JPH02139112A - 曲面加工機 - Google Patents

曲面加工機

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JPH02139112A
JPH02139112A JP28958988A JP28958988A JPH02139112A JP H02139112 A JPH02139112 A JP H02139112A JP 28958988 A JP28958988 A JP 28958988A JP 28958988 A JP28958988 A JP 28958988A JP H02139112 A JPH02139112 A JP H02139112A
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JP
Japan
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axis
slider
curved surface
cutting
axis slider
Prior art date
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Pending
Application number
JP28958988A
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English (en)
Inventor
Teru Tsuboi
坪井 暉
Yukio Maeda
前田 幸雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Publication of JPH02139112A publication Critical patent/JPH02139112A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D5/00Planing or slotting machines cutting otherwise than by relative movement of the tool and workpiece in a straight line
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/41Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by interpolation, e.g. the computation of intermediate points between programmed end points to define the path to be followed and the rate of travel along that path
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45157Grind optical lens

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はトロイダル鏡などの非球面を加工する曲面加工
機に関する。
「従来の技術」 従来のこの種の曲面加工機は、主軸回転円板に設けられ
たダイヤモンド切削工具によるフライ力ッテングを行う
ものであり、切削工具先端の位置をピエゾ素子を用いて
切り込み方向に変位できる構造とし、回転に同期して切
り込み景を制御し、非球面の曲面を創成するものがあっ
た(たとえば特開昭61−260903号公報)。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、ピエゾ素子の変位量には制限があり、ま
た、フライ力ッテング方式では加工曲面に比べて比較的
大きな回転円板を必要とし装置が大型化する。また、ピ
エゾ素子にはヒステリシス特性があるため回転に同期し
た制御が面倒であるという問題点があった。
本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであり、その
目的とするところは、フライ力ツテング方式を用いずト
ライダル鏡などの非球面を加工することができる曲面加
工機を提供することにある。
−「課題を解決するための手段」 上記の目的を達成するため、本発明では、工作物を一方
向(X軸方向)に直線往復移動せしめるX軸テーブルと
、そのX軸テーブルに対向した固定台上に設けられ前記
X軸と直交するY軸方向に移動可能なY軸スライダと、
そのY軸スライダ上に設けられ前記X軸と略平行な軸線
を中心に回動可能なA軸旋回テーブルと、そのA軸旋回
テーブル上に設けられ一方向(Z軸方向)に直線往復移
動可能なZ軸スライダと、そのZ軸スライダ上に固定さ
れた切削工具と、前記X軸テーブル、Y軸スライダ、A
