JPH042413A - 深穴自動ねじ切り方法 - 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 本発明は、マシニングセンタ等のＮＣ工作機械にて同期
送りタップにより深穴ねじ切りを行う方法に関するもの
である。

従来の技術 従来、第８図に示すようなタンピング動作の機械タップ
加工では、第７図に示すように、被削材が切粉のつなが
りやすい鋼材等で、しかも止まりねじの場合、比較的切
粉の排出がよいとされているスパイラルタップを使用し
ても、加工深さの最大値しは、タップ径φＤの１．５倍
（１，５Ｄ）が限度で、それ以上は切粉のからみつきが
多くなってタップが折損す・る確率が高くなるため、１
．５Ｄ以下の安全な深さで加工を止めていた。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた機械タップ加工のできる深さＬは、
通常図面等にて指定される深さが、使用するボルト等に
対する余裕と、タップ先端の不完全ねじ部等を考慮して
タンプ径の２〜２．５倍程度に指定されていることが多
く、殆どの場合手作業で追加ねじ切り加工をせねばなら
ないという問題点を有している。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、自動ね
じ切りサイクルにより深穴ねじ切りを機械加工できる方
法を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明における深穴自動ね
じ切り方法は、同期送りタップによる自動ねじ切り方法
において、タッピング中に少なくとも１個所の指定位置
で前記タップが僅かに逆転するものである。

また同期送りタップによる自動ねじ切り方法において、
タフピング中に少なくとも１個所の指定位置で前記タッ
プが工作物より完全に抜けるまで逆転するようにするこ
ともできる。

作用 同期送りタップによる自動ねじ切りの途中で、プログラ
ム指定位置で、タップが僅かに逆転して、切粉を切りな
がらねじ切りを行う。

またプログラム指定位置で、工作物から完全に抜けるま
でタップが逆転して、切粉の排出を行いながらねじ切り
を行う。

実施例 実施例について第１図〜第６図を参照して説明する。

公知のたて形マンニングセンタにおいて、図示しないベ
ツド上の前側に設けられた左右（Ｘ軸）方向の案内上に
、テーブル１が移動位置決め可能に載置され、テーブル
上に工作物Ｗが取付けられている。ベツド上の後側に設
けられた前後（Ｙ軸）方向の案内上に、図示しないコラ
ムが移動位置決め可能に載置され、コラムの前面に設け
られた上下（Ｚ軸）方向の案内上に、主軸頭２が移動可
能に設けられており、主軸頭２はコラムに固着のＮｃｍ
ｍのサーボモータ３によりボールねじ４を介して移動位
置決めされ、サーボモータに位置検出器５が同心に固着
されている。主軸頭２には主軸６が複数の軸受により回
転可能に軸承されており、主軸６の先端に工具ホルダ１
０が装着され、工具ホルダｌＯにタップＴが取付けられ
ている。主軸６は歯車７，８を介してＮＣ制御のサーボ
モータ９により回転制御され、主軸後端に位置検出器１
１が同心に取付けられている。工具ホルダ１０は市販の
ミーリングチャ、り等軸方向のフローティング機構を有
しないものが使用されている。

第１図のブロック線図部分は、前記Ｚ軸周サーボモータ
３及び主軸回転制御軸（以下Ｃ軸と呼ぶ）用サーボモー
タ９のＮＣサーボシステムの一例を示すものであり、本
発明の深穴ねじ切り方法に関する部分はＡ部で、他の部
分は一般的なＮＣサーボシステムである。

次にサーボシステムの内容を説明する。プログラムメモ
リ１３は、入力されたプログラムを記憶する部分、プロ
グラム解釈部１４は、プログラムメモリ１３からの信号
を解釈して必要部所に仕分ける部分である。ステップね
じ切りサイクルパラメータ設定部１５は、プログラム解
釈部１４から■信号を含むねじ切りサイクル（ステップ
ねじ切りサイクル）指令を入力すると後述のタッピング
サイクル手順に従って信号を出力する部分、ステップバ
ンクねじ切りサイクルパラメータ設定部１６は、プログ
ラム解釈部１４からＪ信号を含むねじ切りサイクル（ス
テップバンクねじ切りサイクル）信号を入力すると、後
述のタッピングサイクル手順に従って信号を出力する部
分である。

