(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮＣ加工プログラムによって主軸の動きを制御するＮＣ工作機械でコンタリング加工により真円加工を行う方法において、
ワークに対して真円加工を行う前に、真円に対する半径方向のずれを測定するための装置を主軸に取り付けた状態で、円弧運転指令に従ってＮＣ運転を行い、
主軸の加工軌跡を複数の測定ポイントに分割して、主軸が真円加工をしたと仮定した場合の軌跡である真円の中心から、各測定ポイントの主軸の実際の加工軌跡までの長さを主軸に取り付けた前記装置で測定し、
前記装置により測定した測定値と真円の半径長とを比較して、各測定ポイントにおける主軸の加工軌跡の真円からのずれ量を演算し、
前記ずれ量に基づき、各測定ポイントにおける主軸の加工軌跡を補正するための補正値を演算して、この補正値を前記ＮＣ加工プログラムに組み込み、
前記ＮＣ加工プログラムに従って主軸の動きを制御することにより、ワークに対して真円加工を行うことを特徴とするＮＣ工作機械における真円加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の真円加工方法において、
前記加工軌跡の真円からのずれ量を真円の半径方向に真円に対して対称に転写して転写位置を求め、この転写位置の位置データに基づいて前記補正値を算出することを特徴とする真円加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載の真円加工方法において、
前記補正値は、各測定ポイント間の転写位置の差分から得られる各座標軸ごとのインクリメンタル量、または、各測定ポイントにおける転写位置の各座標軸ごとのアブソリュート値であることを特徴とする真円加工方法。
【請求項４】
ＮＣ加工プログラムによって主軸の動きを制御するＮＣ工作機械でコンタリング加工により真円加工を行う装置において、
ワークに対して真円加工を行う前に、真円に対する半径方向のずれを測定するための装置を主軸に取り付けた状態で、円弧運転指令に従ってＮＣ運転を行う手段と、
主軸の加工軌跡を複数の測定ポイントに分割して、主軸が真円加工をしたと仮定した場合の軌跡である真円の中心から、各測定ポイントの主軸の実際の加工軌跡までの長さを主軸に取り付けた前記装置を用いて測定する計測器と、
前記装置により測定した測定値と真円の半径長とを比較して、各測定ポイントにおける主軸の加工軌跡の真円からのずれ量を演算するとともに、このずれ量に基づき各測定ポイントにおける主軸の加工軌跡を補正するための補正値を演算する演算手段と、
前記演算手段で演算された補正値が組み込まれたＮＣ加工プログラムに従って主軸の動きを制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段で主軸の動きを制御することにより、ワークに対して真円加工を行うことを特徴とする、ＮＣ工作機械における真円加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の真円加工装置において、
前記演算手段は、前記加工軌跡の真円からのずれ量を真円の半径方向に真円に対して対称に転写して転写位置を求め、この転写位置の位置データに基づいて前記補正値を算出することを特徴とする真円加工装置。
【請求項６】
請求項５に記載の真円加工装置において、
前記補正値は、各測定ポイント間の転写位置の差分から得られる各座標軸ごとのインクリメンタル量、または、各測定ポイントにおける転写位置の各座標軸ごとのアブソリュート値であることを特徴とする真円加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＣ工作機械においてコンタリング加工を用いてワークに真円加工を行う場合の真円加工方法および真円加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）工作機械では、ワークに真円の切削加工をする場合に、コンタリング加工が用いられることがある。コンタリング加工は、主軸に装着した砥石をワークの穴に挿入し、砥石を回転させながら穴の輪郭に沿って移動させることにより、穴内壁に研削を施すものである。
