JP2004122261A - Deviation detecting device and method of cutting tool - Google Patents

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JP2004122261A JP2002287099A JP2002287099A JP2004122261A JP 2004122261 A JP2004122261 A JP 2004122261A JP 2002287099 A JP2002287099 A JP 2002287099A JP 2002287099 A JP2002287099 A JP 2002287099A JP 2004122261 A JP2004122261 A JP 2004122261A
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Koichi Hidaka
日高 宏一
Kenji Tanaka
田中 健二
Hajime Mizutani
水谷 肇
Genichi Sato
佐藤 厳一
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Fuji Bellows Co Ltd
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Toyota Motor Corp
Fuji Bellows Co Ltd
Fuji Seiko Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To highly precisely detect deviation of a cutting tool. <P>SOLUTION: This device for detecting the deviation of the cutting tool T rotating by attached to a rotary shaft is provided with an elastically deformable first contact piece P1 and an elastically deformable second contact piece P2 being in parallel to the first contact piece P1 and disposed in a position separated therefrom by a prescribed value L. The cutting tool T is so positioned as to approximately orthogonally cross with a plane passing between the two contact pieces P1 and P2 and including the two contact pieces P1 and P2 and to set the rotary axis of the rotary shaft on the central line of the two contact pieces. When the positioned cutting tool T rotates around the axis, whether the outer circumference of the cutting tool T and the two contact pieces P1 and P2 are contacted or not is detected. In this device, the interval between the two contact pieces P1 and P2 is set to a prescribed value and it is detected whether the cutting tool T contacts with the two contact pieces P1 and P2 or not, so that the deviation of the cutting tool T can be detected highly precisely. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】切削工具の振れを検出する装置としては、例えば、特開平2−243252号公報に記載の装置が知られている。
上記公報に記載の装置は、切削工具の外周に当接し、切削工具の振れに応じて上下動する接触子と、接触子の上下方向の位置に応じた電気信号を出力する手段を備える。この装置によって切削工具の振れを検出するには、まず、切削工具を軸線周りに少なくとも1回転させ、その間に検出装置から出力される電気信号を取り込む。次いで、取り込んだ電気信号の最大値と最小値から接触子(すなわち、切削工具)の振れ量を算出する。
【0003】
【特許文献1】
特開平2−243252号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置では、接触子の上下方向の運動(切削工具の振れ)を電気信号に変換し、その変換された電気信号から切削工具の振れ量を算出する。このため、切削工具の振れを電気信号に変換する際等に誤差が生じ易く検出精度が低いという問題があった。
【0005】
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削工具の振れを精度良く検出することができる技術を実現することである。
【0006】
【課題を解決するための手段と作用と効果】上述した課題を解決するために創作された本願発明に係る第1の検出装置は、回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する装置であって、弾性変形可能な第1の接触片と、第1の接触片に対し平行で、かつ、切削工具の外径から所定値を減算した値だけ離れた位置に配置された弾性変形可能な第2の接触片と、切削工具が2つの接触片の間を通って2つの接触片を含む平面に略直交し、かつ、前記回転軸の回転軸線が2つの接触片の中心線上となるよう切削工具を位置決めする手段と、切削工具が軸線周りに回転するときに、切削工具の外周が2つの接触片に接触しているか否かを検出する手段とを有する。
上記検出装置では、2つの接触片の中間で、かつ、2つの接触片を含む平面に略直交するよう切削工具が位置決めされ、位置決めされた切削工具が回転すると、その回転のあいだ切削工具と2つの接触片が接触しているか否かが検出される。2つの接触片は切削工具の外径から所定値だけ減算した距離だけ離れて配置されているため、切削工具の振れが所定量(前記所定値の1/2)以内のときは2つの接触片と切削工具は接触し、切削工具の振れが所定量(前記所定値の1/2)を超えると一方の接触片にのみ切削工具が接触する。したがって、切削工具が軸線周りに回転する間の切削工具と2つの接触片との接触の有無を検出することで、切削工具の振れが所定量を超えたか否かを検出することができる。
上記検出装置では、予め2つの接触片を所定の間隔を空けて配置し、切削工具が2つの接触片に接触しているか否かのみを検出する。このため、切削工具の振れが所定量を超えたか否かを精度良く検出することができる。
【0007】
上記検出装置において、切削工具が2つの接触片に接触しているか否かを検出する手段としては種々の構成を採ることができるが、例えば、次に記載する構成を採ることができる。すなわち、切削工具と2つの接触片は導電体で形成され、2つの接触片の一方には所定の電圧が印可される一方で他方は接地され、前記検出手段は2つの接触片が通電しているか否かを検出する。
このような構成では、切削工具が2つの接触片に接触していると2つの接触片が通電し、切削工具が2つの接触片に接触していないと2つの接触片が非通電となる。このため、2つの接触片の通電・非通電を検出することで、切削工具と2つの接触片との接触の有無を検出することができる。
【0008】
また、切削工具の外周面は、その振れ検出方向に設定された所定の角度範囲以外は絶縁されていることが好ましい。
このような構成によると、切削工具の外周面のうち振れ検出方向に設定された所定の角度範囲内で2つの接触片と接触したときにのみ2つの接触片が通電し、所定の角度範囲以外で2つの接触片と接触しても2つの接触片は通電し無い。このため、切削工具の特定の方向の触れのみを検出することが可能となる。
【0009】
さらに、上記検出装置は、2つの接触片の間隔は切削工具の外径から振れ許容値の2倍を減算した距離とされ、前記位置決め手段により位置決めされた切削工具が軸線周りに少なくとも1回転する間に前記検出手段によって検出される切削工具と2つの接触片との接触状態に基づいて切削工具の振れが振れ許容値を超えるか否かを判定する手段をさらに有することが好ましい。
このような構成によると、2つの接触片の間隔が振れ許容値(例えば、加工公差から決定される)を考慮して決められているため、切削工具と2つの接触片の接触状態によって切削工具の振れが許容値を超えるか否かを判定することができる。
【0010】
また、上記検出装置において、前記位置決め手段は、2つの接触片を含む平面内において2つの接触片の中心線に対して交差する傾斜線上を前記回転軸の回転軸線が移動するよう切削工具を移動させることが好ましい。
このような構成によると、仮に位置決め手段による位置決めに誤差が含まれていても、回転軸の回転軸線の軌跡と2つの接触片の中心線とが交差するため、回転軸の回転軸線を2つの接触片の中心線上に位置させることができる。
【0011】
上記のように2つの接触片の中心線に対して回転軸の回転軸線の軌跡を交差させる場合は、次に記載する方法で切削工具の振れを検出することが好ましい。
すなわち、弾性変形可能な第1の接触片と、第1の接触片に対し平行で、かつ、切削工具の外径から所定値を減算した値だけ離れた位置に配置された弾性変形可能な第2の接触片とを用いて、回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する方法であって、切削工具が2つの接触片の間を通って2つの接触片を含む平面に略直交し、かつ、2つの接触片を含む平面内において2つの接触片の中心線に対して交差する傾斜線上の所定の位置に前記回転軸の回転軸線が位置するよう切削工具を位置決めする工程と、その位置決めされた切削工具を軸線周りに少なくとも1回転させ、切削工具が1回転する間に切削工具の外周が2つの接触片に接触しているか否かを検出する工程とを有し、前記位置決め工程を繰返し実行することで前記回転軸の回転軸線を前記傾斜線上で移動させ、位置決め工程により位置決めされた位置毎に前記検出工程を実行する。
上記の検出方法では、回転軸の回転軸線が傾斜線上を移動するように切削工具を移動させ、各位置において切削工具と2つの接触片とが接触しているか否かが検出される。したがって、いずれかの位置で回転軸の回転軸線が2つの接触片の中心線上に位置し、その位置における切削工具と2つの接触片との接触の有無が検出される。
【0012】
また、上述した課題を解決するために創作された本願発明に係る第2の検出装置は、回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する装置であって、弾性変形可能な接触片と、前記回転軸の回転軸線から接触片までの距離が所定値となるように切削工具を位置決めする手段と、切削工具が軸線周りに回転するときに、切削工具の外周が接触片に接触しているか否かを検出する手段とを有する。
この検出装置では、接触片から所定の距離だけ離れた位置に切削工具を位置決めし、その位置決めされた切削工具が軸線周りに回転するときの切削工具と接触片との接触の有無が検出される。このため、切削工具と接触片の距離を種々に変えることで、切削工具の振れが許容値内であるかか否かや切削工具の振れ量等を検出することができる。
例えば、回転軸の回転軸線から接触片までの距離が切削工具の半径から振れ許容値を減算した距離となるよう切削工具を位置決めする。この場合、切削工具の振れが振れ許容値以内のときは切削工具と接触片は接触し、切削工具の振れが振れ許容値を超えると切削工具と接触片は接触しない状態となる。したがって、上記のように位置決めされた切削工具が軸線周りに少なくとも1回転させる間に前記検出手段によって検出される切削工具と接触片との接触状態に基づいて、切削工具の振れが許容値内であるか否かを判定することができる。あるいは、切削工具を接触片に向って移動させながら切削工具と接触片との接触の有無を検出し、切削工具と接触片が接触を開始する位置と切削工具と接触片が常に接触する位置を求める。そして、それら2つの位置から切削工具の振れ量を求めることができる。
この検出装置によっても、切削工具が接触片に接触しているか否かのみを検出するため、切削工具の振れを精度良く検出することができる。
【0013】
なお、上記第2の検出装置においても、切削工具と接触片が導電体で形成され、切削工具と接触片のいずれか一方には所定の電圧が印可される一方で他方は接地され、前記検出手段は切削工具と接触片とが通電したか否かによって切削工具と接触片が接触しているか否かを検出することが好ましい。
また、上記第1の検出装置と同様に、切削工具の外周面はその振れ検出方向に設定された所定の角度範囲以外は絶縁されていることが好ましい。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態に係る振れ検出装置を図面に基づいて説明する。図1は第1実施形態の振れ検出装置を用いて切削工具の振れを検出する原理を示している。
図1に示すように第1実施形態の振れ検出装置は2本のスプリングピンP1,P2を備える。スプリングピンP1,P2は互いに平行で、かつ、所定値L(<切削工具の外径D)だけ間隔を空けて配置される。スプリングピンP1は片側の端部A1が固定され、スプリングピンP2は片側の端部A2が固定される。スプリングピンP1,P2は弾性変形可能な材料により形成される。このため、スプリングピンP1,P2に外力が作用すると、スプリングピンP1,P2は弾性変形して撓むようになっている(同図(b),(c)参照)。なお、スプリングピンP1,P2は弾性変形可能な材料であれば特に制限はないが、本実施の形態では導電性の材料(例えば、金属材料)により形成されている。
切削工具Tはエンドミルやドリル等の切削工具である(図1では、その断面が図示されている。)。切削工具Tは図示省略した回転軸に取り付けられる。したがって、回転軸が回転すると切削工具Tも回転する。回転する切削工具Tは被加工物(図示省略)に当接され、これによって被加工物が切削加工される。また、切削工具Tが取り付けられる回転軸は、図示省略した位置決め機構により位置決め可能となっている。
切削工具Tの回転軸への取付構造は、例えば、回転軸の先端に嵌合孔を設け、この嵌合孔に切削工具Tの基部を嵌合することで行うことができる。切削工具Tの基部や回転軸の嵌合孔に切屑等の異物が付着した状態で切削工具Tが回転軸に取付けられると、切削工具が回転軸の回転軸線周りに振れることとなる。なお、切削工具Tも導電性の材料(例えば、金属材料)により形成されている。
【0015】
上述したスプリングピンP1,P2を用いて切削工具Tの振れを検出するためには、図1(b),(c)に示すように切削工具TがスプリングピンP1,P2の間を通ってスプリングピンP1,P2を含む平面に略直交し、かつ、回転軸の回転軸線が2つのスプリングピンP1,P2の中心線上となるように切削工具Tを位置決めする。ここで、図1(b)は切削工具Tが振れていない状態を示しており、図1(c)は切削工具Tが振れている状態を示している。