位置指令演算部１７は、Ｃ軸指令値にＺ軸指令値を同期
させるとともに、Ｚ軸位置検出器５及びＣ軸位置検出器
１１が出力するＺ軸現在位置及びＣ軸現在位置の値と位
置指令値とを比較して、現在位置が指令値と一致できる
ような信号を出力する部分、速度指令演算部１８は、位
置指令演算部１７の出力信号から速度指令値を求め、位
置−速度変換部１９から送られてくる現在速度値が速度
指令値と１敗できるような信号を出力する部分、電流指
令演算部２１は、速度指令演算部１８の出力信号を電流
指令値に変換する部分である。Ｚ軸パワー増幅部２２は
、電流指令演算部２１からのＺ軸に関する出力信号によ
り、Ｚ軸サーボモータ３に電力を供給する部分、Ｃ軸パ
ワー増幅部２３は、電流指令演算部２１からのＣ軸に関
する出力信号によりＣ軸サーボモータ９に電力を供給す
る部分である。

次に第２図、第３図のプログラムの一例について説明す
ると、Ｇｏｏでタップ下穴の同心上方位置に、タップＴ
の先端を指定し、Ｇ２８４でねじ切リサイクルを指定す
る。そしてＧ２８４の内容中に第２図のように■記号が
入るとステップねじ切りサイクル指定となり、第３図の
ようにＪ記号が入るとステップバックねじ切りサイクル
指定となる。

更にステップねじ切りサイクルの内容及び動作を第２図
、第４図を参照して説明すると、Ｒでねじ切りサイクル
開始点（以下アプローチ点と呼ぶ）を指定し、２でねじ
切りの最終点即ちねじの全深さ位置を指定し、■指令値
で途中ステップ点までの距離を指定し、Ｆでねじのピッ
チとステップ点からバック点までの距離を指定する。そ
してこのステップねじ切りサイクルの内容を、ステップ
ねじ切りサイクルパラメータ設定部１５が読み込むと、
設定部１５からの出力信号により主軸回転にＺ輸送りを
同期させながら、■指令量だけ主軸正転にてタッピング
を行い、Ｆ指令量（主軸１回転に相当）だけ僅かにバッ
クしたのち、再びＦ＋１指令量だけ主軸正転にてタッピ
ングをする。このサイクルを繰り返しながら最終点Ｚ指
令位置に達すると、主軸逆転でアプローチ点Ｒに戻って
停止しサイクルが終了するようになっている。またステ
ップバックねじ切りサイクルの場合を第３図。

第５図を参照して説明すると、Ｒ，Ｚはステップねじ切
りサイクルと同一で、Ｆはねじのピッチだけの指定とな
り、Ｊ指令値でステップ点までの距離を指定する。そし
てこのステップバックねじ切りサイクル内容をステップ
バックねじ切りサイクルパラメータ設定部１６が読み込
むと、設定部１６からの出力信号により、主軸回転にＺ
輸送りを同期させながら、Ｊ指令値だけ主軸正転にてタ
ッピングを行い、主軸逆転にてアプローチ点Ｒにまでス
テップバックしたのち、再び主軸正転にてＪ指令値の２
倍のＺ軸位置までタッピングする。このサイクルを繰り
返しながら最終点Ｚ指令位置に達すると、主軸逆転でア
プローチ点Ｒに戻って停止しサイクルが終わるようにな
っている。

