JP4400309B2 - 切削刃の位置測定方法、切削刃の位置測定プログラム、記録媒体及びnc工作機 - Google Patents
切削刃の位置測定方法、切削刃の位置測定プログラム、記録媒体及びnc工作機 Download PDFInfo
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Description
また、この発明は、このような位置測定方法をコンピュータに実行させる切削刃の位置測定プログラム及び記録媒体を提供することもまた目的としている。
さらに、この発明は、前記の位置測定方法を用いて切削刃の再研磨を行うNC工作機を提供することも目的とする。
第1の計測点における計測の後に切削刃を中心軸の回りに90度回転させて第2の計測点における計測を行うことにより、第1の計測点と第2の計測点を結ぶ線分を斜辺とする直角二等辺三角形が特定され、この三角形の直角の頂点の位置を算出すれば、その位置が切削刃の実回転中心となる。
ここで第1の計測点(第2の計測点)となる「基準部の外周部に関する位置」とは切削刃の基準部の外周部の位置だけでなく、位置計測用プローブの球の分だけずれた位置でもよい。
また、ほぼ水平に回転割り出し装置に取り付けた切削刃の基準部に対して切削刃の径方向に間隔を隔てた2点においてそれぞれ位置計測用プローブにより高さを計測し、これら2点間の距離と2点の高さから水平面に対する切削刃の基準部の傾きを算出し、算出された傾きに基づいて回転割り出し装置により切削刃を回転させることにより切削刃の基準面を水平にすることができる。
好ましくは、切削刃は、刃本体とこの刃本体の中心軸とほぼ平行に刃本体の表面上に貼付されたチップとを有し、チップの表面を切削刃の基準面とし、この基準面を切削刃の基準部とすることができる。この場合、水平にされたチップの表面に対して位置計測用プローブにより高さを計測し、この高さと切削刃の実回転中心との鉛直方向の偏差からチップの心上がり高さを算出することができる。
さらに、この発明に係るNC工作機は、切削刃を保持して回転する回転割り出し装置と切削刃に対して再研磨を行う研磨装置とを備えたNC工作機において、前記の切削刃の位置測定方法により回転割り出し装置に取り付けられた切削刃の位置を測定して研磨装置により再研磨を行うものである。
図1に実施の形態に係るNC工作機の構成を示す。リーマを再研磨する研磨装置としてワイヤ放電加工機11が用いられ、このワイヤ放電加工機11の本体12に位置計測用プローブ13が取り付けられている。また、ワイヤ放電加工機11の本体12に対してX、Y、Z方向に相対移動可能にテーブル14が配置され、テーブル14の上に回転割り出し装置15が取り付けられている。なお、X軸は水平方向で図面手前から奥向き、Y軸は水平方向で図面右から左向き、Z軸は鉛直方向で図面下から上向きとする。ワイヤ放電加工機11の本体12とテーブル14の相対移動並びに回転割り出し装置15の回転動作は図示しないメモリに格納されたNCプログラムにより制御される。
まず、位置測定プログラムに従って図6に示したようなリーマ1の位置測定を行う方法について図2のフローチャートを参照して説明する。
ステップS1で、図3に示されるように、リーマ1のチップ2がほぼ水平となるようにリーマ1を回転割り出し装置15に取り付ける。
これらの点P1及びP2のZ座標Z1及びZ2と間隔dからチップ2の表面2sの傾き角度が算出される。そこで、算出された傾き角度だけ回転割り出し装置15によりリーマ1を回転させることにより、リーマ1のチップ2の表面2sが水平に調整される。
次に、チップ2の表面2sのZ軸方向に対して位置計測用プローブ13がその球の半径分だけ下方に位置するようにテーブル14を相対移動させて位置計測用プローブ13の球の中心をチップ2の表面2sと同じ高さに位置決めし、チップ2の表面2sの外周部に位置計測用プローブ13の球の側面を接触させることにより、この位置を第1の計測点aとして座標値a(Ya,Za)を計測する。
Yab=Yb−Ya
Zab=Zb−Za
これらの距離Yab及びZabから線分abの長さL1及び線分abが水平面からなす角度αが、
L1=(Yab2+Zab2)1/2
α=tan−1(Zab/Yab)
として算出される。
L2=L1/(21/2)
として算出され、さらに線分abが水平面からなす角度αから辺caが水平面からなす角度βが、
β=45°−α
と求められる。
Yca=L2cosβ
=L2cos(45°−α)
=L2cos[45°−tan−1(Zab/Yab)]
Zca=L2sinβ
=L2sin(45°−α)
=L2sin[45°−tan−1(Zab/Yab)]
