CN108453269A - 加工装置 - Google Patents

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CN108453269A
CN108453269A CN201810090338.9A CN201810090338A CN108453269A CN 108453269 A CN108453269 A CN 108453269A CN 201810090338 A CN201810090338 A CN 201810090338A CN 108453269 A CN108453269 A CN 108453269A
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安部新
安部新一
高濑笃彦
小崎干宏
佐藤声喜
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

在具有对切削工具的刃部进行研磨的研磨机构的加工装置中，不需要人工而设定切削工具的刃部与研磨机构的位置关系，对刃部进行研磨。加工装置(1)具备保持下述机构的基板(10)、保持被切削件(2)的被切削件保持机构(30)、保持用于切削被切削件(2)的切削工具(3)的切削工具保持机构(20)、研磨切削工具(3)的刃部(3a)的研磨机构(40)、使切削工具保持机构(20)移动的移动机构(50)、以及用于检测由切削工具保持机构(20)保持的切削工具(3)的刃部(3a)在基板(10)上的位置的检测机构(60)，基于由检测机构(60)检测到的刃部(3a)的位置来控制移动机构(50)，并利用研磨机构(40)研磨刃部(3a)。

Description

加工装置
技术领域
本发明涉及车床等加工装置。
背景技术
车床所使用的车刀伴随使用，刃部磨损，锋利度及表面粗糙度变差，目前，当车刀的刃部磨损一定程度时，将车刀从刃物台拆下，利用磨床等磨光车刀的刃部(参照专利文献1)。
本发明者等开发了如下技术，在使用立铣刀加工被切削件的加工装置中，在加工装置中装入对立铣刀的刃部进行研磨的机构(参照专利文献2)。通过该技术，可以在加工装置的主轴上安装着立铣刀的状态下进行刃部的研磨。由此，不需要从主轴拆下立铣刀进行研磨且之后在主轴上安装立铣刀进行定轴心，能够提高加工精度，且实现生产性的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-058378号段落(段落[0012])
专利文献2：WO2016/039480A1
发明内容
发明所要解决的课题
在加工装置的保持机构上首先安装了车刀或立铣刀之后，需要高精度地设定车刀或立铣刀的刃部与研磨该刃部的研磨机构的磨轮的旋转中心的位置关系的作业。
另外，最近，伴随制品的小型轻量化，其构成部件也小且薄，另一方面，对相应提高材料的强度的要求也强，多使用难切削材料。因此，在使用了车刀或立铣刀的加工装置中，车刀或立铣刀的刃部的磨损剧烈。在本发明者等开发的加工装置中，当车刀或立铣刀的刃部因使用而大幅磨损时，刃部与磨轮的旋转中心的位置关系会出现偏差，产生不能正确地进行磨轮对刃部的研磨这种新的课题。因此，考虑通过人工再设定刃部与磨轮的旋转中心的位置关系，但这阻碍生产率的提高。
鉴于以上这种情况，本发明的目的在于，提供一种加工装置，在具有对切削工具的刃部进行研磨的研磨机构的加工装置中，不需要人工就能设定切削工具的刃部与研磨机构的位置关系，对刃部进行研磨。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种加工装置，具备：基板；被切削件保持机构，其配置于所述基板上，保持被切削件；切削工具保持机构，其配置于所述基板上，保持切削工具，所述切削工具用于切削由所述被切削件保持机构保持的被切削件；研磨机构，其配置于所述基板上，研磨由所述切削工具保持机构保持的切削工具的刃部；移动机构，其使所述切削工具保持机构在所述基板上移动；检测机构，其用于检测由所述切削工具保持机构保持的切削工具的刃部在所述基板上的位置；以及控制部，其基于由所述检测机构检测到的刃部的位置来控制所述移动机构，并利用所述研磨机构研磨所述刃部。
