JPH03149112A

JPH03149112A - 穴加工装置

Info

Publication number: JPH03149112A
Application number: JP28302989A
Authority: JP
Inventors: Heihachi Akao; 赤尾　平八; Ichiro Asano; 一朗浅野
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1989-11-01
Filing date: 1989-11-01
Publication date: 1991-06-25

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）本発明は被加工物に穴を形成するための穴加工装置、特
に小径の穴を形成するためのドリル装置に関する。

（従来の技術）一般に、ドリル装置を用いて被加工物に小径ドリル加工
を行う場合には、工具（ドリル）の摩耗による折損を防
止する必要がある。つまり、加工中におけるドリルの折
損は、被加工物に重大な影響を及ぼすから、加工中にお
けるドリルの折損を防止する必要がある。

従来のドリル装置では、ドリルの折損を防止するため、
ＮＣ操作による所謂ステップフィールド加工によってド
リルを制御している。つまり、ドリルの回転数を検出し
て、ドリルの回転数が設定回転数まで落ちると、ドリル
を被加工物に対して後退制御している。

（発明が解決しようとする課題）ところで、従来のドリル装置の場合、単にステツブフィ
ールド加工によってドリルを制御しているだけであり、
ドリル前進中においては、前進量（送り量）は一定に保
たれているから、設定回転数まで回転数が落ちないまで
も、加工中においてはドリルに掛かるトルクが増大する
ことになる。

その結果、トルク増大によってドリルに無理な力が加わ
り、ドリルが折損する場合があり、一本のドリルで加工
できる穴の数はそれほど多くならないという問題点があ
る。

本発明の目的は、ドリルの折損が極めて少ないドリル装
置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明によれば、被加工物に対してドリルを回転駆動す
るとともに該被加工物に対して前記ドリルを前進させて
、前記被加工物に穴を形成するよ−うにした穴加工装置
において、前記ドリルの回転数を検出する検出手段と、
前記検出回転数に同期して該ドリルの前進量を制御する
制御手段とを有することを特徴とする穴加工装置が得ら
れる。

さらに、この穴加工装置には、検出回転数と予め定めら
れた設定回転数との回転数比が所定の比になった際、前
記ドリルを前記被加工物に対して後退させる補助制御手
段を備えるようにしてもよい。

（作用）本発明では、検出手段で検出されたドリル回転数に同期
して、制御手段がドリルの前進量を制御するようにして
いる。つまり、ドリルの回転数が落ちると、ドリルの前
進量（送り量）を小さくしている。これによって、ドリ
ルに掛かるトルクが増加した際、ドリルの送り量が小さ
くなるから、ドリルの折損を防止することができる。

さらに、検出回転数と予め定められた設定回転数との回
転数比が所定の比になった際、ドリルを後退させるよう
にすれば、過大なトルクが加わる前にドリルを被加工物
から放すことができるので、より折損を防止することが
できる。

（実施例）以下本発明について実施例によって説明する。

第１図を参照して、ドリル架台１１には所謂ｘ−ｙテー
ブル１２が配置され、このＸ−Ｙテーブル１２上には被
加工物（ワーク材）１３が置かれている。ｘ−Ｙテーブ
ル１２の上方にはエアータービンスピンドル１４があり
、このエアータービンスピンドル１−４の先端には超硬
ドリル１５が取り付けられている。

エアータービンスピンドル１４にはスライドベース１６
が取り付けられており、スライドベース１６の左端はド
リル架台１１に取り付けられた送りスライド体１１ａに
上下方向に摺動可能に取り付けられている。ドリル架台
１１には上下方向に延びる送りねじ体１７がブラケット
を介して回転可能に取り付けられており、この送りねじ
体１７にはスライドベース１６が上下動可能に螺合され
ている。そして、送りねじ体１７の上端はカップリング
１７ａを介して送り用モータ１８に連結されている。

超硬ドリル１５に対向して回転センサー１９が配置され
ており、この回転センサー１９はデジタル回転計１９８
を介して制御装置２０に接続されている。送り用モータ
１８にはタコジェネレータ２１及びエンコーダ２２が結
合され、タコジェネレータ２１はモータドライバ２３に
接続されている。そして、送り用モータ１８はモータド
ライバ２３によって駆動制御される。また、エンコーダ
２２は制御装置２０に接続されている。

さらに、制御装置２０には上止点リミットスイッチ２４
ａ及び上止点リミットスイッチ２４ｂが接続されており
、上止点リミットスイッチ２４ａによってスライドベー
ス１６の上限駆動位置が規定され、上止点リミットスイ
ッチ２４ｂによってスライドベース１６の下限駆動位置
が規定される。

また、制御装置２０には初期設定スイッチ２５ａ、カウ
ンター２５ｂ１及びタイマー２５ｃが接続されている。

この初期設定スイッチ２５ａによって送り用モータ１８
の回転数等が設定される。さらに、カウンター２５ｂ及
びタイマー２５ｃにはそれぞれステップフィールド回数
及びドリルサイクル時間が表示される。

