JP2000033502A - 旋盤装置およびバイトの芯高合わせ方法 - Google Patents
旋盤装置およびバイトの芯高合わせ方法Info
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- JP2000033502A JP2000033502A JP10202341A JP20234198A JP2000033502A JP 2000033502 A JP2000033502 A JP 2000033502A JP 10202341 A JP10202341 A JP 10202341A JP 20234198 A JP20234198 A JP 20234198A JP 2000033502 A JP2000033502 A JP 2000033502A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術を用いた旋盤装置、および芯高合わせ
方法に比べ作業者の勘、コツ、経験に頼らずに短時間か
つ高精度に芯高合わせを行うことが可能な旋盤装置、お
よびこの旋盤装置を用いた芯高合わせ方法を提供できる
ことにある。 【解決手段】切削工具であるバイトと、ワークを保持回
転させる主軸ユニットとの鉛直方向の相対位置を位置決
めするとともに、位置決めされた相対位置を保持する鉛
直方向の位置決め手段を設けることで、従来は莫大な時
間を要していた芯高合わせ作業を作業者の技能レベルを
考慮せずとも短時間に、なおかつ高精度に行えることを
特徴とする。
方法に比べ作業者の勘、コツ、経験に頼らずに短時間か
つ高精度に芯高合わせを行うことが可能な旋盤装置、お
よびこの旋盤装置を用いた芯高合わせ方法を提供できる
ことにある。 【解決手段】切削工具であるバイトと、ワークを保持回
転させる主軸ユニットとの鉛直方向の相対位置を位置決
めするとともに、位置決めされた相対位置を保持する鉛
直方向の位置決め手段を設けることで、従来は莫大な時
間を要していた芯高合わせ作業を作業者の技能レベルを
考慮せずとも短時間に、なおかつ高精度に行えることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は切削加工の代表であ
る旋削加工に用いられる旋盤装置、およびその工具とし
て用いられるバイトの芯高合わせ方法に関する。
る旋削加工に用いられる旋盤装置、およびその工具とし
て用いられるバイトの芯高合わせ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種光学系を構成するために用い
られるガラスレンズ、プラスチックレンズ、あるいはそ
の元となる成形用金型や光学ミラー等の光学部品は、研
削あるいは切削加工により形状創成されるのが一般的で
ある。
られるガラスレンズ、プラスチックレンズ、あるいはそ
の元となる成形用金型や光学ミラー等の光学部品は、研
削あるいは切削加工により形状創成されるのが一般的で
ある。
【０００３】中でも切削加工を代表する旋削加工では、
ワークを保持回転させる主軸ユニットと工具であるバイ
トを固定する刃物台を有し、なおかつＸＹ平面上で前記
主軸ユニットと前記バイトとの相対位置決めを可能とす
る直交する２軸の直線位置決め手段を有する旋盤装置が
用いられる。通常バイトは切れ味の低下、あるいは段取
りミスや操作ミス等による加工時のぶつけやワークの挟
み込み等によりバイトの寿命を迎えると、バイトの交換
あるいはバイト取り付け位置の再調整が行われる。加工
部位が側面削りとなる外筒切削や内筒切削ではなく、端
面削りとなる平面切削やテーパー切削、および球面や非
球面形状のワークを切削する場合は、所定の形状精度を
得るため、またバイト寿命を延ばすためにもバイト交換
の際にバイト先端の高さと主軸ユニットの軸芯高さを高
精度に一致、もしくはほぼ一致させる必要がある。この
芯高合わせと呼ばれる作業は熟練作業者の経験に頼って
行われるのが一般的である。通常芯高合わせは、図４の
２に示されるバイトホルダーと呼ばれるバイトを固定す
る治具に、バイト１の鉛直方向の位置を鉛直方向位置の
微調整用ネジ１３で位置調整できる機構を設け、この機
構を用いてバイト先端の高さ位置と主軸ユニットの軸芯
高さ位置を合わせる仕組みとなっている。具体的にはツ
ールプリセッターと呼ばれる調整装置を用い、実機にバ
イトをセットする前にバイト先端の高さ位置と主軸ユニ
ットの軸芯高さ位置との差が数十μｍ以内で、なおかつ
バイト先端の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ位置
よりも必ず低くなるようにプリセットしておく。次にプ
リセットされたバイトを実機に取り付けた後、平面やテ
