JPS5926406B2

JPS5926406B2 - 軸フライス盤

Info

Publication number: JPS5926406B2
Application number: JP50031011A
Authority: JP
Inventors: マエツケルクルト
Original assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Current assignee: GFM Gesellschaft fuer Fertigungstechnik und Maschinenbau AG
Priority date: 1974-03-15
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1984-06-27
Also published as: DD117382A5; FR2263849B1; GB1507542A; IT1033455B; DE2412375C2; DE2412375A1; FR2263849A1; JPS50127286A

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

しかしながら、この機械は幾つかの欠点をもっている。

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。

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。

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。

この場合、工具送り台は２座標で運動する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

これによってプログラムコストがかなり高くなる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

これは計算により容易に達成できる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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
。

それに比べ、０．１〜０．２ｒｒａｎの範囲の盛上り
（突起）は問題にならない。

平面および凹面は決った位置で生ずる。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

ｍ２ｍは発電機Ｔａｙを有する軸Ｘ、ｙの、駆動モータである。

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。

軸Ｘ。ｙの回転軸にはディジタル発信器Ｄ、Ｄｇ
ｘｇｙが取付けられ、回転軸が２０ｒｒｖｎ／Ｕ（但し
、Ｕは一回転を意味する。

）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。

そのためパルスは「現在値」の位置測定のために使われ
る。

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。

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。

本発明の特別の実施方式によると、機械のゼロ点Ｍ。

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。

そして工具の中心Ｆ。

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
。

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。

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。

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。

Ｍａは切込み量に相当する材料の削りしろである。

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。

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。

第３図において機械中心はＭ。

／ｐｏ−機械中心／フライス中心で示されている。

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。

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。

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。

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。

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ＮｌｔＮ２
．Ｎ３、Ｎ４が一連で摺動自在に設けられている。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第４ａ図はクランクピン加工のためのデータを示す。

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。

βは加工すｖｏｔＶＯ２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。

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。

第５図はクランクアームの加工を示す。

ここでａは長径の半分の半径である。

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。

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。

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。

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。

角αは小円の開き角を示す。

大円の開き角は１８００−αとなる。

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。

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。

第６ａＩ図のＡの下で象限が示されている。

ここで初期角度βは第５図における回転角度である。

円１の４つの象限はＩ〜■で示されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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°。

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。

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。

この角度β のみを用いて以下の計算が進められる。

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。

そのへ計数器Ｚ、Ｚの値が機械中心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。

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。

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。

ここでブロックＣ１は符号上と三角関数の決定を示す。

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。

ａ）で早送りの半径Ｓが、ｂ）で送りの半径Ｓｖｏが
与えられる。

Ｃ２ではゼロ点移動の原理が半径Ｈで示されている。

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
ｒＹ３が得られる。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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
／ＹＩのｔ切込送りに対するＸ２／Ｙ２、
公転軌道に対するＸ４／ｙ４νＸ５／Ｖ５、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
。

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。

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。

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＝００６軸ｙの計数器指示２＝０次いで加減算が行なわれる。

入力０１１Ｈ−Ｒ２＝Ｚ１０１２Ｒ＋Ｚ二Ｓ・・・・・・・・・・・・Ｓａ
Ｆｌａ０１３ ■ｏ１＋■ｏ２二Ｚ３０１４５ａ−Ｚ３−８ｅ・・・・・・・・・・・・
５ｅ０１５Ｒ−Ｒ＝Ｒ・・・・・・・・・・・・Ｒ
ｕＺｕ以上で予備計算は終る。

次いで乗算によって基準点の実際の計算が行なわれる。

１）直線補間：第７３図中心Ｍ。

切込み早送り２）ゼロ点移動３）円弧補間：第９ａ図中心Ｚ。

１２ ±ｙ４→±ｙｓ（ｙｏ）１３１
．象限変化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。

→±Ｘ５１７ ±ｙ５″ｙ。

１８２、象限変化士ｘ５＝Ｒ＝ＺｕＸ１９ｙＯ＝０＝Ｚ。

制御の後設定２０計数器Ｚ９ ■→■ ２．１補間方向上Ｘ５→Ｘ。

２．２Ｙｏ→±ｙ５２３３、象
限変化Ｘ。

＝０ −ＺＸ２４ ±Ｖ５＝Ｒ二Ｚｕｙ設定２５計数器Ｚ、Ｉ→■ ２６補間方向Ｘｏ→±Ｘ５２７ ±ｙ５″ｙ。

２８４、象限変化士ｘ＝Ｒ＝Ｚ５ｕＸ２９ｙｏ−０−Ｚｙ段設定０計数器Ｚｑ ■→１３１補間方向 ±Ｘ、→±ｘ４３２ ±ｙｏ→±ｙ４４）直線補藺中心Ｍ。

戻り（標準）３７方向十ＸＲ二〇＝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。

計算は作業経路の進行中に続けることも可能である。

計算値は第７ａ、７ｂ、８，９ａ図に示されている。

第７ａ図はクランクピンの切込み作業経路を示す。

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。

の全行程を示す。

第７ａ図には以下が示されている：Ｓ −（ｓ
＋ｓ）−早送り行程ＳｅａｖＱ
ＩＶｏ２ｖｏｔ ’ ”’ 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Ｘ２−１１Ｖ２−ＩＰＸ２−２＋ｙ２−２に細分される。