図1(b)に示すように、切削工具Tが振れていない状態では回転軸の回転軸線と切削工具Tの軸心Cがする。したがって、切削工具Tの外周はスプリングピンP1,P2に接触することとなる。
一方、図1(c)に示すように、切削工具Tが振れている状態では回転軸の回転軸線と切削工具Tの軸心Cがずれ、切削工具Tの軸心CはスプリングピンP1,P2の中心線上からずれた位置となる。このため、切削工具Tは一方のスプリングピンに接近し、他方のスプリングピンからは離れる。図1(c)に示す状態では、切削工具TはスプリングピンP1の方向に(D−L)/2だけずれた状態を示している。また、切削工具Tが図1(c)に示す状態からさらにスプリングピンP1の方向にずれると、切削工具TとスプリングピンP2は接触しない状態となる。すなわち、切削工具Tが(D−L)/2を超えて振れると切削工具Tと2本のスプリングピンP1,P2は接触しなくなる。言い換えると、切削工具Tが振れていても(D−L)/2を超えない範囲であれば切削工具Tと2本のスプリングピンP1,P2は接触することとなる。したがって、第1実施形態では切削工具Tが軸線周りに回転(すなわち、回転軸が回転)するときに切削工具Tと2本のスプリングピンP1,P2とが接触しているか否かを検出することで、切削工具Tの振れが(D−L)/2を超えるか否かを検出している。
上述したことから明らかなように、スプリングピンP1,P2の間隔Lを切削工具Tの振れ許容値Pbを基準として決めることで、切削工具Tの振れが振れ許容値Pbを超えるか否かを検出することが可能となる。具体的には、Pb=(D−L)/2を解くことで求められる。すなわち、スプリングピンP1,P2の間隔Lは、D(切削工具Tの直径)−2×Pb(振れ許容値)となる。
なお、振れ許容値Pbは、設計者によって適宜決定することができ、例えば、切削工具Tによって加工される被加工物に要求される加工公差に基づいて決定することができる。
【0016】
切削工具TがスプリングピンP1,P2に接触しているか否かの検出は、スプリングピンP1とスプリングピンP2間が通電したか否かにより検出する。
具体的には、図2(a)に示すようにスプリングピンP1には電圧Vを印可し、図2(b)に示すようにスプリングピンP2は接地する。既に説明したように、第1実施形態の切削工具TとスプリングピンP1,P2は導電体で形成されている。このため、切削工具TとスプリングピンP1,P2が接触すると、スプリングピンP1は切削工具Tを介して接地されるため、スプリングピンP1の電圧は0Vとなる。一方、切削工具TとスプリングピンP1,P2が接触していないと、スプリングピンP1は接地されないため、スプリングピンP1の電圧はVとなる。したがって、スプリングピンP1の電圧によって切削工具TとスプリングピンP1,P2が接触しているか否かを検出することができる。なお、スプリングピンP1,P2間が通電したか否かの検出は、スプリングピンP1の電圧をモニタリングする以外にも、スプリングピンP1とスプリングピンP2間に電流が流れたか否かによって検出することもできる。
図2(c),(d)に切削工具Tが軸線周りに1回転するときのスプリングピンP1の電圧変化を例示している。図2(c)に示すように電圧が変化する場合は、切削工具Tが軸線周りに回転するあいだ切削工具TとスプリングピンP1,P2とが常に接触していると判断することができる。また、図2(d)に示すように電圧が変化する場合は、切削工具Tが軸線周りに回転するあいだ切削工具TとスプリングピンP1,P2とが一時的に非接触の状態になると判断することができる。
【0017】
なお、切削工具Tの振れる方向は切削工具Tの回転軸への取付状態に応じて変化する。図3は切削工具Tの振れ方向と被加工材の加工面の関係を模式的に示している。なお、図3においては、本体Mと、被加工材に当接される刃Bとによって切削工具Tが構成されている。
図3(a)は切削工具Tに振れが発生していない状態を示している。切削工具Tに振れが発生していない状態では、切削工具Tの軸心と回転軸の回転軸線が一致する。したがって、刃先軌跡Dは切削工具Tの軸心を中心とする円となり、被加工材の加工面と回転軸の回転軸線(切削工具Tの軸心)との距離は切削工具Tの軸心から刃Bの先端までの距離と一致する。このため、被加工材は正確に切削されることとなる。
図3(b)は切削工具Tが歯先方向に振れている状態を示している。図中実線は切削工具Tが振れていない状態を示しており、2点鎖線は切削工具Tが刃先方向に振れた状態を示している。図3(b)に示す状態では、切削工具Tの軸心は回転軸の回転軸線に対して刃先方向にずれる。刃先軌跡は回転軸の回転軸線を中心とする円となるため、被加工材の加工面と回転軸の回転軸線との距離は切削工具Tの軸心から刃Bの先端までの距離と一致しなくなる。したがって、振れが無い場合の加工面S1と振れが有る場合の加工面S2は相違し、被加工材が正確に切削されないこととなる。
図3(c)は切削工具Tが歯先方向と直交する方向に振れている状態を示している。図中実線は切削工具Tが振れていない状態を示しており、2点鎖線は切削工具Tが刃先方向と直交する方向に振れた状態を示している。図3(c)に示す状態では、切削工具Tの軸心は回転軸の回転軸線に対して刃先方向と直交する方向にずれる。刃先軌跡は回転軸の回転軸線を中心とする円(すなわち、回転軸線から刃先までの距離を半径とする円)となるが、直行方向にずれている場合は被加工材の加工面と回転軸の回転軸線との距離が切削工具Tの軸心から刃Bの先端までの距離と略一致する。したがって、振れが有る場合の加工面S3は振れが無い場合と略一致し、被加工材は略正確に切削されることとなる。
【0018】
上述したことから明らかなように、切削工具Tが刃先方向に振れると被加工材の加工精度に大きく影響し、切削工具Tが刃先方向と垂直な方向に振れても被加工材の加工精度には余り影響しない。したがって、加工精度の観点から切削工具Tの振れを評価するためには、切削工具Tの刃先方向の振れのみを検出することが好ましいこととなる。
刃先方向の振れのみを検出するためには、例えば、切削工具Tを図4に示すような構造とすることが好ましい。図4に示す切削工具Tは、その外周の一部に絶縁体12が配され、刃先方向の外周14a,14bのみが絶縁されない。したがって、刃先方向の外周14a,14bがスプリングピンP1,P2と接触したときにのみ、スプリングピンP1が切削工具Tの導電部10を介してスプリングピンP2とが通電する。これによって、切削工具Tの刃先方向の振れのみを検出することが可能となる。
図5に図4に示す切削工具を用いて切削工具の振れ(振れは許容値以内)を検出したときのスプリングピンP1の電圧の経時変化を示している。切削工具Tは刃先方向の外周14a,14bでスプリングピンP1,P2と接触するときにのみスプリングピンP1,P2が通電するため、切削工具Tが半回転する周期t/2に1回ずつスプリングピンP1の電圧は0Vとなっている。したがって、図5に示すような信号が検出されていると、切削工具Tの刃先方向の振れが許容値以内と判定することができる。
【0019】
また、上述した検出装置の検出精度がより要求されるときには、切削工具Tが取付けられる回転軸の回転軸線をスプリングピンP1,P2の中心線上に正確に位置決めする必要がある。このためには、図6に示すようにスプリングピンP1,P2に対して傾斜する傾斜線上を回転軸の回転軸線が移動するよう切削工具を移動させることが好ましい。すなわち、回転軸の位置決め精度が低いと、回転軸の回転軸線の軌跡にバラツキが発生する。しかしながら、回転軸の回転軸線の軌跡がスプリングピンP1,P2に対して傾斜しているため、回転軸の回転軸線の軌跡とスプリングピンP1,P2の中心線は必ず交差する。このため、スプリングピンP1,P2との傾斜角度を適宜決めることで、回転軸の回転軸線をスプリングピンP1,P2の中心線上を通過させることができる。
なお、回転軸の回転軸線をスプリングピンP1,P2に傾斜させて移動させる場合、移動中のどの位置がスプリングピンP1,P2の中心線上の位置かを特定する必要は必ずしもない。すなわち、回転軸の回転軸線を移動させながら切削工具Tが軸線周りに1回転するときのスプリングピンP1,P2との接触の有無を検出し、移動軌跡上のいずれかの点で切削工具Tの振れが許容値以内であれば切削工具の振れは許容値以内であると判定し、移動軌跡上の全ての点で切削工具Tの振れが許容値を越えていれば切削工具Tの振れは許容値を越えていると判定すれば良い。
【0020】
(第2実施形態) 本発明の第2実施形態に係る振れ検出装置を図面に基づいて説明する。図7は第2実施形態の振れ検出装置により切削工具の振れを検出する原理を示している。
図7に示すように第2実施形態の振れ検出装置は第1実施形態と異なり1本のスプリングピンP3のみを備える。スプリングピンP3も、その片側の端部A3が固定される点、並びに、弾性変形可能で、かつ、導電性を有する材料により形成される点については第1実施形態のスプリングピンP1,P2と同様である。
【0021】
スプリングピンP3を用いて切削工具Tの振れを検出するには、図7(a)に示すように基準位置からスプリングピンP3の方向に距離L1だけ回転軸(すなわち、回転軸の回転軸線)を移動させる(図7(a)は回転軸の回転軸線と切削工具Tの回転軸線Cが一致する場合を示している。)。図7(b),(c)に示すように、基準位置とスプリングピンP3との距離L2は予め設定されている。このため、基準位置からスプリングピンP3の方向に距離L1だけ回転軸が移動すると、回転軸の回転軸線とスプリングピンP3との距離はL2−L1となる。したがって、距離L2,L1を適宜設定することで、切削工具Tの振れを検出することが可能となる。
【0022】
例えば、L2−L1を切削工具Tの半径D/2から振れ許容値Pbを減算した値とする(すなわち、L2−L1=D/2−Pb)。かかる場合において切削工具Tに振れが発生したときの切削工具TとスプリングピンP3の関係を図7(b)に示し、切削工具Tに振れが発生していないときの切削工具TとスプリングピンP3の関係を図7(c)に示している。
図7(b)は切削工具Tに振れが発生しているため、切削工具Tの軸心Cと基準位置との距離はL1ではなくL3(<L1)となっている。図から明らかなように、L2−L3>D/2となると切削工具TとスプリングピンP3は接触しないこととなる。ここで、切削工具の振れHはL1−L3であるため、上記の式はL2−(L1−H)>D/2となり、さらに整理すると下記の式となる。
H>D/2−(L2−L1)=Pb
したがって、切削工具Tの振れHが振れ許容値Pbを超えると、切削工具TとスプリングピンP3は接触しなくなる。逆に、切削工具Tの振れHが振れ許容値Pb以内であれば、図7(c)に示すように切削工具TとスプリングピンP3は接触することとなる。したがって、L2−L1を切削工具Tの半径D/2から振れ許容値Pbを減算した値とすることで、切削工具Tの振れHが振れ許容値Pb以内か否かを判定することが可能となる。
【0023】
切削工具TがスプリングピンP3に接触しているか否かの検出は、例えば、スプリングピンP3と切削工具Tが通電したか否かにより検出することができる。具体的には、スプリングピンP3に電圧Vを印可し、切削工具Tを接地する。切削工具TとスプリングピンP3が接触すると、スプリングピンP3が切削工具Tを介して設置され、スプリングピンP3の電圧は0Vとなる。したがって、スプリングピンP3の電圧によって切削工具TとスプリングピンP3が接触しているか否かを検出することができる。
【0024】
なお、第2実施形態に係る検出装置は、上述の使用方法以外にも種々の態様で使用することができる。
例えば、回転軸を位置決めしたときの回転軸線からスプリングピンまでの距離(L2−L1)を切削工具Tの半径D/2に振れ許容値Pbを加算した値としてもよい(すなわち、L2−L1=D/2+Pb)。かかる場合において切削工具に許容値Pb以上の振れが発生していないと、図8(a)に示すように切削工具とスプリングピンP3は接触しない。一方、切削工具に許容値Pb以上の振れが発生すると、図8(b)に示すように切削工具の刃先軌跡が大きくなって切削工具とスプリングピンP3は接触する。したがって、上述した場合と同様に、スプリングピンPと切削工具Tの接触の有無を検出することで、切削工具の振れが許容値を超えるか否かを判定することができる。
また、回転軸の回転軸線をスプリングピンP3に向って徐々に接近するように移動させながら、切削工具TとスプリングピンP3が接触したか否かを検出するようにしても良い。この場合、まず、切削工具TとスプリングピンP3が接触し始めたときの回転軸の回転軸線とスプリングピンP3との距離Lsを求める。すなわち、切削工具TがスプリングピンP3側に最も振れるときにのみ切削工具TとスプリングピンP3が接触するときの回転軸の回転軸線とスプリングピンP3の距離Lsを求める。
次に、切削工具Tが1回転するあいだ常に切削工具TとスプリングピンP3が接触するようになったときの回転軸の回転軸線とスプリングピンP3との距離Lfを求める。すなわち、切削工具TがスプリングピンP3の反対側に最も触れたときでも切削工具TとスプリングピンP3が接触するときの回転軸の回転軸線とスプリングピンP3の距離Lfを求める。これら2つの距離Ls,Lfが求まると、切削工具Tの振れ量Hは両者の差(Ls−Lf)となる。
また、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、図4に示す切削工具を用いることで、切削工具の所定の方向への振れのみを検出することもできる。
【0025】
【実施例】次に、上述した第1実施形態に係る検出装置を備えた第1実施例に係る加工装置について説明する。図9は第1実施例に係る加工装置の概略構成を示す図である。
図9に示すように加工装置は、切削工具42を回転駆動する加工ユニット40と、切削工具42の振れを検出する検出装置30と、被加工物を保持する保持ユニット(図示省略)から構成されている。
加工ユニット40のケーシング41内には、スピンドルモータ22(図9では図示を省略;ただし、図11に図示)を収容する。スピンドルモータ22の出力軸にはスピンドル43が接続される。スピンドル43は、ケーシング41に回転可能に支持されており、スピンドルモータ22が回転すると回転するようになっている。スピンドル43の先端には嵌合孔(図示省略)が形成されている。この嵌合孔には切削工具42の基部(テーパ状に形成されている)が嵌合される。したがって、スピンドル43が回転すると切削工具42も回転する。切削工具42の先端には被加工物に当接される刃が設けられる。切削工具42は金属材料により構成され、その外周上の刃先方向以外の部位には図4に示すような絶縁体が配されている。
上記加工ユニット40は、図示省略した移動機構(ボールネジ,サーボモータ等により構成される)によりX軸方向,Y軸方向,Z軸方向に移動可能となっている。加工ユニット40のX軸方向の移動はX軸モータ24(図9では図示省略;ただし図11に図示)により行われ、Y軸方向の移動はY軸モータ26(図9では図示省略;ただし図11に図示)により行われ、Z軸方向の移動はZ軸モータ28(図9では図示省略;ただし図11に図示)により行われる。
【0026】
上述した加工ユニット40の切削工具42側には架台44が立設され、架台44上に検出装置30が配設されている。図10に検出装置30を拡大して示している。
図10に示すように検出装置30はフレーム32を有する。フレーム32の上側のフレームにはスプリングピン36が下方に向って立設されている。スプリングピン36の固定端は通電用ターミナル37とされている。通電用ターミナル37の周囲には絶縁カラー38が配されており、スプリングピン36とフレーム32を絶縁している。通電用ターミナル37はグランドされている。