ーパー形状のワークを加工してワーク中心部の削り残し
た円柱、通称へその径を測定し、このへその径の半分の
値を前記の高さの差として両者の鉛直方向の相対位置を
再調整する。実際には可能な限りバイト先端に近いバイ
トのすくい面に変位計の測定子を当て、バイトホルダー
の鉛直方向の微調整機構を用いて前記のへその径の半分
の値分を変位計で測定しながら微動させ、バイト先端の
高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位置が一致、もしく
はほぼ一致するまでこれら一連の作業を繰り返し行い、
最終的には超精密加工の場合では前記のへその径を少な
くとも１μｍ以下、また精密加工の場合でも１０μｍ以
下になるまで追い込む。
ワークを保持回転させる主軸ユニットと工具であるバイ
トを固定する刃物台を有し、なおかつＸＹ平面上で前記
主軸ユニットと前記バイトとの相対位置決めを可能とす
る直交する２軸の直線位置決め手段を有する旋盤装置が
用いられる。通常バイトは切れ味の低下、あるいは段取
りミスや操作ミス等による加工時のぶつけやワークの挟
み込み等によりバイトの寿命を迎えると、バイトの交換
あるいはバイト取り付け位置の再調整が行われる。加工
部位が側面削りとなる外筒切削や内筒切削ではなく、端
面削りとなる平面切削やテーパー切削、および球面や非
球面形状のワークを切削する場合は、所定の形状精度を
得るため、またバイト寿命を延ばすためにもバイト交換
の際にバイト先端の高さと主軸ユニットの軸芯高さを高
精度に一致、もしくはほぼ一致させる必要がある。この
芯高合わせと呼ばれる作業は熟練作業者の経験に頼って
行われるのが一般的である。通常芯高合わせは、図４の
２に示されるバイトホルダーと呼ばれるバイトを固定す
る治具に、バイト１の鉛直方向の位置を鉛直方向位置の
微調整用ネジ１３で位置調整できる機構を設け、この機
構を用いてバイト先端の高さ位置と主軸ユニットの軸芯
高さ位置を合わせる仕組みとなっている。具体的にはツ
ールプリセッターと呼ばれる調整装置を用い、実機にバ
イトをセットする前にバイト先端の高さ位置と主軸ユニ
ットの軸芯高さ位置との差が数十μｍ以内で、なおかつ
バイト先端の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ位置
よりも必ず低くなるようにプリセットしておく。次にプ
リセットされたバイトを実機に取り付けた後、平面やテ
ーパー形状のワークを加工してワーク中心部の削り残し
た円柱、通称へその径を測定し、このへその径の半分の
値を前記の高さの差として両者の鉛直方向の相対位置を
再調整する。実際には可能な限りバイト先端に近いバイ
トのすくい面に変位計の測定子を当て、バイトホルダー
の鉛直方向の微調整機構を用いて前記のへその径の半分
の値分を変位計で測定しながら微動させ、バイト先端の
高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位置が一致、もしく
はほぼ一致するまでこれら一連の作業を繰り返し行い、
最終的には超精密加工の場合では前記のへその径を少な
くとも１μｍ以下、また精密加工の場合でも１０μｍ以
下になるまで追い込む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術に示した旋盤装置、および芯高合わせ方法では
第一に、芯高合わせ作業におけるバイトの高さ調整はネ
ジ等を用いた位置調整機構で構成されていることが多
く、バイトホルダー２を刃物台１４に固定するためのバ
イトホルダー固定ネジ１５の締め込み具合によってバイ
ト先端の高さ位置が微妙にずれてしまう上、作業自体が
作業者の勘、コツ、経験に頼るものであるため、作業者
によって芯高合わせ精度が大きくばらついてしまう。一
方、圧電素子等のアクチュエータを用いた位置調整機構
の場合、調整機構の中にバネ等の弾性体が用いられるこ
とが多く、その場合大きな切削抵抗を発生する切削条件
下でワークを加工すると、切削抵抗の大きさによっては
バイト取り付け位置がずれてしまったり、最悪の場合バ
イトがバイトホルダーから外れてしまうこともある。
従来技術に示した旋盤装置、および芯高合わせ方法では
第一に、芯高合わせ作業におけるバイトの高さ調整はネ
ジ等を用いた位置調整機構で構成されていることが多
く、バイトホルダー２を刃物台１４に固定するためのバ
イトホルダー固定ネジ１５の締め込み具合によってバイ
ト先端の高さ位置が微妙にずれてしまう上、作業自体が
作業者の勘、コツ、経験に頼るものであるため、作業者
によって芯高合わせ精度が大きくばらついてしまう。一
方、圧電素子等のアクチュエータを用いた位置調整機構
