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JPS62176739A - Machine tool straightness correction device - Google Patents

Machine tool straightness correction device

Info

Publication number
JPS62176739A
JPS62176739A JP266287A JP266287A JPS62176739A JP S62176739 A JPS62176739 A JP S62176739A JP 266287 A JP266287 A JP 266287A JP 266287 A JP266287 A JP 266287A JP S62176739 A JPS62176739 A JP S62176739A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sliding table
servo motor
correction
sliding
axis
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.)
Pending
Application number
JP266287A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jiro Takashita
高下 二郎
Shigeo Mukozaka
向坂 成夫
Masao Kato
正夫 加藤
Yukio Izumi
和泉 行雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Seiki Co Ltd filed Critical Hitachi Seiki Co Ltd
Priority to JP266287A priority Critical patent/JPS62176739A/en
Publication of JPS62176739A publication Critical patent/JPS62176739A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、数値制御工作機械の摺動台の真直度、平行度
及び摺動台相互間の運動の面角度を保つ為、摺動台の運
動に対して直角方向の変位を測定して、その結果を工作
機械のサーボモータの駆Φ13を制御する制御部にフィ
ードバックすることにより、工作機械の加工精度を向上
させるようにした工作機械の真直度補正装置に関するも
のである。一般的に刃物もしくは被加工物を担持して往
復摺動することにより加工を行う工作機械の加工誤差は
、案内面の製作誤差、案内面と摺動台の間の隙間等の製
作誤差と、加工時の切削力による変形や摩耗等によって
生ずるが、この誤差を皆無にすることは不可能であって
、一定以上の精度を上げるには限界がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In order to maintain the straightness and parallelism of the slide tables of a numerically controlled machine tool and the surface angle of the movement between the slide tables, This relates to a straightness correction device for machine tools that improves the machining accuracy of machine tools by measuring the displacement of be. Generally, the machining errors of machine tools that carry out machining by holding a cutter or workpiece and sliding it back and forth include manufacturing errors in guide surfaces, gaps between guide surfaces and slide tables, etc. This error occurs due to deformation due to cutting force during machining, wear, etc., but it is impossible to completely eliminate this error, and there is a limit to increasing accuracy beyond a certain level.

近年数値制御(NC)等の電子的制御技術及び光学的制
御技術の発達により、高い精度で機械側を制御すること
が可能となってきたが、このような制御装置の機能を十
分に活用した高精度の送りや位置決めを行うには、機械
側自身の精度も高くしなければならない。しかし、1ミ
クロンあるいはそれ以上の高精度に機械自体を製作する
ことは不可能ではないにしても、実際上は製作費が高く
なり過ぎて不経済であるし、切削力や急変形による機械
系の複雑な変形までも考kW したちのを製作すること
は難しい。
In recent years, with the development of electronic control technology such as numerical control (NC) and optical control technology, it has become possible to control machines with high precision. In order to perform highly accurate feeding and positioning, the accuracy of the machine itself must also be high. However, although it is not impossible to manufacture a machine with a high precision of 1 micron or more, it is actually uneconomical because the manufacturing cost is too high, and the mechanical It is difficult to produce a kW model that even takes into account complex deformations.

よって、機械自体の真直度や平行度を高精度に仕上げる
必要がないような別の方法を採用した方が良いという提
案が以前からなされていた。その1つの方向として、理
論的所要経路からの摺動台の偏差を連続的に測定し、そ
の結果をサーボモータの制御部にフィードバックするこ
とにより、所要の精度を満足するように制御指令を補正
するという基本的考えは提案されているが、測定の方法
や測定値の処理が複雑になるという問題がある為、いま
だ実用的なものは作られていないのが現状である。
Therefore, it has been proposed for some time that it would be better to adopt another method that does not require highly accurate straightness and parallelism of the machine itself. One approach is to continuously measure the deviation of the sliding table from the theoretical required path and feed the results back to the servo motor control unit to correct the control command to satisfy the required accuracy. Although the basic idea of doing so has been proposed, the current situation is that no practical product has been created yet due to the problems of complicated measurement methods and processing of measured values.