フレーム32の下側のフレームにはスプリングピン34が上方に向って立設されている。上述したスプリングピン36と同様に、スプリングピン34の固定端は通電用ターミナル33とされ、その周囲には絶縁カラー35が配されている。通電用ターミナル33には所定の電圧Vが印可されている。
なお、スプリングピン34,36は、弾性変形可能な導電性材料により形成されている。
【0027】
図10から明らかなように、スプリングピン34とスプリングピン36は平行に配されている。また、スプリングピン34とスプリングピン36の間隔Lは切削工具42の外径Dから振れ許容値Pbの2倍を減算した値(すなわち、L=D−2×Pb)となっている。また、スプリングピン34,36は、加工ユニット40のY軸に対してθだけ傾けて配されている。したがって、加工ユニット40をY軸方向に移動させると、その軌跡はスプリングピン34,36に対して傾くこととなる。
さらに、上記検出装置30はスピンドル43に対して正対するように配されている。すなわち、スプリングピン34とスプリングピン36を含む平面に対してスピンドル43の回転軸は直交している。したがって、スピンドル43に取り付けられる切削工具42もスプリングピン34,36を含む平面と略垂直となる。なお、切削工具42のスピンドル43への取付状態によっては、切削工具42の軸線とスピンドル43の軸線は若干ずれることとなるが、そのずれは微小なものであるため、切削工具42とスプリングピン34,36を含む平面とは略垂直となる。
【0028】
図11に上述した加工装置の制御構成を示している。図11に示すように加工装置に装備された制御ユニット20には、スピンドル43を回転駆動するスピンドルモータ22、加工ユニット40をX軸,Y軸,Z軸方向に移動させるためのX軸モータ24,Y軸モータ26,Z軸モータ28が接続される。制御ユニット20は、スピンドル43の回転数が所定の回転数となるようスピンドルモータ22を制御し、加工ユニット40(すなわち、スピンドル43に取付けられた切削工具42)が所定の位置となるようX軸モータ24,Y軸モータ26,Z軸モータ28を制御する。
また、制御ユニット20には、検出装置30のスプリングピン34の通電用ターミナル33が接続されている。したがって、制御ユニット20には通電用ターミナル33からの電気信号が常時入力し、この入力する電気信号の電圧によって切削工具42とスプリングピン34,36の接触の有無を判定するようになっている。
【0029】
次に、上述のように構成される加工装置において被加工材を加工する際に制御ユニット20で行われる処理について説明する。
図12に制御ユニット20で行われる処理のフローチャートが示されている。図12に示すように制御ユニット20は、まず、切削工具42が交換されたか否かを判断する(ステップS10)。すなわち、直前の加工処理の終了から今回の加工処理の開始までの間に切削工具42が交換されたか否かを判断する。
切削工具42が交換されていない場合〔ステップS10でNO〕は、ステップS16に進んで被加工材に所定の切削加工を実施する。一方、切削工具42が交換されている場合〔ステップS10でYES〕は、ステップS12に進んで切削工具42の振れが振れ許容値Pb以内か否かを判定する振れ量検出処理を行う。
【0030】
振れ量検出処理について図13を参照して説明する。図13に示すように振れ量検出処理では、まず、スピンドルモータ22を回転させてスピンドル43を所定の回転数で回転させる(S20)。
次に、切削工具43がスプリングピン34,36の間を通り、かつ、スピンドル43の回転軸線が第1位置(図10に図示)となるように位置決めする(ステップS22)。具体的には、図9(b)に示すように、まず、X軸モータ24とY軸モータ26を駆動して加工ユニット40をX軸方向及びY軸方向に移動させる。次いで、Z軸モータ28を駆動することで加工ユニット40をZ軸方向に移動させる。なお、加工ユニット40のX軸,Y軸,Z軸方向への移動量は、加工ユニット40の原点位置と検出装置30の設置位置が予め分かっているため、この位置関係から決められプログラムされている。
ステップS24に進むと、Y軸モータ26を駆動することで加工ユニット40(すなわち、スピンドル43の回転軸線)をY軸方向に所定の速度で移動させる。この際、スピンドルモータ22は回転駆動されたままであって、スピンドル43及び切削工具42は回転した状態となっている。
ステップS24で加工ユニット40のY軸方向への移動を開始すると、切削工具42の刃先方向の振れが許容値か否か(すなわち、切削工具42とスプリングピン34,36が所定の態様で接触しているか否か)が判断される(ステップS26)。切削工具42の刃先方向の振れが許容値か否かは、既に説明した方法により判断される。すなわち、切削工具42が1回転する間に図5に示すようにスプリングピン34の電圧が変化すると、切削工具42の刃先方向の振れが許容値以内であると判定する。なお、上述した切削工具42とスプリングピン34,36とが接触したか否かの検出中は、加工ユニット40の移動を停止して行うこともできるが、加工ユニット40の移動を停止することなく行っても良い。すなわち、スピンドル43の回転速度が速いと、スピンドル43が1回転する間に加工ユニット40が移動する量は無視できるほど小さくなる。したがって、加工ユニット40を移動させながら切削工具42とスプリングピン34,36とが接触したか否かの検出を行っても、高い検出精度を保つことができる。
切削工具42の刃先方向の振れが許容値以内の場合〔ステップS26でYES〕は、切削工具42の振れが許容値以内であると判定し(ステップS32)、振れ検出処理を終了する。
一方、切削工具42の刃先方向の振れが許容値を越える場合〔ステップS26でYES〕は、さらにスピンドル43の回転軸線が第2位置(図10に図示)まで移動したか否かが判断される(ステップS28)。スピンドル43の回転軸線が第2位置まで移動していない場合〔ステップS28でNO〕は、ステップS24に戻ってステップS24からの処理を繰り返す。したがって、スピンドル43の回転軸線をY軸方向に移動させながらステップS26の判定が繰り返し行われることとなる。逆に、スピンドル43の回転軸線が第2位置まで移動している場合〔ステップS28でYES〕は、切削工具42の振れが許容値を超えると判定し(ステップS30)、振れ検出処理を終了する。
したがって、スピンドル43の回転軸線が第1位置から第2位置まで移動する間のいずれの位置においても切削工具42の振れが許容値を越える場合にのみ切削工具42の振れが許容値を超えると判定される。図10から明らかなように、スピンドル43の回転軸線の軌跡(第1の位置と第2の位置をつなぐ直線)はスプリングピン34,36の中心線と交差する。このため、上記の方法で判定することで、スピンドル43の回転軸線がスプリングピン34,36の中心線上となる位置で切削工具42の触れが許容値以内か否かの判定が行われることとなる。したがって、スピンドル43のX軸方向の位置決め(すなわち、加工ユニット40のX軸方向の位置決め)が熱変移や機械的なガタにより誤差が含まれる場合にも、スピンドル43の回転軸線がスプリングピン34,36の中心線上となる位置を通過させることができる。よって、切削工具42の振れを精度良く検出することができる。
【0031】
振れ検出処理が終了すると、図12のステップS14に戻って、切削工具42の振れが許容値以内か否かを判定する。切削工具42の振れが許容値以内である場合〔ステップS14でYES〕は被加工物の切削加工を行う(ステップS16)。
逆に、切削工具42の振れが許容値を越える場合〔ステップS14でNO〕はランプを点灯させて(S18)、処理を終了する。したがって、作業者が切削工具42の基部及び/又はスピンドル43の嵌合孔の異物を取除く等の処理を行わない限り、被加工物に切削加工が行われないこととなる。切削工具42の振れが許容値内となるときにのみ切削加工が行われるため、被加工物を精度良く加工することができる。
【0032】
(第2実施例) 次に、上述した第2実施形態に係る検出装置を備えた第2実施例に係る加工装置について説明する。図14は第2実施例に係る加工装置の概略構成を示す図である。
図14からも明らかなように、第2実施例に係る加工装置も第1実施例と略同様に構成され、単に検出装置50のみが第1実施例のものと異なる。以下、第1実施例と異なる点のみを説明し、第1実施例と同一部分についてはその説明を省略する。
【0033】
図15に第2実施例の検出装置50を示している。図15から明らかなように第2実施例では、フレーム52に1本のスプリングピン54のみが立設されている。スプリングピン54の固定端は通電用ターミナル56とされ、通電用ターミナル56の周囲には絶縁カラー58が配されている。また、通電用ターミナル56には所定の電圧が印加されており、また、通電用ターミナル56は制御用ユニットに接続されている。切削工具42は接地されている。
なお、図15に示すように、スプリングピン54は加工ユニット40のY軸方向と平行となるように配置されている。したがって、加工ユニット40のX軸方向の位置を制御することで、スピンドル43の回転軸線からスプリングピン54までの距離を制御することができる。
【0034】
第2実施例に係る加工装置を用いて被加工物に切削加工を行う処理も第1実施例と略同様に行われ、単に切削工具42の振れ量を検出する手順のみが異なる。検出装置50を用いて切削工具42の振れ量を検出する手順(すなわち、切削工具42の振れ量が許容値Pb以内か否かを判定する手順)につていは、既に図7(b),(c)を用いて説明している。したがって、ここではその詳細な説明を省略し、そのかわりに検出装置50を用いて実施可能な種々の測定処理を説明する。
【0035】
(1)切削工具42の振れ量を測定する処理
切削工具42の振れ量を測定する手順を説明する。まず、切削工具42の全周の振れ量を測定する手順について図16を用いて説明する。なお、切削工具42の全周の振れ量を測定するためには、その外周に絶縁体が配されていない切削工具42を使用する。
切削工具42の振れ量を測定するためには、X軸モータ24を駆動して加工ユニット40(スピンドル43の回転軸線)を所定の速度でスプリングピン54に向って接近させる。スピンドル43をスプリングピン54に向って移動させると、スピンドル43に取付けられた切削工具42もスプリングピン54に向って接近する。このため、切削工具42とスプリングピン54は、切削工具42とスプリングピン54が接触しない状態(図16(a)の状態)から、切削工具42とスプリングピン54が接触を開始し(図16(b)の状態)、最終的には切削工具42とスプリングピン54が常時接触する状態(図16(c)の状態)となる。
ここで、図16(b)に示す状態は切削工具42が最もスプリングピン54側に振れたときにのみ切削工具42とスプリングピン54とが接触する状態であり、図16(c)に示す状態は切削工具42が最もスプリングピン54と反対側に振れたときでも切削工具42とスプリングピン54が接触する状態である。したがって、制御ユニット20は図16(b)に示す状態のスピンドル43の位置から図16(c)に示す状態のスピンドル43の位置を減算して切削工具42の振れ量を算出することができる。
なお、切削工具42とスプリングピン54とが図16(b)又は(c)に示す状態となったか否かはスプリングピン54の電圧値によって判断することができる。すなわち、図16(b)に示す状態となるとスプリングピン54は切削工具42が1回転するあいだに瞬間的に通電する。このため、その電圧変化は図16(b)の右側に示すようになる。したがって、制御ユニット20は、スプリングピン54の電圧をモニタリングし、このような電圧変化が生じたときのスピンドル43の位置を記憶する。また、図16(c)に示す状態となると切削工具42が1回転するあいだスプリングピン54と切削工具42は常時接触する。このため、スプリングピン54の電圧変化は図16(c)の右側に示すようになる。したがって、制御ユニット20は、スプリングピン54の電圧変化が常時0Vとなり始めたときのスピンドル43の位置を記憶することとなる。
【0036】
なお、切削工具42の特定方向の振れ量を測定する場合には、図4に示すようにその外周に絶縁体が配された切削工具42を使用する。この場合においても、スピンドル43をスプリングピン54に向って接近させ、まず一方の非絶縁部42aのみが接触するときのスピンドル43の位置(図17(a)の状態)を求め、次いで両方の非絶縁部42a,42bが接触するときのスピンドルの位置(図17(b)の状態)を求める。両者の位置が求まると、その差を算出して切削工具42の特定方向の振れ量が測定される。
【0037】
(2)切削工具42の振れ方向を測定する処理
切削工具の振れ方向を測定するためには、例えば、図18(a)に示すような切削工具100を用いる。図18(a)に示すように、切削工具100のスプリングピン54との接触部位(例えば、工具ホルダ)は多層構造となっている。すなわち、電気抵抗値の低い高導電層106a,106bと、2つの高導電層106a,106bとの間に配された電気抵抗値の高い低導電層102、及び低導電層102と2つの高導電層106a,106bとを絶縁する絶縁層104a,104bで構成する。したがって、高導電層106a又は106bでスプリングピン54と接触する場合はスプリングピン54から切削工具100に流れる電流の電流値は高くなり、一方、低導電層102とスプリングピン54が接触する場合はスプリングピン54から切削工具100に流れる電流の電流値は低くなる。これによって、切削工具100のどの部位(高導電層,低導電層)がスプリングピン54と接触しているかが判定できることとなる。
上記切削工具100を用いて振れ方向を検出する場合は、まず、X軸モータ24を駆動して加工ユニット40(スピンドル43の回転軸線)を所定の速度でスプリングピン54に向って移動させる。加工ユニット40を移動させると、切削工具100もスプリングピン54に向って接近する。したがって、加工ユニット40の移動に伴って切削工具100とスプリングピン54との接触時間は徐々に長くなり、最終的には常時接続するようになる。ここで、切削工具100とスプリングピン54が常時接触するようになったときは、切削工具100がスプリングピン54から離れる方向に最も振れたときである。このため、両者が常時接触するようになったときのスプリングピンとの接触部位は、切削工具100の振れ方向となる。
したがって、切削工具100の振れ方向を求めるためには、スプリングピン54から切削工具100に流れる電流値をモニタリングする。そして、両者が常時接触を開始したタイミング(図18(b)のA点)と、常時接触を開始した後で最初に低導電層102とスプリングピン54が接触したタイミング(図18(b)のB点)との時間差t1を求める。また、切削工具100が1回転するのに要する時間t(図18(b)のB点からC点までの時間)を求める。これらが分かると振れ方向は、低導電層102から(t1/t)×360°だけずれた方向であると決定することができる。
【0038】
以上、本発明の好適ないくつかの実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