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
。

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．ｓｖｏｔは送りＭ−ｘ２
である（Ｍａ−材料の削りしろ）。

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。

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。

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、Ｘ１
／Ｙ１は直線補間の直線と終点Ｎのための基準点
である。

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。

すなわち：中心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。

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
。

Ｒはフライス中心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。

−＋ＺＯである。Ｘ４／Ｖ４は中心をＺ。

とする円弧補間に対する公転内の基準点Ｎを表わす。

ここでフライスの運動方向は反時計方向である。

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。

「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。

そのときＳはＲＦ十（Ｈ−Ｒ２）である。

ここでＲ２はフライス半径、Ｈは行程（−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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

この場合も早送りと送りの行程に分割される。

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。

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。

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。

Ｚで伝える。

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。

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。

補間法によって定常的な位置制御も行なわれる。

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。

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。

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）。

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。

Ｂ、９／１０に相当する計算基準点Ｘ４／ｙ４と一致す
る。

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。

このとき公転内２の直径は、中心Ｚ。

＝軸中心として入力データＲｕ−ＲＦ−Ｒ２から計算さ
れる。

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。

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。

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。

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。

これによって正確な位置制御が行なわれる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Ｘまたはｙが交互にＲになる場合は常にＺまたはＺ
はｕＸＯに
ならねばならない。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次いでフライスが後退する。

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。

ｓＬａはフライスの横送り距離Ｌｗ−ＦＢである。

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。

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。

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。

ただしＲは全転円の半径である。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

全行程は次式で計算される。Ｓａｗ＝＝Ｒｐ（
ａｃ）ただしＳ−ｓ＝ｓは早送りの行程、ａＷ
ｖｏｌｅＷＳは送り行程を示す。

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。

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。

この場合もこれは角β、に等し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。

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：ｘｔ／ｙｔ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。

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。

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。

第８図および第１０′ａ図の点Ａはフライス中心Ｆ。

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。

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。

ただしＲ−ｕ２
ｕＩＲ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。

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。

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。

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。

象限回路の特別の計数器によって、フライス中心Ｆ。

が現在どの公転曲線上にあるかが確かめられる。

したがってアーム外周長円の５つの曲線はＢ。

、〜１１３０５で示さへ他方フライス中心Ｆ。

の軌道長円は公転曲線Ｂ −Ｂからなる。

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。

１で加工される。

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
ｕ２ｕ４小半径である。

角αは小径口Ｂ。３およびＢ。１＋ＢＯ５の角度である
。

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
。

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。

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
。

この場合には各公転曲線は２つの象限に入る。

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。

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。

ｇＢに対する合計角はα を用いてε１とな１ｉ−２る。

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。

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。

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。

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
ｕＱ
ＸＢＵＡ、ＢＵＡ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、。

１ＹＢＵｌＦｉでもある。

第１０ｃ図は、中心Ｂ１の公転曲線Ｂｕ２と角ε１゜Ｂ
２を示す；α２−１８０°−α。

第１０ｄ図は、中心Ａ１の公転曲線Ｂと角ε２゜３Ｂ３を示すα３−α。

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。

ｍ１ｏｒ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）。

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。

ｙ次いで補間要素が次の方向に補間する。

−Ｘ→０十ｙ−＋Ｒ（大半径）、ＩＺＢｕ＝１Ｚ＝１したがって補間は反時計方向に行なわれる。

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。

。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 □＋ｙＢＵ２ＡＢＵ−２および小半径Ｒｕ２．Ｂ１によって計算され入力される
。

同様に計数器Ｚ、Ｚにも改めてこのｙ値が設定される。

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−）Ｒｕ２ｙ→ＯＺ−■ を目標値として象限Ｉから象限Ｈに切換えられる。

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）。

同じ方法で、曲線Ｂの設定された終点に２ −ＸＢＵＥ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・中心Ｂ。

十ｙＢＵ２Ｅが到達するまで、象限■の補間が行なわれる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

の後退経路の説明図を示す。

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。

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。

の方向がリミットスイッチｂ、ｂによっ
て定められるのｅＸ２ｅｙ２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。

戻り経路の制御は補間なしでも行なうことができる。

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ｅＹ２．２／２−
４により中心の手前で早送りから遅送りに切換られる。

