JPH0710482B2 - 非真円創成装置 - Google Patents
非真円創成装置Info
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- JPH0710482B2 JPH0710482B2 JP1314819A JP31481989A JPH0710482B2 JP H0710482 B2 JPH0710482 B2 JP H0710482B2 JP 1314819 A JP1314819 A JP 1314819A JP 31481989 A JP31481989 A JP 31481989A JP H0710482 B2 JPH0710482 B2 JP H0710482B2
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- B23Q33/00—Methods for copying
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
- B23Q1/56—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/60—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism
- B23Q1/601—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism two sliding pairs only, the sliding pairs being the first two elements of the mechanism a single sliding pair followed parallelly by a single sliding pair
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
- G05B19/184—Generation of cam-like surfaces
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/34048—Fourier transformation, analysis, fft
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
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- G05B2219/41352—Alternative clamping dilation of piezo, caterpillar motion, inchworm
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T82/25—Lathe
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、工作物を一定の角速度ωで回転させて、該回
転と同期して工作物の軸線方向に所定速度で移動する切
削工具により工作物を非真円形状に切削加工する非真円
創成装置に関するものである。
転と同期して工作物の軸線方向に所定速度で移動する切
削工具により工作物を非真円形状に切削加工する非真円
創成装置に関するものである。
「従来の技術」 工作物の軸線と直交する断面における非真円プロフィル
データは、非真円プロフィルの長短径差が工作物の軸線
方向に一定である場合には、工作物の１回転分の非真円
プロフィルデータを作成すれば、形状の周期性からその
他の断面における非真円プロフィルデータは当該断面の
長径又は短径に基づいて演算することが可能である。
データは、非真円プロフィルの長短径差が工作物の軸線
方向に一定である場合には、工作物の１回転分の非真円
プロフィルデータを作成すれば、形状の周期性からその
他の断面における非真円プロフィルデータは当該断面の
長径又は短径に基づいて演算することが可能である。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、前記のように工作物の１回転分の非真円
プロフィルデータを記憶し該データに基づいて演算し
て、その他の断面の非真円プロフィルデータを生成して
切削加工する非真円創成装置は、工作物の軸線に直交す
る断面の長短径差が該軸線方向で一定でなく変化する工
作物や、非真円プロフィルの位相が軸線方向で変化する
工作物に対しては非真円プロフィルデータを演算して生
成することができないから、切削加工することができな
いという問題点がある。
プロフィルデータを記憶し該データに基づいて演算し
て、その他の断面の非真円プロフィルデータを生成して
切削加工する非真円創成装置は、工作物の軸線に直交す
る断面の長短径差が該軸線方向で一定でなく変化する工
作物や、非真円プロフィルの位相が軸線方向で変化する
工作物に対しては非真円プロフィルデータを演算して生
成することができないから、切削加工することができな
いという問題点がある。
ところが、工作物の軸線に直交する断面の長短径差が工
作物軸線方向で変化したり、位相が変化する場合でも、
軸線方向に離間した複数の断面の非真円プロフィルデー
タが既知であれば、その間の断面の非真円プロフィルデ
ータを比例配分やスプライン補間等の手法を用いて演算
により生成することができる。この時、既知の非真円プ
ロフィルデータを工作物の回転角速度ωの関数である１
〜ｎ次の周波数関数データに変換すれば、その周波数関
数データの各次数毎の振幅及び位相とに基づいて、未知
の中間断面における周波数関数データの振幅及び位相を
演算することができ、この演算された振幅及び位相を代
入した周波数関数データを逆変換することにより、中間
断面の長短径差や位相が工作物の軸線方向で一定の場合
のみならず変化する場合でも当該中間断面の非真円プロ
フィルデータの生成が容易になることが考えられる。
作物軸線方向で変化したり、位相が変化する場合でも、
軸線方向に離間した複数の断面の非真円プロフィルデー
タが既知であれば、その間の断面の非真円プロフィルデ
ータを比例配分やスプライン補間等の手法を用いて演算
により生成することができる。この時、既知の非真円プ
ロフィルデータを工作物の回転角速度ωの関数である１
〜ｎ次の周波数関数データに変換すれば、その周波数関
数データの各次数毎の振幅及び位相とに基づいて、未知
の中間断面における周波数関数データの振幅及び位相を
演算することができ、この演算された振幅及び位相を代
入した周波数関数データを逆変換することにより、中間
断面の長短径差や位相が工作物の軸線方向で一定の場合
のみならず変化する場合でも当該中間断面の非真円プロ
フィルデータの生成が容易になることが考えられる。
また、非真円プロフィルデータを、前記のように１〜ｎ
次の周波数関数に変換して、その高周波成分と低周波成
分とに分離し、その各成分毎に非真円プロフィルデータ
を作成し、高周波成分から成る非真円プロフィルデータ
により駆動される駆動系と、低周波成分から成る非真円
プロフィルデータにより駆動される駆動系とを設け、そ
の二つの駆動系を組み合わせて駆動することにより、高
周波帯域から低周波帯域までの応答性が良く、非真円プ
ロフィルデータに忠実に対応する切削動作を工具に行わ
せることが考えられる。
次の周波数関数に変換して、その高周波成分と低周波成
分とに分離し、その各成分毎に非真円プロフィルデータ
を作成し、高周波成分から成る非真円プロフィルデータ