【０００３】
従来では、切削加工した穴が真円になっているかどうかを、特開昭６１−２０９８５７号公報（図１）に示されるボールバータイプの測定アームを使って真円度誤差を測定したり、特開平４−２４００５１号公報（図１）に示されるような測定装置で真円度誤差を測定することにより判定していた。この誤差には、工作機械の送り速度および送り方向の変化に伴う送り軸駆動系の弾性変化に起因する位置誤差や、主軸を担持するスライド等の移動体のローリング・ピッチング・ヨーイング動作に起因する位置誤差や、サーボモータの追随遅れ等に起因する位置誤差等がある。
【０００４】
従来は、この位置誤差を補正するため、送り軸駆動系の剛性をアップしたり、サーボモータ系の追随遅れの解消を図っていたが、これらの方法では真円の精度を確保することは難しかった。また、主軸を担持するスライド等の移動体のローリング・ピッチング・ヨーイング動作に起因する位置誤差を解消することは非常に難しかった。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の課題は、ワークの加工位置がどの位置にあっても、ＮＣ工作機械の送り速度および送り方向の変化に伴う送り軸駆動系の弾性変化に起因する位置誤差や、主軸を担持するスライド等の移動体のローリング・ピッチング・ヨーイング動作に起因する位置誤差による精度低下をなくし、真円の加工精度を容易に確保できるようにすることにある。また、本発明の他の課題は、サーボモータの追随遅れ等に起因する位置誤差の影響を解消することにある。
【０００６】
本発明では、主軸の加工軌跡を複数の測定ポイント（例えば１５７３ポイント）に分割して、真円の中心から各測定ポイントの主軸の加工軌跡までの長さを、例えばボールバータイプの測定アームを使って測定し、この測定値と真円の半径長とを比較して、各測定ポイントにおける主軸の加工軌跡の真円からのずれ量（伸び／縮み量）を演算する。そして、このずれ量に基づき、各測定ポイントにおける主軸の加工軌跡を補正するための補正値を演算し、この補正値をＮＣ加工プログラムに組み込み、当該加工プログラムに従って主軸の動きを制御することにより真円加工を行う。
【０００７】
本発明では、加工軌跡の真円からのずれ量を真円の半径方向に真円に対して対称に転写して転写位置を求め、この転写位置の位置データに基づいて前記補正値を算出することができる。具体的には、各測定ポイント間の転写位置の差分から得られる各座標軸ごとのインクリメンタル量、または、各測定ポイントにおける転写位置の各座標軸ごとのアブソリュート値を補正値とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態のハードウエア構成図である。
【図２】図２は、真円とボールバーによる測定結果との関係を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態における位置誤差の補正を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態のフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態におけるＮＣパートプログラムの作成例を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における測定データと処理データの例を示した図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態のハードウエア構成図である。