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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Unter den diversen Arten einer Schneidbearbeitung, die von Werkzeugmaschinen verwendet werden, gibt es einen Bearbeitungsprozess, der als Feinhobelbearbeitung bezeichnet wird, wobei eine Zuführachse betätigt wird, während eine Spindel in einem feststehenden Zustand (nicht gedrehten Zustand) gehalten wird, und ein Schneidwerkzeug, das an einem distalen Ende der Spindel angebracht ist, die Schneidarbeit an einem Werkstück ausführt. Bei der Feinhobelbearbeitung, wird eine Ziehbearbeitung ausgeführt, während die Spindel feststehend bleibt, und somit ist die Phase in der Drehrichtung eines Werkzeughalters und des Schneidwerkzeugs, die am distalen Ende der Spindel angebracht sind, äußerst wichtig.
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Es ist bekannt, dass wenn der Spanwinkel der Bearbeitung geändert wird, sich die Beschaffenheit der bearbeiteten Oberfläche ebenfalls erheblich ändert. Falls die Phase in einer Drehrichtung der Spindel der Werkzeugmaschine geändert wird, wenn ein Feinhobelwerkzeug daran montiert ist, führt dies dadurch zu einer Änderung des Spanwinkels des Feinhobelwerkzeugs. Somit wird das Bestimmen (Indexieren) der Phase der Spindel der Werkzeugmaschine zu einem wichtigen Faktor, um gute Produkte durch eine Feinhobelbearbeitung zu erzielen.
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Wie in der
japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 10-328979 offenbart, wurde eine Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase unter Verwendung eines Berührungssensors vorgeschlagen, bei der ein Spitzenende eines Feinhobelwerkzeugs in Kontakt mit dem Berührungssensor gebracht wird, und die Position einer Werkzeugschneidfläche erfasst wird, um dadurch die Spindelphase zu bestimmen. Ferner wurde, wie in dem
japanischen Patent Nr. 4652873 offenbart, eine Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase unter Verwendung eines kontaktlosen Sensors vorgeschlagen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Wie in der
japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 10-328979 offenbart, besteht eine Gefahr darin, dass ein direkter Kontakt eines Spitzenendes des Werkzeugs zu einer Beschädigung des Werkzeugs führen kann. Insbesondere für den Fall, dass das zu schneidende Material kein kohlenstoffbasiertes Material ist, wie etwa Aluminium oder dergleichen, obwohl häufig ein monokristalliner Diamant als Werkzeugmaterial verwendet wird, ist der monokristalline Diamant, der eine scharfe Schneidkante aufweist, im Vergleich zu anderen Materialien leicht zu beschädigen. Daher kann die Technologie der
japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 10-328979 nicht verwendet werden.
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Für den Fall einer derartigen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase unter Verwendung eines kontaktlosen Sensors wie in dem
japanischen Patent Nr. 4652873 , sind die kontaktlosen Sensoren eher teuer, was die Kosten stark belastet.
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor erwähnten Probleme erdacht, und ihre Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, bei der die Schneidkante eines Schneidwerkzeugs nicht direkt berührt wird, und die im Hinblick auf die Kosten günstig ist.
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Um die zuvor erwähnte Aufgabe zu erfüllen, ist eine Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Führungsschiene, die abnehmbar oder fest an einem Tisch angebracht ist, eine Phasenindexierungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um auf der Führungsschiene zu fahren, wobei die Phasenindexierungsvorrichtung ein konkaves oder konvexes erstes Passteil umfasst, ein Schneidwerkzeug, das an einer Spindel der Werkzeugmaschine angebracht ist, wobei das Schneidwerkzeug ein zweites Passteil umfasst, das konfiguriert ist, um mit dem bereitgestellten ersten Passteil eingepasst zu werden, und ein Steuergerät, das konfiguriert ist, um darin eine Phase der Spindel zu einem Zeitpunkt zu speichern, zu dem das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst werden, umfasst, wobei das erste Passteil und das zweite Passteil derart gebildet sind, dass sie eine Drehung des Schneidwerkzeugs einschränken, wenn das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst sind.
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Gemäß der Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine, bei der die obige Konfiguration übernommen wird, wenn das Schneidwerkzeug im Verhältnis zu der Phasenindexierungsvorrichtung relativ bewegt wird, und das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst sind, empfängt die Spindel, an der das Schneidwerkzeug montiert ist, eine Kraft von der Phasenindexierungsvorrichtung und wird dadurch gedreht. Dadurch wird das Schneidwerkzeug in einer vorbestimmten Orientierung im Verhältnis zu der Phasenindexierungsvorrichtung eingeschränkt, und zu diesem Zeitpunkt speichert das Steuergerät die Phase der Spindel. Folglich kann unter Verwendung dieser Vorrichtung mit geringen Kosten, und ohne die Schneidkante des distalen Endes des Schneidwerkzeugs zu beschädigen, die Phase der Spindel der Werkzeugmaschine, an der das Schneidwerkzeug montiert ist, ohne Weiteres bestimmt und indexiert werden.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine kann die Führungsschiene abnehmbar an einer oberen Oberfläche des Tisches angebracht sein.
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Gemäß dieser Konfiguration kann die Führungsschiene ohne Weiteres installiert werden.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine kann das zweite Passteil in einer konkaven Form oder einer konvexen Form ausgebildet sein, durch die zwei oder mehrere Oberflächen desselben eingeschränkt sind, wenn es mit dem ersten Passteil eingepasst ist.
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Gemäß dieser Konfiguration werden das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst, wodurch das Schneidwerkzeug genau eingeschränkt werden kann und die Phase der Spindel zuverlässig indexiert werden kann.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine kann eines von dem ersten Passteil und dem zweiten Passteil eine Nut und einen ersten flachen Abschnitt, der an die Nut angrenzt, umfassen, und ein anderes von dem ersten Passteil und dem zweiten Passteil kann einen konvexen Teil, der an die Nut angepasst ist, und einen zweiten flachen Abschnitt, der an den konvexen Teil angrenzt, umfassen.
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Gemäß dieser Konfiguration werden beim Einpassen die Nut und der konvexe Teil miteinander in Kontakt gebracht, und der erste flache Abschnitt und der zweite flache Abschnitt werden miteinander in Kontakt gebracht, wodurch das Schneidwerkzeug genau eingeschränkt werden kann und die Phase der Spindel zuverlässig indexiert werden kann.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine können die Nut und der konvexe Teil als gebogene Formen gebildet sein.