本发明中，检测机构检测由切削工具保持机构保持的切削工具的刃部在基板上的位置。控制部基于该检测位置控制移动机构，利用研磨机构对刃部进行研磨。因此，不需要人工就能设定切削工具的刃部与研磨机构的位置关系，对刃部进行研磨。
本发明一方式的加工装置中，所述被切削件保持机构是由驱动部旋转驱动、且保持所述被切削件的卡盘，由所述切削工具保持机构保持的切削工具是车刀，所述移动机构使所述切削工具保持机构沿所述基板上的X及Y方向移动，所述检测机构检测所述车刀的刃部在所述基板上的X及Y方向上的位置。
本发明一方式的加工装置中，所述检测机构配置于所述基板上，并具有触觉传感器等可检测车刀的刃部的传感器，该触觉传感器通过所述刃部的抵接而检测所述车刀的刃部在所述基板上的X及Y方向上的位置。
本发明一方式的加工装置中，具有搭载所述研磨机构及所述触觉传感器的研磨机构和触觉传感器搭载板。由此，不需要进行加工装置上的研磨机构和触觉传感器等传感器之间的定位。
本发明一方式的加工装置中，所述被切削件保持机构是在上表面保持所述被切削件、且使所保持的被切削件沿X及Y方向移动的XY工作台，所述切削工具是立铣刀，所述切削工具保持机构是通过驱动部旋转驱动、且保持所述立铣刀的主轴，所述移动机构使所述切削工具保持机构沿所述基板上的X及Z方向移动，所述检测机构检测所述立铣刀的刃部的前端在所述基板上的Z方向上的位置及所述立铣刀的刃部的旋转中心在所述基板上的X方向上的位置。
本发明一方式的加工装置中，所述检测机构具有激光式的测定器，所述测定器通过检测所述立铣刀对激光的遮断来检测所述位置。
发明效果
根据本发明，在具有对切削工具的刃部进行研磨的研磨机构的加工装置中，不需要人工就能设定切削工具的刃部与研磨机构的位置关系，对刃部进行研磨。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的加工装置的俯视图。
图2是图1所示的加工装置的概略性的侧视图。
图3是图1所示的加工装置中的切削工具保持机构的概略性的立体图。
图4是同实施方式的加工装置中的控制系统的框图。
图5是表示同实施方式的加工装置的动作的流程图。
图6是本发明第二实施方式的加工装置的结构概略图。
图7是用于说明测量同实施方式中的立铣刀的前端在基板上的Z方向的位置的动作的局部侧视图。
图8是用于说明测量同实施方式中的立铣刀的中心轴在基板上的X方向的位置的动作的局部俯视图。
图9是同实施方式的刃部的放大图。
图10是同实施方式的刃部的放大图。
图11是同实施方式的刃部的放大图。
图12是从上面侧观察同实施方式的加工装置的示意图。
图13是表示同实施方式的刃部的研磨方法的图。
图14是表示同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。
(第一实施方式)
图1是表示本发明一实施方式的加工装置的俯视图。图2是该加工装置的侧视图。
如这些图所示，该实施方式的加工装置1是通过切削加工而进行车削、镗孔、钻孔、挑扣、端面开槽等加工的车床。
加工装置1在基板10上搭载被切削件保持机构20、切削工具保持机构30、研磨机构40、移动机构50及检测机构60而构成。
被切削件保持机构20例如被配置于基板10的上表面的一侧，典型而言，具有保持金属制的棒状构件等被切削件2的卡盘21。卡盘21通过电动机22被旋转驱动。卡盘21的轴和电动机22的轴例如通过环状带(省略图示)相连。该实施方式中，省略图示的环状带由罩构件23进行覆盖。
也如图3所示，典型而言，切削工具保持机构30具有保持车刀3的上工作台31。该实施方式中，上工作台31保持三个车刀3。但是，切削工具保持机构30可以保持一个车刀，还可以保持两个车刀或四个以上的车刀。该实施方式中，由上工作台31保持的三个车刀3的种类分别不同，但也可以为同一种类。作为车刀3的形式，有完成车刀或超硬刀头型车刀等，作为车刀3的种类，有端面开槽车刀、镗孔车刀、弹簧车刀、直头车刀、单刃车刀等。作为车刀的加工尺寸(刀尖尺寸)，典型而言，最大为20mm×20mm左右。由上工作台31保持的三个车刀3各自的刃部3a典型而言朝向同一方向，具体而言朝向研磨机构40侧。在上工作台31上，例如如图3所示以并排的方式固定有三个コ字状的车刀保持构件32。在各车刀保持构件32的内侧插入车刀3。多个螺栓33将从各车刀保持构件32的上部插入到车刀保持构件32的内侧的车刀3紧固。
