JPH03245945A - 切削寸法補正方法 - 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、バイトの切削条件を補正してワークを所望
の径に切削する切削寸法補正方法、特にバイトの送り量
と切込み量を補正してバイトの寿命延長を図る切削寸法
補正方法に関する。

［従来技術］ 従来の切削寸法補正方法としては、例えば第７図ないし
第９図に示すようなものがある。バイトによるワークの
切削は、第７図に示すように、半径ｒのバイトの刃先１
をワーク２の径方向に切込み量ｄ＋で切込んだ後、この
刃先１を送り量Ｓ１で図中左方向に送り、この刃先１で
図中斜線部分２ａを削り取ることにより行う。このとき
、ワーク２の理論粗さＲｓｅｘが所定値になるように刃
先１の切込み量ｄ＋と送り量Ｓ１とを設定し、これによ
り、ワーク２の下降寸法りを所望の大きさに形成するよ
うにしている。しかし、第８図に示すように、刃先１が
摩耗すると、この摩耗した刃先１による理論粗さＲ１□
は増大し、摩耗前の仕上げ点Ａよりも高い仕上げ点Ｂが
生じる。この結果、ワーク２の加工寸法がａ】だけ大き
くなり、ワーク２の加工寸法に誤差が生じる。従って所
望の加工寸法を得るために、ワーク２の加工寸法をａｌ
だけ補正している。

具体的には、第９図に示すように、刃先１が一点鎖線の
位置から実線の位置にくるように刃先１の切込み量をｄ
ｌからｄ　ｉ＋＆　＋に変える。これにより、仕上げ点
Ｂを仕上げ点Ｃに下降させて、仕上げ点Ｃを二点鎖線で
示す摩耗前の刃先１による仕上げ点Ａの高さに一致させ
、所望の加工寸法りを有するワーク２を得るようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の切削寸法補正方法では
、刃先１の摩耗時に、刃先１をワーク２の加工寸法誤差
ａ１だけ切込み量のみを補正することにより、所望の加
工寸法りを得る構成となっているため、刃先１の摩耗し
ている部分で仕上げ点Ｃを形成することになる。従って
、この状態でワーク２を切削している限シバ　短時間で
ワーク２の仕上げ点Ｃ付近にいわゆる毛羽立ちが発生し
てしまい、バイトの刃先１の寿命が短い、という欠点が
ある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、かかる従来の課題に着目してなされたもの
で、ワークを所望の径に切削する切削寸法補正方法にお
いて、バイトの非摩耗部分のうち少なくともバイト送り
方向と逆側の非摩耗部分が、前記ワークを切削する位置
にくるように、前記バイトの送り量を補正し、更に、こ
のバイトの刃先が、ワークを前記所望の径に切削する位
置にくるように、前記切込み量を補正することにより、
前記刃先の非摩耗部分を用いて前記ワークを所望の径に
切削するように設定した切削寸法補正方法としたことを
特徴とする。

［作　用コ かかる手段によれば、当初は摩耗していない完全なバイ
トの刃先に所定の初期送り量と初期切込み量を与えるこ
とにより、所望の径にワークを切削することができる。

そして、バイトの刃先が摩耗した場合には、刃先の非摩
耗部分のうち少なくともバイト送り方向と逆側の非摩耗
部分がワークを切削する位置にくるようにバイトの送り
量が補正される。この補正は、初期送り量よりも大きな
送り量をバイトに与えることにより達成される。この送
り量の補正と共に、バイトの刃先がワークを所望の径に
切削する位置にくるようにバイトの切込み量が補正され
る。これにより、非摩耗部分によってワークの仕上げ点
位置の切削が行われるため、ワークに毛羽立ち等が生じ
ない。

また、前述のような補正を一度行うことでバイトの寿命
がかなり延長されるが、数度の補正によって更にバイト
寿命の延長を図ることができる。

即ち、前記補正後の刃先摩耗に対しても、刃先の非摩耗
部分のうち摩耗部分近傍の部位を用いてワークを切削す
るようにバイトの送り量を小刻みに補正していくことに
より、バイトの刃先をフルに活用することができる。こ
の結果、バイトの長寿化を図ることができる。

