is multiplied by the sum of the spider and house values of the quadrant angle β before the multiplication.
33、公転フライス削りの周速度を、円弧補間要素に与
える前に、1.27(4)の倍率を掛けることを特徴と
するところの上記第32項に記載の軸フライス盤。33. The axial milling machine according to item 32 above, characterized in that the circumferential speed of the revolution milling is multiplied by a multiplying factor of 1.27 (4) before being applied to the circular interpolation element.
34、公転フライス削りの間にフライスに一様に負荷が
課されるように、0°〜360°の間の一定の角度で速
度が自動的に変えられることを特徴とするところの上記
第33項に記載の軸フライス盤。34. No. 33 above, characterized in that the speed is automatically varied at a constant angle between 0° and 360° so that the milling cutter is uniformly loaded during revolution milling. Axial milling machine as described in Section.
35、象限用2の周をフライスFが公転する間は、一定
の角度範囲(γ からγ まで)ではn
nl
定められた周速度で動き、その際公転フライス削りの出
発象限角β は同時に角度範囲に対して角度0であるこ
と、速度範囲の切換えは次の角度(β +γ )に対応
すること、および比較要素に記憶されたこの角度の正弦
値が、計数値Z 、Z と半径Rの商と比較さヘ この
比較要素で一致した場合に、新たな速度に定められた次
の角度範囲に対して信号を発することを特徴とするとこ
ろの上記第34項に記載の軸フライス盤。35. While the milling cutter F revolves around the circumference of quadrant 2, n in a certain angular range (from γ to γ)
nl moves at a defined circumferential speed, the starting quadrant angle β of the revolution milling being at the same time 0 angle for the angular range, the switching of the speed range corresponding to the next angle (β + γ ), and The sine value of this angle stored in the comparison element is compared with the quotient of the count values Z, Z and the radius R. If they match in this comparison element, then for the next angle range defined for the new speed. The shaft milling machine according to item 34, characterized in that it emits a signal.
36、側板のフライス削りの場合の周速度を与えるため
に、種々の半径(r、R・・・・・・等)が用いる限り
では電位差計が具備さへその際フライス速度を希望する
一定の速度からの調節は公転半径(R、R、・・・・・
・等)とそれに対応するu 1 u 2
側板半径(r y Rt・・・・・・等)の比を掛けて
行なわれることを特徴とするところの上記第30項に記
載の軸フライス盤。36. In order to give the circumferential speed in the case of milling the side plates, a potentiometer is provided insofar as different radii (r, R..., etc.) are used to determine the desired constant milling speed. Adjustment from speed is by revolution radius (R, R,...
. . . ) and the corresponding u 1 u 2 side plate radius (ry Rt . . . etc.).
37、速度制御のために定められた、工具駆動モータの
負荷に依存した制御電圧が、この電機子電流または界磁
電流に対して予め与えられた値により、および/または
フライス駆動装置の回転モーメント測定値および/また
は、さらに速度制御を行なうためのフライスの個々の刃
の取付部への切削圧力の測定値によって影響を受けるこ
とを特徴とするところの、上記第30〜36項のいずれ
かに記載の軸フライス盤。37. The load-dependent control voltage of the tool drive motor determined for speed control is controlled by a predetermined value for this armature current or field current and/or for the rotational moment of the milling drive. Any of the above items 30 to 36, characterized in that it is influenced by the measured value and/or the measured value of the cutting pressure on the attachment of the individual blades of the milling cutter for further speed control. Axial milling machine as described.
38、方向制御装置(第3a〜3c図)が同時に2つの
軸(Xおよびy)に、「中心」への運動を早送りで実行
するために、非常に高い制御直流電圧を供給し、その際
、各運動での「中心」の直前で、ピンおよびリミットス
イッチを介してよく知られた方法で、しかも互に独立に
、早送りから運送りに切換えられることを特徴とすると
ころの上記第30項に記載の軸フライス盤。38. The directional control device (Figs. 3a-3c) simultaneously supplies two axes (X and y) with very high control DC voltages in order to perform a "center" movement in rapid traverse; 30 above, characterized in that, just before the "center" of each movement, the switch from rapid forwarding to forwarding is switched in a well-known manner via pins and limit switches, and independently of each other. Axial milling machine described in.
39、方向制御装置(第3a〜30図)のXおよびyの
距離の符号上が同時に制御直流電圧に正および負の符号
を示せことを特徴とする上記第38項に記載の軸フライ
ス盤。39. Axial milling machine according to item 38, characterized in that the signs of the X and Y distances of the directional control device (FIGS. 3a-30) simultaneously exhibit positive and negative signs for the control DC voltage.
