JP2005161502A - Tool holder selecting method, tool holder selection device and recording medium - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool holder selecting method, a tool holder selection device, and a recording medium, which use a computer easily providing a value of rigidity (flexibility of a tool head end) of a combined device of various shrinkage tool holders and tools. <P>SOLUTION: This is a method to provide flexibility S' at the time when a specified load works on the head end of the tool 5 on the shrinkage tool holder on which the tool 5 having a specified diameter D is mounted by specified protrusion quantity Lt. The flexibility S' of the tool head end is computed from each of data of a selected tool holder and tool, an ejecting quantity of the tool and a load applied on the head end of the tool by selecting the desired tool holder from the data including shapes and Young's moduli of a plurality of the tool holders, selecting the desired tool from the data including shapes and Young's moduli of a plurality of the tools and inputting the ejecting quantity of the tool in mounting the tool on the tool holder. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、工具ホルダ選択方法、選択装置及び記録媒体、特に、多数種類の焼きばめ工具ホルダと工具との組合せから最適な組合せを選択する方法、選択するための装置及び選択する処理を記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に関する。   The present invention records a tool holder selection method, a selection device and a recording medium, in particular, a method for selecting an optimum combination from a combination of various types of shrink-fitting tool holders and tools, a device for selection, and a selection process. The present invention relates to a computer-readable recording medium.

従来、金型のエンドミルによる直彫り加工では、例えば、図10に示すように、ワーク1の加工深さTが工具5の直径Dに対して4倍を超えるような深彫り加工では、工具5をホルダ6のチャック7から長く突き出すことにより、加工深さを満たすと共に、ワーク1に対するホルダ6(チャック7)の干渉も回避する必要があった。   Conventionally, in direct engraving using a die end mill, for example, as shown in FIG. 10, in deep engraving such that the machining depth T of the workpiece 1 exceeds four times the diameter D of the tool 5, the tool 5 It is necessary to extend the length from the chuck 7 of the holder 6 to satisfy the machining depth and to avoid interference of the holder 6 (chuck 7) with the workpiece 1.

しかしながら、工具5の突出し量Lが長くなると、工具5の相対的な剛性が低下することにより、加工精度の低下や加工時間の延長、工具寿命の短縮、さらには激しいビビリが発生して加工不能といった不具合が生じていた。加工における剛性は、図11に示すように、工具5の先端のたわみ量Sに相当し、従来のホルダ6は剛体とみなすことができるので、その剛性値は工具5自体のたわみ量を検討すればよい。   However, when the protruding amount L of the tool 5 is increased, the relative rigidity of the tool 5 is reduced, so that the machining accuracy is lowered, the machining time is extended, the tool life is shortened, and the tool is severely chattered. Such a problem occurred. As shown in FIG. 11, the rigidity in machining corresponds to the deflection amount S of the tip of the tool 5, and the conventional holder 6 can be regarded as a rigid body. Therefore, the rigidity value is determined by examining the deflection amount of the tool 5 itself. That's fine.

即ち、前記たわみ量とは、工具5の先端に一定の荷重(kg・f)を作用させた場合のたわみ量Sであり、一般的には、「工具の直径D」と「突出し量L÷直径D=L/D」に基づいて最適な加工条件(切込み量、回転数、送り速度等)を決定していた。このような加工条件の決定は、ワークの材質等を勘案して経験に基づいて行われており、作業者にとっては扱い慣れたものであった。   That is, the deflection amount is a deflection amount S when a constant load (kg · f) is applied to the tip of the tool 5, and is generally “tool diameter D” and “projection amount L ÷. Based on the “diameter D = L / D”, the optimum processing conditions (the amount of cutting, the number of revolutions, the feed speed, etc.) were determined. Such processing conditions are determined based on experience in consideration of the work material and the like, and are familiar to the operator.

ところで、近年では、非常にスリムな工具取付け部を備えた焼きばめ工具ホルダが開発提供されており、そのいくつかの種類を図1に示す。図2は、焼きばめ工具ホルダ10Aと工具5とマシニングセンタの主軸20の先端部とを分解して示す。   By the way, in recent years, shrink fit tool holders having a very slim tool mounting portion have been developed and provided, and several types thereof are shown in FIG. FIG. 2 is an exploded view of the shrink fit tool holder 10A, the tool 5, and the tip of the spindle 20 of the machining center.

これらの焼きばめ工具ホルダ10A,10B,10C等を用いれば、工具5の突出し量Ltを短くすることにより、ワーク1とホルダとの干渉を回避しながら剛性の低下を最小限に抑えることができる。工具取付け部(ホルダ部)12の剛性が工具5の剛性に加算されることになる。   By using these shrink-fit tool holders 10A, 10B, 10C, etc., by reducing the protruding amount Lt of the tool 5, it is possible to minimize the decrease in rigidity while avoiding the interference between the workpiece 1 and the holder. it can. The rigidity of the tool attachment part (holder part) 12 is added to the rigidity of the tool 5.