により駆動される駆動系と、低周波成分から成る非真円
プロフィルデータにより駆動される駆動系とを設け、そ
の二つの駆動系を組み合わせて駆動することにより、高
周波帯域から低周波帯域までの応答性が良く、非真円プ
ロフィルデータに忠実に対応する切削動作を工具に行わ
せることが考えられる。
本発明は、上記した点に着目してなされたもので、複数
の断面の非真円プロフィルデータが既知である場合、そ
の中間の非真円プロフィルデータの生成が容易で、尚且
つ非真円プロフィルデータを高周波成分と低周波成分に
分離して、各成分毎の非真円プロフィルデータにより駆
動される駆動系を設け、その各駆動系の切削動作を組み
合わせることにより、工作物を応答性良く非真円形状に
切削できる非真円創成装置を提供することを目的とする
ものである。
の断面の非真円プロフィルデータが既知である場合、そ
の中間の非真円プロフィルデータの生成が容易で、尚且
つ非真円プロフィルデータを高周波成分と低周波成分に
分離して、各成分毎の非真円プロフィルデータにより駆
動される駆動系を設け、その各駆動系の切削動作を組み
合わせることにより、工作物を応答性良く非真円形状に
切削できる非真円創成装置を提供することを目的とする
ものである。
「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための具体的手段として、工作物を
一定の角速度ωで回転させて、該回転と同期して工作物
の軸線方向に所定速度で移動する切削工具により工作物
を非真円形状に切削加工する非真円創成装置において、
工作物の軸線と直交する断面における非真円プロフィル
データを、工作物軸線方向の所定のピッチ間隔毎に記憶
する第１データ記憶手段50と、記憶された非真円プロフ
ィルデータを前記回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の
周波数関数データに変換するデータ変換手段51と、周波
数関数データを高周波成分と低周波成分とに分離するデ
ータ分離手段52と、各断面の周波数関数データの各次数
毎の振幅及び位相とに基づいて、前記断面間の周波数関
数データの各次数毎の振幅及び位相を断面間の位置に応
じて補間により求め、断面間の周波数関数データを生成
する演算手段53と、前記データ分離手段52によって分離
されかつ前記演算手段53によって演算された高周波成分
及び低周波成分毎の周波数関数データを逆変換して高周
波成分からなる非真円プロフィルデータと低周波成分か
らなる非真円プロフィルデータを生成するデータ逆変換
手段54と、生成した各非真円プロフィルデータを記憶す
る第２データ記憶手段55と、その第２データ記憶手段55
に記憶された高周波成分から成る非真円プロフィルデー
タにより駆動される駆動系56と、低周波成分から成る非
真円プロフィルデータにより駆動される駆動系57とを備
えたことを特徴とする非真円創成装置が提供される。
一定の角速度ωで回転させて、該回転と同期して工作物
の軸線方向に所定速度で移動する切削工具により工作物
を非真円形状に切削加工する非真円創成装置において、
工作物の軸線と直交する断面における非真円プロフィル
データを、工作物軸線方向の所定のピッチ間隔毎に記憶
する第１データ記憶手段50と、記憶された非真円プロフ
ィルデータを前記回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の
周波数関数データに変換するデータ変換手段51と、周波
数関数データを高周波成分と低周波成分とに分離するデ
ータ分離手段52と、各断面の周波数関数データの各次数
毎の振幅及び位相とに基づいて、前記断面間の周波数関
数データの各次数毎の振幅及び位相を断面間の位置に応
じて補間により求め、断面間の周波数関数データを生成
する演算手段53と、前記データ分離手段52によって分離
されかつ前記演算手段53によって演算された高周波成分
及び低周波成分毎の周波数関数データを逆変換して高周
波成分からなる非真円プロフィルデータと低周波成分か
らなる非真円プロフィルデータを生成するデータ逆変換
手段54と、生成した各非真円プロフィルデータを記憶す
る第２データ記憶手段55と、その第２データ記憶手段55
に記憶された高周波成分から成る非真円プロフィルデー
タにより駆動される駆動系56と、低周波成分から成る非
真円プロフィルデータにより駆動される駆動系57とを備
えたことを特徴とする非真円創成装置が提供される。
「作用」 前記非真円創成装置によれば、第１データ記憶手段50に
記憶された工作物軸線方向の所定ピッチ間隔毎の非真円
プロフィルデータは、データ変換手段51により、工作物
の回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周波数関数デー
タに変換され、続いてデータ分離手段52により高周波成
分の周波数関数データと低周波成分の周波数関数データ
とに分離される。演算手段53は各断面の周波数関数デー
タの各次数毎の振幅及び位相とに基づき、前記断面間の
周波数関数データの各次数毎の振幅及び位相を断面間の
位置に応じて補間により求め、断面間の周波数関数デー
タを生成する。前記データ分離手段52によって分離され
かつ前記演算手段53によって演算された高周波成分及び
低周波成分毎の周波数関数データは、データ逆変換手段
54によりそれぞれ非真円プロフィルデータに戻される。
生成された非真円プロフィルデータは、高周波成分及び
低周波成分毎に前記第２データ記憶手段55に記憶され
る。そして、非真円創成装置は、第２データ記憶手段55
に記憶された高周波成分の非真円プロフィルデータによ
り駆動される駆動系56と、低周波成分の非真円プロフィ
ルデータにより駆動される駆動系57を作動させて、工作
物を非真円形状に切削加工する。
記憶された工作物軸線方向の所定ピッチ間隔毎の非真円
プロフィルデータは、データ変換手段51により、工作物
の回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周波数関数デー
タに変換され、続いてデータ分離手段52により高周波成
分の周波数関数データと低周波成分の周波数関数データ
とに分離される。演算手段53は各断面の周波数関数デー
タの各次数毎の振幅及び位相とに基づき、前記断面間の
周波数関数データの各次数毎の振幅及び位相を断面間の
位置に応じて補間により求め、断面間の周波数関数デー
タを生成する。前記データ分離手段52によって分離され
かつ前記演算手段53によって演算された高周波成分及び
低周波成分毎の周波数関数データは、データ逆変換手段
54によりそれぞれ非真円プロフィルデータに戻される。
生成された非真円プロフィルデータは、高周波成分及び
低周波成分毎に前記第２データ記憶手段55に記憶され
る。そして、非真円創成装置は、第２データ記憶手段55
に記憶された高周波成分の非真円プロフィルデータによ
り駆動される駆動系56と、低周波成分の非真円プロフィ
ルデータにより駆動される駆動系57を作動させて、工作
物を非真円形状に切削加工する。
「実施例」 以下、本発明の実施例を添付図面第２〜６図に基づいて
説明する。
説明する。
第２図（ａ）は本非真円創成装置における切削工具の駆
動部を示し、一部を断面とした概略図であり、第２図
（ｂ）は第２図（ａ）の右側面から見て一部を断面とし
た右側面概略図である。
動部を示し、一部を断面とした概略図であり、第２図
（ｂ）は第２図（ａ）の右側面から見て一部を断面とし
た右側面概略図である。