上述した各実施例では、スプリングピンと切削工具が接触したか否かの判定を、スプリングピンと切削工具との通電の有無によって判断した。しかしながら、スプリングピンと切削工具との接触の有無の判定は、上述した通電の有無による方法に限られず、種々の方法を採用することができる。例えば、スプリングピンの振動の有無を検出することで、スプリングピンと切削工具との接触を判定するようにしてもよい。すなわち、スプリングピンが振動していると接触していると判定し、スプリングピンが振動していないと接触していないと判定する。また、スプリングピンに発生する撓みの有無を検出することで、スプリングピンと切削工具との接触を判定するようにしてもよい。すなわち、スプリングピンが撓んでいると接触していると判定し、スプリングピンが撓んでいないと接触していないと判定する。スプリングピンの撓みの有無は、スプリングピンに歪みゲージ等を張り付けることで検出することができる。さらには、スプリングピンと切削工具の接触音の有無を検出することで、スプリングピンと切削工具との接触を判定するようにしてもよい。接触音が検出されるとスプリングピンと切削工具は接触していると判定し、接触音が検出されないとスプリングピンと切削工具は接触していないと判定する。接触音の検出はマイクロフォン等により行うことができる。また、上述した第1実施例の検出装置30と第2実施例の検出装置50の両者を加工装置に備えるようにしても良い。この場合、例えば、まず、第2実施例の検出装置50によって切削工具の振れ量を検出する。測定された振れ量が許容値を超える場合は切削工具の取付け不良を解消するよう警告する。切削工具の振れ量が許容値以内であれば、再び第1実施例の検出装置30によって切削工具の振れ量が許容値内であるか否かを精度良く検出する。このような構成とすると、振れの大きな切削工具が2本のスプリングピン間に挿入されることによって2本のスプリングピンが損傷するという事態を未然に防止することができる。
また、図19に示すように、検出装置30の2本のスプリングピンの手前(スピンドル側)に振れ許容値Pbにさらにαだけ考慮した位置に1本のスプリングピンを立設するようにしても良い。事前に接触する1本のスプリングピンによって振れ量を検出することで、検出装置30の2本のスプリングピンが損傷することを防止することができる。
なお、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の検出装置によって切削工具の振れを検出する原理を示す図である。
【図2】第1実施形態に係る検出装置におけるスプリングピンの電圧変化の例を示す図である。
【図3】切削工具の振れ方向と加工面への影響を説明するための図である。
【図4】特定の方向の切削工具の振れを検出するための切削工具の構成を示す図である。
【図5】図4に示す切削工具がスプリングピンに接触するときのスプリングピンの電圧変化を示す図である。
【図6】第1実施形態の切削工具が取り付けられた回転軸の軌跡とスプリングピンP1,P2の位置関係を示す図である。
【図7】本発明の第2実施形態の検出装置によって切削工具の振れを検出するための一例を示す図である。
【図8】本発明の第2実施形態の検出装置によって切削工具の振れを検出するための他の例を示す図である。
【図9】本発明の第1実施例の加工装置の概略構成を示す図である。
【図10】第1実施例の加工装置に装備される検出装置の機械的構成を示す図である。
【図11】第1実施例の加工装置の制御構成を示すブロック図である。
【図12】第1実施例の加工装置で切削加工を行うときのフローチャートである。
【図13】振れ量検出処理のフローチャートである。
【図14】本発明の第2実施例の加工装置の概略構成を示す図である。
【図15】第2実施例の加工装置に装備される検出装置の機械的構成を示す図である。
【図16】第2実施例の加工装置を用いて切削工具の振れ量(全周)を測定する手順を説明するための図である。
【図17】第2実施例の加工装置を用いて切削工具の振れ量(特定方向)を測定する手順を説明するための図である。
【図18】第2実施例の加工装置を用いて切削工具の振れ方向を測定する手順を説明するための図である。
【図19】その他の検出装置の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
T ・・切削工具
P1・・スプリングピン
P2・・スプリングピン
20・・制御ユニット
22・・スピンドルモータ
24・・X軸モータ
26・・Y軸モータ
28・・Z軸モータ
30・・検出装置
40・・加工ユニット
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for detecting run-out of a cutting tool which is mounted on a rotating shaft and rotates.
[0002]
2. Description of the Related Art As an apparatus for detecting run-out of a cutting tool, for example, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-243252 is known.
The device described in the above publication includes a contact that comes into contact with the outer periphery of the cutting tool and moves up and down in accordance with the run-out of the cutting tool, and a unit that outputs an electric signal corresponding to the position of the contact in the vertical direction. In order to detect the run-out of the cutting tool by this device, first, the cutting tool is rotated at least one time around the axis, and an electric signal output from the detection device is taken in the meantime. Next, the run-out amount of the contact (that is, the cutting tool) is calculated from the maximum value and the minimum value of the captured electric signal.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2-243252
[0004]
In the above-described conventional apparatus, the vertical movement of the contact (running of the cutting tool) is converted into an electric signal, and the runout of the cutting tool is calculated from the converted electric signal. I do. For this reason, there is a problem that an error is likely to occur when the deflection of the cutting tool is converted into an electric signal and the detection accuracy is low.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to realize a technique capable of accurately detecting the runout of a cutting tool.
[0006]
A first detecting device according to the present invention created to solve the above-mentioned problem detects a run-out of a cutting tool which is attached to a rotating shaft and rotates. An elastically deformable first contact piece, and an elastically deformable elastically disposed at a position parallel to the first contact piece and separated by a value obtained by subtracting a predetermined value from the outer diameter of the cutting tool. A possible second contact piece, the cutting tool passing between the two contact pieces and being substantially perpendicular to the plane containing the two contact pieces, and the rotation axis of the rotation axis being on the center line of the two contact pieces; It has means for positioning the cutting tool so that the cutting tool rotates around the axis, and means for detecting whether or not the outer periphery of the cutting tool is in contact with the two contact pieces.
In the detection device, the cutting tool is positioned between the two contact pieces and substantially perpendicular to a plane including the two contact pieces, and when the positioned cutting tool rotates, the cutting tool and the cutting tool are rotated during the rotation. It is detected whether the two contact pieces are in contact with each other. Since the two contact pieces are disposed apart from each other by a distance obtained by subtracting a predetermined value from the outer diameter of the cutting tool, when the deflection of the cutting tool is within a predetermined amount ((of the predetermined value), the two contact pieces are arranged. The cutting tool comes into contact with the cutting tool, and when the deflection of the cutting tool exceeds a predetermined amount ((of the predetermined value), the cutting tool contacts only one contact piece. Therefore, by detecting the presence or absence of contact between the cutting tool and the two contact pieces while the cutting tool rotates around the axis, it is possible to detect whether the run-out of the cutting tool has exceeded a predetermined amount.
In the detection device, two contact pieces are arranged in advance at a predetermined interval, and only whether or not the cutting tool is in contact with the two contact pieces is detected. Therefore, it is possible to accurately detect whether or not the run-out of the cutting tool has exceeded a predetermined amount.
[0007]
In the detection device, various means can be employed as means for detecting whether the cutting tool is in contact with the two contact pieces. For example, the following configuration can be employed. That is, the cutting tool and the two contact pieces are formed of a conductor, and a predetermined voltage is applied to one of the two contact pieces, while the other is grounded. Is detected.
In such a configuration, when the cutting tool is in contact with the two contact pieces, the two contact pieces are energized, and when the cutting tool is not in contact with the two contact pieces, the two contact pieces are de-energized. Therefore, by detecting the energization / de-energization of the two contact pieces, it is possible to detect the presence or absence of contact between the cutting tool and the two contact pieces.
[0008]
Further, it is preferable that the outer peripheral surface of the cutting tool is insulated except for a predetermined angle range set in the deflection detection direction.
