JPH02298457A - フライス盤の送り速度切換え制御装置 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、フライス盤において、ワークの送り速度切
換え時期を、ワーク高さに応じて最適に制御する、フラ
イス盤の送り速度切換え制御装置に関する。

従来技術 フライス盤による切削加工において、一定形状のワーク
を多量に加工する場合、生産フライス盤が用いられる。

その−例として、切削対象を角柱形のワークの両側面に
限定した双頭の横形フライス盤（以下、単に、フライス
盤という）が知られている。

このものは、互いに対向する一対の主軸と、主軸の中間
において、主軸と直角に前後動するテーフ゛ルとを有し
、テーフパル」二にクランプされたワークは、主軸に装
着した一対の対面するカッタ間を通過することにより、
その両側面を同時に切削することができる。

切削に際し、ワークは、テーブルにより自動送りされ、
その送り速度は、ワークがカッタと接触する直前までは
早送りが行なわれ、その後、切削条件に適合する切削送
りに切り換えられる。送り速度の切換えは、カッタの直
前に配置した位置センサが、カッタに接近するワークの
前端を検知することによって、自動的に行なうことがで
きる。

発明が解決しようとする課題 而して、かかる従来技術によるときは、送り速度の切換
え時期が、ワークの大きさに拘らず一定であるので、小
さいワーク（テーブル上にクランプしたとき、その上面
の高さがカッタの中心以下のものをいう。一方、これ以
上のものを大きいワークという。以下、同じ）において
は、ロスタイムが長くなり、加工効率が低下するという
問題があった。すなわち、一般に、早送りは、切削送り
の数１−０倍の高速度で行なわれる所、ワークの前端が
位置センサを通過して、円形のカッタと接触する際、大
きいワークにあっては、その前端がカッタの最手前側と
最初に接触するので、切削送りに切り換えた後、ワーク
がカッタに接触し、切削が開始されるまでのロスタイム
は、極く短い。一方、小さいワークにあっては、その前
端か、カッタの最手前側の下方を通過して、円弧状の下
半部に入り込んだ後カッタと接触することになるので、
ロスタイムが長くなり、この度合いは、ワークが小さく
なるに従って顕著になる。

そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑
み、ワーク高さに応じて遅れ時間が決定される時間遅れ
要素を付加することにより、送り速度の切換え時期を最
適に制御し、ロスタイムが最少となるようにしたフライ
ス盤の送り速度切換え制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するためのこの発明の構成は、可動側
クランプの移動ストロークからワーク高さを検出するワ
ーク高さ検出部と、ワークの前端がカッタに接近したこ
とを検出する位置センサと、ワーク高さ検出部からのワ
ーク高さと、位置センサの作動信号とを人力する時間遅
れ要素とを備え、この時間遅れ要素は、位置センサの作
動から、ワ−り高さによって決まる所定の遅れ時間の後
に、送り速度を早送りから切削送りに切り換えるように
したことをその要旨とする。

作用 而して、この構成によるときは、ワーク高さ検出部は、
可動側クランプがワークをクランプする際に、可動側ク
ランプの移動ストロークを検出することにより、クラン
プ中のワークの高さく以下、ワーク高さという）を検出
することができる。一方、位置センサは、早送りされて
きたワークの前端が、カッタに対して一定距離に接近し
たことを検出することができる。

ここで、位置センサが作動してから、早送りのままでワ
ークの前端がカッタに接触するまでの時間（以下、余裕
時間という）は、カッタの有効切削径が一定の場合、ワ
ーク高さのみによって決定される。したがって、時間遅
れ要素は、ワーク高さに応じ、余裕時間を超えない最長
の遅れ時間を決定することにより、ワークの大きさに拘
らず、常に最少のロスタイムを実現することができる。

以上のように作用するものである。

実施例 以下、図面を以って実施例を説明する。

フライス盤の送り速度切換え制御装置（以下、単に、切
換え制御装置という）は、ワーク高さ検出部１と、位置
センサＰＳと、時間遅れ要素２とからなる（第１図）。

フライス盤は、ベース１０の」二面に、一対のレール１
１．１１を前後方向に敷設しく第２図）、Ｃ形に構成し
たオーバアーム２０どコラム３０とテーブル４０とが、
摺動部材４］、４１を介して、レール１１．１１上を前
後方向に移動可能となっている。テーブル４０は、図示
しない油圧式または電気式のテーブル送り機構によって
駆動されるものとし、このテーブル送り機構は、早送り
と切削送りとの２段階に送り速度を切り換えることがで
きるものとする。また、このときの早送りと切削送りと
の各送り速度は、それぞれ独立に調節可変できるように
してお（のがよい。