切削工具Ｔは工具取付台２に取り付けられる。
又、工具取付台２には圧電アクチュエータ１が設けら
れ、その圧電アクチュエータ１に入力される信号に応じ
て切削工具Ｔは矢印方向に進退駆動される。
れ、その圧電アクチュエータ１に入力される信号に応じ
て切削工具Ｔは矢印方向に進退駆動される。
一方、工具取付台２は工具取付台テーブル５に固設載置
されている。その工具取付台テーブル５は基台６との長
手方向両サイド間に設けられたリニアガイド４により基
台６に対して摺動可能である。そして、工具取付台テー
ブル５にはリニアモータ３が設けられており、そのリニ
アモータ３に入力される信号に応じて工具取付台テーブ
ル５は矢印方向に進退駆動される。
されている。その工具取付台テーブル５は基台６との長
手方向両サイド間に設けられたリニアガイド４により基
台６に対して摺動可能である。そして、工具取付台テー
ブル５にはリニアモータ３が設けられており、そのリニ
アモータ３に入力される信号に応じて工具取付台テーブ
ル５は矢印方向に進退駆動される。
第３図は、非真円創成装置の制御系を示す概略のブロッ
ク図であって、制御装置10と前記圧電アクチュエータ１
の制御系11及びリニアモータ３の制御系12とからなり、
それぞれバスにより接続されている。
ク図であって、制御装置10と前記圧電アクチュエータ１
の制御系11及びリニアモータ３の制御系12とからなり、
それぞれバスにより接続されている。
制御装置10は、図示しないコンピュータにより制御され
るデータ処理部10aと繰り返し制御部10bとからなる。
るデータ処理部10aと繰り返し制御部10bとからなる。
データ処理部10aでは、第４図に示すように、メモリ30
に記憶される工作物の軸線と直交する断面における非真
円プロフィルデータをフーリエ変換器31により工作物の
回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周波数関数に変換
するとともに、周波数分離器32により高周波でストロー
クの小さなデータと、低周波でストロークの大きなデー
タに分離する。周波数分離器32からの高周波成分は、逆
フーリエ変換器33により高周波から成る非真円プロフィ
ルデータに戻され、圧電アクチュエータ１の制御系11の
指令値用メモリ20に記憶される。また、周波数分離器32
からの低周波成分は、逆フーリエ変換器34により低周波
から成る非真円プロフィルデータに戻され、リニアモー
タ３の制御系12の指令値用メモリ23に記憶される。前記
指令値用メモリ20に記憶した高周波成分からなる非真円
プロフィルデータに基づいて、実際に圧電アクチュエー
タ１を作動させ、また指令値用メモリ23に記憶した低周
波成分からなる非真円プロフィルデータに基づいて、実
際にリニアモータ３を作動させる試し切削動作を行い、
それぞれの応答値を応答値用メモリ21及び24に記憶す
る。
に記憶される工作物の軸線と直交する断面における非真
円プロフィルデータをフーリエ変換器31により工作物の
回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周波数関数に変換
するとともに、周波数分離器32により高周波でストロー
クの小さなデータと、低周波でストロークの大きなデー
タに分離する。周波数分離器32からの高周波成分は、逆
フーリエ変換器33により高周波から成る非真円プロフィ
ルデータに戻され、圧電アクチュエータ１の制御系11の
指令値用メモリ20に記憶される。また、周波数分離器32
からの低周波成分は、逆フーリエ変換器34により低周波
から成る非真円プロフィルデータに戻され、リニアモー
タ３の制御系12の指令値用メモリ23に記憶される。前記
指令値用メモリ20に記憶した高周波成分からなる非真円
プロフィルデータに基づいて、実際に圧電アクチュエー
タ１を作動させ、また指令値用メモリ23に記憶した低周
波成分からなる非真円プロフィルデータに基づいて、実
際にリニアモータ３を作動させる試し切削動作を行い、
それぞれの応答値を応答値用メモリ21及び24に記憶す
る。
繰り返し制御部10bでは、指令値用メモリ20及び23に記
憶した高周波成分と低周波成分の非真円プロフィルデー
タの指令値、及び応答値用メロリ21及び24に記憶した高
周波成分と低周波成分の応答値とを、前記データ処理部
10aのフーリエ変換器31でそれぞれフーリエ変換して高
周波成分と低周波成分毎にゲインと位相との偏差を算出
する。そして、算出した偏差に基づいて周波数関数デー
タを補正した後、その高周波成分と低周波成分とを逆フ
ーリエ変換器33及び34により逆変換して、非真円プロフ
ィルデータの指令値として前記指令値用メモリ20及び23
にそれぞれ記憶して、補正前の各指令値を更新する。こ
の繰り返し制御は、工作物の軸線方向の所定のピッチ間
隔毎の断面Ａ〜Ｆ（第５図参照）について行われる。
憶した高周波成分と低周波成分の非真円プロフィルデー
タの指令値、及び応答値用メロリ21及び24に記憶した高
周波成分と低周波成分の応答値とを、前記データ処理部
10aのフーリエ変換器31でそれぞれフーリエ変換して高
周波成分と低周波成分毎にゲインと位相との偏差を算出
する。そして、算出した偏差に基づいて周波数関数デー
タを補正した後、その高周波成分と低周波成分とを逆フ
ーリエ変換器33及び34により逆変換して、非真円プロフ
ィルデータの指令値として前記指令値用メモリ20及び23
にそれぞれ記憶して、補正前の各指令値を更新する。こ
の繰り返し制御は、工作物の軸線方向の所定のピッチ間
隔毎の断面Ａ〜Ｆ（第５図参照）について行われる。
また、圧電アクチュエータ１の制御系11は、指令値用メ
モリ20と応答値用メモリ21とを備え、主軸13の回転に基
づいて出力される同期信号により、指令値用メモリ20に
記憶される高周波でストロークの小さなデータに基づく
指令値を出力し、圧電アクチュエータの位置センサから
フィードバックされる位置信号との偏差である位置偏差
信号を、圧電素子駆動用の高圧電源22へ出力し圧電アク
チュエータを制御する。
モリ20と応答値用メモリ21とを備え、主軸13の回転に基
づいて出力される同期信号により、指令値用メモリ20に
記憶される高周波でストロークの小さなデータに基づく
指令値を出力し、圧電アクチュエータの位置センサから
フィードバックされる位置信号との偏差である位置偏差
信号を、圧電素子駆動用の高圧電源22へ出力し圧電アク
チュエータを制御する。
リニアモータ３の制御系12は、前記と同様指令値用メモ
リ23と応答値用メモリ24とを備え、主軸13の回転に基づ
く同期信号により、指令値用メモリ23に記憶される低周
波でストロークの大きいデータに基づく指令値を出力
し、リニアモータ３の位置センサからフィードバックさ
れる位置信号との偏差である位置偏差信号を、サーボア
ンプ25へ出力してリニアモータ３を制御する。リニアモ
ータ３の速度信号はサーボアンプ25へ直接フィードバッ
クされる。
リ23と応答値用メモリ24とを備え、主軸13の回転に基づ
く同期信号により、指令値用メモリ23に記憶される低周
波でストロークの大きいデータに基づく指令値を出力
し、リニアモータ３の位置センサからフィードバックさ
れる位置信号との偏差である位置偏差信号を、サーボア
ンプ25へ出力してリニアモータ３を制御する。リニアモ
ータ３の速度信号はサーボアンプ25へ直接フィードバッ
クされる。
以上のように、圧電アクチュエータ１及びリニアモータ
３が、それぞれの指令値により制御されるとともに、両
者の作動が合成されて非真円プロフィルデータに即して