本発明は、前記した問題点を解決した実用的な加工誤差
補正装置を提供する為に発明されたものであって、その
原理を、互いに直交する方向に運動する2個の摺動台の
関係でいうと、摺動台もしくは固定側のいずれか一方に
、摺動台の摺動の基準となる理想的直線を形成する手段
を設け、他方に摺動台と理想的直線を形成する手段との
間の距雛を測定する測定装置を設け、一方の摺動台側の
測定装置で測定された測定値の偏差が、設定された基準
値を越える毎に補正信号を他方の摺動台の駆動を制御す
るサーボモータ制御部に送る補正信号発生装置を設ける
ことにより、各摺動台の運動方向に直角な方向の総合的
誤差を、各摺動台の駆動を制御することによって、リア
ルタイムで互いに高精度に補正しあうようにした工作機
械の真直度補正装置を提供することにある。
The present invention was invented to provide a practical machining error correction device that solves the above-mentioned problems. In other words, a means for forming an ideal straight line as a reference for sliding of the sliding table is provided on either the sliding table or the fixed side, and a means for forming an ideal straight line with the sliding table on the other side. A measuring device is installed to measure the distance between the sliding tables, and whenever the deviation of the measured value measured by the measuring device on one sliding table exceeds a set reference value, a correction signal is sent to the other sliding table. By providing a correction signal generator that sends to the servo motor controller that controls the drive, the overall error in the direction perpendicular to the direction of movement of each slide table can be calculated in real time by controlling the drive of each slide table. It is an object of the present invention to provide a straightness correction device for a machine tool which corrects each other with high precision.

本発明の実施例においては、理想的直線を形成する手段
として、高精度に仕上げられた基準ブロックを使用し、
その位置を調整ねじによって正確に調整できるようにし
ている。もちろん、理想的直線を形成する手段としては
、他にちレーザ光線等があり、要求される精度の度合と
価格のバランスによって選択されるものである。このよ
うな高精度の直線を形成する手段を摺動台の案内を行う
基準として使用する効果としては以下のものがある。
In the embodiment of the present invention, a highly precisely finished reference block is used as a means for forming an ideal straight line,
Its position can be precisely adjusted using an adjustment screw. Of course, there are other means for forming the ideal straight line, such as a laser beam, which is selected depending on the balance between the required degree of precision and cost. The effects of using such means for forming highly accurate straight lines as a reference for guiding the sliding table are as follows.

A、案内面に比較して形状が単純でよいがら、容易に高
精度のものを製作できる。
A. Although it has a simpler shape than a guide surface, it can be easily manufactured with high precision.

B、摺動台の正味ストローク量だけの長さがあればよい
から、案内面に比較して長さが短くて済む。
B. Since the length only needs to be equal to the net stroke amount of the slide table, the length can be shorter than that of the guide surface.

C0理想的直線を形成する手段には切削時の力がかから
ないから摩耗や変形が生じない。従って高精度分永く維
持できる。
Since no cutting force is applied to the means for forming the C0 ideal straight line, no wear or deformation occurs. Therefore, high accuracy can be maintained for a long time.

D、交換及び修正が籠単にできる。D. Replacement and modification can be done easily.

E、PAえば、マシニングセンタの面削りの場合、角物
の加工では、正確な直角に仕上げなければならないこと
が多いが、理想的直線を形成する手段同志の交差角を任
息に調整できるから、容易に正確な直角度が得られる。
E, PAFor example, in the case of face milling with a machining center, when processing square objects, it is often necessary to finish the product at an accurate right angle, but since the intersection angle of the means to form an ideal straight line can be adjusted at will, Accurate squareness is easily obtained.

本発明で使用される測定装置として高精度のものが要求
されるが、例えば摺動台と理想的直線を形成する手段と
の間の距離の変化により生ずる静電容量の変化を検出す
ることにより非接触で変位を測定する測定装置を使用す
れば0.1ミク凸ン中位の測定を行うことが可能であり
、また接触式であるが、電気マイクロメータを使用して
も同程度の測定が行える。
The measuring device used in the present invention is required to be highly accurate. If you use a measuring device that measures displacement without contact, it is possible to measure a medium convexity of 0.1 microns, and although it is a contact type, it is also possible to measure the same level using an electric micrometer. can be done.

以下本発明の原理を分かりやすくするため数値制御旋盤
に適用した同時2軸制御の例をまず示し説明する。第5
図はその実施例を示すものであり、ベッド1上にはヘッ
ドストック2が載置され、ヘッドストック2に回転可能
に軸承された主軸3の前端には、チャック4が取り付け
られて、被加工物Wを把持している。ベッド1上に形成
された案内面5A、5B上には、サドル6が主軸軸線方
向に摺動可能に載置され、サドル6上に主軸軸線と直交
する方向に形成された案内面7A、7B上には、クロス
スライド8が摺動可能に載置されている。
In order to make the principle of the present invention easier to understand, an example of simultaneous two-axis control applied to a numerically controlled lathe will be shown and explained below. Fifth
The figure shows an example of this, in which a headstock 2 is placed on a bed 1, and a chuck 4 is attached to the front end of a main shaft 3 rotatably supported on the headstock 2. Holds an object W. A saddle 6 is placed on guide surfaces 5A and 5B formed on the bed 1 so as to be slidable in the direction of the spindle axis, and guide surfaces 7A and 7B formed on the saddle 6 in a direction perpendicular to the spindle axis. A cross slide 8 is slidably mounted on the top.