研磨机构40具有作为研磨机构和触觉传感器搭载板的托板41、以及工具研磨心轴42。
托板41被安装予基板10上的规定位置。在托板41上搭载工具研磨心轴42、后述的X方向触觉传感器61及Y方向触觉传感器62。
此外，该实施方式中的X方向是指与卡盘21保持的被切削件2的旋转轴方向正交的方向，Y方向是指卡盘21保持的被切削件2的旋转轴方向。
在托板41上，工具研磨心轴42的中心位置、X方向触觉传感器61的感测位置、以及Y方向触觉传感器62的感测位置的关系(XY方向)被预先决定。如果将托板41安装于基板10上的规定位置，则基板10上(XY方向)的工具研磨心轴42的中心位置、X方向触觉传感器61的感测位置及Y方向触觉传感器62的感测位置是已知的。
工具研磨心轴42被省略图示的电动机进行旋转驱动。在工具研磨心轴42上安装有用于研磨车刀3的刃部3a的圆筒状的磨轮43。
移动机构50使切削工具保持机构30即车刀3沿基板10上的X及Y方向移动，具有X方向致动器51、下工作台52、Y方向致动器53、一对直线导轨54、55。
在X方向致动器51上搭载上工作台31，X方向致动器51使上工作台31沿X方向移动。
在下工作台52上安装有X方向致动器51。
在Y方向致动器53上搭载有下工作台52，Y方向致动器53使下工作台52沿Y方向移动。
一对直线导轨54、55将下工作台52沿Y方向进行导向。
检测机构60是用于检测由切削工具保持机构30保持的车刀3的刃部3a在基板10上的位置(XY方向)的机构，具备X方向触觉传感器61及Y方向触觉传感器62。如上述，X方向触觉传感器61及Y方向触觉传感器62与工具研磨心轴42一同搭载于托板41上。托板41为了在研磨时避免与车刀3的干涉，构成为通过Y方向移动机构44沿Y方向移动。
X方向触觉传感器61是检测车刀3的刃部3a在基板10上的X方向的位置的传感器。X方向触觉传感器61通过车刀3的刃部3a对该传感器的接触/非接触而检测位置。
Y方向触觉传感器62是检测车刀3的刃部3a在基板10上的Y方向的位置的传感器。Y方向触觉传感器62同样通过车刀3的刃部3a对该传感器的接触/非接触而检测位置。
这样，通过检测机构60采用触觉传感器，能够实现检测的可靠性的提高及成本的降低。但是，在本发明中，作为检测机构，能够使用非接触高灵敏度检测的激光方式的传感器或振动监视器(电动机电力检测式传感器)等。
图4是该加工装置1的控制系统的框图。
如同图所示，控制部70统一控制加工装置1整体。
典型而言，控制部70控制由被切削件保持机构20保持的被切削件2的切削加工的动作。控制部70控制电动机22的旋转驱动，另外基于由检测机构60检测到的车刀3的刃部3a的位置来控制车刀3的移动位置，由此，利用车刀3将由卡盘21保持的被切削件2切削加工成所希望的形状。
此外，该实施方式中，被切削件2向卡盘21的装卸手动进行，但也可以将被切削件2向卡盘21的装卸自动化。例如，具有向卡盘21搬送被切削件2的搬送机构、和执行卡盘21的开闭的开闭机构，通过控制部70控制它们的动作，能够实现自动化。
该实施方式中，控制部70基于由检测机构60检测到的车刀3的刃部3a的位置，控制研磨机构40及移动机构50，利用研磨机构40研磨车刀3的刃部3a。
图5是表示这样构成的加工装置1的动作的流程图。此外，以下的说明中，为了容易理解，说明对三个中的一个车刀3的动作。
就控制部70而言，在卡盘21上安装被切削件2并被输入规定的命令时(步骤501)，控制部70控制移动机构50，使车刀3的刃部3a朝向初始设定的X方向触觉传感器61的位置移动(步骤502)。控制部70在车刀3的刃部3a接近初始设定的X方向触觉传感器61的位置时(步骤503)，使移动速度减速(步骤504)，之后，在从X方向触觉传感器61接收到车刀3的刃部3a的接触的检测信号时(步骤505)，停止车刀3的刃部3a的移动(步骤506)，并存储其X方向的位置(步骤507)。
