JPH05177514A

JPH05177514A - 機械加工法および機械加工装置

Info

Publication number: JPH05177514A
Application number: JP34715591A
Authority: JP
Inventors: Takashi Moriuchi; 隆森内
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-20

Abstract

(57)【要約】【目的】ワークと加工用工具との間の位置関係の制御
が簡単に行え、しかも、芯出し作業を省略することが出
来る機械加工法を提供する。【構成】ワーク１と加工用工具２との間の位置関係を
制御しつつ前記加工用工具でワークに対し機械的な加工
を施す機械加工法において、前記加工用工具にワークの
特定部位１ａを検出するセンサ３を設けておいて、この
センサからの出力信号を前記位置関係の制御に繰り込む
ようにすることを特徴とする機械加工法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークに対し面取り
加工を施すのに好適な機械加工法および機械加工装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】機械的な加工の一つである面取り加工
は、例えば、加工用工具が回転しつつワークの端縁（あ
る平面とその面に対して角度をもつ面の交わる角部）を
削りとる加工であり、加工用工具をワーク（被加工物）
の加工端縁に接触させつつ移動させる（ワークの加工輪
郭形状に沿って案内する）ようにする。

【０００３】普通、ＮＣ工作機に加工用工具を取り付け
て加工を行うのであるが、ＮＣ工作機を稼働させるため
には、ワークでの加工輪郭形状に応じた加工プログラム
を予め作成する必要がある。この加工プログラムは加工
輪郭形状が変わる毎に作成しなければならず手間がかか
る。

【０００４】また、ワークをＮＣ工作機に取り付けると
きには位置決め作業（芯出し作業）が必要である。この
芯出し作業は各ワーク毎に行う必要があり、かなり手間
のかかる作業である。

【０００５】それに、鋳鉄製などワークの表面が素材の
まま（黒皮状態）のときは、肉付きが一定せず、図面寸
法だけに頼って加工プログラムを作成すると面取り寸法
が安定しないという不都合を招くため、この場合には、
まずタッチセンサー等でワーク毎に加工輪郭形状を測定
し、その測定結果に基づいて加工プログラムをワーク毎
に予め組み変えなければならず、大変な手間がかかって
しまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、ワークと加工用工具との間の位置関係の制御が
簡単に行え、しかも、芯出し作業を省略することが出来
る機械加工法および機械加工装置を提供することを第１
の課題とし、予めワークの加工輪郭形状に応じた加工プ
ログラムの作成、芯出し作業、加工輪郭形状の測定を必
要とせずに面取り加工が施せる機械加工法および機械加
工装置を提供することを第２の課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記第１の課題を解決す
るため、請求項１記載の発明にかかる機械加工法では、
ワークと加工用工具との間の位置関係を制御しつつ前記
加工用工具でワークに対し機械的な加工を施すにあた
り、前記加工用工具にワークの特定部位を検出するセン
サを設けておいて、このセンサからの出力信号を前記位
置関係の制御に繰り込むようにしており、請求項３記載
の発明にかかる機械加工装置では、ワークに機械的な加
工を施すための加工用工具と、前記ワークと加工用工具
との間の位置関係を制御する制御手段とを備え、この制
御手段により前記位置関係を制御しつつ前記加工用工具
でワークに対し機械的な加工を施すようになっている装
置において、前記加工用工具にはワークの特定部位を検
出するセンサが設けられていて、前記制御手段にはセン
サからの出力信号が入力されており、前記センサからの
出力信号が前記位置関係の制御に繰り込まれる構成を採
っている。

【０００８】そして、前記第２の課題を解決するため、
請求項２記載の発明にかかる機械加工法では、前記請求
項１に加えて、加工用工具が回転しつつワークの端縁を
削りとる面取り加工であって、センサが加工用工具の回
転中心からずれていて、その回転によってセンサが所定
の軌跡を描きながら、ワークの端縁の位置を特定部位と
して検出し、この検出されたワークの端縁の位置に基づ
いて加工用工具を案内するように制御するものである。

