JP6615285B1 - Tool runout adjustment method and machine tool - Google Patents

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Abstract

【課題】工具ホルダに対する工具の最適な位相を演算し、該演算結果に基づいて工具ホルダに対して工具を再セットアップできるようにすること。【解決手段】複数の切れ刃と側面にマーカを設けた工具10を主軸112または工具ホルダ114に把持させ、主軸を加工回転数で回転させ、工具のシャンク部12の振れの大きさと位相およびマーカの位相を測定し、主軸を回転させ複数ある切れ刃16−1〜16−4ごとに工具の径方向の高さと中心軸線OTまわりの位相とを測定し、測定された工具のシャンク部の振れの大きさと位相と、切れ刃の径方向高さと位相とに基づいて、切れ刃の描く軌跡のばらつきが小さくなる工具を把持する位相を演算するようにした。【選択図】図1An optimal phase of a tool with respect to a tool holder is calculated, and the tool can be re-setup with respect to the tool holder based on the calculation result. A tool 10 provided with a plurality of cutting edges and markers on a side surface is gripped by a spindle 112 or a tool holder 114, the spindle is rotated at a machining rotational speed, and the magnitude and phase of the deflection of the tool shank 12 and the marker The phase of the tool is rotated, the height in the radial direction of the tool and the phase around the center axis OT are measured for each of the plurality of cutting edges 16-1 to 16-4 by rotating the main shaft, and the runout of the measured shank portion of the tool is measured. Based on the size and phase of the blade and the radial height and phase of the cutting edge, the phase for gripping the tool with which the variation of the locus drawn by the cutting edge is reduced is calculated. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、複数の切れ刃を有した回転工具の切れ刃の位置のばらつきによる工具の振れを低減する工具振れ調整方法および工具振れ調整方法を実行する工作機械に関する。   The present invention relates to a tool run adjustment method for reducing tool runout due to variations in the position of a cutting edge of a rotary tool having a plurality of cutting edges, and a machine tool for executing the tool runout adjustment method.

特許文献1には、工具の振れ量を測定して、検出した工具の振れ量が許容範囲より大きい場合に、主軸または工具ホルダの回転軸周りに工具の取り付け位相を変更する技術が記載されている。   Patent Document 1 describes a technique for measuring the amount of tool deflection and changing the tool mounting phase around the rotation axis of the spindle or tool holder when the detected amount of tool deflection is greater than the allowable range. Yes.

特開2017-007030号公報JP 2017-007030

工具ホルダに対してどのような位相で工具を再取付すれば、加工面粗さが小さくなり、また工具寿命の低下を防止できるのかについては特許文献1には記載されておらず、特許文献1に記載の技術では、工具の振れ量が許容範囲内になるまで、トライアンドエラー式に何度か工具を工具ホルダに取り付けなおして、工具の振れ量を測定しなければならない。   In what phase the tool is re-attached to the tool holder, the machined surface roughness is reduced and the reduction in tool life can be prevented. In the technique described in the above, the tool runout amount must be measured by reattaching the tool to the tool holder several times in a trial and error manner until the runout amount of the tool falls within an allowable range.

本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、工具ホルダに対する工具の最適な位相を演算し、工具ホルダに対して工具を再セットアップする方向と角度を演算し、該演算結果に基づいて工具ホルダに対して工具を再セットアップできるようにした工具振れの調整方法を提供することを目的としている。更に、本発明は、前記工具振れの調整方法を実行可能な工作機械を提供することを目的としている。   The present invention has a technical problem to solve such problems of the prior art, calculates the optimum phase of the tool with respect to the tool holder, calculates the direction and angle of re-setup of the tool with respect to the tool holder, and calculates the calculation. It is an object of the present invention to provide a tool run-out adjustment method that enables a tool to be re-setup with respect to a tool holder based on the result. Furthermore, an object of the present invention is to provide a machine tool capable of executing the tool runout adjustment method.

上述の目的を達成するために、本発明によれば、シャンク部と、該シャンク部の先端に結合され複数の切れ刃を有した刃部とを備えシャンク部の側面にマーカを設けた工具をシャンク部において主軸または工具ホルダに把持させ、主軸を回転させてワークを切削加工する工作機械の工具振れの調整方法において、主軸を加工回転数で回転させ、主軸の回転角度に応じて工具のシャンク部の振れの大きさと位相、および、マーカの位相を測定する工程と、主軸を低速で回転させ、複数ある切れ刃ごとに工具番号を振り、各切れ刃の半径方向の高さと主軸の中心軸線まわりの前記マーカに対する位相とを測定する工程と、測定された前記工具のシャンク部の振れの大きさと、前記マーカの位相と、前記各切れ刃の径方向高さと位相とに基づいて、切れ刃の描く軌跡のばらつきが小さくなる工具を把持する位相を演算する工程と、前記演算した位相にて主軸または工具ホルダに対して工具を取り付けなおす工程とを備えた工具振れ調整方法が提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, there is provided a tool including a shank portion and a blade portion having a plurality of cutting edges coupled to the tip of the shank portion and provided with a marker on a side surface of the shank portion. In a method of adjusting the tool runout of a machine tool that is gripped by the spindle or tool holder in the shank and rotates the spindle to cut the workpiece, the spindle is rotated at the machining speed, and the tool shank is adjusted according to the rotation angle of the spindle. Department of deflection magnitude and phase, and a step of measuring the phase of the marker, by rotating the spindle at a low speed, a plurality of swing the tool number for each cutting edge, the center height and the main shaft of the radius direction of each cutting edge and measuring the axial phase relative to the marker around, deflection of the size of the shank portion of the measured said tool, and the phase of the marker, based the on the semi-radial height and phase of the cutting edge There is provided a tool run-out adjustment method comprising a step of calculating a phase for gripping a tool with a small variation in the locus drawn by the cutting edge, and a step of reattaching the tool to the spindle or tool holder at the calculated phase. The

