JPH06170704A - マシニングセンタにおける工具研削方法及び工具研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具をツールホルダから取り外すことなく工
具の再研削が行なえ、加工を長時間中断することなく、
また別の加工工程を間に組み入れることなく同種の加工
を連続して行なえる新規なマシニングセンタにおける工
具研削方法及び工具研削装置を提供する。 【構成】 複数あるワークテーブル（８）のうちの少な
くとも一つに、砥石（１１２）を駆動手段（１４）によ
って回転駆動されるように取り付け、主軸（４）に取り
付けた工具（３）の摩耗が所定量以上進んだ時点で、ワ
ークテーブル（８）に取り付けた砥石をワークテーブル
ごと移動させて工具（３）に対向させる。そして、その
工具を主軸に取り付けた状態のまま研削加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマシニングセンタにおけ
る工具研削方法及びその方法を実施する場合に用いる工
具研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マシニングセンタは複数種の工具を多数
本使用してワークを加工するものであり、各工具の使用
時間が異なることや、各工具毎に使用可能時間が異なる
ことなどから、摩耗が進行した工具は、加工精度を良好
に保つため及び加工時間を長びかせない等のために、そ
の都度研削する必要がある。

【０００３】従来、マシニングセンタに取り付けてある
工具を研削するには、例えば、工具を一旦マシニングセ
ンタから取り外し、該取り外した工具を所定位置まで移
送して研削装置に取り付け、研削装置に予め取り付けて
ある砥石を回転させながら工具に近付けることにより、
工具に対し再研削を行なう方法がとられていた。なお、
研削加工が終わった工具は、研削装置から取り外し、再
び元の箇所まで運搬されてマシニングセンタに取り付け
られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の研削方
法にあっては、以下の問題点があった。 工具を、マシニングセンタや研削装置に取り付けたり
取り外したりしなければならず、それら取外取付作業の
ための時間と手間がかかる。 特に、マシリングセンタによる加工を中断して研削を
行なう場合には、その間マシニングセンタが稼働しない
こととなり、稼働率が低下する。 上記した工具研削中のマシニングセンタの運転中止を
避けるためには、同種の工具を複数個用意し、一の工具
を研削している間に他の同種工具を用いて加工を続ける
ことが考えられる。しかしながら、この場合にも研削す
べき工具をマシニングセンタから取り外したり取り付け
たりする作業は必要であり、人手と時間がかかることは
否めない。また、同種の工具を複数個取り付けなけばな
らず、その分、他種類の工具を取り付けるためのスペー
スが制限される等の不具合が生じる。 また、上記した工具研削中のマシニングセンタの運転
中止を避ける手段として、現在行なっている加工を一時
的に中断し、別の工具をツールホルダに取り付けて、別
工程をむりやり組み入れる方法も考えられる。しかしな
がら、このような加工方法は、加工工程が複雑になり、
プログラミングが面倒になるあるいは工程管理が困難に
なる等の不具合が生じる。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、工具をツールホルダから取り外すことなく工具の再
研削が行なえ、加工を長時間中断することなく、また別
の加工工程を間に組み入れることなく同種の加工を連続
して行なえる新規なマシニングセンタにおける工具研削
方法及びその方法を実施し得る工具研削装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】係る目的を達成するため
に、本発明方法では、複数あるワークテーブルのうちの
少なくとも一つに、砥石を駆動手段によって回転駆動さ
れるように取り付け、主軸に取り付けた工具の摩耗が所
定量以上進んだ時点で、前記ワークテーブルに取り付け
た砥石をワークテーブルごと移動させて前記工具に対向
させ、該工具を主軸に取り付けた状態のまま研削加工す
る構成とした。

【０００７】また、本発明装置では、複数あるワークテ
ーブルのうちの少なくとも一つには、砥石が駆動手段に
よって回転駆動されるように取り付けられている構成と
した。さらに、前記砥石が取り付けられるワークテーブ
ルと砥石との間には、砥石を水平方向に旋回、上下動、
及び鉛直方向に回転させる砥石位置制御手段が介装され
るのが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明によれば、加工途中で工具の摩耗が所定
量以上進むと、いままで加工されていたワークを支持す
るワークテーブルが後退し、あらたに砥石が取り付けら
れたワークテーブルを前進させて、該ワークテーブルに
取り付けてある砥石を主軸先端の工具に対向させる。