【０００９】また、請求項４記載の発明にかかる機械加
工装置では、前記請求項３に加えて、センサが加工用工
具の回転中心からずれていて、その回転によってセンサ
が所定の軌跡を描きながら、ワークの端縁の位置を特定
部位として検出するようになっていて、この検出された
ワークの端縁の位置に基づいて加工用工具が案内される
ようになっており、前記ワークに対し面取り加工が施せ
る構成を採っている。

【００１０】

【作用】この発明の場合、加工用工具に設けられたセン
サでワークの特定部位を検出し、その結果を加工用工具
とワークの位置関係の制御に繰り込むようにしており、
予めプログラムの作成やワークの芯出しを行わずとも、
加工用工具とワークの位置関係の必要な制御が可能にな
って所望の機械的な加工が実現できる。つまり、この発
明の機械加工法や機械加工装置によれば、加工用工具自
体に「目」が付いた形になり、加工用工具をワークの被
加工部位に対して適切に自動案内することができるよう
になったため、予めプログラムの作成やワークの芯出の
必要がなくなったのである。

【００１１】センサを使って工具をワークの被加工部位
に対して自動的案内させる場合、センサを加工用工具の
動きに追随させて動かす必要があり、普通は複雑な構成
になるのであるが、この発明の場合、センサが加工用工
具に設けられていて自動的に加工用工具の動きに追随し
て移動してくれるため、必要な構成が複雑にならずにす
み、実施が容易である。

【００１２】機械的な加工が加工用工具が回転しつつワ
ークの端縁を削りとる面取り加工である場合は、センサ
で被加工部位であるワークの端縁を検出し、そこへ加工
用工具を案内することになる。加工する端縁を実際に測
定する形となり、鋳鉄製のような肉付きが一定しないワ
ークであっても、面取り寸法が一定しており、予め加工
輪郭形状を測定する必要がなくなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１４】まず、機械的な加工が面取り加工である場
合について説明する。

【００１５】機械加工装置では、図１にみるように、ワ
ーク１に対し面取り加工を行うための加工用工具２と、
ワーク１と工具２との間の位置関係を制御する制御手段
（図示省略）とを備え、この制御手段により、ワーク１
の被加工部位である端縁１ａに加工用工具２を案内し接
触させるようになっている。加工用工具２にはワーク１
の特定部位を検出するセンサ（近接スイッチなど）３が
設けられている。加工用工具２は中心軸２ａまわりに回
転しつつワーク１の端縁（水平面１１と垂直面１２の交
わる角）１ａに接触し切削してゆく。

【００１６】工具２としては、図３〜図４にみるような
面取り工具２０１，２０２が例示される。一方、制御手
段としては、通常のＮＣ工作機に装備されているような
ワーク１と工具２との間のＸ軸、Ｙ軸，Ｚ軸等の移動制
御機構が挙げられる。なお、この明細書において、発明
の理解を容易とする都合上、ワーク１に対し工具２を移
動させるものとして説明することが多いが、ワーク１を
工具２に対して移動させるようにしてもよい。また、両
者が相対的に移動してもよい。

【００１７】工具２の先端は円錐形であって、円錐の頂
点２１を工具（主軸）の中心軸２ａが通っている。セン
サ３は円錐の頂点２１より少しずれた斜面部分に設けら
れており、工具（主軸）の中心軸２ａから距離Ｌ０だけ
離れたところに位置している。加工用工具２はセンサ３
のある位置より先の部分でワーク１と接触するように制
御される。

【００１８】そのため、工具２の回転に伴い、センサ３
は、図２にみるように、ワーク１のすぐ上方でループを
描き、その移動軌跡３０は上方からみて、ワーク１の端
縁１ａを横切ることになる。そこで、センサ３が端縁１
ａを横切った時のセンサ３に起こる出力変化を利用する
と、端縁１ａのセンサ３が横切った位置（特定部位）の
検出ができる。

【００１９】後ほど詳しく説明するが、センサ３の出力
信号は制御手段の座標値検出部３１に入力されていて、
センサ３が横切った端縁１ａの位置の座標値が算出され
記憶される。制御手段では記憶された座標値をワーク１
と加工用工具２の位置関係の制御ルーチンに繰り込ま
れ、その結果、加工用工具２をセンサ３で記憶した座標
値に相当する位置に案内する。

