JP2952867B2 - 切削工具再研装置 - Google Patents

切削工具再研装置

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JP2952867B2
JP2952867B2 JP11766391A JP11766391A JP2952867B2 JP 2952867 B2 JP2952867 B2 JP 2952867B2 JP 11766391 A JP11766391 A JP 11766391A JP 11766391 A JP11766391 A JP 11766391A JP 2952867 B2 JP2952867 B2 JP 2952867B2
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cutting
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三弘 鍋嶋
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Mitsubishi Materials Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/157Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、切削工具再研装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】従来、マシニングセンター等の工作機械
に用いられる切削工具の磨耗した切刃を再研摩するに
は、切削工具を工具交換用ホルダーから分離させた状態
で切削工具再研装置の保持具に手動操作で保持した上
で、切削工具再研装置の制御装置により切削工具と砥石
の相対位置を制御しつつ、保持具及び砥石を回転させて
切削工具の切刃を研摩し、研摩後には人手操作で保持具
に保持する工具を交換するとともに再研摩した切削工具
に工具交換用ホルダーを一体的にして工作機械の使用を
可能にしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の切削工具再
研装置では、切削工具を工具交換用ホルダーから分離し
人手により保持具にセットし、再研摩後には再び人手に
より切削工具を保持具から外し交換しなければならない
とともに切削工具に工具交換用ホルダーを一体的にして
工作機械に使用しなければならないため、手間が掛か
り、作業能率が低いという問題点があった。本発明は前
記従来の問題点を解決して、手間を掛けずに短時間で能
率よく切削工具を再研摩できる切削工具再研装置を提供
することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の切削工具再研装置は、切削工具の磨耗した切
刃を砥石により再研摩する切削工具再研装置において、
切削工具と一体的に設けられた工具交換用ホルダーを介
して切削工具を着脱自在に保持する主軸と、テーブルに
設けられ前記主軸に保持されている切削工具に対して相
対移動可能な砥石と、工具マガジンと、前記工具マガジ
ンと前記主軸との間で工具を移動して工具交換をするA
TCアームとを備えたものである。
【0005】
【作用】前記構成により、切削工具の磨耗した切刃を再
研摩する際には、ATCアームにより工具マガジンから
主軸に移動する切削工具と一体的に設けられた工具交換
用ホルダーを介して切削工具を主軸に保持し、テーブル
に設けられた砥石が主軸に保持されている切削工具に対
し相対移動してこの切削工具を研摩し、その後ATCア
ームにより工具マガジンと主軸との間で工具交換が行わ
れて、つぎの切削工具の再研摩が行われ、再研摩に手間
が掛からない。
【0006】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。
【0007】図1及び図4乃至図8は本実施例装置の概
要を示し、これは切削工具再研装置1のテーブル2が図
示しないベッド上にX,Y方向つまり左右,前後方向に
移動可能に設けられている。前記テーブル2の上方位置
で工作機械のコラム3には数値制御により3次元方向に
移動可能な主軸ヘッド4が設けられ、この主軸ヘッド4
には保持部たる主軸5が回転駆動可能に設けられ、この
主軸5はドリル,エンドミル等の工具が着脱可能になっ
ている。また切削工具再研装置1には自動工具交換(A
TC)装置6が備えられており、前記コラム3の側面に
設けられた工具マガジン7と前記主軸5との間にはAT
Cアーム8が設けられている。前記工具マガジン7は図
示しない複数の工具ポットがループ状に連結されており
これらの工具ポットには切削工具9がこれと一体的に設
けられた工具交換用ホルダーを介して収納保持されてい
る。工具交換用ホルダーは主軸5に装着される同一形状
のテーパー状のホルダー部10を有し、ホルダー部10
の上部にはプルスタット11が、下部には前記ATCア
ーム8に把持可能なVフランジ部12がそれぞれ設けら
れている。前記テーブル2上にはサーボモータ等の回転
駆動装置13が設けられこの回転駆動装置13により回
転する回転軸14に砥石15が取付固定されている。こ