の場合、調整機構の中にバネ等の弾性体が用いられるこ
とが多く、その場合大きな切削抵抗を発生する切削条件
下でワークを加工すると、切削抵抗の大きさによっては
バイト取り付け位置がずれてしまったり、最悪の場合バ
イトがバイトホルダーから外れてしまうこともある。
【０００５】第二に、芯高合わせに要する作業時間は作
業者の熟練度や器用さ、勘の良し悪しにより長短が生じ
る。さらには第三に、これら一連の作業は熟練作業者の
技能を持ってしても膨大な作業時間を必要とするため、
機械稼働率を低下させる主要因となっている。第四に、
作業者の作業精度により芯高合わせの精度にばらつきが
生じてしまうため、芯高合わせの精度によってバイト寿
命の長短が生じる等、数々の問題点があった。
業者の熟練度や器用さ、勘の良し悪しにより長短が生じ
る。さらには第三に、これら一連の作業は熟練作業者の
技能を持ってしても膨大な作業時間を必要とするため、
機械稼働率を低下させる主要因となっている。第四に、
作業者の作業精度により芯高合わせの精度にばらつきが
生じてしまうため、芯高合わせの精度によってバイト寿
命の長短が生じる等、数々の問題点があった。
【０００６】そこで本発明はこのような問題点を除去す
るためになされたものであり、従来技術では得ることの
できなかったパフォーマンスで、すなわち短時間に作業
者の技能や技量に頼らずに高精度な芯高合わせが行える
旋盤装置、およびこの旋盤装置を用いた芯高合わせ方法
を提供できることにある。
るためになされたものであり、従来技術では得ることの
できなかったパフォーマンスで、すなわち短時間に作業
者の技能や技量に頼らずに高精度な芯高合わせが行える
旋盤装置、およびこの旋盤装置を用いた芯高合わせ方法
を提供できることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するもので、旋削に使用する工具であるバイトと、ワー
クを保持回転させる主軸ユニットとの鉛直方向の相対位
置を位置決めするとともに、位置決めされた相対位置を
保持する鉛直方向の位置決め手段を有することを特徴と
する。
するもので、旋削に使用する工具であるバイトと、ワー
クを保持回転させる主軸ユニットとの鉛直方向の相対位
置を位置決めするとともに、位置決めされた相対位置を
保持する鉛直方向の位置決め手段を有することを特徴と
する。
【０００８】また、前記の旋盤装置により、前記バイト
と前記主軸ユニットとの鉛直方向の相対位置を位置決め
することで前記バイト先端の高さ位置と前記主軸ユニッ
トの軸芯の高さ位置を一致、もしくはほぼ一致させるこ
とを特徴とする。
と前記主軸ユニットとの鉛直方向の相対位置を位置決め
することで前記バイト先端の高さ位置と前記主軸ユニッ
トの軸芯の高さ位置を一致、もしくはほぼ一致させるこ
とを特徴とする。
【０００９】本発明の上記の構成によれば、バイト先端
の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位置との相対位置
決めを行う調整手段が、従来技術で広く用いられている
ネジ回し等を用いてネジを回転させる手動方式ではな
く、ボールネジ、スライド、モーター、ＮＣ装置、エン
コーダー、リニアスケール等の構成要素を必要に応じて
組み合わせた鉛直方向の位置決め手段を用いることで、
例えば０．１μｍレベルでの任意の微小位置決めを容易
に行うことが可能となる。その結果、短時間のうちに作
業者によらず高精度な芯高合わせが行える。また、バイ
トの芯高合わせに要する作業時間が大幅に短縮され機械
稼働率を向上させることができるため、製造コストの低
減にもつながる。さらには、従来、作業者の作業精度に
依存していた芯高合わせ精度を一定にすることができる
ため、バイト寿命の長短を無くすことが可能となる等、
従来技術では得ることのできなかった高能率、高精度な
芯高合わせを実現する旋盤装置、およびこの旋盤装置を
用いてバイトの芯高合わせを行う方法を提供できること
にある。
の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位置との相対位置
決めを行う調整手段が、従来技術で広く用いられている
ネジ回し等を用いてネジを回転させる手動方式ではな
く、ボールネジ、スライド、モーター、ＮＣ装置、エン
コーダー、リニアスケール等の構成要素を必要に応じて
組み合わせた鉛直方向の位置決め手段を用いることで、
例えば０．１μｍレベルでの任意の微小位置決めを容易
に行うことが可能となる。その結果、短時間のうちに作
業者によらず高精度な芯高合わせが行える。また、バイ
トの芯高合わせに要する作業時間が大幅に短縮され機械
稼働率を向上させることができるため、製造コストの低
減にもつながる。さらには、従来、作業者の作業精度に