【００２０】つまり、センサ３が端縁１ａを最初に横切
った位置ａの座標値が算出記憶され、その座標値に対応
する位置ａに加工用工具２が案内されてゆく。加工用工
具２が位置ａへ移動するのに伴いセンサ３は新たな端縁
１ａにおける位置ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ・・・を次々と横
切り、各位置の座標値が次々と算出・記憶される一方、
加工用工具２は新たに記憶された座標値に対応する位置
ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ・・・に順に案内されていき、その
結果、端縁１ａの面取り加工が進行することとなる。

【００２１】なお、センサ３がワーク１の端縁１ａを横
切るたび毎に座標値を算出・記憶してもよいが、何回か
横切る間に一回だけ座標値を算出・記憶するようにして
もよい。

【００２２】上記の機械加工装置の場合、センサ３の出
力信号を加工用工具２の外へ取り出すための構成は以下
のようになっている。センサ３の出力信号は電気ケーブ
ル３１でスリップリング３２に送られる。このスリップ
リング３２には加工用工具２の外で固定されているブラ
シ３３が加工用工具の回転中も接触しており、その結
果、センサ３の出力信号はブラシ３３を介して加工用工
具２の外に取り出される。

【００２３】このように、上記機械加工装置では、面取
り加工プログラムが無くとも、センサが加工中に加工す
る端縁を検出し、そこに加工用工具を案内していくた
め、加工プログラムを予め作成せずに面取り加工が行え
る。このように、センサが加工する端縁を実際に検出し
てくれる場合、ワークの芯出しの必要もない。

【００２４】この他、上に例示の場合に限らず、例え
ば、図５に示すように、センサ３として、ワーク１の垂
直面（特定部位）１２を検出するセンサを用い、このセ
ンサ３を工具の中心軸２ａが通る先端２１に設け、セン
サ３の移動軌跡が上方からみて、ワーク１の端縁１ａを
横切らないようにしておく一方、制御手段でその出力信
号からセンサ３と垂直面１２の間の距離Ｌ１を算出し、
これが常に一定となるようにワーク１と加工用工具２の
位置を制御するようにしても、やはり、予め加工プログ
ラムの作成や芯出し作業を要せずにワーク１に対する面
取り加工が行える。

【００２５】続いて、機械的な加工が面取り加工以外の
場合について説明する。

【００２６】図６にみるように、下穴１５に加工用工具
であるタップ２５でネジ加工を施す場合、タップ２５の
先端にセンサ３として、下穴の底（特定部位）１５ａを
検出するセンサを設け、制御手段でその出力信号からセ
ンサ３と下穴の底１５ａの間の距離Ｌ２を求め、距離Ｌ
２が所定の値になったらタップ２５を逆に回転させるよ
うにする。

【００２７】つまり、ワーク１における下穴の底１５ａ
と下穴１５に進入するタップ２５との間の距離（位置関
係）の制御ルーチンに、センサ３の出力信号を繰り込
み、タップ２５が所定の位置まで進入したらタップ２５
を反対に抜くようにするのである。

【００２８】また、ワーク１に対し所定の図形とおりの
切り抜き加工を施す場合、図７にみるように所定の図形
を描いたシート１６をワーク１の表面に張り付けるか、
所定の図形をワーク１の表面に直に描くかする一方、図
１０にみるように、加工用工具であるエンドミル２６に
光センサ３６を設けておき、図形のある個所と無い個所
の反射率の違い（明暗の違い）を利用して、エンドミル
２６で加工する図形線（特定部位）を加工しつつ検出
し、エンドミル２６を検出した図形線に沿って移動させ
てゆく。そうすると、図８にみるように、所定の図形と
おりの切り抜き１７が出来上がる。

