JPH06254745A - Spring machining method and device - Google Patents

Spring machining method and device

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JPH06254745A
JPH06254745A JP4387493A JP4387493A JPH06254745A JP H06254745 A JPH06254745 A JP H06254745A JP 4387493 A JP4387493 A JP 4387493A JP 4387493 A JP4387493 A JP 4387493A JP H06254745 A JPH06254745 A JP H06254745A
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hail
processing
cutting
tool
displacement
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Kengo Ohira
研五 大平
Yuichi Asami
雄一 浅見
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To establish a method wherein spring machining is automatically and high precisely applied to the surface to be machined of a work, and a device and a manufacturing reference for a spring machining tool applicable to execution of the method. CONSTITUTION:In a process where spring machining is effected by a spring machining tool 16, displacement of the cutting edge of a spring cutting blade 22 during resilient deformation centering around deformation fulcrum F responding to a machining reaction force is hourly detected. According to a detected result, machining command data of spring machine for a work are corrected by a spring machining control device 32 and automatically stable cutting operation is progressed until a machining size attains a target value and high precise spring machining is achieved. Further, the deformation fulcrum F of a spring machining tool is set.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ワークのヘール加工を
高精度に、かつ自動的に遂行可能なヘール加工方法と装
置に関し、また、そのヘール加工に用いるヘール加工々
具の改良構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hail processing method and apparatus capable of automatically and accurately performing a hail processing of a work, and to an improved structure of a hail processing tool used for the hail processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、金型等のワークでは平面形状の被
加工面に加えて、直線溝のみならず、閉曲線に沿う溝加
工、或いは下り勾配面を含んだ加工面や隆起した中高曲
面又は窪んだ中低曲面を含んだ複雑な加工面の場合にも
ヘール加工を適用する提案が既に成されている。そし
て、このヘール加工に利用するヘール加工々具として
は、Z軸まわりに回転するC軸を有する工作機械の工具
保持軸に装着されてワークの加工面に切削加工を施す切
削工具として、弾性変形支点を切削刃の上方域に形成す
るスリットを有したヘールバイト形の切削工具が用いら
れる。すなわち、このヘールバイト形切削工具は、C軸
の軸心と一致した軸心を有するホルダと、そのホルダの
先端に上記軸心を含む平面として形成した切削刃の取付
面に所望形状のヘール切削刃を所定の固定手段で固定
し、上述の弾性変形支点は、切削進行方向に見て切削刃
取付面の前方領域に配設し、以て切削反力を弾性的に吸
収することにより、切削加工反力を一定変動内に抑制
し、又かじりや食い込みを防止しつつヘール切削刃を所
定の軌跡に沿ってワークに対して相対的に進行せしめる
ことによって切削加工作用を進行させるように構成され
ており、同ヘールバイト形切削工具が既に、例えば、本
出願人の出願に係る実願平3−74976号において提
案、提供されている。
2. Description of the Related Art Recently, in addition to a flat surface to be machined on a work such as a die, not only a linear groove but also a grooved surface along a closed curve or a machined surface including a downward slope surface or a raised medium-high curved surface Alternatively, a proposal has already been made to apply the hail processing even in the case of a complicated processed surface including a hollow medium-low surface. The hail processing tool used for this hail processing is elastically deformed as a cutting tool that is attached to a tool holding shaft of a machine tool having a C-axis that rotates around the Z-axis and cuts the work surface of a workpiece. A hail bite type cutting tool having a slit that forms a fulcrum in the upper region of the cutting blade is used. That is, this hail bite type cutting tool has a holder having an axis coincident with the axis of the C axis, and a hail cutting of a desired shape on a mounting surface of a cutting blade formed as a plane including the axis at the tip of the holder. The blade is fixed by a predetermined fixing means, and the elastic deformation fulcrum described above is arranged in the front region of the cutting blade mounting surface when viewed in the cutting progress direction, thereby elastically absorbing the cutting reaction force, thereby cutting. The machining reaction force is controlled within a certain fluctuation, and the cutting operation is advanced by advancing the hail cutting blade relative to the workpiece along a predetermined trajectory while preventing galling and biting. The same cutting tool as the hail bite type has already been proposed and provided, for example, in Japanese Patent Application No. 3-74976 filed by the present applicant.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】然しながら、上述した
ヘールバイト形切削工具を用いてワークのヘール加工を
遂行する過程で、切削加工反力に応じて同工具のホルダ
が弾性変形支点を中心にして弾性変形することにともな
ってヘール切削刃の刃先が変位するために、ワークに対
する実質的な切込み量が不明になる。このために、ワー
クを目標寸法値までヘール加工する過程で、加工深さを
作業者が逐次、測定して切削不足量を再加工する等の人
的介在を伴う補正処理が必要になり、煩瑣であると共に
加工能率の向上が充分に得られない問題点がある。
However, in the process of performing the hail processing of the workpiece using the above-mentioned hail bite type cutting tool, the holder of the tool is centered on the elastic deformation fulcrum according to the cutting processing reaction force. Since the cutting edge of the hail cutting blade is displaced due to the elastic deformation, the substantial depth of cut into the work becomes unknown. For this reason, in the process of performing the hail processing of the workpiece to the target dimension value, it is necessary for the operator to sequentially measure the working depth and rework the insufficient cutting amount to perform a correction process with human intervention. In addition, there is a problem that the processing efficiency cannot be sufficiently improved.

【0004】また、上述したヘール切削刃の刃先変位
は、ヘール加工々具の送り方向においても、刃先位置の
遅れが発生し、曲線溝の加工等においては、ワーク加工
面上における刃先位置の制御とC軸回転の制御との同期
性にずれが生じて加工精度に影響を与える場合がある。
Further, the above-mentioned displacement of the cutting edge of the hail cutting blade causes a delay in the cutting edge position even in the feeding direction of the cutting tool, and in the processing of a curved groove or the like, the cutting edge position on the work surface is controlled. There is a case where there is a deviation in synchronism between the C-axis rotation control and the C-axis rotation control, which affects the machining accuracy.

【0005】更に、ヘール加工過程で、ヘール加工々具
の切削刃に弾性変形では吸収し得ない過負荷が掛かった
とき等の予測不可能な事態が発生したときには、その発
生を迅速に検出して機械側にフィードバックする機能が
未だ備えられていないために究極的にヘール加工々具の
ホルダや切削刃の破損を来す等の不利がある。
Further, when an unpredictable situation such as an overload that cannot be absorbed by elastic deformation is applied to the cutting blade of the hail processing tool during the hail processing, the occurrence thereof is promptly detected. However, there is a disadvantage that the holder and cutting blade of the hail processing tool are ultimately damaged because the function of feeding back to the machine side is not yet provided.

【0006】依って、本発明の主たる目的は、上述した
従来のヘール加工にともなう問題点を解消することにあ
る。本発明の他の目的は、ワークのヘール加工における
自動化を図ると共に、加工能率の向上と、加工プログラ
ムに従うヘール加工の高精度化が可能なヘール加工方法
と装置とを提供せんとするものである。
Therefore, a main object of the present invention is to eliminate the problems associated with the conventional hail processing described above. Another object of the present invention is to provide a hail processing method and apparatus capable of automating the hail processing of a workpiece, improving the processing efficiency, and improving the accuracy of the hail processing according to a processing program. .

【0007】本発明の更に他の目的は、ヘール加工々具
の構造をより改善することにある。
Still another object of the present invention is to further improve the structure of the hail processing tool.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の発明目的を達成す
るに当たり、本発明は、ヘール加工々具、特に、そのホ
ルダの変形支点を中心とした弾性変形に伴う切削刃、つ
まり、ヘールバイトの刃先の変位またはそれに呼応して
変位するように設けられた部材の変位データ等を常に測
定する測定手段を設け、この測定手段で得た刃先の変位
データからヘール加工々具の切込み方向および切削送り
方向における理論上の刃先位置を演算により求め、こう
して求めた刃先位置と加工プログラムに従う目標の刃先
位置との差に基づいて加工プログラムに従う加工指令値
を補正手段で自動的に補正し、補正後の加工指令値に従
ってヘール加工々具の切削作用を制御することにより、
ヘール加工の自動化と高精度化を図るものである。
In order to achieve the above-mentioned object of the present invention, the present invention provides a tool for cutting a hail, in particular, a cutting blade associated with elastic deformation about a deformation fulcrum of its holder, that is, a hail bite. Measuring means for constantly measuring the displacement of the cutting edge or the displacement data etc. of the member provided so as to be displaced in response thereto is provided, and the cutting direction and cutting feed of the hail cutting tool are determined from the displacement data of the cutting edge obtained by this measuring means. The theoretical blade edge position in the direction is calculated, and the machining command value according to the machining program is automatically corrected by the correction means based on the difference between the blade edge position thus obtained and the target blade edge position according to the machining program. By controlling the cutting action of the hail processing tool according to the processing command value,
It aims at automation and high precision of hail processing.

【0009】すなわち、本発明によれば、変形支点を中
心に弾性変形可能なホルダと該ホルダに取付けられたヘ
ール切削刃とから成るヘール加工々具を用いたヘール加
工方法において、前記ヘール加工々具によるワークの切
削加工過程に、前記変形支点を中心とした該ヘール加工
々具の弾性変形による前記ヘール切削刃の刃先変位を検
出し、前記検出結果からワークの目標加工データに対す
る実際のワーク加工データの差値を求め、該値に基づい
てワーク加工用NCプログラムの加工指令を補正し、該
補正された加工指令に従ってワークのヘール加工を行う
ようにしたヘール加工方法が提供される。
That is, according to the present invention, in a hail processing method using a hail processing tool comprising a holder elastically deformable about a deformation fulcrum and a hail cutting blade attached to the holder, the hail processing is performed. During the cutting process of the work by the tool, the cutting edge displacement of the hail cutting blade due to the elastic deformation of the hail processing tool around the deformation fulcrum is detected, and the actual work processing for the target machining data of the work from the detection result. There is provided a hail processing method in which a difference value of data is obtained, a processing command of an NC program for processing a work is corrected based on the difference value, and a hail processing of a work is performed according to the corrected processing command.