このような焼きばめ工具ホルダが普及すると、前記3条件(加工深さ、ホルダの干渉回避、剛性)が最適な条件になるように、工具ホルダの種類及び工具突出し量の選定を行うことが求められている。   When such shrink fit tool holders become widespread, it is possible to select the type of tool holder and the amount of tool protrusion so that the three conditions (processing depth, holder interference avoidance, rigidity) are the optimum conditions. It has been demanded.

しかしながら、加工深さと干渉回避の観点からはホルダの形状に基づいて的確な選定が可能であるが、最も剛性の高い選定という観点からは的確な選定を行うことが極めて煩雑なのが現状である。   However, from the viewpoint of machining depth and interference avoidance, it is possible to make an accurate selection based on the shape of the holder, but from the viewpoint of selecting the highest rigidity, it is extremely complicated to make an accurate selection.

焼きばめ工具ホルダは、図3に示すように、工具5の直径D、ホルダ部12の外径C及びホルダ有効深さMに応じて多数種類のものが存在する。また、工具5の突出し量Ltも必要に応じて調整可能である。以下、特定の焼きばめ工具ホルダと特定の工具とその突出し量との組合せをホルダ/工具アセンブリーと記す。   As shown in FIG. 3, there are many types of shrink-fit tool holders depending on the diameter D of the tool 5, the outer diameter C of the holder portion 12, and the holder effective depth M. Further, the protruding amount Lt of the tool 5 can be adjusted as necessary. Hereinafter, a combination of a specific shrink-fit tool holder, a specific tool, and a protruding amount thereof is referred to as a holder / tool assembly.

例えば、加工深さと干渉回避の観点から、多数種類のホルダ/工具アセンブリーのなかから図1に示す焼きばめ工具ホルダ10A,10B,10Cを選定したとしても、最も剛性の高い(たわみ量S’の小さい)ホルダ/工具アセンブリーはどれかということは、多量のデータに基づいてたわみ量を計算しなければならず、極めて煩雑であった。   For example, even if the shrink-fit tool holders 10A, 10B, and 10C shown in FIG. 1 are selected from many types of holders / tool assemblies from the viewpoint of machining depth and interference avoidance, the rigidity is the highest (deflection amount S ′). Which holder / tool assembly is (small) is very cumbersome because the amount of deflection must be calculated based on a large amount of data.

そこで、本発明の目的は、種々の焼きばめ工具ホルダと工具とを組み合わせたものの剛性値(たわみ量)を容易に入手できるコンピュータを用いた工具ホルダ選択方法及び工具ホルダ選択装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a tool holder selection method and a tool holder selection device using a computer that can easily obtain the rigidity value (deflection amount) of a combination of various shrink-fit tool holders and tools. It is in.

また、本発明の他の目的は、種々の焼きばめ工具ホルダと工具とを組み合わせたものの剛性値(たわみ量)を容易に入手できるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a computer-readable recording medium in which a program for easily obtaining the rigidity value (deflection amount) of a combination of various shrink-fitting tool holders and tools is recorded. is there.

以上の目的を達成するため、本発明に係るコンピュータを用いた工具ホルダ選択方法は、複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具ホルダを選択する工程と、複数の工具の形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具を選択する工程と、工具ホルダに工具を取り付ける際の工具の突出し量を入力する工程と、選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する工程とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a tool holder selection method using a computer according to the present invention includes a step of selecting a desired tool holder from data including shapes and Young's moduli of a plurality of tool holders, and a plurality of tools. Selecting a desired tool from the data including the shape and Young's modulus of the tool, inputting the protrusion amount of the tool when the tool is attached to the tool holder, each data of the selected tool holder and the tool, and the tool And a step of calculating the deflection amount of the tool tip from the amount of protrusion and the load applied to the tip of the tool.

本発明に係る工具ホルダ選択方法によれば、工具ホルダと工具の種類及び工具の突出し量を選択(入力)することにより、即ち、ホルダ/工具アセンブリーを指定することにより、自動的に工具先端のたわみ量が演算される。従って、確実かつ容易に剛性の高い好ましいホルダ/工具アセンブリーを選定することができ、適切な加工条件を設定することができる。   According to the tool holder selection method of the present invention, the tool tip, tool type, and tool protrusion amount are selected (input), that is, by specifying the holder / tool assembly, the tool tip is automatically selected. The amount of deflection is calculated. Therefore, a preferable holder / tool assembly having high rigidity can be selected reliably and easily, and appropriate machining conditions can be set.

本発明に係る工具ホルダの選択装置は、使用者によって選択されるべき複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含む工具ホルダデータ格納手段と、使用者によって選択されるべき複数の工具の形状及びヤング率を含む工具データ格納手段と、選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する演算手段とを備えたことを特徴とする。   A tool holder selection device according to the present invention includes a tool holder data storage means including shapes and Young's modulus of a plurality of tool holders to be selected by a user, and shapes and Young of a plurality of tools to be selected by a user. A tool data storage means including a ratio, and a calculation means for calculating a deflection amount of the tool tip from each data of the selected tool holder and tool, a tool protrusion amount and a load applied to the tool tip. To do.