サドル6は、Z軸サーボモータ9によって駆動されるス
クリュウ10によりナツト11を介して主軸軸線に平行
に往復摺動せしめられる。また、スロススライド8は、
X軸サーボモータ12によって駆動されるスクリュウ1
3により、ナツト14を介して主軸軸線に直角に往復摺
動せしめられる。ベッド1からの前面張り出し部IA上
には、埋′想的直線を形成する手段として基準ブロック
15がボルト等の固定手段により取り付けられており、
ブロック[6にねじ込まれた調整ねじ17を基準ブロッ
ク15に当てて、基準ブロック15を若干揺動させ、正
確に仕上げられた基準面15Aを、主軸軸線に対して平
行に正しくセットする。 サドル6には、基準面15A
に対向して前述した非接触形測定装置18が取り付けら
れており、非接触形測定装置18と基準面15Aの間の
間隙を、サドルのZ軸方向の全ストロークにわたって測
定する。同様に、サドル6上にも基準ブロック19が取
り付けられ、ブロック20にねじ込まれた調整ねじ21
によって、基準面19Aが主軸軸線に対して直角に正し
くセットされている。クロススライド6には、基準面1
9Aに対向1−で非接触形測定装置22が取り付けられ
、測定装置22と基準面19Aの間の間隙りを、クロス
スライド8のX軸方向の全ストロークにわたって測定す
る。基準ブロック15.19は矩形断面を有する単純な
形状をしている。
The saddle 6 is caused to reciprocate and slide parallel to the main shaft axis via a nut 11 by a screw 10 driven by a Z-axis servo motor 9. In addition, the Sloss slide 8 is
Screw 1 driven by X-axis servo motor 12
3 allows reciprocating sliding at right angles to the main shaft axis via the nut 14. A reference block 15 is attached to the front extension IA from the bed 1 by fixing means such as bolts as a means for forming an imaginary straight line.
The adjusting screw 17 screwed into the block [6 is applied to the reference block 15, and the reference block 15 is slightly swung to properly set the accurately finished reference surface 15A parallel to the spindle axis. The saddle 6 has a reference surface 15A.
The above-mentioned non-contact measuring device 18 is mounted opposite to the saddle, and measures the gap between the non-contact measuring device 18 and the reference surface 15A over the entire stroke of the saddle in the Z-axis direction. Similarly, a reference block 19 is mounted on the saddle 6, and an adjustment screw 21 screwed into the block 20.
Accordingly, the reference plane 19A is correctly set perpendicular to the spindle axis. The cross slide 6 has a reference surface 1.
A non-contact measuring device 22 is attached opposite to 9A, and measures the gap between the measuring device 22 and the reference surface 19A over the entire stroke of the cross slide 8 in the X-axis direction. The reference block 15.19 has a simple shape with a rectangular cross section.

基準ブロック■5はZ軸方向のストローク量、基準ブロ
ック19はX軸方向のストローク量だけの長さを有し、
各測定装置18.22と基準ブロック15.19は、切
粉や切削油等から基準面を保護する為、カバー等で覆わ
れていることが望ましい。クロススライド8上には刃物
台23が取り(寸けられ、刃物台23には刃物Tがセッ
トされている。第5図に示ずように、測定装置18を刃
′PIJTのZ軸方向の刃先位置と一致させ、また測定
装置22を刃物TのX軸方向の刃先位置と一致さ拷て設
定すれば、切削点における誤差を正確に測定できる。
The reference block 5 has a stroke amount in the Z-axis direction, and the reference block 19 has a length equal to the stroke amount in the X-axis direction.
It is desirable that each measuring device 18.22 and reference block 15.19 be covered with a cover or the like to protect the reference surface from chips, cutting oil, etc. A tool rest 23 is mounted on the cross slide 8, and a cutter T is set on the tool rest 23.As shown in FIG. By setting the measuring device 22 to match the position of the cutting edge in the X-axis direction of the cutting tool T, the error at the cutting point can be accurately measured.