切削工具Ｔの半径方向の刃先位置を制御して、非真円形
状を切削加工する。
３が、それぞれの指令値により制御されるとともに、両
者の作動が合成されて非真円プロフィルデータに即して
切削工具Ｔの半径方向の刃先位置を制御して、非真円形
状を切削加工する。
ワークＷの非真円プロフィルデータは、第５図に示すよ
うに、軸線と直交する所定のピッチ間隔ｐ毎の断面Ａ・
・・Ｆにおいて、工具Ｔの半径方向の位置データとし
て、図示しないコンピュータのメモリに記憶される。そ
して前記データ処理部10aのフーリエ変換器31でフーリ
エ変換され、次のようにワーク主軸の回転角速度ωの関
数である周波数関数により表される。
うに、軸線と直交する所定のピッチ間隔ｐ毎の断面Ａ・
・・Ｆにおいて、工具Ｔの半径方向の位置データとし
て、図示しないコンピュータのメモリに記憶される。そ
して前記データ処理部10aのフーリエ変換器31でフーリ
エ変換され、次のようにワーク主軸の回転角速度ωの関
数である周波数関数により表される。
断面Ａでは、 ｆ（θ）Ａ＝a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１） ＋a2cos（４ωｔ＋ρ２）＋a3cos（６ωｔ＋
ρ３） ＋a4cos（８ωｔ＋ρ４）＋a5cos（10ωｔ＋
ρ５） ＋a6cos（12ωｔ＋ρ６） と表され、 また断面Ｂでは、 ｆ（θ）Ｂ＝b0＋b1cos（２ωｔ＋γ１） ＋b2cos（４ωｔ＋γ２）＋b3cos（６ωｔ＋
γ３） ＋b4cos（８ωｔ＋γ４）＋b5cos（10ωｔ＋
γ５） ＋b6cos（12ωｔ＋γ６） と表される（但しθ＝ωｔ）。
ρ３） ＋a4cos（８ωｔ＋ρ４）＋a5cos（10ωｔ＋
ρ５） ＋a6cos（12ωｔ＋ρ６） と表され、 また断面Ｂでは、 ｆ（θ）Ｂ＝b0＋b1cos（２ωｔ＋γ１） ＋b2cos（４ωｔ＋γ２）＋b3cos（６ωｔ＋
γ３） ＋b4cos（８ωｔ＋γ４）＋b5cos（10ωｔ＋
γ５） ＋b6cos（12ωｔ＋γ６） と表される（但しθ＝ωｔ）。
以下、断面Ｃ・・・Ｆにおいても同様にωの関数である
周波数関数ｆ（θ）Ｃ・・・ｆ（θ）Ｆとして表され
る。
周波数関数ｆ（θ）Ｃ・・・ｆ（θ）Ｆとして表され
る。
前記断面Ａの非真円プロフィルデータをフーリエ変換し
て表す周波数関数ｆ（θ）Ａのうち、a2cos（４ωｔ＋
ρ２）＋・・・＋a6cos（12ωｔ＋ρ６）は周波数分離
器32により高周波成分として分離され、逆フーリエ変換
器33により逆変換されて、前記圧電アクチュエータ１の
制御系11へ高周波成分からなる非真円プロフィルデー
タ、即ち指令値として指令値用メモリ20へ記憶される。
また、a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１）は周波数分離器32に
より低周波成分として分離され、逆フーリエ変換器34に
より逆変換され、リニアモータ３の制御系12へ低周波成
分からなる非真円プロフィルデータ、即ち指令値として
指令値用メモリ23へ記憶される。以下の断面Ｂ・・・Ｆ
においても同様である。
て表す周波数関数ｆ（θ）Ａのうち、a2cos（４ωｔ＋
ρ２）＋・・・＋a6cos（12ωｔ＋ρ６）は周波数分離
器32により高周波成分として分離され、逆フーリエ変換
器33により逆変換されて、前記圧電アクチュエータ１の
制御系11へ高周波成分からなる非真円プロフィルデー
タ、即ち指令値として指令値用メモリ20へ記憶される。
また、a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１）は周波数分離器32に
より低周波成分として分離され、逆フーリエ変換器34に
より逆変換され、リニアモータ３の制御系12へ低周波成
分からなる非真円プロフィルデータ、即ち指令値として
指令値用メモリ23へ記憶される。以下の断面Ｂ・・・Ｆ
においても同様である。
続いて、各断面間の非真円プロフィルデータ（以下過渡
的プロフィルデータという）を２つの断面の非真円プロ
フィルデータに基づく比例配分により生成する場合につ
いて説明する。第６図はその概略を示すフローチャート
である。
的プロフィルデータという）を２つの断面の非真円プロ
フィルデータに基づく比例配分により生成する場合につ
いて説明する。第６図はその概略を示すフローチャート
である。
先ず、ステップ100でｔ＝0,θ＝０として初期設定を行
い基準位置を定める。続いてステップ105でｔ＝ｔ＋Δ
ｔとし、ステップ110へ進んで時間ｔにおける工具Ｔの
ワークＷの軸線方向位置Ｓ＝vt（v:工具Ｔの軸線方向移
動速度）及びワークＷの位相角θ（θ＝ωｔ）を算出す
る。ステップ115では、算出された工具Ｔの移動位置の
両側の断面を表す非真円プロフィルデータの高周波成分
を、圧電アクチュエータ１の制御系11の指令値用メモリ
20から読み出し、低周波成分をリニアモータ３の制御系
12の指令値用メモリ23から読み出す。続くステップ120
では、高周波成分と低周波成分とからなる非真円プロフ
ィルデータを、データ処理部10aのフーリエ変換器31で
変換して、高周波成分の周波数関数fH（θ）Ｘ及びf
H（θ）X+1と低周波成分の周波数関数fL（θ）Ｘ及びfL
（θ）X+1とを求める。断面Ａと断面Ｂ（第５図参照）
について具体的に言えば、 fL（θ）Ａ＝a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１） …（３） fL（θ）Ｂ＝b0＋b1cos（２ωｔ＋γ１） …（４） となる。さらにステップ125へ進み、前記式（１）〜
（４）に基づいて定数項の差ｋ及び各次数毎の振幅差Am
及び位相差Phを、（工具の移動位置Ｓ）／（各断面間の
ピッチｐ）の割合で比例配分する。即ち、ｋ＝（b0−
a0）×S/p,Am＝（bn−an）×S/p（但しｎ＝１・・・
６）及びPh＝（γｎ−ρｎ）×S/p（但しｎ＝１・・・
６）となり、これに基づいて当該工具Ｔの軸線方向移動
位置及びワークＷの位相角に対応する周波数関数の高周
波成分fH（θ）Ｓと低周波成分fL（θ）Ｓとが以下の様
に求められる。
い基準位置を定める。続いてステップ105でｔ＝ｔ＋Δ
ｔとし、ステップ110へ進んで時間ｔにおける工具Ｔの
ワークＷの軸線方向位置Ｓ＝vt（v:工具Ｔの軸線方向移
動速度）及びワークＷの位相角θ（θ＝ωｔ）を算出す
る。ステップ115では、算出された工具Ｔの移動位置の
両側の断面を表す非真円プロフィルデータの高周波成分
を、圧電アクチュエータ１の制御系11の指令値用メモリ
20から読み出し、低周波成分をリニアモータ３の制御系
12の指令値用メモリ23から読み出す。続くステップ120
では、高周波成分と低周波成分とからなる非真円プロフ
ィルデータを、データ処理部10aのフーリエ変換器31で
変換して、高周波成分の周波数関数fH（θ）Ｘ及びf
H（θ）X+1と低周波成分の周波数関数fL（θ）Ｘ及びfL
（θ）X+1とを求める。断面Ａと断面Ｂ（第５図参照）
について具体的に言えば、 fL（θ）Ａ＝a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１） …（３） fL（θ）Ｂ＝b0＋b1cos（２ωｔ＋γ１） …（４） となる。さらにステップ125へ進み、前記式（１）〜
（４）に基づいて定数項の差ｋ及び各次数毎の振幅差Am
及び位相差Phを、（工具の移動位置Ｓ）／（各断面間の
ピッチｐ）の割合で比例配分する。即ち、ｋ＝（b0−
a0）×S/p,Am＝（bn−an）×S/p（但しｎ＝１・・・