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Gemäß dieser Konfiguration können das erste Passteil und das zweite Passteil mühelos miteinander eingepasst werden.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine kann die Werkzeugmaschine eine erste Zuführachse, die konfiguriert ist, um in einer Richtung betätigt zu werden, die zu einem Drehzentrum der Spindel rechtwinklig ist, und eine zweite Zuführachse, die konfiguriert ist, um in einer Richtung, die zum Drehzentrum und zu der ersten Zuführachse rechtwinklig ist, betätigt zu werden, umfassen. Zudem kann in einem Zustand, in dem die Führungsschiene an dem Tisch angebracht ist, die Phasenindexierungsvorrichtung konfiguriert sein, um parallel zu einer Zuführvorgangsrichtung der ersten Zuführachse oder der zweiten Zuführachse betätigt zu werden.
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Gemäß dieser Konfiguration kann durch Betätigen einer Zuführachse von der ersten Zuführachse und der zweiten Zuführachse, die in einer Richtung betätigt wird, die zu der Bewegungsrichtung der Phasenindexierungsvorrichtung rechtwinklig ist, das Schneidwerkzeug ohne Weiteres derart gegen die Phasenindexierungsvorrichtung gepresst werden, dass das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst werden.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine kann das Steuergerät einen Koordinatenwert speichern, wenn das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst werden, der eine Zuführachse von der ersten Zuführachse und der zweiten Zuführachse, die in einer Richtung betätigt wird, die zu einer Bewegungsrichtung der Phasenindexierungsvorrichtung rechtwinklig ist, betrifft.
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Gemäß dieser Konfiguration kann, wenn das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst sind, verhindert werden, dass eine große Last auf die Spindel und das Schneidwerkzeug ausgeübt wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, bei der die Schneidkante des Schneidwerkzeugs nicht direkt berührt wird, und die im Hinblick auf die Kosten günstig ist.
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Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung besser hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als erläuterndes Beispiel gezeigt wird.
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KURZDARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Fertigungssystems, das mit einer Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
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2 eine schematische Umrissansicht des in 1 gezeigten Fertigungssystems;
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3 eine perspektivische Ansicht einer Führungsschiene, die auf einem Tisch montiert ist, und einer Phasenindexierungsvorrichtung;
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4 eine perspektivische Ansicht eines Schneidwerkzeugs und eines Werkzeughalters;
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5 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem ein erstes Passteil der Phasenindexierungsvorrichtung und ein zweites Passteil des Schneidwerkzeugs angeordnet sind, um sich gegenüberzuliegen;
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6 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst werden;
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7A eine Querschnittsansicht, die einen Zustand kurz vor dem Einpassen des ersten Passteils und des zweiten Passteils miteinander zeigt;
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7B eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das erste Passteil und das zweite Passteil zusammen eingepasst wurden;
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8 eine perspektivische Ansicht, die eine erste Variante des ersten Passteils und des zweiten Passteils zeigt;
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9 eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Variante des ersten Passteils und des zweiten Passteils zeigt; und
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10 eine perspektivische Ansicht, die eine dritte Variante des ersten Passteils und des zweiten Passteils zeigt.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zum Indexieren einer Spindelphase für eine Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, ist ein Fertigungssystem 10 mit einer Werkzeugmaschine 12, die eine Bearbeitung an einem Werkstück W (siehe 2) durch ein Schneidwerkzeug 16, das an einer Spindel 18 montiert ist, ausführt, und einem Steuergerät 14, das die Werkzeugmaschine 12 steuert, ausgestattet.
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Die Werkzeugmaschine 12 umfasst die Spindel 18, an der das Schneidwerkzeug 16 montiert ist, einen Spindelkopf 20 zum drehbaren Antreiben der Spindel 18, einen Ständer 22, der den Spindelkopf 20 in einer senkrechten Richtung (Z-Richtung) bewegt, einen Tisch 24, um das Werkstück W daran zu befestigen, und eine Tischantriebsvorrichtung 26, die den Tisch 24 in zwei waagerechten Richtungen (X-Richtung und Y-Richtung), die zur Z-Richtung rechtwinklig sind, bewegt.
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Das Schneidwerkzeug 16 wird in einem Werkzeughalter 28 festgehalten und ist an der Spindel 18 über den Werkzeughalter 28, der an der Spindel 18 angebracht und davon abgenommen werden kann, abnehmbar montiert. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht die Werkzeugmaschine 12 aus einem Bearbeitungszentrum, in dem das Schneidwerkzeug 16, das an der Spindel 18 angebracht ist, durch eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung 30 gewechselt werden kann. Die automatische Werkzeugwechselvorrichtung umfasst ein Werkzeugmagazin 32, das eine Vielzahl von Schneidwerkzeugen 16, die jeweils in dem Werkzeughalter 28 gehalten werden, aufnehmen (festhalten) kann.
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Die mehreren Schneidwerkzeuge 16 umfassen mindestens ein Feinhobelwerkzeug. Das Feinhobelwerkzeug ist ein Werkzeug (feststehendes Werkzeug), das einen Schneidvorgang ohne Drehung ausführt, und ist genauer gesagt ein Schneidwerkzeug, das eine Feinhobelbearbeitung einer Art ausführt, bei welcher der vordere Teil einer Schneidkante desselben immer in einer Schneidrichtung orientiert ist. Nachstehend wird das Schneidwerkzeug 16 in Form eines Feinhobelwerkzeugs als „Schneidwerkzeug 16a” bezeichnet. Wie es noch besprochen wird, ist das Schneidwerkzeug 16a ein Bestandteil einer Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase und umfasst ein zweites Passteil 76 (siehe 4). Einzelheiten bezüglich des zweiten Passteils 76 werden noch besprochen.
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Zudem umfassen die mehreren Schneidwerkzeuge 16 als andere Werkzeuge beispielsweise einen Bohrer, eine Stirnfräse, ein Feinhobelwerkzeug und eine Kantenfräse usw. Die mehreren Schneidwerkzeuge 16 können eine Vielzahl von Feinhobelwerkzeugen verschiedener Größen, Formen usw. enthalten. Die Konfiguration der Werkzeugmaschine 12 ist nicht auf ein Bearbeitungszentrum eingeschränkt. Die Werkzeugmaschine 12 kann als eine Werkzeugmaschine gebildet sein, die nur der Feinhobelbearbeitung gewidmet ist.
