JP6677548B2 - Guide bush device - Google Patents

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Description

本発明は、ガイドブッシュ装置に関する。   The present invention relates to a guide bush device.

加工用の材料を、該材料が内周面と当接する状態でガイドするガイドブッシュを備えたガイドブッシュ装置が公知となっている(例えば特許文献1、2参照)。   2. Description of the Related Art A guide bush device including a guide bush that guides a material for processing in a state where the material is in contact with an inner peripheral surface is known (for example, see Patent Documents 1 and 2).

特許文献1に記載のガイドブッシュ装置は、加工に応じてガイドブッシュを回転させて、材料と当接するガイドブッシュの内周面の位置を変えることができる。一方、特許文献2には、制御手段によるサーボモータの駆動によって、ガイドブッシュを所定の回転位相に回転させて固定し、材料の案内を行うガイドブッシュ装置が開示されている。   The guide bush device described in Patent Literature 1 can change the position of the inner peripheral surface of the guide bush that comes into contact with the material by rotating the guide bush according to processing. On the other hand, Patent Document 2 discloses a guide bush device that guides a material by rotating a guide bush at a predetermined rotational phase and fixing the guide bush by driving a servo motor by a control unit.

特開2002−144107号公報JP 2002-144107 A 国際公開2013/031818号WO 2013/031818

しかしながら、各特許文献に記載の発明のガイドブッシュ装置では、材料と当接するガイドブッシュの内周面の位置は、各加工に対して所定の位置に定められることになり、材料をガイドする際に、材料と当接するガイドブッシュの内周面の所定の位置が集中的に摩耗する場合があるという問題がある。   However, in the guide bush device of the invention described in each patent document, the position of the inner peripheral surface of the guide bush that comes into contact with the material is determined at a predetermined position for each processing, and when guiding the material, In addition, there is a problem that a predetermined position of the inner peripheral surface of the guide bush that comes into contact with the material may be intensively worn.

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、材料をガイドする際に、材料と当接するガイドブッシュの内周面の所定の位置が集中的に摩耗するのを防止することが可能で簡易な構成のガイドブッシュ装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and when guiding a material, it is possible to prevent a predetermined position of an inner peripheral surface of a guide bush that comes into contact with the material from being intensively worn, and it is simple. It is an object of the present invention to provide a guide bush device having a configuration.

本発明に係るガイドブッシュ装置は、回転可能なガイドブッシュと、前記ガイドブッシュを、回転位相を制御して位置決めする制御部とを備え、加工用の材料を、該材料が前記ガイドブッシュの内周面と当接した状態でガイドするガイドブッシュ装置において、前記制御部を、前記材料との当接位置が、前記内周面で分散されるように、加工に応じて前記ガイドブッシュの回転位相を制御する構成としたことを特徴とする。   The guide bush device according to the present invention includes a rotatable guide bush, and a control unit that controls the rotation phase of the guide bush to position the guide bush. In a guide bush device that guides in a state in which the guide bush is in contact with a surface, the control unit adjusts a rotation phase of the guide bush according to processing so that a contact position with the material is dispersed on the inner peripheral surface. It is characterized in that it is configured to be controlled.

本発明に係るガイドブッシュ装置によれば、制御部がガイドブッシュの回転位相を、ガイドブッシュの内周面の材料との当接位置が、前記内周面で分散されるように、加工に応じて制御することで、材料をガイドする際に、材料と当接するガイドブッシュの内周面の所定の位置が集中的に摩耗することが防止され、内周面の偏った摩耗等を抑制して、材料のガイドを円滑に行うことができる。   According to the guide bush device according to the present invention, the control unit adjusts the rotation phase of the guide bush according to the processing so that the contact position with the material on the inner peripheral surface of the guide bush is dispersed on the inner peripheral surface. When the material is guided, a predetermined position of the inner peripheral surface of the guide bush that comes into contact with the material is prevented from being intensively worn, and uneven wear of the inner peripheral surface is suppressed. In addition, the material can be smoothly guided.

本発明の一実施形態に係るガイドブッシュ装置を備えた自動旋盤の要部であって、ガイドブッシュ装置を断面で表した図である。It is the principal part of the automatic lathe provided with the guide bush device which concerns on one Embodiment of this invention, Comprising: It is a figure showing the guide bush device in cross section. 図1に示されるガイドブッシュ装置の主要部分の正面図である。It is a front view of the principal part of the guide bush apparatus shown in FIG. 図1に示されるガイドブッシュの斜視図である。It is a perspective view of the guide bush shown in FIG. 工具で材料を切削したときの切削抵抗と切削反力の状態を示す図であり、切削反力が作用する方向にガイド片が位置している状態を示す。It is a figure which shows the state of cutting resistance and cutting reaction force when cutting a material with a tool, and shows the state in which the guide piece is located in the direction in which cutting reaction force acts. 工具で材料を切削したときの切削抵抗と切削反力の状態を示す図であり、切削反力が作用する方向にすり割りが位置している状態を示す。It is a figure which shows the state of cutting resistance and cutting reaction force when cutting a material with a tool, and shows the state where the slit is located in the direction in which cutting reaction force acts.

