JP2008073813A - Machining method by machining center - Google Patents

Machining method by machining center Download PDF

Info

Publication number
JP2008073813A
JP2008073813A JP2006257119A JP2006257119A JP2008073813A JP 2008073813 A JP2008073813 A JP 2008073813A JP 2006257119 A JP2006257119 A JP 2006257119A JP 2006257119 A JP2006257119 A JP 2006257119A JP 2008073813 A JP2008073813 A JP 2008073813A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
machining
reference block
tool
probe
workpiece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006257119A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takami Kimura
隆巳 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2006257119A priority Critical patent/JP2008073813A/en
Publication of JP2008073813A publication Critical patent/JP2008073813A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machining method which is applied to a 5-axis control machining center and highly accurately continues machining while compensating the deformation of the machining center. <P>SOLUTION: The 5-axis control machining center is equipped with: a probe 10 which is attached to a spindle 3 and measures the three dimensional position of a workpiece; a reference block 8 which is fixed to a table 7 and the position of which is measured by the probe 10; and a tool length measurement device 9 for measuring the tool length. The machining method comprises a preparation process and a machining process. In the preparation process, the probe 10 measures an initial position of the reference block 8, and in the machining process, the probe 10 measures the position of the reference block 8 every time when the machining with one tool is finished, and calculates the difference between the measured value and the initial position. The data on respective positions of two rotational feed axes, a tool length measurement device 9 and the workpiece, are corrected based on the difference. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、５軸制御マシニングセンタを用いてワークを切削加工する方法に関するものである。   The present invention relates to a method of cutting a workpiece using a 5-axis control machining center.

マシニングセンタ等の工作機械では、運転することにより様々な部分（例えば高速で回転する主軸の軸受部等）が発熱し、この発熱が機体の熱変形を引き起こして加工精度を低下させることが知られている。加工精度の低下を防ぐために、熱変形量を測定して、この測定データに基づいてＮＣデータを補正することが例えば特許文献１で提案されている。   In a machine tool such as a machining center, it is known that various parts (for example, a bearing portion of a main shaft that rotates at high speed) generate heat when operated, and this heat generation causes thermal deformation of the machine body and decreases machining accuracy. Yes. In order to prevent a reduction in machining accuracy, for example, Patent Document 1 proposes that the amount of thermal deformation is measured and NC data is corrected based on this measurement data.

特許文献１のマシニングセンタは、ワーク加工治具及びマシニングセンタの主軸に設けられたＸ，Ｙ２軸の磁気センサと磁石とによって、ワーク加工位置の近くで少なくとも２軸方向の実際の主軸位置を検出し、その検出した実際の主軸位置に基づいて主軸のワーク加工位置を補正することにより、ワークの加工精度を高めることを狙ったものである。   The machining center of Patent Document 1 detects the actual spindle position in at least two axes in the vicinity of the workpiece machining position by means of the workpiece machining jig and the X and Y 2-axis magnetic sensors and magnets provided on the spindle of the machining center. The aim is to increase the workpiece machining accuracy by correcting the workpiece machining position of the spindle based on the detected actual spindle position.

特開２００１−２３９４４０号公報JP 2001-239440 A

特許文献１に記載されたマシニングセンタは、ワーク加工位置を補正するものであるが、５軸制御のマシニングセンタで加工を行う場合は、ワーク加工位置の補正だけでは必要な加工精度を得ることができない場合がある。このような従来技術の課題に鑑みて、本発明は、５軸制御マシニングセンタに適用でき、マシニングセンタの変形を補償しながら高精度に加工を進めることができる切削加工方法を提供することを目的とする。   The machining center described in Patent Document 1 corrects the workpiece machining position, but when machining is performed with a 5-axis control machining center, the required machining accuracy cannot be obtained only by correcting the workpiece machining position. There is. In view of such a problem of the conventional technology, the present invention is applicable to a 5-axis control machining center, and an object thereof is to provide a cutting method capable of proceeding with high precision while compensating for deformation of the machining center. .

本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。   In order to achieve the above object, the present invention employs the following technical means.

請求項１に記載の発明では、直交する３本の直線送り軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び２本の回転送り軸（Ａ，Ｃ）を有する５軸制御マシニングセンタ（１）により、複数の工具の１つをマシニングセンタの主軸（３）に順次装着してテーブル（７）に載置されたワークの切削加工をＮＣプログラムの指令に従って行う切削加工方法において、５軸制御マシニングセンタ（１）は、その自動工具交換装置（ＡＴＣ）により主軸（３）に装着されて被測定物の３次元の位置を測定するプローブ（１０）と、マシニングセンタのテーブル（７）に固定されてプローブ（１０）により位置を測定される基準ブロック（８，１０８）と、工具長を測定する工具測定装置（９，１０９）とを具備し、該切削加工方法が、１回実施される準備工程と、複数の工具の中の１つが主軸（３）に装着される度毎に実施される加工工程とを含んでなるものであり、準備工程において、プローブ（１０）が基準ブロック（８，１０８）の初期位置を測定し、加工工程において、１つの工具による加工が終わる度毎に、プローブ（１０）が基準ブロック（８，１０８）の位置を測定し、その測定で得られた基準ブロック（８，１０８）の位置と初期位置との差を算出し、その差に基づいて２本の回転送り軸（Ａ，Ｃ）、工具測定装置（９，１０９）、及びワークのそれぞれの位置データを補正し、その補正した位置データによって後続する１つの工具による加工を行うことを特徴としている。   In the invention described in claim 1, a plurality of tools are provided by a 5-axis control machining center (1) having three linear feed axes (X, Y, Z) and two rotary feed axes (A, C) orthogonal to each other. In the cutting method in which one of these is sequentially attached to the spindle (3) of the machining center and the workpiece placed on the table (7) is cut according to the command of the NC program, the 5-axis control machining center (1) A probe (10) mounted on the spindle (3) by an automatic tool changer (ATC) to measure the three-dimensional position of the object to be measured, and a probe (10) fixed to the table (7) of the machining center. A reference block (8, 108) to be measured, and a tool measuring device (9, 109) for measuring a tool length, and the cutting method is performed once in a plurality of tools. And a machining step that is performed each time one is mounted on the spindle (3). In the preparation step, the probe (10) measures the initial position of the reference block (8, 108), In the machining process, every time machining with one tool is finished, the probe (10) measures the position of the reference block (8, 108), and the position of the reference block (8, 108) obtained by the measurement and the initial position are measured. The difference with the position is calculated, and based on the difference, the position data of the two rotary feed axes (A, C), the tool measuring device (9, 109), and the workpiece are corrected, and the corrected position data In this case, machining is performed by one subsequent tool.