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Die Spindel 18 wird in dem Spindelkopf 20 derart getragen, dass sie sich um eine Drehachse der Spindel herum drehen kann, die parallel zur Z-Richtung ist. Das zuvor erwähnte Schneidwerkzeug 16 wird durch Einfügen des Werkzeughalters 28, der das Schneidwerkzeug 16 hält, in ein Installationsloch, das an dem distalen Ende der Spindel 18 bereitgestellt wird, an der Spindel 18 montiert. In einem Zustand, in dem das Schneidwerkzeug 16 an der Spindel 18 montiert ist, wird eine relative Drehung zwischen der Spindel 18 und dem Schneidwerkzeug 16 um die Drehachse herum verhindert.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst der Spindelkopf 20 einen Spindelmotor 34, der die Spindel 18 drehbar antreibt. Der Spindelmotor 34 wird als Spindelmotor verwendet, der sich ständig mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, wenn ein Schneidvorgang ausgeführt wird, bei dem ein sich drehendes Werkzeug, wie etwa eine Stirnfräse oder dergleichen, an der Spindel 18 angebracht ist, und andererseits wird, wenn ein Schneidvorgang ausgeführt wird, bei dem ein feststehendes Werkzeug, wie etwa das Feinhobelwerkzeug, an der Spindel 18 angebracht ist, der Spindelmotor 34 verwendet, um die Phase (Drehposition) der Spindel 18 zu steuern.
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Ein Positionsdetektor 35 (Drehgeber), der die Drehposition (Phase) des Spindelmotors 34 detektiert, wird an dem Spindelmotor 34 bereitgestellt. Der Positionsdetektor 35 umfasst auch eine Funktion als Geschwindigkeitsdetektor, um eine Drehzahl zu detektieren.
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Der Ständer 22 umfasst einen Z-Achsen-Zuführmechanismus 36 als Hebemechanismus, der den Spindelkopf 20 in der Z-Richtung anhebt und absenkt, und einen Z-Achsen-Motor 38, der den Z-Achsen-Zuführmechanismus 36 antreibt. Ein Positionsdetektor 39, der eine Drehposition des Z-Achsen-Motors 38 detektiert, wird an dem Z-Achsen-Motor 38 bereitgestellt.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Tisch 24 unterhalb der Spindel 18 angeordnet. Auf einer oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 ist eine Vielzahl von geraden Feststellnuten 40 in bestimmten Intervallen gebildet. Das Werkstück W ist an dem Tisch 24 über eine nicht abgebildete Werkstückaufspannvorrichtung angebracht. Die Werkstückaufspannvorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie an der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 unter Verwendung der Feststellnuten 40 befestigt werden kann.
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Der Tisch 24 wird von der Tischantriebsvorrichtung 26 getragen. Die Tischantriebsvorrichtung 26 umfasst ein erstes Schiebelement 42, das bewirkt, dass sich der Tisch 24 in der X-Richtung bewegt, und ein zweites Schiebelement 44, das bewirkt, dass sich der Tisch 24 in der Y-Richtung bewegt, die zu der X-Richtung rechtwinklig ist. Der Tisch 24 wird von dem ersten Schiebelement 42 derart getragen, dass er in der X-Richtung verschiebbar ist.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst das erste Schiebelement 42 einen X-Achsen-Zuführmechanismus 46, der den Tisch 24 in der X-Richtung bewegt, und einen X-Achsen-Motor 48, der den X-Achsen-Zuführmechanismus 46 antreibt, und wird von dem zweiten Schiebelement 44 getragen, um in der Y-Richtung verschiebbar zu sein.
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Ein Positionsdetektor 49, der eine Drehposition des X-Achsen-Motors 48 detektiert, wird an dem X-Achsen-Motor 48 bereitgestellt.
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Das zweite Schiebelement 44 umfasst einen Y-Achsen-Zuführmechanismus 50, der das erste Schiebelement 42 in der Y-Richtung bewegt, und einen Y-Achsen-Motor 52, der den Y-Achsen-Zuführmechanismus 50 antreibt. Ein Positionsdetektor 53, der eine Drehposition des Y-Achsen-Motors 52 detektiert, wird an dem Y-Achsen-Motor 52 bereitgestellt.
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Durch die Tischantriebsvorrichtung 26, die wie zuvor gebildet ist, kann der Tisch 24 in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen in einer waagerechten Ebene bewegt werden.
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Mit der Werkzeugmaschine 12 der vorliegenden Ausführungsform wird durch den X-Achsen-Zuführmechanismus 46 eine Zuführachse (erste Zuführachse) gebildet, die eine relative Bewegung in der X-Richtung zwischen der Spindel 18 und dem Tisch 24 ausführt. Nachstehend wird diese Zuführachse als eine „Zuführachse in der X-Richtung” bezeichnet. Ferner wird durch den Y-Achsen-Zuführmechanismus 50 eine Zuführachse (zweite Zuführachse) gebildet, die eine relative Bewegung in der Y-Richtung zwischen der Spindel 18 und dem Tisch 24 ausführt. Nachstehend wird diese Zuführachse als „Zuführachse in der Y-Richtung” bezeichnet. Ferner wird durch den Z-Achsen-Zuführmechanismus 36 eine Zuführachse gebildet, die eine relative Bewegung in der Z-Richtung zwischen der Spindel 18 und dem Tisch 24 ausführt. Nachstehend wird diese Zuführachse als eine „Zuführachse in der Z-Richtung” bezeichnet.
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Somit wird für den Fall der vorliegenden Ausführungsform die Werkzeugmaschine 12 als eine so genannte 3-achsige Werkzeugmaschine gebildet, die drei Zuführachsen in drei zueinander rechtwinkligen Richtungen (XYZ-Richtungen) umfasst. Die Werkzeugmaschine 12 kann vier Zuführachsen oder mehr umfassen.
