JPH07136801A - バイト移動式切削装置 - Google Patents
バイト移動式切削装置Info
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- JPH07136801A JPH07136801A JP5283454A JP28345493A JPH07136801A JP H07136801 A JPH07136801 A JP H07136801A JP 5283454 A JP5283454 A JP 5283454A JP 28345493 A JP28345493 A JP 28345493A JP H07136801 A JPH07136801 A JP H07136801A
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工基準面が振れを有する被削物の加工が実
現できるバイト移動式切削装置を提供することを目的と
する。 【構成】 加工前に加工基準面の回転位置と振れ量を回
転位置検出センサ１０と振れ検出センサ１１で測定し、
この測定値から被削物の切削点での補正量を演算してお
く。実際の加工時は被削物７の回転位置と加工点を回転
位置検出センサ１０とＮＣテーブル４の位置情報に同期
して演算結果を出力し、複数のバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃ
を補正量だけ微動装置で同時に微動させることで、振れ
を有する加工基準とした加工ができる。
現できるバイト移動式切削装置を提供することを目的と
する。 【構成】 加工前に加工基準面の回転位置と振れ量を回
転位置検出センサ１０と振れ検出センサ１１で測定し、
この測定値から被削物の切削点での補正量を演算してお
く。実際の加工時は被削物７の回転位置と加工点を回転
位置検出センサ１０とＮＣテーブル４の位置情報に同期
して演算結果を出力し、複数のバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃ
を補正量だけ微動装置で同時に微動させることで、振れ
を有する加工基準とした加工ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣテーブルを有する
バイト移動式切削装置に関するものである。
バイト移動式切削装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＮＣテーブルを有するＮＣ切削装
置は、ビデオシリンダーなどの高精度部品加工用に広く
活用されている。
置は、ビデオシリンダーなどの高精度部品加工用に広く
活用されている。
【０００３】以下に従来のＮＣ切削装置について説明す
る。図７は従来のＮＣ切削装置の概略の平面構成図であ
る。図７において、１はＮＣ切削装置で、２は主軸であ
る。３はバイトで、図示しない手段によりＮＣテーブル
４に固定してある。５はＮＣ切削装置１やＮＣテーブル
４を制御する制御装置である。６は主軸２に設けられた
チャックで、被削物７を保持する。なお、問題点を明確
にするため被削物７はビデオシリンダーを想定し、最終
的には、図８に示すように被削物７の回転中心となる異
材質のシャフト８が焼き填め、圧入等で固定される場合
について説明する。
る。図７は従来のＮＣ切削装置の概略の平面構成図であ
る。図７において、１はＮＣ切削装置で、２は主軸であ
る。３はバイトで、図示しない手段によりＮＣテーブル
４に固定してある。５はＮＣ切削装置１やＮＣテーブル
４を制御する制御装置である。６は主軸２に設けられた
チャックで、被削物７を保持する。なお、問題点を明確
にするため被削物７はビデオシリンダーを想定し、最終
的には、図８に示すように被削物７の回転中心となる異
材質のシャフト８が焼き填め、圧入等で固定される場合
について説明する。
【０００４】以上のように構成されたＮＣ切削装置１に
ついて、以下その動作について説明する。まず、主軸２
の回転にともない被削物７は矢印Ａ方向に回転する。こ
の状態でバイト３を固定したＮＣテーブル４は、あらか
じめ制御装置５に組み込まれたプログラム通り矢印Ｂ，
矢印Ｃ方向へ動くことで、バイト３が被削物７へ切込
み、例えば被削物７の外周面が切削加工されることにな
る。
ついて、以下その動作について説明する。まず、主軸２
の回転にともない被削物７は矢印Ａ方向に回転する。こ
の状態でバイト３を固定したＮＣテーブル４は、あらか
じめ制御装置５に組み込まれたプログラム通り矢印Ｂ，
矢印Ｃ方向へ動くことで、バイト３が被削物７へ切込