更に、本発明によれば、シャンク部と、該シャンク部の先端に結合され複数の切れ刃を有した刃部とを備えシャンク部の側面にマーカを設けた工具をシャンク部において主軸または工具ホルダに把持させ、主軸を回転させてワークを切削加工する工作機械において、工具のシャンク部および刃部の径方向の変位、ならびに前記マーカの有無を測定するセンサと、主軸の回転位相を検出する位相検出器と、前記センサおよび位相検出器で測定した前記主軸を加工回転数で回転させたときの主軸の回転角度に応じた工具のシャンク部の振れの大きさと、前記マーカの位相と、前記主軸を低速で回転させたときの前記工具の各切れ刃の半径方向の高さと、前記マーカに対する位相とに基づき、切れ刃の高さのばらつきが小さくなる工具を把持する位相を求める演算部と、前記演算部で求めた位相を表示する表示装置、および記演算部で求めた位相に工具を取り付けなおす自動工具セットアップ装置のうち少なくとも一方を有した修正部とを備えた工作機械が提供される。 Furthermore, according to the present invention, a tool having a shank portion and a blade portion having a plurality of cutting edges coupled to the tip of the shank portion and provided with a marker on the side surface of the shank portion is provided with a spindle or a tool holder in the shank portion. In a machine tool for cutting a workpiece by rotating the spindle and rotating the spindle, a sensor for measuring the radial displacement of the tool shank and blade and the presence or absence of the marker, and a phase for detecting the rotation phase of the spindle A detector, the magnitude of the shank of the tool according to the rotation angle of the spindle when the spindle measured by the sensor and the phase detector is rotated at the processing rotation speed, the phase of the marker, and the spindle and the radial direction of each cutting edge of the tool when rotated at a low speed high, based on the phase with respect to the marker, position for gripping a tool variations in height of the cutting edge is reduced A calculation unit for obtaining a Bei a correction unit having at least one of the arithmetic unit in the display device for displaying a phase obtained, and before Ki演 calculation unit with automatic tool setup device reseating tool phase obtained A machine tool is provided.

本発明によれば、工具ホルダに対する工具の最適な位相を求めることが可能となる。これにより、工具ホルダに対して工具を取り付けなおす再セットアップの作業が軽減され、それに要する時間が短縮可能となる。また、求めた最適な位相に基づいて、工具振れを調整することによって、加工面粗さまたは加工面精度を改善可能となる。更に、特定の切れ刃の切込み量が過度に大きくなることが防止できるので、早期に切れ刃が摩耗することが防止可能となる。   According to the present invention, the optimum phase of the tool with respect to the tool holder can be obtained. As a result, the work of re-setup for reattaching the tool to the tool holder is reduced, and the time required for it can be shortened. Further, the machined surface roughness or the machined surface accuracy can be improved by adjusting the tool runout based on the obtained optimum phase. Furthermore, since the cutting amount of the specific cutting edge can be prevented from becoming excessively large, it is possible to prevent the cutting edge from being worn out at an early stage.

本発明の工具振れ調整方法を適用する工作機械の略示側面図である。1 is a schematic side view of a machine tool to which a tool runout adjustment method of the present invention is applied. 図1の工作機械の平面図である。It is a top view of the machine tool of FIG. 工具ホルダと共に示す工具の略示側面図である。It is a simplified side view of the tool shown with a tool holder. 図4において直線LB1に沿った工具の略示断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the tool along a straight line LB1 in FIG. 図4の工具の先端部を示した略示端面図である。FIG. 5 is a schematic end view showing a tip portion of the tool of FIG. 4. 切れ刃の高さが一定ではない工具の図5と同様の略示端面図である。FIG. 6 is a schematic end view similar to FIG. 5 of a tool whose cutting edge height is not constant. 工具のシャンク部の振れの測定結果を示すグラフである。It is a graph which shows the measurement result of the runout of the shank part of a tool. 図7の測定結果から求めたリサージュ曲線を示す図である。It is a figure which shows the Lissajous curve calculated | required from the measurement result of FIG. 図7のリサージュ曲線に沿った工具の中心軸線の変動を示す図である。It is a figure which shows the fluctuation | variation of the center axis line of the tool along the Lissajous curve of FIG. 図7のリサージュ曲線に沿って工具の中心が移動する間の切れ刃の位置を示す概略図である。It is the schematic which shows the position of the cutting blade while the center of a tool moves along the Lissajous curve of FIG. 回転する工具が、直線状の工具経路に沿って移動する間に、90°、180°、270°、0°、…0°の回転位置でワークに係合している切れ刃の先端点を複数の線分で結んだ線図である。While the rotating tool moves along the linear tool path, the tip point of the cutting edge engaged with the workpiece at a rotational position of 90 °, 180 °, 270 °, 0 °,. It is a diagram connected with a plurality of line segments. ワークに形成される加工面の概略図を90°、180°、270°、0°、…0°の回転位置において切れ刃が描く軌跡と共に示す図である。It is a figure which shows the schematic of the process surface formed in a workpiece | work with the locus | trajectory which a cutting edge draws in the rotation position of 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees, 0 degrees, ... 0 degrees. 本発明の工具振れ調整方法を実行するためのフローチャートである。It is a flowchart for performing the tool run-out adjusting method of the present invention.

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態を説明する。
図1、2を参照すると、本発明の工具振れ調整方法を実行する工作機械100は、床面に固定する基台としてのベッド102、ベッド102の後方部分において上面に固定されたコラム104、コラム104の前面に水平左右方向であるX軸方向(図1では紙面に垂直な方向)に往復動可能に取り付けられたXスライダ106、Xスライダ106の前面に鉛直方向(Z軸方向)に往復動可能に取り付けられたZスライダ108、Zスライダ108と共に移動するようにZスライダ108に取り付けられ、主軸112を鉛直な回転軸線O周りに回転可能に支持する主軸装置110、および、ベッド102の前方部分において上面に水平前後方向(図1では左右方向)に往復動可能に取り付けられ加工すべきワーク(図示せず)取り付けるテーブル116を主要な構成要素として具備している。主軸装置110は、主軸112を回転駆動する主軸モータ(図示せず)および回転軸線O周りの主軸112の回転位置または位相を検知するロータリーエンコーダのような検知器を含んでいる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIGS. 1 and 2, a machine tool 100 for executing the tool runout adjustment method of the present invention includes a bed 102 as a base to be fixed to a floor surface, a column 104 fixed to the upper surface in a rear portion of the bed 102, a column An X slider 106 is mounted on the front surface of 104 so as to be able to reciprocate in the X-axis direction (the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) which is the horizontal left-right direction. Z slider 108 that can be attached, spindle device 110 that is attached to Z slider 108 so as to move together with Z slider 108, and that supports spindle 112 rotatably around vertical rotation axis O, and the front portion of bed 102 In which the workpiece (not shown) to be machined is mounted on the upper surface so as to be able to reciprocate in the horizontal front and rear direction (left and right in FIG. 1) 116 are provided as main components. The spindle device 110 includes a spindle motor (not shown) that rotationally drives the spindle 112 and a detector such as a rotary encoder that detects the rotational position or phase of the spindle 112 around the rotation axis O.

主軸112の下端部には、工具ホルダ114を介してボールエンドミルやフラットエンドミルのような回転工具10(以下、単に工具10を記載する)が取り付けられる。主軸112の下端部にはテーパ穴(図示せず)が形成されており、該テーパ穴に工具ホルダ114のテーパ部114aを嵌合させ、主軸112内に配設されているクランプ装置(図示せず)によって工具ホルダ114が主軸112の下端部にクランプされる。   A rotary tool 10 such as a ball end mill or a flat end mill (hereinafter simply described as the tool 10) is attached to the lower end portion of the main shaft 112 via a tool holder 114. A taper hole (not shown) is formed in the lower end portion of the main shaft 112. A taper portion 114a of the tool holder 114 is fitted into the taper hole, and a clamp device (not shown) disposed in the main shaft 112 is provided. The tool holder 114 is clamped to the lower end portion of the main shaft 112.