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In der Werkzeugmaschine 12 kann die Zuführachse in der Z-Richtung an der Tischantriebsvorrichtung 26 und nicht am Spindelkopf 20 angeordnet sein, und der Tisch 24 kann durch die Tischantriebsvorrichtung 26 in drei orthogonalen Richtungen bewegt werden. Mit anderen Worten kann die Tischantriebsvorrichtung 26 drei Zuführachsen bilden, die in drei orthogonalen Richtungen bewegbar sind. Alternativ können die Zuführachse in der X-Richtung und die Zuführachse in der Y-Richtung an dem Spindelkopf 20 und nicht an der Tischantriebsvorrichtung 26 angeordnet sein, und die Spindel 18 kann in drei orthogonalen Richtungen durch den Spindelkopf 20 bewegt werden. Mit anderen Worten kann der Spindelkopf 20 drei Zuführachsen bilden, die in drei orthogonalen Richtungen bewegbar sind.
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Das Steuergerät 14 ist eine numerische Steuerung, welche die Werkzeugmaschine 12 numerisch steuert, um einen gewünschten Bearbeitungsprozess mit Bezug auf das Werkstück W gemäß einem Bearbeitungsprogramm auszuführen. Das Steuergerät 14 umfasst einen Prozessor zum Ausführen der Gesamtsteuerung der Arbeitsgänge des Steuergeräts 14 selber, einen ROM, in dem ein Systemprogramm gespeichert ist, und einen RAM (nachstehend als „Speichereinheit 54” bezeichnet), in dem diverse Arten von Informationen geschrieben und gelesen werden können, usw. In der Speichereinheit 54 ist ein Bearbeitungsprogramm usw. gespeichert, das eingelesen oder über eine Schnittstelle oder dergleichen eingegeben wird. Das Bearbeitungsprogramm definiert durch eine Beschreibung Befehle mit Bezug auf einen Computer, um einen gewünschten Schneidprozess mit Bezug auf das Werkstück W auszuführen.
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Gemäß dem Bearbeitungsprogramm steuert das Steuergerät 14 den Antrieb des Spindelmotors 34 und der jeweiligen Zuführachsenmotoren 38, 48, 52. Obwohl es in diesem Fall ein Rückführsignal von dem Positionsdetektor empfängt, der an dem Spindelmotor 34 bereitgestellt wird, steuert das Steuergerät 14 den Spindelmotor 34 numerisch. Obwohl es ferner Rückführsignale von den Positionsdetektoren 39, 49, 53 empfängt, die jeweils an den Zuführachsenmotoren 38, 48, 52 bereitgestellt werden, steuert das Steuergerät 14 jeden der Motoren 38, 48, 52 numerisch. Obwohl die Phase der Spindel 18 der Werkzeugmaschine 12 und die Position des Tisches 24 präzise gesteuert werden, wird durch ein derartiges Steuergerät 14 die Bearbeitung an dem Werkstück W durch das Schneidwerkzeug 16 ausgeführt, das an der Spindel 18 angebracht ist.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase für die Werkzeugmaschine 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Führungsschiene 58, die abnehmbar an dem Tisch 24 angebracht ist, und mit einer Phasenindexierungsvorrichtung 60, die auf der Führungsschiene 58 fahren kann, ausgestattet. Die Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase umfasst ferner das zuvor erwähnte Schneidwerkzeug 16a und das Steuergerät 14.
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Wie in 3 gezeigt, ist bei der vorliegenden Ausführungsform die Führungsschiene 58 an der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 über eine Aufspannvorrichtung 62 abnehmbar angebracht. Die Führungsschiene 58 umfasst eine Schienennut 64, die sich geradlinig erstreckt. Sowohl an den oberen als auch an den unteren Enden der Schienennut 64 sind Führungsnuten 66 in der Richtung, in der sich die Schienennut 64 erstreckt, gebildet. Die Phasenindexierungsvorrichtung 60 kann in der Richtung der Erstreckung der Schienennut 64 gleiten.
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Sowohl an den oberen als auch an den unteren Enden einer Basisabschnittsseite der Phasenindexierungsvorrichtung 60, die in die Schienennut 64 eingefügt ist, werden Führungsvorsprünge 68 bereitgestellt, die in die Führungsnuten 66 eingefügt werden können und entlang der Führungsnuten 66 gleiten können. Obwohl gemäß diesem Merkmal die Phasenindexierungsvorrichtung 60 daran gehindert wird, sich von der Schienennut 64 in einer senkrechten Richtung zu trennen, kann die Phasenindexierungsvorrichtung 60 in der Richtung der Erstreckung der Schienennut 64 mühelos bewegt werden.
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Wenn die Phasenindexierungsvorrichtung 60 und das Schneidwerkzeug 16a zusammen eingepasst werden, wie es noch besprochen wird, damit eine Schneidkante 17 am distalen Ende des Schneidwerkzeugs 16a nicht mit der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 in Berührung kommt, ist die Führungsschiene 58 derart gebildet, dass sie die Phasenindexierungsvorrichtung 60 in einer Höhenposition festhält, die um eine vorbestimmte Höhe höher als die obere Oberfläche 24a des Tisches 24 ist.
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Wie in 3 gezeigt, ist die Aufspannvorrichtung 62 genauer gesagt an der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 befestigt, und die Führungsschiene 58 ist an der Aufspannvorrichtung 62 befestigt. Die Aufspannvorrichtung 62 umfasst einen Eingriffsteil, der mit den Feststellnuten 40 in Eingriff kommen kann, die auf dem Tisch 24 angeordnet sind, und die Aufspannvorrichtung 62 ist fest an dem Tisch 24 befestigt, indem der Eingriffsteil mit den Feststellnuten 40 in Eingriff kommt. Die Führungsschiene 58 wird in einer Höhenposition festgehalten, die um die Höhe der Aufspannvorrichtung 62 höher als die obere Oberfläche 24a des Tisches 24 ist. Anstelle der Aufspannvorrichtung 62 kann die Dicke eines unteren Teils der Führungsschiene 58 selber vergrößert werden, und der untere Teil kann direkt an dem Tisch 24 befestigt werden.
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Die Führungsschiene 58 kann parallel zu der Richtung, in der die Zuführachse in der X-Richtung betätigt wird, oder parallel zu der Richtung, in der die Zuführachse in der Y-Richtung betätigt wird, angebracht und befestigt werden. In 3 ist die Führungsschiene 58 an dem Tisch 24 parallel zu der Richtung montiert, in der die Zuführachse in der X-Richtung betätigt wird. Daher kann die Phasenindexierungsvorrichtung 60 parallel zur Betätigungsrichtung der Zuführachse in der X-Richtung gleiten. Des Weiteren kann für den Fall, dass die Führungsschiene 58 parallel zu der Richtung montiert wird, in der die Zuführachse in der Y-Richtung betätigt wird, die Phasenindexierungsvorrichtung 60 parallel zu der Betätigungsrichtung der Zuführachse in der Y-Richtung gleiten.