み、例えば被削物７の外周面が切削加工されることにな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次のような問題点がある。すなわち、被
削物７自身は高精度に加工できるが、シャフト８を被削
物７へ固定すると図８のようにシャフト８が被削物７の
外周面に対して傾いてしまう。なお実際の傾きは数ミク
ロンのオーダーであるが、図８では説明のため極端に示
してある。この結果、最終製品としてのビデオではビデ
オテープが被削物７の外周を基準に走行し、ビデオのヘ
ッド部はシャフト８を基準に回転することになるので、
ビデオヘッドがビデオテープを正確にトレースできなく
なり、結果として画質が低下することになる。尚この問
題点を解決するには、シャフト８を被削物７に固定した
のちにシャフト８を基準として被削物７の外周面を加工
すればよい。しかしながら従来のＮＣ切削装置でこれを
実現しようとすると、傾いて固定されたシャフト８の外
周が主軸の回転で振れないよう被削物７をチャック６で
調整しつつ固定する必要があるが、このような作業は人
間の手作業となり極めて量産性の低い方法と言わざるを
得ない。以上被削物７がビテオシリンダーの場合を想定
して説明したが、このような問題はビデオシリンダー特
有の課題ではない。例えば図９に示す棒状の第２の被削
物９の外周を全長にわたって精度よく加工しようとする
場合を考える。この場合はまず被削物９の９ａ部をチャ
ック８で保持して９ｂ部を加工し、その後、９ｂ部をチ
ャック７で保持し直して９ａ部を加工すればよい。しか
しながら実際はチャック７で９ｂ部を掴み直しすると、
主軸１の回転中心とチャック７で保持された９ｂ部の中
心とに微妙な差が発生し９ｂの非チャック部にミクロン
オーダーの振れが発生する。一方９ａ部は当然ながら主
軸１の回転中心で加工されることになるので、このよう
な方法では第２の被削物９の全長にわたって精度よく加
工することができないことは一般に広く知られている。
なおこの場合の解決策も上記したビデオシリンダーの場
合と同ように考えればよい。すなわちまず９ｂ部を加工
する時にチャック７で保持する長さより充分長く加工し
ておき、この後チャック７で９ｂ部を保持する時にチャ
ック７からはみ出した９ｂ部を保持すればよい。しかし
ながらこの方法も人手に頼った量産性の低いやり方とし
かいえない。
うな構成では、次のような問題点がある。すなわち、被
削物７自身は高精度に加工できるが、シャフト８を被削
物７へ固定すると図８のようにシャフト８が被削物７の
外周面に対して傾いてしまう。なお実際の傾きは数ミク
ロンのオーダーであるが、図８では説明のため極端に示
してある。この結果、最終製品としてのビデオではビデ
オテープが被削物７の外周を基準に走行し、ビデオのヘ
ッド部はシャフト８を基準に回転することになるので、
ビデオヘッドがビデオテープを正確にトレースできなく
なり、結果として画質が低下することになる。尚この問
題点を解決するには、シャフト８を被削物７に固定した
のちにシャフト８を基準として被削物７の外周面を加工
すればよい。しかしながら従来のＮＣ切削装置でこれを
実現しようとすると、傾いて固定されたシャフト８の外
周が主軸の回転で振れないよう被削物７をチャック６で
調整しつつ固定する必要があるが、このような作業は人
間の手作業となり極めて量産性の低い方法と言わざるを
得ない。以上被削物７がビテオシリンダーの場合を想定
して説明したが、このような問題はビデオシリンダー特
有の課題ではない。例えば図９に示す棒状の第２の被削
物９の外周を全長にわたって精度よく加工しようとする
場合を考える。この場合はまず被削物９の９ａ部をチャ
ック８で保持して９ｂ部を加工し、その後、９ｂ部をチ
ャック７で保持し直して９ａ部を加工すればよい。しか
しながら実際はチャック７で９ｂ部を掴み直しすると、
主軸１の回転中心とチャック７で保持された９ｂ部の中
心とに微妙な差が発生し９ｂの非チャック部にミクロン
オーダーの振れが発生する。一方９ａ部は当然ながら主
軸１の回転中心で加工されることになるので、このよう
な方法では第２の被削物９の全長にわたって精度よく加
工することができないことは一般に広く知られている。
なおこの場合の解決策も上記したビデオシリンダーの場
合と同ように考えればよい。すなわちまず９ｂ部を加工
する時にチャック７で保持する長さより充分長く加工し
ておき、この後チャック７で９ｂ部を保持する時にチャ
ック７からはみ出した９ｂ部を保持すればよい。しかし
ながらこの方法も人手に頼った量産性の低いやり方とし
かいえない。
【０００６】本発明は上記した従来の問題点を解決する
もので、被削物に固着されたシャフトを基準に加工した