この加工方法では、ワークの原点位置だけを補正するのではなく、２本の回転送り軸（Ａ，Ｃ）の位置データも補正するのでより高い加工精度が得られる。また、マシニングセンタの変位量の検出のための手段は、ワークの平行及び芯出しのために通常も用いられるプローブと、テーブル側に設置される単純な構造の基準ブロックとから構成されるので、標準的に用いられるマシニングセンタに基準ブロックを付加すればよく、したがって設備的な追加の負担をほとんど要することなく本加工方法を実施できる。   In this machining method, not only the origin position of the workpiece is corrected, but also the position data of the two rotary feed axes (A, C) is corrected, so that higher machining accuracy can be obtained. Further, the means for detecting the displacement amount of the machining center is composed of a probe that is usually used for parallel and centering of the workpiece and a simple structure reference block installed on the table side. Therefore, it is only necessary to add a reference block to a machining center that is used in general, and therefore, this machining method can be carried out with little additional load on equipment.

請求項２に記載の発明では、工具測定装置（１０９）の一部を基準ブロック（８，１０８）として機能させたことを特徴としている。これにより、工具測定装置（１０９）の初期位置データも得られ、より精度の高い工具長データが得られる。   The invention according to claim 2 is characterized in that a part of the tool measuring device (109) functions as a reference block (8, 108). Thereby, initial position data of the tool measuring device (109) is also obtained, and tool length data with higher accuracy can be obtained.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本願発明の切削加工方法の実施例について、図を参照して以下に説明する。本実施例の切削加工方法は、ＮＣプログラムの指令により、複数の切削工具を順次用いてマシニングセンタを駆動して切削加工を実施するものである。用いられるマシニングセンタは、図１に示す５軸制御マシニングセンタ１であり、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸の３つの直線送り軸と、前記Ｘ軸及びＺ軸にそれぞれ平行なＡ軸及びＣ軸の２つの回転送り軸とを備えている。   Embodiments of the cutting method of the present invention will be described below with reference to the drawings. The cutting method according to the present embodiment performs cutting by driving a machining center using a plurality of cutting tools sequentially according to a command from an NC program. The machining center used is the 5-axis control machining center 1 shown in FIG. 1, and includes three linear feed axes of X, Y, and Z axes orthogonal to each other, and an A axis and a C axis parallel to the X axis and the Z axis, respectively. And two rotary feed shafts.

マシニングセンタ１は、本実施例では立形であって、構造的な主要部として、基礎となるベッド２と、主軸３及びそれを駆動するモータ（不図示）等を収容している主軸ヘッド４と、ベッド２から上方に延びて主軸ヘッド４を支持する門形のコラム５と、ベッド２上に配設されてワークを保持するトラニオン６とを備えている。主軸ヘッド４はＸ軸及びＺ軸に沿って直線移動し、トラニオン６はＹ軸に沿って直線移動すると共にＡ軸及びＣ軸を中心に回転するように構成されている。また、トラニオン６はその中心部の上側にワークを載置する部分である、８角形のテーブル７を備えている。   The machining center 1 is vertical in this embodiment, and as a structural main part, a bed 2 serving as a foundation, a spindle head 4 housing a spindle 3 and a motor (not shown) for driving the spindle, and the like. A portal column 5 extending upward from the bed 2 and supporting the spindle head 4 and a trunnion 6 disposed on the bed 2 and holding a workpiece are provided. The spindle head 4 is configured to linearly move along the X axis and the Z axis, and the trunnion 6 is configured to linearly move along the Y axis and rotate around the A axis and the C axis. Further, the trunnion 6 is provided with an octagonal table 7 which is a part on which the work is placed above the center part.

またマシニングセンタ１は、図示されていないが、自動工具交換装置（ＡＴＣ）及び制御部も具備しており、制御部は、ＮＣプログラム及びＮＣプログラムが読み込むコモン変数等を記憶する記憶部（不図示）を備えている。また自動工具交換装置は、そのマガジン（不図示）に複数の切削工具及び後述するプローブを収容し、またそれらの選択された一つを主軸３へ装着することと主軸３から取り外すことができる。   Although not shown, the machining center 1 also includes an automatic tool changer (ATC) and a control unit. The control unit stores a NC program and common variables read by the NC program (not shown). It has. Further, the automatic tool changer accommodates a plurality of cutting tools and probes to be described later in its magazine (not shown), and can attach and detach a selected one of them to the main shaft 3.