According to such a configuration, the two contact pieces are energized only when they come into contact with the two contact pieces within a predetermined angle range set in the runout detection direction on the outer peripheral surface of the cutting tool, and the power is applied outside the predetermined angle range. Even when the two contact pieces make contact with each other, the two contact pieces do not conduct electricity. For this reason, it is possible to detect only the touch of the cutting tool in a specific direction.
[0009]
Further, in the above detection device, the interval between the two contact pieces is a distance obtained by subtracting twice the allowable run-out value from the outer diameter of the cutting tool, and the cutting tool positioned by the positioning means makes at least one rotation around the axis. It is preferable to further include a unit that determines whether or not the run-out of the cutting tool exceeds a run-out allowable value based on a contact state between the cutting tool and the two contact pieces detected by the detecting unit.
According to such a configuration, since the interval between the two contact pieces is determined in consideration of the runout tolerance (for example, determined from the processing tolerance), the cutting tool depends on the contact state between the cutting tool and the two contact pieces. It is possible to determine whether or not the shake of the data exceeds an allowable value.
[0010]
Further, in the detection device, the positioning means moves the cutting tool such that the rotation axis of the rotation shaft moves on an inclined line intersecting a center line of the two contact pieces in a plane including the two contact pieces. Preferably.
According to such a configuration, even if an error is included in the positioning by the positioning means, the trajectory of the rotation axis of the rotating shaft intersects with the center line of the two contact pieces, so that the rotating axis of the rotating shaft is It can be located on the center line of the contact piece.
[0011]
When the trajectory of the rotation axis of the rotation axis intersects the center line of the two contact pieces as described above, it is preferable to detect the runout of the cutting tool by the method described below.
That is, an elastically deformable first contact piece and an elastically deformable first contact piece which are arranged in parallel with the first contact piece and separated by a value obtained by subtracting a predetermined value from the outer diameter of the cutting tool. A method for detecting runout of a rotating cutting tool attached to a rotating shaft using the two contact pieces, wherein the cutting tool passes between the two contact pieces and is substantially on a plane including the two contact pieces. Positioning the cutting tool so that the rotation axis of the rotation axis is located at a predetermined position on an inclined line that is orthogonal and intersects the center line of the two contact pieces in a plane including the two contact pieces; Rotating the positioned cutting tool at least one rotation about the axis, and detecting whether the outer periphery of the cutting tool is in contact with the two contact pieces during one rotation of the cutting tool, By repeatedly executing the positioning process, The axis of rotation of the shaft is moved by the inclined line, wherein executing the detection step for each position positioned by the positioning step.
In the above-described detection method, the cutting tool is moved such that the rotation axis of the rotation shaft moves on the inclined line, and it is detected whether the cutting tool and the two contact pieces are in contact at each position. Therefore, the rotation axis of the rotation shaft is located on the center line of the two contact pieces at any position, and the presence or absence of contact between the cutting tool and the two contact pieces at that position is detected.
[0012]
Further, a second detecting device according to the present invention created to solve the above-described problem is a device which is attached to a rotating shaft and detects run-out of a rotating cutting tool, and includes a contact piece which is elastically deformable. Means for positioning the cutting tool such that the distance from the rotation axis of the rotating shaft to the contact piece is a predetermined value, and when the cutting tool rotates around the axis, the outer periphery of the cutting tool contacts the contact piece. Means for detecting whether or not the operation is performed.
In this detection device, the cutting tool is positioned at a position away from the contact piece by a predetermined distance, and the presence or absence of contact between the cutting tool and the contact piece when the positioned cutting tool rotates around the axis is detected. . Therefore, by variously changing the distance between the cutting tool and the contact piece, it is possible to detect whether or not the runout of the cutting tool is within an allowable value, the runout amount of the cutting tool, and the like.
For example, the cutting tool is positioned such that the distance from the axis of rotation of the rotating shaft to the contact piece is a distance obtained by subtracting the allowable run-out value from the radius of the cutting tool. In this case, when the run-out of the cutting tool is within the allowable run-out value, the cutting tool and the contact piece come into contact with each other, and when the run-out of the cutting tool exceeds the allowable run-out value, the cutting tool and the contact piece do not come into contact with each other. Therefore, based on the state of contact between the cutting tool and the contact piece detected by the detection means while the cutting tool positioned as described above makes at least one rotation about the axis, the deflection of the cutting tool is within an allowable value. It can be determined whether or not there is. Alternatively, the presence or absence of contact between the cutting tool and the contact piece is detected while moving the cutting tool toward the contact piece, and the position at which the cutting tool and the contact piece start contacting and the position at which the cutting tool and the contact piece always contact are determined. Ask. Then, the run-out amount of the cutting tool can be obtained from these two positions.
Even with this detection device, it is possible to accurately detect the run-out of the cutting tool because it detects only whether the cutting tool is in contact with the contact piece.
[0013]
In the second detection device, the cutting tool and the contact piece are formed of a conductor, and a predetermined voltage is applied to one of the cutting tool and the contact piece, while the other is grounded. Preferably, the means detects whether or not the cutting tool and the contact piece are in contact with each other based on whether or not the cutting tool and the contact piece are energized.
Further, like the first detection device, it is preferable that the outer peripheral surface of the cutting tool is insulated except for a predetermined angle range set in the deflection detection direction.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A shake detecting device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the principle of detecting runout of a cutting tool using the runout detection device of the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the shake detection device according to the first embodiment includes two spring pins P1 and P2. The spring pins P1 and P2 are arranged parallel to each other and spaced by a predetermined value L (<outer diameter D of the cutting tool). One end A1 of the spring pin P1 is fixed, and one end A2 of the spring pin P2 is fixed. The spring pins P1 and P2 are formed of an elastically deformable material. For this reason, when an external force acts on the spring pins P1 and P2, the spring pins P1 and P2 are elastically deformed and bent (see FIGS. 3B and 3C). The spring pins P1 and P2 are not particularly limited as long as they are elastically deformable materials, but are formed of a conductive material (for example, a metal material) in the present embodiment.
The cutting tool T is a cutting tool such as an end mill or a drill (a cross section is shown in FIG. 1). The cutting tool T is mounted on a rotating shaft not shown. Therefore, when the rotating shaft rotates, the cutting tool T also rotates. The rotating cutting tool T is brought into contact with a workpiece (not shown), whereby the workpiece is cut. Further, the rotating shaft to which the cutting tool T is attached can be positioned by a positioning mechanism not shown.
The mounting structure of the cutting tool T to the rotating shaft can be performed, for example, by providing a fitting hole at the tip of the rotating shaft and fitting the base of the cutting tool T into the fitting hole. If the cutting tool T is mounted on the rotating shaft with foreign matter such as chips attached to the base of the cutting tool T or the fitting hole of the rotating shaft, the cutting tool swings around the rotation axis of the rotating shaft. Note that the cutting tool T is also formed of a conductive material (for example, a metal material).
[0015]
In order to detect the run-out of the cutting tool T by using the above-mentioned spring pins P1 and P2, the cutting tool T passes between the spring pins P1 and P2 as shown in FIGS. The cutting tool T is positioned so as to be substantially perpendicular to the plane including the pins P1 and P2 and to have the rotation axis of the rotation axis on the center line of the two spring pins P1 and P2. Here, FIG. 1 (b) shows a state where the cutting tool T does not run out, and FIG. 1 (c) shows a state where the cutting tool T runs out.
As shown in FIG. 1B, when the cutting tool T does not swing, the rotation axis of the rotating shaft and the axis C of the cutting tool T are aligned. Therefore, the outer periphery of the cutting tool T comes into contact with the spring pins P1 and P2.
On the other hand, as shown in FIG. 1 (c), when the cutting tool T is oscillating, the rotation axis of the rotary shaft and the axis C of the cutting tool T are displaced, and the axis C of the cutting tool T is shifted from the spring pins P1 and P2. The position is shifted from the center line of. Therefore, the cutting tool T approaches one spring pin and separates from the other spring pin. In the state shown in FIG. 1C, the cutting tool T is shifted in the direction of the spring pin P1 by (DL) / 2. When the cutting tool T further deviates from the state shown in FIG. 1 (c) in the direction of the spring pin P1, the cutting tool T and the spring pin P2 do not come into contact with each other. That is, when the cutting tool T swings beyond (DL) / 2, the cutting tool T and the two spring pins P1 and P2 do not come into contact with each other. In other words, the cutting tool T and the two spring pins P1 and P2 come into contact with each other within a range not exceeding (DL) / 2 even if the cutting tool T oscillates. Therefore, in the first embodiment, it is determined whether or not the cutting tool T is in contact with the two spring pins P1 and P2 when the cutting tool T rotates around the axis (that is, the rotation axis rotates). Thus, it is detected whether the deflection of the cutting tool T exceeds (DL) / 2.
As is clear from the above, it is determined whether the runout of the cutting tool T exceeds the runout allowable value Pb by determining the interval L between the spring pins P1 and P2 based on the runout allowable value Pb of the cutting tool T. It is possible to do. Specifically, it is obtained by solving Pb = (DL) / 2. That is, the interval L between the spring pins P1 and P2 is D (diameter of the cutting tool T) −2 × Pb (permissible runout).
The allowable runout value Pb can be appropriately determined by a designer, and can be determined based on, for example, a processing tolerance required for a workpiece processed by the cutting tool T.
[0016]
Whether or not the cutting tool T is in contact with the spring pins P1 and P2 is detected based on whether or not electricity is supplied between the spring pins P1 and P2.
Specifically, a voltage V is applied to the spring pin P1 as shown in FIG. 2A, and the spring pin P2 is grounded as shown in FIG. 2B. As described above, the cutting tool T and the spring pins P1 and P2 of the first embodiment are formed of a conductor. Therefore, when the cutting tool T contacts the spring pins P1 and P2, the spring pin P1 is grounded via the cutting tool T, so that the voltage of the spring pin P1 becomes 0V. On the other hand, if the cutting tool T is not in contact with the spring pins P1 and P2, the spring pin P1 is not grounded. Therefore, it is possible to detect whether the cutting tool T is in contact with the spring pins P1 and P2 based on the voltage of the spring pin P1. The detection of whether or not the current flows between the spring pins P1 and P2 can be performed by detecting whether or not a current has flowed between the spring pins P1 and P2 in addition to monitoring the voltage of the spring pin P1. it can.
FIGS. 2C and 2D illustrate voltage changes of the spring pin P1 when the cutting tool T makes one rotation around the axis. When the voltage changes as shown in FIG. 2C, it can be determined that the cutting tool T and the spring pins P1 and P2 are always in contact while the cutting tool T rotates around the axis. When the voltage changes as shown in FIG. 2D, it is determined that the cutting tool T and the spring pins P1 and P2 are temporarily in a non-contact state while the cutting tool T rotates around the axis. be able to.
[0017]
Note that the direction in which the cutting tool T swings changes according to the state of attachment of the cutting tool T to the rotating shaft. FIG. 3 schematically shows the relationship between the deflection direction of the cutting tool T and the processing surface of the workpiece. In FIG. 3, a cutting tool T is constituted by a main body M and a blade B which is in contact with a workpiece.
FIG. 3A shows a state in which no run-out has occurred in the cutting tool T. In a state in which no run-out has occurred in the cutting tool T, the axis of the cutting tool T coincides with the rotation axis of the rotating shaft. Accordingly, the cutting edge trajectory D is a circle centered on the axis of the cutting tool T, and the distance between the processing surface of the workpiece and the rotation axis of the rotating shaft (the axis of the cutting tool T) is determined from the axis of the cutting tool T. This corresponds to the distance to the tip of the blade B. Therefore, the workpiece is cut accurately.
FIG. 3B shows a state in which the cutting tool T swings in the tooth tip direction. In the figure, a solid line indicates a state where the cutting tool T does not swing, and a two-dot chain line indicates a state where the cutting tool T swings in the direction of the cutting edge. In the state shown in FIG. 3B, the axis of the cutting tool T is shifted in the direction of the cutting edge with respect to the rotation axis of the rotation shaft. Since the cutting edge locus is a circle centered on the rotation axis of the rotation axis, the distance between the processing surface of the workpiece and the rotation axis of the rotation axis coincides with the distance from the axis of the cutting tool T to the tip of the blade B. Disappears. Therefore, the machined surface S1 when there is no runout is different from the machined surface S2 when there is runout, and the workpiece is not cut accurately.