【0010】また、本発明によれば、機械の工具保持軸
に装着され、変形支点を中心に弾性変形可能なホルダと
該ホルダに取付けられたヘール切削刃とから成るヘール
加工々具を用いてワークのヘール加工を行うヘール加工
装置において、ワークの切削加工過程に、前記ヘール加
工々具の前記変形支点を中心にした弾性変形にともなう
ヘール切削刃の刃先の変位を検出する刃先変位検出手段
と、前記刃先変位検出手段の検出データに基づいて、前
記機械のワーク加工NCプログラムに従う加工指令を補
正する補正手段と、を具備して構成され、補正後の加工
指令に従って機械の送り機構を介してヘール加工々具を
制御するヘール加工装置が提供される。
Further, according to the present invention, a hail processing tool including a holder mounted on a tool holding shaft of a machine and elastically deformable around a deformation fulcrum, and a hail cutting blade attached to the holder is used. In a hail processing apparatus for performing a hail processing of a work, in a cutting process of the work, a cutting edge displacement detecting means for detecting a displacement of a cutting edge of a hail cutting blade due to elastic deformation centered on the deformation fulcrum of the cutting tool. And a correction unit that corrects a machining command according to the workpiece machining NC program of the machine based on the detection data of the cutting edge displacement detection unit, and via the machine feed mechanism according to the corrected machining command. A hail processing apparatus for controlling a hail processing tool is provided.

【0011】更に、本発明によれば、機械の工具保持軸
に装着され、変形支点を中心に弾性変形可能なホルダと
該ホルダに取付けられたヘール切削刃とから成るヘール
加工々具を用いてワークのヘール加工を行うヘール加工
装置において、予め求めた前記ヘール加工々具の前記変
形支点の位置データを記憶する記憶手段と、前記ヘール
加工々具の前記変形支点を中心にした弾性変形にともな
うヘール切削刃の刃先変位に対応した所定の変位データ
を測定する変位測定手段と、前記記憶手段に記憶された
位置データと前記変位測定手段で測定された変位データ
とから前記ヘール加工々具のヘール切削刃の刃先変位量
を所定の演算式に基づいて求める演算手段と、前記演算
手段によって求めた刃先変位量に基づいて、前記機械の
ワーク加工NCプログラムに従う加工指令を補正する補
正手段と、を具備して構成され、補正後の加工指令に従
って機械の送り機構を介してヘール加工々具を制御する
ヘール加工装置が提供される。
Further, according to the present invention, a hail processing tool comprising a holder mounted on a tool holding shaft of a machine and elastically deformable around a deformation fulcrum and a hail cutting blade attached to the holder is used. In a hail processing apparatus for performing a hail processing of a work, a storage means for storing the position data of the deformation fulcrum of the hail processing tool obtained in advance and the elastic deformation centered on the deformation fulcrum of the hail processing tool. Displacement measuring means for measuring predetermined displacement data corresponding to the displacement of the cutting edge of the hail cutting blade, and position information stored in the storage means and displacement data measured by the displacement measuring means, the hail of the hail processing tool. Based on the computing means for obtaining the displacement amount of the cutting edge of the cutting blade based on a predetermined computing expression, and the workpiece machining NC plan of the machine based on the displacement amount of the cutting edge obtained by the computing device. Is configured by including a correction means for correcting the machining command according grams, and Hale processing apparatus for controlling the Hale machining s ingredients is provided via a mechanical feed mechanism according to a machining command corrected.

【0012】更にまた、本発明によれば、機械の工具保
持軸に装着され、ワークのヘール加工時の加工反力に応
じて変形支点を中心に弾性変形可能な軸状ホルダと該軸
状ホルダに取付けられたヘール切削刃とから成るヘール
加工々具において、前記弾性変形支点位置は、前記軸状
ホルダの軸線に関してヘール加工の進行方向前方側に配
設されると共に前記弾性変形支点と前記ヘール切削刃の
刃先中心とを結ぶ直線と前記軸状ホルダの軸線との成す
角度が、10度以上55度以下の範囲に設定され、か
つ、前記ヘール切削刃の刃先中心から前記弾性変形支点
までの距離寸法は、前記軸状ホルダが所定の弾性係数を
有する長さになるように構成したヘール加工々具が提供
される。
Further, according to the present invention, a shaft-shaped holder mounted on a tool-holding shaft of a machine and elastically deformable around a deformation fulcrum according to a processing reaction force at the time of hail processing of a work, and the shaft-shaped holder. In the hail processing tool including a hail cutting blade attached to the elastic deformation fulcrum position, the elastic deformation fulcrum position is disposed on the front side in the traveling direction of the hail processing with respect to the axis of the shaft-shaped holder, and the elastic deformation fulcrum and the hail are provided. The angle between the straight line connecting the center of the cutting edge of the cutting blade and the axis of the shaft-shaped holder is set in the range of 10 degrees or more and 55 degrees or less, and from the center of the cutting edge of the hail cutting blade to the elastic deformation fulcrum. There is provided a hail processing tool having a distance dimension configured such that the shaft-shaped holder has a length having a predetermined elastic coefficient.

【0013】[0013]

【作用】上述の本発明によるヘール加工方法と装置によ
れば、ワークのヘール加工を、変形支点を中心に弾性変
形可能なホルダと該ホルダに取付けられたヘール切削刃
とから成るヘール加工々具を用い、NCプログラムに従
う加工指令値に基づいて実行される過程で、ヘール加工
々具のヘール切削刃の刃先変位を自動測定し、その測定
値に基づいて加工指令に基づく切込み量と送り量とを自
動的に補正して、目標のワーク加工寸法に達するまで、
ヘール加工が自動的に進行するので高加工能率のもと
で、高精度のヘール加工を実現することができる。
According to the above-described hail processing method and apparatus according to the present invention, the hail processing tool is composed of a holder which is elastically deformable about a deformation fulcrum and a hail cutting blade attached to the holder. In the process executed based on the machining command value according to the NC program, the cutting edge displacement of the hail cutting blade of the hail processing tool is automatically measured, and the cutting amount and the feed amount based on the machining command are calculated based on the measured value. Is automatically corrected until the target workpiece machining size is reached.
Since the hail processing automatically advances, highly accurate hail processing can be realized with high processing efficiency.

【0014】また、ヘール加工々具は、その軸状ホルダ
に設けられる弾性変形支点、同ホルダの軸線、同ホルダ
に装着されたヘール切削刃の刃先中心との関係が所定の
角度関係および距離寸法を有するように明確に製作条件
を決定可能することが可能であるため、ワークのヘール
加工条件に合致した工具形状を選定、製作することが可
能となるのである。
The hail cutting tool has a predetermined angular relationship and distance dimension with respect to the elastic deformation fulcrum provided on the shaft-shaped holder, the axis of the holder, and the center of the tip of the hail cutting blade mounted on the holder. Since it is possible to clearly determine the manufacturing conditions so as to have, it is possible to select and manufacture a tool shape that matches the hail processing conditions of the work.

【0015】以下、本発明の添付図面に示す実施例に従
って更に詳細に説明する。
The present invention will be described in more detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、本発明に係るヘール加工方法の実施
に用いられる装置の一実施例における全体的な構成を示
すブロック図、図2は、本発明に係るヘール加工装置に
おいて用いられるヘール加工々具の要部構造を示す断面
図、図3は、本発明に係るヘール加工装置におけるヘー
ル加工々具の刃先中心の変位の測定を、拡大アームを治
具に用いて測定する場合の測定原理を説明する略示機構
の正面図と側面図、図4は、本発明に係るヘール加工々
具の変形支点位置を決定し、かつ、変形支点と刃先中心
までの距離寸法を求める場合の解析原理を説明するため
に同工具の先端部位を誇張して詳示した部分拡大図、図
5は、本発明に係るヘール加工々具とワークとの間の種
々のヘール加工状態を示した略示図、図6は、上記の種
々のヘール加工状態においてヘール加工々具に作用する
モーメントの解析図、図7は、本発明に係るヘール加工
々具における変形支点と刃先中心とを結ぶ直線と工具軸
線との成す角αの変化に応じた刃先変位との関係を計算
に基づいてグラフ化した図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram showing the overall construction of an embodiment of an apparatus used for carrying out the hail processing method according to the present invention, and FIG. 2 is a hail used in the hail processing apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the main part of the processing tool, and FIG. 3 is a measurement when the displacement of the cutting edge center of the hail processing tool according to the present invention is measured using an enlarged arm as a jig. 4 is a front view and a side view of a schematic mechanism for explaining the principle, and FIG. 4 is an analysis for determining the deformation fulcrum position of the hail processing tool according to the present invention and for obtaining the distance dimension between the deformation fulcrum and the center of the cutting edge. FIG. 5 is a partially enlarged view showing the tip portion of the same tool in an exaggerated manner for explaining the principle, and FIG. 5 is a schematic view showing various states of hail processing between a hail processing tool and a work according to the present invention. Fig. 6 and Fig. 6 show the above-mentioned various types of hail processing. FIG. 7 is an analysis diagram of a moment acting on the hail processing tool in FIG. 7, FIG. 7 is a blade edge displacement according to a change in an angle α formed between a straight line connecting a deformation fulcrum and a center of the blade edge of the hail processing tool according to the present invention and a tool axis line. It is the figure which made the graph the relationship with and based on calculation.

【0017】さて、本発明に係るヘール加工方法におい
ては、後で詳述のごとく、ヘール加工々具の刃先変位を
検出して、その検出結果に基づいてヘール加工の加工プ
ログラムによる加工指令を補正し、ワークのヘール加工
々程を、ワークが目標寸法値に達するまで、自動的に進
捗させ得るようにするものであるが、以下においては先
ず、本発明に係るヘール加工方法を実施するための装置
の構成から説明する。
In the hail processing method according to the present invention, as described later in detail, the blade tip displacement of the hail processing tool is detected, and the processing command by the processing program for the hail processing is corrected based on the detection result. However, the hail processing steps of the work can be automatically advanced until the work reaches the target dimension value. In the following, first, the hail processing method according to the present invention is carried out. The configuration of the device will be described.

【0018】さて、図1を参照すると、本発明に係るヘ
ール加工方法の実施に用いられる装置は、工作機械MC
の工具保持軸12(図1では点線により後者が前者の要
素であることを示している)に適宜のアーバ14等を介
して装着されるヘール加工々具16を具備している。こ
のヘール加工々具16は、前述した既に提案されている
ヘール加工々具と同様に例えば1つのスリット18が形
成され、弾性変形が可能な軸状ホルダ20と同軸状ホル
ダ20の先端の切削刃取付け面に着脱自在に固定される
ヘール切削刃22を有して構成され、ワークWの加工面
を切り刃の送り移動に伴って切削加工する所謂、ヘール
加工用切削工具として形成されている。このヘール加工
々具16の軸状ホルダ20は実質的に機械の工具保持軸
12の軸心に一致するように装着される中心軸線を有
し、上記スリット18はこの中心軸線を通過して横設さ
れ、かつ、同中心軸線の回りに工具保持軸12からC軸
回転が付与されることにより、ヘール切削刃22はC軸
回転が可能になっている。
Now, referring to FIG. 1, the apparatus used for carrying out the hail processing method according to the present invention is a machine tool MC.
The tool holding shaft 12 (in FIG. 1, the latter shows that the latter is the former element) is provided with a hail processing tool 16 which is mounted via an appropriate arbor 14 or the like. This hail processing tool 16 has, for example, one slit 18 like the previously proposed hail processing tool, and has elastically deformable shaft-shaped holder 20 and coaxial holder 20 at the tip of the cutting blade. It is configured to have a hail cutting blade 22 that is detachably fixed to the mounting surface, and is formed as a so-called hail processing cutting tool that cuts the processing surface of the work W with the feeding movement of the cutting blade. The shaft-shaped holder 20 of the hail processing tool 16 has a central axis which is mounted so as to substantially coincide with the axis of the tool holding shaft 12 of the machine, and the slit 18 passes through the central axis and is laterally crossed. Since the tool holding shaft 12 is provided with the C-axis rotation about the same central axis, the hail cutting blade 22 can rotate the C-axis.