「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。

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。

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。

リミットスイッチｂｅｘ２−２／２−４およびは、ｂｅＹ２−２／２−４６Ｘ２−１／２−３
およびｅＹ２−１／２．３によってＭ。

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。

「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。

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＝３０００ｒｒａｎ／ｍｉｎで進
められるべきである。

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。

送り速度Ｖ。１゜Ｖｏ２に対しては、３０〜６０ｒｒ
ａｎ／ｍｉｎに設定した別の回路が備えられている
。

この回路は強制的に、部分送り経路Ｘ２．１／ｙ２
−ｔまではｖｏｌ１Ｘ２−！２／ｙ２．２までは■
。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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■。

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。

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■。

、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
。

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。

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。

この場合、経路許容誤差を小さくするため軸中心Ｚ。

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。

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ｂｆ、ＫｅＸ２．２いしｂｅｘ２−４／ｅＹ２−２ ”いしｂ
によりｅｙ２・４って作動せる遅速り切換え回路が働く（第３ａ〜３０図
参照）。

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。

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。

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。

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
Ｘ２−１ｅｙ２−１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。

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）。

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）。

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。

公転速度制御を第１３ａ図に示す。

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。

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。

公転角度Ｏ−３０° 速度Ｖｕ１３０ − １２０° ■ｕ２１２０ − ２１０Ｖ、３２１０ − ２５５° ■ｕ４２５５ − ３００° Ｖｕ５３００ − 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。

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。

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
。

第１３ａ図にもとづ〈実施方式の場合はβ −〇である
。

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。

この場合は７２°が公転出発点二〇°に対応する。

第１３ａ図において公転は点Ａで始まる。

ここでは０°−０° Ｉ＝Ｖ１である。

■２〜■６の速度が公転円上で与えられる。

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。

その際角β はγ の値の決定に関与する。

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。

第１３ｂ図は角β ＝７２°の場合の角度γ１〜γ６の
象限位置を示す。

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。

象限■および■において＜＝ｓｉｎγ 、象限Ｉおよび
■におｑＩｔｌＴｚ＝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。

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。

（第１３ｃ図の下）。６種類の速度Ｖ〜■ を設定す
るためＯξｕ１ｕ（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。

角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。

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。

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。

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。

次の行ｅでは象限角（β＋γ）−γ が求められている
。

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。

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。

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。

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。

各水平列ではγ。

〜γ６がその列ｌこ相当する指数を示す計算性０〜ｆを
もつ。

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
。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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＝ｓｉｎ０．０００に相当する。

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。

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）。

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。

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。

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。

次の軸頭に移る場合は指数が１から２に変る。

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。

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。

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。

たとえばＶ＝６００ｍｍ／ｍｉｎ、ｒ＝２２、ＷＲ＝１１２の場合は■ の値は３０００ｍ＋＋ｕ１
Ｂｕｌ／ｍｉｎとなる。

第２の場合としてＲ−９４、Ｒｏ２＝４０では■ は
２５５ｒｒｖｎ／ｍｉｎとなる。

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。

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。

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。

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。

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。

「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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

ここで深さＣは点りからＦまでの距離に相当する。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

■ を周速度、β を象限角とするとＶ＝ｖ・ｃｏｓβ 、Ｖ −ｖ・ｓｉｎβｘ
ｕｑｙｕｑ ■ 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。

角度ｆｔ５ｒ３ｏ°４５°６０° ７２°８９゜
ｖｘｉ１１１１．７３５７ｙ、５７３１．７１１１１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。

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。

たとえばＸＯ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ｙｏまでさ１８らに動く。

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。

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。

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。

この時間に送り台ｙは点ｙＯ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。

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。

それにもかかわらずこの値は機械に固有の値である。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

（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。

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−Ｄ１ｂ２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。

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
．３ｔｒａｎ）となった。

粗調節はむだ時間の測定によって容易に計算される。

微調節はフライス加工後の軸を測定して行なわれる。

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。

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。

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。

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。

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。

が発せられ、公転への切換えが実行される。

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ｙ２−３Ｊから差引かれねばならな
い。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

３、計算機に一定のプログラムが組込まれており。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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° 。

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。

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、／ ’／４ｔ
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。

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。

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。

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。

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。

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。

１６、数値制御とは独立な機械中心Ｍ。

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。

１７、公転円（象限円２）の直径が、中心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。

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。

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
。

−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。

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
ｙＲｕ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

２５、切込行程Ｓの終了時にフライス中心は点ＷＡ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

３０、送り速度（ＶＯＩおよび■。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ｕ１ｕ２側板半径（ｒｙＲｔ・・・・・・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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ｙ２．３Ｊ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。

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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．Ｎ３．
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。

Claims

【特許請求の範囲】

１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。