依存していた芯高合わせ精度を一定にすることができる
ため、バイト寿命の長短を無くすことが可能となる等、
従来技術では得ることのできなかった高能率、高精度な
芯高合わせを実現する旋盤装置、およびこの旋盤装置を
用いてバイトの芯高合わせを行う方法を提供できること
にある。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は実施例１の本発明による旋
盤装置を示した図。図２は実施例２の本発明による旋盤
装置を示した図。図３は実施例３の本発明による旋盤装
置を示した図である。以下これらの図面に基づいて実施
例を説明するが、本発明はこの実施例のみに限定される
ものではない。
盤装置を示した図。図２は実施例２の本発明による旋盤
装置を示した図。図３は実施例３の本発明による旋盤装
置を示した図である。以下これらの図面に基づいて実施
例を説明するが、本発明はこの実施例のみに限定される
ものではない。
【００１１】（実施例１）本実施例では本発明の一つで
あるバイト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位
置との相対位置決めを行う機構として、刃物台にバイト
の鉛直方向の位置決め手段を有する旋盤装置、およびこ
の旋盤装置を用いた芯高合わせ方法について説明する。
図１に示される本発明の旋盤装置はＮＣ装置を備え、直
交する２軸の直線位置決め手段であるＸテーブル６とＹ
テーブル１０を同期制御してバイトとワークとの相対位
置決めが可能で、なおかつ回転方向が任意に選択可能、
かつ角度割り出しが可能なワーク回転手段である主軸ユ
ニット７とを有する。なお、本実施例では刃物台は６に
示すＸテーブル上に、また主軸ユニット７はＹテーブル
上に配置したが、逆の構成となっても発明の効果は同一
である。前記の刃物台にはバイト１の鉛直方向の位置を
０．１μｍ分解能で位置決め可能なＺテーブル４とＺテ
ーブル駆動用モーター５、およびボールネジ１２で構成
された直線位置決め手段が設けられており、位置決めし
た後はそのポジションを保持することが可能である。次
に本実施例の旋盤装置での芯高合わせ作業について説明
する。まず、バイトホルダー２にバイト１をセットし、
バイト固定ネジ３でバイトを固定する。続いて刃物台に
設けられた前記の直線位置決め手段により、バイト先端
の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ位置よりも低く
なるようにバイト先端の高さ位置と主軸ユニットの軸芯
の高さ位置の相対位置を位置決めする。次に、この相対
位置関係を保持したまま平面形状のワークを旋削加工
し、ワーク中心部に円柱状の突起、いわゆるへそを削り
残す。次に、前記のへその径を形状測定器や測長が可能
な光学顕微鏡等を用いて測定する。本実施例で測定した
際にはへその径は３７μｍであった。次にこのへその径
の半分の値である１８．５μｍ分を前記の高さの差、す
なわち刃物台の直線位置決め手段の移動量としてＮＣ装
置に入力し、両者の相対位置を再度位置決めした。次
に、再度前記と同一の平面形状のワークを旋削加工した
後、ワーク中心部のへその径を形状測定器で測定したと
ころ、０．３μｍであった。ここまでの作業に要した時
間は僅か４分足らずで、従来技術と比較して３０分の１
から１０分の１程度の所用時間で完了した。続いてＮＣ
装置の標準機能の一つである工具補正機能によりワーク
径方向のバイト先端位置の補正を行った後、この芯高合
わせ位置を保持したまま図示しない真鍮素材の球面ワー
クを超精密切削したところ、中心部、外周部を問わず所
望の形状精度を得ることができた。
あるバイト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位
置との相対位置決めを行う機構として、刃物台にバイト
の鉛直方向の位置決め手段を有する旋盤装置、およびこ
の旋盤装置を用いた芯高合わせ方法について説明する。
図１に示される本発明の旋盤装置はＮＣ装置を備え、直
交する２軸の直線位置決め手段であるＸテーブル６とＹ
テーブル１０を同期制御してバイトとワークとの相対位
置決めが可能で、なおかつ回転方向が任意に選択可能、
かつ角度割り出しが可能なワーク回転手段である主軸ユ
ニット７とを有する。なお、本実施例では刃物台は６に
示すＸテーブル上に、また主軸ユニット７はＹテーブル
上に配置したが、逆の構成となっても発明の効果は同一
である。前記の刃物台にはバイト１の鉛直方向の位置を
０．１μｍ分解能で位置決め可能なＺテーブル４とＺテ
ーブル駆動用モーター５、およびボールネジ１２で構成
された直線位置決め手段が設けられており、位置決めし