の回転軸14はZ方向に向い、砥石15は水平になって
いる。この場合、回転駆動装置13を図示しない取付台
上に配設し取付台の角度を可変制御できるようにするこ
とにより切削工具9に対する砥石15の角度を自由に設
定できる。前記テーブル2上には砥石15による工具研
摩に不都合を生じない位置に投影法により工具寸法を測
定する光学式工具寸法測定装置16と接触式工具寸法測
定装置17とが設けられている。前記光学式工具寸法測
定装置16はレーザ発振器18とシャッタ19とからな
る投光部20と、対物レンズ21とフォトディテクタ2
2からなる受光部23とを有している。前記接触式工具
寸法測定装置17は測定器本体24の上部に工具の上方
および側方からの接触を検出する接触検出子25を設け
ている。
【0008】図3は本実施例装置の機能的構成を示すブ
ロック図を示しており、システム制御用コンピュータか
らなる制御手段26には中央処理装置であるCPU2
7、システムバス28、加工データ入出力用インターフ
ェース29、寸法測定信号入力用インターフェース3
0、再研装置制御信号入力用インターフェース31、再
研装置制御信号出力用インターフェース32、システム
制御用プログラムの格納メモリであるROM33、加工
データ,プログラムならびに測定データ等の格納メモリ
であるRAM34が備えられている。35は操作部であ
る。
【0009】次に本実施例装置の動作について図2のフ
ローチャートを参照して説明する。まず、工具交換指令
により要求された工具9を収納している工具ポットを交
換位置に呼び出し、ATCアーム8の動作で工具9のV
フランジ部12を把持し主軸5の位置に搬入して主軸5
に装着する(ステップ1)。次に前記光学式工具寸法測
定装置16を用いて再研基点設定用の工具寸法測定を行
う。これは工具9を主軸5とともに高速回転させ、光学
式工具寸法測定装置16のシャッタ19を解放してレー
ザ発振器18からの光線36を受光部23に向って照射
しこの光線36は対物レンズ21を介してフォトディテ
クター22に入射する。この状態で図4に示すようにテ
ーブル2を移動させることにより工具9の軸心を光線3
6の真上に位置させるとともに予め計測されかつRAM
34に記憶されている光線36から原点Aの高さB位置
に移動させる。次に主軸ヘツド4をテーブル2に近接さ
せることにより工具9の下端が光線36を遮断しこの状
態がフォトディテクター22で検出され制御手段26に
送られる。制御手段26ではこの時点の送り量Cを記憶
しそしてこの送り量Cと前記高さBとによって工具長D
を算出して記憶する。また制御手段26は光線遮断状態
が検出された時点でテーブル2を移動することにより図
5に示すように光線36から距離Eの位置に工具9を水
平移動させる。次にテーブル2を移動して工具9を光線
36側に移動することにより工具9の側端が光線36を
遮断しこの状態がフォトディテクター22で検出され制
御手段26に送られる。制御手段26ではこの時点の送
り量Fを記憶しそしてこの送り量Fと前記距離Eとによ
って工具半径Gを算出して工具径を演算し記憶する
(ステップ2)。次に制御手段26は測定された工具長
と工具径とに基づき工具9に対する砥石15の基点位置
をセットする(ステップ3)。この後、図6に示すよう
に制御手段26は研摩用プログラムに基づき主軸ヘッド
4とテーブル2を移動させて研摩基準位置にセッティン
グし工具9と砥石15を回転させて所定の切刃研摩を行
なう(ステップ4)。次に前記接触式工具寸法測定装置
17を用いて工具使用データ用の工具寸法測定を行う。
これは工具9を接触式工具寸法測定装置17の上方に移
動させるとともに図7に示すように工具9を切削時と逆
方向に回転させかつ下降させた後テーブル2を移動させ
ることにより工具9の下端から所定高さの位置を接触検
出子25の平面視正方形状の四辺にそれぞれ押し当てそ
の接触を検出することにより接触検出子25の中心線を
割り出し、この中心線上に工具9の軸線を一致させる。
次に主軸ヘッド4の原点Aを予め計測されているテーブ
ル2からの高さH位置に移動させる。次に主軸ヘッド4
を下降させて工具9の下端を接触検出子25に接触させ
ることにより、この検出信号が制御手段26に入力さ
れ、制御手段26は高さHからの移動量Iを記憶し、こ
の移動量Iと高さH及び予め計測記憶されている測定装
置17の高さJとによって工具長Kが算出される。また
図8に示すようにテーブル2を移動して工具9を検出装
置17の側方に移動させた後主軸ヘッド4を所定量下降
させた状態でテーブル2を移動させて接触検出子25の
側縁部に工具9を接触させ、この接触の検出信号により
中心線からの移動量Lが記憶され、この移動量Lと予め
計測記憶された接触検出子25の中心線から側面までの
距離Mから工具9の半径Nが算出され、工具径が演算さ
れる(ステップ5)。この後ステップ5で測定された工
具寸法がRAM34の工具9に対応するアドレス位置に
記憶され(ステップ6)、ステップ7にて工具交換が行
われるとともにステップ2に移行して同様な動作が繰り
返される。
【0010】以上のように本実施例においては、切削工
具9の再研摩時に、切削工具9と一体的に設けられた工
具交換用ホルダーを介して切削工具9を着脱自在に保持