と算出される。従って、第1の計測点aの座標値a(Ya,Za)から頂点cすなわちリーマ1の実回転中心の座標値c(Yc,Zc)が求められる。
Yc=Ya+Yca
Zc=Za−Zca
R=L2−r
と求められる。
さらに、チップ2の表面2sを水平にしたときに位置計測用プローブ13により計測された表面2sのZ軸方向の座標Z0と頂点cの座標値c(Yc,Zc)とからチップ2の心上がり高さHが次のように算出される。
H=Z0−Zc
また、Z0を計測していなくてもH=Zcaで算出することもできる。
また、上述した実施の形態においては、基準部(基準面)としてチップ2の表面2sを用いたが、切削刃のすくい面を切削刃の中心軸と垂直な面で切断した時の直線の断面形状又は直線の切り刃であればよい。
また、上述した実施の形態においては、第1の計測点a、第2の計測点bは位置計測用プローブ13の中心座標としたが、位置計測用プローブ13の球の半径rをあらかじめ考慮した位置を第1の計測点a、第2の計測点bとしてもよい。例えば第1の計測点a(Ya+r,Za)、第2の計測点b(Yb,Zb−r)としてもよい。
Claims (9)
- 再研磨しようとする切削刃の位置を測定する方法において、
切削刃を回転割り出し装置に取り付け、
切削刃のすくい面を切削刃の中心軸と垂直な面で切断した時の直線の断面形状又は直線の切り刃を基準部とし、
位置計測用プローブにより切削刃の基準部の外周部に関する位置を第1の計測点として計測し、
回転割り出し装置により切削刃を中心軸の回りに90度回転させ、
再び位置計測用プローブにより切削刃の基準部の外周部に関する位置を第2の計測点として計測し、
第1の計測点と第2の計測点を結ぶ線分を斜辺とする直角二等辺三角形の直角の頂点の位置を算出することにより切削刃の実回転中心を割り出す
ことを特徴とする切削刃の位置測定方法。 - 切削刃を回転割り出し装置に取り付けた後、回転割り出し装置により切削刃を回転させることにより前記基準部を水平にする請求項1に記載の切削刃の位置測定方法。
- ほぼ水平に回転割り出し装置に取り付けた切削刃の基準部に対して切削刃の径方向に間隔を隔てた2点においてそれぞれ位置計測用プローブにより高さを計測し、
これら2点間の距離と2点の高さから水平面に対する切削刃の基準部の傾きを算出し、
算出された傾きに基づいて回転割り出し装置により切削刃を回転させることにより切削刃の基準部を水平にする請求項2に記載の切削刃の位置測定方法。 - 前記直角二等辺三角形の二等辺の長さから位置計測用プローブの球の半径を減算することにより切削刃の半径を算出する請求項1〜3のいずれか一項に記載の切削刃の位置測定方法。
- 切削刃は、刃本体とこの刃本体の中心軸とほぼ平行に刃本体の表面上に貼付されたチップとを有し、
チップの表面を切削刃の基準面とし、切削刃の基準部は基準面である請求項1〜4のいずれか一項に記載の切削刃の位置測定方法。 - 水平にされたチップの表面に対して位置計測用プローブにより高さを計測し、
この高さと切削刃の実回転中心との鉛直方向の偏差からチップの心上がり高さを算出する請求項5に記載の切削刃の位置測定方法。 - 再研磨しようとする切削刃の位置の測定をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
切削刃を回転割り出し装置に取り付けるステップと、
切削刃のすくい面を切削刃の中心軸と垂直な面で切断した時の直線の断面形状又は直線の切り刃を基準部を水平にするステップと、
位置計測用プローブにより切削刃の基準部の外周部に関する位置を第1の計測点として計測するステップと、
回転割り出し装置により切削刃を中心軸の回りに90度回転させて切削刃の基準部を鉛直とするステップと、
再び位置計測用プローブにより切削刃の基準部の外周部に関する位置を第2の計測点として計測するステップと、
第1の計測点と第2の計測点を結ぶ線分を斜辺とする直角二等辺三角形の直角の頂点の位置を算出することにより切削刃の実回転中心を割り出すステップと
を実行させることを特徴とする切削刃の位置測定プログラム。 - 請求項7に記載の切削刃の位置測定プログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 切削刃を保持して回転する回転割り出し装置と切削刃に対して再研磨を行う研磨装置とを備えたNC工作機において、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の切削刃の位置測定方法により回転割り出し装置に取り付けられた切削刃の位置を測定して研磨装置により再研磨を行うことを特徴とするNC工作機。
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