図3〜図6を参照すると、工具10は、工具ホルダ114の工具挿入穴(図示せず)に挿入されるシャンク部12を有している。シャンク部12は中心軸線OTに沿って延びる円筒形状を呈している。シャンク部12の表面には、凹凸より成るマーカ14が設けられている。シャンク部12の先端には、複数の、本実施形態では4枚の切れ刃16−1〜16−4が形成された刃部16が一体的に結合されている。刃部16に形成する切れ刃の数は、4枚よりも少ない例えば2枚、或いは、4枚より多い例えば6枚または8枚であってもよい。或いは、刃部16に奇数枚の切れ刃を形成してもよい。   3 to 6, the tool 10 has a shank portion 12 that is inserted into a tool insertion hole (not shown) of the tool holder 114. The shank portion 12 has a cylindrical shape extending along the central axis OT. On the surface of the shank portion 12, a marker 14 made of unevenness is provided. A plurality of blade portions 16 in which four cutting blades 16-1 to 16-4 are formed in the present embodiment are integrally coupled to the tip of the shank portion 12. The number of cutting blades formed on the blade portion 16 may be, for example, two less than four, for example, six or eight more than four. Alternatively, an odd number of cutting edges may be formed in the blade portion 16.

テーブル116には、工具の径方向の変位を測定するセンサとして、レーザ測定器118、120が配設されている。レーザ測定器118、120は、例えばブルームノボテスト社から市販されているLC50-DIGILOGのようなレーザビームを用いた測定器とすることができる。レーザ測定器118、120は、それぞれY軸、X軸方向にレーザビームLBY、LBXを照射するようにテーブル116に配置、固定されている。レーザ測定器118、120は、テーブル116上においてワーク(図示せず)の加工を妨げない位置に配置されていることは言うまでもない。レーザ測定器118、120は、Y軸方向およびX軸方向に工具10の径方向の変位を測定可能な測定器である。工具の径方向の変位を測定するセンサはCCDカメラのような撮像装置であってもよい。   Laser measuring devices 118 and 120 are disposed on the table 116 as sensors for measuring the radial displacement of the tool. The laser measuring instruments 118 and 120 may be measuring instruments using a laser beam such as LC50-DIGILOG commercially available from Bloom Novo Test, for example. The laser measuring instruments 118 and 120 are arranged and fixed on the table 116 so as to irradiate the laser beams LBY and LBX in the Y-axis and X-axis directions, respectively. Needless to say, the laser measuring instruments 118 and 120 are arranged on the table 116 at positions that do not hinder the processing of a workpiece (not shown). The laser measuring instruments 118 and 120 are measuring instruments that can measure the radial displacement of the tool 10 in the Y-axis direction and the X-axis direction. The sensor that measures the radial displacement of the tool may be an imaging device such as a CCD camera.

図1、2には特に図示されていないが、工作機械100は、Xスライダ106、テーブル116およびZスライダ108をX軸、Y軸、Z軸方向に往復駆動するX軸、Y軸、Z軸の直線送り装置を備えている。X軸、Y軸、Z軸の直線送り装置は、X軸、Y軸、Z軸方向に延設されたボールねじ(図示せず)、該Xスライダ106、テーブル116、Zスライダ108に取り付けられX軸、Y軸、Z軸方向のボールねじに夫々係合するナット(図示せず)、X軸、Y軸、Z軸方向のボールねじの端部に結合されたサーボモータ(図示せず)、X軸、Y軸、Z軸方向の座標値を測定するデジタルスケール(図示せず)等を含むことができる。工作機械100は、更に1つまたは2つの回転送り軸装置(図示せず)備えていてもよい。   Although not particularly shown in FIGS. 1 and 2, the machine tool 100 includes an X axis, a Y axis, and a Z axis that reciprocally drive the X slider 106, the table 116, and the Z slider 108 in the X axis, Y axis, and Z axis directions. The linear feed device is provided. The X-axis, Y-axis, and Z-axis linear feed devices are attached to a ball screw (not shown) extending in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, the X-slider 106, the table 116, and the Z-slider 108. A nut (not shown) that engages the ball screws in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, and a servo motor (not shown) that is coupled to the ends of the ball screws in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. , A digital scale (not shown) for measuring coordinate values in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions can be included. The machine tool 100 may further include one or two rotary feed shaft devices (not shown).

更に、工作機械100は、工具ホルダ114に装着されている工具10を複数組収納した工具マガジン(図示せず)や、該工具マガジンと主軸112との間で、工具ホルダ114に装着されて工具10を工具ホルダ114と共に交換する工具交換装置(図示せず)を備えていてもよい。   Further, the machine tool 100 includes a tool magazine (not shown) that stores a plurality of sets of tools 10 mounted on the tool holder 114, and a tool magazine 114 that is mounted on the tool holder 114 between the tool magazine and the spindle 112. A tool changer (not shown) for exchanging 10 together with the tool holder 114 may be provided.

工作機械100は、X軸、Y軸、Z軸方向の送り装置、主軸装置110、レーザ測定器118、120等を制御する制御装置122を具備している。制御装置122は、また、工具ホルダに対する工具の最適な位相を演算する演算部を構成する。制御装置122は、CPU(中央演算素子)、RAM(ランダムアクセスメモリ)やROM(リードオンリーメモリ)のようなメモリ装置、HDD(ハードディスクドライブ)やSSD(ソリッドステートドライブ)のような記憶デバイス、出入力ポート、および、これらを相互接続する双方向バスを含むコンピュータ、送り装置や主軸装置110に電力を供給するアンプ(図示せず)および関連するソフトウェアから構成することができる。   The machine tool 100 includes a control device 122 that controls a feed device in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, a spindle device 110, laser measuring instruments 118 and 120, and the like. The control device 122 also constitutes a calculation unit that calculates the optimum phase of the tool with respect to the tool holder. The control device 122 includes a CPU (Central Processing Element), a memory device such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), a storage device such as HDD (Hard Disk Drive) and SSD (Solid State Drive), and an output device. It may be composed of an input port and a computer including a bidirectional bus interconnecting them, an amplifier (not shown) for supplying power to the feeder and spindle device 110 and associated software.