【００２９】ワーク１に対し所定の図形とおりの彫り込
み加工を施す場合、やはり、図７にみるように所定の図
形を描いたシート１６をワーク１の表面に張り付ける
か、所定の図形をワーク１の表面に直に描くかする一
方、図１１にみるように、加工用工具であるボールエン
ドミル２７に光センサ３６を設けておき、図形のある個
所と無い個所の反射率の違い（明暗の違い）を利用し
て、ボールエンドミル２７で加工する図形線（特定部
位）を加工しつつ検出し、ボールエンドミル２７を検出
した図形線に沿って移動させてゆく。そうすると、図９
にみるように、所定の図形とおりの彫り込み１８が出来
上がる。

【００３０】図形が一筆書きされておれば完全に連続加
工される。一筆書きでない場合も始点と終点が複数ある
だけでなんら問題ない。

【００３１】以下、請求項３，４記載の発明の一例にか
かる機械加工装置で請求項１，２記載の発明の一例にか
かる機械加工法によりワークに面取り加工を施す場合に
ついてさらに、具体的に説明する。図１６は実施例にか
かる機械加工装置の全体構成をあらわす。勿論、この発
明は下記の実施例に限らないことは言うまでもない。

【００３２】実施例においては、図１２および１３に示
すように、ワーク１は円柱形であり、円柱上面の端縁１
ａの面取り加工を行う。

【００３３】実施例の機械加工装置では、図１２および
図１３にみるように、ワーク１に対し面取り加工を行う
ための加工用工具２と、ワーク１と工具２との間の位置
関係を制御する制御手段８とを備え、この制御手段８に
より、ワーク１の被加工部位である端縁１ａに加工用工
具２を案内し接触させるようになっている。加工用工具
２にはワーク１の端縁１ａを検出するセンサ（近接スイ
ッチなど）３が設けられている。加工用工具２は中心軸
２ａまわりに高速で回転しつつワーク１の端縁〔水平面
（上面）１１と垂直面（周面）１２の交わる角〕１ａに
接触し切削してゆく。

【００３４】工具２としては、やはり、図３〜図４にみ
るような面取り工具２０１，２０２が例示される。一
方、制御手段８は、マシニングセンターなどにある通常
のＮＣ工作機に装備されているようなワーク１と工具２
との間のＸ軸、Ｙ軸，Ｚ軸等の移動制御機構を有するも
のである。

【００３５】加工用工具２の先端は円錐形であって、円
錐の頂点２１を工具の中心軸２ａが通っている。センサ
３は円錐の頂点２１より少しずれた斜面部分に設けられ
ており、工具の中心軸２ａから距離Ｌ０だけ離れたとこ
ろに位置している。加工用工具２はセンサ３のある位置
より先の部分でワーク１の端縁１ａと接触するように制
御される。

【００３６】その結果、センサ３は、回転中、工具２の
中心軸に対してほぼ円運動を行い、図１４にみるよう
に、その移動軌跡３０がワークの端縁１ａを横切る（勿
論、当初、センサ３がワークの端縁１ａの或る位置ａを
横切れるようにワーク１と工具２を近接させておく）。

【００３７】加工用工具２の回転に伴いセンサ３は円を
描き、図１２〜１４にみるように、センサ３の移動軌跡
３０は先ずワーク１の端縁１ａの位置ａを横切る。セン
サ３が端縁１ａを横切った時にセンサ３に起こる出力変
化を利用して、端縁１ａのセンサ３が横切った位置ａを
正確に検出することが出来る。センサ３の出力信号が制
御手段８に入力されていて、センサ３が横切った端縁１
ａの位置の座標値が算出され記憶されるのである（詳し
くは後述）。

【００３８】制御手段８では記憶された座標値をワーク
１と加工用工具２の位置関係の制御ルーチンに繰り込ま
れるようになっている。そして、記憶された座標値に対
応する位置ａに向かって加工用工具２を補間させる。位
置ａへの移動の途中でもセンサ３は端縁１ａにおける位
置ａより先の位置ｂ，ｃ・・・を横切り、その際、位置
ｂ，ｃ・・・の座標値を検出・記憶してゆくと同時に位
置ａに達したあとは新たに記憶した位置ｂ，ｃ・・・へ
加工用工具２を順に補間させてゆく。加工用工具２は位
置ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ・・・と移動してゆき、ワー
ク１の端縁１ａに対する面取り加工が進行してゆく。