接着，控制部70控制移动机构50，使车刀3的刃部3a朝向初始设定的Y方向触觉传感器62的位置移动(步骤508)。控制部70在车刀3的刃部3a接近初始设定的Y方向触觉传感器62的位置时(步骤509)，使移动速度减速(步骤510)，之后，在从Y方向触觉传感器62接收到车刀3的刃部3a的接触的检测信号时(步骤511)，停止车刀3的刃部3a的移动(步骤512)，并存储其Y方向的位置(步骤513)。
通过以上的动作，检测车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置。
在该实施方式的加工装置1中，在基板10上预先设定有机械原点(0，0)，车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置是指与该机械原点(0，0)对应的位置(x1，y1)。
在此，卡盘21相对于机械原点(0，0)的位置(x2，y2)被预先设定，另外，托板41相对于机械原点(0，0)的位置、即工具研磨心轴42的位置(x3，y3)、X方向触觉传感器61的位置(x4，y4)及Y方向触觉传感器62的位置(x5，y5)也被预先设定。
因此，通过检测车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置(x1，y1)，车刀3的刃部3a的位置(x1，y1)和卡盘21的位置(x2，y2)的关系及车刀3的刃部3a的位置(x1，y1)和工具研磨心轴42的中心位置(x3，y3)的关系成为已知。
控制部70在研磨工序(步骤514)中，基于车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置(x1，y1)，算出卡盘21的位置(x2，y2)(步骤515)，并基于算出结果控制移动机构50，对被切削件2进行研磨(步骤516)。
之后，控制部70在研磨工序中的规定的定时(步骤517)，检测车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置(x1，y1)，进入研磨工序(步骤514)。在此，规定的定时典型而言是指测量被切削件2的研磨时间，该研磨时间达到规定的时间t时。
即，控制部70返回步骤502，使车刀3的刃部3a朝向初始设定的X方向触觉传感器61的位置移动(步骤502)。控制部70在车刀3的刃部3a接近初始设定的X方向触觉传感器61的位置时(步骤503)，使移动速度减速(步骤504)，之后，在从X方向触觉传感器61接收到车刀3的刃部3a的接触的检测信号时(步骤505)，停止车刀3的刃部3a的移动(步骤506)，并存储其X方向的位置(步骤507)。
接着，控制部70控制移动机构50，使车刀3的刃部3a朝向初始设定的Y方向触觉传感器62的位置移动(步骤508)。控制部70在车刀3的刃部3a接近初始设定的Y方向触觉传感器62的位置时(步骤509)，使移动速度减速(步骤510)，之后，在从Y方向触觉传感器62接收到车刀3的刃部3a的接触的检测信号时(步骤511)，停止车刀3的刃部3a的移动(步骤512)，并存储其Y方向的位置(步骤513)。
通过以上的动作，检测因使用而消耗的车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置。
该检测的车刀3的刃部3a的位置(x1，y1)和工具研磨心轴42的中心位置(x3，y3)的关系、即与研磨刃部3a的研磨机构40的磨轮43的旋转中心的位置关系是已知的。磨轮43的直径也是已知的，因此，车刀3的刃部3a的位置(x1，y1)和磨轮43的研磨表面的位置关系也成为已知的。
控制部70基于检测到的车刀3的刃部3a在基板10上的X方向及Y方向的位置(x1，y1)，算出磨轮43的研磨表面的位置(步骤518)，基于算出结果控制移动机构50，对车刀3的刃部3a进行研磨(步骤519)。
在该实施方式的加工装置1中，将以上的车刀3的研磨工序执行预先设定的次数，结束处理。因此，在该加工装置1中，能够不需要人工而进行刃部3a的位置和对其进行研磨的研磨机构40的位置关系的设定作业。
在此，在该实施方式中，根据车刀3的种类来设定研磨的图案。