以下、本発明の一実施形態に係るガイドブッシュ装置について、図面を参照して説明する。図1に示されるように、本実施形態のガイドブッシュ装置は、工作機械の一つである自動旋盤100に装着されている。自動旋盤100は、主軸1、刃物台2、制御部4、ガイドブッシュ装置10等を備えている。主軸1は主軸台に搭載され、主軸モータによって回転駆動される。刃物台2は、X軸モータ5、Y軸モータ6によってX軸方向及びY軸方向へ移動駆動される。主軸台は、Z軸モータ7によってZ軸方向(主軸1の軸線方向)へ移動駆動される。   Hereinafter, a guide bush device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the guide bush device of the present embodiment is mounted on an automatic lathe 100 which is one of machine tools. The automatic lathe 100 includes a spindle 1, a tool post 2, a control unit 4, a guide bush device 10, and the like. The spindle 1 is mounted on a headstock and is rotationally driven by a spindle motor. The tool post 2 is driven to move in the X-axis direction and the Y-axis direction by the X-axis motor 5 and the Y-axis motor 6. The headstock is moved and driven in the Z-axis direction (the axial direction of the spindle 1) by the Z-axis motor 7.

制御部4は、NC制御装置から構成され、予め記憶された加工プログラムに基づき、主軸モータや、X軸モータ5、Y軸モータ6、Z軸モータ7を、モータアンプ5a,6a,7aを介して駆動制御し、主軸1や刃物台2等の動作を制御する。   The control unit 4 includes an NC control device, and controls the spindle motor, the X-axis motor 5, the Y-axis motor 6, and the Z-axis motor 7 via motor amplifiers 5a, 6a, 7a based on a machining program stored in advance. To control the operation of the spindle 1, the tool post 2, and the like.

主軸1は、後方から挿入される棒状の材料Wを把持する。主軸1によって把持された材料Wは、ガイドブッシュ装置10に収容されたガイドブッシュ11に挿入される。ガイドブッシュ11は、材料の径に応じて、材料Wの軸線方向の移動及び回転を許容する程度に材料Wと同径に内径が調整される。刃物台2は、ガイドブッシュ11の前方に配置され、ガイドブッシュ11から突出する材料Wを切削加工するバイト3等の切削工具が複数搭載されている。   The main shaft 1 grips a rod-shaped material W inserted from behind. The material W gripped by the main shaft 1 is inserted into a guide bush 11 housed in a guide bush device 10. The inner diameter of the guide bush 11 is adjusted to the same diameter as the material W according to the diameter of the material to such an extent that the movement and rotation of the material W in the axial direction are allowed. The tool post 2 is disposed in front of the guide bush 11 and has a plurality of cutting tools such as a cutting tool 3 for cutting the material W protruding from the guide bush 11 mounted thereon.

本自動旋盤100は、制御部4の制御によって、加工プログラムに応じて、主軸1を回転駆動するとともに、主軸1をZ軸方向に、刃物台2をX軸方向及びY軸方向に各々移動させることによって、材料Wをガイドブッシュ11で軸線方向の移動及び回転を許容しながらガイドし、刃物台2に装着されたバイト3により、材料Wに対して所定の加工を行うことができる。   Under the control of the control unit 4, the automatic lathe 100 drives and rotates the main shaft 1 in accordance with the machining program, and moves the main shaft 1 in the Z-axis direction and the tool post 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction. Thus, the material W can be guided by the guide bush 11 while allowing movement and rotation in the axial direction, and predetermined processing can be performed on the material W by the cutting tool 3 mounted on the tool rest 2.

ガイドブッシュ装置10は、自動旋盤100のベッド側に立設されるガイドブッシュ支持台21に取り付けられている。ガイドブッシュ装置10は、ガイドブッシュ支持台21に着脱自在に固定されるアウタースリーブ22を外装として構成されている。アウタースリーブ22内に、軸受け23を介してガイドブッシュスリーブ24が回転自在に支持されている。ガイドブッシュ11はガイドブッシュスリーブ24内に挿入されている。   The guide bush device 10 is attached to a guide bush support 21 that stands on the bed side of the automatic lathe 100. The guide bush device 10 includes an outer sleeve 22 that is detachably fixed to the guide bush support 21 as an exterior. A guide bush sleeve 24 is rotatably supported in the outer sleeve 22 via a bearing 23. The guide bush 11 is inserted into a guide bush sleeve 24.

ガイドブッシュ11は、図3に示すように、略円筒形を呈している。ガイドブッシュ11の先端側は、該先端に向かって外径が大きくなるようにテーパ面12が設けられている。テーパ面12を含むガイドブッシュ11の先端側には、円筒の中心軸に沿ったスリット状の3本のすり割り13が設けられ、先端側が3つのガイド片14に分割されている。ガイドブッシュ11の後端側の外周には、ネジ溝15が設けられている。ガイドブッシュ11の円筒部分の外周に、キー溝16が設けられている。   The guide bush 11 has a substantially cylindrical shape, as shown in FIG. The distal end side of the guide bush 11 is provided with a tapered surface 12 so that the outer diameter increases toward the distal end. At the distal end side of the guide bush 11 including the tapered surface 12, three slit-shaped slits 13 are provided along the central axis of the cylinder, and the distal end side is divided into three guide pieces 14. A thread groove 15 is provided on the outer periphery on the rear end side of the guide bush 11. A key groove 16 is provided on the outer periphery of the cylindrical portion of the guide bush 11.