テーブル４０の両側には、一対の主軸５０、５０が左右
対称に対向している。主軸５０．５０は、共通の水平な
回転中心軸Ｃを有し、したがって、両者に装着した一対
のカッタＭ、Ｍは、互いに対面する垂直の回転面を得る
ことができる。ただし、主軸５０，５０は、テーブル４
０の左右に配置した図示しない主軸ホルダによって、回
転中心軸Ｃに沿って進退自在に支持されているものとす
る。

オーバアーム２０の下面には、テーブル４０と対句する
ようにして、可動側クランプ２１が搭載されている。可
動側クランプ２１は、前後方向に長いブロック体であり
、その上面に立設した一対のガイドロッド２１ａ、、２
１ａが、オーバアーム２０内のガイドブツシュ２０ａ、
２０ａを摺動自在に貫通している。ガイドロッド２１ａ
、２１ａの間には、シリンダ２１ｂを垂直に配置し、そ
の基端部は、オーバアーム２０の上部に固着するととも
に、先端部は、可動側クランプ２１の上面に連結しであ
る。したがって、可動側クランプ２］−は、シリンダ２
１ｂを伸縮することにより、垂直方向に上下動すること
ができる。

可動側クランプ２１−の下面には、前後に長い上部クラ
ンプジグ２↑Ｃを取りイ」け、テーブル４０の上面に固
定した下部クランプジグ４］−ａとの間に、ワークＷを
クランプすることができる。ただし、上部クランプジグ
２１ｃ、下部クランプジグ４１−ａは、シリンダ２１ｂ
の押圧力により、十分大きな把持力でワークＷをクラン
プすることができるものとする。

後方のガイドロッド２１−ａの近傍には、ワーク高さ検
出部１の一部を形成するエンコーダＥＮが配設されてい
る。エンコーダＥＮは、ガイドロッド２１ａに固着した
ラック２２ａと、これに噛合するビニオン２２ｂとを介
して駆動される角度検出器であって、ワークＷをクラン
プするときに、可動側クランプ２１−の移動ストローク
Ｓを検出することができるものとする。

テーブル４０、可動側クランプ２１．の右手には、芯出
し装置６０が配設されている（第３図）。

芯出し装置６０は、一対のガイドロッド６３、６３と、
前方のブレード６４と、後方の押し板６５とを枠形に組
み立ててなり、ガイドロッド６３．６３は、ガイドブロ
ック６２．６２に摺動自在に押通されている。ガイドブ
ロック６２．６２を固定する取付台６１は、図示しない
右側の主軸ホルダに搭載され、右側のカッタＭとともに
、前後動可能になっているものとする。

押し板６５は、ピン６５ａを介し、後方のレバ二６６に
対して揺動自在に連結されている。レバー６６は、固定
ピン６６ａを介し、取付台６１の上面に、水平方向に揺
動自在に取り付けられている。さらに、押し板６５の前
面中央部には、ストッパブロック６５ｃを突設しである
。

ブレード６４は、下部クランプジグ４１ａに平行に配置
され、その基準面６４ｂは、下部クランプジグ４１ａの
中心線ＣＬと平行な垂直面に仕上げられているものとす
る。ブレード６４のカッタＭ寄りの下端部には、切欠部
６４ａが形成されている。ブレード６４は、レバー６６
を水平に揺動するとき、押し板６５、ガイドロッド６３
．６３を介し、下部クランプジグ４１．ａに対して前後
に平行移動することができ、ブレード６４の前進限は、
押し板６５のストッパブロック６５ｃが調整装置６７に
当接することによって規制されるものとする。

調整装置６７は、取付台６１に固定した調整ブロック６
７ａに対して、つまみ６７ｂ１を有する調整ポルｌ−６
７ｂが螺合して貫通し、調整ボルト６７ｂを回動させて
前後することにより、調整ボルト６７ｂとストッパブロ
ック６５ｃとの当接位置を調節することができる。調整
ブロック６７ａとつまみ６７ｂ１との間には、目盛６７
ｃ１を刻設したダイヤル６７ｃを介在さぜ、目盛６７Ｃ
１を読み取ることにより、調整ポルｌ−６７ｂの移動量
を決定することができる。