第31A(イ)、(ロ)に補正の原理図を示す。31A (a) and (b) show diagrams of the principle of correction.

今、Z軸サーボモータには移動指令を与えてないで、X
軸サーボモータに移動指令をケえた時1、X軸の移動に
伴い計測装置22から得られる測定値は間隙圧#L()
)として第2図の曲線へが得られる。またX軸サーボモ
ータに移動指令を与えないで、Z軸サーボモータに移動
指令を与えた時は、、Z軸の移動に伴い計測装置18か
らt)られる測定値は間隙圧! (L )として第3図
(イ)の曲線Aが?二)られる7 第3図(イ)に示すように、測定装置18及び22で測
定された間隙の測定値は、−aに曲線へのようなアナロ
グ量であり、これをA D変換器により補正Φ1位にデ
ジタル化して、階段状の曲線りに変換する。そして、後
述するデータ演算部により演算されて、テープスタート
時の間隙り。<L(、)に対して補正中位量(例えば1
ミクロン)間隙が増減する毎に、第3図(ロ)に示すよ
うに1パルスリ゛つ、プラス側もしくはマイナス側の補
正パルスが発生し、この補正パルスがZ軸サーボモータ
9(X軸サーボモータ12)に送られて2軸サーボモー
タ’Ll(X軸サーボモータ12)は、テープからの指
令値に対して補正パルス分だけ修正されて、駆動される
Now, without giving any movement command to the Z-axis servo motor,
When a movement command is given to the axis servo motor 1, the measurement value obtained from the measuring device 22 as the X-axis moves is pore pressure #L ()
) to the curve in Figure 2 is obtained. Also, when a movement command is given to the Z-axis servo motor without giving a movement command to the X-axis servo motor, the measured value from the measuring device 18 as the Z-axis moves is pore pressure! As (L), what is the curve A in Figure 3 (a)? 2) 7 As shown in Fig. 3 (a), the measured values of the gap measured by the measuring devices 18 and 22 are analog quantities such as -a to the curve, which are converted by an AD converter. It is digitized to the corrected Φ1 position and converted into a step-like curve. Then, it is calculated by a data calculation unit, which will be described later, to calculate the gap at the time of tape start. For <L(,), the intermediate correction amount (for example, 1
As shown in Fig. 3 (b), each time the gap (microns) increases or decreases, a correction pulse on the plus or minus side is generated, and this correction pulse is transmitted to the Z-axis servo motor 9 (X-axis servo motor 12), and the two-axis servo motor 'Ll (X-axis servo motor 12) is driven with the command value from the tape corrected by the correction pulse.

@弔のために、Z軸に対するテープからの指令がないと
するとZ軸サーボモータ9に送られるパルスは補正パル
スだけとなり、従って、サドル6は補正パルスが発生ず
る毎に補正11位量だけ動かされるので、刃先の動きは
第61図のように誤差が少なくなる9 第1図及び第2図に1本発明を横巾ぐりフライス需に応
用した実施例を示ず9ベツド211にはサドル25がX
軸方向に摺動可能に載置され、X軸サーボモータ26に
よって駆動される。サドル25上にはテーブル27がY
軸方向に摺動可能に、載置され、Z軸サーボモータ28
によ−)で駆動される。ベッド2 /lの側面に収り付
けられたコラム2つには、主軸頭30がY軸方向に上下
摺動可能に載置され、Y軸サーボモータ31によって駆
動されろ。
@For the sake of condolence, if there is no command from the tape for the Z-axis, the pulse sent to the Z-axis servo motor 9 will be only the correction pulse, and therefore the saddle 6 will be moved by an amount of 11 correction positions each time a correction pulse is generated. Therefore, the movement of the cutting edge has less error as shown in Fig. 61.9 Figs. is X
It is mounted so as to be slidable in the axial direction and is driven by the X-axis servo motor 26. A table 27 is placed on the saddle 25.
The Z-axis servo motor 28 is mounted so as to be slidable in the axial direction.
It is driven by A spindle head 30 is placed on two columns installed on the side of the bed 2/l so as to be vertically slidable in the Y-axis direction, and is driven by a Y-axis servo motor 31.