ガイドブッシュスリーブ24には、ガイドブッシュ11のテーパ面12に対応するテーパ面25が形成されている。ガイドブッシュ11は、テーパ面12,25が互いに当接するように、ガイドブッシュスリーブ24内に配置されている。ガイドブッシュスリーブ24に設けられたキー26が、キー溝16に係合することによって、ガイドブッシュ11は、ガイドブッシュスリーブ24に対して回り止めされている。ガイドブッシュ11の後端には、ネジ溝15を介して調整ナット27が螺合されている。   The guide bush sleeve 24 has a tapered surface 25 corresponding to the tapered surface 12 of the guide bush 11. The guide bush 11 is disposed in the guide bush sleeve 24 so that the tapered surfaces 12 and 25 abut each other. The guide bush 11 is prevented from rotating with respect to the guide bush sleeve 24 by the key 26 provided on the guide bush sleeve 24 engaging with the key groove 16. An adjusting nut 27 is screwed into the rear end of the guide bush 11 via the screw groove 15.

調整ナット27を回転させることによって、ガイドブッシュスリーブ24に対してガイドブッシュ11が軸線方向に移動する。ガイドブッシュ11は、移動によるテーパ面12,25の押圧状態に応じて内径寸法が調整される。調整ナット27には、後端部外径を拡開させるボルト28が螺合されている。ボルト28を締め込むことによって、調整ナット27は、後端部の外径が拡開されて、ガイドブッシュスリーブ24の内壁に押圧され、ガイドブッシュスリーブ24に対して位置決め固定される。   By rotating the adjusting nut 27, the guide bush 11 moves in the axial direction with respect to the guide bush sleeve 24. The inner diameter of the guide bush 11 is adjusted according to the pressed state of the tapered surfaces 12 and 25 due to the movement. A bolt 28 for expanding the outer diameter of the rear end portion is screwed to the adjustment nut 27. By tightening the bolt 28, the outer diameter of the rear end of the adjusting nut 27 is expanded, and the adjusting nut 27 is pressed against the inner wall of the guide bush sleeve 24, and is positioned and fixed to the guide bush sleeve 24.

調整ナット27を所定の回転角度位置でガイドブッシュスリーブ24に対して位置決め固定することによって、ガイドブッシュ11が所定の内径寸法に調整されて固定される。ボルト28を緩めることによって、調整ナット27の後端部外径の拡開が解除され、調整ナット27が回転可能となり、ガイドブッシュ11の内径寸法を調節することができる。   By positioning and fixing the adjustment nut 27 to the guide bush sleeve 24 at a predetermined rotation angle position, the guide bush 11 is adjusted to a predetermined inner diameter and fixed. By loosening the bolt 28, the expansion of the outer diameter of the rear end portion of the adjusting nut 27 is released, the adjusting nut 27 becomes rotatable, and the inner diameter of the guide bush 11 can be adjusted.

ガイドブッシュスリーブ24の後端側には、キー26を介して一体的にタイミングプーリ29が取り付けられている。ガイドブッシュ支持台21にガイドブッシュモータ20が取り付けられている。ガイドブッシュモータ20の回転軸に、タイミングプーリ30が固定されている。   A timing pulley 29 is integrally attached to the rear end side of the guide bush sleeve 24 via a key 26. The guide bush motor 20 is attached to the guide bush support 21. A timing pulley 30 is fixed to a rotation shaft of the guide bush motor 20.

図2に示されるように、両タイミングプーリ29,30の間にはタイミングベルト31が掛け回されている。ガイドブッシュモータ20は、モータアンプ20aを介して制御部4によって制御される。ガイドブッシュモータ20の駆動によって、ガイドブッシュ11がガイドブッシュスリーブ24と一体的に回転駆動される。本ガイドブッシュ装置10は、制御部4によってガイドブッシュモータ20を駆動制御することで、ガイドブッシュ11を回転させることができる。ガイドブッシュモータ20の停止によって、ガイドブッシュ11を回転不能な状態で所定の回転位相に位置決め固定することができる。   As shown in FIG. 2, a timing belt 31 is stretched between the timing pulleys 29 and 30. The guide bush motor 20 is controlled by the control unit 4 via a motor amplifier 20a. The drive of the guide bush motor 20 causes the guide bush 11 to rotate integrally with the guide bush sleeve 24. The guide bush device 10 can rotate the guide bush 11 by controlling the drive of the guide bush motor 20 by the control unit 4. By stopping the guide bush motor 20, the guide bush 11 can be positioned and fixed at a predetermined rotation phase in a state where the guide bush 11 cannot rotate.