［実施例］ 以下、この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図ないし第６図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。

まず構成を説明すると、第１図に示すように、摩耗がな
いバイト１０の刃先１１をワーク１２の径方向に向け、
この刃先１１を初期切込み量ｄ１でワーク１２に切込む
と共に初期送り量Ｓ１でワーク１２の軸線左方向に送る
。これにより、ワーク１２を、図中−点鎖線で示すよう
に、仕上げ点Ａを有する所望の加工寸法りのワークに切
削する。

使用によりバイト１０の刃先１１が摩耗し、図中二点鎖
線で示すように、ワーク１２の仕上げ点が移動して仕上
げ点Ａよりも高い位置の仕上げ点Ｂが生じることにより
、ワーク１２の加工寸法が所望の加工寸法りよりも大き
くなった場合には、刃先１１の初期送り量Ｓ１をこの送
り量Ｓ１よりも大きな送り量Ｓ２に補正する。このよう
に刃先１１の送り量を大きくすると、図中実線で示すよ
うに、刃先１１の仕上げ点は仕上げ点Ｂよりも高い仕上
げ点Ｅに移動するが、刃先１１の右側の非摩耗部分１１
ａによってワーク１２を切削するようになる。従って、
切削加工の際にワーク１２の仕上げ点Ｅに毛羽立ちが発
生することはない。

二こで、仕上げ点Ｅの高さ、即ち理論粗さＲ１８は、Ｒ
ＩＩ＠　ｘ　＝　Ｓ　２２／　８　ｒで表わされる（但
し、ｒは刃先１１の半径）、従って、理論粗さＲ１゜は
刃先１１の送り量Ｓ２２に比例して増大することになる
。この現象を半径ｒ　＝＝　１．３８０＋ｏｎ＋の刃先
１１を用いて実験したところ、第２図（ａ）ないしくＣ
）に示すような結果を得た。

次に、ワーク１２の仕上げ点Ｅによる理論粗さＲ７゜８
を仕上げ点Ａによる理論粗さＲｓｉｘに補正して所望の
加工寸法りを得るために、バイト１０の刃先１１の切込
み量ｄ＋を補正する。具体的には、第３図に示すように
、図中−点鎖線で示す送り量補正後の刃先１１による仕
上げ点Ｅの理論粗さＲ１，８と図中二点鎖線で示す摩耗
前の刃先１１による仕上げ点Ａの理論粗さＲ□工の差ａ
２＝Ｓ２２／８ｒＳ＋２／８ｒだけ深い切込み量ｄ　２
　＝　ｄ　＋　十ａ　２で、バイトの刃先１１をワーク
１２に対して切込んでいく。これにより、バイト１０の
刃先１１は図中実線で示す位置に到り、そのときの仕上
げ点Ｆの高さが仕上げ点Ａの高さに一致して所望の加工
寸法りを有したワーク１２を得ることができる。

このように初期送り量Ｓ＋、　　初期切込み量ｄ１を送
り量３２．　　切込み量ｄ２に補正して、バイト１０゜
刃先１１を長時間使用することができる。そして長時間
使用の結果、非摩耗部分１１ａのうちワーク１２を切削
している部分が摩耗した場合には、再度バイト１０の送
り量Ｓ２を送り量Ｓ２より大きな送り量Ｓ３に補正し、
切込み量ｄ２を、送り量Ｓ３によって生じた仕上げ点と
仕上げ点Ａとの差ａ３だけ大きな切込み量ｄ３＝ｄｔ＋
ａ３に補正することにより、前述した補正と同様の効果
を得ることができる。このようにして、バイト１０の刃
先１１の摩耗の都度、バイト１０の送り量と切込み量と
を補正していくことでバイト１０の長寿化を図ることが
できる。