た後はそのポジションを保持することが可能である。次
に本実施例の旋盤装置での芯高合わせ作業について説明
する。まず、バイトホルダー２にバイト１をセットし、
バイト固定ネジ３でバイトを固定する。続いて刃物台に
設けられた前記の直線位置決め手段により、バイト先端
の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ位置よりも低く
なるようにバイト先端の高さ位置と主軸ユニットの軸芯
の高さ位置の相対位置を位置決めする。次に、この相対
位置関係を保持したまま平面形状のワークを旋削加工
し、ワーク中心部に円柱状の突起、いわゆるへそを削り
残す。次に、前記のへその径を形状測定器や測長が可能
な光学顕微鏡等を用いて測定する。本実施例で測定した
際にはへその径は３７μｍであった。次にこのへその径
の半分の値である１８．５μｍ分を前記の高さの差、す
なわち刃物台の直線位置決め手段の移動量としてＮＣ装
置に入力し、両者の相対位置を再度位置決めした。次
に、再度前記と同一の平面形状のワークを旋削加工した
後、ワーク中心部のへその径を形状測定器で測定したと
ころ、０．３μｍであった。ここまでの作業に要した時
間は僅か４分足らずで、従来技術と比較して３０分の１
から１０分の１程度の所用時間で完了した。続いてＮＣ
装置の標準機能の一つである工具補正機能によりワーク
径方向のバイト先端位置の補正を行った後、この芯高合
わせ位置を保持したまま図示しない真鍮素材の球面ワー
クを超精密切削したところ、中心部、外周部を問わず所
望の形状精度を得ることができた。
【００１２】（実施例２）本実施例では本発明の一つで
あるバイト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位
置との相対位置決めを行う機構として、主軸ユニットの
鉛直方向の位置決め手段を有する旋盤装置、およびこの
旋盤装置を用いた芯高合わせ方法について説明する。図
２に示される本発明の旋盤装置はＮＣ装置を備え、直交
する２軸の直線位置決め手段であるＸテーブル６とＹテ
ーブル１０を同期制御してバイトとワークとの相対位置
決めが可能で、なおかつ回転方向が任意に選択可能、か
つ角度割り出しが可能なワーク回転手段である主軸ユニ
ット７とを有する。なお、本実施例では刃物台はＸテー
ブル上に、また主軸ユニットはＹテーブル上に配置した
が、逆の構成となっても発明の効果は同一である。前記
の主軸ユニット７にはバイト１との鉛直方向の相対位置
を０．１μｍ分解能で位置決め可能な、Ｚテーブル４と
Ｚテーブル駆動用モーター５、およびボールネジ１２で
構成された直線位置決め手段が設けられており、位置決
めした後はそのポジションを保持することが可能であ
る。
あるバイト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位
置との相対位置決めを行う機構として、主軸ユニットの
鉛直方向の位置決め手段を有する旋盤装置、およびこの
旋盤装置を用いた芯高合わせ方法について説明する。図
２に示される本発明の旋盤装置はＮＣ装置を備え、直交
する２軸の直線位置決め手段であるＸテーブル６とＹテ
ーブル１０を同期制御してバイトとワークとの相対位置
決めが可能で、なおかつ回転方向が任意に選択可能、か
つ角度割り出しが可能なワーク回転手段である主軸ユニ
ット７とを有する。なお、本実施例では刃物台はＸテー
ブル上に、また主軸ユニットはＹテーブル上に配置した
が、逆の構成となっても発明の効果は同一である。前記
の主軸ユニット７にはバイト１との鉛直方向の相対位置
を０．１μｍ分解能で位置決め可能な、Ｚテーブル４と
Ｚテーブル駆動用モーター５、およびボールネジ１２で
構成された直線位置決め手段が設けられており、位置決
めした後はそのポジションを保持することが可能であ
る。
【００１３】次に、本実施例の旋盤装置での芯高合わせ
作業について説明する。まず、刃物台にバイトをセット
する。続いて前記の鉛直方向の直線位置決め手段によ
り、バイト先端の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ
位置よりも低くなるようにバイト先端の高さ位置と主軸
ユニットの軸芯の高さ位置の相対位置を位置決めする。
次に、この相対位置関係を保持したまま平面形状のワー
クを旋削加工し、ワーク中心部に円柱状の突起、いわゆ
るへそを削り残す。次に、前記のへその径を形状測定器
を用いて測定する。本実施例で測定した際にはへその径
は５２μｍであった。次に、このへその径の半分の値の
２６μｍ分を前記の高さの差、すなわち前記の鉛直方向
の直線位置決め手段の移動量としてＮＣ装置に入力し、
両者の相対位置を再度位置決めした。続いて再度前記と