第1図に示すように、ベッド24の前面には、+iif
述したと同様な測定装置32が主軸中心のX軸方向位置
に対応して収り付けられ、サドル25の111f面に取
り付けられた基準ブロック33とのY軸方向の間隙L=
、1.十△Lを測定し、その補正パルスをZ軸サーボモ
ータ28に送ってデープル27を補正量動かし、サドル
ラ5のX軸方向の運動に伴うY軸方向の誤差の補正を行
わせる。
As shown in FIG. 1, +iif
A measuring device 32 similar to that described above is housed in a position corresponding to the X-axis direction of the center of the main axis, and the gap L in the Y-axis direction between it and the reference block 33 attached to the 111f surface of the saddle 25 is
, 1. 10ΔL is measured, and the correction pulse is sent to the Z-axis servo motor 28 to move the double 27 by a correction amount to correct the error in the Y-axis direction due to the movement of the saddle la 5 in the X-axis direction.

第2図に示すように、ベッド24の後面には。As shown in FIG. 2, on the rear surface of the bed 24.

測定装置34が主軸中心のX軸方向位置に対応して収り
付けられ、サドル25の後面に取り付けられた基準ブロ
ック35とのY軸方向の間隙を測定し、その補正パルス
をY軸サーボモータ31に送って主軸頭30を補正量動
かし、サドル25のX軸方向の運動に伴うY軸方向の誤
差の補正を行わせる。
A measuring device 34 is installed corresponding to the position in the X-axis direction of the center of the spindle, measures the gap in the Y-axis direction with a reference block 35 attached to the rear surface of the saddle 25, and sends the correction pulse to the Y-axis servo motor. 31 to move the spindle head 30 by a correction amount to correct the error in the Y-axis direction due to the movement of the saddle 25 in the X-axis direction.

第1図に示すように、テーブル27の下面には測定装置
36が取り付けられ、サドル25の右側面に収り付けら
れた基準ブロック37とのY軸方向の間隙を測定し、そ
の補正パルスをY軸サーボモータ31に送って主軸頭3
0を補正量動かし、テーブル27のY軸方向の運動に伴
うY軸方向の誤差の補正を行わせる。
As shown in FIG. 1, a measuring device 36 is attached to the lower surface of the table 27, which measures the gap in the Y-axis direction with a reference block 37 housed on the right side of the saddle 25, and outputs the correction pulse. Send it to the Y-axis servo motor 31 and spindle head 3
0 by a correction amount to correct the error in the Y-axis direction due to the movement of the table 27 in the Y-axis direction.

さらに第2図に示すように、テーブル27の左側面には
測定装置38が取り付けられ、サドル25の上面に取り
付けられた基準ブロック39とのX軸方向の間隙を測定
し、その補正パルスをX軸サーボモータ26に送ってサ
ドル25を補正量動かし、テーブル27のY軸方向の運
動に伴うX軸方向の誤差の補正を行わせる。
Further, as shown in FIG. 2, a measuring device 38 is attached to the left side of the table 27, which measures the gap in the X-axis direction with a reference block 39 attached to the upper surface of the saddle 25, and sends the correction pulse to the The signal is sent to the axis servo motor 26 to move the saddle 25 by a correction amount to correct the error in the X-axis direction due to the movement of the table 27 in the Y-axis direction.

また第1図に示すように、主軸頭30の左側面には、測
定装置40が主軸中心のY軸方向位置に対応して取り付
けられ、コラム29め前面に取り付けられた基準ブロッ
ク41とのX軸方向の間隙を測定し、その補正パルスを
X軸サーボモータ26に送ってサドル25を補正量動か
し、主軸頭30のY軸方向の上下運動に伴うX軸方向の
誤差の補正を行わせる。
Further, as shown in FIG. 1, a measuring device 40 is attached to the left side of the spindle head 30 in a position corresponding to the Y-axis direction position of the center of the spindle. The gap in the axial direction is measured, and the correction pulse is sent to the X-axis servo motor 26 to move the saddle 25 by a correction amount to correct the error in the X-axis direction caused by the vertical movement of the spindle head 30 in the Y-axis direction.

さらに第2図に示すように、主軸頭30の後面には、測
定装置42が主軸中心のY軸方向位置に対応して取り付
けられ、コラム29の後面に取り付けられた基準ブロッ
ク43との2軸方向の間隙を測定し、その補正パルスを
Z軸サーボモータ28に送ってテーブル27を補正量動
かし、主軸頭30のY軸方向の上下運動に伴うY軸方向
の誤差の補正を行わせる。
Furthermore, as shown in FIG. 2, a measuring device 42 is attached to the rear surface of the spindle head 30 corresponding to the position in the Y-axis direction of the center of the spindle. The gap in the direction is measured, and the correction pulse is sent to the Z-axis servo motor 28 to move the table 27 by a correction amount to correct the error in the Y-axis direction due to the vertical movement of the spindle head 30 in the Y-axis direction.