例如，在车刀3为端面开槽车刀的情况下，使车刀3一边沿Y轴方向直线状移动，一边与磨轮43抵接，对车刀3的研磨面进行研磨。
在车刀3为挑扣车刀的情况下，使车刀3一边沿向相对于X轴逆时针方向倾斜了30°的方向直线状移动，一边与磨轮43抵接，对车刀3的第一研磨面进行研磨，接着，使车刀3一边沿向相对于X轴顺时针方向倾斜了30°的方向直线状移动，一边与磨轮43抵接，对车刀3的第二研磨面进行研磨。
在车刀3为单刃车刀的情况下，使车刀3一边沿向相对于X轴倾斜了车刀前端的倾斜量、例如向顺时针方向倾斜了8°的方向直线状移动，一边与磨轮43抵接，对车刀3的第一研磨面进行研磨，接着，使车刀3一边相对于Y轴方向直线状移动，一边与磨轮43抵接，对车刀3的第二研磨面进行研磨。
这样，通过根据车刀3的种类设定研磨的图案，能够根据车刀3的种类进行最佳的研磨。
另外，在该实施方式的加工装置1中，如上述，因为将X方向触觉传感器61、Y方向触觉传感器62及工具研磨心轴42搭载于托板41上，所以不需要进行加工装置1上的研磨机构40和触觉传感器61、62之间的定位。
(第二实施方式)
图6是本发明第二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6所示，加工装置110具有基板101、保持移动部102、主轴移动部103、主轴120、测定部130、研磨部140及控制部150。
在基板101上配置有保持移动部102、主轴移动部103、主轴120、测定部130及研磨部140等。
保持移动部102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102还可以使所保持的被切削件沿除X及Y方向以外的Z方向移动。
主轴移动部103保持主轴120，使主轴120沿X方向及Z方向移动，由支柱104、X方向引导构件105及可动滑块106构成。支柱104在基板101上配置两个，在这两个支柱104间保持X方向引导构件105。X方向引导构件105将可动滑块106以沿X方向可移动的方式保持。
可动滑块106保持主轴120的同时，在X方向引导构件105上沿X方向移动，并使主轴120沿Z方向移动。可动滑块106保持主轴120的同时，在X方向引导构件105上沿X方向移动，由此，能够使主轴120在保持移动部102与测定部130及研磨部140之间移动。
主轴120具有心轴121及工具支架122。
心轴121保持于可动滑块106，在心轴121的下端保持工具支架122。工具支架122保持立铣刀123。心轴121使保持2刃、3刃、4刃等的立铣刀123的工具支架122旋转。
测定部130例如由使用激光的非接触式外径测定器构成。测定部130通过向凹部131间照射的激光L来测量立铣刀123的前端在基板101上的Z方向的位置、立铣刀123的中心轴在基板101上的X方向的位置，同时，测定立铣刀123的刃部124的磨损状态。作为测定部130，也可以使用接触式的测定器。
研磨部140是对立铣刀123的刃部124进行研磨的装置，以使圆筒状的磨轮141旋转的方式构成。圆筒状的磨轮141例如以与X方向平行的轴为旋转轴可旋转而构成。就磨轮141的材质而言，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150例如由PC(Personal Computer：个人计算机)构成，统一控制加工装置110整体的动作。
图7是用于基于控制部150进行的控制测量立铣刀123的前端在基板101上的Z方向的位置的动作的侧视图。图8是用于说明测量立铣刀123的中心轴在基板101上的X方向的位置的动作的俯视图。
首先，通过使可动滑块106沿X方向移动，使保持于主轴120的立铣刀123移动到测定部130上。
如图7(a)所示，在保持于主轴120的下端的立铣刀123的前端123e位于照射到测定部130的凹部131间的激光L的上方时，停止向X方向的移动，使主轴120向Z方向的下方移动。
如图7(b)所示，在立铣刀123的前端123e接触到激光L时，停止移动，将该位置作为立铣刀123的前端123e在基板101上的Z方向的位置进行存储。