制御装置122は、送り装置のサーボモータや主軸モータを制御するNC装置、レーザ測定器118、120や工具交換装置等を制御する機械制御装置を含んでいてもよい。或いは、工作機械を制御する一般的なNC装置や機械制御装置の一部としてソフトウェア的に構成してもよい。制御装置122は、工作機械100の近傍に配置された制御盤(図示せず)内に配置された電気回路によって形成することができる。制御盤は、工作機械100を包囲するカバー(図示せず)の側面に取り付けることができる。制御盤は工作機械100の作動状態を表示する液晶ディスプレイのような表示装置(図示せず)を含むことができる。   The control device 122 may include an NC device that controls a servo motor and a spindle motor of the feeding device, a machine control device that controls the laser measuring instruments 118 and 120, a tool changer, and the like. Or you may comprise like software as a part of the general NC apparatus and machine control apparatus which control a machine tool. The control device 122 can be formed by an electric circuit arranged in a control panel (not shown) arranged in the vicinity of the machine tool 100. The control panel can be attached to a side surface of a cover (not shown) surrounding the machine tool 100. The control panel may include a display device (not shown) such as a liquid crystal display that displays the operating state of the machine tool 100.

切れ刃16−1〜16−4は、図5に示すように、工具10の中心軸線OTに関して対称に配置されるように設計される。然しながら、切れ刃16−1〜16−4を研削するときの加工誤差や、切れ刃16−1〜16−4にコーティングする際の膜厚の不均一性のために、図6に示すように、切れ刃16−1〜16−4の高さまたは切れ刃16−1〜16−4の先端点の径方向の位置が区々となる。切れ刃16−1〜16−4の高さの違いから、加工面精度が低下したり、或いは、特定の切れ刃、例えば図6の例では、切れ刃の高さが最も高い切れ刃16−3が早期に摩耗してしまう問題が生じる。   The cutting edges 16-1 to 16-4 are designed so as to be arranged symmetrically with respect to the central axis OT of the tool 10, as shown in FIG. However, as shown in FIG. 6, due to processing errors when grinding the cutting edges 16-1 to 16-4 and non-uniformity of the film thickness when coating the cutting edges 16-1 to 16-4, The heights of the cutting edges 16-1 to 16-4 or the radial positions of the end points of the cutting edges 16-1 to 16-4 vary. Due to the difference in height between the cutting edges 16-1 to 16-4, the machining surface accuracy is reduced, or in the case of a specific cutting edge, for example, the cutting edge 16- having the highest cutting edge in the example of FIG. There arises a problem that 3 wears out early.

一方、主軸112、工具ホルダ114は、中心軸線OH周りのアンバランスを不可避的に有しており、主軸112が高速で回転すると、主軸112の回転軸線O周りに振れを生じる。こうした工具ホルダ114の振れによって、加工中に工具10がワークの表面に対して接近、離反するので、加工面粗さまたは加工面精度が低下する。   On the other hand, the main shaft 112 and the tool holder 114 inevitably have an unbalance around the central axis OH, and when the main shaft 112 rotates at a high speed, the main shaft 112 swings around the rotation axis O. Due to such deflection of the tool holder 114, the tool 10 approaches and separates from the surface of the workpiece during processing, so that the processing surface roughness or processing surface accuracy decreases.

このように、工具ホルダ114が持っているアンバランスと、工具10の切れ刃16−1〜16−4の高さの不均一性とが合成された最終的な工具の芯振れは、工具ホルダ114に取り付けられた工具10の工具ホルダ114に対する位相、つまり工具ホルダ114に対する工具10の中心軸線OT周りの角度位置によって変化し、それによって、加工面粗さまたは加工面精度が変化する。本発明は、こうした工具ホルダ114のアンバランスに基づく中心軸線OH周りの振れと、工具10の切れ刃16−1〜16−4の高さの不均一性とが互いに相殺されるように、工具ホルダ114に対する工具10の位相を決定し、工具10を工具ホルダ114に取り付け直す或いは再セットアップすることによって、工具の振れを調節するようになっている。   Thus, the final runout of the tool, in which the unbalance of the tool holder 114 and the non-uniformity of the heights of the cutting edges 16-1 to 16-4 of the tool 10 are combined, is the tool holder. It changes depending on the phase of the tool 10 attached to 114 with respect to the tool holder 114, that is, the angular position around the center axis OT of the tool 10 with respect to the tool holder 114, thereby changing the surface roughness or surface accuracy. The present invention provides a tool so that the deflection around the center axis OH based on the unbalance of the tool holder 114 and the unevenness of the heights of the cutting edges 16-1 to 16-4 of the tool 10 are offset from each other. By determining the phase of the tool 10 relative to the holder 114 and reattaching or resetting the tool 10 to the tool holder 114, the runout of the tool is adjusted.

以下、工具振れの調節方法を具体的に説明する。
図7は、工具ホルダ114のアンバランスに基づく振れの測定結果を模式的に示したグラフである。図7において、曲線1はレーザ測定器120によってX軸方向に照射されたレーザビームLBXによって測定したシャンク部12の振れであり、曲線2はレーザ測定器118によってY軸方向に照射されたレーザビームLBYによって測定したシャンク部12の振れを示している。
Hereinafter, a method for adjusting the tool runout will be described in detail.
FIG. 7 is a graph schematically showing a measurement result of runout based on the unbalance of the tool holder 114. In FIG. 7, the curve 1 is the shake of the shank portion 12 measured by the laser beam LBX irradiated in the X-axis direction by the laser measuring device 120, and the curve 2 is the laser beam irradiated in the Y-axis direction by the laser measuring device 118. The runout of the shank portion 12 measured by LBY is shown.

曲線1を得るために、まず、図3において参照符号LB1で示すように、レーザ測定器120によってX軸方向に照射されたレーザビームLBXがマーカ14の高さ(Z軸方向位置)に位置するように、工作機械100のX軸、Y軸、Z軸の送り装置によって、工具10とテーブル116とを相対移動させる。主軸112を加工回転数、図7の例では15000RPMで回転させ、シャンク部12の振れを測定する。なお、一般的に、回転工具のシャンク部の真円誤差は無視し得る程度に小さい。測定の間、工具10はX軸、Y軸、Z軸方向へ移動しない。   In order to obtain the curve 1, first, as indicated by reference numeral LB1 in FIG. 3, the laser beam LBX irradiated in the X-axis direction by the laser measuring instrument 120 is positioned at the height of the marker 14 (Z-axis direction position). As described above, the tool 10 and the table 116 are relatively moved by the X-axis, Y-axis, and Z-axis feeding devices of the machine tool 100. The spindle 112 is rotated at the processing rotation speed, in the example of FIG. 7, at 15000 RPM, and the runout of the shank portion 12 is measured. In general, the roundness error of the shank portion of the rotary tool is small enough to be ignored. During the measurement, the tool 10 does not move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

