JP2013082064A - Method of removing surface of as-cast workpiece by means of planer device - Google Patents

Method of removing surface of as-cast workpiece by means of planer device Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of removing a surface of an as-cast workpiece capable of efficiently removing, by means of a planer device, a heat denatured layer present on the surface of an as-cast workpiece having a three-dimensionally varying surface without removing a normal metal structure.SOLUTION: The surface of a workpiece 90 in an as-cast state is divided into units of many cutting lines L1, a level variation of the surface of the workpiece 90 in each cutting line L1 is measured beforehand as two-dimensional level variation information by a laser beam ranging element 60, and planer type cutting work is performed, for each cutting line L1, while a cutting tool B is vertically feedback-controlled with the acquired level variation information assumed as a target value. A three-dimensional level variation of the workpiece surface is indirectly targeted for control as parallel information to the two-dimensional level variation information, and only a heat denatured layer present on the surface of the as-cast workpiece 90 can be removed without removing a normal metal structure.

Description

本発明は、溶融金属を所定サイズの鋳枠または鋳型に流し込んで凝固させたのみのワーク、または、これを熱間鍛造手段によってインゴット状、その他の任意形状に成形してなる、広い意味でのいわゆる鋳放しワークの表面に層状に形成された酸化被膜等の熱変性層を削除するためのプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法に関する。  The present invention, in a broad sense, is formed by casting a molten metal into a predetermined size casting frame or mold and solidifying it, or by forming it into an ingot shape or other arbitrary shape by hot forging means. The present invention relates to a method for removing the surface of an as-cast workpiece by a planar device for removing a thermally denatured layer such as an oxide film formed in a layer on the surface of a so-called as-cast workpiece.

溶融金属を所定の用途に応じた寸法の鋳枠や鋳型に流し込んで凝固させた状態の鋳放しワークや、これを任意形状に熱間鍛造してなる鋳放しワークの表面には、酸化被膜や急激な温度変化による焼き入れ組織類似の熱変性層が形成される。また、これらの鋳放しワーク表面には、通常、反りや歪み、胴膨れ、波打ち等を伴う。  On the surface of an as-cast workpiece in which molten metal is poured into a casting frame or mold of a size corresponding to a predetermined application and solidified, or on the surface of the as-cast workpiece formed by hot forging into an arbitrary shape, an oxide film or A heat-denatured layer similar to a quenched structure is formed by a rapid temperature change. Further, these as-cast work surfaces are usually accompanied by warpage, distortion, swelling of the body, undulation, and the like.

鋳放しワークの表面に存在する酸化被膜等の熱変性層は、さらなる酸化の進行を抑止するとともに、塗料の付着性を高める作用を有することから、製品の態様により障害とならない場合にはそのまま放置される。しかし、鋳放しワークが展性加工製品や延性加工製品の出発ワークとされる場合には、次のような不都合が生じる。  The heat-denatured layer such as an oxide film on the surface of the as-cast workpiece has the effect of preventing further progress of oxidation and enhancing the adhesion of the paint. Is done. However, when the as-cast work is a starting work for a malleable product or a ductile product, the following inconvenience occurs.

鋳放しワーク表面に形成された熱変性層は、正常金属組織とは物性が大きく異なり、いわば、正常金属組織に対する不純物である。また、展性加工等は、冷間または熱間においてワークに外力を加えて金属組織を徐々に流動させて変形させる加工方法である。この結果、不純物である熱変性層は、展性加工等を経ることによって正常金属組織内に練り込まれてしまい、最終製品の純度を大きく低下させてしまうという問題が生じる。  The heat-denatured layer formed on the surface of the as-cast workpiece is greatly different from the normal metal structure in that it is an impurity for the normal metal structure. In addition, malleable processing or the like is a processing method in which an external force is applied to the workpiece in a cold or hot state to cause the metal structure to gradually flow and deform. As a result, the heat-denatured layer, which is an impurity, is kneaded into a normal metal structure through a malleable process or the like, resulting in a problem that the purity of the final product is greatly reduced.

今日、技術や製品品質の高度化に伴い、あらゆる技術と素材についてより高度であることが求められている。二次製品や最終製品に対する純度要求についても、シックスナインレベル(99.9999%)以上の純度要求がなされることも稀ではなくなっている。そして、純度要求が高度である素材分野においては、高純度であること自体が大きな付加価値を生み出す。  Today, with the advancement of technology and product quality, there is a need for more advanced technologies and materials. As for purity requirements for secondary products and final products, it is not rare that purity requirements of six nine levels (99.9999%) or higher are made. And in the material field where purity requirements are high, high purity itself creates great added value.

したがって、展性加工等によって製造されるべき製品に対する純度要求が高度である場合には、その出発ワークとされる鋳放しワークの表面に存在する熱変性層を完全に除去することが必要になる。ただし、一般に展性加工等は、長さ寸法が限定されない線材やシート材等の連続長尺製品を製造することを目的とすることから、熱変性層を除去するに際しては、正常金属組織部分をできる限り減容させないことが求められる。このような要求は、単位重量当たりの取引価格が高額である金属種において特に顕著である。  Therefore, when the purity requirement for a product to be manufactured by malleable processing or the like is high, it is necessary to completely remove the heat-denatured layer existing on the surface of the as-cast workpiece as the starting workpiece. . However, in general, malleable processing is intended to produce a continuous long product such as a wire or sheet material whose length is not limited. It is required not to reduce the volume as much as possible. Such a requirement is particularly remarkable in a metal species having a high transaction price per unit weight.

従来、鋳放しワーク表面の熱変性層の除去は、プラノミラーを利用して実施されている。プラノミラーは、ワークを搭載した往復台上を横桁フレームに沿って移動することができるフライスヘッドを備える加工機であり、ワークに往復の送り運動を与えてフライス加工をする加工機である。  Conventionally, the removal of the heat-denatured layer on the surface of the as-cast workpiece has been performed using a plano mirror. The planomirror is a processing machine including a milling head that can move along a cross beam frame on a reciprocating table on which a work is mounted, and is a processing machine that applies a reciprocating feed motion to a work to perform milling.

プラノミラーによる熱変性層の削除は、フライスヘッドに傘歯車状のフライスカッタを取り付け、加工部分に切削油を供給し、冷却しながら行われる。切削油を与えないと、切削時に発生する加工熱によって熱変性層を削除した部分に直ちに新たな熱変性層が形成されるという問題が生じるためである。フライスカッタのような高速回転工具においては、ワークの加工焼けの発生は避けられず、殊に、鋳放しワークが難削材である場合には、多量の加工熱が発生する。  The removal of the heat-denatured layer by the planomirror is performed while attaching a bevel gear-shaped milling cutter to the milling head, supplying cutting oil to the processing portion, and cooling. This is because if the cutting oil is not applied, a problem arises in that a new heat-denatured layer is immediately formed at a portion where the heat-denatured layer is removed by the processing heat generated during cutting. In a high-speed rotating tool such as a milling cutter, work burning of the workpiece is unavoidable, and a large amount of machining heat is generated particularly when the as-cast workpiece is a difficult-to-cut material.

上記、プラノミラーを利用する従来の鋳放しワーク表面削除方法に関しては、次のように幾つかの問題が指摘されている。  Several problems have been pointed out regarding the conventional as-cast workpiece surface deletion method using a plano mirror as described below.

指摘されている問題としては、鋳放しワーク表面の熱変性層を削除する際に正常金属組織が多量に削除されて減容してしまうという問題がある。また、指摘される他の問題としては、加工効率が極めて低いという問題があり、さらに、フライスカッタが早期に欠損してしまうという問題がある。  A problem that has been pointed out is that when the heat-denatured layer on the surface of the as-cast workpiece is deleted, a large amount of normal metal structure is deleted and the volume is reduced. In addition, as another problem to be pointed out, there is a problem that the processing efficiency is extremely low, and further, there is a problem that the milling cutter is lost early.