前記工具ホルダ選択装置によれば、工具ホルダと工具の種類及び工具の突出し量を選択(入力)することにより、即ち、ホルダ/工具アセンブリーを指定することにより、自動的に工具先端のたわみ量が演算される。従って、確実かつ容易に剛性の高い好ましいホルダ/工具アセンブリーを選定することができ、適切な加工条件を設定することができる。   According to the tool holder selection device, by selecting (inputting) the tool holder, the type of the tool, and the protruding amount of the tool, that is, by specifying the holder / tool assembly, the deflection amount of the tool tip is automatically set. Calculated. Therefore, a preferable holder / tool assembly having high rigidity can be selected reliably and easily, and appropriate machining conditions can be set.

本発明に係る工具ホルダ選択装置において、工具ホルダデータ格納手段及び工具データ格納手段は、それらのデータの書き換え及び追加が可能であることが好ましい。必要なデータを適時更新していくことができる。   In the tool holder selection device according to the present invention, it is preferable that the tool holder data storage means and the tool data storage means can rewrite and add those data. Necessary data can be updated in a timely manner.

また、工具ホルダデータ格納手段及び工具データ格納手段は、それらを格納した記録媒体からデータの入力が可能であること、あるいは、インターネットを介してそれらのデータの入力が可能であれば、便利である。   The tool holder data storage means and the tool data storage means are convenient if the data can be input from the recording medium storing them, or if the data can be input via the Internet. .

本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体は、複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具ホルダを選択する処理と、複数の工具の形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具を選択する処理と、前記工具ホルダに前記工具を取り付ける際の工具の突出し量を入力する処理と、選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する処理と、演算された工具先端のたわみ量を画面上に表示する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする。   The computer-readable recording medium according to the present invention includes a process of selecting a desired tool holder from data including a plurality of tool holder shapes and Young's modulus, and data including a plurality of tool shapes and Young's modulus. A process of selecting a desired tool from the above, a process of inputting the protruding amount of the tool when the tool is attached to the tool holder, each data of the selected tool holder and the tool, the protruding amount of the tool and the tip of the tool A program for causing a computer to execute a process of calculating the deflection amount of the tool tip from the applied load and a process of displaying the calculated deflection amount of the tool tip on the screen is recorded.

本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体によれば、工具ホルダと工具の種類及び工具の突出し量を選択(入力)することにより、即ち、ホルダ/工具アセンブリーを指定することにより、自動的に工具先端のたわみ量が演算され、画面上に表示される。従って、確実かつ容易に剛性の高い好ましいホルダ/工具アセンブリーを選定することができ、適切な加工条件を設定することができる。   According to the computer-readable recording medium of the present invention, the tool is automatically selected by selecting (inputting) the tool holder, the type of the tool, and the protruding amount of the tool, that is, by specifying the holder / tool assembly. The amount of deflection at the tip is calculated and displayed on the screen. Therefore, a preferable holder / tool assembly having high rigidity can be selected reliably and easily, and appropriate machining conditions can be set.

本発明に係るコンピュータ読取り可能な記録媒体において、演算された工具先端のたわみ量を表示すると共に、該たわみ量に相当するL/D値をも画面上に表示することが好ましい。従来、工具の突出し量Lと直径Dとの比から算出されたL/D値はこの種の切削加工の分野で広く用いられており、L/D値に基づいて加工条件が設定されていた。従って、演算されたたわみ量と共に、該たわみ量に相当するL/D値をも画面上に表示することにより、たわみ量をL/D値に置き換えてワークの加工条件を設定することができる。これにて、従来扱い慣れているL/D値に基づいて最適な加工条件を設定でき、作業能率が格段に向上する。   In the computer-readable recording medium according to the present invention, it is preferable to display the calculated deflection amount of the tool tip and also display the L / D value corresponding to the deflection amount on the screen. Conventionally, the L / D value calculated from the ratio between the tool protrusion amount L and the diameter D has been widely used in the field of this type of cutting, and the machining conditions have been set based on the L / D value. . Therefore, by displaying the L / D value corresponding to the calculated deflection amount on the screen together with the calculated deflection amount, the machining amount of the workpiece can be set by replacing the deflection amount with the L / D value. As a result, the optimum machining conditions can be set based on the L / D values that are conventionally used, and the work efficiency is remarkably improved.

