JPH04331041A - 工作機械における刃先位置補正装置 - Google Patents
工作機械における刃先位置補正装置Info
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- JPH04331041A JPH04331041A JP12477791A JP12477791A JPH04331041A JP H04331041 A JPH04331041 A JP H04331041A JP 12477791 A JP12477791 A JP 12477791A JP 12477791 A JP12477791 A JP 12477791A JP H04331041 A JPH04331041 A JP H04331041A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- SYTBZMRGLBWNTM-SNVBAGLBSA-N (R)-flurbiprofen Chemical compound FC1=CC([C@H](C(O)=O)C)=CC=C1C1=CC=CC=C1 SYTBZMRGLBWNTM-SNVBAGLBSA-N 0.000 abstract 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
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- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、旋盤等の工作機械に
おいて切削工具の刃先形状誤差及び芯高誤差を自動的に
補正する刃先位置補正装置に関するものである。
おいて切削工具の刃先形状誤差及び芯高誤差を自動的に
補正する刃先位置補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、図３に示すように、旋盤でワー
クＷにＲ形状または曲線形状を加工する場合、切削工具
１の軌跡はＸ軸とＺ軸との合成運動となる。このとき、
ワークＷの形状精度を決定する要因は多々あるが、その
中でも切削工具１の刃先形状と芯高が特に重要である。
クＷにＲ形状または曲線形状を加工する場合、切削工具
１の軌跡はＸ軸とＺ軸との合成運動となる。このとき、
ワークＷの形状精度を決定する要因は多々あるが、その
中でも切削工具１の刃先形状と芯高が特に重要である。
【０００３】例えば、図４に示すように、切削工具１が
ワークＷのＲ形状に沿ってＡ点からＢ点まで移動した場
合、切削工具１の刃先がワークＷと接触した部位はＡ´
点からＢ´点へ連続的に移動する。図５に示すように、
仮に、実際の刃先γ´が理想の刃先γより小さい場合、
ワークＷにはΔＲの加工形状誤差が発生し、逆に、刃先
γ´が刃先γより大きい場合も同様の誤差が生じる。ま
た、図６に示すように、切削工具１にΔＨの芯高誤差が
ある場合にも、ワークＷにΔＲの加工形状誤差が発生す
る。
ワークＷのＲ形状に沿ってＡ点からＢ点まで移動した場
合、切削工具１の刃先がワークＷと接触した部位はＡ´
点からＢ´点へ連続的に移動する。図５に示すように、
仮に、実際の刃先γ´が理想の刃先γより小さい場合、
ワークＷにはΔＲの加工形状誤差が発生し、逆に、刃先
γ´が刃先γより大きい場合も同様の誤差が生じる。ま
た、図６に示すように、切削工具１にΔＨの芯高誤差が
ある場合にも、ワークＷにΔＲの加工形状誤差が発生す
る。
【０００４】こうした誤差対策として、従来、刃先形状
誤差については、刃先を高精密研磨した高価な切削工具
を使用したり、加工前に刃先形状を測定して補正値をそ
の都度変更したりしていた。また、芯高誤差についても
、実際にワークの端面を切削し、誤差を測定した上で敷
板の厚みを現場合わせしていた。しかしながら、いずれ
の場合も、補正作業が非常に面倒で時間がかかり、加工
能率が低下するという問題点があった。
誤差については、刃先を高精密研磨した高価な切削工具
を使用したり、加工前に刃先形状を測定して補正値をそ
の都度変更したりしていた。また、芯高誤差についても
、実際にワークの端面を切削し、誤差を測定した上で敷
板の厚みを現場合わせしていた。しかしながら、いずれ
の場合も、補正作業が非常に面倒で時間がかかり、加工
能率が低下するという問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明の課
題は、切削工具の刃先形状誤差及び芯高誤差を自動的に