目盛６７ｃｌの数値は、たとえば、カッタＭに対するブ
レード６４の前進限の位置と正確に対応させることによ
り、ブレード６４の基準面６４ｂに加工面を当接させて
クランプしたワークＷの切込量を直接読み取ることが可
能である。なお、調整ブロック６７ａには、一旦セット
した調整ボルト６７ｂをロックするために、スリット６
７ａ１を形成し、この上下に設けためねじに対し、ねじ
付のロックレバ−６７ｄを螺合する。

位置センサＰＳは、支持ブラケット７１を介して、取付
台６１の下面に取り付けられている。ただし、位置セン
サＰＳは、ドッグＰＳａが接近したことを検知して作動
する近接スイッチであるものとする。

支持ブラケット７１の一端面には、アーム７１ｂ１ピン
７１ａを介し、揺動レバー７２か枢着されている。揺動
レバー７２の一端には、ローラ７２ａを軸着する一方、
他端には、支持ブラケット７１を摺動自在に貫通するロ
ッド７３の一端が連結されている。ローラ７２ａは、下
部クランプジグ４１ａの上面に近い高さ位置において、
ブレード６４の切欠部６４ａから僅かに突出しているも
のとする。ローラ７２ａの突出量は、揺動レバー７２に
螺入し、先端が支持ブラケット７１に当接するストッパ
ボルト７２ｂによって調整することができる。

ドッグＰＳａは、ロッド７３に嵌着されており、ロッド
７３の先端は、引張りばね７３ａを介しＣ１固定ボルト
７３ｂに連結されている。

ワーク高さ検出部］は、エンコーダＥＮと、演算器１ａ
とからなり（第１−図）、演算器］−ａは、エンコーダ
ＥＮからの可動側クランプ２１．の移動ストロークＳを
入力して、クランプ中のワークＷのワーク高さｈを算出
するものとする。また、位置センサＰＳの作動信号ｓｐ
は、演算器１−ａからのワーク高さｈとともに、時間遅
れ要素２に入力されている。時間遅れ要素２の出力は、
切換えイ言号Ｓ２として、図示しないテーブル送り機構
に出力されている。

かかる構成の切換え制御装置の作動は、次のとおりであ
る。

まず、ワークＷの両側の加工面Ｗｌ　、Ｗｌの切込量を
決定し、これと対応する芯出し装置６ｏの目盛６７ｃ１
に合うようにして、調整ボルト６７ｂを設定した−に、
ロックレバ−６７ｄにより、これをロックする（第３図
）。次いで、レバー６６を揺動してブレード６４を前進
させ（第４図の矢印Ｋｌ　’）、ストッパブロック６５
ｃを調整ボルト６７ｂに当接させることにより、ブレー
ド６４の基準面６４ｂを自動的に所定位置にセットする
ことができる。ただし、所定位置とは、基準面６４ｂが
、右側のカッタＭの前端面Ｍ１から、切込量に相当する
寸法だけ正確に後退した位置をいう。

そこで、ワークＷを下部クランプジグ４１ａ上に載せて
、ワークＷの一方の加工面Ｗ１をこのときの基準面６４
ｂに押し当てると、ワークＷの中心が下部クランプジグ
４１ａの中心線ＣＬと一致し、加工面Ｗ１、Ｗｌに対す
る左右のカッタＭＳＭの切込量を等しく設定することが
できる。

つづいて、シリンダ２１．　ｂを駆動して、可動側クラ
ンプ２１を下降させ、上部クランプジグ２］−０１下部
クランプジグ４１ａにより、ワークＷを上下方向からク
ランプすると、エンコーダＥＮは、このときの可動側ク
ランプ２１−の移動ストロークＳを検出し、演算器］−
ａに出力する。演算器１−ａは、移動ストロークＳから
ワーク高さｈ＝１）−３を算出し、・−れを時間遅れ要
素２に出力する。ただし、Ｄは、可動側クランプ２１の
最大移動ストロークである（第２図）。

クランプ後のワークＷは、ブレード６４を後退させた後
（第４図の二点鎖線）、テーブル４０とともに、カッタ
Ｍ、Ｍに向けて早送りを開始する。

ワークＷがカッタＭ、Ｍに接近し、その前’Ｊ’＋：”
＋　Ｗ　２がローラ７２ａに当接すると、揺動レバー７
２を介して、ロッド７３に固着したドッグＰＳａが、同
図の矢印に２方向に移動する。そこで、ワークＷの前端
Ｗ２が作動位置Ｐに到達したときに、位置センサＰＳが
作動するものとすれば、位置センサＰＳは、ワークＷが
作動位置Ｐにまで前進したことを検出し、その作動信号
Ｓｐを時間遅れ要素２に出力することができる。