ガイドブッシュ11は、材料Wの軸線方向の移動及び回転を許容するため、嵌合誤差の範囲で材料Wの外径より大きい内径に調整される。自動旋盤100による材料Wの加工に際して、バイト3が材料Wに接触して切削を行うと加工時の切削反力によって、材料Wはガイドブッシュ11の内周面の所定の位置に押し付けられて当接する。ガイドブッシュ11は内周面の所定の当接位置に材料Wが当接されることによって、材料Wを軸線方向の移動及び回転を許容してガイドする。   The guide bush 11 is adjusted to have an inner diameter larger than the outer diameter of the material W within a fitting error range in order to allow the material W to move and rotate in the axial direction. In machining the material W by the automatic lathe 100, when the cutting tool 3 contacts the material W and performs cutting, the material W is pressed against a predetermined position on the inner peripheral surface of the guide bush 11 by a cutting reaction force during the machining. Touch The guide bush 11 guides the material W while allowing the material W to abut on a predetermined contact position on the inner peripheral surface, thereby allowing the material W to move and rotate in the axial direction.

ガイドブッシュ11は、内周面がスリット13による間隙を介して分割して形成されている。制御部4は、加工時の切削反力によって材料Wが押し当てられることでガイドブッシュ11の内周面17が受ける力が、3つのガイド片14の各内周面17aで分散されるように、加工に応じてガイドブッシュ11の回転位相を制御し、切削反力に対して材料Wが当接する内周面17の当接位置を変化させるように構成されている。特に、材料Wとの当接位置が、分割された各内周面で分散されるようにガイドブッシュ11を回転制御し、内周面17の1か所または数か所のみに集中して材料Wが押し当てられるのを抑制するとともに、すり割り13に材料Wが押し当てられることを抑制している。   The guide bush 11 is formed such that its inner peripheral surface is divided through a gap formed by the slit 13. The control unit 4 controls the inner peripheral surface 17 of the guide bush 11 so that the force applied to the inner peripheral surface 17 of the guide bush 11 when the material W is pressed by the cutting reaction force at the time of processing is dispersed on the inner peripheral surfaces 17 a of the three guide pieces 14. The rotation phase of the guide bush 11 is controlled according to the processing, and the contact position of the inner peripheral surface 17 with which the material W contacts with the cutting reaction force is changed. In particular, the rotation of the guide bush 11 is controlled so that the contact position with the material W is dispersed on each of the divided inner peripheral surfaces, and the material is concentrated on only one or several positions on the inner peripheral surface 17. W is suppressed from being pressed, and the material W is suppressed from being pressed against the slit 13.

以下、切削反力について、図4A、図4Bを参照しながら説明する。図4A、図4Bに示すように、ガイドブッシュ11に挿通された材料Wにバイト3を接触させると、バイト3には、主分力F1が紙面下方向(材料Wの接線方向)に、背分力F2が紙面左方向(主分力F1に直交する方向)に作用し、その合成力として切削抵抗Fが紙面左下方向に作用する。   Hereinafter, the cutting reaction force will be described with reference to FIGS. 4A and 4B. As shown in FIGS. 4A and 4B, when the cutting tool 3 is brought into contact with the material W inserted through the guide bush 11, the main component force F1 is applied to the cutting tool 3 in a downward direction on the paper surface (tangential direction of the material W). The component force F2 acts in the left direction on the paper (in the direction orthogonal to the main component F1), and the cutting force F acts in the lower left direction on the paper as the resultant force.

この切削抵抗Fの反力として、切削反力Gが材料Wに作用する。切削反力Gは、切削点Hから紙面右上方向、つまり切削抵抗Fの作用する方向(角度)に対して180°逆方向に働く力となる。切削反力Gの分力は、材料Wをねじる方向に働く紙面上向きの力G1と、材料Wを紙面右方向に曲げる力G2となる。そして、この切削反力Gは、図4A、図4Bに白抜き矢印で示すように、ガイドブッシュ11の内周面17に材料Wを押し当てる方向(角度)Aに作用する。   A cutting reaction force G acts on the material W as a reaction force of the cutting resistance F. The cutting reaction force G is a force acting from the cutting point H in the upper right direction on the paper plane, that is, in a direction 180 ° opposite to the direction (angle) in which the cutting resistance F acts. The component force of the cutting reaction force G is an upward force G1 on the paper surface acting in the direction of twisting the material W, and a force G2 bending the material W rightward on the paper surface. The cutting reaction force G acts in the direction (angle) A in which the material W is pressed against the inner peripheral surface 17 of the guide bush 11, as shown by the white arrows in FIGS. 4A and 4B.

図4Bに示すように、切削反力Gが作用する方向Aにすり割り13が位置すると、材料Wがすり割り13に押し当てられ、ガイドブッシュ11の摩耗や傷の原因となったり、加工精度が低下したりする場合がある。また材料Wが、ガイドブッシュ11の内周面17の決まった1箇所又は複数箇所に押し付けられ続けることによって、ガイドブッシュ11の材料Wが押し付けられて当接する内周面17の当接位置の部分の摩耗等が進み、加工精度やガイドブッシュ11の耐久性が低下する場合がある。   As shown in FIG. 4B, when the slit 13 is located in the direction A in which the cutting reaction force G acts, the material W is pressed against the slit 13, causing the guide bush 11 to be worn or damaged, and the processing accuracy. May decrease. In addition, the material W of the guide bush 11 is kept pressed against one or more fixed portions of the inner peripheral surface 17, so that the material W of the guide bush 11 is pressed against and abuts on the inner peripheral surface 17 at the contact position. Of the guide bush 11 may be reduced.