同様に、曲線2も同様に、図3において参照符号LB1で示すように、レーザ測定器118によってY軸方向に照射されたレーザビームLBYがマーカ14の高さ(Z軸方向位置)に位置するように、工作機械100のX軸、Y軸、Z軸の送り装置によって、工具10とテーブル116とを相対移動させる。主軸112を加工回転数、図7の例では15000RPMで回転させ、シャンク部12の振れを測定する。測定の間、工具10はX軸、Y軸、Z軸方向へ移動しない。   Similarly, in the curve 2 as well, as indicated by reference numeral LB1 in FIG. 3, the laser beam LBY irradiated in the Y-axis direction by the laser measuring instrument 118 is positioned at the height of the marker 14 (Z-axis direction position). As described above, the tool 10 and the table 116 are relatively moved by the X-axis, Y-axis, and Z-axis feeding devices of the machine tool 100. The spindle 112 is rotated at the processing rotation speed, in the example of FIG. 7, at 15000 RPM, and the runout of the shank portion 12 is measured. During the measurement, the tool 10 does not move in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

こうして得られた2つの曲線1、2は、マーカ14の回転位置または位相が、X軸方向のレーザビームLBXとマーカ14とが交差したときに曲線1、2中に現れる変動PSX1、PSX2、…、および、Y軸方向のレーザビームLBYとマーカ14とが交差したときに曲線1、2に現れる変動PSY1、PSY2、…として含んでいる。PSXi (i=1, 2, 3, …)とPSYi (i=1, 2, 3, …)との間の時間差Δt1t2は、90°の位相差に相当する時間差であり、図7の例では1msである。同様に、PSXiとPSXi+1 (i=1, 2, 3, …)またはPSYiとPSYi+1 (i=1, 2, 3, …)との間の時間差Δt2t3は1回転の位相差に相当する時間差であり、図7の例では4msとなる。 The two curves 1 and 2 obtained in this way are fluctuations PSX1, PSX2,... That appear in the curves 1 and 2 when the rotation position or phase of the marker 14 intersects the laser beam LBX in the X-axis direction and the marker 14. , And fluctuations PSY1, PSY2,... Appearing on the curves 1 and 2 when the laser beam LBY in the Y-axis direction and the marker 14 intersect. A time difference Δt 1 t 2 between PSXi (i = 1, 2, 3,...) And PSYi (i = 1, 2, 3,...) Is a time difference corresponding to a phase difference of 90 °. In the example of 1 ms. Similarly, the time difference Δt 2 t 3 between PSXi and PSXi + 1 (i = 1, 2, 3,...) Or PSYi and PSYi + 1 (i = 1, 2, 3,. This is a time difference corresponding to the phase difference, which is 4 ms in the example of FIG.

曲線1、2に基づき、図8に示すような、互いに直交する二つの単振動(曲線1、2)を順序対として得られる点の軌跡であるリサージュ曲線CLを得ることができる。リサージュ曲線CLは、工具10の中心軸線OTに垂直な平面(XY平面)内における中心軸線OTの軌跡であると考えることができる。つまり、図9に示すように、工具10は、その中心軸線OTを中心に回転すると共に、リサージュ曲線CLに沿って旋回することなり、切れ刃16−1〜16−4の軌跡は2つの円運動の合成となる。図10は、リサージュ曲線CLに沿って工具10の中心軸線OTが移動する間の切れ刃16−1〜16−4の位置を示す概略図である。実際の切削加工は、これに、工作機械100のX軸、Y軸、Z軸の送り装置による工具経路に沿ったワークに対する工具10の相対移動が加わる。   Based on the curves 1 and 2, as shown in FIG. 8, a Lissajous curve CL that is a locus of points obtained by using two simple vibrations (curves 1 and 2) orthogonal to each other as an ordered pair can be obtained. The Lissajous curve CL can be considered as a locus of the central axis OT in a plane (XY plane) perpendicular to the central axis OT of the tool 10. That is, as shown in FIG. 9, the tool 10 rotates about its central axis OT and turns along the Lissajous curve CL, and the trajectories of the cutting edges 16-1 to 16-4 are two circles. It is a composition of movement. FIG. 10 is a schematic view showing the positions of the cutting edges 16-1 to 16-4 while the central axis OT of the tool 10 moves along the Lissajous curve CL. In actual cutting, relative movement of the tool 10 with respect to the workpiece along the tool path by the X-axis, Y-axis, and Z-axis feeding devices of the machine tool 100 is added to this.

図9、10において、工具10−1は、マーカ14がワークの加工面に正対している回転位置にある状態を示しており、以下の説明では、この回転位置を回転角=0°の位置とする。工具10−2は、回転角=0°の位置から反時計方向に90°回転した位置(回転角=90°)にある工具10の状態を、工具10−3、10−4は、更に反時計方向に90°ずつ回転した位置(回転角=180°、270°)にある工具10の状態を示している。なお、本実施形態では、マーカ14は、中心軸線OTに関して切れ刃16−1と同じ角度位置(位相)に配置されているが、本発明はこうした位置関係に限定されず、マーカ14は、シャンク部12の表面において中心軸線OTに関して如何なる角度位置に配置されていてもよい。   9 and 10, the tool 10-1 shows a state where the marker 14 is at a rotational position where it faces the machining surface of the workpiece. In the following description, this rotational position is a position where the rotational angle = 0 °. And The tool 10-2 is in the state of the tool 10 at a position (rotation angle = 90 °) rotated 90 ° counterclockwise from the position where the rotation angle = 0 °, and the tools 10-3, 10-4 are further anti-clockwise. The state of the tool 10 in the position (rotation angle = 180 degrees, 270 degrees) rotated 90 degrees clockwise is shown. In this embodiment, the marker 14 is arranged at the same angular position (phase) as the cutting edge 16-1 with respect to the central axis OT. However, the present invention is not limited to such a positional relationship, and the marker 14 is a shank. The surface of the portion 12 may be disposed at any angular position with respect to the central axis OT.

図11は、回転する工具10が、矢印Aで示すように直線状の工具経路PTに沿って移動する間に、回転角=90°、180°、270°、0°、…0°の回転位置でワークに係合している切れ刃16−1〜16−4の先端点を複数の線分Lで結んだ線図である。複数の線分Lで形成される形状は、回転角=0°で谷底PVとなり、回転角=180°で頂点PPとなっている。   FIG. 11 shows the rotation angle = 90 °, 180 °, 270 °, 0 °,... 0 ° while the rotating tool 10 moves along the linear tool path PT as indicated by the arrow A. It is the diagram which connected the front-end | tip point of the cutting blades 16-1 to 16-4 engaged with the workpiece | work in the position with the several line segment L. FIG. The shape formed by the plurality of line segments L has a valley bottom PV at a rotation angle = 0 ° and a vertex PP at a rotation angle = 180 °.