さらに本実施例のマシニングセンタ１は、基準ブロック８と、工具測定装置９と、主軸３に装着可能なプローブ１０とを具備している。前記基準ブロック８は、直方体形状をしており、Ｘ−Ｙ平面に平行な上面８ａとＺ軸方向に貫通する基準穴８ｂとを有している。基準ブロック８は、マシニングセンタ１の発熱等による、主軸３とトラニオン６あるいはベッド２との間のＸＹＺ方向の相対変位を測定する際の測定ポイントを提供するためのものであって、本実施例ではテーブル７の左側の側面に固定されている。   Further, the machining center 1 of this embodiment includes a reference block 8, a tool measuring device 9, and a probe 10 that can be attached to the spindle 3. The reference block 8 has a rectangular parallelepiped shape, and has an upper surface 8a parallel to the XY plane and a reference hole 8b penetrating in the Z-axis direction. The reference block 8 is used to provide a measurement point when measuring the relative displacement in the XYZ directions between the main shaft 3 and the trunnion 6 or the bed 2 due to heat generation of the machining center 1. It is fixed to the left side surface of the table 7.

前記工具測定装置９は、切削工具（不図示）を主軸３に装着した状態でその先端位置を測定して工具長データを得るものであり、また測定データを制御部に伝送することができる。本実施例では接触式の一般的なタイプのものであり、図４の連結部材１１を介してトラニオン６に固定されている。   The tool measuring device 9 obtains tool length data by measuring the tip position of a cutting tool (not shown) mounted on the main shaft 3 and can transmit the measurement data to the control unit. In this embodiment, it is a general type of contact type, and is fixed to the trunnion 6 via the connecting member 11 of FIG.

前記プローブ１０は、その概略形状が図１に示されるように、測定用の接触子であるスタイラス１０ａと本体部１０ｂとマシニングセンタの主軸３に装着されるシャンク１０ｃとから構成されている。このプローブ１０は、非使用時には自動工具交換装置のマガジンに他の工具と共に格納されているが、使用時には自動工具交換装置によってマシニングセンタの主軸３に装着されて、テーブル７に固定された基準ブロック８あるいはワーク等の被測定物の、機械原点Ｍｏからの３次元の位置を測定し、また測定したデータを制御部に伝送することができる。   As shown in FIG. 1, the probe 10 includes a stylus 10 a that is a measuring contact, a main body 10 b, and a shank 10 c that is attached to the spindle 3 of the machining center. The probe 10 is stored together with other tools in the magazine of the automatic tool changer when not in use, but is attached to the spindle 3 of the machining center by the automatic tool changer and fixed to the table 7 when in use. Alternatively, it is possible to measure the three-dimensional position of the workpiece such as a workpiece from the machine origin Mo, and transmit the measured data to the control unit.

次に、各構成要素の位置関係を図２〜５を参照して詳細に説明する。図２はトラニオン６のテーブル７にワークＷが載置及び図示しない固定手段により固定された状態を示す斜視図であり、図３はそのときの平面図であり、図４及び５は側面図である。マシニングセンタの機械原点Ｍｏは、図３及び図４に示す位置にあり、主軸端面位置は図４の場合はＺ方向ではゼロである。基準ブロック８の位置は、基準穴８ｂの中心と基準ブロックの上面８ａが交わった点である基準ブロック原点Ｒｏで規定され、その機械原点Ｍｏからの位置はＲｘ、Ｒｙ（図３），Ｒｚ（図４）で表される。本実施例のワーク原点ＷｏはワークＷの左上角の頂点に設定され、その機械原点Ｍｏからの距離はＷｘ，Ｗｙ（図３），Ｗｚ（図４）で表される。図５で示されるように、プローブ１０は主軸３に装着されたとき主軸端からプローブ１０のスタイラス１０ａの先端までの距離がＬｐとなる。   Next, the positional relationship of each component will be described in detail with reference to FIGS. 2 is a perspective view showing a state in which the workpiece W is placed on the table 7 of the trunnion 6 and fixed by fixing means (not shown), FIG. 3 is a plan view at that time, and FIGS. 4 and 5 are side views. is there. The machine origin Mo of the machining center is at the position shown in FIGS. 3 and 4, and the spindle end face position is zero in the Z direction in the case of FIG. The position of the reference block 8 is defined by the reference block origin Ro which is the point where the center of the reference hole 8b and the upper surface 8a of the reference block intersect, and the positions from the machine origin Mo are Rx, Ry (FIG. 3), Rz ( 4). In this embodiment, the workpiece origin Wo is set at the top left corner of the workpiece W, and the distance from the machine origin Mo is represented by Wx, Wy (FIG. 3), Wz (FIG. 4). As shown in FIG. 5, when the probe 10 is mounted on the main shaft 3, the distance from the main shaft end to the tip of the stylus 10a of the probe 10 is Lp.