制御装置２０は中央演算装置（ＣＰＵ）２０ａ。

インターフェース２０ｂ乃至２０ｄ％Ｄ／Ａ変換器２０
ｅ、Ａ／Ｄ変換器２０ｆ、及び高速カウ・ンター２０ｇ
を備えている。

ワーク材１３をドリル加工する際には、初期設定スイッ
チ２５ａから送り速度、ドリル回転数、及び加工開始点
（加工開始位置）がドリル加工指令として人力される。

このドリル加工指令は、インターフェース２０ｂを介し
てＣＰＵ２０ａに与えられる。ＣＰＵ２０ａは設定送り
速度に基づいてＤ／Ａ変換器２０ｅを介してモータドラ
イバ２３にアナログ送り指令信号を送出する。これによ
って、モータドライバ２３は送り用モータ１８に対して
モーター駆動信号を送出し、送り用モータ１８を回転す
る。

送り用モータ１８の回転速度はタコジェネレータ２１で
検出されて、モータ一回転数検出信号としてモータドラ
イバ２３に与えられる。そして、モータドライバ２３は
このモータ一回転数検出信号を参照して送り用モータ１
８の回転速度を制御する。つまり、モータドライバ２３
は送り用モータ１８の回転速度をフィードバック制御す
る。

送り用モータ１８の回転によって送りねじ体１７が回転
駆動されて、これによって、スライドベース１６が設定
送り速度で下方に移動する。一方、送り用モータ１８の
回転速度（回転数）がエンコーダ２２で検出され、検出
パルス信号として高速カウンター２０ｇに与えられる。

高速カウンター２０ｇはこの検出パルス信号をカウント
して、カウント数をＣＰＵ２０ａに送出する。そして、
ＣＰＵ２０ａはこのカウント数によってスライドベース
１６の送り量を知る。

スライドベース１６の送り量が加工開始位置に達すると
、ＣＰＵ２０ａはスライドベース１６の送り速度を早送
り速度から設定切込み送り速度に切替わるように送り用
モーター１８に回転指示を与える。これによって、スラ
イドベース１６は設定切込み速度に変わる。そして、超
硬ドリル１５はワーク材１３の所定位置に小径の穴を形
成すべく回転しつつ前進する。

ところで、超硬ドリル１５の回転数は回転センサー１９
で検出され、回転数検出信号はデジタル回転計１９ａ、
ＤＣ入力２Ｏｆを介してＣＰＵ２０ａに人力される。

超硬ドリル１５によるドリル加工中においては、トルク
の増加によって超硬ドリル１５の回転数が低下する。前
述のように超硬ドリル１５の回転数は回転センサー１９
で検出されており、ＣＰＵ２０ａは設定ドリル回転数と
検出ドリル回転数との比（回転数比）を演算して、この
回転数比に比例して送り用モータ１８の回転数を低下す
べく修正アナログ送り指令信号を送出する。これによっ
て、スライドベース１６の送り量が低下する。つまり、
検出ドリル回転数に同期してスライドベース１６の送り
量が変化させ、超硬ドリル１５の一回転に対する送りピ
ッチを一定に保持する。

一方、上記の回転数比が予め設定された設定回転数比ま
で低下すると、ＣＰＵ２０ａは所謂ステップフィールド
動作を行う。即ち、ＣＰＵ２０　ａはモータドライバ２
３にモーター逆転指令を送出し、送り用モータ１８を逆
転させて、スライドベース１６、つまり、超硬ドリル１
５を加工開始位置まで後退させる。そして、超硬ドリル
１５の回転数が設定ドリル回転数に復帰すると、ＣＰＵ
２０ａは再びスライドベース１６を前進させる。

このようにして、超硬ドリル１５の回転及び送りを制御
して、ワーク材１３に小径穴が貫通形成されると、スラ
イドベース１６は元の待機位置に復帰させられ、ドリル
加工が終了する。

（発明の効果）以上説明したように、本発明では、検出手段で検出され
たドリル回転数に同期して、制御手段がドリルの前進量
を制御するようにし、さらに、ドリル検出回転数と予め
定められた設定回転数との回転数比が所定の比になった
際、ドリルを後退させるようにしたから、過大なトルク
がドリルに加わることが極めて少なく、ドリルの折損を
極めて少なくすることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による穴加工装置の一実施例を示す図で
ある。１１−・・ドリル架台、１２・・・Ｘ−Ｙテーブル、１
３・・・被加工物、１４・−・エアータービンスピンド
ル、１５・・・超硬ドリル、１口−・スライドベース、
１７・・・送りねじ体、１８・・・送り用モータ、１９
・・一回転センサー、２０・・・制御装置、２１・・・
タコジェネレータ、２２・・・エンコーダ、２３・−モ
ータドライバ。

Claims

【特許請求の範囲】１、被加工物に対してドリルを回転駆動するとともに該
被加工物に対して前記ドリルを前進させて、前記被加工
物に穴を形成するようにした穴加工装置において、前記
ドリルの回転数を検出する検出手段と、前記検出回転数
に同期して該ドリルの前進量を制御する制御手段とを有
することを特徴とする穴加工装置。２、特許請求の範囲第１項において、前記検出回転数と
予め定められた設定回転数との回転数比が所定の比にな
った際、前記ドリルを前記被加工物に対して後退させる
補助制御手段を有することを特徴とする穴加工装置。