また、切削屑の再生利用という観点からは、ワークの加工焼けを防止するのに使用している切削油の除去コストの問題が指摘されている。切削油には、酸化防止剤その他の化学物質が含まれ、切削油が付着した状態の切削屑をそのまま処理する場合には、再生材料の品位を所定レベルに維持することができないばかりでなく、環境負荷を増大させる結果ともなることが懸念される。  Further, from the viewpoint of recycling of cutting waste, there has been pointed out a problem of cost of removing cutting oil used to prevent work burn of the workpiece. Cutting oil contains antioxidants and other chemical substances, and when processing cutting waste with cutting oil attached as it is, not only can the quality of the recycled material not be maintained at a predetermined level, There is concern that it may increase the environmental load.

鋳放しワークの表面の熱変性層を削除するという目的に対して、従来、フライスヘッドを備えるプラノミラーが使用されている理由は、高い加工能率が期待されるからである。プラノミラーは、上述したように、ワークに往復の送り運動を与える単位切削工程を反復することによって、ワークの表面を削除する加工機である。したがって、加工能率は、単位切削工程当たりの切削幅によって決定され、切削幅が広い方が有利である。この点、回転駆動されるフライスカッタの切削幅は、例えば、プレーナ装置のバイトに比べて格段に広く、効率の追求に有利であると考えられるのである。  The reason why a plano mirror provided with a milling head has been used for the purpose of eliminating the heat-denatured layer on the surface of the as-cast workpiece is that high machining efficiency is expected. As described above, the planomirror is a processing machine that deletes the surface of a workpiece by repeating a unit cutting process that gives a reciprocating feed motion to the workpiece. Therefore, the machining efficiency is determined by the cutting width per unit cutting process, and it is advantageous that the cutting width is wide. In this respect, the cutting width of the rotationally driven milling cutter is, for example, much wider than the cutting tool of the planar device, and is considered advantageous for pursuing efficiency.

上記、熱変性層を削除する際に正常金属組織が多量に失われるという問題は、鋳放しワークの表面が平坦面でないことに起因する。鋳放しワークの表面は、規則性を有しない3次元的に変化する不整表面である。ただし、鋳放しワークの表面に形成されている熱変性層の厚みは略一定である。  The problem that a large amount of normal metal structure is lost when the heat-denatured layer is removed is due to the fact that the surface of the as-cast workpiece is not flat. The surface of the as-cast workpiece is an irregular surface that changes three-dimensionally without regularity. However, the thickness of the heat-denatured layer formed on the surface of the as-cast work is substantially constant.

表面が不整な状態の鋳放しワークに対して、単純な水平方向の送り運動を与えて全ての熱変性層を除去しようとする場合、結局のところ、最も窪んだ低レベルの熱変性層が除去されるに至るまでの、上位レベルの部分を全て削除する必要がある。これが、熱変性層の除去作業に際して、正常金属組織が大量に失われる原因である。また、フライスカッタの単位切削工程当たりの切削深さは、一定限度内に限られていることから、上位レベルの部分を全て削除するには、同一の切削ラインを多数回にわたって切削する必要がある。これが、切削幅の広いフライスカッタを使用しているにもかかわらず、期待された程の加工能率を達成することができない原因である。  If an as-cast workpiece with an irregular surface is subjected to a simple horizontal feed motion to remove all heat denatured layers, after all, the most depressed low level heat denatured layers are removed. It is necessary to delete all the upper level parts until it is done. This is the reason why a large amount of normal metal structure is lost during the removal of the heat-denatured layer. Moreover, since the cutting depth per unit cutting process of the milling cutter is limited within a certain limit, it is necessary to cut the same cutting line many times in order to delete all the upper level parts. . This is the reason why the expected machining efficiency cannot be achieved despite the use of a milling cutter with a wide cutting width.

上記のような問題に対して従来知られている対応策としては、鋳放しワークの表面を機械的にトレースし、鋳放しワークの表面レベルにバイトを追従させるように制御する、いわゆる倣い加工をする方法がある。しかし、プラノミラーにおけるフライスカッタは、切削幅が広いため、その切削幅内のどの位置を基準にしても倣い加工の有利性を十分に発揮することができない。これは、鋳放しワークの表面が切削方向のみならず、切削幅方向にも変化しているからである。したがって、倣い加工によっても、同じ切削ラインを複数回にわたって切削しなければならないという無駄が解消できないのである。  Conventionally known countermeasures against the above problems include so-called profiling, in which the surface of an as-cast workpiece is mechanically traced and the tool is controlled to follow the surface level of the as-cast workpiece. There is a way to do it. However, since the milling cutter in a plano mirror has a wide cutting width, the advantage of the profiling process cannot be sufficiently exhibited regardless of the position within the cutting width. This is because the surface of the as-cast workpiece changes not only in the cutting direction but also in the cutting width direction. Therefore, even by copying, the waste that the same cutting line must be cut a plurality of times cannot be eliminated.

また、フライスカッタの早期欠損問題は、鋳放しワークが反りや歪みを伴うことにより、切削に際して、相対的にワークの表面がフライスカッタに対して不規則に上下動するためである。鋳放しワーク表面の熱変性層は、金属酸化物や焼き入れ組織類似の極めて高硬度の熱変性組織によって形成されている。したがって、フライスカッタに対してワークの表面が不規則に上下動した場合には、高硬度の熱変性組織に高頻度で出入りする動作を繰り返す結果となり、この際の衝撃荷重によってフライスカッタが欠損してしまうのである。  Further, the problem of early chipping of the milling cutter is that the surface of the workpiece moves up and down irregularly relative to the milling cutter during cutting because the as-cast workpiece is warped and distorted. The heat-denatured layer on the surface of the as-cast workpiece is formed of a heat-denatured structure with extremely high hardness similar to a metal oxide or a quenched structure. Therefore, if the surface of the workpiece moves up and down irregularly with respect to the milling cutter, this results in repeated movements in and out of the high-hardness thermally denatured tissue, and the milling cutter is lost due to the impact load at this time. It will end up.

フライスカッタの欠損は、部外者から見れば、大きな問題ではないように思われるかもしれない。しかし、フライスカッタが欠損した場合には、装置の稼働を一旦停止してフライスカッタを交換し、刃先の基準上下位置の設定をやり直さなければならないために、プラノミラーによる加工効率を大きく損ねる結果となっている。  Missing milling cutters may not seem like a big problem for outsiders. However, if the milling cutter is missing, it is necessary to temporarily stop the operation of the machine, replace the milling cutter, and re-set the reference vertical position of the cutting edge. It has become.

本発明は、一般的には、プラノミラーに比べて加工効率が格段に劣ると考えられているプレーナ装置を用いることによって、鋳放しワークの表面を削除する加工において従来指摘されていた上記問題点、つまり、ワーク表面の熱変性層を削除する際に正常金属組織が多量に削除されてしまうという問題、加工効率が極めて低いという問題、および刃物の早期欠損問題を解決することを課題とする。また、切削屑の再生品質の向上及び低コスト化を図る観点から、切削油を使用することなく乾式で実施することができる鋳放しワークの表面削除方法を提供することを併せて目的とする。  The present invention generally has the above-mentioned problems that have been conventionally pointed out in processing for removing the surface of an as-cast workpiece by using a planar device that is considered to have a processing efficiency much lower than that of a plano mirror. That is, it is an object to solve the problem that a large amount of normal metal structure is deleted when the heat-denatured layer on the workpiece surface is deleted, the problem that processing efficiency is extremely low, and the problem of early chipping of the blade. Another object of the present invention is to provide a method for removing the surface of an as-cast workpiece that can be carried out in a dry manner without using cutting oil, from the viewpoint of improving the reclaimed quality of cutting waste and reducing the cost.