補正でき、もって、ワークのＲ形状または曲線形状を高
精度に加工できる刃先位置補正装置を提供することにあ
る。
題は、切削工具の刃先形状誤差及び芯高誤差を自動的に
補正でき、もって、ワークのＲ形状または曲線形状を高
精度に加工できる刃先位置補正装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の刃先位置補正装置は、刃物台を複数軸
のモータにより駆動し、刃物台に取付けた切削工具によ
りワークを切削する工作機械において、切削工具の刃先
形状を検出する第１光学検出手段と、切削工具の芯高を
検出する第２光学検出手段と、これらの第１及び第２光
学検出手段の検出信号に基き切削工具の刃先形状及び芯
高の補正量を演算する演算手段と、その演算手段の演算
結果に従い前記モータを制御する制御手段とから構成さ
れる。
めに、この発明の刃先位置補正装置は、刃物台を複数軸
のモータにより駆動し、刃物台に取付けた切削工具によ
りワークを切削する工作機械において、切削工具の刃先
形状を検出する第１光学検出手段と、切削工具の芯高を
検出する第２光学検出手段と、これらの第１及び第２光
学検出手段の検出信号に基き切削工具の刃先形状及び芯
高の補正量を演算する演算手段と、その演算手段の演算
結果に従い前記モータを制御する制御手段とから構成さ
れる。
【０００７】
【作用】この発明の刃先位置補正装置によれば、演算手
段が第１及び第２光学検出手段の検出信号に基いて切削
工具の刃先形状及び芯高の補正量を演算し、制御手段が
演算手段の演算結果に従って刃物台駆動用のモータを制
御するので、刃先形状誤差及び芯高誤差が自動的に補正
され、刃先の高精密研磨、並びに、芯高の微調整が不要
となって、準備時間が大幅に短縮される。それ故、ワー
クのＲ形状または曲線形状が安価な工具コストで能率よ
くかつ高精度に加工される。
段が第１及び第２光学検出手段の検出信号に基いて切削
工具の刃先形状及び芯高の補正量を演算し、制御手段が
演算手段の演算結果に従って刃物台駆動用のモータを制
御するので、刃先形状誤差及び芯高誤差が自動的に補正
され、刃先の高精密研磨、並びに、芯高の微調整が不要
となって、準備時間が大幅に短縮される。それ故、ワー
クのＲ形状または曲線形状が安価な工具コストで能率よ
くかつ高精度に加工される。
【０００８】
【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例による刃先
位置補正装置を示す旋盤の概略図、図２は図１の装置の
動作を説明するフローチャートである。
基づいて説明する。図１は本発明の一実施例による刃先
位置補正装置を示す旋盤の概略図、図２は図１の装置の
動作を説明するフローチャートである。
【０００９】図１に示すように、この実施例の旋盤にお
いては、切削工具１が刃物台２に取付けられ、その刃物
台２はＸ軸サーボモータ３によりＸ軸送りねじ４を介し
てＸ軸方向へ移動されるとともに、Ｚ軸サーボモータ５
によりＺ軸送りねじ６を介してＺ軸方向へ移動される。 刃物台２の近傍には、切削工具１の刃先形状を検出する
第１光学検出手段としてのＩＴＶカメラ（工業用テレビ
ジョンカメラ）７と、切削工具１の芯高を検出する第２
光学検出手段としてレーザー測長器８が設置されている
。
いては、切削工具１が刃物台２に取付けられ、その刃物
台２はＸ軸サーボモータ３によりＸ軸送りねじ４を介し
てＸ軸方向へ移動されるとともに、Ｚ軸サーボモータ５
によりＺ軸送りねじ６を介してＺ軸方向へ移動される。 刃物台２の近傍には、切削工具１の刃先形状を検出する
第１光学検出手段としてのＩＴＶカメラ（工業用テレビ
ジョンカメラ）７と、切削工具１の芯高を検出する第２
光学検出手段としてレーザー測長器８が設置されている
。
【００１０】旋盤のＣＮＣ装置（コンピュータ数値制御
装置）９には、画像処理装置１０を介して前記ＩＴＶカ
メラ７が接続されるとともに、計測アンプ１１を介して
前記レーザー測長器８が接続されている。ＣＮＣ装置９
にはＩＴＶカメラ７及びレーザー測長器８の検出信号に
基き切削工具１の刃先形状及び芯高の補正量を演算する
演算回路１２と、その演算回路１２の演算結果に従い前
記Ｘ軸サーボモータ３及びＺ軸サーボモータ５を制御す
る制御回路１３とが設けられている。
装置）９には、画像処理装置１０を介して前記ＩＴＶカ
メラ７が接続されるとともに、計測アンプ１１を介して
前記レーザー測長器８が接続されている。ＣＮＣ装置９
にはＩＴＶカメラ７及びレーザー測長器８の検出信号に