軸旋回テーブル及びZ軸スライダの各位置を制御すると
共に、少なくともX軸テーブル及びZ軸スライダを同時
2軸制御する制御手段と、を備えることを特徴とする曲
面加工機が提供される。
「作用」 上記のように構成された曲面加工機では、X軸テーブル
の一方向への移動によりあたかも平削り盤のように工作
物が切削され、Z軸スライダの位置によりその切り込み
量が決定される。このとき、X軸テーブルとZ軸スライ
ダの同時2軸制御により、X軸テーブルの位置に対応し
て切削工具の切り込み量が制御され、平面ではなくX軸
方向に沿った曲面形状が創成される。上記の、X軸方向
に沿った1条毎の切削を、Y軸スライダ及びA軸旋回テ
ーブルの位πを微少量づつ移動して位置決めし、Y軸方
向に隣接する位置を次々に切削することにより、Y軸方
向に幅を持った曲面形状が創成される。Y軸及びA軸の
各位置決め位置毎に、X2同時2軸制御の際のX軸位置
に対応したZ軸位置のデータを少しずつ変え、切り込み
量を変えることにより、Y方向にも曲がった曲面形状が
創成される。
切削工具を隣接する位置に位置決めする際に、Y軸スラ
イダだけでなくA軸旋回テーブルの回動位置も移動する
ことにより、X軸とZ軸を含む平面が加工曲面にほぼ直
交するようにすることができ、切削工具上の切削点を絶
えず同じ位置に維持することができる。
「実施例」 本発明の実施例について図面を参照し説明する。
第1図は曲面加工機の正面図、第2図は側面図、第3図
は平面図である。
基礎10上にレベリングブロック11及び除振台12を
介して石材からなるベツド13が載置固定されている。
ベツド13の中央部には案内M造14が設けられ、X軸
テーブル15が長手方向(X軸方向)に直線移動可能に
設けられている。X軸テーブル15は送りねじを介して
X軸送りモータ16に連結され、直線往復移動される。
X軸モータ16にはロータリエンコーダからなる位置検
出器17が設けられている。これらの部材16゜17は
蛇腹状のカバー18により覆われている。
X軸テーブル15上には工作物Wを載置固定することが
可能である。
ベツド13上には門型の固定台20がX軸テーブル15
をまたぐように配設されている。その固定台20の橋梁
部に案内構造21が設けられ、Y軸スライダ22がX軸
テーブル15の移動方向と直交するY軸方向に直線移動
可能に設けられている。Y軸スライダ22は送りねじを
介してY軸モータ23により移動され、ロータリエンコ
ーダからなる位置検出器24によりその位置が検出され
るようになっている。案内構造21等はテレスコピック
状のカバー25により覆われている。
Y軸スライダ22の」−には、鉛直面内で同動可能なA
軸旋回テーブル26が設けられている。A軸旋回テーブ
ル26はX軸テーブル15の移動方向と平行な軸線を回
転中心に、たとえば±15゜の範囲で回動可能にされ、
A輸送りモータ27により回転移動され、ロータリエン
コーダからなる位置検出器28によりその回動位置が検
出されるようになっている。
A軸旋回テーブル26の正面には、Z軸スライダ31が
上下方向に直線移動可能に設けられてぃる、Z軸スライ
ダ31は送りねじ32を介して一1ニ方に配設されたZ
軸モータ33により直線移動され、位置検出器34によ
りその位置が検出されるようになっている。Z軸スライ
ダ31の下端部はAlllla回テーブル26から下方
に突出するようにされ、その下端部に刃物台35が設け
られ切削工具36が固定できるようにされている。
また、ベツド13,1−のX軸テーブル15側方には、
主軸台41が配設されている。このt軸台41は、主軸
42の軸端に図示しない別の工作物を取付け、Y軸スラ
イダ22及びZ軸スライダ31を用いることにより旋削
加工を行うためのものである。主軸42はY軸方向と平
行に配置され、主軸モータ43により回転駆動される。
第4図に示ず様に、各軸道りモータ16,23゜27.
33及び主軸モータ43はそれぞれの駆動装置55〜5
9を介して数値制御装W50に接続されている。また、
各軸の位置検出器17.24゜28.34も数値制御装
置50に接続されている。
数値制御装置yj50は操作盤52及びコンピュータ5
1に接続されており、これらからの指令及びデータに基
づいて各軸道りモータ16,23.2733を制御し、
各軸の位置を制御する。また、X軸テーブル15とZ軸
スライダ31を同時2軸制御することができる。
以1−2の構成に基づき、トロイダル鏡などの曲面を加
工する場合の作動について第5図を参照し説明する。第
5図では、加工原点を工作物Wの中心位置とし、Y軸原
点を加工曲面Sの中心a Coの位置、A軸原点をZ軸
スライダ31の姿勢が鉛直になる位置、Z軸原点を加工
曲面Sの中心に切削工具36が当接する位置にして各座
標値’l’ + a +2を図示している。
まず、Y軸スライダ22.A軸旋回テーブル26及びZ
軸スライダ31の各位置を、切削工具36が工作物Wの