【0019】ここで、本発明に係るヘール加工々具16
は更に、ワークWのヘール加工の進行中にヘール切削刃
の刃先に作用する加工反力に従って軸状ホルダ20の軸
線に関してヘール加工の進行方向前方側で同ホルダ20
の内部又は外部にある変形支点Fを中心に上述のごとく
弾性変形を行って切り刃の食い込み等がない安定したヘ
ール加工を遂行するが、このとき、同変形支点Fを中心
にした弾性変形に伴うヘール切削刃22の変位を検出す
る構成を具備しているのである。
Here, the hail processing tool 16 according to the present invention
Further, according to the processing reaction force acting on the cutting edge of the hail cutting blade during the progress of the hail processing of the work W, the holder 20 is provided on the front side in the direction of the hail processing with respect to the axis of the axial holder 20.
Elastic deformation is performed as described above centering on the deformation fulcrum F inside or outside the blade to perform stable hail processing without cutting edge of the cutting blade. At this time, elastic deformation centered on the deformation fulcrum F is performed. It is provided with a configuration for detecting the displacement of the associated hail cutting blade 22.

【0020】即ち、本発明に係るヘール加工々具16
は、軸状ホルダ20の中心に形成した貫通孔中に挿設し
た検出アーム24を備え、この検出アーム24は下端
が、スリット18を貫通して軸状ホルダ20に一体形成
構造またはねじ係合構造により止着され、また上端は、
同軸状ホルダ20の貫通孔中を延びてアーバ14の下端
に形成された凹孔14a中に突出している。従って、軸
状ホルダ20の弾性変形時には同検出アーム24の上端
も変位し、同検出アーム24の上端に近接したアーバ1
4の部分に取付けられた例えば、近接センサからなる変
位センサ26により上記アーム上端の変位が検出される
構成となっている。つまり、ヘール切削刃22の刃先の
変位を、検出アーム24を介して検出することができる
ようになっており、検出アーム24と変位センサ26と
により、刃先変位検出手段を構成しているのである。
That is, the hail processing tool 16 according to the present invention
Includes a detection arm 24 inserted into a through hole formed at the center of the shaft-shaped holder 20, and the lower end of the detection arm 24 penetrates the slit 18 and is integrally formed with the shaft-shaped holder 20 or screw-engaged. It is fixed by the structure, and the upper end is
It extends through the through hole of the coaxial holder 20 and projects into a recessed hole 14 a formed at the lower end of the arbor 14. Therefore, when the shaft-shaped holder 20 is elastically deformed, the upper end of the detection arm 24 is also displaced, and the arbor 1 near the upper end of the detection arm 24 is displaced.
The displacement of the upper end of the arm is detected by a displacement sensor 26 which is attached to the portion 4 and which is, for example, a proximity sensor. That is, the displacement of the cutting edge of the hail cutting blade 22 can be detected via the detection arm 24, and the detection arm 24 and the displacement sensor 26 constitute the cutting edge displacement detection means. .

【0021】なお、上記の変位センサ26は、アーバ1
4に取付けられた信号送信器28に適宜の信号線を介し
て接続され、この信号送信器28から送出される検出信
号が機械の工具保持軸12に装着された信号受信器30
に有線または必要に応じて無線で送信され、この送信器
30から更に、外部へ検出信号を送出可能に形成されて
いる。上記の機械の工具保持軸12のC軸回転がヘール
加工上から必須の場合には無線により送受信器28、3
0間を結線し、信号線の絡みの発生を排除する構成とす
ることが望ましい。
It should be noted that the above displacement sensor 26 is used in the arbor 1.
4 is connected to a signal transmitter 28 attached to the No. 4 via an appropriate signal line, and a detection signal sent from this signal transmitter 28 is attached to the tool holding shaft 12 of the machine.
Is transmitted by wire or wirelessly as necessary, and is formed so that a detection signal can be further transmitted from the transmitter 30 to the outside. When the C-axis rotation of the tool holding shaft 12 of the above machine is indispensable from the viewpoint of hail processing, the transmitter / receivers 28, 3 are wirelessly connected
It is desirable to connect 0s and eliminate the occurrence of entanglement of signal lines.

【0022】さて、変位センサ26により検出されるヘ
ール加工々具16の切削刃22の刃先変位の検出信号
は、本発明により設けられるヘール加工制御装置32へ
送出される。このヘール加工制御装置32は、メモリ手
段34、演算手段36、制御手段38を具備して構成さ
れ、上記演算手段36は図示されていないインターフェ
ースを介して受信器30に接続され、同様に、制御手段
38は、同じく図示されていないインターフェースを介
して工作機械MCを制御する周知のNC装置NCに接続
されている。そして、上記の刃先変位の検出信号が、演
算手段36に入力されると、メモリ手段34に予め設
定、記憶された後述の既知量と演算式とを用いて演算を
行い、ヘール加工々具16のヘール加工時に加工反力を
受けて同ヘール加工々具16が変形支点Fを中心に弾性
変形をした場合に、ヘール切削刃22の刃先がヘール加
工の送り方向およびワークWへの切り込み方向に夫々変
位した実際の変位量データを演算し、その演算結果の変
位量データを制御手段38へ送出する。
The detection signal of the cutting edge displacement of the cutting blade 22 of the hail processing tool 16 detected by the displacement sensor 26 is sent to the hail processing control device 32 provided by the present invention. The hail processing control device 32 is configured to include a memory means 34, a calculation means 36, and a control means 38. The calculation means 36 is connected to a receiver 30 via an interface (not shown), and similarly controls. The means 38 are connected to a known NC device NC which controls the machine tool MC via an interface which is also not shown. Then, when the detection signal of the above-mentioned blade edge displacement is input to the calculation means 36, the calculation is performed using the known amount and the calculation formula, which will be described later, preset and stored in the memory means 34, and the hail processing tool 16 is performed. When the hail cutting tool 16 is elastically deformed around the deformation fulcrum F due to a processing reaction force during the hail processing, the cutting edge of the hail cutting blade 22 is in the feed direction of the hail processing and the cutting direction to the work W. The actual displacement amount data for each displacement is calculated, and the displacement amount data of the calculation result is sent to the control means 38.

【0023】このとき、制御手段38は、NC装置NC
からヘール加工のNCプログラムに基づいた加工指令デ
ータを導入し、その加工指令データからワークを所望の
加工寸法にヘール加工するための目標値を取り込む。そ
して、同目標値と演算手段36から送入された変位量デ
ータとの差値を求め、同差値を加工指令データに対する
補正データとして、再びNC装置NCに送出する。故
に、NC装置NCは、補正後の加工指令データに基づい
て工作機械MCの送り動作等を制御する。この結果、工
作機械MCの工具保持軸12に装着されたヘール加工々
具16は、補正後の加工指令データによりヘール加工を
遂行する構成となっている。
At this time, the control means 38 controls the NC device NC.
From the machining instruction data based on the NC program of the hail machining, and a target value for hail machining of the workpiece to a desired machining dimension is fetched from the machining command data. Then, a difference value between the target value and the displacement amount data sent from the calculation means 36 is obtained, and the same difference value is sent again to the NC device NC as correction data for the machining command data. Therefore, the NC device NC controls the feeding operation and the like of the machine tool MC based on the corrected machining command data. As a result, the hail processing tool 16 mounted on the tool holding shaft 12 of the machine tool MC is configured to perform the hail processing according to the corrected machining command data.

【0024】ここで、上述の加工指令データから取り込
まれる目標値は、ヘール加工々具16のヘール切削刃2
2の切り込み方向に見た所要加工量データとヘール加工
の送り方向における許容変位量データとを含んでおり、
従って演算手段36から送られた切り込み方向の変位量
データと前者の所要加工量データとの差値から加工残量
を求められ、また送り方向の変位量データと後者の許容
変位量データとの差値からヘール切削刃22に掛かる負
荷が所定の負荷値を越えているか否かを判断するための
限界データを求めることができ、求めた両者の差値から
加工指令データに対する補正データを作成してNC装置
NCへ送出するのである。
The target value fetched from the above-mentioned machining command data is the hail cutting blade 2 of the hail cutting tool 16.
2 includes the required machining amount data seen in the cutting direction and the allowable displacement amount data in the feed direction of the hail machining,
Therefore, the remaining machining amount can be obtained from the difference value between the displacement amount data in the cutting direction sent from the computing means 36 and the former required machining amount data, and the difference between the displacement amount data in the feeding direction and the allowable displacement amount data in the latter. The limit data for determining whether the load applied to the hail cutting blade 22 exceeds a predetermined load value can be obtained from the value, and the correction data for the machining command data is created from the obtained difference value between the two. It is sent to the NC device NC.

【0025】なお、上述した加工指令データの補正は、
ヘール加工々程の間に時々刻々と自動的に繰り返されて
おり、従って、ワークWに対するヘール加工方式による
切削加工が目標加工寸法に向けて自動的に、かつ、継続
的に進行するのである。次に、図2の部分拡大図に説明
の便宜上から実際より誇張して図示した原理図を参照し
て、ヘール加工々具16の刃先が加工反力を受け、変形
支点Fを中心にして弾性変形した場合に発生する刃先の
変位量の検出原理を説明する。
The above-mentioned correction of the machining command data is
It is automatically repeated momentarily during the hail processing steps, and therefore, the cutting processing by the hail processing method for the work W automatically and continuously progresses toward the target processing dimension. Next, for the sake of convenience of explanation, referring to the principle diagram exaggerated from the actual view in the partially enlarged view of FIG. 2, the cutting edge of the hail processing tool 16 receives a processing reaction force and is elastic about the deformation fulcrum F. The principle of detecting the amount of displacement of the cutting edge that occurs when deformed will be described.