40、加工すべきクランクピンの数に対応するセレクタ
ースイッチZ によって、工具が正確な設定位置に達し
た場合に次のプログラムステップ「切込」が実行される
ように、軸Zが工具を次のパルス(クランクピンまたは
アーム)に運ぶかどうかを、あるいはフライス送り台コ
ラムを出発位に持っていくために、軸Zを後退に切換え
、工具交換のために機械を停止させるかどうかが決定さ
れることを特徴とするところの上記第1項に記載の軸フ
ライス盤。40. By means of a selector switch Z corresponding to the number of crank pins to be machined, axis Z moves the tool to the next It is decided whether to carry the pulse (crank pin or arm) or to bring the milling carriage column to the starting position, switch axis Z to reverse and stop the machine for tool change. The shaft milling machine according to item 1 above, characterized in that:
41、「クランクジャーナル」「クランクピン」「クラ
ンクアーム」の位置を有する別のセレクタースイッチW
Fovによって、クランクピン毎のセレクタースイッチ
Z が同じ軸頭の第2のアームへ移動すべきカー また
は次の軸頭の第1のアームへ移動すべきかが決定される
ことを特徴とするところの上記第1項に記載の軸フライ
ス盤。41. Another selector switch W with "crank journal", "crank pin" and "crank arm" positions
The above feature, characterized in that Fov determines whether the selector switch Z for each crank pin should be moved to the second arm of the same shaft head or to the first arm of the next shaft head. Axial milling machine according to paragraph 1.
42軸頭の第1クランクアームから第2のアームへの移
動行程に対してブロック回路が具備されており、その値
は、アーム1からアーム2への曲りの数Zkを数える特
別の計数器Z に設定され、それに対して軸計数器Z
が[アーム1」までの次の軸頭位置に対する絶対値を
記録することを特徴とするところの上記第41項に記載
の軸フライス盤。A block circuit is provided for the travel of the 42-axis head from the first crank arm to the second arm, the value of which is determined by a special counter Z that counts the number of bends Zk from arm 1 to arm 2. , whereas the axis counter Z
42. Axial milling machine according to item 41, characterized in that records the absolute value for the next axis head position up to "Arm 1".
43、切込みの間に、これが回路に導入された場合に切
換えられるところの機械軸制御の目標値が予め設定した
量だけ減らされ、同時に補間のためのこの軸の計算値は
変化しないような電子機器による制御手段が具備されて
いることを特徴とするところの上記請求項目に記載され
た軸フライス盤。43. Electronic control such that during cutting, the target value of the machine axis control, which is switched when introduced into the circuit, is reduced by a preset amount, and at the same time the calculated value of this axis for interpolation remains unchanged. Axial milling machine according to the above claims, characterized in that it is equipped with mechanical control means.
44、切込みの際の短縮修正量aは、機械の遊びとほぼ
一致し、軸(Xおよびy)に対して異なるが、軸頭直径
や切削速度とは独立で、公転が始まるまでに限って有効
な、一定値であることを特徴とするところの上記第43
項に記載の軸フライス盤。44. The shortening correction amount a during cutting is almost the same as the play of the machine and differs with respect to the axes (X and y), but it is independent of the shaft head diameter and cutting speed, and only until the revolution begins. No. 43 above, characterized in that it is a valid and constant value.
Axial milling machine as described in Section.
45、公転加工の間1次の象限に移った際に切換えられ
る軸制御のための目標値が電子機器によって、円弧補間
に対する軸の計算値を変えることなしに、予め定められ
た犬ぎさalだけ短縮されることを特徴とするところの
上記請求項目に記載の軸フライス盤。45. During revolution machining, the target value for the axis control that is switched when moving to the first quadrant is set by an electronic device to a predetermined value without changing the calculated value of the axis for circular interpolation. Axial milling machine according to the above claims, characterized in that it is shortened.
46、軸(Xおよびy)に対して分離された犬ぎさal
が、逆進すべき軸を早めに停止させるところのブロック
回路によって設定可能であり、その際運動を続ける軸が
円中心0を通過したとき、逆進軸が後退の方向に切換え
られ、修正値a1が0にされることを特徴とするところ
の上記第45項に記載の軸フライス盤。46, Inugisa al separated with respect to axis (X and y)
can be set by a block circuit that stops the axis that is to move backwards early, and when the axis that continues to move passes through the circle center 0, the reverse axis is switched to the backward direction and the correction value is set. The shaft milling machine according to the above item 45, characterized in that a1 is set to zero.