以下、本発明に係る工具ホルダ選択方法、工具ホルダ選択装置及び記録媒体の実施例について、添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of a tool holder selection method, a tool holder selection device, and a recording medium according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(焼きばめ工具ホルダの構成と工具との組合せ、図1〜図4参照)
焼きばめ式のいくつかの種類の工具ホルダ10A,10B,10Cを図1に示す。これらのホルダは、従来から知られているように、マシニングセンタの主軸20に固定するためのシャンク部11と工具5を保持するホルダ部12とからなり、ホルダ部12と工具5との熱膨張率の差を利用して工具5をホルダ部12に着脱する。従来のメカニック式のチャック7を備えた工具ホルダ6(図10参照)とは異なって、ホルダ部12が極めてスリムであり、深彫り加工に最適である。
(Composition of shrink fit tool holder and combination of tools, see FIGS. 1-4)
Several types of shrink-fit tool holders 10A, 10B, 10C are shown in FIG. As is conventionally known, these holders include a shank portion 11 for fixing to the spindle 20 of the machining center and a holder portion 12 for holding the tool 5, and a coefficient of thermal expansion between the holder portion 12 and the tool 5. The tool 5 is attached to and detached from the holder portion 12 using the difference. Unlike the tool holder 6 (see FIG. 10) having the conventional mechanic chuck 7, the holder portion 12 is extremely slim and is optimal for deep engraving.

焼きばめ工具ホルダは、図3に示すように、工具5の直径D、ホルダ部12の外径C及びホルダ有効深さMに応じて多数種類のものが存在する。また、工具5の突出し量Ltも必要に応じて調整可能である。例えば、本出願人が提供する工具ホルダのシステムでは、各工具ホルダごとに、工具5の直径Dで約15種類、ホルダ部12の外径Cで約4種類、ホルダ有効深さMで約6種類及び工具突出し量Ltで約10種類のホルダ/工具アセンブリーが存在する。トータルでは「工具の直径×ホルダ部の外径×ホルダ有効深さ」の数の焼きばめ工具ホルダと工具との組合せが存在することになる。   As shown in FIG. 3, there are many types of shrink-fit tool holders depending on the diameter D of the tool 5, the outer diameter C of the holder portion 12, and the holder effective depth M. Further, the protruding amount Lt of the tool 5 can be adjusted as necessary. For example, in the tool holder system provided by the present applicant, for each tool holder, about 15 types of the diameter D of the tool 5, about 4 types of the outer diameter C of the holder portion 12, and about 6 of the holder effective depth M are provided. There are about 10 types of holder / tool assemblies by type and tool overhang Lt. In total, there are combinations of shrink-fit tool holders and tools of the number of “the diameter of the tool × the outer diameter of the holder × the holder effective depth”.

もっとも、全種類の工具ホルダを備えている加工現場はそれ程多くはなく、加工現場の規模に応じて、加工に必要な工具の直径が決まると、それに対応した工具ホルダを選んでくる、または、購入することになる。その都度ホルダ/工具アセンブリーが増加していくことになる。   However, there are not so many machining sites equipped with all types of tool holders, and depending on the scale of the machining site, when the diameter of the tool required for machining is determined, the corresponding tool holder is selected, or Will buy. Each time the holder / tool assembly increases.

以下に示す表1は、このような多数種類の焼きばめ工具ホルダと工具の組合せに関する剛性値(工具先端のたわみ量S’)を示すリストであり、工具5の直径Dが6mmで、突出し量Ltが12〜48mmの場合が示されている。   Table 1 shown below is a list showing rigidity values (amount of deflection S ′ at the tip of the tool) relating to such a combination of various types of shrink-fitting tool holders and tools. The tool 5 has a diameter D of 6 mm and protrudes. A case where the amount Lt is 12 to 48 mm is shown.

Figure 2005161502
Figure 2005161502

表1において、図1に示す工具ホルダ10AはホルダコードA63−SLSB6−120−M67に相当し、工具ホルダ10BはホルダコードA63−SLSA6−120−M67に相当し、工具ホルダ10CはホルダコードA63−SLRB6−95−M42に相当する。   In Table 1, the tool holder 10A shown in FIG. 1 is equivalent to holder code A63-SLSB6-120-M67, the tool holder 10B is equivalent to holder code A63-SLSA6-120-M67, and the tool holder 10C is holder code A63- Corresponds to SLRB6-95-M42.

ところで、焼きばめ工具ホルダの剛性値とは、図3に示すように、工具ホルダのシャンク部11、ホルダ部12と工具5(突出し量Lt)の一体的な剛性であり、工具5の先端たわみ量S’に相当する。表1に記載の剛性値は、工具5の先端に一定の荷重(1kg・f)を作用させた場合のたわみ量S’に相当し、FEM解析などで演算(図9参照)した数値である。   By the way, as shown in FIG. 3, the stiffness value of the shrink-fit tool holder is an integral rigidity of the tool holder shank portion 11, the holder portion 12 and the tool 5 (protrusion amount Lt). This corresponds to the deflection amount S ′. The rigidity values shown in Table 1 correspond to the amount of deflection S ′ when a constant load (1 kg · f) is applied to the tip of the tool 5, and are numerical values calculated by FEM analysis or the like (see FIG. 9). .