同一の平面形状のワークを旋削加工した後、ワーク中心
部のへその径を形状測定器で測定したところ、１．２μ
ｍであった。ここまでの作業に要した時間は僅かに４分
足らずで、従来技術と比較しても３０分の１から１０分
の１程度の所用時間で完了した。続いてＮＣ装置の標準
機能の一つである工具補正機能によりワーク径方向のバ
イト先端位置の補正を行った後、この芯高合わせ位置を
保持したまま図示しないプラスチック素材の非球面ワー
クを精密切削したところ、部位を問わず所望の形状精度
を得ることができた。
作業について説明する。まず、刃物台にバイトをセット
する。続いて前記の鉛直方向の直線位置決め手段によ
り、バイト先端の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ
位置よりも低くなるようにバイト先端の高さ位置と主軸
ユニットの軸芯の高さ位置の相対位置を位置決めする。
次に、この相対位置関係を保持したまま平面形状のワー
クを旋削加工し、ワーク中心部に円柱状の突起、いわゆ
るへそを削り残す。次に、前記のへその径を形状測定器
を用いて測定する。本実施例で測定した際にはへその径
は５２μｍであった。次に、このへその径の半分の値の
２６μｍ分を前記の高さの差、すなわち前記の鉛直方向
の直線位置決め手段の移動量としてＮＣ装置に入力し、
両者の相対位置を再度位置決めした。続いて再度前記と
同一の平面形状のワークを旋削加工した後、ワーク中心
部のへその径を形状測定器で測定したところ、１．２μ
ｍであった。ここまでの作業に要した時間は僅かに４分
足らずで、従来技術と比較しても３０分の１から１０分
の１程度の所用時間で完了した。続いてＮＣ装置の標準
機能の一つである工具補正機能によりワーク径方向のバ
イト先端位置の補正を行った後、この芯高合わせ位置を
保持したまま図示しないプラスチック素材の非球面ワー
クを精密切削したところ、部位を問わず所望の形状精度
を得ることができた。
【００１４】（実施例３）本実施例では本発明の一つで
あるバイト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位
置との相対位置決めを行う機構として、ワークの径方向
に可動する直線位置決め手段であるＸテーブルを鉛直方
向に位置決めする位置決め手段を有する旋盤装置、およ
びこの旋盤装置を用いた芯高合わせ方法について説明す
る。図３に示される本発明の旋盤装置はＮＣ装置を備
え、直交する２軸の直線位置決め手段であるＸテーブル
６とＹテーブル１０を同期制御してバイトとワークとの
相対位置決めが可能で、なおかつ回転方向が任意に選択
可能で角度割り出しが可能なワーク回転手段である主軸
ユニット７とを有する。なお本実施例では刃物台はＸテ
ーブル上に、また主軸ユニット７はＹテーブル上に配置
したが、逆の構成となっても発明の効果は同一である。
前記のＸテーブル６にはバイトとの鉛直方向の相対位置
を０．１μｍ分解能で位置決め可能な、Ｚテーブル４と
Ｚテーブル駆動用モーター５、およびボールネジ１２で
構成された直線位置決め手段が設けられており、また位
置決めした後はそのポジションを保持することが可能で
ある。
あるバイト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位
置との相対位置決めを行う機構として、ワークの径方向
に可動する直線位置決め手段であるＸテーブルを鉛直方
向に位置決めする位置決め手段を有する旋盤装置、およ
びこの旋盤装置を用いた芯高合わせ方法について説明す
る。図３に示される本発明の旋盤装置はＮＣ装置を備
え、直交する２軸の直線位置決め手段であるＸテーブル
６とＹテーブル１０を同期制御してバイトとワークとの
相対位置決めが可能で、なおかつ回転方向が任意に選択
可能で角度割り出しが可能なワーク回転手段である主軸
ユニット７とを有する。なお本実施例では刃物台はＸテ
ーブル上に、また主軸ユニット７はＹテーブル上に配置
したが、逆の構成となっても発明の効果は同一である。
前記のＸテーブル６にはバイトとの鉛直方向の相対位置
を０．１μｍ分解能で位置決め可能な、Ｚテーブル４と
Ｚテーブル駆動用モーター５、およびボールネジ１２で
構成された直線位置決め手段が設けられており、また位
置決めした後はそのポジションを保持することが可能で
ある。
【００１５】次に、本実施例の旋盤装置での芯高合わせ
方法について説明する。まず刃物台にバイトをセットす
る。続いて前記の鉛直方向の直線位置決め手段により、
バイト先端の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ位置
よりも低くなるようにバイト先端の高さ位置と主軸ユニ
