JPH02292110A - フライス加工装置 - Google Patents

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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、加工ラインに搬送されたワークに対し、順次
フライス加工を行うフライス加工装置に関する．このフ
ライス加工装置は例えば■型エンジンのシリンダブロッ
クの上部に形成された上部傾斜面をフライス加工する場
合に利用できる． く従来の技術〉 従来のフライス加工装置で、ワークの加工対象傾斜面を
フライス加工するものは、先端にフライス加工工具を有
し前記加工対象傾斜面に垂直な回転主軸をもつ加工ヘッ
ドがコラムに設けられ、このコラムが横送りテーブルと
縦送りテーブルを上下に重ね合わせた送り装置上に設置
されていた． 〈発明が解決しようとする課題〉 上述したフライス加工装置は回転主軸の発熱（回転摩擦
熱）等による軸方向（ワークの切込み方向）の伸びによ
って変化するフライス加工工具の切込み量を補正する場
合、前記加工対象傾斜面に対して垂直な方向に加工ヘッ
ドを主軸の熱変位分だけ移動させる方法が考えられる．
この場合、加工ヘッドをコラムに対して加工対象傾斜面
と垂直な方向に移動可能に案内し、加工ヘッドを移動さ
せる送り装置が必要となり、構造が複雑となると共にコ
スト高になる．この問題を解決するために、ワークの加
工済傾斜面の高さを計測し、この計測値と、予め設定、
記憶された基準寸法値の差により縦送りテーブルの送り
量を演算して縦送りテーブルを補正送りするようにした
装置が提案されているが、このものは、基準寸法値の測
定はワークの加工基準点《シリンダブロックではクラン
ク軸穴》の１個所を測定点としているため、ワークの位
置決め位置のバラツキに対して加工ヘッドの送り量を補
正することができない． く課題を解決するための手段〉 本発明のフライス加工装置は、ベッドと、このベッドに
保持され、固定治具に保持されたワークに対して往復移
動可能な横送りテーブルと、前記ワークに接近及び離間
する方向に往復移動可能な縦送りテーブルと、この縦送
りテーブルを駆動する縦送り駆動部とをもつ送り装置と
、前記ワークの加工対象傾斜面を加工するフライス加工
工具を有し、この加工対象傾斜面に対して垂直な軸線回
りに回転する主軸と、この主軸を回転駆動させる回転駆
動部をもち、前記送り装置と一体的に移動可能に保持さ
れた加工ヘッドと、前記ワークの加工基準点を通る加工
対象面と直交する線上でワークの加工基準穴の２点位置
をワーク加工前にそれぞれ計測する第１計測装置並びに
第２計測装置と、この第１計測装置と第２計測装置によ
り加工対象傾斜面と直交する方向のワークの加工基準穴
のずれを演算し、このワークの加工基準穴のずれにより
前記縦送りテーブルの送り補正量を演算し、この送り補
正量を加味した縦送りテーブルの送り量を前記縦送り駆
動部に出力する制御装置とから構成されたものである． く作　用〉 上記の構成により、加工前のワークが位置決めされると
、第１計測装置と第２計測装置をワークの加工基準点を
通る加工対象傾斜面と直交する線上に位置決めし、ワー
クの加工基準穴の２点位置を第１計測装置と第２計測装
置により測定する．第１計測装置と第２計測装置からの
信号により、ワークの位置決め位置のバラツキによる縦
送りテーブルの補正送り量を制御装置にて演算すると共
に、縦送り駆動部に前記補正送り量の信号を出力し、加
工ヘッドの送り量で定寸法加工精度を確保するものであ
る．く実施例〉 以下発明の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明する
．本実施例のフライス加工装置は、ベッド１と、送り装
？ｌｉＥ２と、加工ヘッド３と、計測装置４と、制御装
置５とからなる．ベッド１には送り装置２が保持されて
いる．この送り装置２は横送りテーブル２０と、横送り
テーブル２０を駆動する横送り駆動部２００と、縦送り
テーブル２１と、縦送りテーブル２１を駆動する縦送り
駆動部２１０とからなる． 横送りテーブル２０は、ベッド１の案内面１０に摺勤自
在に保持されており、固定治具６０に載置、保持された
ワーク６に対して並列的に往復移動可能となっている． 横送り駆動部２００は、ベッド１に保持された横送りサ