Ａ軸は、その機械原点ＭｏからのＹ及びＺ方向の距離がＹ0，Ｚ0で表され、基準ブロック原点Ｒｏとの間の距離はＲＡｙ、ＲＡｚ（図４）である。Ｃ軸は、その機械原点Ｍｏからの距離がＸ0，Ｙ0で表され、基準ブロック原点Ｒｏとの間の距離はＲＣｘ，ＲＣｙである。なお、本実施例ではＡ軸とＣ軸は図２で示されるように交差していて、それらのＹ方向距離は共にＹ0である。また、工具測定装置９は、その機械原点ＭｏからのＺ方向の位置がＴｚ（図４）で表され、基準ブロック原点Ｒｏとの間の距離はＲＴｚである。 In the A axis, the distances in the Y and Z directions from the machine origin Mo are represented by Y 0 and Z 0 , and the distances from the reference block origin Ro are RAy and RAz (FIG. 4). The distance from the machine origin Mo is expressed by X 0 and Y 0 on the C axis, and the distance from the reference block origin Ro is RCx and RCy. In this embodiment, the A-axis and the C-axis intersect as shown in FIG. 2, and their Y-direction distances are both Y 0 . Further, in the tool measuring device 9, the position in the Z direction from the machine origin Mo is represented by Tz (FIG. 4), and the distance from the reference block origin Ro is RTz.

次に、このように構成されたマシニングセンタ１を使って本発明の加工方法がどのように実施されるかについて説明すると、本発明の加工方法は、１回実施される準備工程と、複数の工具中の１本が主軸３に装着されて実施される加工工程とを含んでなるものであり、前記加工工程は、主軸３に装着される工具の数だけ繰り返し実施される。準備工程において、基準ブロック８の加工前における位置（原点位置Ｒｏ）をプローブ１０により測定しておき、加工工程において、１つの工具による加工が終わった後に毎回、基準ブロック８の位置を測定し、この加工後に測定した値と加工前に測定した値の差、つまり基準ブロック８の変位を算出し、この差に基づいて、Ａ軸、Ｃ軸、工具測定装置９、及びワークＷのそれぞれの位置データを補正し、この補正した位置データがＮＣプログラムに反映されて次の１つの工具による加工が行われる。なお、Ａ軸、Ｃ軸、工具測定装置９の位置は、それらと基準ブロック８との間のあらかじめ記憶された距離データＲＡｙ（図３）、及びＲＡｚ（図４）、並びにＲＣｘ（図３）及びＲＣｙ、並びにＲＴｚ（図４）と、準備工程で測定した基準ブロックの位置データとから算出され、また算出された値が前述のように補正される。   Next, how the machining method of the present invention is implemented using the machining center 1 configured as described above will be described. The machining method of the present invention includes a preparatory step performed once and a plurality of tools. A machining step that is performed by mounting one of the main shafts 3 on the main shaft 3, and the processing steps are repeatedly performed by the number of tools that are mounted on the main shaft 3. In the preparation step, the position (origin position Ro) of the reference block 8 before processing is measured by the probe 10, and in the processing step, the position of the reference block 8 is measured every time after processing with one tool is finished, The difference between the value measured after the machining and the value measured before the machining, that is, the displacement of the reference block 8 is calculated. Based on this difference, the positions of the A axis, the C axis, the tool measuring device 9 and the workpiece W are calculated. The data is corrected, and the corrected position data is reflected in the NC program, so that machining with the next one tool is performed. The positions of the A axis, the C axis, and the tool measuring device 9 are pre-stored distance data RAy (FIG. 3), RAz (FIG. 4), and RCx (FIG. 3) between them and the reference block 8. , RCy, and RTz (FIG. 4) and the position data of the reference block measured in the preparation process, and the calculated value is corrected as described above.

フローチャートである図６Ａ及びＢを参照してより詳しく説明する。図６Ａは準備工程のステップ１〜８（Ｓ１〜８）を示し、図６Ｂは加工工程のステップ９〜２１（Ｓ９〜２１）を示している。準備工程においてはまず、自動工具交換装置（ＡＴＣ）がプローブ１０を主軸３に装着する（ステップ１）。次に、プローブ１０で基準ブロックの上面８ａの位置を測定して基準ブロックの初期Ｚ位置データＲｚ0としてコモン変数へ記憶する（ステップ２）。次に、基準ブロックの基準穴８ｂの位置を測定して初期Ｘ及びＹ位置データＲｘ0，Ｒｙ0としてコモン変数へ記憶する（ステップ３）。なお、基準ブロック８の位置を測定するときは、Ａ軸のＹ方向位置は、例えば図３に示す所定の標準位置に位置決めし、またＡ軸及びＣ軸の回転送りは０度にしておく。次に、ステップ２で得られた基準ブロックの初期Ｚ位置データＲｚ0と距離データＲＡｚとプローブの主軸端からの突出量ＬｐとからＡ軸のＺ位置Ｚ0を算出してコモン変数へ記憶する（ステップ４）。次に、ステップ２で得られた基準ブロックのＺ位置データＲｚ0と距離データＲＴｚとＬｐとから工具測定装置のＺ位置データＴｚを算出してコモン変数へ記憶する（ステップ５）。次に、ステップ３で得られた基準ブロックの初期Ｘ及びＹ位置データＲｘ0，Ｒｙ0と距離ＲＣｘ、ＲＣｙとからＣ軸のＸ及びＹ位置データＸ0，Ｙ0を算出してコモン変数へ記憶する（ステップ６）。次に、ステップ３で得られた基準ブロックの初期Ｘ及びＹ位置データＲｘ0，Ｒｙ0と距離ＲＡｙよりＡ軸のＹ位置データＹ0を算出してコモン変数へ記憶する（ステップ７）。 This will be described in more detail with reference to FIGS. 6A and 6B which are flowcharts. FIG. 6A shows steps 1 to 8 (S1 to 8) of the preparation process, and FIG. 6B shows steps 9 to 21 (S9 to 21) of the machining process. In the preparation process, first, an automatic tool changer (ATC) attaches the probe 10 to the spindle 3 (step 1). Next, it is stored as the initial Z position data Rz 0 of the reference block by measuring the position of the upper surface 8a of the reference block in the probe 10 to the common variable (Step 2). Then, by measuring the position of the reference hole 8b of the reference block stored as an initial X and Y position data Rx 0, Ry 0 to the common variable (Step 3). When measuring the position of the reference block 8, the position of the A axis in the Y direction is set at a predetermined standard position shown in FIG. 3, for example, and the rotational feed of the A axis and the C axis is set to 0 degrees. Next, the Z position Z 0 of the A axis is calculated from the initial Z position data Rz 0 of the reference block obtained in step 2, the distance data RAz, and the protrusion amount Lp from the main spindle end of the probe, and stored in the common variable. (Step 4). Next, the Z position data Tz of the tool measuring device is calculated from the Z position data Rz 0 and distance data RTz and Lp of the reference block obtained in step 2, and stored in the common variable (step 5). Next, the X and Y position data X 0 and Y 0 of the C axis are calculated from the initial X and Y position data Rx 0 and Ry 0 of the reference block obtained in step 3 and the distances RCx and RCy, and are converted into common variables. Store (step 6). Next, the Y position data Y 0 of the A axis is calculated from the initial X and Y position data Rx 0 , Ry 0 of the reference block obtained in step 3 and the distance RAy, and stored in the common variable (step 7).