り、第２の被削加工の切削加工のようにチャックの掴み
変えが必要な場合などの、加工基準面が主軸の回転にと
もない振れを生じているときに効果的なバイト移動式切
削装置を提供することを目的とする。
もので、被削物に固着されたシャフトを基準に加工した
り、第２の被削加工の切削加工のようにチャックの掴み
変えが必要な場合などの、加工基準面が主軸の回転にと
もない振れを生じているときに効果的なバイト移動式切
削装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、ＮＣ切削装置の主軸に設けたチャックで
保持される被削物の加工基準面の振れ量を検出する。振
れ検出センサと、被削物の回転位置を検出する回転位置
検出センサと、これらの振れ検出センサ、回転位置検出
センサの測定データから前記被削物の加工点におけるバ
イトの補正量を演算する演算装置と、この補正量を被削
物の回転および加工点に同期して出力する出力装置と、
この出力に応じてバイトを微動させるＮＣテーブルに固
定された微動装置とで構成される。
めに本発明は、ＮＣ切削装置の主軸に設けたチャックで
保持される被削物の加工基準面の振れ量を検出する。振
れ検出センサと、被削物の回転位置を検出する回転位置
検出センサと、これらの振れ検出センサ、回転位置検出
センサの測定データから前記被削物の加工点におけるバ
イトの補正量を演算する演算装置と、この補正量を被削
物の回転および加工点に同期して出力する出力装置と、
この出力に応じてバイトを微動させるＮＣテーブルに固
定された微動装置とで構成される。
【０００８】
【作用】本発明は上記した構成によって、まず切削前に
チャックで保持された被削物の加工基準面の複数箇所の
振れ量を被削物の回転位置と対応して測定し、この測定
結果から被削物の切削面全体の振れ量と回転位置の関係
すなわち補正量を演算しておく。次に実際切削するとき
は、被削物の加工点（バイトと被削物の接触点）と被削
物の回転位置に対応する補正量を出力回路から同期しつ
つ出力し、この出力でバイトを補正量だけ微動装置で微
動させることで、バイトと被削物は相対的に振れがない
状態にできる。よってこの後は一般的なＮＣ切削装置を
用いた通常の加工をするだけで、加工基準面が振れを有
する被削物でもあたかも振れがないのと同じように高精
度に切削することができる。
チャックで保持された被削物の加工基準面の複数箇所の
振れ量を被削物の回転位置と対応して測定し、この測定
結果から被削物の切削面全体の振れ量と回転位置の関係
すなわち補正量を演算しておく。次に実際切削するとき
は、被削物の加工点（バイトと被削物の接触点）と被削
物の回転位置に対応する補正量を出力回路から同期しつ
つ出力し、この出力でバイトを補正量だけ微動装置で微
動させることで、バイトと被削物は相対的に振れがない
状態にできる。よってこの後は一般的なＮＣ切削装置を
用いた通常の加工をするだけで、加工基準面が振れを有
する被削物でもあたかも振れがないのと同じように高精
度に切削することができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図１〜
図３を参照しながら説明する。図１は本発明のバイト移
動式切削装置の平面概略図を示す。なお図１において従
来例と同一機能部品には同一番号を付している。１はＮ
Ｃ切削装置で、２は軸、３Ａ，３Ｂ，３Ｃは複数本のバ
イト、４はＮＣテーブル、５はＮＣテーブル４やＮＣ切
削装置１を制御する制御装置である。６は主軸２に設け
られたチャックで、シャフト８が固定された被削物７を
保持している。なおシャフト８は被削物７の基準であ
り、このシャフト８は主軸２の回転により振れが発生す
るよう故意に傾けて図示している。
図３を参照しながら説明する。図１は本発明のバイト移
動式切削装置の平面概略図を示す。なお図１において従
来例と同一機能部品には同一番号を付している。１はＮ
Ｃ切削装置で、２は軸、３Ａ，３Ｂ，３Ｃは複数本のバ
イト、４はＮＣテーブル、５はＮＣテーブル４やＮＣ切
削装置１を制御する制御装置である。６は主軸２に設け
られたチャックで、シャフト８が固定された被削物７を
保持している。なおシャフト８は被削物７の基準であ
り、このシャフト８は主軸２の回転により振れが発生す
るよう故意に傾けて図示している。
【００１０】従来例と異なる点は以下の点である。１０
は被削物７の回転位置を検出する回転位置検出センサで
主軸２に設けられている。１１は振れ検出センサで、金
具１９を介してＮＣテーブル４へ固定される。１２は演
算装置で、回転位置検出センサ１０および振れ検出セン
サ１１の信号をもとに被削物７の加工点における補正量