次にこの実施例を達成する切削装置を第４図ないし第６
図に基づいて説明する。

図中符号２１はワーク径検出器で、このワーク径検出器
２１は、加工モータ２２によって回転されバイト１０の
刃先１１によって切削加工されたワーク１２の径を検出
し、径の大きさを示す検出信号ａをマイクロコンピュー
タ２３に出力する機能を有する。

このワーク径検出器２１からの検出信号ａを入力するマ
イクロコンピュータ２３は、第５図に示すように、補正
要否判定部２３ｂと、判定基準設定部２３ｃとを備えて
いる。補正要否判定部２３ｂは、ワーク径検出器２１か
らの検出信号ａが示すワーク径の値と、判定基準設定部
２３ｃからの基準信号すが示す基準径の値とを比較し、
これらの径が一致しないときにバイト１ｏの送り量と切
込み量とを示す補正信号ＣをＮＣ制御装置２４に出力す
る機能を有する。具体的には、判定基準設定部２３ｃに
は所望の加工寸法りが設定されており、基準信号すは加
工寸法りに対応する基準径りを示す。また、補正要否判
定部２３ｂは、ワーク径検出器２１からの検出信号ａが
示すワーク径が、判定基準設定部２３ｃからの基準信号
すが示す基準径りよりも大きいと判断したときに、第１
図に示した前記送り量８２（Ｓ３．　　・・・・・・、
Ｓ、）と、送り量Ｓ２．　　初期送り量Ｓｔ、　　刃先
１１の半径ｒがら算出した切込み量ｄ２＝ｄ＋＋ａ２（
但し、ａ２＝ｓ２２／　８　ｒ　　Ｓ　＋２／　８　Ｖ
）とを示す補正信号Ｃを送出する。

検出信号ａが示すワーク径が基準径りと同値であると判
断したときには、現状維持を示す送り量Ｓ１と切込み量
ｄ１の信号を送圧するようになっている。

かかるマイクロコンピュータ２３からの補正信号Ｃを入
力するＮＣ制御装置２４は、補正信号Ｃに基づいて送り
量と切込み量とに対応した制御信号ｅとｆとを各々サー
ボモータ２５と２６とに出力する機能を有する。

このサーボモータ２５と２６は、各々制御信号ｅとｆと
が示す送り量と切込み量とに対応して軸線方向送り機構
２７と半径方向送り機構２８とを動作させる機能を有す
る。

この軸線方向送り機構２７は、第４図に示すように、サ
ーボモータ２５の回転軸に取り付けられた歯車２５ａと
先端に取り付けられた歯車２７ａとの噛合いを介して回
転するシャフト２７ｂと、このシャフト２７ｂの回転に
よって矢印Ｈ方向に移動しターレットヘッド２９を移動
させてこのターレットヘッド２９に支持されているバイ
ト１０を送り方向（矢印Ｈ方向）に送る移動台２７ｃと
を有している。

また、半径方向送り機構２８は、サーボモータ２６の歯
車２６ａと上端に取り付けられた歯車２８ａとの噛合い
を介して回転し、移動台２７ｃを矢印■方向に移動させ
てバイト１０を径方向（矢印■方向）に切り込ませるシ
ャフト２８ｂとを有している。

以上のように構成される切削装置の動作を制御するマイ
クロコンピュータ２３のプログラムは、第６図のフロー
チャートで示すように作成されている。

即ち、先ずワーク１２の加工数が予め決めた設定値以下
か否かを判断する（ステップＳＬ）。

加工数が設定値以下でないと判断した場合には制御処理
を終了する（ステップＳ２）。具体的には、停止信号ｄ
を加工モータ２２に出力して加工モータ２２の作動を停
止する。

加工数が設定値以下であると判断した場合には、現在時
の加工を継続する（ステップ８３）。具体的には、現在
時のバイト１０の送り量と切込み量を変えずにワーク１
２の切削加工を行う。

加工終了後に被加工ワーク１２の径を検出する（ステッ
プＳ４）。具体的には、ワーク径検出器２１に対してワ
ーク１２の径を測定させ、ワーク径検出器２１からの検
出信号ａを補正要否判定部２３ｂに入力する処理を行う
。