次に、テーブル７上に載置及び固定されたワークＷの位置をプローブ１０で測定しながらワークの平行だし及び芯出しを行い、平行及び芯出しされたワーク原点の位置データＷｘ，Ｗｙ，Ｗｚ及びＣ軸の回転送り量Ｗｃを設定する（ステップ８）。   Next, the workpiece 10 is parallelized and centered while measuring the position of the workpiece W placed and fixed on the table 7 with the probe 10, and the position data Wx, Wy, Wz of the parallel and centered workpiece origin are measured. Then, the rotational feed amount Wc of the C axis is set (step 8).

次に加工工程が図６Ｂに示されるようにステップ９から始まる。ステップ９では、自動工具交換装置（ＡＴＣ）が主軸３からプローブ１０を取り外して代わりに第１の切削工具を装着する。次に、工具測定装置９によって第１の切削工具の工具長を測定し記憶する（ステップ１０）。なおこのときさらに工具径を測定してもよい。次いで、ここまでのステップで得られたＡ軸、Ｃ軸、ワークの位置データ及び工具長データが反映されたＮＣプログラムによってワークを切削加工する（ステップ１１）。次に、前記ステップ１１の加工が最後の切削工具による加工か否かの判定をする（ステップ１２）。ここで最後の切削工具による加工であれば終了し、そうでなければステップ１３へ進む。   The machining process then begins at step 9 as shown in FIG. 6B. In step 9, the automatic tool changer (ATC) removes the probe 10 from the spindle 3 and mounts the first cutting tool instead. Next, the tool measuring device 9 measures and stores the tool length of the first cutting tool (step 10). At this time, the tool diameter may be further measured. Next, the workpiece is cut by the NC program reflecting the A-axis, C-axis, workpiece position data and tool length data obtained in the steps so far (step 11). Next, it is determined whether or not the processing in step 11 is performed by the last cutting tool (step 12). If the last cutting tool is used for processing, the process ends; otherwise, the process proceeds to step 13.

ステップ１３では、切削水またはエアーの吹き付けにより基準ブロックの上面８ａ及び基準穴８ｂ面に付着している切屑等を除去する。次に、自動工具交換装置（ＡＴＣ）が主軸３から切削工具を取り外して代わりにプローブ１０を装着する（ステップ１４）。次に、プローブ１０で基準ブロックの上面８ａの位置を測定し、その結果得られた基準ブロック８の加工後におけるＺ位置データＲｚｎと、準備工程で得られた初期Ｚ位置データＲｚ0との差ΔＲｚｎを算出して記憶する（ステップ１５）。算出した差ΔＲｚｎによりＡ軸のＺ位置データＺ0及び工具測定装置のＺ位置データＴｚを補正して、それぞれのコモン変数へ上書き記憶する（ステップ１６）。同様に前記差ΔＲｚｎでワークのＺ位置データＷｚを補正して上書き記憶する（ステップ１７）。次に、プローブ１０により基準ブロックの基準穴８ｂの位置を測定し、その結果得られた基準ブロックの加工後におけるＸ及びＹ位置データＲｘｎ，Ｒｙｎと、準備工程で取得した初期Ｘ及びＹ位置データＲｘ0，Ｒｙ0との差ΔＲｘｎ及びΔＲｙｎを算出して記憶する（ステップ１８）。次に、ステップ１８で得られた差ΔＲｘｎ及びΔＲｙｎによりＣ軸のＸ及びＹ位置データＸ0，Ｙ0を補正してコモン変数へ上書き記憶する（ステップ１９）。次に、ステップ１８で得られた差ΔＲｙｎによりＡ軸のＹ位置データＹ0を補正してコモン変数へ上書き記憶する（ステップ２０）。次に、ステップ１８で得られた差ΔＲｘｎ及びΔＲｙｎによりワーク原点位置データＷｘ、Ｗｙを補正して上書き記憶する（ステップ２１）。このようにステップ１４〜２１において、Ａ軸、Ｃ軸、ワーク、及び工具測定装置９のそれぞれの位置データが更新される。 In step 13, chips and the like adhering to the upper surface 8a and the reference hole 8b of the reference block are removed by spraying cutting water or air. Next, the automatic tool changer (ATC) removes the cutting tool from the spindle 3 and mounts the probe 10 instead (step 14). Next, to measure the position of the upper surface 8a of the reference block in the probe 10, the difference between the Z position data Rzn after processing of the reference block 8 resulting, the initial Z position data Rz 0 obtained in preparation step ΔRzn is calculated and stored (step 15). The Z-position data Z 0 of the A axis and the Z-position data Tz of the tool measuring device are corrected by the calculated difference ΔRzn, and overwritten and stored in the respective common variables (step 16). Similarly, the Z position data Wz of the workpiece is corrected with the difference ΔRzn and overwritten and stored (step 17). Next, the position of the reference hole 8b of the reference block is measured by the probe 10, and the X and Y position data Rxn and Ryn after the processing of the reference block obtained as a result, and the initial X and Y position data acquired in the preparation process are obtained. Differences ΔRxn and ΔRyn between Rx 0 and Ry 0 are calculated and stored (step 18). Next, the X-axis and Y-position data X 0 and Y 0 of the C axis are corrected by the differences ΔRxn and ΔRyn obtained in step 18 and are overwritten and stored in the common variable (step 19). Next, the Y position data Y 0 on the A axis is corrected by the difference ΔRyn obtained in step 18 and overwritten and stored in the common variable (step 20). Next, the work origin position data Wx and Wy are corrected by the differences ΔRxn and ΔRyn obtained in step 18 and overwritten and stored (step 21). As described above, in steps 14 to 21, position data of the A axis, the C axis, the workpiece, and the tool measuring device 9 are updated.