上記のように、従来使用されている加工機に比べて加工効率が低いと考えられている加工機を意図的に選択するという逆転的発想の背後には、刃物に切削速度が低いバイトを使用するプレーナ装置においては、切削油を使用することなく乾式での加工が可能であることと、プレーナ装置においては、一切削ラインの切削幅をごく狭い任意の幅に設定することができるので、切削幅を十分に抑制することによって、切削幅方向についてのワーク表面のレベル変化を無視し得る範囲に抑えることができるという発明者らの思惑がある。  As mentioned above, a tool with a low cutting speed is used for the blade behind the reversal idea of intentionally selecting a processing machine that is considered to have a lower processing efficiency than a conventional processing machine. In the planar device, it is possible to perform dry processing without using cutting oil, and in the planar device, the cutting width of one cutting line can be set to an extremely narrow width. There is a speculation of the inventors that the level change of the workpiece surface in the cutting width direction can be suppressed to a negligible range by sufficiently suppressing the width.

すなわち、各切削ラインについて切削幅方向のレベル変化が無視し得る場合、その切削ラインに残るレベル変化は、切削方向についての2次元的な上下レベル変化であり、2次元的な上下レベル変化のみであれば、倣い加工手段を工夫することで対応することができる。また、加工効率に劣るというプレーナ装置の機械的特性については、各切削ラインにおける所要作業を1回の切削で確実に完了させることで余裕を持って補足することができると考えられる。  That is, when the level change in the cutting width direction can be ignored for each cutting line, the level change remaining in the cutting line is a two-dimensional vertical level change in the cutting direction, and only a two-dimensional vertical level change. If there is, it can cope by devising the copying processing means. In addition, it is considered that the mechanical characteristics of the planar device, which are inferior in processing efficiency, can be supplemented with a sufficient margin by surely completing the required work in each cutting line by one cutting.

上記課題を解決するために、本発明は次のような解決手段を採用する。  In order to solve the above problems, the present invention employs the following solution.

(解決手段1)
本発明のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法は、ベッド上に往復水平運動可能に設置される往復台と、コラムを介してベッド上方に支持される横桁フレームとを備え、往復台上にワークを固定するとともに、横桁フレームに上下送り機構および水平送り機構を介して刃物台を取り付け、刃物台に取り付けたバイトを水平送り機構を介してワークの幅方向に横送りすることによってワークに対する切削ラインを決定し、上下送り機構を介してバイトを上下動させることによってワークに対する切削深さを調節し、往復台を切削方向に駆動して所定の切削幅でワークを切削し、上下送り機構を介してバイトを上昇させた上で往復台を復帰方向に駆動して待機位置に復帰させる単位切削工程を多数回反復してワークの表面を削除するようにしてなるプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法において、
ワーク表面に使用するバイトに適した切削幅の多数本の切削ラインを設定し、ワーク表面の3次元的なレベル変化を設定した切削ライン毎の2次元的なレベル変化として予めレーザ光計測して記憶手段に記憶し、記憶した切削ライン毎のレベル変化情報を目標値として上下送り機構と水平送り機構とをフィードバック制御することによって、ワーク表面のレベルの変化にかかわらずワークに対する切削深さを一定に維持することを特徴とする。
(Solution 1)
A method for removing the surface of an as-cast workpiece by the planar device of the present invention comprises a carriage installed on a bed so as to be capable of reciprocating horizontal movement, and a cross beam frame supported above the bed via a column. The workpiece is fixed to the horizontal girder frame, the tool post is attached to the horizontal girder frame via the vertical feed mechanism and the horizontal feed mechanism, and the tool attached to the tool post is laterally fed in the width direction of the work via the horizontal feed mechanism. The cutting line for the workpiece is determined, the cutting depth for the workpiece is adjusted by moving the tool up and down via the vertical feed mechanism, the carriage is driven in the cutting direction to cut the workpiece with a predetermined cutting width, and the vertical feed The unit cutting process is repeated many times to remove the workpiece surface by driving the carriage back in the return direction and returning it to the standby position after raising the tool through the mechanism. In the as-cast surface delete a workpiece by planar device was made in the,
Set a number of cutting lines with a cutting width suitable for the tool used on the workpiece surface, and measure the laser beam in advance as a two-dimensional level change for each cutting line that sets the three-dimensional level change of the workpiece surface. By storing feedback in the vertical feed mechanism and horizontal feed mechanism using the stored level change information for each cutting line as a target value, the cutting depth to the workpiece is constant regardless of the change in the workpiece surface level. It is characterized by maintaining to.

上記解決手段1について説明する。上記鋳放しワークの表面削除方法においては、ワーク表面に単位切削工程の実行対象となる多数本の切削ラインが予め設定されることが特徴である。各切削ラインは、例えば、使用するバイトの切削幅を基準に、ワークの最大幅をその切削幅で除するようにして設定される。  The solving means 1 will be described. The above-described surface removal method of the as-cast workpiece is characterized in that a large number of cutting lines to be subjected to the unit cutting process are preset on the workpiece surface. Each cutting line is set so that, for example, the maximum width of the workpiece is divided by the cutting width on the basis of the cutting width of the cutting tool to be used.

また、設定された各切削ライン毎のワーク表面のレベル変化情報が、非接触計測手段であるレーザ光計測手段によって取得され、このレベル変化情報に基づいてバイトの水平位置と上下位置とがフィードバック制御されることが特徴である。  Also, the level change information on the workpiece surface for each set cutting line is acquired by the laser beam measurement means which is a non-contact measurement means, and the horizontal position and vertical position of the tool are feedback controlled based on this level change information It is a feature that it is done.

鋳放し状態のワークの表面は、反りや歪みを伴う3次元的な不整曲面である。しかし、ワークの全表面に多数本の切削ラインを設定した場合、各切削ラインにおけるラインの幅方向のレベル変化は無視し得る範囲に収まる。この結果、ワーク表面の3次元的レベル変化は、多数本の切削ラインの2次元的なレベル変化情報の集合として表現することができる。  The surface of the as-cast workpiece is a three-dimensional irregular curved surface with warping and distortion. However, when a large number of cutting lines are set on the entire surface of the workpiece, the level change in the width direction of each cutting line falls within a negligible range. As a result, the three-dimensional level change of the workpiece surface can be expressed as a set of two-dimensional level change information of a large number of cutting lines.

バイトは刃物台に取り付けられ、水平送り機構と上下送り機構を介してワークの上方に支持されている。バイトは、水平送り機構に対する切削ライン情報と、その切削ラインに関連付けされた上下送り機構に対するレベル変化情報とを目標値としてフィードバック制御される。  The cutting tool is attached to the tool post and supported above the workpiece via a horizontal feed mechanism and a vertical feed mechanism. The cutting tool is feedback-controlled using cutting line information for the horizontal feed mechanism and level change information for the vertical feed mechanism associated with the cutting line as target values.

この結果、特定の切削ラインとバイトの水平位置との対応下において往復台を介してワークが切削方向に水平送りされた場合、その切削ラインに関連付けされたレベル変化情報が記憶手段から読み出され、そのレベル変化情報に基づいてバイトの上下位置を自動的に変化させることができる。  As a result, when the workpiece is horizontally fed in the cutting direction via the carriage under the correspondence between the specific cutting line and the horizontal position of the cutting tool, the level change information associated with the cutting line is read from the storage means. The vertical position of the byte can be automatically changed based on the level change information.