そこで、本ガイドブッシュ装置10では、制御部4が切削反力Gの作用する方向Aを検知する。制御部4は、この方向Aにいずれかのガイド片14の内周面17aが位置するように、ガイドブッシュモータ20を駆動制御し、ガイドブッシュ11を回転させる(図4A参照)。その回転角度位置でガイドブッシュモータ20を停止し、ガイドブッシュ11を回転不能に固定する。この配置状態では、切削反力Gが作用する方向Aにすり割り13が位置することがなく、材料Wがすり割り13に押し当てられることが防止されるため、材料Wの案内が安定して行われ、材料Wの加工精度やガイドブッシュ11の耐久性を向上がさせることができる。   Therefore, in the guide bush device 10, the control unit 4 detects the direction A in which the cutting reaction force G acts. The controller 4 controls the drive of the guide bush motor 20 to rotate the guide bush 11 so that the inner peripheral surface 17a of any of the guide pieces 14 is located in the direction A (see FIG. 4A). The guide bush motor 20 is stopped at the rotation angle position, and the guide bush 11 is fixed so as not to rotate. In this arrangement state, the slit 13 is not located in the direction A in which the cutting reaction force G acts, and the material W is prevented from being pressed against the slit 13, so that the guide of the material W is stably performed. As a result, the processing accuracy of the material W and the durability of the guide bush 11 can be improved.

さらに、材料Wが1つのガイド片14に押し当てられ続けるのを抑制するため、制御部4は、適宜のタイミングでガイドブッシュ11を回転させ、材料Wが押し当てられるガイド片14の内周面17aを変更し、材料Wとの当接位置を各内周面17aで分散させる。各ガイド片14の各内周面17aで切削反力Gを分散させることができる。本実施形態では3つのガイド片14を有するので、例えばガイドブッシュ11を120°ずつ回転させることで、方向Aに位置する内周面17aを容易に変更できる。   Further, in order to prevent the material W from being continuously pressed against one guide piece 14, the control unit 4 rotates the guide bush 11 at an appropriate timing, and the inner peripheral surface of the guide piece 14 against which the material W is pressed. 17a is changed, and the contact position with the material W is dispersed on each inner peripheral surface 17a. The cutting reaction force G can be dispersed on each inner peripheral surface 17a of each guide piece 14. In the present embodiment, since three guide pieces 14 are provided, the inner peripheral surface 17a located in the direction A can be easily changed, for example, by rotating the guide bush 11 by 120 °.

また、ガイドブッシュ11が一回転して1つ目のガイド片14に戻る場合は、120°とは異なる角度でガイドブッシュ11を回転させることで、先とは異なる内周面17aの位置に材料Wを押し当てることができる。その後は、120°ずつ回転させることで、他の2つのガイド片14の内周面17aにおいても、先とは異なる位置に材料Wを押し当ることができる。このように、回転ごとに各ガイド片14の内周面17aの異なる位置に材料Wが押し当てられるように制御することで、材料Wとの当接位置が内周面17aで分散され、切削反力Gを各内周面17aの全体にわたって分散させることができる。よって、内周面17の偏った摩耗等を抑制して、材料Wを円滑にガイドすることができ、材料Wの加工精度及びガイドブッシュ11の耐久性を、より向上させることができる。   When the guide bush 11 makes one rotation and returns to the first guide piece 14, the guide bush 11 is rotated at an angle different from 120 ° so that the material is moved to a position on the inner peripheral surface 17a different from the previous position. W can be pressed. After that, by rotating by 120 °, the material W can be pressed against the inner peripheral surface 17a of the other two guide pieces 14 at a position different from the previous position. In this way, by controlling the material W to be pressed against different positions on the inner peripheral surface 17a of each guide piece 14 for each rotation, the contact position with the material W is dispersed on the inner peripheral surface 17a, and cutting is performed. The reaction force G can be dispersed over the entire inner peripheral surface 17a. Therefore, the material W can be guided smoothly by suppressing uneven wear of the inner peripheral surface 17, and the processing accuracy of the material W and the durability of the guide bush 11 can be further improved.

切削反力Gが作用する方向A、つまり切削反力Gの方向(角度)は、バイト3に対する切削抵抗Fの分力である主分力F1と背分力F2を検知することで算出することができる。主分力F1によりY軸モータ6が負荷を受け、背分力F2によりX軸モータ5が負荷を受ける。各モータ5,6への負荷は、各モータアンプ5a,6aによって電流値として取得することができる。制御部4は、モータアンプ6aから取得した電流値に基づいて主分力F1を求め、モータアンプ5aから取得した電流値に基づいて背分力F2を求める。求めた主分力F1と背分力F2から、バイト3が受ける切削抵抗Fの力の大きさ及びその方向(角度)を算出することができる。   The direction A in which the cutting reaction force G acts, that is, the direction (angle) of the cutting reaction force G, is calculated by detecting the main component F1 and the back component F2, which are the components of the cutting resistance F with respect to the cutting tool 3. Can be. The Y-axis motor 6 receives a load by the main component F1, and the X-axis motor 5 receives a load by the back component F2. The load on each of the motors 5 and 6 can be obtained as a current value by each of the motor amplifiers 5a and 6a. The control unit 4 obtains the main component F1 based on the current value obtained from the motor amplifier 6a, and obtains the back component F2 based on the current value obtained from the motor amplifier 5a. From the obtained main component force F1 and back component force F2, the magnitude and direction (angle) of the force of the cutting resistance F received by the cutting tool 3 can be calculated.