次に、ステップ９に戻り、主軸３からプローブ１０を取り外して第２の切削工具を装着し、ステップ１０にて工具長を測定した後、ステップ１１にて、前記更新されたＡ軸、Ｃ軸、ワークの位置データ及び工具長データが反映されたＮＣプログラムによってワークを切削加工する（ステップ１１）。以下同様に複数の工具の残りの各々に対してステップ９〜２１を繰り返す。   Next, returning to step 9, the probe 10 is detached from the main shaft 3 and a second cutting tool is mounted. After measuring the tool length in step 10, the updated A axis and C axis are measured in step 11. Then, the workpiece is cut by the NC program reflecting the workpiece position data and the tool length data (step 11). Similarly, steps 9 to 21 are repeated for each of the remaining plurality of tools.

前述の実施例では、基準ブロック８は、テーブル７の左側の側面に固定されていたが、基準ブロック８が工具経路への障害になるような場合、あるいはワークが大きく基準ブロック８に干渉する場合は、図７に示すようにテーブル７からやや離れたトラニオン６の部分に配置してもよい。ただし基準ブロックとワークとの距離が大きくなるにつれて、測定された基準ブロックの変位量と、必要な補正量との間の誤差も大きくなるので、基準ブロックの設置場所はワーク及びＡ軸、Ｃ軸に近接していることが好適である。   In the above-described embodiment, the reference block 8 is fixed to the left side surface of the table 7. However, when the reference block 8 becomes an obstacle to the tool path, or when the workpiece greatly interferes with the reference block 8. May be arranged in a portion of the trunnion 6 slightly away from the table 7 as shown in FIG. However, as the distance between the reference block and the workpiece increases, the error between the measured displacement amount of the reference block and the necessary correction amount also increases, so the installation location of the reference block is the workpiece, the A axis, and the C axis. It is preferable that it is close to.

また、基準ブロックの形態は図８に示すように、直方体のブロックの上面から、先端に球体１０８ａを備えたロッド１０８ｂを延ばしたタイプの基準ブロック１０８を用いてもよい。さらに、図９で示されるように工具測定装置１０９の一部に、プローブのスタイラスが接触する平坦な上面１０９ａと基準穴１０９ｂを設けることにより、工具測定装置１０９の一部が基準ブロックとしても働くように構成してもよい。   In addition, as shown in FIG. 8, a reference block 108 of a type in which a rod 108b having a sphere 108a at its tip is extended from the upper surface of a rectangular parallelepiped block may be used. Further, as shown in FIG. 9, a part of the tool measuring device 109 also functions as a reference block by providing a part of the tool measuring device 109 with a flat upper surface 109a and a reference hole 109b with which the stylus of the probe contacts. You may comprise as follows.

本発明の実施例で用いる５軸制御マシニングセンタの斜視図である。It is a perspective view of the 5-axis control machining center used in the Example of this invention. マシニングセンタのテーブルに載置されたワークと基準ブロックと各制御軸を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the workpiece | work, the reference block, and each control axis which were mounted in the table of the machining center. テーブルに載置されたワークと基準ブロックのＸ−Ｙ平面での位置を示す平面図である。It is a top view which shows the position in the XY plane of the workpiece | work mounted on the table and a reference | standard block. ワーク及び基準ブロック等のＹ−Ｚ平面での位置を示すマシニングセンタの側面図である。It is a side view of a machining center which shows the position in a YZ plane, such as a work and a reference block. プローブが主軸に装着された状態のマシニングセンタの側面図である。It is a side view of a machining center in a state where a probe is attached to a main shaft. 本発明の切削加工方法の実施例の準備工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the preparatory process of the Example of the cutting method of this invention. 本発明の切削加工方法の実施例の加工工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the Example of the cutting method of this invention. 基準ブロックの設置場所が異なる変更例のマシニングセンタの斜視図である。It is a perspective view of the machining center of the example of a change from which the installation location of a reference | standard block differs. 別のタイプの基準ブロックが用いられた変更例のマシニングセンタのトラニオンの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a modified machining center trunnion in which another type of reference block is used. 工具測定装置が基準ブロックの機能を有する変更例のトラニオンの斜視図である。It is a perspective view of the trunnion of the modification which a tool measuring apparatus has the function of a reference | standard block.