基き切削工具１の刃先形状及び芯高の補正量を演算する
演算回路１２と、その演算回路１２の演算結果に従い前
記Ｘ軸サーボモータ３及びＺ軸サーボモータ５を制御す
る制御回路１３とが設けられている。
【００１１】上記のように構成された刃先位置補正装置
において、切削工具１の刃先形状誤差及び芯高誤差は図
２のフローチャートに示すシーケンスに従って補正され
る。刃先形状誤差補正ルーチンにおいては、まず、ステ
ップＳ１で、ＩＴＶカメラ７により切削工具１の刃先形
状が撮影され、次いで、ステップＳ２で、画像処理装置
１０によりＩＴＶカメラ７の撮像信号が処理されて切削
工具１の刃先半径が測定され、その測定データがＣＮＣ
装置９へ転送される。ＣＮＣ装置９では、次のステップ
Ｓ３で、測定した切削工具１の工具番号に相当する設定
値がメモリから呼出され、実際の刃先半径が設定値と等
しいか否かが判別される。切削工具１に刃先形状誤差が
ある場合には、ステップＳ４に進み、演算回路１２によ
り刃先半径の補正量が演算されるとともに、ステップＳ
５で、その演算結果に基いて制御回路１３により補正後
の刃先のＸ軸及びＺ軸方向の経路が作成され、ステップ
Ｓ６で、Ｘ軸サーボモータ３及びＺ軸サーボモータ５が
駆動される。そして、刃先半径の測定値が設定値と等し
くなると、プログラムはステップＳ７以降の芯高誤差補
正ルーチンへ進む。
において、切削工具１の刃先形状誤差及び芯高誤差は図
２のフローチャートに示すシーケンスに従って補正され
る。刃先形状誤差補正ルーチンにおいては、まず、ステ
ップＳ１で、ＩＴＶカメラ７により切削工具１の刃先形
状が撮影され、次いで、ステップＳ２で、画像処理装置
１０によりＩＴＶカメラ７の撮像信号が処理されて切削
工具１の刃先半径が測定され、その測定データがＣＮＣ
装置９へ転送される。ＣＮＣ装置９では、次のステップ
Ｓ３で、測定した切削工具１の工具番号に相当する設定
値がメモリから呼出され、実際の刃先半径が設定値と等
しいか否かが判別される。切削工具１に刃先形状誤差が
ある場合には、ステップＳ４に進み、演算回路１２によ
り刃先半径の補正量が演算されるとともに、ステップＳ
５で、その演算結果に基いて制御回路１３により補正後
の刃先のＸ軸及びＺ軸方向の経路が作成され、ステップ
Ｓ６で、Ｘ軸サーボモータ３及びＺ軸サーボモータ５が
駆動される。そして、刃先半径の測定値が設定値と等し
くなると、プログラムはステップＳ７以降の芯高誤差補
正ルーチンへ進む。
【００１２】芯高誤差補正ルーチンにおいては、まず、
ステップＳ７で、レーザー測長器８により切削工具１の
刃先までの距離が芯高として検出され、その測定データ
が計測アンプ１１を介してＣＮＣ装置９へ転送される。 次いで、ＣＮＣ装置９では、ステップＳ８で、測定した
切削工具１の工具番号に相当する設定値がメモリから呼
出され、実際の芯高が設定値と等しいか否かが判別され
る。切削工具１に芯高誤差がある場合には、ステップＳ
９に進み、演算回路１２により芯高の補正量が演算され
るとともに、ステップＳ１０で、その演算結果に基いて
制御回路１３により補正後における刃先のＸ軸方向の経
路が作成され、ステップＳ１１で、Ｘ軸サーボモータ３
が駆動される。そして、芯高の測定値が設定値と等しく
なると、ステップＳ８からステップＳ１２へ進み、刃先
形状誤差及び芯高誤差がそれぞれ補正された切削工具１
によりワークＷの加工が開始される。
ステップＳ７で、レーザー測長器８により切削工具１の
刃先までの距離が芯高として検出され、その測定データ
が計測アンプ１１を介してＣＮＣ装置９へ転送される。 次いで、ＣＮＣ装置９では、ステップＳ８で、測定した
切削工具１の工具番号に相当する設定値がメモリから呼
出され、実際の芯高が設定値と等しいか否かが判別され
る。切削工具１に芯高誤差がある場合には、ステップＳ
９に進み、演算回路１２により芯高の補正量が演算され
るとともに、ステップＳ１０で、その演算結果に基いて
制御回路１３により補正後における刃先のＸ軸方向の経
路が作成され、ステップＳ１１で、Ｘ軸サーボモータ３
が駆動される。そして、芯高の測定値が設定値と等しく
なると、ステップＳ８からステップＳ１２へ進み、刃先
形状誤差及び芯高誤差がそれぞれ補正された切削工具１
によりワークＷの加工が開始される。
【００１３】したがって、この実施例の刃先位置補正装
置によれば、ＣＮＣ装置９の演算回路１２がＩＴＶカメ
ラ７及びレーザー測長器８の検出信号に基いて切削工具
１の刃先形状及び芯高の補正量を演算し、制御回路１２