左端前端部に当接するように位置決めする。このとき、
Z軸の移動方向が加工しようとする曲面Sに略直交する
ようにY軸及びA軸の位置が決められ、Y軸スライダ2
2とA軸旋回テーブル26が固定される。
次に、Y軸スライダ22及びA軸旋回テーブル26を固
定したまま、X軸テーブル15とZ軸スライダ31を同
時2軸制御し、X軸テーブル15の位置に対応してZ軸
スライダ31の位置すなわち切り込み量を制御しなから
X方向への切削を行う。この結果、X−7,面(図中に
C8で示す平面〉内における一条の曲線形状が創成され
る。
次に、X軸テーブル15を反対方向に移動し、切削工具
36を工作物W前端の位置に戻す、ここで加工しようと
している曲面Sは凹状の曲面であるから、Z軸スライダ
31を特に逃がさなくても切削工具36が工作物に干渉
することはない。
次に、Y軸スライダ22.A軸旋回テーブル26及びZ
軸スライダ31の各位置を微少量移動し、先はど切削し
た曲線の右隣りの位置に切削工具36の先端が位置する
ように位置決めする。このときも、傾斜したZ軸とA軸
を含む平面C1が加工曲面Sに略直交するようにY軸及
びA軸の位置が決められる。そして、再びX軸テーブル
15とZ軸スライダ31とを同時2軸制御により駆動し
、前回とは微少位置だけ異なるX−Z平面(図中にC7
で示す平面)内における一条の曲線形状を切削する。
以下、同様の動作を次々に繰返し、平削り盤に類似した
切削方法により、工作物W上向の加工曲面Sを左側端か
ら右側端に至るまで切削し、非球面の曲面Sが創成され
る。これらの動作の際の各軸の位置決めデータ及びX、
Z同時2軸制御の送りデータは予めコンピュータ51で
演算され、数値制御装置50にそれらのデータが送られ
て制御される。
X軸方向の送りにより非球面の加工曲面Sを切削する際
に、A軸と2軸(切り込み軸)を含むY面C−、Cz等
が加工曲面Sに直交するようにされるから、切削工具3
6は絶えず同じ切削点で切削することができ、加工精度
が向上する。
また、主軸42に軸形状の工作物を取付け、旋盤として
の旋削加工をもすることができる。このときは、Y軸ス
ライダ22が工作物の回転軸線方向の送りを担当し、Z
軸スライダ31が切り込み方向の送りを担当する。
「発明の効果」 本発明は、以上説明したように構成されているから、フ
ライ力ッテング方式によらず、非球面の曲面を加工する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示し、第15!Iは曲面加工機
の正面図、第2図は側面図、第3図は平面図、第4図は
制御装置を示すブロック図、第5図は作動を説明する要
部正面図である。 13、、、ベツド、・ 15 、、、X軸テーブル、2
0 、、、固定台、  22 、、、Y軸スライダ、 
 26゜0.A軸旋回テーブル、 31 、、、Z軸ス
ライダ、36、、、切削工具、 50 、、、数値制御
装置く制御手段)、 W61.工作物、 S11.加工
曲面。 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 工作物を一方向(X軸方向)に直線往復移動せしめるX
    軸テーブルと、 そのX軸テーブルに対向した固定台上に設けられ前記X
    軸と直交するY軸方向に移動可能なY軸スライダと、 そのY軸スライダ上に設けられ前記X軸と略平行な軸線
    を中心に回動可能なA軸旋回テーブルと、そのA軸旋回
    テーブル上に設けられ一方向(Z軸方向)に直線往復移
    動可能なZ軸スライダと、そのZ軸スライダ上に固定さ
    れた切削工具と、前記X軸テーブル、Y軸スライダ、A
    軸旋回テーブル及びZ軸スライダの各位置を制御すると
    共に、少なくともX軸テーブル及びZ軸スライダを同時
    2軸制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする曲面加工機。
JP28958988A 1988-11-16 1988-11-16 曲面加工機 Pending JPH02139112A (ja)

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JP28958988A JPH02139112A (ja) 1988-11-16 1988-11-16 曲面加工機

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JP28958988A JPH02139112A (ja) 1988-11-16 1988-11-16 曲面加工機

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ID=17745190

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