接着，通过使可动滑块106沿X方向及Z方向移动，如图8(a)所示，使保持于主轴120的立铣刀123在测定部130的X方向的一侧且以立铣刀123的前端123e位于比激光L靠下方的方式移动。
如图8(b)所示，在使保持于主轴120的立铣刀123从测定部130的X方向的一侧移动到另一侧，立铣刀123的侧面123s1接触到激光L时，将此时的立铣刀123的中心轴123c的位置作为第一位置(x1)进行存储。
如图8(c)所示，使保持于主轴120的立铣刀123在测定部130的X方向的另一侧且以立铣刀123的前端123e位于比激光L靠下方的方式移动。
如图8(d)所示，在使保持于主轴120的立铣刀123从测定部130的X方向的另一侧移动到一侧，立铣刀123的侧面123s2接触到激光L时，将此时的立铣刀123的中心轴123c的位置作为第二位置(x2)进行存储。
控制部150基于所存储的第一位置(x1)及第二位置(x2)，算出立铣刀123的中心轴123c在基板101上的X方向的位置(x3＝(x1+x2)/2)。
控制部150基于这样求出的立铣刀123的前端123e在基板101上的Z方向的位置及立铣刀123的中心轴123c在基板101上的X方向的位置，与第一实施方式同样地执行被切削件的研磨及立铣刀123的刃部124的研磨。
因此，在该加工装置110中，能够不需要人工而进行刃部的位置与对其研磨的研磨机构的位置关系的设定作业。
接着，对立铣刀123的刃部124的研磨进行详细说明。
图9～图11是本实施方式的刃部124的放大图。图9是从一方向观察刃部124的图，图10是从另一方向观察刃部124的图，图11是放大了刃部124的刀尖的图。图12是从上面侧观察加工装置110的示意图，图13是表示本实施方式的刃部124的研磨方法的图。
如图9～图11所示，刃部124具备前倾面125(图9的左上斜线部)、外周刃126(图9的右上斜线部)、后隙面127及后角θ1(外周第一后角)。刃部124具有后隙面127，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125或外周刃126进行研磨，能够恢复由于切削被切削件而磨损的刃部124的切削力。
如图12所示，本实施方式的研磨部140被安装成其长度方向与X方向或Y方向平行。而且，研磨部140的研磨面被控制成以相对于由主轴120保持的立铣刀123的外周的切线为任意的角度θ2而与立铣刀123的刃部124抵接。例如，以使研磨部140上的磨轮141的磨面与刃部124的后隙面127平行的方式配置于保持移动部102上。由此，研磨部140根据立铣刀123所具有的后角θ1的角度控制主轴120的角度，进行研磨。即，本实施方式的刃部124的研磨如图13所示，磨轮141沿着后隙面127研磨刃部124。如图9～图11所示，后隙面127的面积比前倾面125及外周刃126的面积小。因此，与研磨前倾面125或外周刃126相比，可以将磨损的刃部124的研磨量抑制为极小量，同时可以在立铣刀123的刃部124形成新刃。因此，可以延长工具寿命。
本实施方式的立铣刀123的刃部124的形状不限于图9及图10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10所示，立铣刀123的刃部124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123的刃部124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14所示的流程图说明本实施方式的加工装置110的动作。
在NC动作中(图14、St20工作中的规定时刻)，因切削被切削件而磨损的刃部124的磨损量通过测定部130测定(图14、St11)。在测定部130，分析磨损的刃部124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。接着，具备刃部124的立铣刀123恢复到初始位置(原点位置)。
通过利用测定部130测定磨损量而得到的测定值被供给到控制部150(图14、St12)。控制部150基于所存储的研磨程序，根据所供给的测定值算出研磨量(图14、St13)。在此，所计算出的研磨量成为根据立铣刀123的磨损量由研磨部140研磨的研磨量。