ットの軸芯の高さ位置の相対位置を位置決めする。次
に、この相対位置関係を保持したまま平面形状のワーク
を旋削加工しワーク中心部に円柱状の突起、いわゆるへ
そを削り残す。次に前記のへその径を形状測定器や測長
が可能な光学顕微鏡等を用いて測定する。本実施例で測
定した際はへその径が２５μｍであった。次にこのへそ
の径の半分の値の１２．５μｍ分を前記の高さの差、す
なわち前記の鉛直方向の直線位置決め手段の移動量とし
てＮＣ装置に入力し、両者の相対位置を再度位置決めし
た。次に、再度前記と同一の平面形状のワークを旋削加
工した後、ワーク中心部のへその径を形状測定器で測定
したところ、０．９μｍであった。ここまでの作業に要
した時間は僅か５分足らずで、従来技術と比較して３０
分の１から１０分の１程度の所用時間で完了した。続い
てＮＣ装置の標準機能の一つである工具補正機能により
ワーク径方向のバイト先端位置の補正を行った後、この
芯高合わせ位置を保持したまま図示しないプラスチック
素材の非球面ワークを精密切削したところ、部位を問わ
ず所望の形状精度を得ることができた。
方法について説明する。まず刃物台にバイトをセットす
る。続いて前記の鉛直方向の直線位置決め手段により、
バイト先端の高さ位置が主軸ユニットの軸芯の高さ位置
よりも低くなるようにバイト先端の高さ位置と主軸ユニ
ットの軸芯の高さ位置の相対位置を位置決めする。次
に、この相対位置関係を保持したまま平面形状のワーク
を旋削加工しワーク中心部に円柱状の突起、いわゆるへ
そを削り残す。次に前記のへその径を形状測定器や測長
が可能な光学顕微鏡等を用いて測定する。本実施例で測
定した際はへその径が２５μｍであった。次にこのへそ
の径の半分の値の１２．５μｍ分を前記の高さの差、す
なわち前記の鉛直方向の直線位置決め手段の移動量とし
てＮＣ装置に入力し、両者の相対位置を再度位置決めし
た。次に、再度前記と同一の平面形状のワークを旋削加
工した後、ワーク中心部のへその径を形状測定器で測定
したところ、０．９μｍであった。ここまでの作業に要
した時間は僅か５分足らずで、従来技術と比較して３０
分の１から１０分の１程度の所用時間で完了した。続い
てＮＣ装置の標準機能の一つである工具補正機能により
ワーク径方向のバイト先端位置の補正を行った後、この
芯高合わせ位置を保持したまま図示しないプラスチック
素材の非球面ワークを精密切削したところ、部位を問わ
ず所望の形状精度を得ることができた。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
イト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位置との
相対位置決めを行う機構としてボールネジ、スライド、
モーター、ＮＣ装置、エンコーダー、リニアスケール等
の構成要素を必要に応じて組み合わせた鉛直方向の位置
決め手段を用いることで、例えば０．１μｍレベルでの
任意の微小位置決めを容易に行うことが可能となった。
その結果、バイトの芯高合わせに要する作業時間が大幅
に短縮可能となり、機械稼働率を向上することができる
ため製造コストの低減にもつながる他、作業者の技能に
頼らずに高精度な芯高合わせを行うことが可能となっ
た。さらには、従来は作業者の作業精度に依存していた
芯高合わせ精度によるバイト寿命の長短を無くすことが
できる等、従来技術では得ることのできなかった高能
率、高精度な芯高合わせを可能とする旋盤装置およびこ
の旋盤装置を用いた芯高合わせ方法を提供できる。
イト先端の高さ位置と主軸ユニット軸芯の高さ位置との
相対位置決めを行う機構としてボールネジ、スライド、
モーター、ＮＣ装置、エンコーダー、リニアスケール等
の構成要素を必要に応じて組み合わせた鉛直方向の位置
決め手段を用いることで、例えば０．１μｍレベルでの
任意の微小位置決めを容易に行うことが可能となった。
その結果、バイトの芯高合わせに要する作業時間が大幅
に短縮可能となり、機械稼働率を向上することができる
ため製造コストの低減にもつながる他、作業者の技能に
頼らずに高精度な芯高合わせを行うことが可能となっ
た。さらには、従来は作業者の作業精度に依存していた
芯高合わせ精度によるバイト寿命の長短を無くすことが
できる等、従来技術では得ることのできなかった高能
率、高精度な芯高合わせを可能とする旋盤装置およびこ
の旋盤装置を用いた芯高合わせ方法を提供できる。
【図１】本発明による旋盤装置の一例を示す図。
【図２】本発明による旋盤装置の一例を示す図。
【図３】本発明による旋盤装置の一例を示す図。
【図４】従来技術による旋盤装置の一例を示す図。