符号の説明Explanation of symbols

３ 主軸
６ トラニオン
７ テーブル
８ 基準ブロック
９ 工具測定装置
１０ プローブ
Ａ Ａ軸
Ｃ Ｃ軸
Ｍｏ 機械原点
Ｗ ワーク
Ｗｏ ワーク原点 3 Spindle 6 Trunnion 7 Table 8 Reference block 9 Tool measuring device 10 Probe A A axis C C axis Mo Machine origin W Work Wo Work origin

Claims (2)

直交する３本の直線送り軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び２本の回転送り軸（Ａ，Ｃ）を有する５軸制御マシニングセンタ（１）により、複数の工具の１つを前記マシニングセンタの主軸（３）に順次装着してテーブル（７）に載置されたワーク（Ｗ）の切削加工をＮＣプログラムの指令に従って行う切削加工方法において、
前記５軸制御マシニングセンタ（１）は、その自動工具交換装置により前記主軸（３）に装着されて被測定物の３次元の位置を測定するプローブ（１０）と、前記マシニングセンタのテーブル（７）に固定されて前記プローブ（１０）により位置を測定される基準ブロック（８，１０８）と、工具長を測定する工具測定装置（９，１０９）とを具備し、
該切削加工方法が、１回実施される準備工程と、前記複数の工具の中の１つが前記主軸（３）に装着される度毎に実施される加工工程とを含んでなるものであり、
前記準備工程において、前記プローブ（１０）が前記基準ブロック（８，１０８）の初期位置を測定し、
前記加工工程において、１つの工具による加工が終わる度毎に、前記プローブ（１０）が前記基準ブロック（８，１０８）の位置を測定し、その測定で得られた前記基準ブロック（８，１０８）の位置と前記初期位置との差を算出し、その差に基づいて前記２本の回転送り軸（Ａ，Ｃ）、前記工具測定装置（９，１０９）、及び前記ワーク（Ｗ）のそれぞれの位置データを補正し、その補正した前記位置データによって後続する１つの工具による加工を行うことを特徴とする、切削加工方法。 A 5-axis control machining center (1) having three linear feed axes (X, Y, Z) orthogonal to each other and two rotary feed axes (A, C) is used to transfer one of a plurality of tools to the spindle ( 3) In a cutting method of performing cutting of a workpiece (W) sequentially mounted on the table (7) according to a command of the NC program,
The 5-axis control machining center (1) includes a probe (10) that is mounted on the spindle (3) by the automatic tool changer to measure the three-dimensional position of the object to be measured, and a table (7) of the machining center. A reference block (8, 108) which is fixed and whose position is measured by the probe (10), and a tool measuring device (9, 109) for measuring the tool length;
The cutting method includes a preparation step that is performed once, and a processing step that is performed each time one of the plurality of tools is mounted on the spindle (3).
In the preparation step, the probe (10) measures the initial position of the reference block (8, 108),
In the machining step, each time machining with one tool is finished, the probe (10) measures the position of the reference block (8, 108), and the reference block (8, 108) obtained by the measurement is measured. And a difference between the initial position and the initial position. Based on the difference, each of the two rotary feed shafts (A, C), the tool measuring device (9, 109), and the workpiece (W) is calculated. A cutting method characterized by correcting position data and performing machining with a subsequent tool based on the corrected position data. 前記工具測定装置（１０９）の一部を前記基準ブロック（８，１０８）として機能させたことを特徴とする請求項１記載の切削加工方法。   The cutting method according to claim 1, wherein a part of the tool measuring device (109) is caused to function as the reference block (8, 108).
JP2006257119A 2006-09-22 2006-09-22 Machining method by machining center Pending JP2008073813A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006257119A JP2008073813A (en) 2006-09-22 2006-09-22 Machining method by machining center

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006257119A JP2008073813A (en) 2006-09-22 2006-09-22 Machining method by machining center

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008073813A true JP2008073813A (en) 2008-04-03

Family

ID=39346395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006257119A Pending JP2008073813A (en) 2006-09-22 2006-09-22 Machining method by machining center

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008073813A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055464A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Osaka Kiko Co Ltd Positioning control method and device for numerically controlled machine tool
JP2011224769A (en) * 2010-03-29 2011-11-10 Daihen Corp Method for creating work program of robot, apparatus for creating work program of robot, and robot control system
CN104070414A (en) * 2013-03-27 2014-10-01 发那科株式会社 Numerically-controlled machine tool and spindle error compensating method thereof
JP2014213428A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 ブラザー工業株式会社 Work-piece support device and machine tool
JP2015109081A (en) * 2013-12-04 2015-06-11 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ System and method for operating machine and performing quality assurance
CN105904012A (en) * 2016-04-28 2016-08-31 华中科技大学 Thin-walled part milling system with real-time deformation compensation function
CN108943086A (en) * 2018-07-18 2018-12-07 南通超达装备股份有限公司 A kind of automobile slush moulding epidermis reduction special equipment
CN109759899A (en) * 2018-12-30 2019-05-17 深圳市五湖智联实业有限公司 A kind of numerically-controlled machine tool intelligent online knife pendulum monitoring system
JP2019202352A (en) * 2018-05-21 2019-11-28 Dmg森精機株式会社 Machine tool monitoring device
CN111090259A (en) * 2018-10-23 2020-05-01 广州锐智恒软件有限公司 Method for checking and correcting workpiece rotating shaft coordinate deviation in numerical control system
WO2022080062A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 芝浦機械株式会社 Processing machine and production method for object subject to processing