【０００９】この状態で、駆動手段によって砥石を回転
させることにより、工具を主軸に取り付けた状態のまま
研削加工することができる。また、マシニングセンタに
は通常ＮＣ装置が付設されており、このＮＣ装置を利用
することにより、形状が簡単なドリルに限られることな
く、フライス等の比較的形状が複雑な工具でも自動研削
が可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１において、符号１はオートツールチェイン
ジャ（以下、ＡＴＣと呼ぶ）であり、このＡＴＣ１は、
工具マガジン２に保有されている多数の工具３から、プ
ログラムで定められた順に一の工具３を選び出し、その
工具をその軸線方向を主軸４の軸線に一致させて該主軸
４に装着し、また、使用済みの工具３を主軸４から取り
外して工具マガジン２に戻すことができるものである。
主軸４には実際の加工に用いられる工具３がツールホル
ダ４ａを介して取り付けられるようになっており、ま
た、この実施例では主軸４は上下方向に移動可能となっ
ている。

【００１１】また、６はオートパレットチェインジャ
（以下、ＡＰＣと呼ぶ）であり、このＡＰＣ６は、機械
本体の前面に前記主軸４を略中心として半円状に配され
た複数の補助テーブル受け７…上に配設されるワークテ
ーブル８のうち一つのワークテーブル８を、機械本体の
中央前面に配された加工テーブル受け９上に送り込む一
方、加工テーブル受け９上のワークテーブル８を逆に補
助テーブル受け７…上に移し替えるものである。複数の
補助テーブル受け７…のうち一つは、加工完了後のワー
クＷが取り付けられたワークテーブル８を受け入れるた
め、いわゆる空状態とされている。また、加工テーブル
受け９は左右及び前後方向に移動可能となっている。な
お、上記機械本体、ＡＴＣ１、ＡＰＣ６、あるいは加工
テーブル受け９等は周知のものである。

【００１２】上記した補助テーブル受け７上に配された
複数のワークテーブル８のうち一つには、砥石ホルダ１
１が取り付けられ、該砥石ホルダ１１には砥石１２が取
り付けられる。砥石ホルダ１１のワークテーブル８への
取付構造について説明すると、図２及び図３に示す如く
ワークテーブル８には砥石１２を上下動及び鉛直方向に
回転させる砥石位置制御手段１３が取り付けられ、この
砥石位置制御手段１３に前記砥石ホルダ１１が取り付け
られている。

【００１３】砥石位置制御手段１３は、具体的には、ワ
ークテーブル８にボルトあるいは治具を介して取り付け
られる基台１３ａと、該基台１３ａから延びる起立部に
昇降自在に取り付けられた昇降部材１３ｂと、該昇降部
材１３ｂの側部から水平方向に突出して設けられた支持
軸１３ｃとを備え、支持軸１３ｃに前記砥石ホルダ１１
が回転自在に取り付けられている。また、砥石ホルダ１
１の砥石１２が存する側の逆側には該砥石１２を回転さ
せるモータ１４が取り付けられている。

【００１４】また、ここで示すマシニングセンタには、
工具３の摩耗量あるいは欠損を検知する摩耗検出器（図
示略）が設けられており、この摩耗検出器によって工具
が所定値以上摩耗されている旨を検知すると、当該マシ
ニングセンタを制御する制御手段に所定の信号が送ら
れ、後述するように摩耗された工具が自動的に研削され
るようになっている。

【００１５】また、上記砥石ホルダ１１に取り付けられ
る砥石１２は主軸４に取り付けられている工具３を好適
に研削できるものが用いられ、かつ、該砥石１２は前記
砥石位置制御手段１３を介して工具３の刃に所定角度で
接触するように手動により位置決めされる。なお、一度
位置決めされた後の砥石１２と研削工具３との相対的な
移動は、予め入力されたプログラミングに基づいて自動
的に行なわれる。

【００１６】次に、上記構成のマシニングセンタにおけ
る工具研削装置を用いた研削方法について説明する。加
工テーブル受け９上のワークテーブル８に取り付けられ
たワークＷに対し、一の工具であるいは必要に応じて順
次工具を替えながら所定の加工を行なうが、加工途中で
工具３が所定値以上摩耗したことあるいは欠損したこと
を、図示せぬ摩耗検出器が検知すると、該摩耗検出器か
らマシニングセンタを制御する制御手段へ所定の信号が
送られる。そして、主軸４に取り付けられている摩耗工
具に対して、次に示すような研削が自動的に行なわれ
る。

【００１７】すなわち、ＡＰＣ６が作動し、加工中のワ
ークＷが取り付けられているワークテーブル８を補助テ
ーブル受け７の空スペース部分に移送する。その後、空
の状態の加工テーブル受け９上に、砥石１２が取り付け
れているワークテーブル８を移送する。

【００１８】砥石１２、及び主軸４に取り付けられてい
る研削が必要な工具３の形状あるいは位置等は、マシニ
ングセンタの制御装置内に予め入力されており、該制御
装置から発せられる信号に基づいて、主軸４の上下動並
びに加工テーブル受け９の前後動及び左右動がなされ、
その結果、工具３が自動的に研削される。