なお、焼きばめ工具ホルダには図1に示すワンピース型以外に、図4(A)に示す異種材接合ワンピース型、図4(B)に示すツーピース型が存在し、それぞれ剛性値(たわみ量S’)が相違する。図4(A)に示す工具ホルダ10Dは異なる材質からなるホルダ部12a,12bを冶金的に接合したものである。また、図4(B)に示す工具ホルダ10Eはホルダ部12a,12bが着脱可能に分割されている。   In addition to the one-piece type shown in FIG. 1, the shrink-fit tool holder includes a dissimilar material bonded one-piece type shown in FIG. 4 (A) and a two-piece type shown in FIG. 4 (B). S ′) is different. A tool holder 10D shown in FIG. 4A is obtained by metallurgically joining holder portions 12a and 12b made of different materials. Moreover, the tool holder 10E shown to FIG. 4 (B) is divided | segmented so that holder part 12a, 12b can be attached or detached.

(ホルダ/工具アセンブリーの選択、図5〜図8参照)
次に、工具ホルダと工具との組合せに基づいてたわみ量S’を演算する処理について説明する。
(Selection of holder / tool assembly, see FIGS. 5-8)
Next, processing for calculating the deflection amount S ′ based on the combination of the tool holder and the tool will be described.

このような処理はコンピュータを用いて行う。コンピュータには、複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具ホルダを選択する処理と、複数の工具の形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具を選択する処理と、工具ホルダに工具を取り付ける際の工具の突出し量を入力する処理と、選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する処理と、演算された工具先端のたわみ量を画面上に表示する処理とをコンピュータに実行させるためのプログラムが格納されている。   Such processing is performed using a computer. The computer has a process of selecting a desired tool holder from data including a plurality of tool holder shapes and Young's modulus, and a process of selecting a desired tool from data including a plurality of tool shapes and Young's modulus. Then, the tool tip deflection amount is calculated based on the selected tool holder and tool data, the tool tip amount, and the load applied to the tool tip. A program for causing the computer to execute the process of displaying the calculated amount of deflection of the tool tip on the screen is stored.

まず、図5〜図8に示すウインドウを呼び出し、シャンクタブ51をクリックすると図5に示す画面が現れる。この画面は作図エリア60やコード入力ボックス61、シャンク部の外形状入力ボックス62、シャンク部の内形状入力ボックス63等からなる。   First, when the windows shown in FIGS. 5 to 8 are called and the shank tab 51 is clicked, the screen shown in FIG. 5 appears. This screen includes a drawing area 60, a code input box 61, an outer shape input box 62 for the shank portion, an inner shape input box 63 for the shank portion, and the like.

通常は、ボックス61でシャンクコードを選択すると、メモリに既に登録されている該当するシャンクコードのデータが呼び出され、そのシャンク部の外形状や内形状の数値がボックス62,63に表示されると共に、シャンク部の図形が作図エリア60に表示される。プルダウンボタン81による既登録シャンクコードの選択、あるいは、検索ボタン82による既登録シャンクコードの検索も可能である。   Normally, when a shank code is selected in the box 61, the data of the corresponding shank code already registered in the memory is called, and numerical values of the outer shape and inner shape of the shank portion are displayed in the boxes 62 and 63. The graphic of the shank portion is displayed in the drawing area 60. The registered shank code can be selected by the pull-down button 81, or the registered shank code can be searched by the search button 82.

なお、未入力の新規な焼きばめ工具ホルダにあっては、ボックス62,63に必要な数値をx−y座標で入力すると入力された数値に従った図形がエリア60に描かれ、対応するシャンクコードをボックス61に入力することで新規焼きばめ工具ホルダのデータを入力することができる。データの変更も可能である。   In the case of a new shrink fit tool holder that has not been input, if the numerical values necessary for the boxes 62 and 63 are input in the xy coordinates, a figure in accordance with the input numerical values is drawn in the area 60 and corresponds. By inputting the shank code in the box 61, the data of the new shrink fit tool holder can be input. Data can also be changed.

次に、ホルダタブ52をクリックすると、図6に示す画面が現れる。この画面は前記作図エリア60やコード入力ボックス61の他に、ホルダ部の外形状入力ボックス64、ホルダ部の内形状入力ボックス65等からなる。   Next, when the holder tab 52 is clicked, the screen shown in FIG. 6 appears. In addition to the drawing area 60 and the code input box 61, this screen includes an outer shape input box 64 for the holder portion, an inner shape input box 65 for the holder portion, and the like.

ボックス61で選択されたホルダコードに基づいてメモリに既に登録されている該当するホルダコードのデータが呼び出され、そのホルダ部の外形状や内形状の数値がボックス64,65に表示されると共に、ホルダ部の図形が前記シャンク部の図形に追加して作図エリア60に表示される。プルダウンボタン81による既登録ホルダコードの選択、あるいは、検索ボタン82による既登録ホルダコードの検索も可能である。   Based on the holder code selected in the box 61, the data of the corresponding holder code already registered in the memory is called, and the numerical values of the outer shape and the inner shape of the holder portion are displayed in the boxes 64 and 65, The figure of the holder part is displayed in the drawing area 60 in addition to the figure of the shank part. Selection of a registered holder code using the pull-down button 81 or search for a registered holder code using the search button 82 is also possible.