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Ein erstes Passteil 70 wird an der Phasenindexierungsvorrichtung 60 bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das erste Passteil 70 eine Nut 72 und zwei erste flache Abschnitte 74, die an die beiden Seiten der Nut 72 angrenzen. In 3 liegen die beiden ersten flachen Abschnitte 74 in der gleichen Ebene. Die beiden ersten flachen Abschnitte 74 können in verschiedenen Ebenen liegen, die zueinander parallel sind oder zueinander geneigt sind.
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In dem montierten Zustand, der in 3 gezeigt wird (d. h. in einem Zustand, in dem die Führungsschiene 58, welche die Phasenindexierungsvorrichtung 60 festhält, an dem Tisch 24 angebracht ist), erstrecken sich die Nut 72 und die ersten flachen Abschnitte 74 parallel zur Z-Richtung. Die Nut 72 ist in einer gebogenen Form (bei dem abgebildeten Beispiel in einer Halbkreisform) gebildet. Die Nut 72 kann eine gebogene Nut sein, die kleiner als ein Halbkreis ist oder die Definition desselben nicht erfüllt.
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Wie in 4 gezeigt, wird ein zweites Passteil 76, das mit dem zuvor erwähnten ersten Passteil 70 eingepasst werden kann, an dem Schneidwerkzeug 16a bereitgestellt. Das zweite Passteil 76 ist an einem Schaft 19 des Schneidwerkzeugs 16a (d. h. einem Körperabschnitt auf der proximalen Endseite des Schneidwerkzeugs 16a) gebildet. Das zweite Passteil 76 ist derart gebildet, dass in einem Zustand, in dem es mit dem ersten Passteil 70 eingepasst ist, eine Drehung desselben um eine Mittelachse des Schneidwerkzeugs 16a herum im Verhältnis zur Phasenindexierungsvorrichtung 60 eingeschränkt ist (verhindert wird).
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Obwohl in 4 das zweite Passteil 76 in der gleichen Umfangsposition wie die Schneidkante 17 des Schneidwerkzeugs 16a gebildet ist, kann das zweite Passteil 76 in einer anderen Umfangsposition zur Schneidkante 17 gebildet sein. Die Positionsbeziehung in der Umfangsrichtung zwischen dem zweiten Passteil 76 und der Schneidkante 17 an dem Schneidwerkzeug 16a wird in der Speichereinheit 54 (siehe 1) des Steuergeräts 14 gespeichert.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das zweite Passteil 76 einen konvexen Teil 78, der eine Form aufweist, um sich an die Nut 72 des ersten Passteils 70 anzupassen (damit übereinzustimmen), und zwei zweite flache Abschnitte 80, die an die beiden Seiten des konvexen Teils 78 angrenzen. In 4 liegen die beiden zweiten flachen Abschnitte 80 in der gleichen Ebene. Für den Fall, dass die zuvor erwähnten beiden ersten flachen Abschnitte 74 in verschiedenen Ebenen liegen, die zueinander parallel sind oder zueinander geneigt sind, können die beiden zweiten flachen Abschnitte 80 auch in verschiedenen Ebenen liegen, die zueinander parallel sind oder zueinander geneigt sind.
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Der konvexe Teil 78 und die zweiten flachen Abschnitte 80 erstrecken sich parallel zur Längsrichtung des Schneidwerkzeugs 16a, d. h. zur Z-Richtung. Der konvexe Teil 78 ist mit der gleichen gebogenen Form wie die Nut 72 (bei dem abgebildeten Beispiel eine Halbkreisform) gebildet. Der konvexe Teil 78 kann ein bogenförmiger Vorsprung sein, der kleiner als ein Halbkreis ist oder die Definition desselben nicht erfüllt.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Passteil 76 im Verhältnis zu der äußeren Umfangsfläche des Schafts 19 in einer vertieften Form gebildet. Das zweite Passteil 76 kann auch im Verhältnis zu der äußeren Umfangsfläche des Schafts 19 in einer angehobenen Form gebildet sein.
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Die Länge der zuvor beschriebenen Führungsschiene 58 kann derart eingestellt sein, dass sie eine Verlagerung der Phasenindexierungsvorrichtung 60 ermöglicht, wenn das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden (Verlagerung in einer Richtung, die zu der Richtung rechtwinklig ist, in der das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden). Die Führungsschiene 58 kann eine Länge aufweisen, die etwas länger ist, wie in 3 gezeigt, oder kann eine Länge aufweisen, die ungefähr die gleiche wie der Bewegungsbereich ist, in dem die Zuführachse (bei der vorliegenden Ausführungsform die Zuführachse in der X-Richtung) parallel zu der Richtung betätigt wird, in der die Führungsschiene 58 installiert ist. Es ist jedoch nicht notwendig, dass die Führungsschiene 58 eine Länge aufweist, die über den Bewegungsbereich der Zuführachse hinausgeht.
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Als Nächstes werden die Arbeitsgänge und Wirkungen der Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase, die wie zuvor beschrieben aufgebaut ist, erklärt.
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In 1 ist ein Schneidwerkzeug 16a in Form eines Feinhobelwerkzeugs an der Spindel 18 der Werkzeugmaschine 12 montiert. Bevor die Bearbeitung mit Bezug auf ein Werkstück W durch das Schneidwerkzeug 16a ausgeführt wird, wird die Phase der Spindel 18 folgendermaßen durch die Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase bestimmt (indexiert).
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Zuerst wird, wie in 3 gezeigt, die Führungsschiene 58 auf dem Tisch 24 parallel zur Richtung der Bewegung einer der beiden Zuführachsen bewegt, die zur Z-Richtung rechtwinklig angeordnet sind (bei der vorliegenden Ausführungsform die Zuführachse in der X-Richtung). Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die Führungsschiene 58 an der oberen Oberfläche 24a des Tisches über die Aufspannvorrichtung 62 montiert und daran befestigt. Ferner wird die Phasenindexierungsvorrichtung 60 an der Führungsschiene 58 angebracht. Falls eine Kraft auf die Phasenindexierungsvorrichtung 60 ausgeübt wird, kann sich die Phasenindexierungsvorrichtung 60 entsprechend parallel zur Zuführachse (bei der vorliegenden Ausführungsform der Zuführachse in der X-Richtung) bewegen, die in der Richtung angeordnet ist, in der die Führungsschiene 58 montiert ist. Die Führungsschiene 58 mit der bereits daran angebrachten Phasenindexierungsvorrichtung 60 kann auch an dem Tisch 24 montiert sein.