47、計算機Rの出力端にある、軸(Xおよびy)に対
する位置目標値−計数器Z から減算器Sを通じ、修正
値aだけ減じた値が比較要素に3に送られ、一方、比較
要素は現在値計数器Ziと接続されており、両者の比較
値が一致した場合に信号「その場所に到着JKoを発し
、公転への切換が実行されること、および論理回路L1
によって、象限I/Iにおける切込作業Eの場合に軸X
の目標値[遅送りX2−3Jから値aを、また象限11
/IVにおいては軸yの目標値[遅送りy2.3 Jか
ら同じ値を差引くことを特徴とするところの上記第43
項、第45項に記載の軸フライス盤。47. A value subtracted by the correction value a from the position target value-counter Z for the axes (X and y) at the output end of the calculator R is sent to the comparison element 3 through the subtractor S; is connected to the current value counter Zi, and when the comparison values of the two match, the signal ``Arrived at the location JKo'' is issued, the switch to revolution is executed, and the logic circuit L1
Accordingly, in the case of cutting operation E in quadrant I/I, the axis
target value [value a from slow feed X2-3J, and quadrant 11
/IV, the target value of the axis y [delayed feed y2.3 J].
The shaft milling machine according to paragraph 45.
拐、公転の場合に、別のブロック回路によって、象限I
/l[における値y、の短縮量として、および象限11
/IVにおける値X5の短縮量として用いられる値a1
が象限変化Wの際に与えられることを特徴とするところ
の上記第47項に記載の軸フライス盤。In the case of rotation and revolution, quadrant I is controlled by another block circuit.
/l[ as the shortening amount of the value y, and quadrant 11
Value a1 used as the reduction amount of value X5 in /IV
48. The axial milling machine according to item 47, characterized in that is given during the quadrant change W.
49、逆転軸の遊びaの行過ぎの後、2つの送り台が再
び公転円U上を動くように、よく知られた方法で三角形
の関係からalの大きさが定められ5ることを特徴とす
るところの第45項に記載の軸フライス盤。49. The size of al is determined from the triangular relationship in a well-known manner so that after the play a of the reversal shaft has exceeded, the two feed tables move on the orbital circle U again5. The shaft milling machine according to paragraph 45.
第1図は機械の概略図、第2図はフライス加工終了後の
クランク軸(工作物)の正面図、第3図は各軸頭の角度
を示した内刃フライス内部のクランクピンの位置を示す
説明図、第3a〜30図はX、y両送り台の機械中心に
対する方向検知のためのリミットスイッチを示す説明図
、第4a図はクランクピン加工のための数値を算出する
説明は第4b図はクランクジャーナル加工のための数値
を算出する説明図、第5図はクランクアーム加工のため
の数値を算出する説明図、第6aI 、 II 。
6b図−切込みおよび公転フライス削りのためのクラン
クピン角度に対する象限選択の説明図、第7a図はクラ
ンクピンの切込みに対する関数と象限の説明図、第7b
図はクランクジャーナルの切込みに対する関数と象限の
説明図、第8図は[りランクアーム切込み」加工に対す
る象限と三角関数の説明図、第9a図はクランクピンお
よびクランクジャーナルに対する象限と三角関数ならび
に全転円の軌道の説明図、第9b図は軸方向フライス削
りを示す説明図、第10a図はクランクアームの加工に
対する象限および三角関数と計算結果による公転軌道曲
線を示す説明図、第10b図乃至10f図は夫々第10
才図による公転軌道に対する曲線1〜5の出発点と終端
点を示す説明図、第11図は第3a 、3b図による方
向検知装置を介しての、直接鳩へ向う公転軌道からの戻
り経路を示す説明図、第12図は第3b図による方向検
知装置を介しての、直接M。
へ向うクランクアーム公転軌道からの戻り経路を示す説
明図、第13a図は公転速度制御のための角速度γを示
す説明ぺ第13b図は角速度γ の象限位置を示す説明
ス第13cI図は角速度検出のJこめの検出装置の構成
を示す説明図、第13cl1図は角速度の象限にもとづ
くX、y両軸の正弦値を示す説明図、第14図および第
15図はフライス作業において「切込み」から「公転」
へ変わる場合に生じるところの工作物の誤差を避けるた
めの制御方法を示す説明図、第16図は象限が変化する
場合の上と同様の方法を示す説明図、第11図は切込み
および象限変化に対する修正方法の概要を示す説明図で
ある。
X、y:体り台、MO=機械中心、 Z:送り方向%T
a:発電機、m 、m :駆動モータ、D 、
D :デイジタル発信器、Fo二コニgx
gy
の中心、D:クランク軸直径、L1〜L3:軸 2の移
動量、M :削りしろ、L:クランクジャーナル、1:
円、K−クランクピン、b 、bel 、 e
2゜
be :リミ゛ントスイ゛ンチ、N1.N2.N 3.