【0026】図2から明らかなように、本発明において
は、刃先変位量の検出を変位センサ26によって、ヘー
ル加工々具16の内部に装着したアーム24の変位量の
検出を介して行う構成が設けられている。即ち、アーバ
14の凹所14a内に突出しているアーム24の上端
は、通常、変位センサ26の検出先端に接近した位置に
配設され、かつ、変位センサ26は、加工反力を受けた
ヘール加工々具16が変形中心Fを中心として弾性変形
すると、アーム24の上端が上記検出先端から遠ざかる
方向に変位するように予め変位センサ26は設けられて
いる。ヘール加工の進行方向は図2に矢印Hで示してあ
る。
As is apparent from FIG. 2, in the present invention, the displacement amount of the cutting edge is detected by the displacement sensor 26 through the displacement amount of the arm 24 mounted inside the hail cutting tool 16. It is provided. That is, the upper end of the arm 24 projecting into the recess 14a of the arbor 14 is normally disposed at a position close to the detection tip of the displacement sensor 26, and the displacement sensor 26 receives the processing reaction force. The displacement sensor 26 is provided in advance so that when the processing tool 16 elastically deforms around the deformation center F, the upper end of the arm 24 is displaced in the direction away from the detection tip. The traveling direction of the hail processing is shown by an arrow H in FIG.

【0027】いま、図示のごとく、刃先変位の検出に必
要なパラメータを下記のように定める。 (1) ヘール加工々具16の弾性変形の変形支点Fとア
ーム24の上端の被検出中心までの距離寸法:L (2) ヘール切削刃22の刃先中心から変形支点Fまで
の距離寸法:l (3) 変形支点Fを中心に弾性変形した場合に、ヘール
加工々具16の中心軸線16Aが中心線16Bの位置ま
で変位したときに、アーム24の被検出中心が変位セン
サ26により検出される変位量:δs (4) 上記中心軸線16Aが16Bの位置まで変位した
場合の変位角度:θ (5) ヘール切削刃22の刃先中心と変形支点Fとを結
ぶ直線とヘール加工々具16の中心軸線16Aが成す角
度:α 上述のようにパラメータを設定すると、弾性変形に伴う
ヘール加工々具16の中心軸線16Aの変位角度θは、
次式で表される。
Now, as shown in the figure, the parameters necessary for detecting the blade edge displacement are determined as follows. (1) Distance dimension between the deformation fulcrum F of elastic deformation of the hail processing tool 16 and the center of detection at the upper end of the arm 24: L (2) Distance dimension from the center of the cutting edge of the hail cutting blade 22 to the deformation fulcrum F: l (3) When elastically deformed around the deformation fulcrum F, the displacement sensor 26 detects the detected center of the arm 24 when the center axis 16A of the hail processing tool 16 is displaced to the position of the centerline 16B. Displacement amount: δs (4) Displacement angle when the central axis 16A is displaced to the position of 16B: θ (5) Straight line connecting the cutting edge center of the hail cutting blade 22 and the deformation fulcrum F and the center of the hail processing tool 16 Angle formed by the axis 16A: α When the parameters are set as described above, the displacement angle θ of the central axis 16A of the hail processing tool 16 due to elastic deformation is
It is expressed by the following equation.

【0028】 θ=tan- 1( δs/L) …………(1) 従って、δsを検出値とし、距離寸法Lが既知データで
あれば、変位角θは、上記の(1)式から求められる。こ
こで、ヘール加工々具16が用いられる際に、各ヘール
加工々具16の弾性変形の変形中心点Fの位置は不明で
あるため、治具を用いることにより、実測データを求
め、該求めた実測データから演算により求めることがで
きる。
Θ = tan −1 (δs / L) (1) Therefore, if δs is the detected value and the distance dimension L is known data, the displacement angle θ is calculated from the above equation (1). Desired. Here, when the hail processing tools 16 are used, the position of the deformation center point F of the elastic deformation of each of the hail processing tools 16 is unknown. It can be calculated from the measured data.

【0029】すなわち、図3は、上記の実測治具として
ヘール加工々具16の変位を相似的に拡大して測定可能
な拡大アーム50を用いた例を示している。上記拡大ア
ーム50はL字形に形成された直交配置の2本のアーム
52、54を有しており、実測に当たっては、アーム5
4をヘール加工々具16のヘール切削刃22の正面に当
接させて同切削刃22の変位が拡大アーム50に再現さ
れるように取付け、設定し、また、アーム52はヘール
加工の送り方向に見て後方側に延長するように配置させ
ておく。このような状態でヘール加工々具16のヘール
加工を進捗させると、同工具16が加工反力を受けて弾
性変形することに伴って拡大アーム50も図3(a)に
アーム52、54として示した原位置からアーム5
2’,54’と略示した位置へ変位する(実際の変位量
はミクロン単位の変位に過ぎないが説明の便宜上から誇
張して図示れさている)。
That is, FIG. 3 shows an example in which an enlarged arm 50 which can measure the displacement of the hail processing tool 16 in a similar manner is used as the actual measurement jig. The expansion arm 50 has two arms 52 and 54 that are formed in an L-shape and are arranged orthogonally to each other.
4 is brought into contact with the front surface of the hail cutting blade 22 of the hail processing tool 16 so as to be mounted and set so that the displacement of the cutting blade 22 is reproduced on the enlarged arm 50, and the arm 52 is set in the feeding direction of the hail processing. Place it so that it extends to the rear side as seen in. When the hail processing of the hail processing tool 16 is advanced in such a state, the enlarged arm 50 is also changed to the arms 52 and 54 in FIG. 3A as the tool 16 receives the processing reaction force and is elastically deformed. Arm 5 from the original position shown
It is displaced to the positions abbreviated as 2'and 54 '(the actual displacement amount is only a displacement in micron units, but is exaggerated for convenience of explanation).

【0030】このとき、拡大アーム50の各アーム5
2、54において、両者の交点DもE点として示す位置
に変位、移動することは言うまでもない。そして、拡大
アーム50の原位置において、両アーム52、54の交
点Dから予め測定された既知寸法位置に配設した、例え
ば、周知の電子マイクロメータ測定装置等からなる変位
検出器PU1,PU2,PU3の3つの検出器を設け、
ヘール加工々具16の弾性変形に伴って変位した拡大ア
ーム50の各アーム52、54における3つの変位デー
タ、つまり、アーム52が52’の位置まで変位した場
合の2点の変位データと同じくアーム54が54’の位
置まで変位した場合の1点の変位データとの合計3つの
変位データを変位検出器PU1,PU2,PU3で実測
すると、原位置における拡大アーム50の直交する両ア
ーム52、54を2次元座標におけるX軸、Z軸とした
場合の同座標系における各アーム52’,54’を表す
直線式を実測データから求めることができる。
At this time, each arm 5 of the expanding arm 50
It goes without saying that at points 2 and 54, the intersection D of the two also displaces and moves to the position shown as point E. Then, in the original position of the expansion arm 50, the displacement detectors PU1, PU2, which are arranged at known dimension positions measured in advance from the intersection D of the arms 52, 54, and which are, for example, known electronic micrometer measuring devices or the like. 3 detectors of PU3 are provided,
Similar to the three displacement data of the arms 52 and 54 of the enlarged arm 50 displaced by the elastic deformation of the hail processing tool 16, that is, the displacement data of two points when the arm 52 is displaced to the position 52 ′. When a total of three displacement data including the displacement data of one point when 54 is displaced to the position 54 ′ is actually measured by the displacement detectors PU1, PU2, PU3, both arms 52, 54 of the expanding arm 50 orthogonal to each other in the original position. A linear equation representing each arm 52 ′, 54 ′ in the same coordinate system where X is the X axis and Z axis in the two-dimensional coordinate can be obtained from the measured data.

【0031】すなわち、図4は、上述した直線式で表さ
れる2つの直線を(A),(B)を求め、それらの直線
(A),(B)の式から、弾性変形の変形支点Fの位置
を幾何学的に求め、その求めた変形支点Fと刃先との距
離lを求めるための解析原理図を示している。図4を参
照して説明すると、先ず、直線(A)及び(B)の式
は、変形支点Fを中心にして点Dが点Eに変位した場合
の変位角θ(図2の変位角θと基本的には同じ値であ
る)に関し、 Z=−1/tanθ・X+C …………(2) Z=tanθ・X+B …………(3) と定義される。
That is, in FIG. 4, two straight lines (A) and (B) expressed by the above-described straight line equation are obtained, and the deformation fulcrum of elastic deformation is calculated from the straight lines (A) and (B). The analytical principle diagram for geometrically obtaining the position of F and obtaining the distance l between the obtained deformation fulcrum F and the cutting edge is shown. Explaining with reference to FIG. 4, first, in the equations of the straight lines (A) and (B), the displacement angle θ when the point D is displaced to the point E around the deformation fulcrum F (the displacement angle θ in FIG. 2). , Which is basically the same value as), Z = −1 / tan θ · X + C (2) Z = tan θ × X + B (3)

【0032】他方、変形支点Fとヘール加工々具16の
刃先までの距離を既述のようにl、また、図2に示した
角度αを導入すると、拡大アーム50の交点Dが変位し
た点Eの座標値E(a,b)は、 a=l〔sin(α+θ) −sinα] …………(4) b=l〔cosα−cos(α+θ) ] …………(5) となることは自明である。
On the other hand, when the distance between the deformation fulcrum F and the cutting edge of the hail cutting tool 16 is 1 and the angle α shown in FIG. 2 is introduced, the intersection D of the expansion arm 50 is displaced. The coordinate value E (a, b) of E becomes a = l [sin (α + θ) -sinα] ...... (4) b = l [cosα-cos (α + θ)] ...... (5) That is self-evident.