図12は、回転角=90°、180°、270°、0°、…0°の回転位置において切れ刃16−1〜16−4が描く軌跡202を示しており、これに基づいてワークに形成される加工面200の概略図である。加工面200には、切れ刃16−1〜16−4の先端点が描く多数の軌跡202による多数のカスプが形成される。個々のカスプの高さは切れ刃16−1〜16−4の夫々の軌跡202によって決定されるが、このカスプは、上述した複数の線分Lに沿って波打つように配置される。   FIG. 12 shows a trajectory 202 drawn by the cutting edges 16-1 to 16-4 at the rotation positions of rotation angles = 90 °, 180 °, 270 °, 0 °,..., 0 °. It is the schematic of the processed surface 200 formed. A large number of cusps are formed on the processing surface 200 by a large number of loci 202 drawn by the tip points of the cutting edges 16-1 to 16-4. The height of each cusp is determined by the respective trajectories 202 of the cutting edges 16-1 to 16-4. The cusps are arranged so as to wave along the plurality of line segments L described above.

そこで、本発明では、リサージュ曲線CLと、切れ刃16−1〜16−4の高さのデータに基づいて、加工面200が最も平坦になるように、工具ホルダ114に対する工具10の位相を決定することによって、加工面200の精度を高めるようにしている。一例として、既述した実施形態では、谷底PVで切れ刃16−1〜16−4のうち最も高さの低い切れ刃16−1がワークと係合し、頂点PPで最も高い切れ刃16−4がワークに係合するように、工具ホルダ114に対して工具10の位相を決定することができる。   Therefore, in the present invention, based on the Lissajous curve CL and the height data of the cutting edges 16-1 to 16-4, the phase of the tool 10 with respect to the tool holder 114 is determined so that the machining surface 200 is flattened. By doing so, the accuracy of the processed surface 200 is increased. As an example, in the above-described embodiment, the cutting edge 16-1 having the lowest height among the cutting edges 16-1 to 16-4 at the valley bottom PV engages with the workpiece, and the cutting edge 16- having the highest height at the vertex PP. The phase of the tool 10 can be determined relative to the tool holder 114 such that 4 engages the workpiece.

次に、図13に示すフローチャートに基づいて、本発明の工具振れ調整方法の一例を説明する。
まず、加工に先立って、工作機械100のX軸、Y軸、Z軸の送り装置によって、主軸112の先端に装着されている工具10をレーザ測定器118、120の何れか一方に接近させる。次いで、工具10の切れ刃16−1〜16−4の刃先位置にレーザ測定器118、120の何れか一方のレーザビームLBYまたはLBXを照射し、加工回転数で主軸112を回転して、工具の切れ刃16−1〜16−4の刃先位置の振れまたは工具の切れ刃16−1〜16−4の高さを測定し、これに基づいて、加工面粗さを予測する(ステップS10)。
Next, an example of the tool runout adjustment method of the present invention will be described based on the flowchart shown in FIG.
First, prior to machining, the tool 10 attached to the tip of the spindle 112 is brought close to one of the laser measuring instruments 118 and 120 by the X-axis, Y-axis, and Z-axis feeding devices of the machine tool 100. Next, the laser beam LBY or LBX of any one of the laser measuring instruments 118 and 120 is irradiated to the cutting edge positions of the cutting edges 16-1 to 16-4 of the tool 10, and the spindle 112 is rotated at the processing rotational speed, thereby the tool. The cutting edge position fluctuations of the cutting edges 16-1 to 16-4 or the height of the cutting edges 16-1 to 16-4 of the tool are measured, and based on this, the machining surface roughness is predicted (step S10). .

予測される加工面粗さが許容範囲内にある場合(ステップS12でNOの場合)、当該工具10によって加工が開始され(ステップS14)、工具振れの調整は行われずに工具振れ調整方法は終了する(ステップS16)。   When the predicted machining surface roughness is within the allowable range (NO in step S12), machining is started by the tool 10 (step S14), and the tool runout adjustment method is finished without adjusting the tool runout. (Step S16).

予測される加工面粗さが許容範囲内にない場合(ステップS12でYESの場合)、マーカ14にレーザ測定器118、120のレーザビームLBY、LBXを順次照射し、加工回転数で主軸112を回転して、シャンク部12の振れを測定する(ステップS18)。これに基づいて、リサージュ曲線CLを求める。   If the predicted machining surface roughness is not within the allowable range (YES in step S12), the laser beam LBY and LBX of the laser measuring instruments 118 and 120 are sequentially irradiated onto the marker 14 and the spindle 112 is rotated at the machining rotation speed. It rotates and the shake of the shank part 12 is measured (step S18). Based on this, the Lissajous curve CL is obtained.

次いで、マーカ14にレーザ測定器118、120の何れか一方のレーザビームLBYまたはLBXが接するように照射して、そのときの主軸112の回転角度位置を求める(ステップS20)。この回転角度位置は既述の回転角=0°の位置となる。   Next, the marker 14 is irradiated so that one of the laser beams LBY or LBX of the laser measuring instruments 118 and 120 is in contact therewith, and the rotation angle position of the main shaft 112 at that time is obtained (step S20). This rotational angle position is the previously described rotational angle = 0 ° position.

回転角=0°の位置のまま、図3において参照符号LB2で示すように、レーザ測定器118、120の何れか一方のレーザビームLBYまたはLBXが切れ刃16−1の高さ(Z軸方向位置)に位置するように、主軸112をZ軸方向に送り(ステップS22)り、回転角=0°の位置から主軸112を低速、例えば1RPMで1回転させ、切れ刃16−1〜16−4の高さを測定する(ステップS24)。このように、主軸112を低速で回転して切れ刃16−1〜16−4の高さを測定することによって、主軸の回転振れの影響をなくすことができる。   As indicated by reference numeral LB2 in FIG. 3, the laser beam LBY or LBX of either of the laser measuring instruments 118 and 120 is at the height of the cutting edge 16-1 (Z-axis direction) while the rotational angle = 0 °. The main shaft 112 is fed in the Z-axis direction (step S22) so that the main shaft 112 is rotated at a low speed, for example, 1 RPM at a rotation angle = 0 °, and the cutting edges 16-1 to 16- 4 is measured (step S24). Thus, by measuring the height of the cutting edges 16-1 to 16-4 by rotating the main shaft 112 at a low speed, it is possible to eliminate the influence of the rotational vibration of the main shaft.

ワークを加工する加工面がXZ平面であるか、YZ平面であるかによって、工具ホルダに対する工具の最適な位相が変わるので、加工方向を考慮して測定に用いるレーザビームLBYまたはLBXを選択する。図11、12は、加工面はYZ平面に形成される例を示している。また、加工面がXZ平面、YZ平面の区別なく、工具10の全周で加工を行う場合には、加工面の向きと加工面粗さとを求め、加工面粗さの変動が小さくなる条件を求めるようにする。 Since the optimum phase of the tool with respect to the tool holder changes depending on whether the machining surface for machining the workpiece is the XZ plane or the YZ plane, the laser beam LBY or LBX used for measurement is selected in consideration of the machining direction. 11 and 12 show an example in which the processed surface is formed on the YZ plane. In addition, when machining is performed on the entire circumference of the tool 10 regardless of whether the machining surface is the XZ plane or the YZ plane, the orientation of the machining surface and the machining surface roughness are obtained, and the condition that the fluctuation of the machining surface roughness is reduced is determined. Try to ask.