がその演算結果に従ってＸ軸サーボモータ３及びＺ軸サ
ーボモータ５を制御するので、刃先形状誤差及び芯高誤
差を自動的に補正でき、従来とは異なり、刃先の高精密
研磨、並びに、芯高の微調整が不要となって、準備時間
が大幅に短縮される。それ故、ワークＷのＲ形状または
曲線形状を安価な工具コストで能率よくかつ高精度に加
工することができる。
置によれば、ＣＮＣ装置９の演算回路１２がＩＴＶカメ
ラ７及びレーザー測長器８の検出信号に基いて切削工具
１の刃先形状及び芯高の補正量を演算し、制御回路１２
がその演算結果に従ってＸ軸サーボモータ３及びＺ軸サ
ーボモータ５を制御するので、刃先形状誤差及び芯高誤
差を自動的に補正でき、従来とは異なり、刃先の高精密
研磨、並びに、芯高の微調整が不要となって、準備時間
が大幅に短縮される。それ故、ワークＷのＲ形状または
曲線形状を安価な工具コストで能率よくかつ高精度に加
工することができる。
【００１４】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば、ＩＴＶカメラ７、レーザー測長
器８にかえ赤外線ビームセンサーまたは光電管などの光
学検出手段を使用したり、研削盤、ボール盤、フライス
盤などの各種工作機械に応用したりするなど、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に
変更して具体化することも可能である。
ものではなく、例えば、ＩＴＶカメラ７、レーザー測長
器８にかえ赤外線ビームセンサーまたは光電管などの光
学検出手段を使用したり、研削盤、ボール盤、フライス
盤などの各種工作機械に応用したりするなど、本発明の
趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に
変更して具体化することも可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上に詳述したように、この発明によれ
ば、第１及び第２光学検出手段の検出信号に基いて切削
工具の刃先形状及び芯高の補正量を演算し、その演算結
果に従って刃物台駆動用のモータを制御するので、刃先
形状誤差及び芯高誤差を自動的に補正でき、ワークのＲ
形状または曲線形状を安価な工具コストで能率よくかつ
高精度に加工できるという優れた効果を奏する。
ば、第１及び第２光学検出手段の検出信号に基いて切削
工具の刃先形状及び芯高の補正量を演算し、その演算結
果に従って刃物台駆動用のモータを制御するので、刃先
形状誤差及び芯高誤差を自動的に補正でき、ワークのＲ
形状または曲線形状を安価な工具コストで能率よくかつ
高精度に加工できるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例による刃先位置補正装置を示
す旋盤の概略図である。
す旋盤の概略図である。
【図２】図１の装置の動作を説明するフローチャートで
ある。
ある。
【図３】Ｒ形状または曲線形状の加工状況を説明する旋
盤の概略図である。
盤の概略図である。
【図４】刃先の移動軌跡を示す図３の拡大図である。
【図５】刃先形状誤差に起因するワークの加工形状誤差
を説明する説明図である。
を説明する説明図である。
【図６】芯高誤差に起因するワークの加工形状誤差を説
明する説明図である。
明する説明図である。
１・・切削工具、２・・刃物台、３・・Ｘ軸サーボモー
タ、４・・Ｘ軸送りねじ、５・・Ｚ軸サーボモータ、６
・・Ｚ軸送りねじ、７・・ＩＴＶカメラ、８・・レーザ
ー測長器、９・・ＣＮＣ装置、１０・・画像処理装置、
１１・・計測アンプ、１２・・演算回路、１３・・制御
回路、Ｗ・・ワーク、γ・・刃先。
タ、４・・Ｘ軸送りねじ、５・・Ｚ軸サーボモータ、６
・・Ｚ軸送りねじ、７・・ＩＴＶカメラ、８・・レーザ
ー測長器、９・・ＣＮＣ装置、１０・・画像処理装置、
１１・・計測アンプ、１２・・演算回路、１３・・制御
回路、Ｗ・・ワーク、γ・・刃先。
Claims (1)
- 【請求項１】 刃物台を複数軸のモータにより駆動し
、刃物台に取付けた切削工具によりワークを切削する工
作機械において、前記切削工具の刃先形状を検出する第
１光学検出手段と、切削工具の芯高を検出する第２光学
検出手段と、前記第１及び第２光学検出手段の検出信号
に基き切削工具の刃先形状及び芯高の補正量を演算する
演算手段と、前記演算手段の演算結果に従い前記モータ
を制御する制御手段とを具備することを特徴とする刃先