【0033】然るに、点Eは、直線(A),(B)上に
在るから、(4),(5)式の値を、夫々(2)式と
(3)式に導入すると、上記直線(A),(B)が、夫
々、Z軸と交叉する点BおよびCの座標値が得られる。
ここで、実際の切削加工時の刃先の変位量に就いて考え
る。実際の変位角θは非常に微小量であるので、刃先
は、Z軸方向には変位せず、X軸方向にのみ変位したと
近似的に考え、直線(B)のX軸との交点のX座標をX
軸方向の変位量δxとする。同様に、刃先は、X軸方向
には変位せず、Z軸方向にのみ変位したと近似的に考
え、直線(A)のZ軸との交点のZ座標をZ軸方向の変
位量δzとする。つまり、図4において、無負荷時に点
Dにあった刃先は、切削時に点D’で示す位置に変位し
たと考え、その点D’のX座標値δx(送り方向変位)
およびZ座標値δz(切込み方向変位)は下式のように
定義される。 δx=l〔tanθ〔cosα−cos(α+θ)]+sin(α+θ) −sinα〕 ………(6) δz=l〔cosα−cos(α+θ) −tanθ〔sin( α+θ) −sinα〕〕 ………(7)
However, since the point E exists on the straight lines (A) and (B), if the values of the equations (4) and (5) are introduced into the equations (2) and (3), respectively, The coordinate values of points B and C where the straight lines (A) and (B) intersect the Z axis are obtained, respectively.
Here, the displacement of the cutting edge during actual cutting will be considered. Since the actual displacement angle θ is a very small amount, it is approximately considered that the cutting edge is not displaced in the Z-axis direction but only in the X-axis direction, and the intersection of the straight line (B) with the X-axis is X coordinate is X
The displacement amount in the axial direction is δx. Similarly, it is approximately considered that the cutting edge is not displaced in the X-axis direction but is displaced only in the Z-axis direction, and the Z coordinate of the intersection of the straight line (A) with the Z axis is defined as the displacement amount δz in the Z axis direction. To do. That is, in FIG. 4, it is considered that the cutting edge located at the point D when there is no load is displaced to the position indicated by the point D ′ during cutting, and the X coordinate value δx (displacement in the feeding direction) of the point D ′.
The Z coordinate value δz (displacement in the cutting direction) is defined by the following equation. δx = 1 (tan θ [cos α-cos (α + θ)] + sin (α + θ) -sin α] (6) δz = l [cos α-cos (α + θ) -tan θ [sin (α + θ) -sin α]] (7)

【0034】ここで、図4を更に詳細に参照すると、ヘ
ール加工々具16が弾性変形の変形支点Fを中心に変位
したとき、拡大アーム50の交点Dが点Eに変位した場
合の変位角θは、結局、同アーム50の一方のアーム5
4(直線Bに相当)が変位した変位角θと同一角度であ
る。故に、幾何学的に図4における点D,E,Cの三点
を通る円上に支点Fは存在することになり、かつ支点F
と点Dおよび点Eとを結ぶ直線は、何れもアーム54に
相当するから、点D,E間を結ぶ直線の二等分線と上記
円との交点が、変形支点Fの位置であると幾何学的に求
めることができる。
Referring to FIG. 4 in more detail, when the hail processing tools 16 are displaced about the deformation fulcrum F of elastic deformation, the displacement angle when the intersection D of the expansion arm 50 is displaced to the point E. θ is, after all, one arm 5 of the arm 50
4 (corresponding to the straight line B) is the same angle as the displaced displacement angle θ. Therefore, the fulcrum F exists geometrically on the circle passing through the three points D, E, and C in FIG.
Since the straight line connecting the points D and E corresponds to the arm 54, the intersection of the circle and the bisector of the straight line connecting the points D and E is the position of the deformation fulcrum F. It can be calculated geometrically.

【0035】然るに、この場合の拡大アーム50の変位
角θの実際値は、アーム52がアーム52’で示す位置
に変位した際に、変位検出器PU1,PU2で実測した
値、つまり直線(A)の勾配として求めた値が上述した
式(3)の係数tanθに相当することから、この場合
の変位角θはそのtan- 値として実際値を求めること
ができる。
However, the actual value of the displacement angle θ of the expanding arm 50 in this case is the value measured by the displacement detectors PU1 and PU2 when the arm 52 is displaced to the position indicated by the arm 52 ', that is, the straight line (A Since the value obtained as the gradient of) corresponds to the coefficient tan θ of the above equation (3), the displacement angle θ in this case can be obtained as an actual value as its tan value.

【0036】こうして弾性変形の変形支点Fの位置の実
際値を求めることにより、同変形支点Fとヘール切削刃
22の刃先点との間の距離l、従って角度αの実際値を
得ることができるのである。故に、この実際値l,αを
式(6),(7)に導入すると、ヘール加工々具16の
ヘール切削刃22の刃先変位、つまりヘール加工の送り
方向の変位δxと切込み方向の変位δzとは角度θの関
数として得ることができる。
Thus, by obtaining the actual value of the position of the deformation fulcrum F of elastic deformation, the distance l between the deformation fulcrum F and the cutting edge point of the hail cutting blade 22, that is, the actual value of the angle α can be obtained. Of. Therefore, when these actual values l and α are introduced into the equations (6) and (7), the blade edge displacement of the hail cutting blade 22 of the hail cutting tool 16, that is, the displacement δx in the feed direction and the displacement δz in the cutting direction of the hail processing. And can be obtained as a function of the angle θ.

【0037】ここで、式(1)を参照すると、一般的な
変位角θに関して、角度θ=tan- 1(δs/L) が成
立している。依って、1つのヘール加工々具16の弾性
変形の変形支点Fの位置が上述のように、明らかに成っ
た結果、距離Lは変形支点Fと検出アーム24の上端中
心との間の距離寸法として演算することが可能であるか
ら既知量となり、また、δsは、図2のアーバ14に保
持された変位センサ26の検出値として得られるから、
種々のδsに関して種々の変位角θの値を演算で求める
ことができる。従って、そのようにして演算で求めた変
位角θを都度、式(6),(7)に代入して送り方向の
刃先変位δx、切込み方向の刃先変位δzを演算で求め
ることが可能となる。
Here, referring to the equation (1), the angle θ = tan −1 (δs / L) is established for a general displacement angle θ. Therefore, as a result of the position of the deformation fulcrum F of the elastic deformation of the one hail processing tool 16 being obviously as described above, the distance L is a distance dimension between the deformation fulcrum F and the center of the upper end of the detection arm 24. Since it can be calculated as, a known amount is obtained, and δs is obtained as a detection value of the displacement sensor 26 held by the arbor 14 in FIG.
The values of various displacement angles θ can be calculated for various δs. Therefore, the displacement angle θ thus calculated can be substituted into the equations (6) and (7) each time to calculate the blade edge displacement δx in the feed direction and the blade edge displacement δz in the cutting direction. .

【0038】ここで再度、図1を参照すると、ヘール加
工制御装置32の演算手段36にはアーム24の変位検
出値δsが送受信器28、30を介して入力されるの
で、予め、メモリ手段34に上述した演算式(1),
(6),(7)および拡大アーム50を用いて実測する
ことにより得た弾性変形の変形支点Fの位置データ、変
形支点Fとアーム24の上端中心位置との距離L、変形
支点Fとヘール切削刃22の刃先中心との距離l等の既
知データを記憶させておくことにより、同演算手段36
が自動的に演算を実行し、制御手段38において、演算
値と加工指令からの目標値との差値を求めてNC装置N
CのNCプログラムに基づく加工指令データを時々刻々
と補正することができるのである。
Referring again to FIG. 1, since the displacement detection value δs of the arm 24 is input to the computing means 36 of the hail processing control device 32 via the transceivers 28 and 30, the memory means 34 is stored in advance. Equation (1) above,
(6), (7) and the position data of the deformation fulcrum F of elastic deformation obtained by actual measurement using the expansion arm 50, the distance L between the deformation fulcrum F and the upper end center position of the arm 24, the deformation fulcrum F and the hail. By storing known data such as the distance 1 from the center of the cutting edge of the cutting blade 22 and the like, the calculation means 36
Automatically executes the calculation, and the control means 38 obtains the difference value between the calculated value and the target value from the machining command to determine the NC device N.
The machining command data based on the C NC program can be corrected every moment.

【0039】斯くして本発明に係るヘール加工方法およ
び装置は、ワークWのヘール加工過程で時々刻々と加工
プログラムに基づく加工指令データを補正をしながら、
目標のワーク加工寸法が得られるまで繰り返しヘール加
工を遂行するから、作業者による人的な作業の介在がな
いまま、ヘール加工工程が進展し、自動化による加工能
率の向上が得られると同時に、作業者が切込み深さを測
定しながらヘール加工を進捗させる場合に比較して加工
指令データに基づく目標値と、微小な刃先変位を長尺の
変位検出用のアーム24、変位センサ26等を備えた刃
先変位検出手段で一旦、拡大して得た測定データを介す
ることにより高精度化した刃先変位測定データとに基づ
き、しかも自動演算により目標加工寸法に対する差値を
見出しながらワークのヘール加工を遂行するから、加工
精度の著しい向上も達成することができるのである。
Thus, the hail processing method and apparatus according to the present invention corrects the processing command data based on the processing program every moment during the hail processing of the work W,
Since the hail processing is repeatedly performed until the target work processing dimension is obtained, the hail processing progresses without any human intervention by the operator, and at the same time the processing efficiency can be improved by automation and the work can be performed at the same time. A target value based on the machining command data, a long edge displacement detecting arm 24, a displacement sensor 26, and the like are provided as compared with the case where a person advances the hail processing while measuring the cutting depth. The hail processing of the work is performed while finding the difference value with respect to the target processing dimension by the automatic calculation based on the highly accurate measurement data of the blade edge displacement through the measurement data obtained by once being enlarged by the blade edge displacement detecting means. Therefore, it is possible to achieve a remarkable improvement in processing accuracy.

【0040】なお、ヘール加工々具16の送り方向にお
ける変位データは、ヘール加工々具16を機械の工具保
持軸12からC軸回転駆動力を得て複雑な軌跡路に沿っ
て溝加工を行う場合等に、ヘール切削刃22の刃先位置
とC軸回転の付与時期とのタイミングを、上記の演算で
求めた送り方向の変位データで補正し、以て、所望の軌
跡路を正確にヘール加工々具16が辿りながらヘール加
工を進展させ得るからC軸回転を含むヘール加工の場合
の精度も高精度化させることが可能となる。しかも、送
り方向の刃先変位は、ヘール切削刃22の先端に掛かる
負荷に応じて変動することから、同刃先変位が所定の許
容変位値まで達したとき、刃先には過負荷が掛けられて
いるものとして、ヘール加工制御装置32の演算手段3
6から得られる演算値に基づき、ヘール加工過程に過負
荷状態が発生したとき、アラーム信号を発し、ランプの
点灯、ブザーの鳴動等により過負荷状態を警報するアラ
ーム処理を行うことも可能である。
The displacement data of the hail processing tool 16 in the feed direction is obtained by obtaining a C-axis rotational driving force from the tool holding shaft 12 of the machine to perform groove processing along a complicated trajectory path. In this case, the timing of the cutting edge position of the hail cutting blade 22 and the timing of applying the C-axis rotation are corrected by the displacement data in the feed direction obtained by the above calculation, so that the desired locus path can be accurately processed by the hail processing. Since the tool 16 can progress the hail processing while following the tool 16, it is possible to improve the accuracy of the hail processing including the C-axis rotation. Moreover, since the blade edge displacement in the feed direction varies depending on the load applied to the tip of the hail cutting blade 22, when the blade edge displacement reaches a predetermined allowable displacement value, the blade edge is overloaded. As a thing, the calculation means 3 of the hail processing control device 32
Based on the calculated value obtained from 6, it is also possible to perform an alarm process to issue an alarm signal when an overload condition occurs in the hail processing process and to warn the overload condition by lighting a lamp, sounding a buzzer, or the like. .