二。
N4:ピン、H:行程、R:クランクピン半径β:偏角
、a:半径、Wo:アームの中ノ龜 A1゜A2.B1
.B2:円の中心点、C:距離、1−、R:半径。Figure 1 is a schematic diagram of the machine, Figure 2 is a front view of the crankshaft (workpiece) after milling, and Figure 3 shows the position of the crank pin inside the inner milling cutter, showing the angle of each shaft head. Figures 3a to 30 are explanatory diagrams showing a limit switch for detecting the direction of both the X and Y feed tables with respect to the machine center, and Figure 4a is an explanatory diagram showing how to calculate numerical values for crank pin machining. The figure is an explanatory diagram for calculating numerical values for crank journal machining, FIG. 5 is an explanatory diagram for calculating numerical values for crank arm machining, and 6aI and II. Figure 6b - Illustration of quadrant selection for crankpin angle for depth of cut and revolution milling, Figure 7a - Illustration of function and quadrant for crankpin depth of cut, Figure 7b
The figure is an explanatory diagram of functions and quadrants for crank journal cutting, Figure 8 is an explanatory diagram of quadrants and trigonometric functions for [re-rank arm notch] machining, and Figure 9a is an explanatory diagram of quadrants and trigonometric functions for crank pin and crank journal, and all Fig. 9b is an explanatory diagram of the orbit of a rolling circle; Fig. 9b is an explanatory diagram showing axial milling; Fig. 10a is an explanatory diagram showing quadrants and trigonometric functions for machining the crank arm, and revolution trajectory curves based on calculation results; Figs. 10b to 10b. Figure 10f is the 10th figure respectively.
Fig. 11 is an explanatory diagram showing the starting and ending points of curves 1 to 5 for the orbit of the pigeon according to the diagram, and Fig. 11 shows the return route from the orbit directly towards the pigeon via the direction detection device according to Figs. 3a and 3b. The illustration shown in FIG. 12 is a direct M via the direction detection device according to FIG. 3b. Fig. 13a is an explanatory diagram showing the angular velocity γ for revolution speed control; Fig. 13b is an explanatory diagram showing the quadrant position of angular velocity γ; Figure 13cl1 is an explanatory diagram showing the sine values of both the X and Y axes based on the quadrant of angular velocity, and Figures 14 and 15 are diagrams showing the configuration of the J grain detection device. "revolution"
Figure 16 is an explanatory diagram showing the same method as above when the quadrant changes, and Figure 11 is an explanatory diagram showing the control method to avoid errors in the workpiece that occur when the quadrant changes. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of a correction method for X, y: Body base, MO = machine center, Z: feed direction %T
a: Generator, m, m: Drive motor, D,
D: Digital transmitter, Fo Nikoni GX
center of gy, D: crankshaft diameter, L1 to L3: movement amount of shaft 2, M: machining allowance, L: crank journal, 1:
circle, K-crank pin, b, bel, e
2°be: Limit switch, N1. N2. N 3.
two. N4: Pin, H: Stroke, R: Crank pin radius β: Declination angle, a: Radius, Wo: Middle pin of arm A1゜A2. B1
.. B2: center point of the circle, C: distance, 1-, R: radius.
Claims (1)
ドからなる工具を備えて該切削ヘッドの回転軸が数値制
御された直交送り台により円形軌跡に関して案内される
とともに長手方向へ移動可能とし、かつ固定して取付け
られるとともに必要な加工行程の全期間中停止されたク
ランク軸を加工するための工具の駆動軸が任意の中心点
および規定された半径を有する円形軌跡へ直線軌道上を
経て後該円形軌跡上を移動するようにしてなる軸フライ
ス盤を用いてクランク軸を加工する際に、上記工具の移
動における目標値が、直線軌道から円形軌跡へ移る際に
は各軸(Xまたはy)毎に予め設定した機械の遊び量と
ほぼ一致する量だけ、公転が始まるまでに限り、減少さ
せるようにする一方、公転回転において上記円形軌跡の
象限が変る際には各軸(Xまたはy)毎に予め設定した
一定量だけ減少させるようにすることを特徴とする軸フ
ライス盤の1駆動軸制御法。1. A tool consisting of a disc-shaped cutting head having a cutting blade arranged on the inner periphery is provided, and the rotation axis of the cutting head is guided along a circular trajectory by a numerically controlled orthogonal feed table and is movable in the longitudinal direction. , and the drive shaft of the tool for machining the crankshaft, which is fixedly mounted and is stopped during the entire period of the required machining stroke, moves on a straight trajectory to a circular trajectory with an arbitrary center point and a defined radius. When machining a crankshaft using an axis milling machine that moves on the circular trajectory, the target value for the tool movement changes from a linear trajectory to a circular trajectory, and each axis (X or y ) for each axis (X or y ) is reduced by a preset constant amount for each axis milling machine.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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| DE2412375 | 1974-03-15 |
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