【００３９】なお、センサ３が端縁１ａを横切るたびに
座標値を算出するのではなく、何回か横切る間に一回だ
け座標値を算出するようにしてもよい。位置ａの座標値
の記憶は補間が終了し必要なくなった時点で消去するよ
うにすれば、座標値の記憶に必要な記憶容量を少なくす
ることが出来る。

【００４０】次に、ワーク１の端縁１ａにおける位置
ａ，ｂ・・・の座標値の算出に関して具体的に説明す
る。

【００４１】算出にあたっては、加工用工具２の中心軸
２ａの座標値を使う。この座標値は利用するＮＣ工作機
のシステム変数により得られる。また、工具の中心軸２
ａとセンサ３の距離ＬＯは予めＮＣ装置に入力してお
く。

【００４２】今、図１５にみるように、センサ３が位置
ａを横切った場合、制御手段８の角度検出手段１０１に
おいて位置ａの座標値が次の式（１），（２）に従って
算出される。

【００４３】Ｘ軸座標値＝中心軸２ａのＸ軸座標値−距離Ｌ０×ＣＯＳθ・・・（１）Ｙ軸座標値＝中心軸２ａのＹ軸座標値＋距離Ｌ０×ＳＩＮθ・・・（２）角度θは、予め定めた基準線ＢＬと中心軸２ａと位置ａ
を結んだ線とのなす角度である。この角度θは以下のよ
うにして逐次測定されている。

【００４４】図１６にみるように、主軸（工具回転軸）
２５に主軸一周３６０°の絶対値出力タイプのパルス発
生器ＰＧを取り付けておき、パルス発生器ＰＧの取り付
け位置とセンサ３の取り付け位置の位置関係は予め決定
しておく必要があり、説明上、パルス発生器ＰＧの０°
出力位置を−Ｘ軸とした。これにより、上の式（１），
（２）となった。基準線ＢＬの取り方を変えると、それ
に応じて式（１），（２）の加減算の符号を変える必要
がある。

【００４５】角度検出手段１０１で検出された角度θは
座標値算出手段１０２に送られる。座標値算出手段１０
２は式（１），（２）に従って座標値を算出する。

【００４６】以上の座標値算出の手順をフローチャート
で示せば図１７の通りである。

【００４７】続いて、全体の動作を図１８および図１９
に示すフーローチャートを参照しつつ説明する。

【００４８】必要な準備を行った後加工を開始すると、
まず、主軸の回転（１５０）に伴いセンサ３はワーク１
の端縁１ａの位置ａを横切ると、前述したように、その
位置ａに対応する角度の検出（１５１）に続いて座標値
を算出し（１５２）保持する。そして、保持した座標値
に対応する位置ａに向かって加工用工具２を移動させる
（１５３）。

【００４９】加工用工具２が位置ａに向かう途中で位置
ｂを横切った時に、その位置に対応する角度の検出（１
５４）に続いて座標値を算出し（１５５）、算出された
座標値を記憶する（１５６）。ここで、説明の都合上、
記憶格納場所が２５個あるものとし、それらにアドレス
１〜アドレス２５と番号を付ける。アドレス１に位置ｂ
の座標値を記憶する（１５６）一方、アドレス２を記憶
準備態勢にする（１５７）。

【００５０】記憶容量をチェックして（１５８）して再
び加工用工具２は位置ａに向かって移動する（１５
３）。加工用工具２が位置ａに向かう途中で今度は位置
ｃを横切った時に、その位置が対応する角度の検出（１
５４）に続いて座標値を算出し（１５５）、算出された
座標値をアドレス２に記憶する（１５６）一方、アドレ
ス３を記憶準備態勢にする（１５７）。このように、位
置ａに到達するまでは（１５９）、工具移動（１５３）
−角度検出（１５４）−座標値算出（１５５）−座標値
記憶（１５６）−アドレス行進（１５７）−記憶容量チ
ェック（１５８）を繰り返しながら加工用工具２を位置
ａに案内する。

【００５１】到達までに１０点の位置の座標値が算出・
記憶された場合、アドレス１〜１０には各座標値が記憶
保持されることになる。そして、アドレス１１は準備態
勢にある。主軸の回転や送りなどに異常があれば記憶容
量を越えた状態となってアラームとなる（１６０）。