すなわち、各切削ラインにおける単位切削工程において、バイトは、ワークワーク表面のレベルの変化にかかわらずワークに対する切削深さを一定に維持するように上下動し、ワークの正常金属組織部分を削除することなく熱変性層のみを削り残しなく削除することができる。  That is, in the unit cutting process in each cutting line, the cutting tool moves up and down so as to maintain a constant cutting depth with respect to the workpiece regardless of changes in the level of the workpiece surface, and deletes the normal metal structure portion of the workpiece. In addition, only the heat-denatured layer can be removed without being left uncut.

そして、前述のように、ワーク表面の3次元的なレベル変化がワークの表面に設定された多数本の各切削ラインにおける2次元的なレベル変化情報の集合として表現されることから、結果的に、ワーク表面の3次元的なレベル変化に追従した高度の切削加工が実現される。  As described above, since the three-dimensional level change of the workpiece surface is expressed as a set of two-dimensional level change information in each of a plurality of cutting lines set on the workpiece surface, as a result, Thus, a high degree of cutting that follows the three-dimensional level change of the workpiece surface is realized.

(解決手段2)
本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、上記解決手段1に記載の鋳放しワークの表面削除方法を基本発明として、刃物台を支持する水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付け、特定の切削ラインに対する単位切削工程を実行する際の往復台の水平動作を利用して未切削の切削ラインのレベル変化を計測することを特徴とする。
(Solution 2)
The method for removing the surface of an as-cast workpiece according to the present invention is based on the method for removing the surface of an as-cast workpiece described in Solution 1 above, and a laser beam distance measuring element is directed downward to a horizontal feed mechanism that supports the tool post. It is characterized in that a level change of an uncut cutting line is measured by using a horizontal movement of a carriage when performing a unit cutting process for attachment and a specific cutting line.

上記解決手段2は、レーザ光測距素子によって各切削ラインのレベル変化情報を取得する際の有利な方法を示している。  The above solution 2 shows an advantageous method when acquiring level change information of each cutting line by the laser beam distance measuring element.

各切削ラインのレベル変化情報を取得するためには、往復台を駆動する必要がある。この際、なんら切削作業を実行することなく往復台を単に空送させてレベル変化情報を取得することもできるのであるが、多数本の切削ラインの総数について往復台を空送させることには、相応の時間とランニングコストを伴う。  In order to acquire level change information of each cutting line, it is necessary to drive the carriage. At this time, it is possible to obtain the level change information by simply flying the carriage without performing any cutting work, but for feeding the carriage for the total number of cutting lines, With reasonable time and running costs.

そこで、特定の切削ラインに対する単位切削工程を実行する際の往復台の水平動作を利用して未切削の切削ラインのレベル変化を計測することによって、特定の切削ラインに対する切削作業と、他の切削ラインの計測作業とを同時に進行させることができるので、独立に計測作業を実施する場合に比べて作業効率を格段に向上させることができる。  Therefore, by measuring the level change of the uncut cutting line using the horizontal movement of the carriage when executing the unit cutting process for the specific cutting line, the cutting operation for the specific cutting line and other cuttings are performed. Since the line measurement work can proceed simultaneously, the work efficiency can be significantly improved as compared with the case where the measurement work is carried out independently.

(解決手段3)
本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、解決手段1に記載の鋳放しワークの表面削除方法を基本発明として、刃物台の水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付けるとともに、設定した全ての切削ラインについてワークを空送させることによって、全ての切削ラインのレベル変化情報を予め取得し、取得したレベル変化情報にワーク毎に評価するワークの個性情報を加えた後のレベル変化情報を前記上下送り機構を制御する際の目標値とすることを特徴とする。
(Solution 3)
The surface removal method of the as-cast workpiece according to the present invention is based on the surface removal method of the as-cast workpiece described in Solution 1, and the laser beam distance measuring element is attached downward to the horizontal feed mechanism of the tool post, Level changes after pre-acquiring level change information for all cutting lines by adding workpiece individual information to be evaluated for each workpiece to the obtained level change information The information is used as a target value for controlling the vertical feed mechanism.

上記解決手段3は、レーザ光測距素子によって取得した切削ラインのレベル変化情報を人為的に加工して利用することができる旨を示している。  The solving means 3 indicates that the level change information of the cutting line acquired by the laser beam distance measuring element can be artificially processed and used.

鋳放しワークにおいては、表面状態が同一のものはないということができる。鋳放しワークの表面には、レーザ光測距素子によっては取得できない内層部に及ぶ毛細クラックや折畳み状の変形表面層が含まれる場合がある。これらの表面欠陥は、単に、各切削ラインのレベル変化情報に基づいて、表面を必要最小限で一律に削除する本発明の基本的な表面削除方法によっては、一単位切削工程で削除し切れない場合が生じる。  It can be said that no as-cast workpiece has the same surface condition. The surface of the as-cast work may include a capillary crack or a fold-shaped deformed surface layer that extends to the inner layer part that cannot be obtained by a laser beam distance measuring element. These surface defects cannot be completely removed in a single unit cutting process by the basic surface removal method of the present invention, which simply removes the surface uniformly based on the level change information of each cutting line. Cases arise.

そこで、各切削ラインについて往復台を空送させて全ての切削ラインのレベル変化情報を予め取得し、取得したレベル変化情報にワーク毎に評価するワークの個性情報、例えば、クラックの存在する部分のみを他の部分より深く切削するような修正情報を加えた後のレベル変化情報を刃物台の上下送り機構を制御する際の目標値とすることによって上記問題を解決することができる。  Therefore, the level change information of all the cutting lines is acquired in advance by emptying the carriage for each cutting line, and the individual information of the work to be evaluated for each work in the acquired level change information, for example, only the portion where the crack exists The above problem can be solved by setting the level change information after adding correction information for cutting deeper than other parts as a target value when controlling the vertical feed mechanism of the tool post.

(解決手段4)
本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、上記解決手段1ないし解決手段3のいずれかに記載の鋳放しワークの表面削除方法を基本発明として、横桁フレームに、共用の水平送り機構と独立の上下送り機構を介して複数の刃物台を取り付け、それぞれの刃物台に取り付けられた複数のバイトにワークの表面に設定された切削ラインを分掌させるようにして複数の切削ラインを同時切削することを特徴とする。
(Solution 4)
The surface removal method for an as-cast workpiece according to the present invention is based on the surface removal method for an as-cast workpiece according to any one of Solution 1 to Solution 3 described above, and is independent of a common horizontal feed mechanism in a cross beam frame. A plurality of turrets are attached via a vertical feed mechanism, and a plurality of cutting lines set on the workpiece surface are divided by a plurality of cutting tools attached to the respective turrets to simultaneously cut a plurality of cutting lines. It is characterized by.

上記解決手段は、1基のプレーナ装置に独立に制御可能な複数のバイトを取り付けて、バイトの数に対応する複数の切削ラインを同時加工する方法を示している。  The above solution shows a method of simultaneously machining a plurality of cutting lines corresponding to the number of cutting tools by attaching a plurality of independently controllable cutting tools to one planar device.

プレーナ装置に複数のバイトを取り付ける方法としては、刃物台自体を復数設ける方法が採用される。この際、刃物台を横桁フレームに沿って横送りして切削ラインを選択するための水平送り機構は、複数の刃物台について共用される。したがって、複数の刃物台は、複数の切削ラインに対応するように水平送り機構に組み付けられた際の相互間隔を保って同時に移動することができる。一方、刃物台を上下動作させることによってワークに対する切削深さを一定に維持するための上下送り機構は、各刃物台について独立している。  As a method for attaching a plurality of cutting tools to the planar device, a method in which the tool post itself is provided with a repetitive number is employed. At this time, a horizontal feed mechanism for selecting the cutting line by horizontally feeding the tool post along the cross beam frame is shared by a plurality of tool posts. Therefore, the plurality of tool rests can move simultaneously while maintaining a mutual interval when assembled to the horizontal feed mechanism so as to correspond to the plurality of cutting lines. On the other hand, the vertical feed mechanism for maintaining the cutting depth with respect to the workpiece constant by moving the tool post up and down is independent for each tool post.