すなわち、互いに直交する方向に摺動可能で、かつ一方
の案内面を含む平面に対して他方の案内面が平行な関係
にある2個の摺動台間で、その運動方向に直角方向の誤
差を互いに補正し合うことにより、摺動台運動時の全て
の方向の誤差を正確に補正することができる。
In other words, the error in the direction perpendicular to the direction of movement between two slides that can slide in directions perpendicular to each other and whose guide surface is parallel to the plane containing one guide surface. By correcting each other, it is possible to accurately correct errors in all directions during slide table movement.

第6図に本発明の実施例である第5図の同時2軸制御の
旋盤の内X軸と2軸についての制御ブロック図を示す。
FIG. 6 shows a control block diagram for the X-axis and two axes of the lathe with simultaneous two-axis control shown in FIG. 5, which is an embodiment of the present invention.

なお、第1.2図の実施例である横巾ぐりスライス君に
適用した場合も全く同様の原理でx +、hと2軸につ
いて適用できる。またX軸とY軸、並びにY軸とZ41
ilhについても同様である。
Furthermore, when applied to the cross-cut slice shown in the embodiment shown in Fig. 1.2, the same principle can be applied to the two axes x + and h. Also, the X axis and Y axis, and the Y axis and Z41
The same applies to ilh.

指令テープに穿孔された制御データがテープリーダで読
み取られ、データ制御部を経て逐次補間演算部に入り、
通常の数値制御に必要な演算処理が加えられ、必要に応
じてX軸あるいはZ軸のパルス発生部に入る。各パルス
発生部で発生したパルスは、加減速部、ドループ量検出
部、D−A変換部、速度増幅部、サーボ駆動部を経て、
動くべき方向、距離と設定速度によって決まる電圧を発
生し、X軸あるいはX軸サーボモータを回転させる。
The control data punched on the command tape is read by a tape reader, passes through the data control section, and enters the sequential interpolation calculation section.
Arithmetic processing necessary for normal numerical control is added, and the pulse generator enters the X-axis or Z-axis pulse generation section as necessary. The pulses generated by each pulse generation section pass through an acceleration/deceleration section, a droop amount detection section, a D-A conversion section, a speed amplification section, and a servo drive section.
It generates a voltage determined by the direction of movement, distance and set speed, and rotates the X-axis or X-axis servo motor.

各サーボモータには、パルスジェネレータ及びタコ1ジ
エネレータが接続されていて、タコジェネL/−夕はサ
ーボモータの回転数に比例した電圧を発生し、これを速
度増幅部にフィードバックすることにより、サーボモー
タの回転速度を制御している。また、パルスジェネレー
タは、サーボモータの回転角に比例したパルスを発生し
、これを方向帰還パルス発生部を経てドループ量検出部
にフィードバックすることにより、サーボモータを指令
された回転角度位置まで回転させ、保持することができ
るようになっている。
A pulse generator and a tacho generator are connected to each servo motor, and the tacho generator L/- generates a voltage proportional to the rotation speed of the servo motor, and feeds this back to the speed amplification section to control the servo motor. The rotation speed is controlled. In addition, the pulse generator generates a pulse proportional to the rotation angle of the servo motor, and feeds this back to the droop amount detection unit via the direction feedback pulse generation unit, thereby rotating the servo motor to the commanded rotation angle position. , it is now possible to hold it.

次にり1コススライド8がX軸方向に動く時の運動方向
に直角方向のコイを差を、X軸サーボモータ9によって
F41i正する制御動作を説明する。し−t、nの時、
測定装置22から出力されたアナログ信号■。
Next, a control operation for correcting F41i by the X-axis servo motor 9 will be described. When s-t, n,
Analog signal ■ output from the measuring device 22.

211−をf3号増幅部にてAVz unまで増幅して
から、A−D変換して、デジタル1DzLnを出力する
。次にデータ転送部において、t、−tnの時、出力さ
れたデ°ジタルff1DzLnをシフトレジスタS1に
格納すると同時に、Slに格納されていた1、−t、n
−1の時に出力されたデジタルjlDzLn−1をシフ
トレジスタS2に転送する。次にデータ演算部において
DzLn−1とDzLnとの差Δ02を検出する。ΔD
Zは補正データ出力部から出力する。△Dzはもちろん
ブラ、スの場合とマイナスの場合の2種類ある。
211- is amplified to AVz un in the f3 amplification section, and then A-D converted to output digital 1DzLn. Next, in the data transfer section, at the time of t, -tn, the output digital ff1DzLn is stored in the shift register S1, and at the same time, 1, -t, n stored in Sl is stored.
-1, the digital jlDzLn-1 outputted is transferred to the shift register S2. Next, the data calculation section detects the difference Δ02 between DzLn-1 and DzLn. ΔD
Z is output from the correction data output section. There are of course two types of △Dz: bra, s and minus.

