JP3247501B2 - 刃付けされる工具の使用方法 - Google Patents
刃付けされる工具の使用方法Info
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Description
カッタやホブカッタなどの歯切工具のように、刃部が所
定量摩耗した時などに刃部を再生するための刃付けが行
われる工具の使用方法に関する。
製造する場合、例えば図12に示すようなホブカッタB
を取付けたNC加工機によってワークAの粗削り歯切加
工を行ったのち、図13に示すようなシェービングカッ
タCによる仕上げ加工を行うことによって、歯面の精度
を高めることが行われている。シェービングカッタCを
用いた加工は、図14に示すようにワークAとカッタC
を互いに軸交差角θを与えて噛合わせ、歯面に圧力を加
えながら回転させる。こうすることにより、ワークAと
カッタCの歯面に、歯たけ方向と軸方向に相対滑りが発
生するため、カッタCの歯面に設けた多数のセレーショ
ンの縁が切刃となって、ワークAの歯面が削られるので
ある。
たびに刃部が少しずつ摩耗してゆくため、摩耗量が一定
限度に達した時に、刃付機によって刃部の形状を整える
ようにしている。この刃付作業は、カッタを生産ライン
の加工機からおろして工具刃付室で行われる。なお、ホ
ブカッタの場合、ホブ有効歯長内をシフトさせながら使
用しているが、シフト終了位置手前で段取替する場合
に、残り使用部分を次回加工時に使うにはマシンセッテ
ィングが複雑になるため、工具を付け替えるたびに刃付
けを行うようにしている。
工用の工具では、工具自体の精度がそのままワークの加
工精度に反映するため、刃付けが高い精度で行われる必
要がある。また、工具を実際の加工機に取付けた時の加
工条件も重要である。しかもシェービングカッタはミク
ロンオーダの高い精度が要求される。こうした事情か
ら、シェービングカッタの刃付を行った時には、トライ
アルマシンを使ってワークの試削(トライアル加工)を
実施することにより、ワークが実際の加工機においてど
のように加工されるのかを調べるようにしている。
されたワークの形状や寸法などを測定機によって精密に
測定することにより、シェービングカッタの精度が所望
の目標値に達しているか否かが判断される。そして目標
とする精度が得られるまで、再刃付け、あるいはトライ
アル加工が繰返される。こうして高精度に刃付けが行わ
れたシェービングカッタは、生産ラインの加工機に取付
けられた時に、トライアル加工時の加工条件や加工機の
機差などを考慮しながらオペレータが長い時間をかけて
マシンセッティングを行っている。
は、シェービングカッタによってワークを加工する際
に、加工機の原点位置からのカッタ位置と加工時間との
関係を示している。この図において、T1 は切込完了位
置にてカッタを正転させる時間、T2 は切込完了位置に
てカッタを逆転させる時間、T3 はバックムーブメント
までの時間である。このバックムーブメントによって、
ワークのたわみが除去される。この図から判るように、
カッタ先端位置に応じて切込量などが変化する。このた
め、刃付けデータなどを考慮してマシンセッティングを
正確に行わなければならない。
機のヘッド角(図14に示した軸交差角θ)やテーブル
位置などの微調整も必要である。このようにシェービン
グカッタ等を用いたNC加工機では、工具の付け替え時
に多数のマシンセッティングデータが存在し、これらの
データを正しく扱わないと精度の良い製品は得られな
い。
工具を生産ラインの加工機に取付けた時に、オペレータ
がマシンセッティングのデータ入力を行っているが、そ
の際に刃付けデータあるいはトライアル加工時のデータ
などに基いて生産ライン加工機の微調整を行う必要があ
り、段取りに1時間近くも費やすなど、生産ラインの稼
働率が下がる要因になっている。また、工具を付け替え
るたびにオペレータが手作業でデータを入力するので
は、能率が悪いばかりでなく入力ミスが生じる可能性も
ある。特にシェービングカッタやホブカッタ等のような
歯車の加工に用いる歯切工具においては、歯車自体にミ
クロンオーダの高精度の加工が必要とされるために歯切
工具自体をさらに高精度に管理する必要がある。そのよ
うな高精度な歯切工具を用いる加工のセッティング条件
は数十項目以上にも及ぶことから、そのデータの入力に
関する前記問題点がさらに顕著にあらわれる。特に工具
刃付機によって歯切工具の刃付けを行った後には加工機
の再セッティングに手数がかかり、稼働率を高める上で
大きな障害となっていた。
寿命等の個別データを記録したIDチップを工具に埋込
むことも提案されたが、単なる個別データをIDチップ
に記録しただけでは、刃付けされた工具を生産ラインの
加工機に取付ける際のマシンセッティングに要する時間
を短縮する上では役に立たず、工具を付け替えるたびに