刃物台を介して取り付けられた複数のバイトのいずれかが設定された切削ラインに位置決めされると、他のバイトも一定間隔を離れた位置の切削ラインに位置決めされる。次いで、それぞれの切削ラインに関連付けされたレベル変化情報が記憶手段から読み出され、複数のバイトの上下送り機構に与えられる。したがって、個々のバイトは、ワークの複数個所を独自のレベル変化情報に従いながら同時に切削加工することができる。これによって、バイトの数比例的に加工能率を向上させることができる。  When any one of the plurality of cutting tools attached via the tool post is positioned on the set cutting line, the other cutting tools are also positioned on the cutting line located at a predetermined interval. Next, level change information associated with each cutting line is read from the storage means and provided to the vertical feed mechanism of a plurality of cutting tools. Accordingly, each bite can be cut at the same time while following a plurality of unique level change information. As a result, the machining efficiency can be improved in proportion to the number of cutting tools.

本発明のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法は、ワークの表面に多数本の切削ラインを設定し、ワーク表面の3次元的なレベル変化を切削ライン単位の2次元的な上下レベル変化としてレーザ光計測し、計測した切削ライン毎のレベル変化情報に基づいてバイトを上下方向にフィードバック駆動しながら切削ラインに対して単位切削工程を多数回実行することにより、最終的には、2次元的な上下レベル変化情報の並列的な集合として間接的に3次元的なワークの表面に倣った加工をすることができるので、プレーナ方式の単純な平削り方式を基本としながらも、鋳放しワークの表面に一定の厚みで存在する熱変性層のみを効率よく削除することができる。この結果、鋳放しワークの表面を削除するに際して正常金属組織が大量に失われるという問題が解決された。  The surface removal method of an as-cast workpiece by the planar device of the present invention sets a large number of cutting lines on the surface of the workpiece, and changes the three-dimensional level change of the workpiece surface as a two-dimensional vertical level change of the cutting line unit. By measuring the laser beam and performing the unit cutting process many times on the cutting line while driving the tool back and forth based on the measured level change information for each cutting line, the two-dimensional process is finally achieved. Since it is possible to indirectly follow the surface of a three-dimensional workpiece as a parallel set of vertical level change information, it is based on a simple planing method using a planar method. Only the heat-denatured layer existing at a constant thickness on the surface can be efficiently removed. As a result, the problem that a large amount of normal metal structure is lost when the surface of the as-cast workpiece is deleted has been solved.

また、バイトが各切削ラインのレベル変化情報に基づいてフィードバック制御される結果、各切削ラインにつき1回の切削工程を実行するのみでその切削ラインの熱変性層を削り残しなく削除することができるので、ワーク表面のレベル変化が消失するまで何度も単位切削工程を反復する必要があった従来方法に比べて大幅の能率向上が実現された。  In addition, as a result of the feedback control of the cutting tool based on the level change information of each cutting line, it is possible to delete the heat-denatured layer of the cutting line without removing it by simply performing one cutting process for each cutting line. Therefore, a significant improvement in efficiency was realized compared with the conventional method in which the unit cutting process had to be repeated many times until the level change on the workpiece surface disappeared.

さらに、ワーク表面の反りや波打ち等にかかわらず、常時一定の切削深さを維持することができることにより、バイトの刃先が熱変性層と正常金属組織との層間に安定に維持され、ワーク表面のレベル変化によってバイトの刃先が熱変性層に激突する頻度を大きく低下させることができるので、バイトの早期欠損問題も同時に解決されている。  In addition, the constant cutting depth can be maintained at all times regardless of workpiece warpage or undulation, so that the cutting edge of the cutting tool is stably maintained between the thermally denatured layer and the normal metal structure. Since the frequency at which the cutting edge of the cutting tool collides with the heat-denaturing layer can be greatly reduced by the level change, the problem of early chipping of the cutting tool is solved at the same time.

本発明の鋳放しワークの表面削除方法の使用に適するプレーナ装置の斜視図である。It is a perspective view of the planar apparatus suitable for use of the surface removal method of the as-cast work of this invention. 上記プレーナ装置の要部を拡大して示す正面図である。It is a front view which expands and shows the principal part of the said planar apparatus. 本発明の鋳放しワークの表面削除方法におけるフィードバック制御の概念図である。It is a conceptual diagram of the feedback control in the surface deletion method of the as-cast work of this invention. 本発明の鋳放しワークの表面削除方法の使用に適する他のプレーナ装置の斜視図である。It is a perspective view of the other planar apparatus suitable for use of the surface removal method of the as-cast work of this invention.

以下図面を引用しながら本発明のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法の実施の形態、具体的には、方法の使用に適する加工機、制御目標値の作成方法および使用方法を説明する。  Embodiments of a method for removing the surface of an as-cast workpiece by the planar device of the present invention, specifically, a processing machine suitable for use of the method, a method for creating a control target value, and a method for using the same will be described below with reference to the drawings.

本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、加工対象となる鋳放し状態のワーク90のサイズに応じた機械規模を有するプレーナ装置100に適用することによって所期の加工目的を達成することができる(図1)。  By applying the surface removal method for an as-cast workpiece of the present invention to the planar device 100 having a machine scale corresponding to the size of the workpiece 90 in an as-cast state to be machined, the intended machining object can be achieved. (FIG. 1).

なお、本発明においてプレーナ装置100というときは、装置の一般名称がプレーナ装置とされているものの他に、バイト等の刃物に往復直線運動を与えることによって、または、刃物に対してワーク90に往復直線運動与えることによって平面切削または平面研削することが可能である加工機を広く含むものとする。今日では、複数種類の加工機が複合した形式の多機能加工機も提供されているからである。  In the present invention, the term “planar device 100” refers to a device whose general name is “planar device”. A wide range of processing machines that can perform surface cutting or surface grinding by applying a linear motion are included. This is because today, a multi-function processing machine in which a plurality of types of processing machines are combined is also provided.

ここで、本実施の形態において使用するプレーナ装置100の構成例を説明する。  Here, a configuration example of the planar device 100 used in the present embodiment will be described.

プレーナ装置100は、直線運動の基準足場となる機台としてのベッド10を有する。ベッド10上には、ワーク90を搭載してベッド10に沿って往復直線運動をする往復台13が設置されている。往復台13には、通常、ワークを固定するための図示しないT溝が備わる。また、ベッド10と往復台13との間には、直線ガイド部材が介装され、直線運動以外の動作を禁止しながら往復台13の往復直線運動のみを許容するようにされている。なお、往復台13の駆動機構は、通常、ベッド10内に設置されている。  The planar device 100 includes a bed 10 as a machine base that serves as a reference scaffold for linear motion. On the bed 10, a carriage 13 is installed that carries a workpiece 90 and performs a reciprocating linear motion along the bed 10. The carriage 13 is usually provided with a T groove (not shown) for fixing the workpiece. Further, a linear guide member is interposed between the bed 10 and the carriage 13 so as to allow only the linear movement of the carriage 13 while prohibiting operations other than linear movement. The drive mechanism of the carriage 13 is usually installed in the bed 10.