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Als Nächstes betätigt ein Bediener die Werkzeugmaschine 12 anhand eines nicht abgebildeten Bedienungspults, so dass, wie in 5 gezeigt, die relative Positionierung zwischen dem Schneidwerkzeug 16a und der Phasenindexierungsvorrichtung 60 angepasst wird, um das Schneidwerkzeug 16a vor der Phasenindexierungsvorrichtung 60 zu positionieren. Ferner betätigt der Bediener die Werkzeugmaschine 12 anhand des Bedienungspults, wodurch das Schneidwerkzeug 16a derart gedreht wird, dass das erste Passteil 70 der Phasenindexierungsvorrichtung 60 und das zweite Passteil 76 des Schneidwerkzeugs 16a einander allgemein zugewandt sind.
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Als Nächstes steuert im Rahmen eines Steuervorgangs des Steuergeräts 14 das Fertigungssystem 10 den Antrieb der Zuführachse (der Zuführachse in der Y-Richtung), die in einer Richtung angeordnet ist, die zu der Zuführachse rechtwinklig ist (der Zuführachse in der X-Richtung), die in der Richtung angeordnet ist, in der die Führungsschiene 58 montiert ist, wodurch, wie in 6 gezeigt, die Phasenindexierungsvorrichtung 60 an das Schneidwerkzeug 16a gepresst wird, so dass das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden. Wenn das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, kann die Phasenindexierungsvorrichtung 60 weiterhin entlang der Führungsschiene 58 bewegt werden.
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Folglich wird verhindert, dass eine übermäßige Belastung, die mit einer derartigen Einpassung einhergeht, auf das Schneidwerkzeug 16a und die Spindel 18 ausgeübt wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird dadurch, dass sie auf der Führungsschiene 58 getragen wird, die durch die Aufspannvorrichtung 62 angehoben ist, die Phasenindexierungsvorrichtung 60 geringfügig von der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 getrennt, so dass das distale Ende (die Schneidkante 17) des Schneidwerkzeugs 16a die obere Oberfläche 24a des Tisches 24 nicht berührt, wenn das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden. Dank dieses Merkmals kann eine Störung zwischen der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 und der Schneidkante 17 des Schneidwerkzeugs 16a vermieden werden, und das Einpassen des ersten Passteils 70 und des zweiten Passteils 76 kann ohne Behinderung ausgeführt werden. Ferner kann, wie zuvor besprochen, eine Störung zwischen der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 und der Schneidkante 17 des Schneidwerkzeugs 16a statt durch eine Anhebung der Aufspannvorrichtung 62 dadurch vermieden werden, dass die Dicke des unteren Teils der Phasenindexierungsvorrichtung 60 vergrößert wird.
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Zu Beginn des Einpassens des ersten Passteils 70 und des zweiten Passteils 76, wie in 7A gezeigt, falls das zweite Passteil 76 im Verhältnis zur Richtung des zweckmäßigen Einpassens mit dem ersten Passteil 70 geneigt ist, wird das Schneidwerkzeug 16a durch die Phasenindexierungsvorrichtung 60 gepresst, um eine Kraft in einer zu drehenden Richtung zu empfangen. Dank dieses Merkmals wird das Schneidwerkzeug 16a zwangsläufig gedreht, so dass das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 genau zusammen eingepasst werden (mit anderen Worten folgt das zweite Passteil 76 der Form des ersten Passteils 70). Genauer gesagt presst für den Fall der vorliegenden Ausführungsform einer der ersten flachen Abschnitte 74 des ersten Passteils 70 einen der zweiten flachen Abschnitte 80 des zweiten Passteils 76, wodurch das Schneidwerkzeug 16a in der Richtung des Pfeils A in 7A gedreht wird.
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Durch Drehen des Schneidwerkzeugs 16a wie zuvor beschrieben, wie in 7B gezeigt, werden auf Grund der Nut 72 und der ersten flachen Abschnitte 74 des ersten Passteils 70, der konvexe Teil 78 und die zweiten flachen Abschnitte 80 des zweiten Passteils 76 eingeschränkt. Genauer gesagt berühren in einem Zustand, in dem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, die Nut 72 des ersten Passteils 70 und der konvexe Teil 78 des zweiten Passteils 76 einander (stoßen aneinander an), während die ersten flachen Abschnitte 74 des ersten Passteils 70 und die zweiten flachen Abschnitte 80 des zweiten Passteils 76 einander berühren (aneinander anstoßen).
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Folglich wird durch Einpassen des zweiten Passteils 76 mit dem ersten Passteil 70 das zweite Passteil 76 in einen Zustand versetzt, in dem seine beiden unterschiedlichen Oberflächen eingeschränkt sind. In diesem Fall bildet der konvexe Teil 78 eine dieser Oberflächen, wohingegen die beiden zweiten flachen Abschnitte 80 eine andere der Oberflächen bilden. Im Übrigen werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform die beiden zweiten flachen Abschnitte 80, da sie in der gleichen Ebene liegen, zusammen als eine Oberfläche behandelt. Für den Fall, dass die beiden zweiten flachen Abschnitte 80 in verschiedenen Ebenen liegen, die parallel oder geneigt sind, werden drei Oberflächen des zweiten Passteils 76 durch Einpassen des zweiten Passteils 76 mit dem ersten Passteil 70 eingeschränkt.
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Dadurch, dass das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 auf diese Art und Weise zusammen eingepasst werden, wird das Schneidwerkzeug 16a in einen nicht drehbaren Zustand in einer vorgegebenen Phase im Verhältnis zu der Phasenindexierungsvorrichtung 60 versetzt, und die Phase des Schneidwerkzeugs 16a wird bestimmt.