ーボモータ２００Ｎと、一端を横送りサーボモータ２０
０Ｈに連結し、他端を横送りテーブル２０に固定された
ナット部材（図示せず）にネジ係合するネジ軸２００Ｐ
とを備えている．このネジ軸２００Ｐは、横送りサーボ
モータ２００Ｈにより正逆回転駆動され、その回転量と
ネジピッチに対応した移動量で前記ナット部材及び横送
りテーブル２０を往復移動させるものである． 縦送りテーブル２１は、前記横送りテーブル２０の案内
面２０Ｏａ上を横送りテーブル２０の摺動方向と直交す
る方向に摺動自在に保持されており、前記ワーク６に接
近及び離間する方向に往復移動可能となっている． 縦送り駆動部２１０は、横送りテーブル２０に保持され
た縦送りサーボモー夕２１０Ｈと、一端を縦送りサーボ
モータ２１０Ｈに連結し、他端を縦送りテーブル２１に
固定されたナット部材２１０Ｎにネジ係合するネジ軸２
１０Ｐとを備えている．このネジ軸２１０Ｐは縦送りサ
ーボモータ２１０Ｈにより正逆回転駆動され、その回転
量とネジピッチに対応した移動量で前記ナット部材２１
０Ｎ及び縦送りテーブル２１を往復移動させるものであ
る．加工ヘッド３は、縦送りテーブル２１と一体的に形
成されたコラム２１＾に連結され、かつその軸心が前記
ワーク６の加工対象傾斜面６１に対して垂直となってい
る．この加工ヘッド３は、ワーク６の加工対象傾斜面６
１を加工するフライス加工工具３０１を有しこの加工対
象傾斜面６１に垂直な主軸３０と、主軸３０を回転駆動
させる回転駆動部３１とをもち、前記縦送りテーブル２
１と一体的に移動可能に保持されている．回転駆動部３
１はコラム２１＾に保持された主軸駆動モータ３１Ｍと
、主軸駆動モータ３１Ｈに連結された駆動グーリ３１０
と、主軸３０の他端に保持された従動プーリ３１１−と
、前記駆動プーり３１０及び従動プーリ３１１との間に
張設された駆動ベルト３１２とからなる． 計測装置４は固定治具６０側に設けられている。

この計測装置４は、ワーク６の加工基準穴６２（シリン
ダブロックの場合はクランク軸穴）の２位置をそれぞれ
計測する第１計測装置４１ａ並びに第２計測装置４ｌｂ
と、ワーク６の加工傾斜面６１の高さを計測する第３計
測装置４２とからなり、第１、２、３計測装置４１ａ　
、４ｌｂ　，　４２は固定治具６０に位置決めクランプ
されたワーク６に対して接近、離間する方向に旋回可能
なアーム４３に設けられている．４４はアーム旋回用シ
リンダである．アーム４３がワーク６ｆｆｌへストツバ
エンドまで旋回したときは、第１、第２、第３計測装置
は正確な位置に位置決めされたワーク６の加工基準穴６
２の中心、すなわち加工基準点を通る加工対象傾斜面６
１と直交する線分上に位置きめされる． 前記第１、２計測装ｆｉ４１ａ　、４ｌｂは前記加工基
準穴６２の２点位置にそれぞれ接触するフィーラ４５、
４６をもち、第３計測装置４２は前記加工傾斜面６１に
接触するフィーラ４７をもっている．制御装置５は、前
記計測装置４からの信号を入力するインタフェース５０
と、このインタフェース５０からの信号を処理する中央
処理装置５１と、この中央処理装置５１にて処理された
信号を記憶するメモリ５２と、中央処理装置５１の信号
をインタフェース５３を介して送られる駆動回路５４、
５５とを有し、駆動回路５４は縦送りサーボモータ２１
０Ｈを制御し、駆動回路５５は横送りサーボモータ２０
０Ｍを制御するものである．尚、この制御装置５は公知
のＮＣ装置を用いることができる．７０はワーク６を搬
送するトランスファバーで有り、図示しない駆動装置お
よび連動機楕によってワーク６を加工ラインの長手方向
へ搬送移動およびワーク６を固定治具６０に載置、持ち
上げるための昇降動を行うことができる．次に本実施例
によるフライス加工装置の作用を説明する． 本実施例で用いるワーク６としては、例えば車両のＶ型
６気筒エンジンのシリンダブロックで、３個づつのボア
を配列した対称形状の２つの対称傾斜面をもつバンクを
有している．また、このエンジンブロックは下部中央部
に前記対称傾斜面の長手方向と平行な位置にクランク軸
六６２を備えている．このワーク６は前記トランスファ
バー７０によって加工ステーションの固定治具６０上に
搬入された後、基準シ一ト７１に載置され、図略のノッ
クビンにより位置決めされ、クランプ装置７２、７３、