【0041】さて、上述のようにワークのヘール加工に
用いられるヘール加工々具16は、図1に図示のごと
く、工作機械の工具保持軸12に装着されてワークWの
加工面をヘール切削刃22が送り方向に進行することに
より、ヘール加工を遂行する。ここで、ワークWのヘー
ル加工に当たっては、加工反力を受けてヘール切削刃2
2が切削作用を行う過程で、その刃先がワークWに食い
込みを起こすような切削作用状態、切り込み時に過大な
食い込み力が作用する状態、加工反力の変化に伴って刃
先が単にワークWの加工面を倣うように移動して切削作
用がなされない状態等は回避されなければならない。つ
まり、ヘール加工々具16が変形支点Fを中心にして弾
性変形をしながら、ヘール加工を進行させる過程で、そ
の弾性変形は、常に、上述の三状態の発生を回避するよ
うに生起しなければならないのである。依って、ヘール
加工々具16の弾性変形の変形支点Fの位置が適正に選
定されなければならないのである。
As described above, the hail processing tool 16 used for the hail processing of the work is mounted on the tool holding shaft 12 of the machine tool as shown in FIG. By moving 22 in the feeding direction, the hail processing is performed. Here, in the hail processing of the workpiece W, the hail cutting blade 2 receives the processing reaction force and is processed.
In the process of 2 performing the cutting action, a cutting action state in which the blade edge bites into the work W, a state in which an excessive biting force acts at the time of cutting, and the cutting edge simply processes the work W with a change in the machining reaction force. It is necessary to avoid a state where the cutting operation is not performed by moving so as to follow the surface. In other words, while the hail processing tool 16 is elastically deforming around the deformation fulcrum F while the hail processing proceeds, the elastic deformation must always occur so as to avoid the occurrence of the above-mentioned three states. It has to be. Therefore, the position of the deformation fulcrum F of elastic deformation of the hail processing tool 16 must be properly selected.

【0042】ここで、ヘール加工の切削作用工程を更に
詳細に検討すると、ヘール加工々具16のヘール切削刃
22は、加工開始時に、ワークWの加工面に向けて刃先
を押し当てられ、次いで切り込み方向に適正量の送りを
付与され、その後、所望の切削送り方向に送りを与えら
れることによって、ワークWの加工面から切屑を発生さ
せながら切削を行う場合や、加工開始時に、ワークWの
端面に適正量の切り込みを付与された状態で突き当て、
その突き当て状態から切削送り方向へ刃先を送り動作さ
せることによって、同じくワークWの加工面から切屑を
発生させながら切削を行う場合等がある。
Here, when the cutting action step of the hail processing is examined in more detail, the hail cutting blade 22 of the hail processing tool 16 is pressed against the processing surface of the work W at the start of processing, and then, By feeding a proper amount of feed in the cutting direction and then feeding in the desired cutting feed direction, when performing cutting while generating chips from the machining surface of the work W, or when starting machining, Abut with an appropriate amount of cut on the end face,
In some cases, the cutting edge may be fed from the abutting state in the cutting feed direction to cause chips to be generated from the machined surface of the work W as well.

【0043】従って、これらのヘール加工の切削作用工
程でヘール切削刃22の刃先に作用する加工反力の作用
状態を分析すると、図5に示すように種々の加工反力作
用状態に分析することができる。すなわち、図5(a)
は、ヘール切削刃22の刃先はワークWの加工面に単に
押し当てられた状態で、この状態では、加工反力Fc
は、刃先押し当て方向と逆向きの反力Fpが作用してい
る。
Therefore, when analyzing the working state of the working reaction force acting on the cutting edge of the hail cutting blade 22 in the cutting working process of these hail processing, it is necessary to analyze various working reaction force working states as shown in FIG. You can That is, FIG. 5 (a)
Indicates that the cutting edge of the hail cutting blade 22 is simply pressed against the machining surface of the workpiece W. In this state, the machining reaction force Fc
Has a reaction force Fp acting in the opposite direction to the blade pressing direction.

【0044】図5(b)は、ヘール切削刃22の刃先は
ワークWの加工面に押し当てられ、かつ、切り込み送り
を付与ても切屑を発生させることなく,単に、送り方向
に送り動作している、つまり、実質的には切削がなされ
ず、単に、加工面を倣って滑り移動している場合であ
り、この状態では加工反力Fcは押し当て方向と逆向き
の成分Fpと摩擦力Ff(=μ・Fp,μ:摩擦係数)
との合力として斜め方向に作用している(作用角度θ
a)。
FIG. 5 (b) shows that the cutting edge of the hail cutting blade 22 is pressed against the processing surface of the work W, and even if cutting feed is applied, it does not generate chips and simply feeds in the feeding direction. That is, in other words, the cutting is not substantially performed, and the workpiece simply slides along the working surface. In this state, the working reaction force Fc is the component Fp and the frictional force in the direction opposite to the pressing direction. Ff (= μ · Fp, μ: friction coefficient)
It acts diagonally as the resultant force (operating angle θ
a).

【0045】図5(c)は、ヘール切削刃22は、ワー
クWの加工面を滑ることなく、切屑を発生させながら正
常な切削状態を進行させている状態である。このとき、
ワークWの加工面から作用する加工反力は、上記の図5
(b)のように加工面を倣って移動する場合と異なって
大きな力となり、ヘール切削刃22の送りに伴いワーク
Wの加工面との間には摩擦力も発生しているから、加工
反力Fcは斜め方向に作用する(作用角度θaが大き
い)。
FIG. 5 (c) shows a state in which the hail cutting blade 22 advances a normal cutting state while producing chips without slipping on the working surface of the work W. At this time,
The processing reaction force acting from the processing surface of the work W is shown in FIG.
Unlike the case of moving along the machining surface as shown in (b), a large force is generated, and a frictional force is generated between the workpiece W and the machining surface as the hail cutting blade 22 is fed. Fc acts diagonally (the action angle θa is large).

【0046】ここで、図6を参照すると、一般的に、加
工反力Fcがヘール切削刃22の刃先に作用角度θaで
作用する切削状態で、ヘール加工々具16のホルダ20
は変形支点Fを中心に弾性変形をする場合を図示してい
る。このとき、図2と同様に変形支点Fとヘール切削刃
22の刃先中心との距離をl、同工具16の軸線に対し
て支点Fと刃先中心とを結ぶ線が成す角度(変形中心
角)をαとする。この状態下で加工反力Fcが刃先に作
用した場合のモーメントMを考察すると、以下の式が成
立する。
Here, referring to FIG. 6, generally, in the cutting state in which the processing reaction force Fc acts on the cutting edge of the hail cutting blade 22 at the working angle θa, the holder 20 of the hail processing tool 16 is generally used.
Shows the case where elastic deformation is performed around the deformation fulcrum F. At this time, as in FIG. 2, the distance between the deformation fulcrum F and the center of the cutting edge of the hail cutting blade 22 is 1, and the angle formed by the line connecting the fulcrum F and the cutting edge center with respect to the axis of the tool 16 (deformation center angle) Is α. Considering the moment M when the processing reaction force Fc acts on the cutting edge in this state, the following formula is established.

【0047】 M=Fc・l・sin(α+θa) …………(8) この(8)式を前述した図5(a)〜(c)に夫々適用
して作用するモーメントを求めると、図5(a)の状態
のモーメントMa=Fc・l・sinα …(9)、θ
a =0である。
M = Fc · l · sin (α + θa) (8) This equation (8) is applied to each of the above-described FIGS. 5 (a) to 5 (c) to find the acting moment. Moment in the state of 5 (a) Ma = Fc · l · sin α (9), θ
a = 0.

【0048】図5(b)の状態のモーメントMb=Fc
・l・sin(α+θa) …(10)、θa =θf (
θf:摩擦角) である。図5(c)の状態のモーメントM
c=Fc・l・sin(α+θa)…(11)である。
Moment Mb = Fc in the state of FIG. 5 (b)
.L.sin (α + θa) (10), θa = θf (
θf: friction angle). Moment M in the state of FIG. 5 (c)
c = Fc · l · sin (α + θa) (11)

【0049】つまり、いま、変形中心角αの変化に対す
る上記の各モーメントMa,MbおよびMcを考察する
と、図5(a)の押し付け状態では、変形中心角αが大
きい場合には、(9)式からモーメントMa発生してヘ
ール切削刃22は軸状ホルダ20と共に弾性変形をして
衝撃を和らげる作用を行うが、αが限りなくゼロ値に近
づくとモーメントMaは0値に接近する。つまり、加工
反力Fcは押し付け力の増大に伴って、過大な切り刃の
食い込みが生ずると共にそのまま逆向きの反力をヘール
切削刃22に作用させるので、同刃は大きな反力Fcが
所定の限界を越えたとき、破損を起こす危惧がある。つ
まり、変形中心角αが0値より大きな適当な角度を有す
ることが条件となる。
That is, considering the moments Ma, Mb and Mc with respect to the change of the deformation center angle α, if the deformation center angle α is large in the pressing state of FIG. 5A, (9) The moment Ma is generated from the equation, and the hail cutting blade 22 elastically deforms together with the shaft-shaped holder 20 to soften the impact. However, when α approaches a zero value infinitely, the moment Ma approaches a zero value. In other words, the processing reaction force Fc causes excessive cutting bite as the pressing force increases, and the reaction force in the opposite direction is applied to the hail cutting blade 22 as it is, so that the blade has a large reaction force Fc. There is a risk of damage when the limit is exceeded. That is, the condition is that the deformation center angle α has an appropriate angle larger than 0 value.

【0050】ここで、ヘール切削刃22を装着した軸状
ホルダ20に就いて種々の変形中心角αに就いて実験を
行ったところ、αは、少なくとも10°より大きく、好
ましくは15°以上が好ましいと言うことが判明した。
また、モーメントMaが生じて弾性変形が生じるために
は、(9)式から適正長さの腕lを有することは必須の
条件である。
Experiments were carried out on the shaft-shaped holder 20 equipped with the hail cutting blades 22 at various deformation center angles α, and α was at least greater than 10 °, preferably 15 ° or more. It turned out to be favorable.
Further, in order to generate the moment Ma and elastically deform, it is an essential condition to have the arm 1 having an appropriate length from the equation (9).

