CN106687238B

CN106687238B - 加工装置

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Publication number: CN106687238B
Application number: CN201580048271.7A
Authority: CN
Inventors: 安部新; 安部新一; 高濑笃彦; 佐藤声喜
Original assignee: KMC CO Ltd
Current assignee: KMC CO Ltd
Priority date: 2014-09-12
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2018-11-13
Anticipated expiration: 2035-09-14
Also published as: JPWO2016039480A1; WO2016039480A1; CN106687238A; JP6264702B2

Abstract

本发明提供一种加工装置(10)，可以加工精度无偏差地制造产品，并且不需要轴定心。本发明的加工装置(10)具备底座(1)、保持移动部(2)、主轴(20)、测定部(30)、抛光部(40)、主轴移动部(3)、以及控制部(50)。保持移动部(2)配置于底座(1)上，保持被切削件并使其移动。主轴(20)保持对由保持移动部(2)保持的被切削件进行切削加工的立铣刀(23)，并具有使立铣刀(23)旋转的机构。测定部(30)配置于底座(1)上，并测定由主轴(20)保持的立铣刀(23)的刃部(24)的磨损量。抛光部(40)配置于底座(1)上，并对由主轴(20)保持的立铣刀(23)的刃部(24)进行抛光。主轴移动部(3)使保持立铣刀(23)的主轴(20)向测定部(30)及抛光部(40)移动。控制部(50)根据由测定部(30)测定的立铣刀(23)的刃部(24)的磨损量，控制由抛光部(40)抛光的立铣刀(23)的刃部(24)的抛光量。

Description

加工装置

技术领域

本发明涉及使用立铣刀加工被切削件的加工装置。

背景技术

加工装置所使用的立铣刀伴随使用，刃部磨损，锋利度及表面粗糙度变差，因此，将刃部适当抛光进行使用。

专利文献1中公开了在需要进行抛光时将工具从研磨装置拆下，作业者对工具进行抛光的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001－252852号公报

发明内容

本发明所要解决的课题

在将立铣刀从加工装置的主轴拆下并对刃部进行抛光的情况下，需要在将抛光后的立铣刀安装于主轴上后，使立铣刀和主轴的轴芯一致的轴定心工序。特别是，在使用立铣刀加工被切削件的加工装置的情况下，要求极高的加工精度，因此，抛光后将立铣刀安装于主轴并进行轴定心的工序需要大量的时间，对生产性产生影响。

鉴于以上的情况，本发明的目的在于，提供一种可以提高加工精度且可以提高生产性的加工装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，根据本发明的一个方式提供一种加工装置，其具备：底座；保持移动部，其配置于所述底座上，保持被切削件并使其移动；主轴，其保持对由所述保持移动部保持的被切削件进行切削加工的立铣刀，并具有使所述立铣刀旋转的机构；测定部，其配置于所述底座上，并测定由所述主轴保持的立铣刀的刃部的磨损量；抛光部，其配置于所述底座上，并对由所述主轴保持的立铣刀的刃部进行抛光；主轴移动部，其使保持所述立铣刀的主轴向所述测定部及所述抛光部移动；以及控制部，其根据由所述测定部测定出的立铣刀的刃部的磨损量，控制由所述抛光部抛光的所述立铣刀的刃部的抛光量。

在根据本发明的一个方式的加工装置中，因为立铣刀的刃部可以在保持于主轴上的状态下进行抛光，所以不需要在抛光后将立铣刀安装于主轴上进行轴定心的工序。而且，因为可以不经由人手进行立铣刀的刃部的磨损量的测定及抛光，所以即使在加工工序的中途插入立铣刀的刃部的抛光工序，加工装置也能够连续运转。因此，根据本发明的一个方式的加工装置，可以提高加工精度并且可以提高生产性。

在根据本发明一个方式的加工装置中，也可以是，所述控制部以根据由所述抛光部抛光的所述立铣刀的刃部的抛光量对所述被切削件进行切削加工的方式进行控制。

抛光后的立铣刀的刃部的直径和抛光前的立铣刀的刃部的直径不同，但在根据本发明的一个方式的加工装置中，以根据被抛光的立铣刀的刃部的抛光量对被切削件进行切削加工的方式进行控制，因此，即使在抛光后也能够维持加工精度。

根据本发明的一个方式的加工装置中，也可以是，所述抛光部被构成为，该抛光部的抛光面以相对于由所述主轴保持的立铣刀的外周的切线为任意的角度与所述立铣刀的刃部抵接。

根据本发明的一个方式的加工装置中，能够以少的抛光量在抛光后的立铣刀的刃部形成所谓的新刃，因此能够延长立铣刀的寿命。

根据本发明的一个方式的加工装置中，也可以是，所述抛光部被构成为，该抛光部的抛光面以相对于由所述主轴保持的立铣刀的外周的切线平行的方式与所述立铣刀的刃部抵接。

根据本发明的一个方式的加工装置中，刃具的加工部可以全部使工具旋转的同时进行研磨，工具的研磨量可以利用立铣刀的切入量的合计数值，工具的直径可以通过计算计算出，工具的测定可以初始仅进行一次，再以后退的1号角为0°进行加工。