この径検出後に、ワーク径が基準径より大きいか否かを
判断する（ステップ８５）。具体的には、補正要否判定
部２３ｂが、検出信号ａが示すワーク径と判定基準設定
部２３ｃからの基準信号すが示す基準径りとを比較する
。

ワーク径が基準径りより大きくないと判断した場合には
、ステップＳ１に戻る。逆に基準径りよりも大きいと判
断したときは、送り量と切込み量の補正処理を行った後
、ステップＳ１に戻る（ステップ８６）。具体的には、
補正要否判定部２３ｂから補正信号ＣをＮＣ制御装置２
４に出力してＮＣ制御装置２４かも制御信号ｅとｆをサ
ーボモータ２５と２６に出力するように制御する。

次に、かから構成される装置の作用について説明する。

先ず、バイト１０の送り量を切込み量とを初期送り量Ｓ
１と初期切込み量ｄ＋とに設定して、ワーク１２をバイ
ト１０の刃先１１によって切削する。

刃先１１の摩耗前は、第１図の一点鎖線で示すように、
刃先１１がワーク１２を所望の加工寸法りに切削する。

このワーク１２は、ワーク径検出器２１によってその径
が測定される。ワーク径検出器２１からの検出信号ａが
示すワーク径は所望の加工寸法りであるから、補正要否
判定部２３ｂは、判定基準設定部２３ｃからの基準信号
すが示す基準径りと検出信号ａが示すワーク径とが同値
であると判定し、送り量Ｓ１と切込み量ｄ１を示す補正
信号ＣをＮＣ制御装置２４に出力する。

従ってバイト１０の刃先１１が摩耗せず、かつワーク加
工数が所定値以下である限り、バイト１０が初期送り量
Ｓ１と初期切込み量ｄ＋でワーク１２を切削し続ける。

長時間の切削動作によりバイト１０の刃先が第１図の二
点鎖線で示すように摩耗すると、ワーク径検出器２１が
ワーク１２の径を測定し、加工寸法りよりも大きいワー
ク径を示す検出信号ａをマイクロコンピュータ２３の補
正要否判定部２３ｂに出力する。

検出信号ａを入力した補正要否判定部２３ｂは、この検
出信号ａと判定基準設定部２３ｃからの基準信号すとを
比較し、検出信号ａが示すワーク径の方が基準信号すが
示す基準径りよりも大きいと判定して、補正信号ＣをＮ
Ｃ制御装置２４に出力する。このとき補正信号Ｃは、第
１図の実線で示すように刃先１１の非摩耗部分１１ａで
あって摩耗部分右端近傍の非摩耗部分１１ａがワーク１
２を切削するような送り量Ｓ２と、第３図の実線で示す
ようにバイト１０の刃先１１を誤差８２分だけ深く切込
ませる切込み量ｄ２とを示す信号として出力される。

かかる補正信号Ｃを入力したＮＣｆ１ｉｌＪｆｌｌＪ装
置２４は、サーボモータ２５に対して送り量Ｓ２に対応
した制御信号ｅを出力すると共に、サーボモータ２６に
対して切込み量ｄ２に対応した制御信号ｆを出力する。

制御信号ｆを入力したサーボモータ２６は歯車２８ａを
切込み量ｄ２が示す補正量８２分だけ回転し、歯車２６
ａと２８ａの噛合い回転により半径方向送り機構２８の
シャフト２８ｂが移動台２７Ｃを８２分だけ矢印■方向
に移動させる。この結果、移動台２７ｃに取り付けられ
ているターレットヘッド２９に支持されたバイト１０が
、第３図の実線で示すように、切込み量ｄ２でワーク１
２に切込む。また、制御信号ｅを入力したサーボモータ
２５の回転数は、制御信号ｅが示す送り量Ｓ２に対応し
て増加し、その回転数が歯車２５ａ、軸線方向送り機構
２７の歯車２７ａ、シャフト２７ｂを介して移動台２７
ｃの移動速度に変換され、移動台２７ｃの矢印Ｈ方向へ
の移動速度が送り量ｓ２に変わる。この結果バイト１０
は、第１図及び第３図の実線で示すように、送り量Ｓ２
でワーク１２の軸線方向く矢印Ｈ方向）に送られる。