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010055464A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Osaka Kiko Co Ltd Positioning control method and device for numerically controlled machine tool
JP2011224769A (en) * 2010-03-29 2011-11-10 Daihen Corp Method for creating work program of robot, apparatus for creating work program of robot, and robot control system
US9110466B2 (en) 2010-03-29 2015-08-18 Daihen Corporation Programming method for a robot, programming apparatus for a robot, and robot control system
US9448552B2 (en) 2013-03-27 2016-09-20 Fanuc Corporation Numerically-controlled machine tool and spindle error compensating method thereof
CN104070414A (en) * 2013-03-27 2014-10-01 发那科株式会社 Numerically-controlled machine tool and spindle error compensating method thereof
JP2014191607A (en) * 2013-03-27 2014-10-06 Fanuc Ltd Numerical control machine tool, and correction method of main shaft error in numerical control machine tool
CN104070414B (en) * 2013-03-27 2015-12-09 发那科株式会社 The spindle error modification method of Digit Control Machine Tool and Digit Control Machine Tool
JP2014213428A (en) * 2013-04-26 2014-11-17 ブラザー工業株式会社 Work-piece support device and machine tool
JP2015109081A (en) * 2013-12-04 2015-06-11 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ System and method for operating machine and performing quality assurance
CN105904012A (en) * 2016-04-28 2016-08-31 华中科技大学 Thin-walled part milling system with real-time deformation compensation function
CN105904012B (en) * 2016-04-28 2017-05-10 华中科技大学 Thin-walled part milling system with real-time deformation compensation function
JP2019202352A (en) * 2018-05-21 2019-11-28 Dmg森精機株式会社 Machine tool monitoring device
WO2019225538A1 (en) * 2018-05-21 2019-11-28 Dmg森精機株式会社 Machine tool monitoring device
CN108943086A (en) * 2018-07-18 2018-12-07 南通超达装备股份有限公司 A kind of automobile slush moulding epidermis reduction special equipment
CN108943086B (en) * 2018-07-18 2024-05-03 南通超达装备股份有限公司 Special equipment for weakening automobile slush molding epidermis
CN111090259A (en) * 2018-10-23 2020-05-01 广州锐智恒软件有限公司 Method for checking and correcting workpiece rotating shaft coordinate deviation in numerical control system
CN109759899A (en) * 2018-12-30 2019-05-17 深圳市五湖智联实业有限公司 A kind of numerically-controlled machine tool intelligent online knife pendulum monitoring system
WO2022080062A1 (en) * 2020-10-13 2022-04-21 芝浦機械株式会社 Processing machine and production method for object subject to processing
JP2022063976A (en) * 2020-10-13 2022-04-25 芝浦機械株式会社 Process machine and manufacturing method of work

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008073813A (en) Machining method by machining center
CN106346315B (en) Machine tool control system capable of obtaining workpiece origin and workpiece origin setting method
US10209107B2 (en) Geometric error identification method of multi-axis machine tool and multi-axis machine tool
JP6599832B2 (en) Machine tool and work plane machining method
JP2016083729A (en) Geometric error identification system, and geometric error identification method
US10359266B2 (en) Position measurement method of object in machine tool and position measurement system of the same
WO2002032620A1 (en) Measuring method and device, machine tool having such device, and work processing method
JPH05257514A (en) Method for compensating linear displacement and inclined offset of working article to rotary shaft of numerical computer control machine and system for compensating linear displacement and inclined offset of working article to rotary shaft of table of numerical computer control machine
JP2006212765A (en) Thermal displacement correcting method of machine tool
JP2011173234A (en) Control method for machine tool
CN112775718B (en) Correction value measuring method and correction value measuring system for position measuring sensor of machine tool
US10794678B2 (en) Apparatus for measuring the roughness of a workpiece surface
JP2007168013A (en) Tool knife edge position computing method and machine tool
JP6921511B2 (en) Machine tools with automatic tool changer and automatic measurement method
JP5317627B2 (en) Error correction method
JP5272598B2 (en) Method for specifying jig coordinates of machining apparatus and machining apparatus using the method
WO2011052441A1 (en) Machine tool and displacement measuring instrument
JP2006300817A (en) Optical measuring instrument, optical measuring device, and optical measuring system
CN112775720B (en) Position measuring method and position measuring system for object of machine tool, and computer readable recording medium
JP2018128328A (en) Geometrical error measuring method of machine tool
JP2008076200A (en) Optical measuring system
JP2023026357A (en) Interference check device, interference check method, and interference check system
JP6935030B1 (en) Machine tool, tool force estimation method, and tool force estimation program
JP6623061B2 (en) Machine tool and control method of machine tool
JP2010260119A (en) Method of automatically measuring correction value of spindle or attachment spindle