段取りに長時間を要することに変りはない。
生産ラインの加工機に取付ける際に段取りに要する時間
を大幅に短縮することができ、しかもマシンセッティン
グ用データの入力ミスが生じるおそれのない刃付けされ
る工具の使用方法を提供することにある。
データキャリアを埋込んだ刃付けされる歯切工具の使用
方法であって、摩耗した歯切工具を生産ラインの加工機
からおろして工具刃付機によって刃付けを行う工程と、
刃付けを行うたびに刃付け後の上記工具をトライアルマ
シンに取付けてワークを試削するトライアル工程と、刃
付け後の新たな刃部に関するデータと上記トライアルマ
シンのマシンセッティングデータを上記データキャリア
の所定エリアに記録してデータを更新する工程と、刃付
け後に上記歯切工具を生産ラインの加工機に取付ける工
程と、上記加工機に取付けられた上記工具のデータキャ
リアに記録されている上記データを読込むことによりこ
のデータに基づいて上記加工機のマシンセッティングの
自動設定を行う工程とを具備することも含んでいる。
工具を加工機からおろし、刃付け室などに搬入して、歯
切工具の刃付けを刃付機によって行う。刃付け後のデー
タ(カッタ外径、マタギ歯厚、マタギ歯数など)は、リ
ードライトヘッドを介してデータキャリアの所定エリア
に書込まれる。そして刃付け後の歯切工具をトライアル
マシンに取付け、ワークの試削を行うとともに、その時
の加工条件等がデータキャリアの所定エリアに書込まれ
る。
のち、ワークをトライアルマシンからおろし、測定機に
よってワークの形状や寸法などを測定する。試削された
ワークの精度が目標値に達していなければ、再度刃付け
を行うか、あるいはトライアルマシンによるワークの再
加工を行う。ワークの精度が目標値に達していれば、こ
の工具は生産ラインの加工機に送り出され、必要に応じ
て加工機に取付けられる。この工具を加工機に取付けた
時、データキャリアの各エリアに記録されているデータ
が読込まれ、トライアル加工時に得られたマシンセッテ
ィングデータに基いて生産ライン加工機のマシンセッテ
ィングが自動設定される。
るマシンセッティングデータは、トライアルマシンによ
る入力データであり、例えばシェービングカッタの場
合、前述したヘッド角や原点位置、切込完了位置の値、
アプローチ量、切込量、テーブル位置、回転数、T1 、
T2 、T3 、バックムーブメント量などである。
グカッタの場合)について、図1ないし図7を参照して
説明する。図2に示されたシェービングカッタ10は、
刃部11を備えた工具本体12と、この工具本体12の
端面付近に埋込まれたデータキャリア13を備えてい
る。データキャリア13は、たとえば256バイトのE
EPROM(不揮発性ICメモリ)を内蔵している。
示したように、雄ねじ部15を有する中空のホルダ16
の内側に挿入し、接着等の適宜の固定手段によって保持
されるようになっている。このホルダ16は、工具本体
12に設けられたねじ穴17に雄ねじ部15をねじ込む
ことによって、工具本体12に固定される。従ってこの
データキャリア13は工具本体12に対して着脱可能で
あるから、シェービングカッタ10の寿命が尽きた場合
に、データキャリア13を工具本体12から取外して新
たなシェービングカッタ10に再使用することが可能で
ある。このためシェービングカッタ10の寿命に比べて
極端に寿命が長いデータキャリア13を有効に利用でき
る。
したリードライトヘッド20の励磁作用により、磁気的
に上記ICメモリとの通信(データの書込みおよび読取
り)を行うことができるようになっている。この実施例
のデータキャリア13は、リードライトヘッド20との
間に数mm程度の隙間があっても、問題なくデータの書込
みと読取りを行えるものである。リードライトヘッド2
0とIDコントローラ21とを含むアクセス装置22
は、後述するNC加工機(トライアルマシンや生産ライ
ンの加工機)をはじめとして、必要に応じてパソコンあ
るいはホストコンピュータ等の上位機器23に接続され
るようになっている。従ってこのアクセス装置22は、
図1に示すように、工具刃付室30と生産ライン31お
よび工具管理室32などにそれぞれ設けられている。
トライアルマシン41と、ワーク測定機42などが設け
られている。生産ライン31には、加工機としてのシェ
ービングマシン45が設けられている。この加工機45
は、刃付室30のトライアルマシン41と同一機種であ
り、両者間の機差については予め実測等によって把握さ
れている。
3の所定エリアに、このカッタ10の識別用データであ
る工具Noや製造番号などが記録され、また、刃付け時
に刃付機40から入力される刃付けデータとして、カッ
タ外径や、マタギ歯厚、マタギ歯数などが記録される。
また、トライアルマシン41による試削時のマシンセッ
ティング入力データとして、ヘッド角やテーブル位置、