６）及びPh＝（γｎ−ρｎ）×S/p（但しｎ＝１・・・
６）となり、これに基づいて当該工具Ｔの軸線方向移動
位置及びワークＷの位相角に対応する周波数関数の高周
波成分fH（θ）Ｓと低周波成分fL（θ）Ｓとが以下の様
に求められる。
fL（θ）Ｓ＝a0＋（b0−a0）×S/p＋｛a1＋（b1−a1）
×S/p｝ ×cos［２ωｔ＋｛ρ１＋（γ１−ρ１）×S/p｝］ …
（６） （但しＳ＝vt,θ＝ωｔ） ステップ130では、上記式（５）及び（６）をそれぞれ
データ処理部10aの逆フーリエ変換器33,34により逆変換
して、高周波成分からなる過渡的プロフィルデータと低
周波成分からなる過渡的プロフィルデータが螺旋状の時
系列データとして生成される。その過渡的プロフィルデ
ータのうち、高周波成分は前記制御系11の指令値用メモ
リ20により記憶し、低周波成分は前記制御系12の指令値
用メモリ23によりそれぞれ記憶する。続いてステップ13
5で工具Ｔの工作物の軸方向移動位置ＳがＳ＝ｐ（ｐ＝
所定断面間のピッチ）と判定されるまで、前記ステップ
105〜130を繰り返して、工具の工作物軸線方向移動位置
及び工作物の位相角に対応する過渡的プロフィルデータ
が逐次生成される。
×S/p｝ ×cos［２ωｔ＋｛ρ１＋（γ１−ρ１）×S/p｝］ …
（６） （但しＳ＝vt,θ＝ωｔ） ステップ130では、上記式（５）及び（６）をそれぞれ
データ処理部10aの逆フーリエ変換器33,34により逆変換
して、高周波成分からなる過渡的プロフィルデータと低
周波成分からなる過渡的プロフィルデータが螺旋状の時
系列データとして生成される。その過渡的プロフィルデ
ータのうち、高周波成分は前記制御系11の指令値用メモ
リ20により記憶し、低周波成分は前記制御系12の指令値
用メモリ23によりそれぞれ記憶する。続いてステップ13
5で工具Ｔの工作物の軸方向移動位置ＳがＳ＝ｐ（ｐ＝
所定断面間のピッチ）と判定されるまで、前記ステップ
105〜130を繰り返して、工具の工作物軸線方向移動位置
及び工作物の位相角に対応する過渡的プロフィルデータ
が逐次生成される。
次に、各断面間の過渡的プロフィルデータを、混合関数
を用いるスプライン補間により生成する場合について説
明する。
を用いるスプライン補間により生成する場合について説
明する。
混合関数によるスプライン補間は、 （１）連続した４点を１組にした補間公式を作成し、中
央の２点間のみを用いる。
央の２点間のみを用いる。
（２）与えられた点を必ずとおる。
（３）データ点（データとして与えられた点をいう）で
の２次の微係数が一致する。
の２次の微係数が一致する。
といった特徴がある。
補間の方法は、第７図に示すように連続する４点（x
n-1,yn-1），（xn,yn），（xn+1,yn+1），（xn+2,y
n+2）をとおる混合関数を求め、ｎ番目とｎ＋１番目の
点の間のみを結び、次にn,n＋1,n＋2,n＋３番目の４点
をとおる混合関数を求め、ｎ＋１番目とｎ＋２番目の点
の間を結ぶ。このようにして、逐次各データ点間を補間
するものであって、混合関数はｕをパラメータとして次
のように定義される。
n-1,yn-1），（xn,yn），（xn+1,yn+1），（xn+2,y
n+2）をとおる混合関数を求め、ｎ番目とｎ＋１番目の
点の間のみを結び、次にn,n＋1,n＋2,n＋３番目の４点
をとおる混合関数を求め、ｎ＋１番目とｎ＋２番目の点
の間を結ぶ。このようにして、逐次各データ点間を補間
するものであって、混合関数はｕをパラメータとして次
のように定義される。
ｘ＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）x0/6＋（ｕ＋１）（ｕ−
１）（ｕ−２）x1/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）x2/2＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）x3/6 …（７） ｙ＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）y0/6＋（ｕ＋１）（ｕ−
１）（ｕ−２）y1/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）y2/2＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）y3/6 …（８） 上記式（７）のx0,x1,x2,x3に連続する４点xn-1,xn,xn
+1,xn+2を代入し、ｕ＝０と１の時の値を求めると、ｘ
（０）＝xn,x（１）＝xn+1となる。また式（８）の場合
も同様にして、ｕ＝０と１の時の値は、ｙ（０）＝yn,y
（１）＝yn+1となり、それぞれデータ点（xn,yn），（x
n+1,yn+1）そのものとなる。そして、パラメータｕ＝０
〜１の間のx,yの値を実際に使用するデータとする。隣
り合うデータ点の間隔は、パラメータｕにより１に正規
化されている。
１）（ｕ−２）x1/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）x2/2＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）x3/6 …（７） ｙ＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）y0/6＋（ｕ＋１）（ｕ−
１）（ｕ−２）y1/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）y2/2＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）y3/6 …（８） 上記式（７）のx0,x1,x2,x3に連続する４点xn-1,xn,xn
+1,xn+2を代入し、ｕ＝０と１の時の値を求めると、ｘ
（０）＝xn,x（１）＝xn+1となる。また式（８）の場合
も同様にして、ｕ＝０と１の時の値は、ｙ（０）＝yn,y
（１）＝yn+1となり、それぞれデータ点（xn,yn），（x
n+1,yn+1）そのものとなる。そして、パラメータｕ＝０
〜１の間のx,yの値を実際に使用するデータとする。隣
り合うデータ点の間隔は、パラメータｕにより１に正規
化されている。
第８図は、上記の混合関数によるスプライン補間の手法
により、過渡的プロフィルデータを生成する場合の概略
を示すフローチャートである。
により、過渡的プロフィルデータを生成する場合の概略
を示すフローチャートである。
先ず、ステップ200でｔ＝0,θ＝０として初期設定を行
い基準位置を定める。続いてステップ205でｔ＝ｔ＋Δ
ｔとし、ステップ210へ進んで時間ｔにおける工具Ｔの
ワークＷの軸線方向位置Ｓ＝vt（v:工具Ｔの軸線方向移
動速度）及びワークＷの位相角θ（θ＝ωｔ）を算出す
る。ステップ215では、所定のピッチ間隔毎の連続する
４個所の断面を表す非真円プロフィルデータの高周波成
分を、圧電アクチュエータ１の制御系11の指令値用メモ
リ20から読み出し、低周波成分をリニアモータ３の制御
系12の指令値用メモリ23から読み出す。続くステップ22
0では、高周波成分と低周波成分とからなる非真円プロ
フィルデータを、データ処理部10aのフーリエ変換器31
で変換して、前記４個所の断面の高周波成分の周波数関
数fH（θ）X-1,fH（θ）X,fH（θ）X+1及びfH（θ）X+2
と低周波成分の周波数関数fL（θ）X-1,fL（θ）X,f