【0051】次に、図5(b)の倣い滑り状態を考察す
ると、一般的に、ヘール切削刃22による摩擦角度θa
=θfは、10°〜12°の範囲にあることが実験的に
確認されており、従って変形中心角αがヘール加工々具
16の軸線に関して、同工具の送り方向の前方側にあれ
ば、ゼロ値(α=0)の場合でもモーメントMbが発生
し、ヘール加工々具16は、適宜の腕長さlを有するな
ら、(10)式からモーメントMbが生ずるから、弾性
変形機能を発揮することは自明である。
Next, considering the profile sliding state in FIG. 5B, generally, the friction angle θa by the hail cutting blade 22 is considered.
= Θf has been experimentally confirmed to be in the range of 10 ° to 12 °. Therefore, if the deformation center angle α is on the front side in the feed direction of the tool with respect to the axis of the hail processing tool 16, A moment Mb is generated even in the case of a zero value (α = 0), and if the hail processing tool 16 has an appropriate arm length l, the moment Mb is generated from the equation (10), so that the elastic deformation function is exerted. That is self-evident.

【0052】同様に、図5(c)の場合には、加工反力
Fcの作用方向の角度θaは、図5(b)の場合よりも
θaの値は大きく、約50°であることが実験的に確認
された。そして、この場合にも、変形中心角αがゼロ値
(α=0)であってもモーメントMcが発生するからヘ
ール加工々具16は弾性機能を呈することができる。上
述の諸状態を考察すると、変形角αは少なくとも10°
以上であることが望ましいことが理解できる。
Similarly, in the case of FIG. 5C, the angle θa in the acting direction of the processing reaction force Fc is larger than that in the case of FIG. 5B, and the value of θa is about 50 °. Confirmed experimentally. Also in this case, the moment Mc is generated even if the deformation center angle α has a zero value (α = 0), so that the hail processing tool 16 can exhibit an elastic function. Considering the above states, the deformation angle α is at least 10 °.
It can be understood that the above is desirable.

【0053】ここで、変形中心角αの上限値がどの程度
であれば良いかを、既述の変形支点Fを中心とした弾性
変形に応じてヘール切削刃22に生ずる刃先変位を根拠
に、つまり、既述の送り方向変位δxおよび切り込み方
向の変位δzを示す式(6),(7)に基づいて計算を
行って考察を行った。
Here, the upper limit of the deformation center angle α should be determined based on the blade edge displacement generated in the hail cutting blade 22 in accordance with the elastic deformation centered on the deformation fulcrum F described above. That is, the calculation was performed based on the equations (6) and (7) indicating the displacement δx in the feed direction and the displacement δz in the cutting direction described above.

【0054】その結果、図7に示すように、変形中心F
と刃先中心との間の距離lを、実用される所定値20ミ
リメートルに選定し、種々の変形中心角αに対して加工
反力Fcを変動させて場合の刃先の変位を求めた所、縦
軸を切り込み方向の刃先変位量、横軸を送り方向の刃先
変位量に取ったグラフ図が得られた。
As a result, as shown in FIG. 7, the deformation center F
The distance 1 between the center of the cutting edge and the center of the cutting edge was selected to be a practical value of 20 mm, and when the processing reaction force Fc was varied for various deformation center angles α, the displacement of the cutting edge was calculated. A graph was obtained in which the axis represents the amount of blade edge displacement in the cutting direction and the horizontal axis represents the amount of blade edge displacement in the feed direction.

【0055】図7に示されたグラフから、種々の変形中
心角αに就いて、加工反力Fcの増加に伴って刃先変位
量は直線的に変化することが判明する。然しながら、送
り方向の刃先変位δxと切り込み方向の刃先変位δzに
関して次のことが判明した。すなわち、送り方向の刃先
変位δx、切り込み方向の刃先変位δzの関係は、 (イ)α>45°の範囲: δz/δx>1 とな
る。 (ロ)α=45°のとき: δz/δx=1 とな
る。 (ハ)α<45°の範囲: δz/δx<1 とな
る。
From the graph shown in FIG. 7, it is found that the cutting edge displacement amount linearly changes as the working reaction force Fc increases for various deformation center angles α. However, the following was found regarding the blade edge displacement δx in the feed direction and the blade edge displacement δz in the cutting direction. That is, the relationship between the blade edge displacement δx in the feed direction and the blade edge displacement δz in the cutting direction is (a) Range of α> 45 °: δz / δx> 1. (B) When α = 45 °: δz / δx = 1. (C) Range of α <45 °: δz / δx <1.

【0056】上記(イ)の場合には、ヘール加工々具1
6のヘール切削刃22は、加工反力Fcを受け、変形支
点Fを中心とした弾性変形に伴って刃先変位が生じたと
き、切り込み方向の刃先変位δzが送り方向の刃先変位
δxを上回ることを示している。故に、ヘール切削刃2
2の刃先変位は、切り込み方向において大きい傾向を有
するため、加工反力Fcの変化に対して、切り込み方向
の刃先変位に対する影響が大きく、ワークWの加工面形
状に倣ってヘール加工が進行する傾向になる。この結
果、エンドミル等の回転系の切削工具で荒削りされた切
削後の削り残しが残存したワーク加工面をヘール加工す
ると、その削り残しを倣ってヘール加工が進行してしま
い、削り残しが却って漸増するため、好ましい傾向とは
言えない。
In the case of the above (a), the hail processing tool 1
When the cutting edge 22 of No. 6 receives a processing reaction force Fc and a cutting edge displacement occurs due to elastic deformation around the deformation fulcrum F, the cutting edge displacement δz in the cutting direction exceeds the cutting edge displacement δx in the feed direction. Is shown. Therefore, the cutting blade 2
Since the blade edge displacement of No. 2 tends to be large in the cutting direction, the change in the machining reaction force Fc has a large effect on the blade edge displacement in the cutting direction, and the hail processing tends to proceed following the machining surface shape of the workpiece W. become. As a result, when hail processing is performed on the work surface where the uncut residue after cutting that has been rough-cut with a rotary cutting tool such as an end mill, the hail processing progresses following the uncut residue and the uncut residue gradually increases. Therefore, it cannot be said to be a preferable tendency.

【0057】上記(ロ)の場合には、ヘール加工々具1
6のヘール切削刃22は、加工反力Fcを受けたとき
に、切り込み方向の刃先変位δzと送り方向の刃先変位
δxとは略同程度で発生することを示している。従っ
て、削り残しを有したワーク加工面では、やはり削り残
しがそのままの高さで残存する傾向を有し、ワーク加工
面の仕上げ加工にヘール加工を適用することに不向きと
なる。
In the case of the above (b), the hail processing tool 1
The hail cutting blade 22 of No. 6 shows that the blade edge displacement δz in the cutting direction and the blade edge displacement δx in the feed direction occur at substantially the same level when receiving the processing reaction force Fc. Therefore, the work-worked surface having the uncut portion also tends to remain at the same height as it is, which makes it unsuitable for applying the hail processing to the finishing of the work-worked surface.

【0058】上記(ハ)の場合には、ヘール加工々具1
6のヘール切削刃22は、加工反力Fcを受け、変形支
点Fを中心とした弾性変形に伴って刃先変位が生じたと
き、切り込み方向の刃先変位δzが送り方向の刃先変位
δxを下回ることを示している。このため、ワーク加工
面に削り残しを有したワークの仕上げ加工にヘール加工
を適用すると、それらの削り残しを漸減させ、平滑な仕
上げ面を得ることが可能となる。
In the case of (c) above, the hail processing tool 1
When the cutting edge 22 of No. 6 receives the processing reaction force Fc and the cutting edge displacement occurs due to the elastic deformation around the deformation fulcrum F, the cutting edge displacement δz in the cutting direction is less than the cutting edge displacement δx in the feed direction. Is shown. For this reason, when the hail processing is applied to the finish processing of the work having the uncut portion on the work surface, the uncut portion can be gradually reduced and a smooth finished surface can be obtained.

【0059】以上の考察から、本発明に係るヘール加工
方法および装置の実施に用いるヘール加工々具において
は、その弾性変形の変形支点Fの位置に関して、ヘール
加工の進行方向において軸心の前方に配設される共に、
そのとき、同点Fから刃先中心までの距離lは、弾性変
形を可能にする適正なモーメントを発生させる腕長さを
有し、かつ、変形支点Fに関する中心角度αは、実用性
の面から略10°以上55°以下の範囲にあることが適
正であることが判明した。
From the above consideration, in the hail processing tool used for practicing the hail processing method and apparatus according to the present invention, the position of the deformation fulcrum F of the elastic deformation is forward of the axis in the traveling direction of the hail processing. Along with that,
At that time, the distance l from the same point F to the center of the cutting edge has an arm length that generates an appropriate moment that enables elastic deformation, and the central angle α with respect to the deformation fulcrum F is substantially in terms of practicality. It was found that it is appropriate to be in the range of 10 ° or more and 55 ° or less.

【0060】上述の説明から明らかなように、本発明に
係るヘール加工方法の実施に用いられるヘール加工々具
は、工作機械の工具保持軸の軸心と同軸に装着される軸
状のホルダと同ホルダの切削刃取付け面に固定されるヘ
ール切削刃からなると共に、上記の軸状ホルダは所定の
変形支点を中心に弾性変形が可能に形成され、かつ、そ
の変形支点はヘール加工の送り方向においてホルダ軸線
の前方側に配設され、かつ、その支点位置とヘール切削
刃の刃先中心とを結ぶ直線がホルダ軸線となす変位中心
角αが所定の範囲内に選定、設定されるように予め製作
すれば、ワーク加工面を高能率で平滑度の高い、かつ、
高精度の切削加工面にヘール加工することができること
が判明したのである。しかも、このように製作されたヘ
ール加工々具は、加工反力に応じて弾性変形可能な弾性
変形特性を有効に活用してビビリ等のない安定なヘール
切削作用を時々刻々遂行することが可能となるのであ
る。つまり、ヘール加工々具の製作基準を確立すること
ができたのである。
As is apparent from the above description, the hail processing tools used for carrying out the hail processing method according to the present invention include a shaft-shaped holder mounted coaxially with the axis of the tool holding shaft of the machine tool. It consists of a hail cutting blade fixed to the cutting blade mounting surface of the same holder, and the shaft-shaped holder is elastically deformable around a predetermined deformation fulcrum, and the deformation fulcrum is in the feeding direction of the hail processing. In advance so that the displacement center angle α formed by the straight line connecting the fulcrum position and the center of the cutting edge of the hail cutting blade with the holder axis is selected and set within a predetermined range. Once manufactured, the work surface will be highly efficient and smooth, and
It turned out that it is possible to carry out hail processing on a highly accurate machined surface. In addition, the hail processing tools manufactured in this way can perform stable hail cutting action without chattering by effectively utilizing the elastic deformation characteristics that can elastically deform according to the processing reaction force. It becomes. In other words, it was possible to establish the manufacturing standards for the hail processing tools.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上、本発明を実施例に基づいて詳細に
説明したが、本発明によるヘール加工方法と装置は、ヘ
ール加工々具の刃先変位を時々刻々検出し、検出した刃
先変位に従ってヘール加工の加工プログラムに基づく加
工指令を補正して目標加工寸法までワークのヘール加工
を自動的に、かつ、高精度に進行させることができるの
である。
As described above, the present invention has been described in detail based on the embodiments. However, the hail processing method and apparatus according to the present invention detect the blade edge displacement of the hail processing tool momentarily and according to the detected blade edge displacement. The machining command based on the machining program can be corrected to automatically and highly accurately advance the hail machining of the workpiece up to the target machining dimension.