を被削物７の回転位置に対応して演算する。１３は出力
回路で、実際にバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃで被削物７を加
工するとき、上記演算結果をもとにその切削点における
補正量を被削物７の回転位置と同期して微動装置１４へ
出力する。バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃはこの微動装置１４
に固定され、かつ微動装置１４はＮＣテーブル４上に固
定されている。なお１５は各構成部品間の信号のつなが
りを示すためあえて記したもので、通常の電気配線と考
えると理解し易い。図２は図１に用いた微動装置１４の
詳細側面図で、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃが図示ネジ等に
より微動台１６に固定される。微動台１６はバネ部１６
Ａを有しており、端部が取り付け台１７に固定される。
１８は圧電素子で、一方を取り付け台１７に、他方は微
動台１６に固定している。なおＮＣテーブル４へは取り
付け台１７が図示しない手段で固定される。
は被削物７の回転位置を検出する回転位置検出センサで
主軸２に設けられている。１１は振れ検出センサで、金
具１９を介してＮＣテーブル４へ固定される。１２は演
算装置で、回転位置検出センサ１０および振れ検出セン
サ１１の信号をもとに被削物７の加工点における補正量
を被削物７の回転位置に対応して演算する。１３は出力
回路で、実際にバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃで被削物７を加
工するとき、上記演算結果をもとにその切削点における
補正量を被削物７の回転位置と同期して微動装置１４へ
出力する。バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃはこの微動装置１４
に固定され、かつ微動装置１４はＮＣテーブル４上に固
定されている。なお１５は各構成部品間の信号のつなが
りを示すためあえて記したもので、通常の電気配線と考
えると理解し易い。図２は図１に用いた微動装置１４の
詳細側面図で、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃが図示ネジ等に
より微動台１６に固定される。微動台１６はバネ部１６
Ａを有しており、端部が取り付け台１７に固定される。
１８は圧電素子で、一方を取り付け台１７に、他方は微
動台１６に固定している。なおＮＣテーブル４へは取り
付け台１７が図示しない手段で固定される。
【００１１】以上のように構成されたバイト移動式切削
装置について、以下その動作について説明する。まず主
軸２を回転させると、被削物７は矢印Ａ方向に回転する
ので、その加工基準となるシャフト８は振れながら回転
する。この状態すなわち切削前の状態で、振れ検出セン
サ１１は、１１Ａと１１Ｂの位置でのシャフト８の振れ
量が、回転センサ１０で検出される被削物７の回転位置
と対応して測定できる。
装置について、以下その動作について説明する。まず主
軸２を回転させると、被削物７は矢印Ａ方向に回転する
ので、その加工基準となるシャフト８は振れながら回転
する。この状態すなわち切削前の状態で、振れ検出セン
サ１１は、１１Ａと１１Ｂの位置でのシャフト８の振れ
量が、回転センサ１０で検出される被削物７の回転位置
と対応して測定できる。
【００１２】次にこの測定結果をもとに被削物７の被加
工面の補正量をその回転位置と対応して演算装置１２で
演算するが、この詳細を図３で説明する。図３は図１の
中のバイト３、被削物７、シャフト８、回転位置検出セ
ンサ１０、および、振れ検出センサ１１のそれぞれの位
置が１１Ａ，１１Ｂのみ示している。なお図３ではシャ
フト８が振れ検出センサ１１から最も遠ざかった位置を
実線で、記号は８Ａで示している。またここから主軸１
８０度回転しシャフト８が振れ検出センサ１１から最も
近づいた状態を２点鎖線で、記号を８Ｂで示している。
なおこのような２つの状態は振れ検出センサ１１を例え
ば静電容量式の距離センサで構成すれば、その距離の最
大位置，最小位置から容易に特定できる。またこの時の
被削物７の回転位置は主軸２に設けた回転位置検出セン
サ１０により検出できる。ここでシャフト８Ａとバイト
３Ａ，３Ｂ，３Ｃとの距離が、主軸２が１８０度回転し
て８Ｂ位置にきても常に一定となるよう、すなわちシャ
フト８とバイト３の相対的な振れが無くなるよう制御す
るには、例えば図３において被削物７の外周をバイト３
Ａが加工する時は、金具１９で固定された検出センサ１