FIG. 3C shows a state in which the cutting tool T oscillates in a direction orthogonal to the tooth tip direction. In the drawing, a solid line indicates a state in which the cutting tool T does not swing, and a two-dot chain line indicates a state in which the cutting tool T swings in a direction orthogonal to the cutting edge direction. In the state shown in FIG. 3C, the axis of the cutting tool T is shifted in a direction orthogonal to the direction of the cutting edge with respect to the rotation axis of the rotation shaft. The cutting edge trajectory is a circle centered on the rotation axis of the rotating shaft (that is, a circle whose radius is the distance from the rotating axis to the cutting edge). Is approximately equal to the distance from the axis of the cutting tool T to the tip of the blade B. Therefore, the processing surface S3 when there is a runout substantially matches the case where there is no runout, and the workpiece is cut almost accurately.
[0018]
As is clear from the above, when the cutting tool T oscillates in the direction of the cutting edge, the machining accuracy of the workpiece is greatly affected. Even when the cutting tool T oscillates in a direction perpendicular to the direction of the cutting edge, the processing accuracy of the workpiece is reduced. Does not affect much. Therefore, in order to evaluate the run-out of the cutting tool T from the viewpoint of machining accuracy, it is preferable to detect only the run-out of the cutting tool T in the cutting edge direction.
In order to detect only run-out in the direction of the cutting edge, for example, it is preferable that the cutting tool T has a structure as shown in FIG. In the cutting tool T shown in FIG. 4, the insulator 12 is arranged on a part of the outer periphery, and only the outer periphery 14a, 14b in the direction of the cutting edge is not insulated. Therefore, only when the outer circumferences 14a and 14b in the blade edge direction come into contact with the spring pins P1 and P2, the spring pin P1 conducts electricity with the spring pin P2 via the conductive portion 10 of the cutting tool T. This makes it possible to detect only the runout of the cutting tool T in the direction of the cutting edge.
FIG. 5 shows a change with time of the voltage of the spring pin P1 when a run-out (run-out is within an allowable value) of the cutting tool is detected using the cutting tool shown in FIG. The cutting tool T is energized only when it comes into contact with the spring pins P1 and P2 at the outer circumferences 14a and 14b in the direction of the cutting edge. The voltage of P1 is 0V. Therefore, if a signal as shown in FIG. 5 is detected, it can be determined that the run-out of the cutting tool T in the cutting edge direction is within the allowable value.
[0019]
Further, when the detection accuracy of the above-described detection device is more required, it is necessary to accurately position the rotation axis of the rotation shaft on which the cutting tool T is mounted on the center lines of the spring pins P1 and P2. For this purpose, as shown in FIG. 6, it is preferable to move the cutting tool so that the rotation axis of the rotation shaft moves on an inclined line inclined with respect to the spring pins P1 and P2. That is, if the positioning accuracy of the rotating shaft is low, the locus of the rotating axis of the rotating shaft varies. However, since the locus of the rotation axis of the rotating shaft is inclined with respect to the spring pins P1 and P2, the locus of the rotating axis of the rotating shaft always intersects with the center lines of the spring pins P1 and P2. For this reason, the rotation axis of the rotating shaft can be passed on the center line of the spring pins P1 and P2 by appropriately determining the inclination angle with respect to the spring pins P1 and P2.
In the case where the rotation axis of the rotation shaft is inclined and moved to the spring pins P1 and P2, it is not always necessary to specify which position during the movement is on the center line of the spring pins P1 and P2. That is, the presence or absence of contact with the spring pins P1 and P2 when the cutting tool T makes one rotation around the axis while moving the rotation axis of the rotation axis is detected, and the cutting tool T is moved at any point on the movement locus. If the run-out is within the allowable range, it is determined that the run-out of the cutting tool is within the allowable range. If the run-out of the cutting tool T exceeds the allowable range at all points on the movement path, the run-out of the cutting tool T is allowed. What is necessary is just to determine that it exceeds the value.
[0020]
Second Embodiment A shake detection device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 7 shows the principle of detecting the run-out of the cutting tool by the run-out detection device of the second embodiment.
As shown in FIG. 7, unlike the first embodiment, the shake detection device of the second embodiment includes only one spring pin P3. The spring pin P3 is also similar to the spring pins P1 and P2 of the first embodiment in that one end A3 of the spring pin P3 is fixed, and that the spring pin P3 is formed of an elastically deformable and conductive material. It is.
[0021]
In order to detect the run-out of the cutting tool T using the spring pin P3, as shown in FIG. 7A, the rotation axis (that is, the rotation axis of the rotation axis) is shifted from the reference position by the distance L1 in the direction of the spring pin P3. The cutting tool T is moved (FIG. 7A shows a case where the rotation axis of the rotation shaft coincides with the rotation axis C of the cutting tool T). As shown in FIGS. 7B and 7C, the distance L2 between the reference position and the spring pin P3 is set in advance. Therefore, when the rotation axis moves by the distance L1 from the reference position in the direction of the spring pin P3, the distance between the rotation axis of the rotation axis and the spring pin P3 becomes L2-L1. Therefore, by appropriately setting the distances L2 and L1, it is possible to detect the run-out of the cutting tool T.
[0022]
For example, L2-L1 is a value obtained by subtracting the run-out allowable value Pb from the radius D / 2 of the cutting tool T (that is, L2-L1 = D / 2-Pb). FIG. 7B shows the relationship between the cutting tool T and the spring pin P3 when the cutting tool T has runout in such a case, and shows the relationship between the cutting tool T and the spring pin P3 when the cutting tool T has no runout. Is shown in FIG. 7 (c).
In FIG. 7B, since the run-out occurs in the cutting tool T, the distance between the axis C of the cutting tool T and the reference position is not L1, but L3 (<L1). As is clear from the drawing, when L2−L3> D / 2, the cutting tool T and the spring pin P3 do not come into contact with each other. Here, since the run-out H of the cutting tool is L1-L3, the above equation is L2- (L1-H)> D / 2.
H> D / 2− (L2−L1) = Pb
Accordingly, when the runout H of the cutting tool T exceeds the runout allowable value Pb, the cutting tool T does not come into contact with the spring pin P3. Conversely, if the runout H of the cutting tool T is within the runout allowable value Pb, the cutting tool T and the spring pin P3 come into contact as shown in FIG. 7C. Therefore, it is possible to determine whether the runout H of the cutting tool T is within the runout allowable value Pb by setting L2-L1 to a value obtained by subtracting the runout allowable value Pb from the radius D / 2 of the cutting tool T. Become.
[0023]
Whether the cutting tool T is in contact with the spring pin P3 can be detected, for example, based on whether the spring pin P3 and the cutting tool T are energized. Specifically, the voltage V is applied to the spring pin P3, and the cutting tool T is grounded. When the cutting tool T contacts the spring pin P3, the spring pin P3 is set via the cutting tool T, and the voltage of the spring pin P3 becomes 0V. Therefore, whether the cutting tool T and the spring pin P3 are in contact with each other can be detected based on the voltage of the spring pin P3.
[0024]
Note that the detection device according to the second embodiment can be used in various modes other than the above-described usage method.
For example, the distance (L2-L1) from the rotation axis to the spring pin when the rotation axis is positioned may be a value obtained by adding the run-out allowable value Pb to the radius D / 2 of the cutting tool T (that is, L2-L1 = D / 2 + Pb). In this case, if the runout of the cutting tool does not exceed the allowable value Pb, the cutting tool does not contact the spring pin P3 as shown in FIG. 8A. On the other hand, when the run-out of the cutting tool exceeds the allowable value Pb, the cutting tool trajectory becomes large as shown in FIG. 8B, and the cutting tool comes into contact with the spring pin P3. Therefore, as in the case described above, by detecting the presence or absence of contact between the spring pin P and the cutting tool T, it is possible to determine whether or not the runout of the cutting tool exceeds an allowable value.
Alternatively, it may be detected whether or not the cutting tool T and the spring pin P3 are in contact with each other while moving the rotation axis of the rotating shaft so as to gradually approach the spring pin P3. In this case, first, the distance Ls between the rotation axis of the rotation shaft and the spring pin P3 when the cutting tool T and the spring pin P3 start to contact is determined. That is, the distance Ls between the rotation axis of the rotating shaft and the spring pin P3 when the cutting tool T comes into contact with the spring pin P3 only when the cutting tool T swings most toward the spring pin P3 is determined.
Next, the distance Lf between the rotation axis of the rotating shaft and the spring pin P3 when the cutting tool T and the spring pin P3 come into contact with each other during one rotation of the cutting tool T is determined. That is, the distance Lf between the rotation axis of the rotating shaft and the spring pin P3 when the cutting tool T comes into contact with the spring pin P3 even when the cutting tool T touches the opposite side of the spring pin P3 most is obtained. When these two distances Ls and Lf are obtained, the runout amount H of the cutting tool T becomes the difference (Ls-Lf) between them.
Also in the second embodiment, as in the first embodiment, by using the cutting tool shown in FIG. 4, it is also possible to detect only runout of the cutting tool in a predetermined direction.
[0025]
Next, a description will be given of a processing apparatus according to a first embodiment provided with the detection apparatus according to the first embodiment. FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the processing apparatus according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 9, the processing apparatus includes a processing unit 40 that rotationally drives the cutting tool 42, a detection device 30 that detects a run-out of the cutting tool 42, and a holding unit (not shown) that holds the workpiece. ing.
A spindle motor 22 (not shown in FIG. 9; however, shown in FIG. 11) is accommodated in a casing 41 of the processing unit 40. A spindle 43 is connected to the output shaft of the spindle motor 22. The spindle 43 is rotatably supported by the casing 41, and rotates when the spindle motor 22 rotates. A fitting hole (not shown) is formed at the tip of the spindle 43. The base (formed in a tapered shape) of the cutting tool 42 is fitted into the fitting hole. Therefore, when the spindle 43 rotates, the cutting tool 42 also rotates. At the tip of the cutting tool 42, a blade that is in contact with the workpiece is provided. The cutting tool 42 is made of a metal material, and an insulator as shown in FIG.
The processing unit 40 can be moved in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction by a moving mechanism (a ball screw, a servomotor, or the like) not shown. The movement of the processing unit 40 in the X-axis direction is performed by an X-axis motor 24 (not shown in FIG. 9; however, shown in FIG. 11), and the movement in the Y-axis direction is performed by a Y-axis motor 26 (not shown in FIG. 9; The movement in the Z-axis direction is performed by a Z-axis motor 28 (not shown in FIG. 9; however, shown in FIG. 11).
[0026]
A gantry 44 is erected on the cutting tool 42 side of the processing unit 40 described above, and the detection device 30 is arranged on the gantry 44. FIG. 10 shows the detection device 30 in an enlarged manner.
As shown in FIG. 10, the detection device 30 has a frame 32. A spring pin 36 is erected downward on the upper frame of the frame 32. The fixed end of the spring pin 36 is an energization terminal 37. An insulating collar 38 is provided around the energizing terminal 37 to insulate the spring pin 36 from the frame 32. The power supply terminal 37 is grounded.
On the lower frame of the frame 32, a spring pin 34 is erected upward. Similarly to the above-described spring pin 36, the fixed end of the spring pin 34 is a current-carrying terminal 33, around which an insulating collar 35 is disposed. A predetermined voltage V is applied to the energizing terminal 33.
The spring pins 34 and 36 are formed of an elastically deformable conductive material.
[0027]
As is clear from FIG. 10, the spring pin 34 and the spring pin 36 are arranged in parallel. The distance L between the spring pin 34 and the spring pin 36 is a value obtained by subtracting twice the allowable runout value Pb from the outer diameter D of the cutting tool 42 (that is, L = D−2 × Pb). Further, the spring pins 34 and 36 are arranged at an angle θ with respect to the Y axis of the processing unit 40. Therefore, when the processing unit 40 is moved in the Y-axis direction, its trajectory is inclined with respect to the spring pins 34 and 36.
Further, the detection device 30 is disposed so as to face the spindle 43. That is, the rotation axis of the spindle 43 is orthogonal to the plane including the spring pins 34 and the spring pins 36. Therefore, the cutting tool 42 attached to the spindle 43 is also substantially perpendicular to the plane including the spring pins 34 and 36. Although the axis of the cutting tool 42 and the axis of the spindle 43 are slightly shifted depending on the state of attachment of the cutting tool 42 to the spindle 43, the difference is very small. , 36 are substantially perpendicular to the plane.