なお、未入力の新規な焼きばめ工具ホルダにあっては、ボックス64,65に必要な数値をx−y座標で入力すると入力された数値に従った図形がエリア60に描かれ、対応するホルダコードをボックス61に入力することで新規焼きばめ工具ホルダのデータを入力することができる。データの変更も可能である。   In the case of a new shrink fit tool holder that has not been input, if the numerical values necessary for the boxes 64 and 65 are input in the xy coordinates, a figure in accordance with the input numerical values is drawn in the area 60 and corresponds. By inputting the holder code in the box 61, the data of the new shrink-fit tool holder can be input. Data can also be changed.

次に、工具タブ53をクリックすると、図7に示す画面が現れる。この画面は前記作図エリア60の他に、工具コード入力ボックス66、工具の刃先形状入力ボックス67、突出し量入力ボックス68、工具シャンク部の入力ボックス69,70、刃部入力ボックス71,72等からなる。   Next, when the tool tab 53 is clicked, the screen shown in FIG. 7 appears. In addition to the drawing area 60, this screen includes a tool code input box 66, a tool edge shape input box 67, a protruding amount input box 68, tool shank input boxes 69 and 70, blade input boxes 71 and 72, and the like. Become.

ボックス66で選択された工具コードに基づいてメモリに既に登録されている該当する工具コードのデータが呼び出され、その刃先形状(スクエアエンド又はボールエンド)やシャンク部の径及びその長さ、刃部の径やその長さがボックス67,69,70,71,72に表示されると共に、工具の図形が前記シャンク部やホルダ部の図形に重ねて作図エリア60に表示される。また、突出し量はボックス68に入力する。プルダウンボタン81による既登録工具コードの選択、あるいは、検索ボタン82による既登録工具コードの検索も可能である。   Based on the tool code selected in the box 66, the data of the corresponding tool code already registered in the memory is called up, the shape of the cutting edge (square end or ball end), the diameter and length of the shank, the cutting edge Are displayed in the boxes 67, 69, 70, 71, 72, and the tool graphic is displayed in the drawing area 60 superimposed on the shank or holder graphic. Further, the protruding amount is input to the box 68. The registered tool code can be selected by the pull-down button 81 or the registered tool code can be searched by the search button 82.

なお、未入力の新規な工具にあっては、ボックス68,69,70,71,72に必要な数値を入力し、入力された数値に従った図形がエリア60に描かれ、対応する工具コードをボックス66に入力することで新規工具のデータを入力することができる。データの変更も可能である。また、シャンク2の入力ボックスに数値を入力することで、段付き(テーパー)工具などにも対応することができる。   In the case of a new tool that has not been input, necessary numerical values are input in the boxes 68, 69, 70, 71, 72, and a figure in accordance with the input numerical values is drawn in the area 60, and the corresponding tool code. Is entered in the box 66, new tool data can be entered. Data can also be changed. Further, by inputting a numerical value into the input box of the shank 2, it is possible to deal with a stepped (tapered) tool.

次に、計算タブ54をクリックすると、図8に示す画面が現れる。この画面は前記作図エリア60の他に、ヤング率入力ボックス73,74,75、荷重入力ボックス76、ピッチ入力ボックス77、演算結果によるたわみ量表示ボックス78、L/D値表示ボックス79、交点・たわみ量一覧表示ボックス80等からなる。   Next, when the calculation tab 54 is clicked, the screen shown in FIG. 8 appears. In addition to the drawing area 60, this screen includes Young's modulus input boxes 73, 74, 75, a load input box 76, a pitch input box 77, a deflection amount display box 78 based on calculation results, an L / D value display box 79, an intersection / It comprises a deflection amount list display box 80 and the like.

ヤング率は既にメモリに登録されている工具ホルダや工具であれば既登録データから自動的に表示され、新規な工具ホルダや工具であればボックス73,74,75に入力する。荷重は工具の先端に作用する荷重であり、通常は1kg・fの数値がボックス76に自動的に設定される。ピッチはたわみ量を演算する基準となるピッチであり、原点0(図8の作図エリア60参照)からの1mm単位での数値であり、通常は1mmのピッチがボックス77に自動的に設定される。   The Young's modulus is automatically displayed from the registered data if the tool holder or tool is already registered in the memory, and is input to the boxes 73, 74, and 75 if the tool holder or tool is a new tool. The load is a load acting on the tip of the tool, and usually a numerical value of 1 kg · f is automatically set in the box 76. The pitch is a reference pitch for calculating the amount of deflection, and is a numerical value in units of 1 mm from the origin 0 (see the drawing area 60 in FIG. 8). Usually, a pitch of 1 mm is automatically set in the box 77. .