１Ａと１１Ｂの間の距離Ｅ１に対する振れセンサ１１Ａ
と１１Ｂで検出される振れ量の差（２×Ｆ）の傾きから
単純な比例計算で演算し、バイト３Ａをこの演算結果ど
おり主軸２と同期して微動することで、相対的に振れの
無い状態が実現できる。すなわち振れ検出センサ１１が
１１Ａの位置での振れ量をＶａ、検出センサ１１ｂの位
置での振れ量をＶｂとすると、例えば被削物でのバイト
３Ａに与える微動量ＶｃはＶｃ＝Ｖａ−（Ｅ２／Ｅ１）
×（Ｖａ−Ｖｂ）または、Ｖｃ＝Ｖａ−２×Ｆ×（Ｅ２
／Ｅ１）で表わせる振動量をバイト３Ａに与えればよい
わけである。なおこのような演算は一般的なパソコンを
使う事で容易に演算でき、かつ演算結果を保存できる。
工面の補正量をその回転位置と対応して演算装置１２で
演算するが、この詳細を図３で説明する。図３は図１の
中のバイト３、被削物７、シャフト８、回転位置検出セ
ンサ１０、および、振れ検出センサ１１のそれぞれの位
置が１１Ａ，１１Ｂのみ示している。なお図３ではシャ
フト８が振れ検出センサ１１から最も遠ざかった位置を
実線で、記号は８Ａで示している。またここから主軸１
８０度回転しシャフト８が振れ検出センサ１１から最も
近づいた状態を２点鎖線で、記号を８Ｂで示している。
なおこのような２つの状態は振れ検出センサ１１を例え
ば静電容量式の距離センサで構成すれば、その距離の最
大位置，最小位置から容易に特定できる。またこの時の
被削物７の回転位置は主軸２に設けた回転位置検出セン
サ１０により検出できる。ここでシャフト８Ａとバイト
３Ａ，３Ｂ，３Ｃとの距離が、主軸２が１８０度回転し
て８Ｂ位置にきても常に一定となるよう、すなわちシャ
フト８とバイト３の相対的な振れが無くなるよう制御す
るには、例えば図３において被削物７の外周をバイト３
Ａが加工する時は、金具１９で固定された検出センサ１
１Ａと１１Ｂの間の距離Ｅ１に対する振れセンサ１１Ａ
と１１Ｂで検出される振れ量の差（２×Ｆ）の傾きから
単純な比例計算で演算し、バイト３Ａをこの演算結果ど
おり主軸２と同期して微動することで、相対的に振れの
無い状態が実現できる。すなわち振れ検出センサ１１が
１１Ａの位置での振れ量をＶａ、検出センサ１１ｂの位
置での振れ量をＶｂとすると、例えば被削物でのバイト
３Ａに与える微動量ＶｃはＶｃ＝Ｖａ−（Ｅ２／Ｅ１）
×（Ｖａ−Ｖｂ）または、Ｖｃ＝Ｖａ−２×Ｆ×（Ｅ２
／Ｅ１）で表わせる振動量をバイト３Ａに与えればよい
わけである。なおこのような演算は一般的なパソコンを
使う事で容易に演算でき、かつ演算結果を保存できる。
【００１３】次に出力回路１３について説明する。出力
回路１３はバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃで被削物を実際に切
削加工する時に、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃのシャフト８
の軸方向の位置に対応する演算結果を主軸２の回転位置
と同期して後述する圧電素子１８へ出力するものであ
る。このためにまずバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃのシャフト
８の軸方向の位置は、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃを有する
微動装置１４が固定されたＮＣテーブル４の位置として
制御装置５から入力すればよい。次に被削物７の回転位
置は、主軸２に設けられた回転位置検出センサ１０の回
転位置を入力すればよい。以上のことを明確にしておけ
ば、この２つの信号に対応する演算結果を同期して出力
することは従来の制御技術で容易に実現できる。
回路１３はバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃで被削物を実際に切
削加工する時に、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃのシャフト８
の軸方向の位置に対応する演算結果を主軸２の回転位置
と同期して後述する圧電素子１８へ出力するものであ
る。このためにまずバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃのシャフト
８の軸方向の位置は、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃを有する
微動装置１４が固定されたＮＣテーブル４の位置として
制御装置５から入力すればよい。次に被削物７の回転位
置は、主軸２に設けられた回転位置検出センサ１０の回