切込完了位置の値、アプローチ量、切込量、カッタ回転
数、カッタ回転方向、T1 、T2 、T3 、バックムーブ
メント量などが、トライアルデータ記録エリア(図6中
の先頭アドレス32〜8Aの領域)に記録される。更
に、寿命や使用回数などに関係するデータとして、現状
加工個数、総加工個数、リグラインド数などが記録され
るようになっている。加工数は工具交換時にライン加工
機45によって入力される。
ェービングカッタ10の作用について説明する。このシ
ェービングカッタ10の摩耗が限界に達した時、刃付室
30において刃付け作業が実施される。図7に刃付けプ
ロセスの概略を示す。刃付けプロセスにおいては、ま
ず、刃付機40によってシェービングカッタ10の刃付
けが行われる。この刃付けによって得られる歯部のデー
タ(カッタ外径、マタギ歯厚、マタギ歯数など)は、前
述したデータキャリア13の所定エリアに書込まれる。
をトライアルマシン41に取付けるとともに、ワークを
トライアルマシン41に取付けて、ワークのトライアル
加工(試削)を行う。このトライアル加工時に、トライ
アルマシン41の加工条件に関するマシンセッティング
データ(ヘッド角、テーブル位置、切込完了位置、アプ
ローチ量、切込量、カッタ回転数、カッタ回転方向、T
1 、T2 、T3 、バックムーブメント量など)をデータ
キャリア13に書込む。
41から取外し、ワークを測定機にかけて、歯形(カー
ブ)、歯すじ(リード)およびOB径、歯溝の振れなど
を測定する。ワークの精度が目標値に達しているなら
ば、このカッタ10を生産ライン31に送り出す。ワー
クの精度が目標値に達していない時には、再度このカッ
タ10の刃付けを行うか、あるいはトライアルマシン4
1によるワークの再加工を行う。そしてワークの精度が
目標値に達したところで、このカッタ10を生産ライン
31に送り出す。
の加工機45に取付けられた時、データキャリア13に
記録されているトライアル加工時のマシンセッティング
データが加工機45のアクセス装置22によって読出さ
れ、加工機45のマシンセッティングが自動設定され
る。なお、トライアルマシン41と加工機45の機差を
予め求めておき、マシンセッティングに際して、機差に
応じた対応を行っておけば、機差解消に必要な微調整も
不要となる。
等の表示装置46の画面に、オペレータが確認できるよ
うに、このカッタ10の工具No、製造番号、カッタ外
径、マタギ歯厚、ヘッド角、原点位置、アプローチ位
置、切込完了位置、テーブル位置、回転数、T1 、T2
、T3 、バックムーブメント量、加工数などが表示さ
れる。
個数のワークが加工され、シェービングカッタ10の摩
耗が進んで再び刃付けが必要となった時、このカッタ1
0が加工機45からおろされて工具管理室32に送られ
る。そして工具管理室32において、このカッタ10が
廃棄寿命に達しているか否かがデータキャリア13に記
録されているデータに基づいて判断され、寿命に達する
前のカッタ10は再び刃付室30に送られて前記と同様
の刃付けプロセスが繰返される。寿命に達したものは廃
棄処分となる。
グカッタ10を生産ライン31の加工機45に取付ける
際に、トライアル加工された時の最適な加工条件等が生
産ライン31の加工機45に自動的に入力されるため、
生産ライン31のオペレータが手作業で加工機45にマ
シンセッティングデータを入力するといった手間が省
け、入力ミスを生じるおそれがないばかりでなく、マシ
ンセッティングに要する手間も従来に比べて著しく短縮
される。
外の切削用工具にも適用することができる。図8ないし
図10は本発明をホブカッタ50に適用した例であり、
ホブカッタ50のカッタ本体51にデータキャリア13
が埋込まれている。ホブカッタ50は、ホブ有効歯長内
をシフトさせながら使用するが、シフト終了位置手前で
工具を付け替える場合、ホブカッタ50の残り使用部分
をそのまま次回の加工時に使うとマシンセッティングが
複雑になるため、工具の付け替えを行うたびに刃付けを
行うようにしている。
や、ホブカッタ50の一部破損状態でも残り部分を有効
に使用させる時に変更するカッタ使用右端、およびカッ
タ使用左端、加工寿命に至る前に段取替のため外したホ
ブカッタ50を再度使用する時に用いられる加工終了カ
ッタ位置などが、座標値としてデータキャリア13に記
録され、これらのデータが、マシンセッティングデータ
として使われる。図10はこのホブカッタ50のデータ
キャリア13に記録されるデータの例を示している。こ
のホブカッタ50を生産ラインのNC加工機に取付けた
時、データキャリア13に記録されているマシンセッテ
ィングデータが加工機に読出され、瞬時にマシン各軸の
位置決めがなされる。
具の刃付け時に得られたマシンセッティングデータを、
刃付けを行うたびに更新して当該歯切工具のデータキャ
リアに記録し、この歯切工具を生産ラインの加工機に取