发明效果

根据本发明，可以提高加工精度且可以提高生产性。

附图说明

图1是根据本发明一实施方式的加工装置的结构概略图。

图2是根据该实施方式的刃部的放大图。

图3是根据该实施方式的刃部的放大图。

图4是根据该实施方式的刃部的放大图。

图5是从上面侧观察根据该实施方式的加工装置的示意图。

图6是表示根据该实施方式的刃部的抛光方法的图。

图7是表示该实施方式的加工装置的动作的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

[加工装置的结构]

图1是根据本发明的一实施方式的加工装置的结构概略图。图中，X轴、Y轴及Z轴为相互正交的3轴。

如图1所示，加工装置10具有底座1、保持移动部2、主轴移动部3、主轴20、测定部30、抛光部40及控制部50。

在底座1上配置有保持移动部2、主轴移动部3、主轴20、测定部30及抛光部40等。

保持移动部2例如由X－Y工作台构成，将被切削件保持于上表面，使被切削件沿X及Y方向移动。保持移动部2也可以是除使保持于X及Y方向的被削材移动外，还使保持于Z方向的被切削件移动的装置。

主轴移动部3保持主轴20并使主轴20沿X方向及Z方向移动，由支柱4、X方向引导部件5及可动滑块6构成。支柱4在底座1上配置有两个，在这两个支柱4之间保持X方向引导部件5。X方向引导部件5将可动滑块6以可沿X方向移动的方式进行保持。

可动滑块6保持主轴20的同时，在X方向引导部件5上沿X方向移动，并使主轴20沿Z方向移动。可动滑块6保持主轴20的同时，在X方向引导部件5上沿X方向移动，由此，可以使主轴20在保持移动部2与测定部30及抛光部40之间移动。

主轴20具有心轴21及工具保持部22。

心轴21保持于可动滑块6，在心轴21的下端保持工具保持部22。工具保持部22保持立铣刀23。心轴21使保持立铣刀23的工具保持部22旋转。

测定部30例如由使用激光的非接触式外径测定器构成，例如，利用向凹部31之间照射的激光L测定立铣刀23的刃部24的磨损状态。作为测定部，也可以使用接触式测定器。

抛光部40是对立铣刀23的刃部24进行抛光的装置，以使圆筒状的磨石41旋转的方式而构成。圆筒状的磨石41例如以与X方向平行的轴为旋转轴沿Y方向可旋转而构成。磨石41的材质例如可以由通常钢材、铸钢、不锈钢及碳素钢等金属构成，也可以由耐火物及石材等非金属构成。

控制部50例如由PC(Personal Computer：个人计算机)构成，统一控制加工装置10整体的动作。

接下来，对立铣刀23的刃部24的抛光进行说明。

图2～图4是根据本实施方式的刃部24的放大图。图2是从一方向观察刃部24的图，图3是从其它方向观察刃部24的图，图4是刃部24的刃尖的放大图。图5是从上面侧观察加工装置10的示意图，图6是表示根据本实施方式的刃部24的抛光方法的图。

如图2～图4所示，刃部24具备前倾面25(图2的左上斜线部)、外周刃26(图2的右上斜线部)、后隙面27及后角θ₁(外周第一后角)。刃部24具有后隙面27，由此与未图示的被切削件之间的摩擦最小，因此，能够将刃尖自由地送入被切削件内。因此，能够高效地切削被切削件。另外，用户通过对前倾面25或外周刃26进行抛光，能够恢复由于切削被切削件而磨损的刃部24的切削力。

如图5所示，本实施方式的抛光部40被安装成其长度方向与X方向或Y方向平行。而且，抛光部40的抛光面被控制成以相对于由主轴20保持的立铣刀23的外周的切线为任意的角度θ₂而与立铣刀23的刃部24抵接。例如，以使抛光部40上的磨石41的磨面与刃部24的后隙面27平行的方式配置于保持移动部2上。由此，抛光部40根据立铣刀23所具有的后角θ₁的角度控制主轴21的角度，进行抛光。即，根据本实施方式的刃部24的抛光如图6所示，磨石41沿着后隙面27抛光刃部24。如图2～图4所示，后隙面27的面积比前倾面25及外周刃26的面积小。因此，与抛光前倾面25或外周刃26相比，可以将磨损的刃部24的抛光量抑制为极小量，同时可以在立铣刀23的刃部24形成新刃。因此，可以延长工具寿命。