本実施の形態に例示するプレーナ装置100は、いわゆる、門型といわれる機械形式のものである。すなわち、往復台13の上方には、床面レベルから直立する左右一対のコラム21,21を介して往復台13を横断する向きに横桁フレーム20が横設され、これらのフレーム部材は、正面視において門型をなしている。  The planar device 100 exemplified in this embodiment is of a so-called portal type machine type. That is, above the carriage 13, a cross beam frame 20 is horizontally installed in a direction crossing the carriage 13 through a pair of left and right columns 21, 21 standing upright from the floor level. It has a portal shape in vision.

横桁フレーム20は、バイトBを取り付けるための刃物台50を備える。この刃物台50は、駆動モータM1を駆動源とし、横桁フレーム20に沿って動作するように往復台13の幅方向に向けて配置される水平送り機構30と、駆動モータM2を駆動源とし、この水平送り機構30に搭載される上下送り機構40を介して取り付けられている。  The cross beam frame 20 includes a tool post 50 for attaching the cutting tool B. The tool post 50 uses a drive motor M1 as a drive source, a horizontal feed mechanism 30 arranged in the width direction of the carriage 13 so as to operate along the cross beam frame 20, and a drive motor M2 as a drive source. These are attached via a vertical feed mechanism 40 mounted on the horizontal feed mechanism 30.

水平送り機構30は、1対のリニアガイド31,31に組み付けられたスライドベース33を駆動モータM1によって回転駆動する送りねじ軸32によって水平送りする構成である(図1,図2)。また、上下送り機構40は、水平送り機構30のスライドベース33に上下動自在に組み付けられたスライドベース43を駆動モータM2によって回転駆動する送りねじ軸42によって上下送りする構成である。  The horizontal feed mechanism 30 has a configuration in which a slide base 33 assembled to a pair of linear guides 31 and 31 is horizontally fed by a feed screw shaft 32 that is rotationally driven by a drive motor M1 (FIGS. 1 and 2). The vertical feed mechanism 40 is configured to vertically feed a slide base 43 that is assembled to the slide base 33 of the horizontal feed mechanism 30 so as to freely move up and down by a feed screw shaft 42 that is rotationally driven by a drive motor M2.

ここで、往復台13の長手方向をX軸方向とし往復台13の幅方向をY軸方向とした場合において、刃物台50に対しては、往復台13の移動によってX軸方向の相対動作が与えられ、駆動モータM1によってY軸方向の動作が与えられ、さらに、駆動モータM2によってZ軸方向の動作を与えることができる。このうち、往復台13のX軸方向の動作については、切削方向F1と、復帰方向F2の区別がある(図1)。  Here, when the longitudinal direction of the carriage 13 is the X-axis direction and the width direction of the carriage 13 is the Y-axis direction, relative movement in the X-axis direction is performed with respect to the tool rest 50 by the movement of the carriage 13. The drive motor M1 can provide an operation in the Y-axis direction, and the drive motor M2 can provide an operation in the Z-axis direction. Among these, regarding the operation of the carriage 13 in the X-axis direction, there is a distinction between the cutting direction F1 and the return direction F2 (FIG. 1).

なお、水平送り機構30のスライドベース33には、延長プレート34が接続され、この部分にレーザ光測距素子60が下向きにして取り付けられている。また、使用されている駆動モータM1,M2は、フィードバック制御用のサーボモータであり、制御目標値を記憶することができる記憶手段63を内蔵した専用のモータドライバ62によって駆動される(図3参照)。  An extension plate 34 is connected to the slide base 33 of the horizontal feed mechanism 30, and a laser beam distance measuring element 60 is attached to this portion in a downward direction. Further, the drive motors M1 and M2 used are servomotors for feedback control, and are driven by a dedicated motor driver 62 having a storage means 63 capable of storing a control target value (see FIG. 3). ).

以上が、本発明の鋳放しワークの表面削除方法の実施に使用するハードウエア資源の概略である。次に、制御目標値の作成方法および使用方法について説明する。  The above is the outline of the hardware resources used for carrying out the method for removing the surface of an as-cast workpiece according to the present invention. Next, a method for creating and using a control target value will be described.

先ず、加工対象となるワーク90の材質等を考慮して使用する刃物を決定する。プレーナ装置100に使用する刃物は、通常、バイトBである。バイトBの刃先形状等の選定は、経験則的判断の問題であり、試し削り等によって決定される。  First, the cutter to be used is determined in consideration of the material of the workpiece 90 to be processed. The cutting tool used for the planar device 100 is usually a bite B. Selection of the cutting edge shape and the like of the cutting tool B is a matter of empirical judgment and is determined by trial cutting or the like.

次に、ワーク90に対する切削深さを決定する。この際の切削深さは、ワーク90の表面に存在する熱変性層91の厚みによって決定されるので、その状況に応じて、通常は一回の切削作業で除去できる深さに決定する(図2)。  Next, the cutting depth for the workpiece 90 is determined. Since the cutting depth at this time is determined by the thickness of the heat-denatured layer 91 existing on the surface of the workpiece 90, the cutting depth is usually determined to be a depth that can be removed by one cutting operation according to the situation (see FIG. 2).

次いで、ワーク90に設定する切削ライの幅Dを決定する。この切削ラインの幅Dは、使用するバイトBの切削幅に一致する。また、この際の切削幅は使用するバイトBの切削深さとの兼ね合いによって経験則的に決定される。  Next, the width D of the cutting lie set for the workpiece 90 is determined. The width D of this cutting line corresponds to the cutting width of the cutting tool B to be used. The cutting width at this time is determined empirically by the balance with the cutting depth of the cutting tool B to be used.

切削ラインの幅Dの決定後、ワーク90の表面に決定した切削ラインL1,L2…を設定する。この作業は、いうまでもなく、ワーク90の表面に現実のラインを描くのではなく、水平送り機構30の駆動モータM1のモータドライバ62に内蔵された記憶手段63対し、ワーク90の幅方向(Y軸方向)の一端側を基準として切削ラインの幅Dステップの送り量を設定することを意味する。この際の切削ラインの幅Dは、ワーク90の全幅について均等である。  After determining the width D of the cutting line, the determined cutting lines L1, L2,... Are set on the surface of the workpiece 90. Needless to say, this work does not draw an actual line on the surface of the workpiece 90, but the storage means 63 built in the motor driver 62 of the drive motor M1 of the horizontal feed mechanism 30 and the width direction ( This means that the feed amount of the width D step of the cutting line is set with reference to one end side in the Y axis direction). The width D of the cutting line at this time is uniform for the entire width of the workpiece 90.

次いで、設定された切削ラインL1,L2…毎にワーク90の上下レベルの変化を計測する。上下レベル変化の計測方法には、いくつかの方法があるが、ここでは、水平送り機構30のスライドベース33に取り付けられたレーザ光測距素子60を使用して各切削ラインL1,L2…のレベル変化情報を取得する方法について説明する(図1,図2)。  Next, the change in the vertical level of the workpiece 90 is measured for each set cutting line L1, L2,. There are several methods for measuring the vertical level change. Here, the laser beam ranging elements 60 attached to the slide base 33 of the horizontal feed mechanism 30 are used to measure each of the cutting lines L1, L2,. A method of acquiring level change information will be described (FIGS. 1 and 2).

先ず、水平送り機構30を駆動してレーザ光測距素子60を最初の切削ラインL1に一致させる。次いで、ワーク90を切削方向F1に空送させて切削ラインL1のレベル変化を読み取る。これによって切削ラインL1のレベル変化情報1Lが得られる(図3)。これを記憶手段63に設定する。なお、この際に最初の切削ラインL1の切削開始位置の切削深さが上下送り機構40に与える切削深さ基準位置として併せて設定される。  First, the horizontal feed mechanism 30 is driven to make the laser beam distance measuring element 60 coincide with the first cutting line L1. Next, the workpiece 90 is fed in the cutting direction F1 to read the level change of the cutting line L1. Thereby, level change information 1L of the cutting line L1 is obtained (FIG. 3). This is set in the storage means 63. At this time, the cutting depth at the cutting start position of the first cutting line L1 is also set as the cutting depth reference position given to the vertical feed mechanism 40.