【００５２】位置ａに到達した後は、アドレス１に記憶
された座標値に相当する位置ｂに向かい移動する（１６
１）。移動の途中で加工最終座標点に達しているかどう
かチェックする（１６２）。勿論、加工最終座標点は予
め設定しておく。ワークの最大寸法値を設定する。加工
最終座標点を最初の座標値に設定しておけば、加工輪郭
を一周するという加工になる。

【００５３】位置ａに到達するまでは、上と同様（１６
３〜１６７）、センサ３が横切る位置の座標値の算出・
記憶などがなされる。ここで最初に得られた座標値は使
用ずみのアドレスの次のアドレスから使う。アドレス１
０までが使用済であればアドレス１１から使うのであ
る。アドレス更新（１６６）のあと記憶容量のチェック
を行い（１６７）、再び、位置ｂに向かって移動する。

【００５４】センサ３が横切る位置の座標値の算出・記
憶などを同様に行いつつ、加工用工具２が位置ｂに到達
すると、続いてアドレス２に記憶された座標値に対応す
る位置ｃに向かって移動し、位置ｂの場合と同様のこと
が繰り返される。

【００５５】このようにして、加工用工具２は、位置ｂ
−位置ｃ−位置ｄ−・・・・位置ｇ・・・と順次移動
し、その途中で角度検出〜座標値記憶〜記憶容量チェッ
クを繰り返し行う。その時、記憶するアドレスは使用済
のアドレスの次のものを使うようにする。

【００５６】アドレスが２５を超すと（書き込み用）ア
ドレスｎを１に戻す（１６８）。この時、加工用工具２
はアドレス１に記憶された座標値に対応する位置ａを過
ぎているためアドレス１のデータは不要となっている。
加工用工具２の移動順序も当然、記憶順序に従い（読み
出し用）アドレスＮもアドレス１に行くようにする（１
６９）。

【００５７】予め設定した加工最終座標点に達するまで
上の動作が繰り返される。加工最終座標点に達すると主
軸が停止し加工完了となる（１７０）。

【００５８】なお、制御手段８においては、実際には、
座標値算出手段１０２で算出したあとは、図１６にみる
ように、ソフト制御手段１０３および座標値記憶手段１
０４の間で処理がなされるとともに位置制御手段１０５
を介してサーボ駆動手段１０６を制御しＸ，Ｙ軸駆動モ
ータ１２１，１２２を駆動してテーブル１２０を移動さ
せ必要な動きを行わせる。それと、上の説明では、工具
の中心軸で加工するための座標点としたが、実際は面取
り量は主軸制御手段１０７と主軸駆動１０８によるＺ軸
を制御で行うとともに位置制御手段１０５に内蔵されて
いる工具径補正部を作動させるようにする。

【００５９】以下、工具径補正部について図２０を参照
しながら具体的に説明する。（１）加工用工具の中心軸２ａは、図２０にみるように
最初は位置Ａにある。（２）この状態で位置ａの座標値だけが判明する。（３）加工用工具２は位置ａに向かって移動し始める。（４）このとき工具径補正は未だかけない。というのは
次の位置ｂの座標値が判明しないと工具径補正が正しく
かけられないからである。ここで工具径補正を無理にか
けると、図２１にみるように直角に補正がかかり切り込
み過ぎ（斜め格子部分）１９が発生してしまう。（５）加工用工具２が端縁１ａの位置ａに向かう途中の
位置Ｂで端縁１ａの位置ｂの座標値が判明する。（６）位置ｂの座標値が判明してからは工具径補正Ｗを
かける。（７）加工用工具２（の中心軸）は位置ｂの検出の後は
位置ａに向かわず位置Ｅに向かう。ここで線分ａｂと線
分ＥＧは平行であり、両線分の間隔は工具径補正値（Ｌ
Ｏより小さい半径値として設定する値）である。線分ａ
ｂと工具径補正値を隔てて引いた平行線に対する位置ａ
よりの垂直線の交点が位置Ｅである。（８）加工用工具２が位置Ｅに達する途中では位置Ｃで
位置ｃの座標値が判明し、位置Ｄでは位置ｄの座標値が
判明する。実際には、この２点より多くの点の位置の座
標値を判明させつつ位置Ｅに到達する。（９）位置Ｅに到達したあと加工用工具２は、位置Ｇ，
Ｈ，Ｉ・・・と順次移動してゆく。線分ａｂと線分Ｅ
Ｇ、線分ｂｃと線分ＧＨ、線分ｃｄと線分ＨＩは平行で
あり、線分の間隔は工具径補正値（ＬＯより小さい半径
値として設定する値）である。各々平行に引いた線の交
点が位置Ｇ，Ｈ，Ｉなのである。（１０) 加工用工具２は、位置Ａ，Ｅ，Ｇ，Ｈ，Ｉと順
次移動し、その途中、位置ｂ，ｃ，ｄ，ｅの座標値が判
明する。その時の加工用工具２の中心軸は、位置Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｆである。これ以降も同様に多くの位置を検出
し座標値を判明させてゆく。位置Ｂ以降は、加工用工具
２の２点以上の案内用位置が判明しているため、工具径
補正がかけられるのである。