する主軸5に保持されている切削工具9に対して相対移
動可能な砥石15を利用するとともに、ATCアーム8
により工具マガジン7と主軸5との間で工具9を移動し
て工具交換をすることにより、手間を掛けずに短時間で
能率よく切削工具9を再研摩できる。また制御手段26
は前記切削工具9と前記測定装置16の相対位置を制御
して再研摩前の工具寸法測定を行い、つぎに切削工具9
と砥石15の相対位置を制御して測定された工具寸法デ
ータに基づく再研基点から再研摩を行い、この後切削工
具9と測定装置17の相対位置を制御して工具寸法測定
を行うとともに研摩後に測定された工具寸法データを記
憶手段であるRAM34に記憶し工具管理データとして
用いるようにしているため、工具再研時の工具に対する
砥石位置を正確に決定し再研用のプログラミングを可能
にするために、再研摩前に行なわれる工具寸法測定及び
ワーク加工時のワークに対する工具位置を正確に決定し
ワーク加工用のプログラミングを可能にするために再研
摩後に行われる工具寸法測定が、工具研摩と一連の動作
で自動的に行われ、これによって切削工具再研装置によ
る工具再研作業の前後に工具寸法を人手によって測定す
る手間を省略し、加工能率の向上を図ることができると
ともに工具使用時の能率化も図ることができる。また工
具9と一体的に設けられているホルダー部10に図示し
ないICチップを設けて再研後に測定された工具寸法デ
ータをそのICチップに記憶してもよく、あるいはホル
ダー部10に工具識別用の図示しないバーコードラベル
を設けてバーコードラベルのコード内容と工具寸法デー
タとを対比して読み取るようにしてもよい。
【0011】なお本発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施
が可能である。例えば測定装置として投影式と接触式の
ものを示したが各種の測定装置を用いることができ、ま
た測定装置を省略することもできる。
【0012】
【発明の効果】本発明は、切削工具の磨耗した切刃を砥
石により再研摩する切削工具再研装置において、切削工
具と一体的に設けられた工具交換用ホルダーを介して切
削工具を着脱自在に保持する主軸と、テーブルに設けら
れ前記主軸に保持されている切削工具に対して相対移動
可能な砥石と、工具マガジンと、前記工具マガジンと前
記主軸との間で工具を移動して工具交換をするATCア
ームとを備えたことにより、手間を掛けずに短時間で能
率よく切削工具を再研摩できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る切削工具再研装置の概
略説明図である。
【図2】切削工具再研装置の動作の流れを示すフローチ
ャートである。
【図3】切削工具再研装置の機能構成を示すブロック図
である。
【図4】再研前の工具長測定の状態を示す概略説明図で
ある。
【図5】再研前の工具径測定の状態を示す概略説明図で
ある。
【図6】再研状態を示す概略説明図である。
【図7】再研後の工具長測定の状態を示す概略説明図で
ある。
【図8】再研後の工具径測定の状態を示す概略説明図で
ある。
【符号の説明】
1 切削工具再研装置 2 テーブル 5 主軸 7 工具マガジン 8 ATCアーム 9 切削工具 15 砥石

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 切削工具の磨耗した切刃を砥石により再
    研摩する切削工具再研装置において、切削工具と一体的
    に設けられた工具交換用ホルダーを介して切削工具を着
    脱自在に保持する主軸と、テーブルに設けられ前記主軸
    に保持されている切削工具に対して相対移動可能な砥石
    と、工具マガジンと、前記工具マガジンと前記主軸との
    間で工具を移動して工具交換をするATCアームとを備
    えたことを特徴とする切削工具再研装置。
JP11766391A 1991-05-22 1991-05-22 切削工具再研装置 Expired - Lifetime JP2952867B2 (ja)

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JP11766391A JP2952867B2 (ja) 1991-05-22 1991-05-22 切削工具再研装置

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JP11766391A JP2952867B2 (ja) 1991-05-22 1991-05-22 切削工具再研装置

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JPH04343650A JPH04343650A (ja) 1992-11-30
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JP3641845B2 (ja) * 1995-01-05 2005-04-27 ダイキン工業株式会社 自動工具交換装置

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Effective date: 19990614