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態における位置誤差の補正を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の第２実施形態のフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第２実施形態におけるＮＣパートプログラムの作成例を説明する図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のハードウエア構成図である。ＣＰＵ１は、ＲＯＭ２に格納されたシステムプログラムに従って数値制御装置ＣＮＣ全体を制御する。３はデータを一時的に記憶するＲＡＭである。不揮発性メモリ９には、電源切断後も保持すべきパートプログラム、パラメータ、ピッチ誤差補正量および工具補正量等が格納されている。この不揮発性メモリ９としては、図示されていないバッテリによってバックアップされたＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が使用される。操作表示ユニット４内のＣＲＴ制御回路５は、ディジタル信号を表示用の信号に変換し、表示装置６に与える。表示装置６には、ＣＲＴあるいは液晶表示装置が使用される。この表示装置６の画面には、作業のメニューやデータが表示される。キーボード７は、アドレスキー、数値キー等からなり、これらのキーを使用してデータを入力する。ＰＭＣ（プログラマブル・コントローラ）１１は、バス１３経由で受けたＭ機能信号等をシーケンス・プログラムで処理して所定の制御信号を出力し、工作機械１６を制御する。また、ＰＭＣ１１は、工作機械１６側からの入力信号を受けてシーケンス・プログラムで処理を行い、バス１３を経由して、ＣＰＵ１に必要な入力信号を転送する。軸制御回路１０は、ＣＰＵ１からの軸の移動指令を受けて、軸を移動させるための指令をサーボアンプ１２に出力する。サーボアンプ１２は、この移動指令を受けて、工作機械１６のサーボモータを駆動する。以上述べた各構成要素は、バス１３によって互いに結合されている。
【００１０】
１４は、ボールバーを用いて工作機械１６におけるコンタリング加工の誤差を測定する計測器である。計測器１４で測定したデータは、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）１５にテキストファイルとして蓄積される。すなわち、ＰＣ１５では、テキストエディタ１５Ａを使って、測定したボールバーの伸び／縮みのずれ量を表計算用のプログラム（以下、「表計算ソフト」という。）１５Ｂのファイルにコピーし、これに基づいて補正データを演算する。この演算処理の詳細については後述する。
【００１１】
図２は、真円とボールバーによる測定結果との関係を説明する図である。図２（ａ）において、破線はコンタリング加工する真円２０であり、実線は真円２０に対して半径方向のずれを測定する装置のひとつであるボールバー（図示しない）で測定した主軸の軌跡２１である。図２（ａ）では、主軸の軌跡２１が真円２０からずれており、凸状部分２２と凹状部分２３とが、真円２０に対する形状誤差である。凸状部分２２は＋の誤差であり、凹状部分２３は−の誤差となる。したがって、図２（ｂ）に示すように、凸状部分２２を矢印のように引っ込め、凹状部分２３を矢印のように飛び出るように補正することで、図（ｃ）に示す真円２０となるように加工を行なうことができる。
【００１２】
この補正につき、図３を参照して説明する。以下では、真円２０の円周方向の測定ポイントを１５７３箇所と仮定する。計測器１４は、各測定ポイントにつき、約０．２２８°（３６０°／１５７３）ごとに、ボールバーで真円との半径方向のずれ、すなわち真円に対する伸び／縮み量を測定する。図３において、符号２０で示す鎖線は、主軸（図示しない）が真円加工をしたと仮定した場合の軌跡である。符号２１で示す実線は、主軸が動いて切削加工するときの実際の軌跡、すなわちボールバーが測定した軌跡である。
【００１３】