補正データ出力部からの出力ΔDZは、さらにZ軸駆動
パルス発生部に送られ、補間演算部からの指令データD
Zとの整合をとりながら、ΔDZが零になるように駆動
パルスを発生させて補正する。この補正動作は、サドル
6がZ軸方向に動く時の運動方向に直角方向の誤差を、
X軸サーボモータ12によって補正する場合も、全く同
一である。
The output ΔDZ from the correction data output section is further sent to the Z-axis drive pulse generation section, and the command data D from the interpolation calculation section is sent to the Z-axis drive pulse generation section.
While matching with Z, drive pulses are generated and corrected so that ΔDZ becomes zero. This correction operation corrects the error in the direction perpendicular to the direction of movement when the saddle 6 moves in the Z-axis direction.
The case of correction using the X-axis servo motor 12 is also completely the same.

また、別の補正方法として、破線で示すように補正デー
タ出力部からの補正信号ΔDzを方向帰還パルス発生部
に送り、方向帰還パルス発生部において、パルスジェネ
レータからの帰還パルスとの整合をとりながら、ΔDZ
が零になるように駆動パルスを発生させて補正すること
もできる。
In addition, as another correction method, as shown by the broken line, the correction signal ΔDz from the correction data output section is sent to the direction feedback pulse generation section, and the direction feedback pulse generation section adjusts the correction signal ΔDz with the feedback pulse from the pulse generator. , ΔDZ
It is also possible to correct by generating a drive pulse so that the value becomes zero.

また、同時3軸の場合の制御ブロック図を示していない
が、前記同時2軸の制御と同様の原理制御できる。
Further, although a control block diagram for simultaneous three axes is not shown, control can be performed on the same principle as the simultaneous two axes control.