切削抵抗Fの方向(角度)の180°反対方向を、材料Wに作用する切削反力Gの方向(角度)Aとすることができる。得られた切削反力Gの方向(角度)Aに基づいて、制御部4はガイドブッシュモータ20を制御して、切削反力Gが作用する方向Aにいずれかのガイド片14の内周面17aが位置し、かつ各内周面17aの受ける力が内周面17aの全体にわたって分散するように、ガイドブッシュ11を回転させることができる。   The direction 180 ° opposite to the direction (angle) of the cutting resistance F can be the direction (angle) A of the cutting reaction force G acting on the material W. Based on the obtained direction (angle) A of the cutting reaction force G, the control unit 4 controls the guide bush motor 20 so that the inner peripheral surface of any of the guide pieces 14 in the direction A in which the cutting reaction force G acts. The guide bush 11 can be rotated so that the inner peripheral surface 17a is located and the force received by each inner peripheral surface 17a is dispersed over the entire inner peripheral surface 17a.

なお、切削抵抗Fの力の大きさ及び方向(角度)に対して、バイトすくい角度αや、材料Wの材質等の要因をパラメータとして、切削反力Gの方向(角度)Aを算出する際に補正することが望ましい。切削抵抗Fや切削反力Gの算出精度をより高めることができる。   When calculating the direction (angle) A of the cutting reaction force G, using parameters such as the bite rake angle α and the material of the material W with respect to the magnitude and direction (angle) of the force of the cutting resistance F, It is desirable to make correction. The calculation accuracy of the cutting force F and the cutting reaction force G can be further improved.

主分力F1、背分力F2の電流値は、バイト3にて材料Wの加工を一度行って取得すればよい。取得した電流値に基づいて算出された切削反力Gの方向(角度)Aに基づいて、ガイドブッシュ11の回転位相を制御することで、効率的な実施が可能である。切削抵抗Fに基づく切削反力Gの算出が本実施形態に限定されることはなく、電流値の検知以外の手段で算出してもよい。電流値等を検知しなくても切削抵抗Fが明らかな場合は、その切削抵抗Fに基づいて切削反力Gの方向(角度)Aを算出してもよい。   The current values of the main component force F1 and the back component force F2 may be obtained by processing the material W once with the cutting tool 3. By controlling the rotation phase of the guide bush 11 based on the direction (angle) A of the cutting reaction force G calculated based on the obtained current value, efficient implementation is possible. The calculation of the cutting reaction force G based on the cutting resistance F is not limited to this embodiment, and may be calculated by means other than the detection of the current value. If the cutting resistance F is clear without detecting the current value or the like, the direction (angle) A of the cutting reaction force G may be calculated based on the cutting resistance F.

また、刃物台2上で材料Wに対して異なる方向に配置されたバイト3の位置、使用するバイト3の形状やすくい角度の異なる種類、材料Wの径や材質によって、切削抵抗Fの合力や方向(角度)が変化することがある。このような場合は、バイト3の位置や形態、材料Wが変わるごとに電流値の取得や切削反力Gの方向Aの算出等を行うことで、バイト3の位置形態、材料Wの特性に応じた最適な位置にガイドブッシュ11の回転位相を制御することができる。   Further, depending on the position of the cutting tool 3 arranged in a different direction with respect to the material W on the tool rest 2, the type of the cutting tool 3 to be used, the kind of the angle which is easily changed, the diameter and the material of the material W, the resultant force of the cutting force F and The direction (angle) may change. In such a case, each time the position and form of the cutting tool 3 and the material W change, the current value is obtained, and the direction A of the cutting reaction force G is calculated. The rotation phase of the guide bush 11 can be controlled to an optimal position corresponding to the rotation.

またこの場合も、異なる位置に配置されたバイト3や複数種のバイト3、複数種の材料Wを用いて、それぞれ加工を行って電流値を取得し、算出した切削反力Gの情報をバイト3や材料Wと対応付けて記憶部に記憶しておいてもよい。また、切削抵抗Fが明らかな場合は、それに基づいて算出した切削反力Gの情報をバイト3や材料Wに対応づけて記憶部に記憶しておいてもよい。その後の加工で、バイト3や材料Wが変わるごとに、記憶部から対応する切削反力Gの情報を取得し、この情報に基づいてガイドブッシュ11の回転位相を制御することで、加工形態に応じた適切なガイド片14の配置を自動で行うことが可能となる。   Also in this case, using the cutting tool 3 or a plurality of kinds of cutting tools 3 arranged at different positions and a plurality of kinds of materials W, processing is performed to obtain a current value, and information of the calculated cutting reaction force G is converted to a cutting tool. 3 and the material W may be stored in the storage unit. When the cutting force F is clear, information on the cutting reaction force G calculated based on the cutting force F may be stored in the storage unit in association with the cutting tool 3 and the material W. In the subsequent processing, every time the cutting tool 3 and the material W are changed, the information of the corresponding cutting reaction force G is acquired from the storage unit, and the rotation phase of the guide bush 11 is controlled based on this information, so that the processing form is changed. The appropriate arrangement of the guide pieces 14 can be automatically performed.