L（θ）X+1及びfL（θ）X+2とを求める。断面Ａ〜Ｄ
（第５図参照）について具体的に言えば、 fL（θ）Ａ＝a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１） …（13） fL（θ）Ｂ＝b0＋b1cos（２ωｔ＋γ１） …（14） fL（θ）Ｃ＝c0＋c1cos（２ωｔ＋φ１） …（15） fL（θ）Ｄ＝d0＋d1cos（２ωｔ＋η１） …（16） となる。さらにステップ225へ進み、前記式に基づき、
断面Ａ〜Ｄの非真円プロフィルデータの定数項K,振幅AM
及び位相PH毎に、混合関数に基づいて補間を行う。
い基準位置を定める。続いてステップ205でｔ＝ｔ＋Δ
ｔとし、ステップ210へ進んで時間ｔにおける工具Ｔの
ワークＷの軸線方向位置Ｓ＝vt（v:工具Ｔの軸線方向移
動速度）及びワークＷの位相角θ（θ＝ωｔ）を算出す
る。ステップ215では、所定のピッチ間隔毎の連続する
４個所の断面を表す非真円プロフィルデータの高周波成
分を、圧電アクチュエータ１の制御系11の指令値用メモ
リ20から読み出し、低周波成分をリニアモータ３の制御
系12の指令値用メモリ23から読み出す。続くステップ22
0では、高周波成分と低周波成分とからなる非真円プロ
フィルデータを、データ処理部10aのフーリエ変換器31
で変換して、前記４個所の断面の高周波成分の周波数関
数fH（θ）X-1,fH（θ）X,fH（θ）X+1及びfH（θ）X+2
と低周波成分の周波数関数fL（θ）X-1,fL（θ）X,f
L（θ）X+1及びfL（θ）X+2とを求める。断面Ａ〜Ｄ
（第５図参照）について具体的に言えば、 fL（θ）Ａ＝a0＋a1cos（２ωｔ＋ρ１） …（13） fL（θ）Ｂ＝b0＋b1cos（２ωｔ＋γ１） …（14） fL（θ）Ｃ＝c0＋c1cos（２ωｔ＋φ１） …（15） fL（θ）Ｄ＝d0＋d1cos（２ωｔ＋η１） …（16） となる。さらにステップ225へ進み、前記式に基づき、
断面Ａ〜Ｄの非真円プロフィルデータの定数項K,振幅AM
及び位相PH毎に、混合関数に基づいて補間を行う。
定数項Ｋについての補間公式fKは、 fK＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）a0/6＋（ｕ＋１）（ｕ−
１）（ｕ−２）b0/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）c0/2＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）d0/6 となり、振幅AMについての補間公式をfAMとすれば、 fAM＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）an/6＋（ｕ＋１）（ｕ
−１）（ｕ−２）bn/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）cn/6＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）dn/2 となり（但しｎ＝１・・・６）、 また位相についての補間公式をfPHとすれば、 fPH＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）ρn/6＋（ｕ＋１）（ｕ
−１）（ｕ−２）γn/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）φn/6
＋（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）ηn/2 となる（但しｎ＝１・・・６）。
１）（ｕ−２）b0/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）c0/2＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）d0/6 となり、振幅AMについての補間公式をfAMとすれば、 fAM＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）an/6＋（ｕ＋１）（ｕ
−１）（ｕ−２）bn/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）cn/6＋
（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）dn/2 となり（但しｎ＝１・・・６）、 また位相についての補間公式をfPHとすれば、 fPH＝−ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）ρn/6＋（ｕ＋１）（ｕ
−１）（ｕ−２）γn/2−（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）φn/6
＋（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）ηn/2 となる（但しｎ＝１・・・６）。
そして、パラメータｕ（０≦ｕ≦１）を、ｕ＝（断面Ｂ
〜Ｃ間の工具の移動位置Ｓ）／（各断面間のピッチｐ）
として、上記各式に代入することにより、工具Ｔの断面
B,C間の軸線方向移動位置及びワークＷの位相角に対応
する周波数関数の高周波成分fH（θ）Ｓと低周波成分fL
（θ）Ｓとが以下の様に求められる。
〜Ｃ間の工具の移動位置Ｓ）／（各断面間のピッチｐ）
として、上記各式に代入することにより、工具Ｔの断面
B,C間の軸線方向移動位置及びワークＷの位相角に対応
する周波数関数の高周波成分fH（θ）Ｓと低周波成分fL
（θ）Ｓとが以下の様に求められる。
fL（θ）Ｓ＝（−U0a0＋U1b0−U2c0＋U3d0）＋（−U0a1
＋U1b1−U2c1＋U3d1）cos｛2wt＋（−U0ρ１＋U1γ１−
U2φ１＋U3η１）｝ …（18） 但し、U0＝ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）/6 U1＝（ｕ＋１）（ｕ−１）（ｕ−２）/2 U2＝（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）/2 U3＝（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）/6 である。
＋U1b1−U2c1＋U3d1）cos｛2wt＋（−U0ρ１＋U1γ１−
U2φ１＋U3η１）｝ …（18） 但し、U0＝ｕ（ｕ−１）（ｕ−２）/6 U1＝（ｕ＋１）（ｕ−１）（ｕ−２）/2 U2＝（ｕ＋１）ｕ（ｕ−２）/2 U3＝（ｕ＋１）ｕ（ｕ−１）/6 である。
ステップ230では、上記式（17）及び（18）をそれぞれ
データ処理部10aの逆フーリエ変換器33,34により逆変換
して、高周波成分からなる過渡的プロフィルデータと低
周波成分からなる過渡的プロフィルデータが螺旋状の時
系列データとして生成される。その過渡的プロフィルデ
ータのうち、高周波成分は前記制御系11の指令値用メモ
リ20により記憶し、低周波成分は前記制御系12の指令値
用メモリ23によりそれぞれ記憶する。続いてステップ23
5で工具Ｔの工作物の軸方向移動位置ＳがＳ＝ｐ（ｐ＝
所定断面間のピッチ）即ちｕ＝１と判定されるまで、前
記ステップ205〜230を繰り返して、工具の工作物軸線方
向移動位置及び工作物の位相角に対応する断面B,C間の