凸状部分２２に関し、真円２０の中心２４（ボールバーの固定中心点）と真円２０上の測定ポイント２５とを結び、その延長線２６がボールバーで測定された主軸の軌跡２１と交わるポイントを２７とする。このとき、ポイント２５−２７間の長さＤ１が真円２０からのずれ（伸び量）となる。そして、ポイント２７を真円２０に対して半径方向の対称位置へ転写した位置、すなわち、延長線２６上においてポイント２５からＤＴ１＝Ｄ１だけ中心２４側へ戻った位置をポイント２８（転写位置）としたとき、ポイント２４−２８間の長さが補正長となる。ＳＰ１〜ＳＰ４は、延長線２６が真円２０と交わる点を表している。
【００１４】
また、凹状部分２３に関し、真円２０の中心２４と真円２０上の測定ポイント２５とを結び、その延長線２６がボールバーで測定された主軸の軌跡２１と交わるポイントを２７Ａとする。このとき、ポイント２５−２７Ａ間の長さＤ２が真円２０からのずれ（縮み量）となる。そして、ポイント２７Ａを真円２０に対して半径方向の対称位置へ転写した位置、すなわち、延長線２６上においてポイント２５からＤＴ２＝Ｄ２だけ中心２４と反対側へ進んだ位置をポイント２８Ａ（転写位置）としたとき、ポイント２４−２８Ａ間の長さが補正長となる。
【００１５】
このようにして転写したポイントをつなぐと、２点鎖線で示す転写線２９が得られる。この転写線２９が補正後の主軸の加工軌跡となる。
【００１６】
補正データに基づいて主軸を駆動するには、測定ポイント間の転写位置の差分（補正長のＸ軸成分の差分およびＹ軸成分の差分）を求め、これをＸ軸、Ｙ軸のインクリメンタル量としてＮＣパートプログラムに組み込む。そして、ＰＭＣ１１により不揮発性メモリ９内のＮＣパートプログラムを起動させ、軸制御回路１０、サーボアンプ１２を介して主軸のＸ軸方向、Ｙ軸方向の動きを制御すると、主軸の動きが補正されて真円の加工ができる。この場合、主軸に代えてテーブルの動きを制御するようにしてもよい。
【００１７】
次に、図４のフローチャートを参照して、本発明の真円加工方法をさらに詳細に説明する。最初に、ブロック４０で示すように、ボールバー（図示しない）を工作機械１６の主軸（図示しない）に取り付ける。続いて、ブロック４１において、Ｇ０２／Ｇ０３のプログラムに従ってＮＣ運転を行う。Ｇ０２はデータを採取するための時計回りの円弧運転指令、Ｇ０３は同じく反時計回りの円弧運転指令である。次のブロック４２では、計測器１４は、プログラムに従って円弧の各角度（測定スタート位置からの角度）でのボールバーの伸び／縮み量（ΔＲｎ）を記憶する。この伸び／縮み量は、各測定ポイントにおける凸状部分２２または凹状部分２３の測定値（中心２４からの距離）と真円２０の半径長との差である。また、このときのサンプリング回数Ｓは、Ｓ＝１５７３である。サンプリング回数分のボールバーの伸び／縮み量を取得した後、繰り返し回数ｎがサンプリング回数Ｓに達するまで、以下のブロック４３〜４７の処理を繰り返す。
【００１８】
ブロック４３では、補正後のボールバー長さＲＣｎを次式で計算する。
ＲＣｎ＝Ｒ−ΔＲｎ
ここで、Ｒは真円２０の半径長、ΔＲｎは上述した伸び／縮み量である。
【００１９】
ブロック４４では、補正後のボールバー長さをＸ軸成分ＲＣＸｎとＹ軸成分ＲＣＹｎに分解する。この場合の計算式は、次のようになる。
ＲＣＸｎ＝ＲＣｎ＊ＣＯＳ（θｎ）
ＲＣＹｎ＝ＲＣｎ＊ＳＩＮ（θｎ）
ここで、各角度は（３６０°／Ｓ）＊ｎで表される。ｎは任意の測定ポイントの番号である。また、θｎは各角度をラジアンに変換した値であって、測定ポイントのスタート位置からの角度である。
【００２０】
ブロック４５では、補正後のＸ軸成分ＲＣＸｎ、Ｙ軸成分ＲＣＹｎのインクリメンタル移動量ΔＸｎ、ΔＹｎを計算する。この場合の計算式は、次のようになる。
ΔＸｎ＝ＲＣＸｎ―ＲＣＸｎ−１
ΔＹｎ＝ＲＣＹｎ―ＲＣＹｎ−１
【００２１】
ブロック４６では、各ポイントのＸ軸インクリメンタル量ΔＸｎとＹ軸インクリメンタル量ΔＹｎから作成したＧ０１（直線補間プログラム）の連続ブロックのＮＣパートプログラムを作成する。