根据本实施方式的立铣刀23的刃部24的形状不限于图2及图3的结构。例如，也可以是方端铣刀、半径立铣刀、球头立铣刀等。

如图3所示，立铣刀23的刃部24的刃数不限于4刃。例如，也可以是2刃、3刃及6刃等。立铣刀23的刃部24的刃数只要根据被切削件的硬度或切削量等进行选择即可。

接下来，基于图7所示的流程图说明根据本实施方式的加工装置10的动作。

在NC动作中(图7、St20工作中的规定时刻)，切削被切削件而磨损的刃部24的磨损量通过测定部30测定(图7、St11)。在测定部30，分析磨损的刃部24的特征，提取最适合测定磨损量的测定点。然后，对每个测定点设定测定值。接下来，具备刃部24的立铣刀23恢复到初始位置(原点位置)。

通过利用测定部30测定磨损量得到的测定值被供给到控制部50(图7、St12)。控制部50基于所存储的抛光程序，根据所供给的测定值计算出抛光量(图7、St13)。在此，所计算出的抛光量成为根据立铣刀23的磨损量由抛光部40抛光的抛光量。

接下来，控制部50将用于抛光所计算出的抛光量的抛光指令供给到主轴20及抛光部40(图7、St14)。主轴20基于所供给的抛光指令自动工作，并向抛光部40移动。此时，控制部50以使立铣刀23的抛光面成为后隙面27的方式控制主轴20。抛光部40通过控制部50控制磨石41的转速。

在此，保持于主轴20的立铣刀23的刃部24被抛光部40自动抛光(图7、St15)。此时，抛光量成为根据立铣刀23的刃部24的磨损量由控制部50控制的抛光量。

在进行了刃部24的抛光后，主轴20再次自动工作，向测定部30移动。在此，抛光后的刃部24的直径通过测定部30自动测定(图7、St16)。

通过利用测定部30测定刃部24的直径得到的测定值被供给到控制部50(图7、St17)。控制部50基于所存储的自动修正程序，根据所供给的测定值，计算用于修正主轴20的NC(Numerical Control：数值控制)动作的修正值(图7、St18)。在此，计算出的修正值是根据立铣刀23的刃部24的抛光量计算出的值。

接下来，控制部50将基于计算出的修正值修正后的NC动作指令供给到主轴20(图7、St19)。主轴20基于所供给的NC动作指令进行工作(图7、St20)。然后，通过NC动作，磨损的刃部24通过测定部30再次测定磨损量。

这样，在根据本实施方式的加工装置10中，立铣刀23的刃部24可以在保持于主轴20上的状态下进行抛光，所以不需要在抛光后将立铣刀23安装于主轴20并进行轴定心的工序。而且，可以不介入人手而进行立铣刀23的刃部24的磨损量的测定及抛光，所以即使在加工工序的中途插入立铣刀23的刃部24的抛光工序，加工装置也能够连续运转。因此，根据本实施方式的加工装置10，可以提高加工精度且可以提高生产性。

另外，根据上述的加工装置10，立铣刀23的刃部24的抛光后的NC动作为根据抛光后的立铣刀23的刃部24的直径修正后的动作。即，抛光后的NC动作与抛光前的NC动作相比，以使加工精度不会不同的方式被修正。因此，即使在抛光后，也能够维持立铣刀23的刃部24的抛光前的加工精度。

根据本实施方式的加工装置10中，立铣刀23在被切削件的加工中磨损，但通过在磨损不进行的期间进行再抛光，可以随时保持锋利度，抛光量少，可以高精度地进行精加工。通常，使用直至磨损增大为止，所以再抛光数次左右。但是，根据本发明的加工装置10，可以进行数百次左右的再抛光，立铣刀23的寿命极长。

在此，在根据本实施方式的加工装置10中，抛光部40构成为该抛光部40的抛光面以相对于由主轴20保持的立铣刀23的外周的切线为任意的角度与立铣刀23的刃部24抵接，但该情况下，为如下所示的工艺。此外，在此，将工具的对象设为平头立铣刀、半径立铣刀、球头立铣刀，将加工部位设为立铣刀的侧面、R面、底面。

即，在测定部30，首先，进行工具(立铣刀)的选择，接着测定该工具。在工具选择中，通过进行平头立铣刀、半径立铣刀、球头立铣刀、刃的数量、刃的扭转角、R的测定，选择工具。在工具测定中，在平头立铣刀的情况下，测量工具直径及工具长度，在半径立铣刀的情况下，也测量工具直径及工具长度，在球头立铣刀的情况下，也测量工具直径及工具长度。

接着，控制部50根据该计量值将变量代入工具抛光程序，以固定循环输出NC数据。例如，将工具直径(位置变量)、工具抛光刃尖位置(位置变量)、工具抛光(位置变量)、扭转角(旋转角变量)自动代入固定循环程序。