このようにして、ワーク１２は、バイト１ｏの刃先１１
の非摩耗部分１１ａによって所望の加工寸法りに切削さ
れる。

送り量Ｓ２と切込み量ｄ２に補正されたバイト１０によ
る切削加工が長時間継続された結果、刃先１１の非摩耗
部分１１ａであってワーク１２を切削している部分が摩
耗した場合には、前述と同様にして、補正要否判定部２
３ｂが補正信号ＣをＮＣ制御装置２４に出力する。これ
により、ワーク１２の切削に使用された非摩耗部分１１
ａよりやや右上方の非摩耗部分１１ａがワーク１２を切
削するように、バイト１０の送り量が送り量ｓ２がら送
り量Ｓ３に補正され、かつ切削に使用された非摩耗部１
１ａの摩耗と送り量Ｓ３への補正によって生じた径方向
の誤差ａ３を解消するように、切込み量が切込み量ｄ２
から切込み量ｄ３に補正される。

このようにして、切削装置は、刃先１１の摩耗の都度、
バイト１０の送り量と切込み量を補正しながらワーク１
２の加工を行う、この加工作業と並行して、加工数が前
述のような加工作業によってカウントアツプされ、所定
の加工数に到った場合には、マイクロコンピュータ２３
から加工モータ２２に対して停止信号ｄが出力され、加
工モータ２２が停止して加工作業は終了する。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明によれば、バイトの
刃先の摩耗時に、刃先の非摩耗部分のうち少なくともバ
イト送り方向と逆側の非摩耗部分でワークを切削できる
ようにバイトの送り量を補正し、更にこのバイトの切込
み量を、バイトの刃先がワークを所定の径に切削するよ
うに補正する構成をとっているため、刃先の非摩耗部分
でワークを切削することができ、この結果バイトの寿命
延長を図ることができる。また、刃先の非摩耗部分のう
ち摩耗部分近傍の部位を用いてワークを切削するように
バイトの送り量を設定することにより、刃先の摩耗の都
度、刃先の非摩耗部分を小刻みに用いてワークを切削す
ることができるため、バイトの刃先をフルに活用してバ
イトの長寿化を図ることができる、という実用上有益な
効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図はこの発明の切削寸法補正方法の一
実施例を示す図で、第１図はバイト送り量を補正する前
の仕上げ点と補正後の仕上げ点の差異を示す切削状態図
、第２図（ａ）ないしくｃ）はそれぞれ各種送り量に対
応した理論粗さＲ５５ｘを示す試加工データ図、第３図
は第１図の状態がら更にバイト切込み量を補正したとき
の仕上げ点の位置を示す切削状態図、第４図はこの実施
例を達成するための切削装置を示す斜視図、第５図は第
４図の同切削装置の機能を示すブロック図、第６図は第
４図のマイクロコンピュータの開園動作を示すフローチ
ャート図、第７図ないし第９図は従来の切削寸法補正方
法を示す図で、第７図は摩耗前のバイト刃先による切削
状態図、第８図は摩耗後のバイト刃先による切削状態図
、第９図は第８図のバイト刃先に切込み量の補正を行っ
た後の切削状態図である。 １０・・・バイト １１・・・刃先 １１ａ・・・非摩耗部分 １２・・・ワーク 第 図 （ａ） （ｂ） （Ｃ） 第 ５ 図 ６ ８

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ワークを所望の径に切削する切削寸法補正方法におい
   て、 バイトの非摩耗部分のうち少なくともバイト送り方向と
   逆側の非摩耗部分が、前記ワークを切削する位置にくる
   ように、前記バイトの送り量を補正し、 更に、このバイトの刃先が、ワークを前記所望の径に切
   削する位置にくるように、前記切込み量を補正すること
   により、 前記刃先の非摩耗部分を用いて前記ワークを所望の径に
   切削するように設定したことを特徴とする切削寸法補正
   方法。