【００２２】
以上のようにして、ブロック４３からブロック４６までの処理を繰り返し、判定４７において処理がＳ回繰り返された判定されると、ブロック４８で示すように、ブロック４６で作成したＧ０１の連続ブロックのＮＣパートプログラムに従って、工作機械１６のＮＣ運転を行う。これにより、サーボアンプ１２を介して主軸のＸ軸方向とＹ軸方向の動きが制御され、ワークに対する真円加工が行なわれる。
【００２３】
図６は、測定データと処理データの例を示した図である。図６を参照して、上述した処理の補足説明をする。
【００２４】
欄６１は、ボールバーで測定された各ポイントのずれ量（真円の半径長に対する増減量）を表しており、ＰＣ１５内のテキストファイルから表計算ソフト１５Ｂにコピーされたデータである。ここでは、真円の半径長を１００ｍｍと仮定している。欄６２は、上記ずれ量に基づき前述の位置転写を行なった場合の各ポイントの補正長（中心２４から転写位置までのバーの長さ）を表している。この補正長は、ずれ量が縮み量（マイナス値）の場合は、その絶対値が真円の半径長に加算された値となり、ずれ量が伸び量（プラス値）の場合は、その値が真円の半径長から減算された値となる。欄６３は、真円を１５７３分割することによって決まる各測定ポイントの番号を表している。欄６４は、測定を開始したポイントから任意のポイントｎまでの角度（°）を表している。欄６５は、その角度をラジアンに変換した値（θｎ）を表している。欄６６は、補正後のボールバーの長さにＣＯＳ（θｎ）を乗じたＸ軸方向の長さを表しており、欄６７は、補正後のボールバーの長さにＳＩＮ（θｎ）を乗じたＹ軸方向の長さを表している。欄６８は、インクリメンタル量への変換量（Ｘ軸）を表しており、欄６９は、インクリメンタル量への変換量（Ｙ軸）を表している。これらのインクリメンタル量への変換量は、各ポイントごとの転写後（補正後）のバー長さをＸ軸成分およびＹ軸成分に変換してその差分を計算することにより求められる。これらのインクリメンタル量をＮＣ指令単位のミクロンに丸めることによって、欄７０および欄７１に示すＮＣパートプログラム作成のためのインクリメンタル移動量ΔＸｎ、ΔＹｎが得られる。
【００２５】
図５は、ＮＣパートプログラムの作成例を説明する図である。計測器１４のボールバーシステムにより、１５７３に分割した各測定ポイントにつき、主軸５１の動きに対する真円からの伸び／縮みのずれ量を測定し、測定データを図１のＰＣ１５内のテキストファイルに蓄積する。ＰＣ１５は、測定データを表計算ソフト１５Ｂにコピーして演算処理し、図６の欄７０、７１に示したＸ軸、Ｙ軸の各インクリメンタル移動量のデータ５３を算出する。このデータ５３はＮＣパートプログラムに組み込まれ、作成されたＮＣパートプログラムは、メモリカード等の転送手段を介して、図１の不揮発性メモリ９に転送される。ＰＭＣ１１から起動がかかると、ブロック処理５５において、不揮発性メモリ９内のＮＣパートプログラム５４のデータをＣＰＵ１が一文字づつ読み込んでデータ解析し、サーボアンプ１２に送るデータの前処理を実行する。そして、ＣＰＵ１は、補間処理５６において一定周期ごとの補間データを作成し、この補間データをサーボアンプ１２に送り、主軸５１のＸ軸方向およびＹ軸方向の動きを制御する。
【００２６】
ＮＣパートプログラム５４では、Ｇ９１（インクリメンタル指令）、Ｇ０１（直線補間）、Ｆ１５００（送り速度）により、主軸５１のＸ軸方向およびＹ軸方向の動きがプログラムされている。
【００２７】
このように、第１実施形態では、計測器１４にボールバーを用い、主軸の加工軌跡２１を複数の測定ポイント（本例では１５７３ポイント）に分割して、真円の中心２４から各測定ポイントの主軸の加工軌跡２１までの長さを測定し、この測定値と真円２０の半径長とを比較して各測定ポイントにおける真円２０からのずれ量Ｄ１，Ｄ２を演算する。そして、このずれ量Ｄ１，Ｄ２を真円２０の半径方向に真円に対して対称に転写して転写位置２８，２８Ａを求め、各測定ポイント間の転写位置の差分（補正長のＸ軸成分の差分およびＹ軸成分の差分）から得られるＸ軸インクリメンタル量およびＹ軸インクリメンタル量によって、ずれ量Ｄ１，Ｄ２を補正している。このため、Ｘ軸、Ｙ軸の加工位置、加工半径、加工送り速度の制約にとらわれず、真円の加工を行うことができる。