【００６０】工具径補正を利用しないときの説明では、
加工用工具２（の中心軸）が加工輪郭である端縁１ａの
上を移動するとしたが、工具径補正を利用すると、加工
用工具２（の中心軸）が加工用工具輪郭である端縁１ａ
の側方の位置Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ・・・上を移動するのであ
る。

【００６１】次に、加工の終了の場合について、より具
体的に説明する。

【００６２】予め終了するところの位置の座標を設定し
ておかないと、加工が終了しない。

【００６３】（ａ）加工の終わりが加工の始点でない場
合は、例えば、以下のようにする。

【００６４】図２２にみるように、加工輪郭である端縁
１ａの位置ａから位置ｔまでを加工する場合、すなわち
位置ｔで加工を終わらせるときは、検出された位置のＹ
軸座標値が位置ｔのＹ軸座標値を超えたとき、検出をス
トップし記憶してある残りの座標値に対応する位置ｓま
で移動（加工）するようにする。

【００６５】ここでいう位置ｔのＹ軸座標値、つまりワ
ーク最大値は予め設定しておく。設定しておくところは
図１６のソフト処理制御手段１０３である。図２２では
検出された位置のＹ軸座標値が位置ｔのＹ軸座標値を超
えたときに検出をストップさせているが、ワークによっ
てはＸ軸座標値で判断してもよい。

【００６６】（ｂ）加工の終わりが加工の始点である場
合（一周輪郭加工の場合）は、例えば、以下のようにす
る。

【００６７】図２３にみるように、検出された位置のＹ
軸座標値（加工態様によってはＸ軸座標位置）が検出始
点である位置ａのＹ軸座標値（またはＸ軸座標位置）を
超えたとき（＋方向または−方向、図２３では位置ａが
上方にあるから＋方向）に以降の検出をストップする。
検出された位置のＹ軸座標値が検出始点である位置ａの
Ｙ軸座標値に対して−方向の条件（図２３では下の方が
−方向）だけで検出を行い、＋方向になったら検出をス
トップする。その後は、記憶済の座標値は無視して始点
である位置ａに向かって加工し位置ａに達したら加工を
止める。もし、無視しないと、図２３にみるように、位
置ａを超えたあと面取りの済んだ端縁を再び加工し削り
過ぎるという事態を招いてしまう。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、加工用工具に設けられたセンサでワーク
の特定部位を検出し、その結果が加工用工具とワークの
位置関係の制御に繰り込まれていて、加工用工具をワー
クの被加工部位に対して適切に自動案内させることが出
来るため、予めプログラムの作成やワークの芯出を必要
とせず、簡単に必要な加工が施せるだけでなく、センサ
が加工用工具に設けられていて自動的に加工用工具の動
きに追随して移動してくれるため、必要な構成が複雑に
ならずにすみ実施も容易である。