ステップS18、ステップS24で求めたリサージュ曲線CLおよび切れ刃16−1〜16−4の高さに基づいて、工具ホルダ114に対する工具10の最適な位相、つまりマーカ14からの回転角度位置を演算し、加工のシミュレーションから加工面粗さを予測する(ステップS26)。予測される加工面粗さが許容範囲内になると見込まれる場合(ステップS28でYESの場合)、工具10を工具ホルダ114に対して演算された位相に再セットアップし(ステップS30)、工具振れ調整方法は終了する(ステップS32)。予測される加工面粗さが許容範囲内になるとは見込まれない場合(ステップS28でNOの場合)、工具10または工具ホルダ114を別のものに交換すべき警告を工作機械100の表示装置に表示することによって、その旨オペレータに指示し(ステップS34)、工具振れ調整方法は終了する(ステップS36)。   Based on the Lissajous curve CL obtained in step S18 and step S24 and the heights of the cutting edges 16-1 to 16-4, the optimum phase of the tool 10 with respect to the tool holder 114, that is, the rotation angle position from the marker 14 is calculated. Then, the machined surface roughness is predicted from the machining simulation (step S26). If the predicted machining surface roughness is expected to be within the allowable range (YES in step S28), the tool 10 is re-setup to the phase calculated for the tool holder 114 (step S30), and the tool runout adjustment is performed. The method ends (step S32). If the predicted machining surface roughness is not expected to be within the allowable range (NO in step S28), a warning to replace the tool 10 or the tool holder 114 with another tool is displayed on the display device of the machine tool 100. By displaying, the operator is instructed to that effect (step S34), and the tool run-out adjustment method ends (step S36).

ステップS30における工具ホルダ114に対する工具10の再セットアップは、工作機械100のオペレータが手動にて行うこともできるが、工具ホルダ114に対する位相を変更することなく工具10を工具ホルダ114から抜去し、次いで、ステップS26で演算された位相に工具10または工具ホルダ114を割り出して、工具10を工具ホルダ114に装着する専用の自動工具セットアップ装置(図示せず)を用いて行うことができる。自動再セットアップ装置にロボットを用いてもよい。   The re-setup of the tool 10 with respect to the tool holder 114 in step S30 can be performed manually by the operator of the machine tool 100, but the tool 10 is removed from the tool holder 114 without changing the phase with respect to the tool holder 114, and then The tool 10 or the tool holder 114 is determined at the phase calculated in step S26, and a dedicated automatic tool setup device (not shown) for mounting the tool 10 on the tool holder 114 can be used. A robot may be used for the automatic re-setup apparatus.

また、既述の実施形態では、工具10は工具ホルダ114を介して主軸112に把持させるようになっていたが、本発明は、これに限定されず、工具10は主軸112に直接把持させるようにしてもよい。自動再セットアップ装置は、主軸112から工具10を抜去し、ステップS26で演算された位相に工具10または主軸112を割り出して、工具10を主軸112に装着するようにできる。   In the embodiment described above, the tool 10 is gripped by the spindle 112 via the tool holder 114. However, the present invention is not limited to this, and the tool 10 is directly gripped by the spindle 112. It may be. The automatic re-setup apparatus can remove the tool 10 from the spindle 112, determine the tool 10 or the spindle 112 in the phase calculated in step S26, and attach the tool 10 to the spindle 112.

更に、既述の実施形態ではリサージュ曲線CLを用いて加工のシミュレーションを行うように説明したが、必ずしもリサージュ曲線CLを描く或いは表示することを意味しない。シャンク部12の振れの測定値に基づいて、工具ホルダ114の回転角を変数として工具ホルダ114の中心軸線OHのX、Y座標値が決定できれば、加工のシミュレーションは可能である。   Furthermore, in the above-described embodiment, the processing simulation is performed using the Lissajous curve CL. However, it does not necessarily mean that the Lissajous curve CL is drawn or displayed. If the X and Y coordinate values of the center axis OH of the tool holder 114 can be determined on the basis of the measured value of the deflection of the shank portion 12 using the rotation angle of the tool holder 114 as a variable, a machining simulation is possible.

本実施形態によれば、中心軸線OH(OT)周りの工具ホルダ114に対する工具10の最適な位相を求めることが可能となり、従って、工具ホルダ114に対して工具10を取り付け直す再セットアップの作業が軽減され、それに要する時間が短縮可能となる。また、求めた最適な位相に基づいて、工具振れを調整することによって、加工面粗さまたは加工面精度を改善可能となる。また、切れ刃16−1〜16−4のうち特定の切れ刃の切込み量が過度に大きくなることが防止できるので、工具10の寿命が想定される時間よりも短くなることを防止可能となる。   According to the present embodiment, it is possible to obtain the optimum phase of the tool 10 with respect to the tool holder 114 around the center axis OH (OT), and therefore, a re-setup operation for reattaching the tool 10 to the tool holder 114 is possible. It is reduced and the time required for it can be shortened. Further, the machined surface roughness or the machined surface accuracy can be improved by adjusting the tool runout based on the obtained optimum phase. Moreover, since it can prevent that the cutting amount of a specific cutting edge among cutting edges 16-1 to 16-4 becomes large too much, it becomes possible to prevent that the lifetime of the tool 10 becomes shorter than the time assumed. .

10 回転工具
12 シャンク部
14 マーカ
16 刃部
16−1 切れ刃
16−2 切れ刃
16−3 切れ刃
16−4 切れ刃
100 工作機械
102 ベッド
104 コラム
106 Xスライダ
108 Zスライダ
110 主軸装置
112 主軸
114 工具ホルダ
114a テーパ部
116 テーブル
118 レーザ測定器
120 レーザ測定器
122 制御装置
200 加工面
202 軌跡
LBX レーザビーム
LBY レーザビーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotating tool 12 Shank part 14 Marker 16 Blade part 16-1 Cutting edge 16-2 Cutting edge 16-3 Cutting edge 16-4 Cutting edge 100 Machine tool 102 Bed 104 Column 106 X slider 108 Z slider 110 Spindle device 112 Spindle 114 Tool holder 114a Tapered portion 116 Table 118 Laser measuring device 120 Laser measuring device 122 Control device 200 Work surface 202 Trajectory LBX Laser beam LBY Laser beam

Claims (5)