接下来，控制部150将用于研磨所算出的研磨量的研磨指令供给到主轴120及研磨部140(图14、St14)。主轴120基于所供给的研磨指令自动工作，并向研磨部140移动。此时，控制部150以使立铣刀123的研磨面成为后隙面127的方式控制主轴120。研磨部140通过控制部150控制磨轮141的转速。
在此，保持于主轴120的立铣刀123的刃部124被研磨部140自动研磨(图14、St15)。此时，研磨量成为根据立铣刀123的刃部124的磨损量而由控制部150控制的研磨量。
在进行了刃部124的研磨后，主轴120再次自动工作，向测定部130移动。在此，研磨后的刃部124的直径通过测定部130自动测定(图14、St16)。
通过利用测定部130测定刃部124的直径而得到的测定值被供给到控制部150(图14、St17)。控制部150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120的NC(Numerical Control：数值控制)动作的修正值(图14、St18)。在此，算出的修正值是指根据立铣刀123的刃部124的研磨量计算出的值。
接着，控制部150将基于算出的修正值修正后的NC动作指令供给到主轴120(图14、St19)。主轴120基于所供给的NC动作指令进行工作(图14、St20)。然后，通过NC动作，磨损的刃部124通过测定部130再次测定磨损量。
这样，在本实施方式的加工装置110中，立铣刀123的刃部124可以在保持于主轴120上的状态下进行研磨，因此，不需要在研磨后将立铣刀123安装于主轴120并进行轴定心的工序。而且，可以不介入人工而进行立铣刀123的刃部124的磨损量的测定及研磨，因此，即使在加工工序的中途插入立铣刀123的刃部124的研磨工序，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110，能够提高加工精度且提高生产率。
另外，根据上述的加工装置110，立铣刀123的刃部124的研磨后的NC动作为根据研磨后的立铣刀123的刃部124的直径修正后的动作。即，研磨后的NC动作与研磨前的NC动作相比，以使加工精度不会不同的方式被修正。因此，即使在研磨后，也能够维持立铣刀123的刃部124的研磨前的加工精度。
本实施方式的加工装置110中，立铣刀123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研磨，可以随时保持锋利度，研磨量少，可以高精度地进行精加工。通常，使用直至磨损增大为止，所以再研磨数次左右。但是，根据本发明的加工装置110，可以进行数百次左右的再研磨，立铣刀123的寿命极长。
在此，在本实施方式的加工装置110中，研磨部140构成为该研磨部140的研磨面以相对于由主轴120保持的立铣刀123的外周的切线为任意的角度与立铣刀123的刃部124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130，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150根据该测量值将变量代入工具研磨程序，以固定循环来输出NC数据。例如，将工具直径(位置变量)、工具研磨刃尖位置(位置变量)、工具研磨(位置变量)、扭转角(旋转角变量)自动代入固定循环程序。
接着，使工具的研磨程序动作。例如，在研磨程序中，进行工具直径研磨(刃的刃数量研磨)、工具角R研磨及底面研磨(半径立铣刀的情况)、工具R研磨(球头立铣刀的情况)。