位置補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12477791A JPH04331041A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 工作機械における刃先位置補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12477791A JPH04331041A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 工作機械における刃先位置補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04331041A true JPH04331041A (ja) | 1992-11-18 |
Family
ID=14893859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12477791A Pending JPH04331041A (ja) | 1991-04-25 | 1991-04-25 | 工作機械における刃先位置補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04331041A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013035099A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | ワーク接触点補正システムおよび旋盤 |
| CN108723888A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-02 | 西安交通大学 | 直线进给轴刀尖点相对于光栅检测点位置偏差估计方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110184A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-26 | Smt Machine Co Ab | Method of measuring objectives particularly position of end of tool in nc lathe |
| JPH0241844A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 非球面加工機 |
| JPH0241856A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 刃具形状測定機能を備えた工作機械 |
-
1991
- 1991-04-25 JP JP12477791A patent/JPH04331041A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53110184A (en) * | 1977-03-04 | 1978-09-26 | Smt Machine Co Ab | Method of measuring objectives particularly position of end of tool in nc lathe |
| JPH0241844A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 非球面加工機 |
| JPH0241856A (ja) * | 1988-07-28 | 1990-02-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 刃具形状測定機能を備えた工作機械 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013035099A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Fuji Mach Mfg Co Ltd | ワーク接触点補正システムおよび旋盤 |
| CN108723888A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-11-02 | 西安交通大学 | 直线进给轴刀尖点相对于光栅检测点位置偏差估计方法 |
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