シャンク部と、該シャンク部の先端に結合され複数の切れ刃を有した刃部とを備えシャンク部の側面にマーカを設けた工具をシャンク部において主軸または工具ホルダに把持させ、主軸を回転させてワークを切削加工する工作機械の工具振れの調整方法において、
主軸を加工回転数で回転させ、主軸の回転角度に応じて工具のシャンク部の振れの大きさと位相、および、マーカの位相を測定する工程と、
主軸を低速で回転させ、複数ある切れ刃ごとに工具番号を振り、各切れ刃の半径方向の高さと主軸の中心軸線まわりの前記マーカに対する位相とを測定する工程と、
測定された前記工具のシャンク部の振れの大きさと、前記マーカの位相と、前記各切れ刃の径方向高さと位相とに基づいて、切れ刃の描く軌跡のばらつきが小さくなる工具を把持する位相を演算する工程と、
前記演算した位相にて主軸または工具ホルダに対して工具を取り付けなおす工程と、
を備えたことを特徴とした工具振れ調整方法。
A tool having a shank portion and a blade portion coupled to the tip of the shank portion and having a plurality of cutting edges and provided with a marker on the side surface of the shank portion is gripped by the spindle or tool holder in the shank portion, and the spindle is rotated. In the adjustment method of tool runout of machine tools that cut workpieces,
A step of rotating the spindle at the machining rotation speed and measuring the magnitude and phase of the shank of the tool according to the rotation angle of the spindle and the phase of the marker;
Rotating the spindle at a low speed, a step of measuring the phase with respect to plurality of swing the tool number for each cutting edge, the marker around the central axis of the height and the main shaft of the radius direction of each cutting edge,
And the magnitude of the deflection of the shank portion of the measured said tool, and the phase of the marker, based the on the semi-radial height and phase of the cutting edge, the variation of the trajectory drawn by the cutting edge grips the tool decreases Calculating the phase;
Reattaching the tool to the spindle or tool holder at the calculated phase;
A tool runout adjustment method characterized by comprising:
前記演算する工程で演算した位相になるように工具を把持したとして加工のシミュレーションを行い、加工面粗さを予測する工程を更に備え、予測された加工面粗さが許容範囲内の場合、前記工具を取り付けなおす工程を実施する請求項1に記載の工具振れ調整方法。 If the tool is gripped so as to be in the phase calculated in the step of calculating, the processing simulation is further performed, and a step of predicting the processing surface roughness is further provided, and when the predicted processing surface roughness is within an allowable range, The tool run-out adjusting method according to claim 1, wherein a step of reattaching the tool is performed . 主軸の回転軸線に垂直な平面を規定する2方向にレーザビームを照射できるレーザ測定器を準備し、
加工回転数で回転する工具のシャンク部に前記2方向の一方の方向にレーザビームを照射して、該レーザビームの照射方向の振れの大きさと主軸の回転位相を測定し、
加工回転数で回転する工具のシャンク部に前記2方向の他方の方向にレーザビームを照射して、該レーザビームの照射方向の振れの大きさと主軸の回転位相を測定し、
上記2方向の測定値から工具のシャンク部の振れの大きさと主軸の回転位相を求めるようにした請求項1に記載の工具振れ調整方法。
Prepare a laser measuring instrument that can irradiate a laser beam in two directions that define a plane perpendicular to the axis of rotation of the spindle.
Irradiating the shank portion of the tool rotating at the processing rotational speed with a laser beam in one of the two directions, and measuring the magnitude of deflection in the irradiation direction of the laser beam and the rotational phase of the spindle;
Irradiating the shank portion of the tool rotating at the processing rotational speed with the laser beam in the other direction of the two directions, and measuring the magnitude of deflection in the irradiation direction of the laser beam and the rotational phase of the spindle,
The tool run-out adjustment method according to claim 1, wherein a magnitude of run-out of the shank portion of the tool and a rotation phase of the spindle are obtained from the measured values in the two directions.
シャンク部と、該シャンク部の先端に結合され複数の切れ刃を有した刃部とを備えシャンク部の側面にマーカを設けた工具をシャンク部において主軸または工具ホルダに把持させ、主軸を回転させてワークを切削加工する工作機械において、
工具のシャンク部および刃部の径方向の変位、ならびに前記マーカの有無を測定するセンサと、
主軸の回転位相を検出する位相検出器と、
前記センサおよび位相検出器で測定した前記主軸を加工回転数で回転させたときの主軸の回転角度に応じた工具のシャンク部の振れの大きさと、前記マーカの位相と、前記主軸を低速で回転させたときの前記工具の各切れ刃の半径方向の高さと、前記マーカに対する位相とに基づき、切れ刃の高さのばらつきが小さくなる工具を把持する位相を求める演算部と、
前記演算部で求めた位相を表示する表示装置、および記演算部で求めた位相に工具を取り付けなおす自動工具セットアップ装置のうち少なくとも一方を有した修正部と、
を備えることを特徴とした工作機械。
A tool having a shank portion and a blade portion coupled to the tip of the shank portion and having a plurality of cutting edges and provided with a marker on the side surface of the shank portion is gripped by the spindle or tool holder in the shank portion, and the spindle is rotated. In machine tools that cut workpieces,
A sensor for measuring the radial displacement of the shank part and the blade part of the tool and the presence or absence of the marker ;
A phase detector that detects the rotational phase of the spindle;
Rotation speed of the shank of the tool according to the rotation angle of the main shaft when the main shaft measured by the sensor and the phase detector is rotated at the processing rotation speed, the phase of the marker, and the main shaft at low speed A calculation unit for obtaining a phase for gripping the tool with a small variation in the height of the cutting edge based on the radial height of each cutting edge of the tool and the phase with respect to the marker ,
A correction unit having at least one of the display device, and the front Ki演 calculation unit with automatic tool setup device reseating tool phase obtained which displays a phase which has been determined by the computing unit,
A machine tool characterized by comprising:
前記センサは、主軸の回転軸線に垂直な平面を規定する2方向にレーザビームを照射するレーザ測定器を具備し、
加工回転数で回転する工具のシャンク部に前記2方向の一方の方向にレーザビームを照射して、該レーザビームの照射方向の振れの大きさと主軸の回転位相を測定し、
加工回転数で回転する工具のシャンク部に前記2方向の他方の方向にレーザビームを照射して、該レーザビームの照射方向の振れの大きさと主軸の回転位相を測定し、
上記2方向の測定値から工具のシャンク部の振れの大きさと主軸の回転位相を求めるようにした請求項4に記載の工作機械。
The sensor includes a laser measuring device that emits a laser beam in two directions that define a plane perpendicular to the rotation axis of the main shaft,
Irradiating the shank portion of the tool rotating at the processing rotational speed with a laser beam in one of the two directions, and measuring the magnitude of deflection in the irradiation direction of the laser beam and the rotational phase of the spindle;
Irradiating the shank portion of the tool rotating at the processing rotational speed with the laser beam in the other direction of the two directions, and measuring the magnitude of deflection in the irradiation direction of the laser beam and the rotational phase of the spindle,
The machine tool according to claim 4, wherein a magnitude of deflection of the shank portion of the tool and a rotational phase of the spindle are obtained from the measured values in the two directions.
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