以上の入力データに基づいて選択された工具ホルダと工具の組合せ及び突出し量、荷重から工具先端のたわみ量が演算される。この演算は、図9に模式的に示すように、周知の片持ち梁のたわみ計算によって行われ、ピッチごとのたわみ量及び累積たわみ量がボックス80に表示される。工具先端の累積たわみ量が図3に示したたわみ量S’に相当し、その数値はボックス78に表示される。これにて、使用者は所定のホルダ/工具アセンブリーの剛性値を知ることができる。   The deflection amount of the tool tip is calculated from the combination of the tool holder and the tool selected based on the above input data, the protruding amount, and the load. As schematically shown in FIG. 9, this calculation is performed by well-known cantilever deflection calculation, and the deflection amount and the accumulated deflection amount for each pitch are displayed in a box 80. The accumulated deflection amount at the tool tip corresponds to the deflection amount S ′ shown in FIG. 3, and the value is displayed in a box 78. This allows the user to know the stiffness value of a given holder / tool assembly.

また、たわみ量に相当するL/D値がボックス79に表示される。工具の突出し量と直径Dとの比から算出されたL/D値は、図10及び図11に示した従来のメカニック式のチャック7を備えた工具ホルダ6に関して広く用いられており、従来ではこのL/D値に基づいて加工条件を設定していた。即ち、加工現場にあっては、L/D値が決まれば加工条件(切込み量、回転数、送り速度等)は、経験的な感覚として既知であったともいえる。   Further, an L / D value corresponding to the deflection amount is displayed in a box 79. The L / D value calculated from the ratio of the protruding amount of the tool and the diameter D is widely used with respect to the tool holder 6 having the conventional mechanic chuck 7 shown in FIGS. The processing conditions were set based on this L / D value. That is, at the machining site, if the L / D value is determined, it can be said that the machining conditions (cutting amount, rotation speed, feed rate, etc.) were known as empirical feelings.

従って、演算されたたわみ量S’に加えて、該たわみ量S’に相当するL/D値を表示することにより、L/D値に基づいて最適な加工条件を設定でき、その作業能率が格段に向上する。以下に示す表2は焼きばめ工具ホルダの剛性値(たわみ量S’)とL/D値とを比較した一例である。   Accordingly, by displaying the L / D value corresponding to the deflection amount S ′ in addition to the calculated deflection amount S ′, it is possible to set an optimum machining condition based on the L / D value, and the work efficiency is improved. Greatly improved. Table 2 shown below is an example in which the stiffness value (deflection amount S ′) of the shrink-fit tool holder and the L / D value are compared.

Figure 2005161502
Figure 2005161502

(他の形態の工具ホルダ)
なお、焼きばめ工具ホルダには図4(A),(B)に示した異種材接合ワンピース型やツーピース型が存在する。この種の形態の工具ホルダに関しても、基本的には図9に模式的に示した解析手法でたわみ量S’を演算することができる。この場合、ホルダ部2のヤング率は図8のボックス74に入力することになる。
(Other forms of tool holder)
In addition, the shrink fit tool holder includes a dissimilar material joining one-piece type and a two-piece type shown in FIGS. Also with this type of tool holder, the deflection amount S ′ can be calculated basically by the analysis method schematically shown in FIG. In this case, the Young's modulus of the holder part 2 is input to the box 74 in FIG.

(他の実施例)
なお、本発明に係る工具ホルダ選択方法、工具ホルダ選択装置及び記録媒体は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
(Other examples)
In addition, the tool holder selection method, tool holder selection apparatus, and recording medium which concern on this invention are not limited to the said Example, It can change variously within the range of the summary.

特に、本発明を実行するコンピュータのメモリへ格納される各種データは、工具ホルダメーカーから提供される磁気ディスクや光ディスクなどの記録媒体に予め格納されたデータを一括して入力可能であってもよい。オペレータがいちいちデータを入力する手間を省略することができる。   In particular, various data stored in the memory of a computer executing the present invention may be able to be input collectively from data stored in advance on a recording medium such as a magnetic disk or an optical disk provided by a tool holder manufacturer. . It is possible to save the operator from inputting data one by one.

同様の目的で、各種データが工具ホルダメーカーのホームページに掲載されており、そのデータをダウンロードしてオペレータのコンピュータに取り込んでもよい。また、本発明を実行するプログラムが工具ホルダメーカーのホームページに掲載されており、オペレータは該ホームページ上でプログラムを実行してホルダ/工具アセンブリーの剛性値(たわみ量S’)を取得するようにしてもよい。   For the same purpose, various data are posted on the homepage of the tool holder manufacturer, and the data may be downloaded and loaded into the operator's computer. A program for executing the present invention is posted on the homepage of the tool holder manufacturer, and the operator executes the program on the homepage to acquire the rigidity value (deflection amount S ′) of the holder / tool assembly. Also good.

また、コンピュータ上での操作において、ホルダタブをクリックしてシャンク付きホルダを選択すると、シャンクも同時に選択されるようにすることで、二つの作業を1回で行うことができる。   Further, when the holder tab is clicked to select a holder with a shank in the operation on the computer, the shank is selected at the same time, so that two operations can be performed at a time.