[0028]
FIG. 11 shows a control configuration of the above-described processing apparatus. As shown in FIG. 11, a control unit 20 provided in the processing apparatus includes a spindle motor 22 for driving a spindle 43 to rotate, and an X-axis motor 24 for moving the processing unit 40 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. , Y-axis motor 26 and Z-axis motor 28 are connected. The control unit 20 controls the spindle motor 22 so that the number of rotations of the spindle 43 becomes a predetermined number of rotations, and moves the X-axis so that the processing unit 40 (that is, the cutting tool 42 attached to the spindle 43) is at a predetermined position. The motor 24, the Y-axis motor 26, and the Z-axis motor 28 are controlled.
In addition, the control unit 20 is connected to an energizing terminal 33 of a spring pin 34 of the detection device 30. Therefore, an electric signal from the power supply terminal 33 is always input to the control unit 20, and the presence or absence of contact between the cutting tool 42 and the spring pins 34 and 36 is determined based on the voltage of the input electric signal.
[0029]
Next, processing performed by the control unit 20 when processing a workpiece in the processing apparatus configured as described above will be described.
FIG. 12 shows a flowchart of the processing performed by the control unit 20. As shown in FIG. 12, the control unit 20 first determines whether or not the cutting tool 42 has been replaced (step S10). That is, it is determined whether the cutting tool 42 has been replaced between the end of the immediately preceding machining process and the start of the current machining process.
If the cutting tool 42 has not been replaced (NO in step S10), the process proceeds to step S16, where a predetermined cutting process is performed on the workpiece. On the other hand, if the cutting tool 42 has been replaced (YES in step S10), the process proceeds to step S12, in which a runout amount detection process is performed to determine whether the runout of the cutting tool 42 is within the runout allowable value Pb.
[0030]
The shake amount detection processing will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 13, in the shake amount detection processing, first, the spindle motor 22 is rotated to rotate the spindle 43 at a predetermined rotation speed (S20).
Next, the cutting tool 43 is positioned so that it passes between the spring pins 34 and 36, and the rotation axis of the spindle 43 is at the first position (shown in FIG. 10) (step S22). Specifically, as shown in FIG. 9B, first, the X-axis motor 24 and the Y-axis motor 26 are driven to move the processing unit 40 in the X-axis direction and the Y-axis direction. Next, the processing unit 40 is moved in the Z-axis direction by driving the Z-axis motor 28. The amount of movement of the processing unit 40 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions is determined and programmed from this positional relationship because the origin position of the processing unit 40 and the installation position of the detection device 30 are known in advance. I have.
In step S24, the processing unit 40 (that is, the rotation axis of the spindle 43) is moved at a predetermined speed in the Y-axis direction by driving the Y-axis motor 26. At this time, the spindle motor 22 remains driven to rotate, and the spindle 43 and the cutting tool 42 are rotated.
When the movement of the machining unit 40 in the Y-axis direction is started in step S24, it is determined whether or not the deflection of the cutting tool 42 in the blade edge direction is an allowable value (that is, the cutting tool 42 and the spring pins 34 and 36 come into contact with each other in a predetermined manner). Is determined (step S26). Whether or not the runout of the cutting tool 42 in the blade edge direction is an allowable value is determined by the method described above. That is, when the voltage of the spring pin 34 changes as shown in FIG. 5 while the cutting tool 42 makes one rotation, it is determined that the run-out of the cutting tool 42 in the cutting edge direction is within an allowable value. During the detection as to whether or not the cutting tool 42 and the spring pins 34 and 36 are in contact with each other, the movement of the processing unit 40 can be stopped, but the movement of the processing unit 40 can be stopped. You may go. That is, when the rotation speed of the spindle 43 is high, the amount by which the processing unit 40 moves during one rotation of the spindle 43 becomes negligibly small. Accordingly, high detection accuracy can be maintained even when the cutting tool 42 and the spring pins 34 and 36 are detected while the processing unit 40 is being moved.
If the run-out of the cutting tool 42 in the direction of the cutting edge is within the allowable value (YES in step S26), it is determined that the run-out of the cutting tool 42 is within the allowable value (step S32), and the run-out detection process ends.
On the other hand, if the run-out of the cutting tool 42 in the blade edge direction exceeds the allowable value [YES in step S26], it is further determined whether or not the rotation axis of the spindle 43 has moved to the second position (shown in FIG. 10). (Step S28). If the rotation axis of the spindle 43 has not moved to the second position [NO in step S28], the process returns to step S24 and repeats the processing from step S24. Therefore, the determination in step S26 is repeatedly performed while moving the rotation axis of the spindle 43 in the Y-axis direction. Conversely, if the rotation axis of the spindle 43 has moved to the second position [YES in step S28], it is determined that the run-out of the cutting tool 42 exceeds the allowable value (step S30), and the run-out detection process ends. .
Therefore, it is determined that the runout of the cutting tool 42 exceeds the allowable value only when the runout of the cutting tool 42 exceeds the allowable value at any position while the rotation axis of the spindle 43 moves from the first position to the second position. Is done. As is clear from FIG. 10, the locus of the rotation axis of the spindle 43 (a straight line connecting the first position and the second position) intersects the center lines of the spring pins 34 and 36. For this reason, by making a determination using the above method, it is determined whether or not the touch of the cutting tool 42 is within an allowable value at a position where the rotation axis of the spindle 43 is on the center line of the spring pins 34 and 36. . Therefore, even when the positioning of the spindle 43 in the X-axis direction (that is, the positioning of the processing unit 40 in the X-axis direction) includes an error due to thermal displacement or mechanical play, the rotation axis of the spindle 43 is not 36 can be passed through the center line. Therefore, the run-out of the cutting tool 42 can be accurately detected.
[0031]
When the run-out detection process is completed, the process returns to step S14 in FIG. 12 to determine whether the run-out of the cutting tool 42 is within an allowable value. If the run-out of the cutting tool 42 is within the allowable value (YES in step S14), the workpiece is cut (step S16).
Conversely, if the run-out of the cutting tool 42 exceeds the allowable value (NO in step S14), the lamp is turned on (S18), and the process ends. Therefore, unless the operator performs processing such as removing foreign matter from the base of the cutting tool 42 and / or the fitting hole of the spindle 43, the workpiece is not cut. Since the cutting is performed only when the deflection of the cutting tool 42 is within the allowable value, the workpiece can be machined with high accuracy.
[0032]
Second Example Next, a processing apparatus according to a second example including the detection device according to the above-described second embodiment will be described. FIG. 14 is a diagram showing a schematic configuration of a processing apparatus according to the second embodiment.
As is clear from FIG. 14, the processing apparatus according to the second embodiment is configured substantially in the same manner as the first embodiment, and only the detection device 50 is different from that of the first embodiment. Hereinafter, only the differences from the first embodiment will be described, and the description of the same portions as the first embodiment will be omitted.
[0033]
FIG. 15 shows a detection device 50 according to the second embodiment. As is clear from FIG. 15, in the second embodiment, only one spring pin 54 stands on the frame 52. The fixed end of the spring pin 54 is an energizing terminal 56, and an insulating collar 58 is arranged around the energizing terminal 56. A predetermined voltage is applied to the power supply terminal 56, and the power supply terminal 56 is connected to the control unit. The cutting tool 42 is grounded.
As shown in FIG. 15, the spring pins 54 are disposed so as to be parallel to the Y-axis direction of the processing unit 40. Therefore, by controlling the position of the processing unit 40 in the X-axis direction, the distance from the rotation axis of the spindle 43 to the spring pin 54 can be controlled.
[0034]
The processing of cutting a workpiece using the processing apparatus according to the second embodiment is performed in substantially the same manner as in the first embodiment, and only the procedure for simply detecting the runout of the cutting tool 42 is different. The procedure for detecting the runout of the cutting tool 42 using the detection device 50 (ie, the procedure for determining whether the runout of the cutting tool 42 is within the allowable value Pb) has already been described with reference to FIG. This is described using (c). Therefore, a detailed description thereof is omitted here, and instead, various measurement processes that can be performed using the detection device 50 will be described.
[0035]
(1) Processing for measuring runout amount of cutting tool 42
A procedure for measuring the runout of the cutting tool 42 will be described. First, a procedure for measuring the runout amount of the entire circumference of the cutting tool 42 will be described with reference to FIG. In addition, in order to measure the runout amount of the entire circumference of the cutting tool 42, a cutting tool 42 having no insulator disposed on the outer circumference is used.
In order to measure the amount of run-out of the cutting tool 42, the X-axis motor 24 is driven to bring the processing unit 40 (the rotation axis of the spindle 43) closer to the spring pin 54 at a predetermined speed. When the spindle 43 is moved toward the spring pin 54, the cutting tool 42 attached to the spindle 43 also approaches the spring pin 54. For this reason, the cutting tool 42 and the spring pin 54 start contacting from the state where the cutting tool 42 and the spring pin 54 do not contact (the state of FIG. 16A) (FIG. 16 ( b)), and finally the cutting tool 42 and the spring pin 54 are always in contact (the state of FIG. 16C).
Here, the state shown in FIG. 16 (b) is a state where the cutting tool 42 and the spring pin 54 are in contact only when the cutting tool 42 oscillates most toward the spring pin 54, and the state shown in FIG. 16 (c). Is a state where the cutting tool 42 and the spring pin 54 are in contact with each other even when the cutting tool 42 swings to the side opposite to the spring pin 54 most. Therefore, the control unit 20 can calculate the run-out amount of the cutting tool 42 by subtracting the position of the spindle 43 in the state shown in FIG. 16C from the position of the spindle 43 in the state shown in FIG.
Note that whether the cutting tool 42 and the spring pin 54 are in the state shown in FIG. 16B or 16C can be determined by the voltage value of the spring pin 54. That is, when the state shown in FIG. 16B is reached, the spring pin 54 is energized instantaneously while the cutting tool 42 makes one rotation. Therefore, the voltage change is as shown on the right side of FIG. Therefore, the control unit 20 monitors the voltage of the spring pin 54 and stores the position of the spindle 43 when such a voltage change occurs. When the state shown in FIG. 16C is reached, the spring pin 54 and the cutting tool 42 are always in contact with each other while the cutting tool 42 makes one rotation. Therefore, the voltage change of the spring pin 54 is as shown on the right side of FIG. Therefore, the control unit 20 stores the position of the spindle 43 when the voltage change of the spring pin 54 always starts to be 0V.
[0036]
When measuring the amount of run-out of the cutting tool 42 in a specific direction, the cutting tool 42 having an insulator disposed on its outer periphery as shown in FIG. 4 is used. Also in this case, the spindle 43 is approached toward the spring pin 54, and the position of the spindle 43 when only one of the non-insulating portions 42a comes into contact (the state shown in FIG. 17A) is obtained. The position of the spindle when the insulating portions 42a and 42b come into contact with each other (the state shown in FIG. 17B) is obtained. When the positions of the two are determined, the difference is calculated, and the amount of runout of the cutting tool 42 in a specific direction is measured.
[0037]
(2) Processing for measuring the runout direction of the cutting tool 42
In order to measure the run-out direction of the cutting tool, for example, a cutting tool 100 as shown in FIG. As shown in FIG. 18A, a contact portion (for example, a tool holder) of the cutting tool 100 with the spring pin 54 has a multilayer structure. That is, the high conductive layers 106a and 106b having a low electric resistance value, the low conductive layer 102 having a high electric resistance value disposed between the two high conductive layers 106a and 106b, and the low conductive layer 102 and the two high conductive layers It is composed of insulating layers 104a and 104b that insulate the layers 106a and 106b. Therefore, when the high conductive layer 106a or 106b makes contact with the spring pin 54, the current value of the current flowing from the spring pin 54 to the cutting tool 100 becomes high, while when the low conductive layer 102 makes contact with the spring pin 54, the spring The current value of the current flowing from the pin 54 to the cutting tool 100 decreases. Thus, it can be determined which part (high conductive layer, low conductive layer) of the cutting tool 100 is in contact with the spring pin 54.
When detecting the run-out direction using the cutting tool 100, first, the X-axis motor 24 is driven to move the processing unit 40 (the rotation axis of the spindle 43) toward the spring pin 54 at a predetermined speed. When the processing unit 40 is moved, the cutting tool 100 also approaches the spring pin 54. Therefore, the contact time between the cutting tool 100 and the spring pin 54 gradually increases with the movement of the processing unit 40, and finally the connection is always established. Here, the time when the cutting tool 100 and the spring pin 54 come into contact with each other at all times is the time when the cutting tool 100 swings most in the direction away from the spring pin 54. For this reason, the contact portion with the spring pin when the two are always in contact with each other is in the runout direction of the cutting tool 100.