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Zusammen mit der Drehung des Schneidwerkzeugs 16a wird auch die Spindel 18 gedreht, an der das Schneidwerkzeug 16a angebracht ist, um nicht relativ drehbar zu sein. In einem Zustand, in dem die Phase des Schneidwerkzeugs 16a bestimmt wurde (d. h. in einem Zustand, in dem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 ganz zusammen eingepasst sind), liest das Steuergerät 14 die Phase der Spindel 18 aus dem Positionsdetektor 35 (siehe 2), der an dem Spindelmotor 34 bereitgestellt wird. Das Steuergerät 14 speichert die gelesene Phase der Spindel 18 in der Speichereinheit 54 als Spindelreferenzphase. Auf diese Art und Weise ist das Indexieren der Phase der Spindel 18 beendet. Sobald die Phase der Spindel 18 indexiert wurde, werden die Führungsschiene 58 und die Phasenindexierungsvorrichtung 60 von dem Tisch 24 abgenommen.
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Ferner kann zu einem Zeitpunkt, zu dem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 genau zusammen eingepasst wurden, aus der Zuführachse in der X-Richtung und der Zuführachse in der Y-Richtung das Steuergerät 14 den Antrieb der Zuführachse (bei der vorliegenden Ausführungsform die Zuführachse in der Y-Richtung) stoppen, die in einer Richtung betätigt wird, die zur Bewegungsrichtung rechtwinklig ist, in der sich die Phasenindexierungsvorrichtung 60 bewegen kann. Gemäß dieser Konfiguration, wenn das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, kann die Ausübung einer übermäßigen Belastung auf die Spindel 18 und das Schneidwerkzeug 16a vermieden werden. In diesem Fall wird bezüglich der Zuführachse aus der Zuführachse in der X-Richtung und der Zuführachse in der Y-Richtung, die in einer Richtung betätigt wird, die zu der Bewegungsrichtung der Phasenindexierungsvorrichtung 60 rechtwinklig ist, ein Koordinatenwert zu dem Zeitpunkt, zu dem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, im Voraus erfasst, und der Koordinatenwert wird in der Speichereinheit 54 des Steuergeräts 14 gespeichert.
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Das Verfahren zum Erfassen des Koordinatenwertes in diesem Fall ist nicht besonders eingeschränkt, und es kann ein beliebiges bekanntes Verfahren übernommen werden. Beispielsweise kann anstelle des Schneidwerkzeugs 16a eine Berührungssonde einer Form, welche die Form des Schneidwerkzeugs 16a nähert, an der Spindel 18 angebracht sein. Zudem wird die Zuführachse von der Zuführachse in der X-Richtung und der Zuführachse in der Y-Richtung, die in einer Richtung betätigt wird, die zu der Bewegungsrichtung der Phasenindexierungsvorrichtung 60 rechtwinklig ist, angetrieben, um dadurch die Berührungssonde in Kontakt mit der Phasenindexierungsvorrichtung 60 zu bringen, und ein Koordinatenwert zum Zeitpunkt des Kontakts dazwischen wird eingelesen. Folglich kann der Koordinatenwert gemessen werden. Alternativ kann der Koordinatenwert gemessen werden, indem eine Belastung zum Zeitpunkt des Kontakts zwischen dem Schneidwerkzeug 16a und der Phasenindexierungsvorrichtung 60 anhand eines Stromwertes, der zum Zuführachsenmotor (dem X-Achsen-Motor 48 oder dem Y-Achsen-Motor 52) fließt, überwacht wird.
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Wie zuvor kann die Phase (Spindelreferenzphase) der Spindel 18 durch die Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase bestimmt und indexiert werden. Wie zuvor besprochen, speichert das Steuergerät 14 in der Speichereinheit 54 die Positionsbeziehung in der Umfangsrichtung zwischen dem zweiten Passteil 76 und der Schneidkante 17 an dem Schneidwerkzeug 16a. Entsprechend bestimmt das Steuergerät 14 eine Verknüpfung zwischen der Phase der Spindel 18 zu dem Zeitpunkt, zu dem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, und der Umfangsposition der Schneidkante 17 des Schneidwerkzeugs 16a, und speichert die Verknüpfung in der Speichereinheit 54. Wenn somit eine Schneidebearbeitung an dem Werkstück W unter Verwendung des Schneidwerkzeugs 16a basierend auf der Phase (der zuvor erwähnten Spindelreferenzphase) der Spindel 18, die in der Speichereinheit 54 gespeichert ist, ausgeführt wird, steuert das Steuergerät 14 den Winkel (Drehposition) der Spindel 18. Folglich ist es möglich, eine hochgenaue Bearbeitung (Feinhobelbearbeitung) mit Bezug auf das Werkstück W vorzunehmen.
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Für den Fall, dass das Fertigungssystem 10 mit der automatischen Werkzeugwechselvorrichtung 30 ausgestattet ist, und es möglich ist, eine Vielzahl von Feinhobelwerkzeugen auszuwechseln, kann jedes Mal, wenn ein Feinhobelwerkzeug an der Spindel 18 montiert wird, die Phase der Spindel 18 unter Verwendung der Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase bestimmt werden. In diesem Fall kann die Führungsschiene 58 (einschließlich einer Führungsschiene 58, die eine große Dicke an ihrem unteren Teil aufweist) jederzeit an dem Tisch 24 angebracht bleiben. Alternativ kann die Führungsschiene 58 an dem Tisch 24 auf nicht abnehmbare Art und Weise angebracht und befestigt werden (d. h. fest an dem Tisch 24 befestigt werden).
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Wie es zuvor beschrieben wurde, empfängt gemäß der Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn das Schneidwerkzeug 16a im Verhältnis zu der Phasenindexierungsvorrichtung 60 relativ bewegt wird, und das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, die Spindel 18, an der das Schneidwerkzeug 16a montiert ist, eine Kraft aus der Phasenindexierungsvorrichtung 60 und wird dadurch gedreht. Dadurch wird das Schneidwerkzeug 16a in einer vorbestimmten Orientierung im Verhältnis zu der Phasenindexierungsvorrichtung 60 eingeschränkt, und zu diesem Zeitpunkt speichert das Steuergerät 14 die Phase der Spindel 18. Folglich kann unter Verwendung der Vorrichtung 56 zum Indexieren einer Spindelphase kostengünstig und ohne Beschädigung der Schneidkante 17 des distalen Endes des Schneidwerkzeugs 16a die Phase der Spindel 18 der Werkzeugmaschine 12, an der das Schneidwerkzeug 16a montiert ist, ohne Weiteres bestimmt und indexiert werden.
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Da gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Führungsschiene 58 an der oberen Oberfläche 24a des Tisches 24 montiert werden kann, kann die Führungsschiene 58 ohne weiteres installiert werden.