【0062】しかも、このヘール加工方法の実施に用い
られるヘール加工々具が最適のヘール加工機能を発揮す
る構造を見出し、その製作基準を決定したので、ワーク
のヘール加工が高精度、高加工能率の下に実施できるこ
とと成ったのである。なお、本発明は、請求の範囲に記
載した必須の構成要件の範囲で種々、改変、変形して実
施可能であることは言うまでもない。
Moreover, since a structure in which the hail processing tool used for carrying out this hail processing method exerts an optimum hail processing function has been found and the manufacturing standard thereof has been determined, the hail processing of the work is highly accurate and high in processing efficiency. It became possible to carry out under. Needless to say, the present invention can be variously modified and modified within the scope of the essential constituent elements described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るヘール加工方法の実施に用いられ
る装置の一実施例における全体的な構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an embodiment of an apparatus used for carrying out a hail processing method according to the present invention.

【図2】本発明に係るヘール加工装置において用いられ
るヘール加工々具の要部構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part structure of a hail processing tool used in the hail processing device according to the present invention.

【図3】(a)および(b)は、夫々、本発明に係るヘ
ール加工装置におけるヘール加工々具の刃先中心の変位
の測定を、拡大アームを治具に用いて測定する場合の測
定原理を説明する略示機構の正面図と側面図である。
3 (a) and 3 (b) are measurement principles when the displacement of the center of the cutting edge of the hail processing tool in the hail processing device according to the present invention is measured using an enlarged arm as a jig. 9A and 9B are a front view and a side view of a schematic mechanism for explaining FIG.

【図4】本発明に係るヘール加工々具の変形支点位置を
決定し、かつ、変形支点と刃先中心までの距離寸法を求
める場合の解析原理を説明するために同工具の先端部位
を誇張して詳示した部分拡大図である。
FIG. 4 is an exaggerated tip portion of the tool for explaining the analysis principle when determining the deformation fulcrum position of the hail processing tool according to the present invention and determining the distance dimension between the deformation fulcrum and the center of the cutting edge. FIG.

【図5】本発明に係るヘール加工々具とワークとの間の
種々のヘール加工状態を示した略示図である。
FIG. 5 is a schematic view showing various states of hail processing between a hail processing tool and a work according to the present invention.

【図6】上記の種々のヘール加工状態においてヘール加
工々具に作用するモーメントの解析図である。
FIG. 6 is an analysis diagram of a moment acting on each of the hail processing tools in the above various hail processing states.

【図7】本発明に係るヘール加工々具における変形支点
と刃先中心とを結ぶ直線と工具軸線との成す角αの変化
に応じた刃先変位との関係を計算に基づいてグラフ化し
た図である。
FIG. 7 is a graph based on calculation of a relationship between a cutting edge displacement according to a change in an angle α formed by a straight line connecting a deformation fulcrum and a cutting edge center according to the present invention and a tool axis line. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12…機械の工具保持軸 14…アーバ 16…ヘール加工々具 16A…軸線 20…軸状ホルダ 22…ヘール切削刃 24…検出アーム 26…変位センサ 28…送信器 30…受信器 32…ヘール加工制御装置 34…メモリ手段 36…演算手段 38…制御手段 F…変形支点 12 ... Machine tool holding shaft 14 ... Arbor 16 ... Hail processing tools 16A ... Axis 20 ... Axial holder 22 ... Hail cutting blade 24 ... Detecting arm 26 ... Displacement sensor 28 ... Transmitter 30 ... Receiver 32 ... Hail processing control Device 34 ... Memory means 36 ... Computing means 38 ... Control means F ... Deformation fulcrum

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 変形支点を中心に弾性変形可能なホルダ
と該ホルダに取付けられたヘール切削刃とから成るヘー
ル加工々具を用いたヘール加工方法において、 前記ヘール加工々具によるワークの切削加工過程に、前
記変形支点を中心とした該ヘール加工々具の弾性変形に
よる前記ヘール切削刃の刃先変位を検出し、 前記検出結果からワークの目標加工データに対する実際
のワーク加工データの差値を求め、該値に基づいてワー
ク加工用NCプログラムの加工指令を補正し、 該補正された加工指令に従ってワークのヘール加工を行
うようにしたことを特徴とするヘール加工方法。
1. A hail processing method using a hail cutting tool comprising a holder elastically deformable around a deformation fulcrum and a hail cutting blade attached to the holder, wherein a workpiece is cut by the hail cutting tool. In the process, the cutting edge displacement of the hail cutting blade due to the elastic deformation of the hail processing tool about the deformation fulcrum is detected, and the difference value of the actual work processing data with respect to the target work data of the work is obtained from the detection result. A hail machining method, wherein a machining command of an NC program for machining a work is corrected based on the value, and the hail machining of the work is performed according to the corrected machining command.
【請求項2】 機械の工具保持軸に装着され、変形支点
を中心に弾性変形可能なホルダと該ホルダに取付けられ
たヘール切削刃とから成るヘール加工々具を用いてワー
クのヘール加工を行うヘール加工装置において、 ワークの切削加工過程に、前記ヘール加工々具の前記変
形支点を中心にした弾性変形にともなうヘール切削刃の
刃先の変位を検出する刃先変位検出手段と、 前記刃先変位検出手段の検出データに基づいて、前記機
械のワーク加工NCプログラムに従う加工指令を補正す
る補正手段と、を具備して構成され、補正後の加工指令
に従って機械の送り機構を介してヘール加工々具を制御
することを特徴とするヘール加工装置。
2. A hail cutting tool, which is mounted on a tool holding shaft of a machine and is elastically deformable around a deformation fulcrum, and a hail cutting blade attached to the holder, for hail processing of a work. In a hail processing device, a cutting edge displacement detecting means for detecting a displacement of a cutting edge of a hail cutting blade due to an elastic deformation centered on the deformation fulcrum of the hail processing tool during a cutting process of a work, and the cutting edge displacement detecting means. Correction means for correcting a machining command according to the workpiece machining NC program of the machine based on the detected data of the machine, and controlling the hail machining tools via the feed mechanism of the machine according to the corrected machining command. A hail processing device characterized by:
【請求項3】 機械の工具保持軸に装着され、変形支点
を中心に弾性変形可能なホルダと該ホルダに取付けられ
たヘール切削刃とから成るヘール加工々具を用いてワー
クのヘール加工を行うヘール加工装置において、 予め求めた前記ヘール加工々具の前記変形支点の位置デ
ータを記憶する記憶手段と、 前記ヘール加工々具の前記変形支点を中心にした弾性変
形にともなうヘール切削刃の刃先変位に対応した所定の
変位データを測定する変位測定手段と、 前記記憶手段に記憶された位置データと前記変位測定手
段で測定された変位データとから前記ヘール加工々具の
ヘール切削刃の刃先変位量を所定の演算式に基づいて求
める演算手段と、 前記演算手段によって求めた刃先変位量に基づいて、前
記機械のワーク加工NCプログラムに従う加工指令を補
正する補正手段と、を具備して構成され、補正後の加工
指令に従って機械の送り機構を介してヘール加工々具を
制御することを特徴とするヘール加工装置。
3. A hail processing tool is mounted on a tool holding shaft of a machine and elastically deformable about a deformation fulcrum, and a hail cutting tool attached to the holder is used for hail processing of a work. In the hail processing device, a storage means for storing in advance the position data of the deformation fulcrum of the hail processing tool, and the cutting edge displacement of the hail cutting blade due to elastic deformation centered on the deformation fulcrum of the hail processing tool. Displacement measuring means for measuring predetermined displacement data corresponding to, the displacement amount measured by the displacement measuring means and the position data stored in the storage means, the displacement amount of the cutting edge of the hail cutting blade of the hail processing tool. Based on a predetermined arithmetic expression, and a machining according to a workpiece machining NC program of the machine, based on the blade edge displacement amount obtained by the arithmetic means. Is configured by including a correction means for correcting the decree, the, via a mechanical feeding mechanism according to a machining command corrected Hale processing apparatus and controls the Hale working people immediately.
【請求項4】 機械の工具保持軸に装着され、ワークの
ヘール加工時の加工反力に応じて変形支点を中心に弾性
変形可能な軸状ホルダと該軸状ホルダに取付けられたヘ
ール切削刃とから成るヘール加工々具において、 前記弾性変形支点位置は、前記軸状ホルダの軸線に関し
てヘール加工の進行方向前方側に配設されると共に前記
弾性変形支点と前記ヘール切削刃の刃先中心とを結ぶ直
線と前記軸状ホルダの軸線との成す角度が、10度以上
55度以下の範囲に設定され、かつ、 前記ヘール切削刃の刃先中心から前記弾性変形支点まで
の距離寸法は、前記軸状ホルダが所定の弾性係数を有す
る長さになるように構成したことを特徴とするヘール加
工々具。
4. A shaft-shaped holder mounted on a tool-holding shaft of a machine and elastically deformable around a deformation fulcrum in response to a processing reaction force at the time of hail processing of a work, and a hail cutting blade attached to the shaft-shaped holder. In the hail processing tool consisting of, the elastic deformation fulcrum position is arranged on the front side in the traveling direction of the hail processing with respect to the axis of the shaft-shaped holder, and the elastic deformation fulcrum and the center of the cutting edge of the hail cutting blade. The angle formed by the connecting straight line and the axis of the shaft-shaped holder is set in the range of 10 degrees or more and 55 degrees or less, and the distance dimension from the center of the cutting edge of the hail cutting blade to the elastic deformation fulcrum is the axial shape. A hail processing tool characterized in that the holder is configured to have a length having a predetermined elastic coefficient.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7645412B2 (en) 2002-02-28 2010-01-12 Nok Corporation Sealing device
JP2012000679A (en) * 2010-06-14 2012-01-05 Mitsubishi Electric Corp Apparatus for correction processing of rope groove undercut, and method for correction processing of rope groove undercut using the correction processing apparatus

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