時間遅れ要素２は、作動信号Ｓｐが入力されたときから
、所定の遅れ時間へＴの後に、切換え信号Ｓ２をテーブ
ル送り機構に出力し、送り速度を早送りから切削送りに
切り換える。たたし、このときの遅れ時間へＴは、ワー
ク高さ検出器１−からのワーク高さｈに応じて設定され
るものとする。

送り速度を切削速度に切り換えられたワークＷは、ごく
僅かなロスタイムを消化した後、カッタＭ１Ｍによる切
削が開始される。

切削が続行し、ワークＷの後端Ｗ３が作動位置Ｐを通過
すると、ドッグＰＳａが第４図の矢印に２と反対方向に
移動して位置センサＰＳが復帰するから、これによって
、テーブル送り機構を早送り逆転し、テーブル４０を起
動前の位置に戻すことができる。ただし、この早送りの
際は、カッタＭＳＭは、それぞれ僅かにリトラクトして
、ワークＷの加工済面にカッタ痕が付かないようにしで
あるものとする。つづいて、可動側クランプ２１を上昇
してワークＷをアンクランプすることにより、１−サイ
クルの切削加工を完了することができる。

時間遅れ要素２における遅れ時間へＴは、次のようにし
て決定することができる。一般に、ワーク高さｈと余裕
時間ｔとの間には、第５図で示す関係が成立する。すな
わぢ、余裕時間ｔは、ワーク高さｈが大きくなる程減少
し、ｈ≧ｒにおいて、ｔ＝ｔｏ　（一定）となる。ただ
し、ｒは、カッタＭ、Ｍの有効切削半径である。そこで
、時間遅れ要素２は、そのときのワーク高さｈに応じて
、△Ｔ＜ｔとなるように、遅れ時間へＴを定めればよい
。

他の実施例 可動側クランプ２］−の移動ストロークＳを検出するた
めのエンコーダＥＮとしては、角度検出器に代えて、可
動側クランプ２１−の移動ストロークＳを直接検出する
磁気スケール等を利用してもよい。オーバアーム２０と
可動側クランプ２１との一方にスケールユニットを設置
し、他方に取り付けた読み取りヘッドによって、移動ス
トロークＳを直接読み取ることができる。

位置センサＰＳとドッグＰＳａとの組合せは、ワークＷ
の前端Ｗ２、後端Ｗ３が、カッタＭ、Ｍに対して作動位
置Ｐにまで接近したことが検出できる限り、他の任意の
形式のものを使用することができる。たとえば、一般的
な光電スイッチ、リミットスイッチ等を用いてもよいこ
とはいうまでもない。

なお、この発明は、双頭の横形生産フライス盤に限らず
、他の任意の形式のフライス盤にも広く適用することが
できる。

発明の詳細 な説明したように、この発明によれば、ワーク高さによ
って遅れ時間が決定される時間遅れ要素を付加すること
により、ワークの送り速度を早送りから切削送りに切り
換える時期は、ワークの大きさに応じて最適に設定する
ことができるので、切削加工サイクルにおけるロスタイ
ムを常に最少に抑え、加工効率を格段に向上させること
ができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は実施例を示し、第１−図は全体系
統図、第２図はフライス盤の全体構成斜視説明図、第３
図は第２図の要部拡大斜視説明図、第４図は要部動作説
明図、第５図はワーク高さと余裕時間との関係を示す線
図である１、Ｍ・・・カッタ Ｗ・・・ワーク　　Ｗ２・・・前端 ｈ・・・ワーク高さ ＰＳ・・・位置センサ Ｓｐ・・・作動信号 Ｓ・・・移動ストローク 八Ｔ・・・遅れ時間 １・・・ワーク高さ検出部 ２・・・時間遅れ要素 ２１・・・可動側クランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）可動側クランプの移動ストロークからワーク高さを
   検出するワーク高さ検出部と、ワークの前端がカッタに
   接近したことを検出する位置センサと、前記ワーク高さ
   検出部からのワーク高さと前記位置センサの作動信号と
   を入力する時間遅れ要素とを備え、該時間遅れ要素は、
   前記位置センサの作動から、ワーク高さによって決まる
   所定の遅れ時間の後に、送り速度を早送りから切削送り
   に切り換えることを特徴とするフライス盤の送り速度切
   換え制御装置。