【００６９】機械的な加工が加工用工具が回転しつつワ
ークの端縁を削りとる面取り加工である場合も、加工す
る端縁を実際に検出する形となるため、鋳鉄製のような
肉付きが一定しないワークであっても、面取り寸法は一
定しており、予め加工輪郭形状を測定する必要もなくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の面取り加工時の加工用工具まわりの
構成を示す側面図である。

【図２】この発明の面取り加工時のセンサの移動軌跡を
あらわす平面図である。

【図３】面取り加工用工具の１例をあらわす斜視図であ
る。

【図４】面取り加工用工具の１例をあらわす斜視図であ
る。

【図５】この発明の他の面取り加工時の加工用工具まわ
りの構成を示す側面図である。

【図６】この発明のタップ加工時の加工用工具まわりの
様子をあらわす断面図である。

【図７】この発明の切り抜き加工に用いるワークと切り
抜き図形をあらわす斜視図である。

【図８】この発明の切り抜き加工で得られた切り抜きを
あらわす斜視図である。

【図９】この発明の彫り込み加工で得られた彫り込みを
あらわす斜視図である。

【図１０】この発明の切り抜き加工で使う加工用工具を
あらわす側面図である。

【図１１】この発明の彫り込み加工で使う加工用工具を
あらわす側面図である。

【図１２】実施例の面取り加工時の加工用工具まわりの
構成を示す側面図である。

【図１３】実施例の面取り加工時の加工用工具まわりの
構成を示す平面図である。

【図１４】実施例の面取り加工時のセンサの移動軌跡を
あらわす平面図である。

【図１５】実施例の面取り加工におけるワークの端縁の
位置の検出を説明するための平面図である。

【図１６】実施例の面取り加工が行える機械加工装置の
構成をあらわすブロック図である。

【図１７】実施例における座標値算出の流れを示すフロ
ーチャートである。

【図１８】実施例の機械加工装置の動作の全体の流れの
前半部分をあらわすフローチャートである。

【図１９】実施例の機械加工装置の動作の全体の流れの
後半部分をあらわすフローチャートである。

【図２０】実施例の機械加工装置における工具径補正の
説明のための平面図である。

【図２１】実施例の機械加工装置における工具径補正の
説明のための平面図である。

【図２２】実施例の機械加工装置の終了時の動作を説明
するための平面図である。

【図２３】実施例の機械加工装置の他の終了時の動作を
説明するための平面図である。

【符号の説明】

１ワーク１ａワークの端縁（特定部位）２加工用工具３センサ８制御手段３０移動軌跡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークと加工用工具との間の位置関係を
制御しつつ前記加工用工具でワークに対し機械的な加工
を施す機械加工法において、前記加工用工具にワークの
特定部位を検出するセンサを設けておいて、このセンサ
からの出力信号を前記位置関係の制御に繰り込むように
することを特徴とする機械加工法。
【請求項２】加工用工具が回転しつつワークの端縁を
削りとる面取り加工であって、センサが加工用工具の回
転中心からずれていて、その回転によってセンサが所定
の軌跡を描きながら、ワークの端縁の位置を特定部位と
して検出し、この検出されたワークの端縁の位置に基づ
いて加工用工具を案内するように制御する請求項１記載
の機械加工法。
【請求項３】ワークに機械的な加工を施すための加工
用工具と、前記ワークと加工用工具との間の位置関係を
制御する制御手段とを備え、この制御手段により前記位
置関係を制御しつつ前記加工用工具でワークに対し機械
的な加工を施すようになっている機械加工装置におい
て、前記加工用工具にはワークの特定部位を検出するセ
ンサが設けられていて、前記制御手段にはセンサからの
出力信号が入力されており、前記センサからの出力信号
が前記位置関係の制御に繰り込まれるようになっている
ことを特徴とする機械加工装置。
【請求項４】センサが加工用工具の回転中心からずれ
ていて、その回転によってセンサが所定の軌跡を描きな
がら、ワークの端縁の位置を特定部位として検出するよ
うになっていて、この検出されたワークの端縁の位置に
基づいて加工用工具が案内されるようになっており、前
記ワークに対し面取り加工が施せる請求項３記載の機械
加工装置。