【００２８】
第１実施形態によれば、工作機械の送り速度および送り方向の変化に伴う送り軸駆動系の弾性変化に起因する機械的位置誤差や、主軸を担持するスライド等の移動体のローリング・ピッチング・ヨーイング動作に起因する位置誤差の影響を受けないで真円加工ができる。真円度を良くするためにＮＣの補正機能を使ってパラメータ調整を行う方法では、適切なパラメータ値を決めるのが難しいが、本実施形態によれば、このような問題点も解消できる。
【００２９】
以上述べた例においては、ずれ量を補正するための補正値として、Ｘ軸インクリメンタル量、Ｙ軸インクリメンタル量をＮＣ加工プログラムに組み込んだが、補正値として、Ｘ軸アブソリュート値、Ｙ軸アブソリュート値をＮＣ加工プログラムに組み込んでもよい。Ｘ軸アブソリュート値、Ｙ軸アブソリュート値は、測定スタート位置のアブソリュート座標にＸ軸、Ｙ軸インクリメンタル量ΣΔＸｎ、ΣΔＹｎを加算することにより求めることができる。
【００３０】
なお、以上の説明では、主軸がＸ軸−Ｙ軸平面で動く場合を例に挙げたが、主軸の動きはＸ軸−Ｙ軸平面に限らず、例えばＸ軸−Ｚ軸平面での動きであってもよい。また、加工精度を上げるためには、測定ポイントを増やせばよいことは言うまでもなく、測定ポイント数は真円の要求加工精度により可変となることも言うまでもない。
【００３１】
［第２実施形態］
次に、ずれ量を測定する手段として倣いプローブを用いた第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態のハードウエア構成図である。図７では、数値制御装置ＣＮＣにマクロエグゼキュータ１７が設けられており、また、計測器１４の出力がＰＭＣ１１へ与えられるようになっている。計測器１４は倣いプローブを備えている。
【００３２】
第２実施形態におけるずれ量の補正につき、図８を参照して説明する。図３の場合と同様に、主軸の軌跡２１の凸状部分２２に関して、位置２７が真円２０に対して半径方向にＤ１だけずれており、主軸の軌跡２１の凹状部分２３に関して、位置２７Ａが真円２０に対して半径方向にＤ２だけずれている。図３で説明した転写の方法をとると、凸状部分２２の位置２７を真円２０に対して対称に転写した位置は２８となり、凹状部分２３の位置２７Ａを真円２０に対して対称に転写した位置は２８Ａとなる。他の測定ポイントについても、同様にして転写位置が求められる。
【００３３】
Ｘｎ、Ｙｎは真円２０のアブソリュート座標を表している。各測定ポイントＳＰ１〜ＳＰ４につき、真円のアブソリュート座標（Ｘｎ、Ｙｎ）をもとに、Ｘ軸ずれ量ＸＥｎおよびＹ軸ずれ量ＹＥｎから転写後のアブソリュート座標（ＸＣｎ、ＹＣｎ）を求める。そして、各測定ポイント間の転写後のアブソリュート座標（ＸＣｎ、ＹＣｎ）の差分を算出することで、Ｘ軸、Ｙ軸のインクリメンタル移動量（ΔＸｎ、ΔＹｎ）が求められる。
【００３４】
図９は、第２実施形態のフローチャートを表している。ブロック９１では、倣いプローブ（図示しない）を主軸に取り付ける。ブロック９２では、Ｇ０２／Ｇ０３プログラムに従ってＮＣ運転を行う。前述のように、Ｇ０２は時計回りの円弧運転指令、Ｇ０３は反時計回りの円弧運転指令である。ブロック９３では、数値制御装置はＰＭＣ１１を介して一定周期でマスタリングと倣いプローブとのずれ（ＸＥｎ，ＹＥｎ）を計測器１４から読み込み、メモリ（ＲＡＭ３または不揮発性メモリ９）に記憶する。同時に、そのときのアブソリュート座標（Ｘｎ，Ｙｎ）を読み込み、メモリ（ＲＡＭ３または不揮発性メモリ９）に記憶する。
【００３５】