次いで、往復台13を復帰方向F2に駆動して原位置に復帰させる。水平送り機構30を介してレーザ光測距素子60を隣接する切削ラインL2に一致させ、切削ラインL2のレベル変化を読み取る。これによって、切削ラインL2の上下レベル2Lが得られる(図3)。これを記憶手段63に設定する。これと同様の作業を全ての切削ラインL1…LNについて実施することによって、記憶手段63に各切削ラインL1…に関連付けされたレベル変化情報1L…NLを格納することができる。  Next, the carriage 13 is driven in the return direction F2 to return to the original position. The laser beam distance measuring element 60 is made to coincide with the adjacent cutting line L2 via the horizontal feed mechanism 30, and the level change of the cutting line L2 is read. Thereby, the upper and lower levels 2L of the cutting line L2 are obtained (FIG. 3). This is set in the storage means 63. By performing the same operation for all the cutting lines L1... LN, the storage means 63 can store the level change information 1L... NL associated with each cutting line L1.

この後、プレーナ装置100は、取得したレベル変化情報1L…NLに基づいて自動運転される。  Thereafter, the planar device 100 is automatically operated based on the acquired level change information 1L... NL.

往復台13を駆動すると、モータドライバ62は、記憶手段63に格納された切削深さ基準位置を上下レベルの原点位置としながら、各切削ラインL1…のレベル変化情報1L…を目標値として水平送り機構30の駆動モータM1と上下送り機構40の駆動モータM2を閉ループ制御する。  When the carriage 13 is driven, the motor driver 62 horizontally feeds the level change information 1L of each cutting line L1 as a target value while using the cutting depth reference position stored in the storage means 63 as the origin position of the upper and lower levels. The drive motor M1 of the mechanism 30 and the drive motor M2 of the vertical feed mechanism 40 are closed-loop controlled.

具体的に、水平送り機構30は、バイトBを最初の切削ラインL1に対応する切削開始位置に位置決めし、上下送り機構40は、切削深さの基準位置である原点位置にバイトBを下降させる。この後、往復台13が切削方向F1に駆動されるとともに、上下送り機構40は、切削ラインL1のレベル変化情報1Lに従って切削ラインL1の起伏に追随するようにバイトBを上下方向(Z軸方向)に無段階制御する。これによって、バイトBは、切削ラインL1の上下レベル1Lの変化にかかわらず、設定された熱変性層91の厚み相当の切削深さを常時維持しながら、切削ラインL1における熱変性層91のみを削除することができる。  Specifically, the horizontal feed mechanism 30 positions the cutting tool B at the cutting start position corresponding to the first cutting line L1, and the vertical feed mechanism 40 lowers the cutting tool B to the origin position that is the reference position of the cutting depth. . Thereafter, the carriage 13 is driven in the cutting direction F1, and the vertical feed mechanism 40 moves the cutting tool B in the vertical direction (Z-axis direction) so as to follow the undulation of the cutting line L1 according to the level change information 1L of the cutting line L1. Stepless control. As a result, the cutting tool B only maintains the cutting depth corresponding to the set thickness of the heat-denatured layer 91 at all times, regardless of the change in the upper and lower levels 1L of the cutting line L1, and only the heat-denatured layer 91 in the cutting line L1. Can be deleted.

上記のような動作が全ての切削ラインL1…ついて実行されることによって、ワーク90の全表面の熱変性層91が正常金属組織を削除することなく自動運転によって能率よく削除される。  By performing the above operation for all the cutting lines L1,..., The heat-denatured layer 91 on the entire surface of the workpiece 90 is efficiently deleted by automatic operation without deleting the normal metal structure.

なお、切削ラインL1,L2…のレベル変化情報1L…の取得方法に関しては、先順位の切削ラインL1,L2…に対する切削作業を実行しながら、レーザ光測距素子60によって後順位の切削ラインL1,L2…のレベル変化情報1L…を取得するようにすることもできる。この場合には、レーザ光測距素子60をできるだけバイトBに接近させて取り付けることが好ましい。また、この方法による場合においても、最初の数本の切削ラインL1…については、往復台13を空送させてレベル変化情報1L…を取得することを要する。  As for the method for obtaining the level change information 1L of the cutting lines L1, L2,..., The laser beam ranging element 60 performs the cutting operation on the cutting lines L1, L2,. , L2... Can be acquired. In this case, it is preferable to attach the laser beam ranging element 60 as close to the tool B as possible. Also in this method, it is necessary to obtain the level change information 1L ... for the first few cutting lines L1 ... by moving the carriage 13 idle.

そして、往復台13の空送動作によって取得したレベル変化情報1L…に基づいて切削作業を開始し、その際にレーザ光測距素子60の下方を通過する切削ラインのレベル変化情報を読み取ればよいのである。この方法では、切削作業とレベル変化情報1L…の取得作業とを同時に実行することができるので、段取りに要する時間を大幅に削減することができるという利点がある。  Then, the cutting work is started based on the level change information 1L... Acquired by the air carriage operation of the carriage 13 and the level change information of the cutting line passing under the laser beam distance measuring element 60 at that time may be read. It is. This method has the advantage that the time required for setup can be greatly reduced since the cutting operation and the acquisition operation of the level change information 1L... Can be performed simultaneously.

本発明の鋳放しワークの表面削除方法においては、プレーナ装置100に独立に上下動制御可能な複数の刃物を取り付け、その刃物の個々の上下送り機構40,40に予め取得した各切削ラインL1…のレベル変化情報1L…分散して与えることにより、ワーク90の複数個所を同時に切削加工することもできる。ただし、このような方法を採用するには、次のような、特殊なプレーナ装置100を必要とする。  In the as-cast surface removal method of the present invention, a plurality of blades that can be controlled to move up and down independently are attached to the planar device 100, and the cutting lines L1 acquired in advance in the individual vertical feed mechanisms 40, 40 of the blades. By providing the level change information 1L in a distributed manner, a plurality of parts of the workpiece 90 can be cut simultaneously. However, in order to employ such a method, the following special planar device 100 is required.

プレーナ装置100には、共通の水平送り機構30に独立した1対の上下送り機構40が組み付けられ、各上下送り機構40,40には、それぞれ刃物台50を介してバイトB,Bが取り付けられている(図4)。この際、1対のバイトB,Bの相互間隔は、双方ともに、いずれかの切削ラインL1…に対応することができる間隔、つまり、バイトBの切削幅Dの整数倍の間隔に固定され、水平送り機構30が駆動された場合、バイトB,Bは、この相互間隔を維持しながらワーク90の幅方向(Y軸方向に)移動することができる。  In the planar device 100, a pair of independent vertical feed mechanisms 40 are assembled to a common horizontal feed mechanism 30. Bits B and B are attached to the vertical feed mechanisms 40 and 40 via tool rests 50, respectively. (FIG. 4). At this time, the mutual interval between the pair of cutting tools B and B is fixed to an interval that can correspond to any one of the cutting lines L1,..., That is, an interval that is an integral multiple of the cutting width D of the cutting tool B, When the horizontal feed mechanism 30 is driven, the cutting tools B and B can move in the width direction (Y-axis direction) of the workpiece 90 while maintaining the mutual distance.