なお、本実施形態では、120°ずつガイドブッシュ11を回転させて、材料Wが押し当てられるガイド片14を変更しているが、必ずしも回転ごとにガイド片14を変更する必要はない。他の異なる例として、ガイドブッシュ11を小さな角度で回転させて、切削反力Gの方向Aに対するガイド片14の位置を少しずつずらす制御とすることもできる。この制御によっても、材料Wとの接触位置が内周面17aで分散され、切削反力Gを各ガイド片14の内周面17a全体にわたって分散させることができる。   In the present embodiment, the guide pieces 14 against which the material W is pressed are changed by rotating the guide bush 11 by 120 °, but it is not always necessary to change the guide pieces 14 for each rotation. As another different example, control may be performed in which the guide bush 11 is rotated at a small angle to slightly shift the position of the guide piece 14 with respect to the direction A of the cutting reaction force G. Even with this control, the contact position with the material W is dispersed on the inner peripheral surface 17a, and the cutting reaction force G can be dispersed over the entire inner peripheral surface 17a of each guide piece 14.

ガイドブッシュ11の回転は、例えば、加工累積時間に応じて行うように制御部4に設定することができる。制御部4は、加工累積時間をタイマーで計測し、所定時間となるたびに、ガイドブッシュ11を回転させて、切削反力Gの方向Aに対する内周面17の位置を変更する。またはガイドブッシュ11の回転を、加工する製品数や加工サイクルごとに行うように設定することもできる。このようなタイミングでガイドブッシュ11の回転位相を自動的に実行することで、材料Wの加工精度やガイドブッシュ11等の耐久性をより向上させることができる。   The rotation of the guide bush 11 can be set in the control unit 4 so as to be performed, for example, in accordance with the accumulated processing time. The control unit 4 measures the cumulative processing time by a timer, and changes the position of the inner peripheral surface 17 with respect to the direction A of the cutting reaction force G by rotating the guide bush 11 each time a predetermined time is reached. Alternatively, the guide bush 11 may be set to rotate for each number of products to be processed or for each processing cycle. By automatically executing the rotation phase of the guide bush 11 at such a timing, the processing accuracy of the material W and the durability of the guide bush 11 and the like can be further improved.

また、いずれのタイミングでガイドブッシュ11の回転を行うか、ユーザに選択させるようにすることもできる。また、例えば、径が小さい等、工具による負荷を受け易い材料Wの加工の場合に、ガイドブッシュ11の回転位相の制御を行う構成とすることもできる。ユーザの選択や加工形態に対応した実施が可能となる。   Further, the user can select at which timing the guide bush 11 is rotated. Further, for example, in the case of processing a material W that is easily subjected to a load by a tool, such as a small diameter, the rotation phase of the guide bush 11 may be controlled. Implementation corresponding to the user's selection and processing mode is possible.

以上、本実施形態では、加工に応じてガイドブッシュ装置10によって、ガイドブッシュ11の回転位相の制御を自動的に行うだけで、材料Wとの接触位置を内周面17全体で分散させることができる。よって材料Wが押し付けられることによってガイドブッシュ11の内周面17が受ける力を、複数のガイド片14の各内周面17aで分散させることができる。また、材料Wがすり割り13に押し付けられるのを抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the contact position with the material W can be dispersed over the entire inner peripheral surface 17 only by automatically controlling the rotation phase of the guide bush 11 by the guide bush device 10 according to the processing. it can. Therefore, the force which the inner peripheral surface 17 of the guide bush 11 receives when the material W is pressed can be dispersed on each inner peripheral surface 17 a of the plurality of guide pieces 14. Further, the pressing of the material W against the slit 13 can be suppressed.

また、ガイドブッシュ11の回転位相の制御により、切削反力Gの方向Aに位置するガイド片14を変更して、1つのガイド片14の内周面17aに切削反力Gが集中して作用するのを抑制することできる。さらに、個々のガイド片14においても、各内周面17aの全体で切削反力Gを分散するように、ガイドブッシュ11を回転制御して内周面17aと材料Wとの当接位置を変更することができる。そのため、個々のガイド片14においても特定箇所にのみ切削反力Gが集中することも抑制することができる。したがって、材料Wをガイドする際に、内周面17の所定の位置が集中的に摩耗することが防止され、ガイドブッシュ11による材料Wのガイドを円滑に行って、材料Wの加工精度やガイドブッシュ装置10の耐久性を向上させることができる。また、材料Wのガイド性、加工精度、耐久性に優れたガイドブッシュ装置10を、材料Wとの当接位置が、内周面17で分散されるように、加工に応じてガイドブッシュ11の回転位相を制御するよう制御部4を構成するだけで、簡易に得ることができる。   Further, by controlling the rotation phase of the guide bush 11, the guide piece 14 located in the direction A of the cutting reaction force G is changed, and the cutting reaction force G is concentrated on the inner peripheral surface 17a of one guide piece 14. Can be suppressed. Further, in each of the guide pieces 14, the contact position between the inner peripheral surface 17a and the material W is changed by controlling the rotation of the guide bush 11 so that the cutting reaction force G is dispersed over the entire inner peripheral surface 17a. can do. Therefore, it is also possible to suppress the cutting reaction force G from being concentrated only at a specific location in each of the guide pieces 14. Therefore, when the material W is guided, a predetermined position of the inner peripheral surface 17 is prevented from being intensively worn, and the material W is guided by the guide bush 11 smoothly, so that the processing accuracy and the guide of the material W can be improved. The durability of the bush device 10 can be improved. In addition, the guide bush device 10 having excellent guideability, working accuracy, and durability of the material W is mounted on the guide bush 11 according to the working so that the contact position with the material W is dispersed on the inner peripheral surface 17. Simply by configuring the control unit 4 to control the rotation phase, it is possible to easily obtain the rotation phase.