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Da das zweite Passteil 76 eine Form aufweist (bei der vorliegenden Ausführungsform eine konvexe Form), bei der zwei Oberflächen oder mehr eingeschränkt sind, wenn das zweite Passteil 76 mit dem ersten Passteil 70 eingepasst wird, kann das Schneidwerkzeug 16a genau eingeschränkt werden, indem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, und die Phase der Spindel 18 kann zuverlässig indexiert werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst das erste Passteil 70 die Nut 72 und die ersten flachen Abschnitte 74, die an die Nut 72 angrenzen, und das zweite Passteil 76 umfasst den konvexen Teil 78, der sich an die Nut 72 anpasst, und die zweiten flachen Abschnitte 80, die an den konvexen Teil 78 angrenzen. Gemäß dieser Konfiguration, wenn das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, werden die Nut 72 und der konvexe Teil 78 miteinander in Kontakt gebracht, und die ersten flachen Abschnitte 74 und die zweiten flachen Abschnitte 80 werden miteinander in Kontakt gebracht, wodurch das Schneidwerkzeug 16a genau eingeschränkt werden kann, und die Phase der Spindel 18 zuverlässig indexiert werden kann. Da insbesondere die Nut 72 und der konvexe Teil 78 mit gebogenen Formen gebildet sind, können das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 mühelos zusammen eingepasst werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann in einem Zustand, in dem die Führungsschiene 58 auf dem Tisch 24 montiert ist, die Phasenindexierungsvorrichtung 60 parallel zu der Zuführvorgangsrichtung der Zuführachse in der X-Richtung oder der Zuführachse in der Y-Richtung bewegt werden. Gemäß diesem Merkmal kann durch das Betätigen einer von der Zuführachse in der X-Richtung und der Zuführachse in der Y-Richtung, die in einer Richtung betätigt wird, die zu der Bewegungsrichtung der Phasenindexierungsvorrichtung 60 rechtwinklig ist, das Schneidwerkzeug 16a ohne Weiteres an die Phasenindexierungsvorrichtung 60 gepresst werden, so dass das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform bezüglich einer Zuführachse von der Zuführachse in der X-Richtung und der Zuführachse in der Y-Richtung, die in einer Richtung betätigt wird, die zu der Bewegungsrichtung der Phasenindexierungsvorrichtung 60 rechtwinklig ist, speichert das Steuergerät 14 darin einen Koordinatenwert zu dem Zeitpunkt, zu dem das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden. Gemäß diesem Merkmal, wenn das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 zusammen eingepasst werden, kann die Ausübung einer großen Belastung auf das Schneidwerkzeug 16a und die Spindel 18 verhindert werden.
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Dies ist insofern annehmbar als das erste Passteil 70 und das zweite Passteil 76 unregelmäßige (konkave/konvexe) Formen aufweisen, durch die zwei Oberflächen oder mehr eingeschränkt sind, wenn sie zusammen eingepasst werden. Beispielsweise können die in 8 bis 10 gezeigten Varianten angeboten werden.
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Bezüglich eines ersten Passteils 70a an der Phasenindexierungsvorrichtung 60 und eines zweiten Passteils 76a an dem Schneidwerkzeug 16a, in 8 gezeigt, ist die konkave/konvexe Beziehung zwischen dem zuvor beschriebenen ersten Passteil 70 und dem zweiten Passteil 76 (3 und 4) umgekehrt. Genauer gesagt umfasst in 8 das erste Passteil 70a einen gebogenen konvexen Teil 82 und zwei erste flache Abschnitte 74, die an die beiden Seiten des konvexen Teils 82 angrenzen. Das zweite Passteil 76a umfasst eine gebogene Nut 86, die an den konvexen Teil 82 des ersten Passteils 70a angepasst ist, und zwei zweite flache Abschnitte 80, die an die beiden Seiten der Nut 86 angrenzen. Durch diese Art von erstem Passteil 70a und zweitem Passteil 76a können auch zwei Oberflächen oder mehr davon beim Einpassen eingeschränkt werden, wodurch die Phase des Schneidwerkzeugs 16a genau bestimmt werden kann.
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Ein erstes Passteil 70b der Phasenindexierungsvorrichtung 60, in 9 gezeigt, umfasst eine V-förmige Nut 90 und zwei erste flache Abschnitte 74, die an die beiden Seiten der Nut 90 angrenzen. Ein zweites Passteil 76b des Schneidwerkzeugs 16a, in 9 gezeigt, umfasst einen V-förmigen konvexen Teil 92, der in die Nut 90 des ersten Passteils 70b passt, und zwei zweite flache Abschnitte 80, die an die beiden Seiten des konvexen Teils 92 angrenzen. Durch diese Art eines ersten Passteils 70b und auch eines zweiten Passteils 76b werden zwei Oberflächen oder mehr desselben beim Einpassen eingeschränkt, wodurch die Phase des Schneidwerkzeugs 16a genau bestimmt werden kann. Alternativ kann das erste Passteil 70b den V-förmigen konvexen Teil 92 anstelle der V-förmigen Nut 90 umfassen, und das zweite Passteil 76b kann die V-förmige Nut 90 anstelle des V-förmigen konvexen Teils 92 umfassen.
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Ein erstes Passteil 70c der in 10 gezeigten Phasenindexierungsvorrichtung 60 umfasst eine trapezförmige Nut 94 und zwei erste flache Abschnitte 74, die an die beiden Seiten der Nut 94 angrenzen. Ein zweites Passteil 76c des Schneidwerkzeugs 16a, in 10 gezeigt, umfasst einen trapezförmigen konvexen Teil 96, der in die Nut 94 des ersten Passteils 70c passt, und zwei zweite flache Abschnitte 80, die an die beiden Seiten des konvexen Teils 96 angrenzen. Durch diese Art eines ersten Passteils 70c und auch eines zweiten Passteils 76c werden zwei Oberflächen oder mehr desselben beim Einpassen eingeschränkt, wodurch die Phase des Schneidwerkzeugs 16a genau bestimmt werden kann. Alternativ kann das erste Passteil 70c den trapezförmigen konvexen Teil 96 anstelle der trapezförmigen Nut 94 umfassen, und das zweite Passteil 76c kann die trapezförmige Nut 94 anstelle des trapezförmigen konvexen Teils 96 umfassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 10-328979 [0004, 0005, 0005]
- JP 4652873 [0004, 0006]