Therefore, in order to determine the deflection direction of the cutting tool 100, the value of the current flowing from the spring pin 54 to the cutting tool 100 is monitored. The timing at which the two pins always start contacting (point A in FIG. 18B) and the timing at which the low conductive layer 102 first contacts the spring pin 54 after starting the constant contacting (point A in FIG. 18B). A time difference t1 from the point B) is obtained. Further, a time t required for the cutting tool 100 to make one rotation (time from the point B to the point C in FIG. 18B) is obtained. When these are known, the deflection direction can be determined to be a direction shifted from the low conductive layer 102 by (t1 / t) × 360 °.
[0038]
As described above, some preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but these are merely examples, and the present invention can be implemented in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art. it can.
In each of the above-described embodiments, whether or not the spring pin and the cutting tool have contacted is determined based on whether or not the spring pin and the cutting tool are energized. However, the determination of the presence or absence of contact between the spring pin and the cutting tool is not limited to the above-described method based on the presence or absence of energization, and various methods can be employed. For example, the contact between the spring pin and the cutting tool may be determined by detecting the presence or absence of the vibration of the spring pin. That is, when the spring pin is vibrating, it is determined that it is in contact, and when the spring pin is not vibrating, it is determined that it is not in contact. Further, the contact between the spring pin and the cutting tool may be determined by detecting whether or not the spring pin is bent. That is, if the spring pin is bent, it is determined that the spring pin is in contact, and if the spring pin is not bent, it is determined that it is not in contact. Whether or not the spring pin is bent can be detected by attaching a strain gauge or the like to the spring pin. Further, the contact between the spring pin and the cutting tool may be determined by detecting the presence or absence of the contact noise between the spring pin and the cutting tool. When the contact sound is detected, it is determined that the spring pin and the cutting tool are in contact, and when the contact sound is not detected, it is determined that the spring pin and the cutting tool are not in contact. The contact sound can be detected by a microphone or the like. Further, both the detection device 30 of the first embodiment and the detection device 50 of the second embodiment described above may be provided in the processing device. In this case, for example, first, the deflection amount of the cutting tool is detected by the detection device 50 of the second embodiment. If the measured runout exceeds the allowable value, a warning is issued so that the mounting failure of the cutting tool is eliminated. If the runout of the cutting tool is within the allowable value, the detection device 30 of the first embodiment again accurately detects whether the runout of the cutting tool is within the allowable value. With such a configuration, it is possible to prevent a situation in which the two spring pins are damaged by inserting a cutting tool having a large runout between the two spring pins.
Further, as shown in FIG. 19, one spring pin may be erected in a position in which the swing allowable value Pb is further considered by α in front of the two spring pins of the detection device 30 (spindle side). good. By detecting the amount of run-out by using one spring pin that contacts in advance, it is possible to prevent the two spring pins of the detection device 30 from being damaged.
The technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical utility independently or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Further, the technology exemplified in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a principle of detecting runout of a cutting tool by a detection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a voltage change of a spring pin in the detection device according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining the deflection direction of a cutting tool and the effect on a machined surface.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a cutting tool for detecting run-out of the cutting tool in a specific direction.
FIG. 5 is a diagram showing a voltage change of a spring pin when the cutting tool shown in FIG. 4 comes into contact with the spring pin.
FIG. 6 is a diagram showing a locus of a rotary shaft to which the cutting tool of the first embodiment is attached and a positional relationship between spring pins P1 and P2.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example for detecting runout of a cutting tool by a detection device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing another example for detecting runout of a cutting tool by the detection device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view showing a schematic configuration of a processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a mechanical configuration of a detection device provided in the processing device of the first embodiment.
FIG. 11 is a block diagram illustrating a control configuration of the processing apparatus according to the first embodiment.
FIG. 12 is a flowchart when cutting is performed by the processing apparatus of the first embodiment.
FIG. 13 is a flowchart of a shake amount detection process.
FIG. 14 is a view showing a schematic configuration of a processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a diagram showing a mechanical configuration of a detection device provided in the processing device of the second embodiment.
FIG. 16 is a diagram for explaining a procedure for measuring a runout amount (all around) of a cutting tool using the processing apparatus of the second embodiment.
FIG. 17 is a diagram for explaining a procedure for measuring a runout amount (specific direction) of a cutting tool using the processing apparatus of the second embodiment.
FIG. 18 is a view for explaining a procedure for measuring a run-out direction of a cutting tool using the processing apparatus of the second embodiment.
FIG. 19 is a diagram for explaining the configuration of another detection device.
[Explanation of symbols]
T ・ ・ Cutting tool
P1 spring pin
P2 ・ Spring pin
20 Control unit
22 ・ ・ Spindle motor
24 ... X-axis motor
26..Y-axis motor
28 ・ ・ Z axis motor
30 ・ ・ Detection device
40 ・ ・ Processing unit

Claims (9)

回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する装置であって、
弾性変形可能な第1の接触片と、
第1の接触片に対し平行で、かつ、切削工具の外径から所定値を減算した値だけ離れた位置に配置された弾性変形可能な第2の接触片と、
切削工具が2つの接触片の間を通って2つの接触片を含む平面に略直交し、かつ、前記回転軸の回転軸線が2つの接触片の中心線上となるよう切削工具を位置決めする手段と、
切削工具が軸線周りに回転するときに、切削工具の外周が2つの接触片に接触しているか否かを検出する手段と、を有する切削工具の振れ検出装置。
An apparatus for detecting run-out of a rotating cutting tool attached to a rotating shaft,
An elastically deformable first contact piece;
An elastically deformable second contact piece disposed parallel to the first contact piece and at a position separated by a value obtained by subtracting a predetermined value from the outer diameter of the cutting tool;
Means for positioning the cutting tool such that the cutting tool passes between the two contact pieces and is substantially perpendicular to a plane including the two contact pieces, and the rotation axis of the rotation axis is on the center line of the two contact pieces; ,
Means for detecting whether or not the outer periphery of the cutting tool is in contact with the two contact pieces when the cutting tool rotates about the axis.
切削工具と2つの接触片は導電体で形成され、2つの接触片の一方には所定の電圧が印可される一方で他方は接地され、前記検出手段は2つの接触片が通電しているか否かを検出することを特徴とする請求項1に記載の切削工具の振れ検出装置。The cutting tool and the two contact pieces are formed of a conductor, and one of the two contact pieces is applied with a predetermined voltage while the other is grounded, and the detecting means determines whether the two contact pieces are energized. The run-out detecting device for a cutting tool according to claim 1, wherein the detection is performed. 切削工具の外周面は、その振れ検出方向に設定された所定の角度範囲以外は絶縁されていることを特徴とする請求項2に記載の切削工具の振れ検出装置。The run-out detecting device for a cutting tool according to claim 2, wherein an outer peripheral surface of the cutting tool is insulated except for a predetermined angle range set in the run-out detection direction. 2つの接触片の間隔は切削工具の外径から振れ許容値の2倍を減算した距離とされ、前記位置決め手段により位置決めされた切削工具が軸線周りに少なくとも1回転する間に前記検出手段によって検出される切削工具と2つの接触片との接触状態に基づいて切削工具の振れが振れ許容値を超えるか否かを判定する手段をさらに有する請求項1乃至3のいずれかに記載の切削工具の振れ検出装置。The interval between the two contact pieces is a distance obtained by subtracting twice the allowable run-out value from the outer diameter of the cutting tool, and is detected by the detecting means while the cutting tool positioned by the positioning means makes at least one rotation around the axis. The cutting tool according to any one of claims 1 to 3, further comprising: means for determining whether or not the run-out of the cutting tool exceeds a run-out tolerance based on a contact state between the cutting tool and the two contact pieces. A shake detection device. 前記位置決め手段は、2つの接触片を含む平面内において2つの接触片の中心線に対して交差する傾斜線上を前記回転軸の回転軸線が移動するよう切削工具を移動させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の切削工具の振れ検出装置。The said positioning means moves a cutting tool so that the rotation axis of the said rotating shaft may move on the inclined line which cross | intersects with the center line of two contact pieces in the plane containing two contact pieces. Item 5. The runout detection device for a cutting tool according to any one of Items 1 to 4. 回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する装置であって、
弾性変形可能な接触片と、
前記回転軸の回転軸線から接触片までの距離が所定値となるよう切削工具を位置決めする手段と、
切削工具が軸線周りに回転するときに、切削工具の外周が接触片に接触しているか否かを検出する手段と、を有する切削工具の振れ検出装置。
An apparatus for detecting run-out of a rotating cutting tool attached to a rotating shaft,
An elastically deformable contact piece;
Means for positioning the cutting tool such that the distance from the rotation axis of the rotation shaft to the contact piece is a predetermined value,
Means for detecting whether or not the outer periphery of the cutting tool is in contact with the contact piece when the cutting tool rotates about the axis.
切削工具と接触片が導電体で形成され、切削工具と接触片のいずれか一方には所定の電圧が印可される一方で他方は接地され、前記検出手段は切削工具と接触片とが通電したか否かを検出することを特徴とする請求項6に記載の切削工具の振れ検出装置。The cutting tool and the contact piece are formed of a conductor, and a predetermined voltage is applied to one of the cutting tool and the contact piece, while the other is grounded, and the detecting means is turned on by the cutting tool and the contact piece. The run-out detecting device for a cutting tool according to claim 6, wherein whether or not the run-out is detected is determined. 前記位置決め手段は、前記回転軸の回転軸線から接触片までの距離が切削工具の半径から振れ許容値を減算した距離となるよう切削工具を位置決めするものであって、その位置決め手段により位置決めされた切削工具が軸線周りに少なくとも1回転する間に前記検出手段によって検出される切削工具と接触片との接触状態に基づいて切削工具の振れが許容値内であるか否かを判定する手段をさらに有する請求項6又は7に記載の切削工具の振れ検出装置。The positioning means is for positioning the cutting tool so that the distance from the axis of rotation of the rotating shaft to the contact piece is a distance obtained by subtracting a run-out allowance from the radius of the cutting tool, and is positioned by the positioning means. Means for determining whether or not the run-out of the cutting tool is within an allowable value based on the contact state between the cutting tool and the contact piece detected by the detecting means during at least one rotation of the cutting tool around the axis. The deflection detecting device for a cutting tool according to claim 6 or 7, further comprising: 弾性変形可能な第1の接触片と、第1の接触片に対し平行で、かつ、切削工具の外径から所定値を減算した値だけ離れた位置に配置された弾性変形可能な第2の接触片とを用いて、回転軸に取付けられて回転する切削工具の振れを検出する方法であって、
切削工具が2つの接触片の間を通って2つの接触片を含む平面に略直交し、かつ、2つの接触片を含む平面内において2つの接触片の中心線に対して交差する傾斜線上の所定の位置に前記回転軸の回転軸線が位置するよう切削工具を位置決めする工程と、
その位置決めされた切削工具を軸線周りに少なくとも1回転させ、切削工具が1回転する間に切削工具の外周が2つの接触片に接触しているか否かを検出する工程とを有し、
前記位置決め工程を繰返し実行することで前記回転軸の回転軸線を前記傾斜線上で移動させ、位置決め工程により位置決めされた位置毎に前記検出工程を実行することを特徴とする切削工具の振れ検出方法。
An elastically deformable first contact piece, and an elastically deformable second contact piece disposed in a position parallel to the first contact piece and separated by a value obtained by subtracting a predetermined value from the outer diameter of the cutting tool. A method of detecting run-out of a rotating cutting tool attached to a rotating shaft using a contact piece,
The cutting tool passes between the two contact pieces and is substantially orthogonal to the plane including the two contact pieces, and on a slope line intersecting the center line of the two contact pieces in the plane including the two contact pieces. Positioning the cutting tool so that the rotation axis of the rotation shaft is located at a predetermined position,
Rotating the positioned cutting tool at least one rotation around the axis, and detecting whether the outer circumference of the cutting tool is in contact with the two contact pieces during one rotation of the cutting tool,
A run-out detection method for a cutting tool, wherein the positioning step is repeatedly performed to move a rotation axis of the rotary shaft on the inclined line, and the detection step is performed for each position determined by the positioning step.
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