1対のバイトB,Bに対応する1対の上下送り機構40,40には、その相互間隔に等しい間隔に位置する切削ラインL1…のレベル変化情報1L…が与えられ、1対のバイトB,Bは、ワーク90の2箇所において、切削ラインL1…の上下レベル1L…の変化にかかわらず、設定された熱変性層91の厚み相当の切削深さを常時維持しながら、その切削ラインの熱変性層91のみを削除することができる。  The pair of vertical feed mechanisms 40, 40 corresponding to the pair of bytes B, B are provided with level change information 1L of the cutting lines L1,. , B are always maintained at the two positions of the workpiece 90 while maintaining the cutting depth corresponding to the set thickness of the heat-denatured layer 91 regardless of the change in the upper and lower levels 1L of the cutting line L1. Only the heat-denatured layer 91 can be deleted.

上記複数個所の同時加工方法においては、作業使用時間を半減する圧倒的な高能率を発揮することが可能であり、特に、ワーク90の幅が大きい場合においては極めて有効である。したがって、新たに専用の加工機を開発するに際しては、この方式のプレーナ装置100とすることが推奨される。  The above-described simultaneous machining method at a plurality of locations can exhibit an overwhelming high efficiency that reduces the work use time by half, and is particularly effective when the width of the workpiece 90 is large. Therefore, when newly developing a dedicated processing machine, it is recommended to use the planar device 100 of this type.

さらに、本発明の鋳放しワークの表面削除方法においては、専用機の準備を前提として、上記したワーク90の上表面と幅方向の一方の側面との2面同時切削加工、または、ワーク90の上表面と幅方向の双方の側面との3面同時切削加工をすることが可能である。また、この場合に必要とされる加工機は、上記実施の形態例において説明した水平送り機構30と、上下送り機構40と、刃物台50との組合せ機構を90度方向転換して一方のコラム21、または、双方のコラム21,21に搭載したプレーナ装置100である。なお、この場合には、往復台13とワーク90との間に作業空間として所定のクリアランスが必要であるので、ワーク90と往復台13との間にスペーサ部材を介在させることが必要である。  Furthermore, in the as-cast workpiece surface deletion method of the present invention, on the premise of preparation of a dedicated machine, two-surface simultaneous cutting with the upper surface of the workpiece 90 and one side surface in the width direction described above, It is possible to perform three-surface cutting with both the upper surface and the side surfaces in the width direction. In addition, the processing machine required in this case changes the direction of the combination mechanism of the horizontal feed mechanism 30, the vertical feed mechanism 40, and the tool rest 50 described in the above-described embodiment by 90 degrees to one column. 21 or the planar device 100 mounted on both the columns 21 and 21. In this case, since a predetermined clearance is required as a work space between the carriage 13 and the workpiece 90, it is necessary to interpose a spacer member between the workpiece 90 and the carriage 13.

100 プレーナ装置
B バイト
L1… 切削ライン
F1 切削方向
F2 復帰方向
1L… レベル変化情報
90 ワーク
91 熱変性層
60 レーザ光測距素子
63 記憶手段
50 刃物台
40 上下送り機構
30 水平送り機構
20 横桁フレーム
21 コラム
13 往復台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Planar apparatus B Byte L1 ... Cutting line F1 Cutting direction F2 Return direction 1L ... Level change information 90 Work 91 Heat-denaturing layer 60 Laser beam ranging element 63 Storage means 50 Tool post 40 Vertical feed mechanism 30 Horizontal feed mechanism 20 Cross beam frame 21 column 13 carriage

Claims (4)

ベッド上に往復水平運動可能に設置される往復台と、コラムを介して該往復台の上方に支持される横桁フレームとを備え、前記往復台上にワークを固定するとともに、前記横桁フレームに水平送り機構および上下送り機構を介して刃物台を取り付け、前記刃物台に取り付けたバイトを前記水平送り機構を介してワークの幅方向に横送りすることによってワークに対する切削ラインを決定し、前記上下送り機構を介してバイトを上下動させることによってワークに対する切削深さを調節し、前記往復台を切削方向に駆動して所定の切削幅でワークを切削し、前記上下送り機構を介してバイトを上昇させた上で前記往復台を復帰方向に駆動して待機位置に復帰させる単位切削工程を多数回反復してワークの表面を削除するようにしてなるプレーナ装置によるワークの表面削除方法において、
ワーク表面に使用するバイトに適した切削幅の多数本の切削ラインを予め設定し、ワーク表面の3次元的なレベル変化を前記切削ライン毎の2次元的なレベル変化として予めレーザ光計測して記憶手段に記憶し、記憶した切削ライン毎のレベル変化情報を目標値として前記上下送り機構をフィードバック制御することによって、ワーク表面のレベルの変化にかかわらずワークに対する切削深さを一定に維持することを特徴とするプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。
A reciprocating table installed on a bed so as to be able to reciprocate horizontally, and a cross beam frame supported above the reciprocating table via a column, and a work is fixed on the reciprocating table, and the cross beam frame A tool post is attached to the tool post via a horizontal feed mechanism and a vertical feed mechanism, and a cutting line for the work is determined by laterally feeding a tool attached to the tool post in the width direction of the work via the horizontal feed mechanism, The cutting depth with respect to the workpiece is adjusted by moving the cutting tool up and down via the vertical feed mechanism, the workpiece is cut with a predetermined cutting width by driving the carriage in the cutting direction, and the cutting tool is driven via the vertical feed mechanism. A planar which is configured to repeat the unit cutting step of driving the carriage in the return direction and returning to the standby position many times, and then removing the surface of the workpiece. In the surface Delete method of work by the location,
A large number of cutting lines having a cutting width suitable for the tool used on the workpiece surface are set in advance, and the three-dimensional level change of the workpiece surface is measured in advance as a two-dimensional level change for each cutting line. By storing feedback in the vertical feed mechanism using the stored level change information for each cutting line as a target value, the cutting depth for the workpiece can be maintained constant regardless of the level change of the workpiece surface. A method for removing the surface of an as-cast workpiece by a planar device characterized by the above.
前記刃物台を支持する水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付け、加工対象とされた特定の切削ラインに対する単位切削工程を実行する際の往復台の水平動作を利用して未切削の切削ラインのレベル変化を計測することを特徴とする請求項1に記載のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。  A laser beam ranging element is attached downward to the horizontal feed mechanism that supports the tool post, and the horizontal movement of the carriage when performing a unit cutting process for a specific cutting line to be processed is not used. 2. A method for removing a surface of an as-cast workpiece by a planar device according to claim 1, wherein a level change of a cutting line of cutting is measured. 前記刃物台を支持する水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付けるとともに、設定した全ての切削ラインについてワークを空送させることによって、全ての切削ラインのレベル変化情報を予め取得し、取得したレベル変化情報にワーク毎に評価するワークの個性情報を加えた後のレベル変化情報を前記上下送り機構を制御する際の目標値とすることを特徴とする請求項1に記載のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。  A laser beam distance measuring element is attached downward to the horizontal feed mechanism that supports the tool post, and the level change information of all the cutting lines is acquired in advance by causing the workpiece to be idled for all the set cutting lines. 2. The planar according to claim 1, wherein the level change information after adding the individual information of the workpiece to be evaluated for each workpiece to the obtained level change information is set as a target value for controlling the vertical feed mechanism. A method for removing the surface of an as-cast workpiece by an apparatus. 前記水平送り機構にそれぞれ上下送り機構を介して複数の刃物台を取り付け、それぞれの刃物台に取り付けられたバイトにワークの表面に設定された切削ラインに対する単位切削工程を分担させて複数の切削ラインを同時切削することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。  A plurality of turrets are attached to the horizontal feed mechanism via a vertical feed mechanism, and a plurality of cutting lines are made by sharing a unit cutting process with respect to a cutting line set on the surface of a workpiece by a tool attached to each turret. The method of removing the surface of the as-cast workpiece by the planar device according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface is cut simultaneously.
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