付けた時にこの加工機に自動的に取込むことができ、生
産ラインにおけるマシンセッティングをきわめて短時間
に完了することができるとともに、マシンセッティング
データの入力ミスを生じるおそれがなくなる。このため
セッティング条件が多数の項目に及ぶ歯切工具におい
て、刃付け後の工具付け替えに要する段取り時間の大幅
な短縮と、工具寿命管理の容易化などを実現する上で大
きな効果がある。
概略図。
ッタ)の正面図。
リアとホルダの分解斜視図。
れるデータの一例を示す図。
の正面図。
されるデータの一例を示す図。
す概略図。
る際の加工サイクル図。
体、13…データキャリア、30…刃付室、31…生産
ライン、32…工具管理室、40…刃付機、41…トラ
イアルマシン、42…ワーク測定機、45…加工機、5
0…ホブカッタ。
Claims (1)
- 【請求項1】工具本体にデータの書込みと読取りが可能
なICメモリ内蔵データキャリアを埋込んだ、刃付けさ
れる歯切工具の使用方法であって、 摩耗した上記歯切工具を生産ラインの加工機からおろし
て工具刃付機によって刃付けを行う工程と、 刃付けを行うたびに刃付け後の上記工具をトライアルマ
シンに取付けてワークを試削するトライアル工程と、 刃付け後の新たな刃部に関するデータと上記トライアル
マシンのマシンセッティングデータを 上記歯切工具の上
記データキャリアの所定エリアに記録してデータを更新
する工程と、 刃付け後に上記歯切工具を生産ラインの加工機に取付け
る工程と、 上記加工機に取付けられた上記歯切工具のデータキャリ
アに記録されている上記データを読込むことによりこの
データに基づいて上記加工機のマシンセッティングの自
動設定を行う工程とを具備したことを特徴とする刃付け
される工具の使用方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP18410793A JP3247501B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 刃付けされる工具の使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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JPH0740172A JPH0740172A (ja) | 1995-02-10 |
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ID=16147516
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18410793A Expired - Fee Related JP3247501B2 (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 刃付けされる工具の使用方法 |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
US7666236B2 (en) | 2003-12-05 | 2010-02-23 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator, method of shutting down operation of hydrogen generator, and fuel cell system |
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CN107666978B (zh) * | 2015-06-05 | 2020-07-31 | 格里森刀具股份有限公司 | 具有可移除的信息装置的刀具 |
JP2017168484A (ja) * | 2016-03-14 | 2017-09-21 | 株式会社東京精密 | ダイシング装置 |
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-
1993
- 1993-07-26 JP JP18410793A patent/JP3247501B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7666236B2 (en) | 2003-12-05 | 2010-02-23 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator, method of shutting down operation of hydrogen generator, and fuel cell system |
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