続いて本実施例の作用を第６図のフローチャート図に従
うて説明する。

ステップＳ１において、プログラム解釈部１４がねじ切
りサイクル指令６２８４を読み取ると、ステップＳ２に
おいて、■指令があるかが確認され、イエスの場合には
ステップねじ切りサイクル設定部１５に信号が出力され
る。ステップＳ３において、主軸頭２がＺ軸方向下側に
早送り速度で移動して、タップＴ先端がアプローチ点Ｒ
に位置決めされ、ステップＳ４において、ステップねじ
切りサイクルが開始される。ステップＳ５において、１
回目のス）７プ点のＺ軸座標値が算出され、ステップＳ
６において、算出されたステップ点の座標値がプログラ
ム指定の最終点Ｚ位置の座標値より大きいかが確認され
、イエスの場合にはステップＳ７において、主軸が正転
しこれに同期して主軸頭２がＺ軸方向下側に移動して、
タップＴが工作物Ｗの下穴に切込まれタッピングが行わ
れ、タップＴの先端がステップ点位置に達して停止し、
ステップＳ８において、主軸が逆回転に切換えられ、同
時に主軸頭の送り方向も上向に切換わり、主軸６が１回
転するとタンプＴ先端が１ピンチ量だけ上昇して戻し点
まで僅かに戻る０次いでステップＳ５に戻り、次のステ
ップ点の座標値が算出され、ステップ＄６において、こ
の算出された２回目のステップ点座標値が最終点Ｚ位置
の座標値より大きいかが確認され、ノーの場合にはステ
ップＳ９において、最終点Ｚ位置指令値が指定され、ス
テップ５１０において、主軸正転で最終点位置までタッ
ピングする。ステップＳｌｌにおいて主軸逆転し、アプ
ローチ点Ｒまで戻って停止し、ストップね゛し切りサイ
クルが終了する。

またステップ＄２において、ノーとなった場合には、ス
テップＳ１２において、Ｊ指令があるかが確認され、イ
エスの場合にはプログラム解釈部１４よりステップバン
クねじ切りサイクルパラメータ設定部１６に信号が出力
され、ステップＳ１４において、ステップねじ切りサイ
クルが開始される。ステップ３１５において、１回目の
ステップ点のＺ軸座標値が算出され、ステップＳ１６に
おいて、ステップ点位置の座標値が最終点２位置の座標
値より大きいかが確認され、イエスの場合にはステップ
Ｓ１７において、主軸正転でステップ点位置までタフピ
ングする０次いでステンプＳ１Ｂにおいて、主軸逆転で
アプローチ点Ｒまで戻り、再びステップ３１５に戻って
２回目のステップ点位置のＺ軸座標値を夏出し、ステッ
プＳ１６において、ノーとなった場合はステップＳ９に
戻る。そしてステップＳＩＯ，Ｓｌｌを経てステップね
じ切りサイクルが終了する。

尚、ステップＳ２及びＳ１２ともにノーとなった場合即
ち０２８４の内容中にＩ指令、Ｊ指令ともにないときに
はステップＳ１９において、アプローチ点Ｒへ早送り位
置決めされたのち、ステップＳ２０において普通ねじ切
りサイクルが開始され、ステップＳ９，３１０．Ｓｌｌ
を経てアプローチ点Ｒまで戻ってサイクルが終了する。

発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

同期送りタップによる自動ねじ切りの途中においてプロ
グラム指定位置でタップが僅かに逆転して切粉を切り又
はタップが完全に工作物より抜けるまで逆転して切った
切粉を排出するようにしたので、深穴タッピング加工を
、自動ねじ切りサイクルにより機械加工することが可能
となり、加工時間が大幅に短縮する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本実施例のマシニングセンタの部分構造図を含
むＮＣサーボシステムのブロック線図、第２図はステッ
プねじ切りサイクルのプログラム例を示すプログラムシ
ートの図、第３図はステップバックねじ切りサイクルの
プログラム例を示すプログラムシートの図、第４図は第
２図のプログラムシートにもとづくタンピング動作の説
明図、第５図は第３図のプログラムシートにもとづくタ
ッピング動作の説明図、第６図は本実施例の作用説明用
フローチャート図、第７図は従来の技術説明用で機械加
工可能なタンピング深さの説明図、第８図は従来のタフ
ピング動作の説明図である。 Ｔ・・タップ　　　Ｗ・・工作物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）同期送りタップによる自動ねじ切り方法において
   、タッピング中に少なくとも１個所の指定位置で前記タ
   ップが僅かに逆転することを特徴とする深穴自動ねじ切
   り方法。
2. （２）同期送りタップによる自動ねじ切り方法において
   、タッピング中に少なくとも１個所の指定位置で前記タ
   ップが工作物より完全に抜けるまで逆転することを特徴
   とする深穴自動ねじ切り方法。