【００１９】なお、上記のように工具３が研削されると
き、工具３は事前に主軸４に対する回転角度が所定値に
なるように位置制御され、かつその位置が主軸４に付設
されたブレーキ機構によって回転しないように保持され
る。そして、この位置で工具３の研削が行なわれる。工
具３の研削が完了すると、該工具３が取り付けられてい
るワークテーブル８は元の位置に戻され、次に、これか
ら加工しようするワークＷが取り付けられたワークテー
ブル８を加工テーブル受け９上に移送し、ワークＷに対
して再び所定の加工を行なう。

【００２０】このように、加工の途中で工具３を研削す
るにあたり、ワークテーブル８上に取り付けられた砥石
１２を工具３に近づけ、該工具３を主軸４のツールホル
ダに取り付けた状態のまま研削をすることができる。し
たがって、従来のごとく、工具３を一々主軸のツールホ
ルダから取り外したり、別の場所に配置された研削装置
にセットしたりする必要がなく、工具３の取り付け取り
外しの手間を省くことができる。

【００２１】また、上記のように工具３を主軸４に取り
付けたまま研削が行なえるので、研削に要する時間はわ
ずかで足り、長時間加工を中断することがない。加え
て、研削が完了した工具３は再びそのまま使用できるた
め、加工工程の途中で、むりやり別の工程を組み入れる
ことがなく、同種の加工が続けて行なえ、加工途中に別
の工程を挿入する等によってプログラムが難しくなる等
の不具合も生じない。

【００２２】なお、上記実施例では、摩耗検出器を設
け、これにより工具３が所定値以上摩耗等したことを検
知し、摩耗検知器から発せられる信号に基づいて工具を
研削するようにしているが、これに限られることなく、
これまでの加工データを基に、工具３の累積加工時間が
所定値を越えないよう、予め加工工程に研削工程を組み
入れておき、該プログラムにしたがって工具３を自動的
に研削するようにしてもよい。

【００２３】また、上記実施例では、一つのワークテー
ル８にのみ砥石１２を固定しているが、これに限られる
ことなく、２以上のワークテーブル８に同種あるいは異
種の砥石１２を組み込む構成にしてもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
複数あるワークテーブルのうちの少なくとも一つに砥石
を取り付け、該砥石をワークテーブルに取り付けた状態
のままワークテーブルごと移動させて工具に対向させ
て、工具を主軸に取り付けたまま研削加工するので、工
具を一々主軸のツールホルダから取り外したり、研削装
置にセットしたりする必要がなく、工具の取り付け取り
外しの手間を省くことができる。また、ワークに対する
加工を長時間中断することもなく、さらに、研削が完了
した工具は再びそのまま使用できるため、加工工程の途
中で、むりやり別の工程を組み入れる等の面倒なプログ
ラムを組み込むことなく、マシンの稼働率を向上させる
ことができる。加えて、当該マシニングセンタに組み込
まれたＮＣ装置を利用することにより、工具の自動研削
が実現できる。

【００２５】また、砥石が取り付けられるワークテーブ
ルと砥石との間に、砥石を水平方向に旋回、上下動、及
び鉛直方向に回転させる砥石位置制御手段を介装する場
合には、砥石の姿勢制御が容易に行なえることから、高
精度の研削が行なえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるマシニングセンタにおける研削
装置の一実施例を示す平面図である。

【図２】上記研削装置の詳細を示す平面図である。

【図３】上記研削装置の詳細を示す側面図である。

【符号の説明】

１ オートツールチェインジャ ３ 工具 ４ 主軸 ６ オートパレットチェインジャ ７ 補助テーブル受け ８ ワークテーブル ９ 加工テーブル受け １２ 砥石 １３ 砥石位置制御手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数あるワークテーブルのうちの少なく
   とも一つに、砥石を駆動手段によって回転駆動されるよ
   うに取り付け、主軸に取り付けた工具の摩耗が所定量以
   上進んだ時点で、前記ワークテーブルに取り付けた砥石
   をワークテーブルごと移動させて前記工具に対向させ、
   該工具を主軸に取り付けた状態のまま研削加工すること
   を特徴とするマシニングセンタにおける工具研削方法。
2. 【請求項２】 複数あるワークテーブルのうちの少なく
   とも一つには砥石が駆動手段によって回転駆動されるよ
   うに取り付けられていることを特徴とするマシニングセ
   ンタにおける工具研削装置。
3. 【請求項３】 前記砥石が取り付けられるワークテーブ
   ルと砥石との間には、砥石を水平方向に旋回、上下動、
   及び鉛直方向に回転させる砥石位置制御手段が介装され
   ていることを特徴とする請求項２記載のマシニングセン
   タにおける工具研削装置。