なお、本発明に係るガイドブッシュ装置が、本実施形態のガイドブッシュ装置10に限定されることはなく、いずれのガイドブッシュ装置にも適用することができる。また、ガイドブッシュ装置を備えた加工装置も、本実施形態の自動旋盤100に限定されることはなく、旋盤装置以外の加工装置(特に数値制御のもの)であってもよい。   Note that the guide bush device according to the present invention is not limited to the guide bush device 10 of the present embodiment, but can be applied to any guide bush device. The processing device provided with the guide bush device is not limited to the automatic lathe 100 of the present embodiment, but may be a processing device (particularly a numerically controlled one) other than the lathe device.

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれる。   As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the above embodiment is merely an example of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. Even if there is a design change or the like within a range not departing from the gist of the present invention, it is included in the present invention.

3 バイト(工具) 4 制御部 5a,6a モータアンプ(検知部)
10 ガイドブッシュ装置 11 ガイドブッシュ 13 すり割り(間隙)
14 ガイド片 17,17a 内周面
3 Tool (tool) 4 Control unit 5a, 6a Motor amplifier (detection unit)
10 Guide bush device 11 Guide bush 13 Slot (gap)
14 Guide piece 17, 17a Inner peripheral surface

Claims (6)

回転可能なガイドブッシュと、前記ガイドブッシュを、回転位相を制御して位置決めする制御部とを備え、加工用の材料を、該材料が前記ガイドブッシュの内周面と当接した状態でガイドするガイドブッシュ装置において、
前記制御部を、前記ガイドブッシュの内周面の所定の位置が集中的に摩耗することがないよう、前記材料との当接位置が、前記内周面で分散されるように、加工に応じて前記ガイドブッシュの回転位相を制御する構成としたことを特徴とするガイドブッシュ装置。
A rotatable guide bush, and a control unit that controls the rotational phase of the guide bush to control the position thereof, and guides the material for processing in a state where the material is in contact with the inner peripheral surface of the guide bush. In the guide bush device,
In accordance with the processing, the control unit is controlled so that a predetermined position on the inner peripheral surface of the guide bush is not intensively worn, and a contact position with the material is dispersed on the inner peripheral surface. A guide bush device for controlling the rotation phase of the guide bush.
前記ガイドブッシュの内周面が所定の間隙を介して分割して形成され、前記当接位置が、前記分割された各内周面で分散されることを特徴とする請求項1に記載のガイドブッシュ装置。   The guide according to claim 1, wherein an inner peripheral surface of the guide bush is formed by being divided through a predetermined gap, and the contact positions are dispersed at each of the divided inner peripheral surfaces. Bush device. 前記制御部は、工具によって前記材料に作用する力の方向に基づいて、前記ガイドブッシュの回転位相を制御するよう構成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載のガイドブッシュ装置。   The guide bush device according to claim 1, wherein the control unit is configured to control a rotation phase of the guide bush based on a direction of a force acting on the material by a tool. 前記制御部は、前記材料が押し当てられることで前記ガイドブッシュの内周面が受ける力が、前記分割された各内周面の全体にわたって分散するように、前記ガイドブッシュの回転位相を制御するよう構成されたことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のガイドブッシュ装置。   The control unit controls the rotation phase of the guide bush so that the force applied to the inner peripheral surface of the guide bush by the material being pressed is dispersed throughout the divided inner peripheral surfaces. The guide bush device according to any one of claims 1 to 3, wherein the guide bush device is configured as described above. 前記制御部は、前記材料の加工累積時間に応じて、前記材料が押し当てられる前記内周面の位置を変更するように前記ガイドブッシュの回転位相を制御するよう構成されたことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のガイドブッシュ装置。   The control unit is configured to control a rotation phase of the guide bush so as to change a position of the inner peripheral surface against which the material is pressed, according to a cumulative processing time of the material. The guide bush device according to any one of claims 1 to 4. 具が前記材料に接触することによって前記工具に作用する背分力と、前記材料の回転によって前記工具に作用する主分力とを検知する検知部を備え、前記制御部は、前記主分力と前記背分力に基づいて切削抵抗の方向を算出し、該切削抵抗の方向に基づいて前記材料に作用する力の方向を算出するよう構成されたことを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載のガイドブッシュ装置。 It includes a back component force acting on the tool by the engineering tool is in contact with the material, a detection unit for detecting a main component force acting on the tool by rotation of the material, the control unit, the main component 6. The apparatus according to claim 2, wherein a direction of the cutting force is calculated based on the force and the back force, and a direction of the force acting on the material is calculated based on the direction of the cutting force. The guide bush device according to any one of the above.
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