１ バイト ２ バイトホルダー ３ バイト固定ネジ ４ Ｚテーブル ５ Ｚテーブル駆動用モーター ６ Ｘテーブル ７ 主軸ユニット ８ ワークチャック ９ 主軸ユニットおよびワークチャックの軸芯 １０ Ｙテーブル １１ Ｙテーブル駆動用モーター １２ ボールネジ １３ 鉛直方向位置の微調整用ネジ １４ 刃物台 １５ バイトホルダー固定ネジ
Claims (2)
- 【請求項１】旋削に使用する工具であるバイトと、ワー
クを保持回転させる主軸ユニットとの鉛直方向の相対位
置を位置決めするとともに、位置決めされた相対位置を
保持する鉛直方向の位置決め手段を有することを特徴と
する旋盤装置。 - 【請求項２】請求項１記載の旋盤装置により、前記バイ
トと前記主軸ユニットとの鉛直方向の相対位置を位置決
めすることで前記バイト先端の高さ位置と前記主軸ユニ
ットの軸芯の高さ位置を一致、もしくはほぼ一致させる
ことを特徴とするバイトの芯高合わせ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10202341A JP2000033502A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 旋盤装置およびバイトの芯高合わせ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10202341A JP2000033502A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 旋盤装置およびバイトの芯高合わせ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000033502A true JP2000033502A (ja) | 2000-02-02 |
Family
ID=16455944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10202341A Withdrawn JP2000033502A (ja) | 1998-07-16 | 1998-07-16 | 旋盤装置およびバイトの芯高合わせ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000033502A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008044366A1 (fr) * | 2006-10-06 | 2008-04-17 | Tsugami Corporation | Tour, programme informatique pour commander le tour et procédé d'usinage du tour |
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| CN112643063A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 王成标 | 一种加工内外球面的车削装置 |
| JP7046419B1 (ja) | 2020-12-16 | 2022-04-04 | 株式会社タンガロイ | クランプユニット |
-
1998
- 1998-07-16 JP JP10202341A patent/JP2000033502A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101009708B1 (ko) | 2006-10-06 | 2011-01-19 | 가부시기가이샤 츠가미 | 선반, 선반 제어용 컴퓨터 프로그램 및 선반을 이용한 가공방법 |
| US8051754B2 (en) | 2006-10-06 | 2011-11-08 | Tsugami Corporation | Lathe, computer program for lathe control, and machining method by lathe |
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| JP2022095108A (ja) * | 2020-12-16 | 2022-06-28 | 株式会社タンガロイ | クランプユニット |
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| CN112643063B (zh) * | 2020-12-21 | 2022-10-21 | 青岛旺升源金属科技有限公司 | 一种加工内外球面的车削装置 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20051215 |