その後、繰り返し回数ｎがサンプリング回数Ｓ（Ｓ＝１５７３）に達するまで、以下のブロック９４〜９７の処理を繰り返す。この処理はマクロエグゼキュータ１７が行う。
【００３６】
ブロック９４では、真円のアブソリュート座標Ｘｎ、Ｙｎと、Ｘ軸ずれ量ＸＥｎおよびＹ軸ずれ量ＹＥｎとに基づき、補正後のアブソリュート座標ＸＣｎ、ＹＣｎを次式で計算する。
ＸＣｎ＝Ｘｎ−ＸＥｎ
ＹＣｎ＝Ｙｎ−ＹＥｎ
【００３７】
ブロック９５では、補正後のアブソリュート座標からＸ軸、Ｙ軸のインクリメンタル移動量ΔＸｎ、ΔＹｎを次式で計算する。
ΔＸｎ＝ＸＣｎ−ＸＣｎ−１
ΔＹｎ＝ＹＣｎ−ＹＣｎ−１
【００３８】
ブロック９６では、ΔＸｎおよびΔＹｎから作成したＧ０１（直線補間プログラム）の連続ブロックのＮＣパートプログラムを作成する。
【００３９】
以上のようにして、ブロック９４からブロック９６までの処理を繰り返し、判断９７において繰り返し回数ｎがサンプリング回数Ｓに達したと判定されると、ブロック９８で示すように、ブロック９６で作成したＧ０１の連続ブロックのＮＣパートプログラムに従って、工作機械１６のＮＣ運転を行う。これにより、サーボアンプ１２を介して主軸のＸ軸方向とＹ軸方向の動きが制御され、ワークに対する真円加工が行なわれる。
【００４０】
図１０は、第２実施形態におけるＮＣパートプログラムの作成例を説明する図である。図５の場合と同様に、ブロック５４で示すようにＮＣパートプログラムが作成され、ＰＭＣ１１からの起動がかかると、ブロック処理５５において、不揮発性メモリ９内のＮＣパートプログラム５４のデータをＣＰＵ１が一文字づつ読み込んでデータ解析し、サーボアンプ１２に送るデータの前処理を実行する。そして、ＣＰＵ１は、補間処理５６において一定周期ごとの補間データを作成し、この補間データをサーボアンプ１２に送り、主軸５１のＸ軸方向およびＹ軸方向の動きを制御する。
【００４１】
この第２実施形態のように、計測器１４に倣いプローブを用いた場合も、主軸の加工軌跡２１を複数の測定ポイント（本例では１５７３ポイント）に分割して、真円２０の中心から各測定ポイントの主軸の加工軌跡２１までの長さを測定し、この測定値と真円２０の半径長とを比較して各測定ポイントにおける真円２０からのずれ量Ｄ１，Ｄ２を演算する。そして、このずれ量Ｄ１，Ｄ２を真円２０の半径方向に真円に対して対称に転写して転写位置２８，２８Ａを求め、各測定ポイント間の転写位置の差分（Ｘ軸アブソリュート座標の差分およびＹ軸アブソリュート座標の差分）から得られるＸ軸インクリメンタル量およびＹ軸インクリメンタル量によって、ずれ量Ｄ１，Ｄ２を補正している。このため、Ｘ軸、Ｙ軸の加工位置、加工半径、加工送り速度の制約にとらわれず、真円の加工を行うことができる。
【００４２】
この第２実施形態によっても、工作機械の送り速度および送り方向の変化に伴う送り軸駆動系の弾性変化に起因する機械的位置誤差や、主軸を担持するスライド等の移動体のローリング・ピッチング・ヨーイング動作に起因する位置誤差の影響を受けないで真円加工ができる。真円度を良くするためにＮＣの補正機能を使ってパラメータ調整を行う方法では、適切なパラメータ値を決めるのが難しいが、本実施形態によれば、このような問題点も解消できる。
【００４３】
第２実施形態においても、第１実施形態の場合と同様、Ｘ軸インクリメンタル量、Ｙ軸インクリメンタル量に代えて、Ｘ軸アブソリュート値、Ｙ軸アブソリュート値をＮＣ加工プログラムに組み込んでもよい。また、主軸の動きはＸ軸−Ｙ軸平面に限らず、例えばＸ軸−Ｚ軸平面での動きであってもよく、主軸の代わりにテーブルが動いてもよい。第２実施形態の場合も、加工精度を上げるためには、測定ポイントを増やせばよいことはいうまでもなく、測定ポイント数は真円の要求加工精度により可変となることもいうまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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