接着，使工具的抛光程序动作。例如，在抛光程序中，进行工具直径抛光(刃的刃数量抛光)、工具角R抛光及底面抛光(半径立铣刀的情况)、工具R抛光(球头立铣刀的情况)。

接着，对工具进行测定。即，检查抛光后的尺寸。例如，检查进行了工具直径抛光(刃的刃数量抛光)、工具角R抛光及底面抛光(半径立铣刀的情况)、工具R抛光(球头立铣刀的情况)之后的尺寸。

接着，对于平头立铣刀和半径立铣刀，输出工具直径修正和加工数据。再次输出工具的偏移量、加工NC数据。

上述实施方式中，以上的工具(立铣刀)的抛光基于以上的步骤，但本发明不限于此，也可以构成为，抛光部40的抛光面以相对于由主轴20保持的立铣刀23的外周的切线为平行的方式，与立铣刀23的刃部24抵接进行抛光，该情况下，可以如以下的工艺简化。在此，将工具的对象设为平头立铣刀、半径立铣刀、球头立铣刀，将后角设为0°，将加工部位设立铣刀的侧面、R面、底面。

即，在测定部30，首先进行工具(立铣刀)的选择，接着对该工具进行测定。在工具选择中，通过进行平头立铣刀、半径立铣刀、球头立铣刀的测定，进行工具的选择。即，不需要进行刃的数量、刃的扭转角、R的测定。在工具测定中，在平头立铣刀的情况下，测量工具直径及工具长度，在半径立铣刀的情况下，也测量工具直径及工具长度，在球头立铣刀的情况下，也测量工具直径及工具长度。

接着，控制部50根据该测量值将变量代入工具抛光程序，以固定循环输出NC数据。在此，只要将工具直径(位置变量)、工具抛光刃尖位置(位置变量)、工具抛光(位置变量)自动代入固定循环程序即可，不需要扭转角(旋转角变量)。

接着，使工具的抛光程序动作。例如，在抛光程序中，进行工具直径抛光(刃的刃数量抛光)、工具角R抛光及底面抛光(半径立铣刀的情况)、工具R抛光(球头立铣刀的情况)，但该情况下，可以全部在连续旋转状态下抛光外形。

接着，不测定工具直径等，而利用抛光后的加入量自动计算出工具直径。即，自动偏移外形抛光量计算工具直径，自动偏移工具角R的Z方向抛光量(半径立铣刀的情况)进行计算。自动偏移工具R的Z方向抛光量(球头立铣刀的情况)进行计算。

接着，关于平头立铣刀和半径立铣刀，输出工具直径修正和加工数据。再次输出工具的偏移、加工NC数据，其利用计算值进行，或者在粗加工的情况下其自身不需要。

如上，抛光部40的抛光面构成为以相对于由主轴20保持的立铣刀23的外周的切线为平行的方式，与立铣刀23的刃部24抵接进行抛光，由此实现以下的效果：刃具的加工部可以全部使工具旋转的同时进行研磨，工具的研磨量利用立铣刀的切入量的合计数值，工具的直径通过计算算出，工具的测定可以初始仅进行一次，再以后退的1号角为0°进行加工。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不仅限定于上述的实施方式，当然，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。

附图标记的说明

1：底座

2：保持移动部

3：主轴移动部

10：加工装置

27：后隙面

30：测定部

40：抛光部

50：控制部

Claims

1.一种加工装置，其具备：

底座；

保持移动部，其配置于所述底座上，保持被切削件并使其移动；

主轴，其保持对由所述保持移动部保持的被切削件进行切削加工的立铣刀，并具有使所述立铣刀旋转的机构；

测定部，其配置于所述底座上，并测定由所述主轴保持的立铣刀的刃部的磨损量；

抛光部，其配置于所述底座上，并对由所述主轴保持的立铣刀的刃部进行抛光；

主轴移动部，其使保持所述立铣刀的主轴向所述测定部及所述抛光部移动；以及

控制部，其根据由所述测定部测定出的立铣刀的刃部的磨损量，控制由所述抛光部抛光的所述立铣刀的刃部的抛光量。

2.根据权利要求1所述的加工装置，其中，

所述控制部根据由所述抛光部抛光的所述立铣刀的刃部的抛光量，控制所述主轴进行工作。

3.根据权利要求1或2所述的加工装置，其中，

就所述抛光部而言，该抛光部的抛光面以相对于由所述主轴保持的立铣刀的外周的切线为任意的角度与所述立铣刀的刃部抵接。

4.根据权利要求1或2所述的加工装置，其中，

就所述抛光部而言，该抛光部的抛光面以相对于由所述主轴保持的立铣刀的外周的切线平行的方式与所述立铣刀的刃部抵接。