接着，对工具进行测定。即，检查研磨后的尺寸。例如，检查进行了工具直径研磨(刃的刃数量研磨)、工具角R研磨及底面研磨(半径立铣刀的情况)、工具R研磨(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)的研磨基于以上的步骤，但本发明不限于此，也可以构成为，研磨部140的研磨面以相对于由主轴120保持的立铣刀123的外周的切线为平行的方式，与立铣刀123的刃部124抵接进行研磨，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130，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150根据该测量值将变量代入工具研磨程序，以固定循环输出NC数据。在此，只要将工具直径(位置变量)、工具研磨刃尖位置(位置变量)、工具研磨(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，使工具的研磨程序动作。例如，在研磨程序中，进行工具直径研磨(刃的刃数量研磨)、工具角R研磨及底面研磨(半径立铣刀的情况)、工具R研磨(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研磨外形。
接着，不测定工具直径等，而利用研磨后的加入量自动计算出工具直径。即，自动偏移外形研磨量计算工具直径，自动偏移工具角R的Z方向研磨量(半径立铣刀的情况)进行计算。自动偏移工具R的Z方向研磨量(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，研磨部140的研磨面构成为以相对于由主轴120保持的立铣刀123的外周的切线为平行的方式，与立铣刀123的刃部124抵接进行研磨，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。
附图标记说明
1 加工装置
3 车刀(切削工具)
3a 刃部
10 基板
20 被切削件保持机构
30 切削工具保持机构
40 研磨机构
41 托板(研磨机构和触觉传感器搭载板)
50 移动机构
60 检测机构
70 控制部
102 保持移动部(被切削件保持机构)
103 主轴移动部(移动机构)
110 加工装置
120 主轴(切削工具保持机构)
123 立铣刀(切削工具)
124 刃部
130 测定部(检测机构)
140 研磨部(研磨机构)
150 控制部

Claims (6)

1.一种加工装置，具备：
基板；
被切削件保持机构，其配置于所述基板上，保持被切削件；
切削工具保持机构，其配置于所述基板上，保持切削工具，所述切削工具用于切削由所述被切削件保持机构保持的被切削件；
研磨机构，其配置于所述基板上，研磨由所述切削工具保持机构保持的切削工具的刃部；
移动机构，其使所述切削工具保持机构在所述基板上移动；
检测机构，其用于检测由所述切削工具保持机构保持的切削工具的刃部在所述基板上的位置；以及
控制部，其基于由所述检测机构检测到的刃部的位置来控制所述移动机构，并利用所述研磨机构研磨所述刃部。
2.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
所述被切削件保持机构是由驱动部旋转驱动、且保持所述被切削件的卡盘，
由所述切削工具保持机构保持的切削工具是车刀，
所述移动机构使所述切削工具保持机构沿所述基板上的X及Y方向移动，
所述检测机构检测所述车刀的刃部在所述基板上的X及Y方向上的位置。
3.根据权利要求2所述的加工装置，其中，
所述检测机构配置于所述基板上，并具有触觉传感器，该触觉传感器通过所述刃部的抵接来检测所述车刀的刃部在所述基板上的X及Y方向上的位置。
4.根据权利要求3所述的加工装置，其中，
所述加工装置具有研磨机构和触觉传感器搭载板，所述研磨机构和触觉传感器搭载板搭载所述研磨机构及所述触觉传感器。
5.根据权利要求1所述的加工装置，其中，
所述被切削件保持机构是在上表面保持所述被切削件、且使所保持的被切削件沿X及Y方向移动的XY工作台，
所述切削工具是立铣刀，
所述切削工具保持机构是通过驱动部旋转驱动、且保持所述立铣刀的主轴，
所述移动机构使所述切削工具保持机构沿所述基板上的X及Z方向移动，
所述检测机构检测所述立铣刀的刃部的前端在所述基板上的Z方向上的位置及所述立铣刀的刃部的旋转中心在所述基板上的X方向上的位置。
6.根据权利要求5所述的加工装置，其中，
所述检测机构具有激光式的测定器，所述测定器通过检测所述立铣刀对激光的遮断来检测所述位置。
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