3種類の焼きばめ工具ホルダを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows three types of shrink-fit tool holders. 焼きばめ工具ホルダ、工具、主軸を示す分解図である。It is an exploded view which shows a shrink fit tool holder, a tool, and a spindle. 焼きばめ工具ホルダのたわみ量を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the deflection amount of a shrink-fit tool holder. ツーピース型の焼きばめ工具ホルダを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a two-piece type shrink fitting tool holder. コンピュータ上でたわみ量を計算するためのウインドウ(シャンク部形状入力)を示す図である。It is a figure which shows the window (shank part shape input) for calculating deflection amount on a computer. コンピュータ上でたわみ量を計算するためのウインドウ(ホルダ部形状入力)を示す図である。It is a figure which shows the window (holder part shape input) for calculating deflection amount on a computer. コンピュータ上でたわみ量を計算するためのウインドウ(工具形状入力)を示す図である。It is a figure which shows the window (tool shape input) for calculating deflection amount on a computer. コンピュータ上でたわみ量を計算するためのウインドウ(たわみ量演算)を示す図である。It is a figure which shows the window (deflection amount calculation) for calculating the amount of deflections on a computer. たわみ量の計算を模式的に示す図である。It is a figure which shows the calculation of a deflection amount typically. 従来の工具ホルダを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional tool holder. 従来の工具ホルダのたわみ量を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the deflection amount of the conventional tool holder.

符号の説明Explanation of symbols

5…工具
10A,10B,10C,10D,10E…焼きばめ工具ホルダ
11…シャンク部
12…ホルダ部
5 ... Tool 10A, 10B, 10C, 10D, 10E ... Shrink fit tool holder 11 ... Shank part 12 ... Holder part

Claims (7)

複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具ホルダを選択する工程と、
複数の工具の形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具を選択する工程と、
前記工具ホルダに前記工具を取り付ける際の工具の突出し量を入力する工程と、
選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する工程と、
を備えたことを特徴とするコンピュータを用いた工具ホルダ選択方法。
Selecting a desired tool holder from data including the shape and Young's modulus of a plurality of tool holders;
Selecting a desired tool from data including a plurality of tool shapes and Young's modulus;
Inputting a protruding amount of a tool when the tool is attached to the tool holder;
Calculating the amount of deflection of the tool tip from each data of the selected tool holder and tool, the amount of protrusion of the tool and the load applied to the tip of the tool;
A tool holder selection method using a computer, comprising:
使用者によって選択されるべき複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含む工具ホルダデータ格納手段と、
使用者によって選択されるべき複数の工具の形状及びヤング率を含む工具データ格納手段と、
選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する演算手段と、
を備えたことを特徴とする工具ホルダ選択装置。
Tool holder data storage means including the shape and Young's modulus of a plurality of tool holders to be selected by the user;
Tool data storage means including the shape and Young's modulus of a plurality of tools to be selected by the user;
Calculation means for calculating the deflection amount of the tool tip from each data of the selected tool holder and the tool, the protruding amount of the tool and the load applied to the tip of the tool;
A tool holder selection device comprising:
前記工具ホルダデータ格納手段及び前記工具データ格納手段は、それらのデータの書き換え及び追加が可能であることを特徴とする請求項2に記載の工具ホルダの選択装置。   The tool holder selection device according to claim 2, wherein the tool holder data storage means and the tool data storage means can rewrite and add data. 前記工具ホルダデータ格納手段及び前記工具データ格納手段は、それらを格納した記録媒体からデータの入力が可能であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の工具ホルダ選択装置。   The tool holder selection device according to claim 2 or 3, wherein the tool holder data storage means and the tool data storage means can input data from a recording medium storing them. 前記工具ホルダデータ格納手段及び前記工具データ格納手段は、インターネットを介してそれらのデータの入力が可能であることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の工具ホルダ選択装置。   The tool holder selection device according to claim 2 or 3, wherein the tool holder data storage means and the tool data storage means can input the data via the Internet. 複数の工具ホルダの形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具ホルダを選択する処理と、
複数の工具の形状及びヤング率を含むデータのなかから所望の工具を選択する処理と、
前記工具ホルダに前記工具を取り付ける際の工具の突出し量を入力する処理と、
選択された工具ホルダと工具の各データ、工具の突出し量及び工具の先端に加わる荷重から工具先端のたわみ量を演算する処理と、
演算された工具先端のたわみ量を画面上に表示する処理と、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読取り可能な記録媒体。
A process of selecting a desired tool holder from data including the shape and Young's modulus of a plurality of tool holders;
A process of selecting a desired tool from data including a plurality of tool shapes and Young's modulus;
A process of inputting a protruding amount of the tool when the tool is attached to the tool holder;
Processing for calculating the deflection amount of the tool tip from each data of the selected tool holder and tool, the amount of protrusion of the tool and the load applied to the tip of the tool;
Processing to display the calculated deflection amount of the tool tip on the screen;
A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute is recorded.
演算された工具先端のたわみ量を表示すると共に、該たわみ量に相当するL/D値をも画面上に表示することをコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したことを特徴とする請求項6に記載のコンピュータ読取り可能な記録媒体。   7. A program for causing a computer to display the calculated deflection amount of the tool tip and also display an L / D value corresponding to the deflection amount on the screen is recorded. A computer-readable recording medium described in 1.
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