過渡的プロフィルデータが逐次生成される。
データ処理部10aの逆フーリエ変換器33,34により逆変換
して、高周波成分からなる過渡的プロフィルデータと低
周波成分からなる過渡的プロフィルデータが螺旋状の時
系列データとして生成される。その過渡的プロフィルデ
ータのうち、高周波成分は前記制御系11の指令値用メモ
リ20により記憶し、低周波成分は前記制御系12の指令値
用メモリ23によりそれぞれ記憶する。続いてステップ23
5で工具Ｔの工作物の軸方向移動位置ＳがＳ＝ｐ（ｐ＝
所定断面間のピッチ）即ちｕ＝１と判定されるまで、前
記ステップ205〜230を繰り返して、工具の工作物軸線方
向移動位置及び工作物の位相角に対応する断面B,C間の
過渡的プロフィルデータが逐次生成される。
以下、断面Ｃ〜D,D〜E,・・・間の過渡的プロフィルデ
ータは、前記したように所定断面の前後の断面を含む合
計４個所の断面の非真円プロフィルデータを用いて、混
合関数を求めるスプライン補間により算出することがで
きる。
ータは、前記したように所定断面の前後の断面を含む合
計４個所の断面の非真円プロフィルデータを用いて、混
合関数を求めるスプライン補間により算出することがで
きる。
尚、最初のＡ〜Ｂ断面間、及び最終断面間の過渡的プロ
フィルデータについては、パラメータｕをｕ＝ｕ−１及
びｕ＝ｕ＋１として、混合関数の係数値を算出すること
により求められることができる。
フィルデータについては、パラメータｕをｕ＝ｕ−１及
びｕ＝ｕ＋１として、混合関数の係数値を算出すること
により求められることができる。
第９図は、各指令値用メモリ20,23に記憶される非真円
プロフィルデータ及び過渡的プロフィルデータの配置を
模式的に示したものである。
プロフィルデータ及び過渡的プロフィルデータの配置を
模式的に示したものである。
前記のように、非真円プロフィルデータと過渡的プロフ
ィルデータとが、高周波成分と低周波成分とに分離さ
れ、前者により圧電アクチュエータ１を駆動し、後者に
よりリニアモータ３を駆動することにより、圧電アクチ
ュエータ１とリニアモータ３の特性を十分に生かすこと
が可能となって工具Ｔの高い応答性を得ることができ、
各断面間を滑らかに切削することができる。
ィルデータとが、高周波成分と低周波成分とに分離さ
れ、前者により圧電アクチュエータ１を駆動し、後者に
よりリニアモータ３を駆動することにより、圧電アクチ
ュエータ１とリニアモータ３の特性を十分に生かすこと
が可能となって工具Ｔの高い応答性を得ることができ、
各断面間を滑らかに切削することができる。
なお、上述した実施例は、指令値用メモリ20,23に記憶
された高周波成分ならびに低周波成分からなるプロフィ
ルデータに基づいて、断面間の高周波成分ならびに低周
波成分からなるプロフィルデータを生成する例について
述べたが、フーリエ変換器31によって変換さた周波数関
数から断面間の周波数関数を生成し、これらを高周波成
分と低周波成分に分離し、プロフィルデータに変換して
も良い。又、周波数分離器32によって高周波成分の周波
数関数と低周波成分の周波数関数に分離してから断面間
の周波数関数を生成し、プロフィルデータに変換しても
良い。
された高周波成分ならびに低周波成分からなるプロフィ
ルデータに基づいて、断面間の高周波成分ならびに低周
波成分からなるプロフィルデータを生成する例について
述べたが、フーリエ変換器31によって変換さた周波数関
数から断面間の周波数関数を生成し、これらを高周波成
分と低周波成分に分離し、プロフィルデータに変換して
も良い。又、周波数分離器32によって高周波成分の周波
数関数と低周波成分の周波数関数に分離してから断面間
の周波数関数を生成し、プロフィルデータに変換しても
良い。
「発明の効果」 本発明の非真円創成装置は、前記した構成になるもの
で、所定ピッチ間隔毎の工作物軸線方向と直交する複数
の断面の既知の非真円プロフィルデータを、工作物の回
転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周波数関数データに
変換するとともに、その周波数関数データの各次数毎の
振幅及び位相とに基づいて、未知の中間断面における周
波数関数データの振幅及び位相を演算することができ、
この演算された振幅及び位相を代入した周波数関数デー
タを逆変換することにより、中間断面の長短径差や位相
が工作物の軸線方向で一定の場合のみならず変化する場
合でも当該中間断面の非真円プロフィルデータの生成が
容易になる。
で、所定ピッチ間隔毎の工作物軸線方向と直交する複数
の断面の既知の非真円プロフィルデータを、工作物の回
転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周波数関数データに
変換するとともに、その周波数関数データの各次数毎の
振幅及び位相とに基づいて、未知の中間断面における周
波数関数データの振幅及び位相を演算することができ、
この演算された振幅及び位相を代入した周波数関数デー
タを逆変換することにより、中間断面の長短径差や位相
が工作物の軸線方向で一定の場合のみならず変化する場
合でも当該中間断面の非真円プロフィルデータの生成が
容易になる。
さらに、非真円プロフィルデータを、１〜ｎ次の周波数
関数に変換して、その高周波成分と低周波成分とに分離
し、その各成分毎に非真円プロフィルデータを作成し、
高周波成分から成る非真円プロフィルデータにより駆動
される駆動系と、低周波成分から成る非真円プロフィル
データにより駆動される駆動系とを設け、その二つの駆
動系を組み合わせて駆動することにより、高周波帯域か
ら低周波帯域までの応答性が良く、工具が非真円プロフ
ィルデータに忠実に対応して切削動作を行うことができ
る。
関数に変換して、その高周波成分と低周波成分とに分離
し、その各成分毎に非真円プロフィルデータを作成し、
高周波成分から成る非真円プロフィルデータにより駆動
される駆動系と、低周波成分から成る非真円プロフィル
データにより駆動される駆動系とを設け、その二つの駆
動系を組み合わせて駆動することにより、高周波帯域か
ら低周波帯域までの応答性が良く、工具が非真円プロフ
ィルデータに忠実に対応して切削動作を行うことができ
る。
添付図面第１図はクレーム対応図、第２図（ａ）は非真
円創成装置における切削工具を取付ける工具取付台及び
工具取付台テーブルを示した正面図、第２図（ｂ）は第
２図（ａ）の側面図、第３図は非真円創成装置の制御系
の概略を示すブロック図、第４図はデータ処理部10aの
概略を示したブロック図、第５図は工作物の軸線方向の
所定ピッチ間隔毎の断面を示す説明図、第６図は非真円
プロフィルデータの生成を示す概略のフローチャート、
第７図は混合関数を用いたスプライン補間を説明する説
明図、第８図は非真円プロフィルデータを混合関数を用
いるスプライン補間により生成する場合の概略のフロー
チャート、第９図は指令値用メモリの非真円プロフィル
データの一部の配置を示した説明図である。 １……圧電アクチュエータ、３……リニアモータ、10…
…制御装置、11,12……制御系、13……主軸、20,23……
指令値用メモリ、30……メモリ、31……フーリエ変換
器、32……周波数分離器、33,34……逆フーリエ変換
器、50……第１データ記憶手段、51……データ変換手
段、52……データ分離手段、53……演算手段、54……デ
ータ逆変換手段、55……第２データ記憶手段、56,57…
…駆動系、Ｗ……ワーク（工作物）、Ｔ……工具。
円創成装置における切削工具を取付ける工具取付台及び
