JPH0691480A - 工作機械の刃具の変形補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削加工を中断することなく刃具の変形補正
が可能な、工作機械の刃具の変形補正装置を提供する。 【構成】 温度検出器１３、数値制御装置１８等を有す
る。温度検出器１３は、刃具４の近傍にセンサ部が占位
し、切削加工中の刃具の温度を検出し、この温度を表わ
す検出信号ｃを数値制御装置１８へ出力する。数値制御
装置１８は、補正演算回路を内蔵し、該補正演算回路で
は、前記検出信号ｃに基づき補正値を演算し、該補正値
によって数値制御装置８から出力する加工指令値を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の刃具の変形
補正装置に関し、特に数値制御装置を有し高精度の切削
加工を行う工作機械に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の刃具は、ワークを切削加工中
に温度が上昇し、このため刃具の寸法（外径及び長さ）
が変化する。従ってワークの加工精度が低下するという
問題点があり、従来から該問題点に対する対策が採られ
てきた。

【０００３】図２は、前記対策を講じた従来技術に係る
工作機械の刃具の近傍部分の構成を示す説明図である。
同図に示すように、従来技術に係る刃具の変形補正装置
は、検出器５，６及び数値制御装置８を有する。このう
ち検出器５は、ワークを固定する基準台７に固定され、
刃具４の長さを検出して、検出信号ａを数値制御装置８
へ出力する。検出器６は、基準台７に固定され、刃具４
の外径を検出して、検出信号ｂを数値制御装置８へ出力
する。数値制御装置８は、内部に補正演算回路を有して
おり、該補正演算回路では、入力した検出信号ａ，ｂに
基づき、刃具４の温度上昇による寸法の変化に対応した
補正値を演算し、該補正値によって数値制御装置８から
出力される加工指令値を加減算して補正する。なお、同
図に示すように刃具４は主軸ヘッド１の中心部に回転自
在に取付けられた回転主軸２の下部にチャック等の取付
部３を介して固定されている。

【０００４】なおここで、刃具の温度上昇による寸法の
変化に対する対策として採られる上記以外の従来技術と
して図３に示すものがある。同図に示すように、ノズル
４は、主軸ヘッド１の端部にその基端部が取付けられて
おり、ワークを切削加工中に刃具４の近傍に占位するノ
ズル４の先端開口から刃具４に対して、エアー又は切削
油が噴出される。従って、刃具４は前記エアー又は切削
油によって冷却されるため、温度上昇が抑制される。し
かしながら、これでは、刃具４の温度上昇を完全に抑制
することはできず、加工精度の低下は、まぬがれない。
従って、精度のよい切削加工を行うには、やはり刃具の
変形補正装置が必要となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来技術に
係る刃具の変形補正装置では、検出器５，６によって刃
具４の寸法変化を検出する際、一旦、切削加工を中断
し、検出器５，６のある位置まで刃具４を移動して、そ
こで刃具４の寸法の変化を検出し、該検出が終了後、再
び元の切削加工位置に移動して、切削加工を続行すると
いう動作を行う必要がある。しかも該動作を頻繁に行う
必要があり、この間が非切削加工時間となる。このため
生産効率の低下を来すことになる。本発明は、上記従来
技術に鑑み、切削加工を中断することなく刃具の変形補
正が可能な、工作機械の刃具の変形補正装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の構成は、刃具の近傍にセンサ部が占位し切削加工中
の刃具の温度を検出してこの温度を表わす信号を送出す
る温度検出器と、前記温度検出器の検出信号に基づき前
記刃具の温度上昇による寸法の変化に対応した補正値を
演算し、該補正値によって、工作機械を制御するため数
値制御装置から出力される加工指令値を補正する補正演
算回路とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】上記構成の本発明によれば、切削加工中の刃具
の温度を、温度検出器により常時検出し、この検出した
検出信号に基づき、前記刃具の温度上昇による寸法の変
化に対応した補正値を補正演算回路により演算する。こ
の演算された補正値により数値制御装置から出力される
加工指令値が補正される。

【０００８】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。

【０００９】図１は、本実施例に係る工作機械の刃具の
変形補正装置の構成を示す説明図である。同図中、図２
と同一部分については同一の符号を付して、重複する説
明は省略する。

【００１０】図１に示すように、本実施例に係る刃具の
寸法補正装置は、温度検出器１３、パイプ１２、アーム
１１及び数値制御装置１８を有する。このうち、温度検
出器１３は、パイプ１２に内蔵されるとともに、刃具４
の近傍にセンサ部が占位し、切削加工中の刃具４の温度
を検出してこの温度を表わす検出信号ｃを数値制御装置
１８へ出力する。パイプ１２は、その基端部が回転止め
のアーム１１に固定されている。アーム１１は、工具３
を回転可能に支持するとともに、主軸ヘッド１に設けら
れた固定ブロック５に固定される。数値制御装置１８
は、内部に補正演算回路を有しており、該補正演算回路
では、入力した検出信号ｃと、該補正演算回路に予め入
力された刃具４の温度と該温度における刃具４の寸法の
変化量との関係を表わすマップとに基づいて、補正値を
演算し、該補正値によって数値制御装置１８から出力さ
れる加工指令値を補正する。

【００１１】上記実施例によれば、ワークの切削加工中
に刃具４の温度を温度検出器１３で常時検出する。この
検出した検出信号ｃに基づき、数値制御装置８に内蔵さ
れた補正演算回路において、前記温度上昇による刃具４
の寸法の変化に対応した補正値の演算を行い、該補正値
によって数値制御装置８より出力する加工指令値をリア
ルタイムに補正する。

【００１２】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに、本発明は、切削加工中に刃具の温度を検出し、こ
の検出した検出信号に基づいて、刃具の温度上昇による
寸法の変化をリアルタイムに補正することができ、該補
正のために切削加工を中断する必要がないため、精度よ
く、しかも生産効率の高い切削加工が可能となる。

【００１３】なお、本発明は、ワークの自由曲面をエン
ドミル刃具又はボールエンド刃具によって高精度に切削
加工するのに応用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る工作機械の刃具の変形補
正装置の構成を示す説明図である。

【図２】従来技術に係る工作機械の刃具の変形補正装置
の構成を示す説明図である。

【図３】刃具の変形補正装置以外の、刃具の温度上昇に
対する対策として採られる従来技術を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

４ 刃具 １８ 数値制御装置 １１ アーム １２ パイプ １３ 温度検出器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃具の近傍にセンサ部が占位し切削加工
   中の刃具の温度を検出してこの温度を表わす信号を送出
   する温度検出器と、 前記温度検出器の検出信号に基づき前記刃具の温度上昇
   による寸法の変化に対応した補正値を演算し、該補正値
   によって、工作機械を制御するため数値制御装置から出
   力される加工指令値を補正する補正演算回路とを有する
   ことを特徴とする工作機械の刃具の変形補正装置。