以上述べたごとく、本発明は実施例に示された構成に限
定されるものではなく、特許請求の範囲に示された本発
明の技術思想を逸脱しない範囲内での変更は予期される
ところである。
As stated above, the present invention is not limited to the configurations shown in the examples, and modifications are expected within the scope of the technical idea of the present invention as shown in the claims. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図は本発明を数値制御槽中ぐりフライス皿
に適用した実施例を示す斜視図、第3図は補正原理図、
第4図は補正を与えたときのクロススライドの動きを示
すグラフ、第5図は数値制御液温に適用した原理を示す
実施例、第6図は本発明のX軸とχ軸の同時2軸の場合
の制御プロ・ツクl′4である、 1・・・べ・ソド、′5Δ、r、(3・・・案内面、0
・・・サドル、7 A 、 71’(・・案内面、8・
・・クロススライド、0・・・X軸サーボモータ、t2
・・・X軸サーボモータ、■5.1()・・・括準フロ
ック、18.22・・・測定装置、20・・・X軸サー
ボモータ、28・・・X軸サーボモータ、31・・・Y
軸サーボモータ、2・1・・・ベット、25・・・サド
ル、30・・・を軸頭33.35.37.3す、・l 
l 、 /l ’;・・・基準ブロック、32.3・1
.36.38.・10.・12・・・測定装置特1;′
[出願人、[しr精機株式会tl。 代  埋  友  富  Q   jc   成第2図 Y 第4図 −X(Z) 第5図
1 and 2 are perspective views showing an embodiment in which the present invention is applied to a numerically controlled tank boring and milling plate; FIG. 3 is a correction principle diagram;
Fig. 4 is a graph showing the movement of the cross slide when correction is applied, Fig. 5 is an example showing the principle applied to numerically controlled liquid temperature, and Fig. 6 is a graph showing the simultaneous X-axis and χ-axis movement of the present invention. The control program l'4 in the case of an axis is 1...Besodo,'5Δ,r, (3...Guiding surface, 0
... Saddle, 7 A, 71' (... Guide surface, 8.
...Cross slide, 0...X-axis servo motor, t2
... X-axis servo motor, ■5.1 () ... Bracket semi-flock, 18.22 ... Measuring device, 20 ... X-axis servo motor, 28 ... X-axis servo motor, 31.・・Y
Shaft servo motor, 2.1...bet, 25...saddle, 30...shaft head 33.35.37.3, l
l, /l';...Reference block, 32.3.1
.. 36.38.・10.・12...Measuring device special 1;'
[Applicant, Shir Seiki Co., Ltd. Dai Ume Tomomi Q jc Seiji Figure 2 Y Figure 4-X (Z) Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 第1の案内部材上の第1の案内面に沿って第1の方向に
摺動可能に設けられた第1の摺動台と、該第1の摺動台
の摺動方向に直交する第2の案内部材上の第2の案内面
に沿って第2の方向に摺動可能に設けられた第2の摺動
台と、前記第1の摺動台と第2の摺動台のそれぞれの摺
動方向に直交する第3の案内部材上の第3の案内面に沿
って第3の方向に摺動可能に設けられた第3の摺動台と
、前記第1の摺動台を第1の案内面に沿って摺動させる
第1のサーボモータと、該第1のサーボモータを制御す
る第1の制御部と、前記第2の摺動台を第2の案内面に
沿って摺動させる第2のサーボモータと、該第2のサー
ボモータを制御する第2の制御部と、前記第3の摺動台
を第3の案内面に沿って摺動させる第3のサーボモータ
と、該第3のサーボモータを制御する第3の制御部とを
有し、前記第1、2、3の摺動台の相対運動の組合せに
よって工具で被加工物の加工を行う数値制御工作機械に
おいて、前記第1の摺動台もしくは第1の摺動台の第1
の案内部材のいずれか一方に設けられ第1の摺動台の第
2の方向の第1基準面と第1の摺動台の第3の方向の第
2基準面とを有する前記基準形成手段と、第1の摺動台
もしくは第1の摺動台の第1の案内部材のいずれか他方
に設けられ前記第1の摺動台の移動軌跡と基準形成手段
の第1の基準面との距離を測定する第1の測定装置と、
第1の摺動台もしくは第1の摺動台の第1の案内部材の
いずれか他方に設けられ前記第1の摺動台の移動軌跡と
基準形成手段の第2の基準面との距離を測定する第2の
測定装置と、第1の測定装置の測定値が第2方向の基準
値を越えた時補正値を計算し第2の制御部に送り、また
第2の測定装置の測定値が第3方向の基準値を越えた時
補正値を計算し、第3の制御部に送る補正演算部とから
成り、前記第1の摺動台の移動軌跡と第1基準面または
第2基準面の偏差量が許容値以上になった時、それぞれ
の補正量に基づき第2サーボモータまたは第3サーボモ
ータを補正駆動するようにしたことを特徴とする工作機
械の真直度補正装置。
a first sliding table provided so as to be slidable in a first direction along a first guiding surface on the first guiding member; and a first sliding table that is perpendicular to the sliding direction of the first sliding table. a second sliding table provided so as to be slidable in a second direction along a second guiding surface on the second guiding member; and each of the first sliding table and the second sliding table. a third sliding table provided so as to be slidable in a third direction along a third guiding surface on a third guiding member perpendicular to the sliding direction of the first sliding table; a first servo motor that slides along a first guide surface; a first control unit that controls the first servo motor; a second servo motor for sliding, a second control section for controlling the second servo motor, and a third servo motor for sliding the third sliding table along a third guide surface. and a third control unit that controls the third servo motor, and a numerical control machine that processes a workpiece with a tool by a combination of relative movements of the first, second, and third slide tables. In the machine, the first sliding table or the first sliding table
The reference forming means is provided on either one of the guide members and has a first reference surface in the second direction of the first sliding table and a second reference surface in the third direction of the first sliding table. and a first reference surface of the reference forming means provided on the other of the first slider or the first guide member of the first slider and the movement locus of the first slider and the first reference surface of the reference forming means. a first measuring device that measures distance;
The distance between the movement locus of the first sliding table and the second reference plane of the reference forming means is provided on the other of the first sliding table or the first guide member of the first sliding table. When the measured value of the second measuring device and the first measuring device exceeds the reference value in the second direction, a correction value is calculated and sent to the second control unit, and the measured value of the second measuring device is a correction calculation unit that calculates a correction value when the value exceeds a reference value in a third direction and sends it to a third control unit, and the correction calculation unit calculates a correction value when A straightness correction device for a machine tool, characterized in that when a surface deviation amount exceeds a tolerance value, a second servo motor or a third servo motor is driven for correction based on the respective correction amounts.
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