工具取付台テーブルを示した正面図、第２図（ｂ）は第
２図（ａ）の側面図、第３図は非真円創成装置の制御系
の概略を示すブロック図、第４図はデータ処理部10aの
概略を示したブロック図、第５図は工作物の軸線方向の
所定ピッチ間隔毎の断面を示す説明図、第６図は非真円
プロフィルデータの生成を示す概略のフローチャート、
第７図は混合関数を用いたスプライン補間を説明する説
明図、第８図は非真円プロフィルデータを混合関数を用
いるスプライン補間により生成する場合の概略のフロー
チャート、第９図は指令値用メモリの非真円プロフィル
データの一部の配置を示した説明図である。 １……圧電アクチュエータ、３……リニアモータ、10…
…制御装置、11,12……制御系、13……主軸、20,23……
指令値用メモリ、30……メモリ、31……フーリエ変換
器、32……周波数分離器、33,34……逆フーリエ変換
器、50……第１データ記憶手段、51……データ変換手
段、52……データ分離手段、53……演算手段、54……デ
ータ逆変換手段、55……第２データ記憶手段、56,57…
…駆動系、Ｗ……ワーク（工作物）、Ｔ……工具。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−58457（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】工作物を一定の角速度ωで回転させて、該
回転と同期して工作物の軸線方向に所定速度で移動する
切削工具により工作物を非真円形状に切削加工する非真
円創成装置において、 工作物の軸線と直交する断面における非真円プロフィル
データを、工作物軸線方向の所定のピッチ間隔毎に記憶
する第１データ記憶手段と、記憶された非真円プロフィ
ルデータを前記回転角速度ωの関数である１〜ｎ次の周
波数関数データに変換するデータ変換手段と、周波数関
数データを高周波成分と低周波成分とに分離するデータ
分離手段と、各断面の周波数関数データの各次数毎の振
幅及び位相とに基づいて、前記断面間の周波数関数デー
タの各次数毎の振幅及び位相を断面間の位置に応じて補
間により求め、断面間の周波数関数データを生成する演
算手段と、前記データ分離手段によって分離されかつ前
記演算手段によって演算された高周波成分及び低周波成
分毎の周波数関数データを逆変換して高周波成分からな
る非真円プロフィルデータと低周波成分からなる非真円
プロフィルデータを生成するデータ逆変換手段と、生成
した各非真円プロフィルデータを記憶する第２データ記
憶手段と、その第２データ記憶手段に記憶された高周波
成分から成る非真円プロフィルデータにより駆動される
駆動系と、低周波成分から成る非真円プロフィルデータ
により駆動される駆動系とを備えたことを特徴とする非
真円創成装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1314819A JPH0710482B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-12-04 | 非真円創成装置 |
| US07/588,940 US5229951A (en) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Apparatus for machining a non-circular workpiece |
| DE69007727T DE69007727T2 (de) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Vorrichtung zum Bearbeiten nichtkreisförmiger Werkstücke. |
| EP90118574A EP0420244B1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Apparatus for machining a non-circular workpiece |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-250914 | 1989-09-27 | ||
| JP25091489 | 1989-09-27 | ||
| JP1314819A JPH0710482B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-12-04 | 非真円創成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178703A JPH03178703A (ja) | 1991-08-02 |
| JPH0710482B2 true JPH0710482B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=26539987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1314819A Expired - Lifetime JPH0710482B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-12-04 | 非真円創成装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5229951A (ja) |
| EP (1) | EP0420244B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0710482B2 (ja) |
| DE (1) | DE69007727T2 (ja) |
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| CN107738007A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-27 | 厦门华天涉外职业技术学院 | 一种椭球面螺旋曲面仿形机构及其控制方法 |
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1989
- 1989-12-04 JP JP1314819A patent/JPH0710482B2/ja not_active Expired - Lifetime
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1990
- 1990-09-27 US US07/588,940 patent/US5229951A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-27 EP EP90118574A patent/EP0420244B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-27 DE DE69007727T patent/DE69007727T2/de not_active Expired - Fee Related
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| EP0420244A1 (en) | 1991-04-03 |
| JPH03178703A (ja) | 1991-08-02 |
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