７４、７５によって固定される．計測装置４のアーム旋
回用シリンダ４４が制御装置５からのナ旨令によって駆
動し、アーム４３を旋回して第１、２、３計測装置４１
ａ　、４ｌｂ　、４２を加工前ワーク６に接近位置する
．これによって、第１、２計測装置４１ａ　、４ｌｂの
それぞれのフィーラ４５、４６はクランク軸穴６２の中
心を挾んだ径方向の２点位置（第３図α、β）に当接し
、測定信号α、βは制御装置５へ入力され、ワーク６の
位置決めのバラツキによる加工対象傾斜側面６１と直交
する方向のクランク軸穴６２の中心のずれ量《口）を演
算し、縦送りテーブル２１の送り補正量（二）を演算す
る．アーム４３をワーク６と反対側へ旋回する． 次いで縦送りサーボモータ２１０Ｍが制御装置５からの
駆動指令に応じて正転駆動し、縦送りテーブル２１をワ
ーク６に接近する方向（Ｘ１方向）へ前記送り補正量（
二》分だけ移動させる．これによってフライス加工工具
３は、所定の加工位置にまで移動し、かつ回転しつつ加
工対象傾斜面６１に当接してフライス加工を行う．これ
と共に横送りサーボモータ２００Ｍが制御部５からの駆
動指令に応じて正回転駆動し、第２計測装置４２のフィ
ーラ４７は加工対象傾斜面６１（第３図γ）に当接する
． 上記３点（α、β、γ）の測定信号は制御装置５に入力
され、この制御装置５によって主軸３０の熱変位、加工
工具３０１の牽擦に起因する傾斜面６１と直交する方向
の加工誤差（イ）を演算し、メモリ５２に記憶する．次
に加工されるワークは、メモリ５２に記憶された加工誤
差（イ）と、今回のワークのクランク軸六６２の中心の
ずれ量（口）とを加算して、ワークの加工面と直交する
方向のずれ量（ハ）を演算し、送り補正址（二）を設定
する．そして、この送り補正量〈二）の信号を加工時に
駆動回路５４より縦送りサーホモータ２１０Ｈに駆動指
令として出力し、縦送りテーブル２１の送り量を補正す
るのである．く発明の効果〉 以上のように本発明によると、ワークの加工基準穴の２
点位置を測定し、前記加工基準穴のワークの加工面と直
交する方向のずれ量を演算し、このずれ量を加工ヘッド
の送り補正量としてフィードバックさせるようにしたも
のであるから、加工ヘッドの送り補正でワークの位置決
め位置のバラツキを吸収し、ワークの傾斜面を加工基準
点中心からの寸法精度を高精度に維持してフライス加工
することができる．

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はフライス加工装
置の平面図、第２図は側面図、第３図はワークの測定説
明図である． １・・・ベッド、２・・・送り装置、３・・・加工ヘッ
ド、４・・・計測装置、５・・・制御装置、６・・・ワ
ーク、２０・・・横送りテーブル、２１・・・縦送りテ
ーブル、２１０Ｍ・・・縦送りサーボモー夕、４１ａ・
・・第１計測装置、４ｌｂ・・・第２計測装置、４２・
・・第３計測装置、４５、４６、４７・・・フィーラ、
６０・・・固定治具、６１・・・加工傾斜面、６２・・
・加工基準点． 特許出願人　　トヨタ自動車株式会社 外１名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ベッドと、このベッドに保持され、固定治具に保持され
   たワークに対して往復移動可能な横送りテーブルと、前
   記ワークに接近及び離間する方向に往復移動可能な縦送
   りテーブルと、この縦送りテーブルを駆動する縦送り駆
   動部とをもつ送り装置と、前記ワークの加工対象傾斜面
   を加工するフライス加工工具を有し、この加工対象傾斜
   面に対して垂直な軸線回りに回転する主軸と、この主軸
   を回転駆動させる回転駆動部をもち、前記送り装置と一
   体的に移動可能に保持された加工ヘッドと、前記ワーク
   の加工基準点を通る加工対象傾斜面と直交する線上でワ
   ークの加工基準穴の２点位置をワーク加工前にそれぞれ
   計測する第１計測装置並びに第２計測装置と、前記第１
   計測装置と第２計測装置により、加工対象傾斜面と直交
   する方向のワークの加工基準穴のずれを演算し、このワ
   ークの加工基準穴のずれにより前記縦送りテーブルの送
   り補正量を演算し、この送り補正量を加味した縦送りテ
   ーブルの送り量を前記縦送り駆動部に出力する制御装置
   とから構成されたフライス加工装置。