転位置を入力すればよい。以上のことを明確にしておけ
ば、この２つの信号に対応する演算結果を同期して出力
することは従来の制御技術で容易に実現できる。
【００１４】次に微動装置１４の動作を図２を使って説
明する。微動装置１４は出力回路１３で出力された信号
に基づいて実際にバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃを所定量だけ
微動させる装置である。このため出力回路１３からの信
号に対応して変位を発生させる駆動源として圧電素子１
８を用いる。この圧電素子１８は一端が充分な剛性を有
する取り付け台１８に固定され、他端はバネ部１６ａを
有する微動台１６に固定してある。この構成で圧電素子
１８に出力回路１３の信号が入力されるとこれ自体が伸
び縮みし、結果としてバネ部１６ａが変形することで微
動台１６が微動することとなる。なお圧電素子１８の駆
動電圧は、一般的に数百ボルトであり、かつヒステリシ
スを有するので、出力回路１３の信号を増幅回路で増幅
し、また微動台の変位量を変位系２０で計測しつつ所定
の変位量となるようフィードバック制御で制御する場合
が多い。
明する。微動装置１４は出力回路１３で出力された信号
に基づいて実際にバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃを所定量だけ
微動させる装置である。このため出力回路１３からの信
号に対応して変位を発生させる駆動源として圧電素子１
８を用いる。この圧電素子１８は一端が充分な剛性を有
する取り付け台１８に固定され、他端はバネ部１６ａを
有する微動台１６に固定してある。この構成で圧電素子
１８に出力回路１３の信号が入力されるとこれ自体が伸
び縮みし、結果としてバネ部１６ａが変形することで微
動台１６が微動することとなる。なお圧電素子１８の駆
動電圧は、一般的に数百ボルトであり、かつヒステリシ
スを有するので、出力回路１３の信号を増幅回路で増幅
し、また微動台の変位量を変位系２０で計測しつつ所定
の変位量となるようフィードバック制御で制御する場合
が多い。
【００１５】本実施例によればシャフト８等の基準位置
に対して同軸度あるいは直角度に優れた高精度な切削加
工ができる。また複数本のバイトで加工する場合、３セ
ットの微動装置を実用とせず１セットの微動装置で複数
本のバイト加工ができて経済的である。
に対して同軸度あるいは直角度に優れた高精度な切削加
工ができる。また複数本のバイトで加工する場合、３セ
ットの微動装置を実用とせず１セットの微動装置で複数
本のバイト加工ができて経済的である。
【００１６】以上本発明の第１の実施例について、被削
物７の外周をシャフト８を基準に加工した場合で説明し
たが、基本的にはシャフト８の振れ量と振れの中心が主
軸２の回転位置に対応して振れセンサ１１Ａ，１１Ｂの
信号から演算できるので、被削物７の任意の方向での補
正量も演算できる。このため被削物７の端面部の補正量
を同様に演算し、この方向へ微動できる図示しない微動
装置、バイトをＮＣテーブル４に設けておけば、この面
の軸基準加工も可能となる事は言うまでもない。
物７の外周をシャフト８を基準に加工した場合で説明し
たが、基本的にはシャフト８の振れ量と振れの中心が主
軸２の回転位置に対応して振れセンサ１１Ａ，１１Ｂの
信号から演算できるので、被削物７の任意の方向での補
正量も演算できる。このため被削物７の端面部の補正量
を同様に演算し、この方向へ微動できる図示しない微動
装置、バイトをＮＣテーブル４に設けておけば、この面
の軸基準加工も可能となる事は言うまでもない。
【００１７】また従来例の説明で用いた図９に示す棒状
の第２の被削物９を加工する場合でも容易に適用できる
ことは明確である。
の第２の被削物９を加工する場合でも容易に適用できる
ことは明確である。
【００１８】次に本発明の第２の実施例について図４〜
図６を参照しながら説明する。本第２の実施例の第１の
実施例とは異なる点は微動装置１４の構成である。図４
において従来例と同一機能部品には同一番号を付記して
いる。１６は微動台でバネ部１６Ａのバイト取り付け部
１６Ｂを有する。１７は取り付け台、１８は圧電素子、
２０は変位計、微動台１６には複数本のバイト３Ａ，３
Ｂ，３Ｃが取り付けられ、全体として微動装置１４を構
成している。
図６を参照しながら説明する。本第２の実施例の第１の
実施例とは異なる点は微動装置１４の構成である。図４
において従来例と同一機能部品には同一番号を付記して
いる。１６は微動台でバネ部１６Ａのバイト取り付け部
１６Ｂを有する。１７は取り付け台、１８は圧電素子、
２０は変位計、微動台１６には複数本のバイト３Ａ，３
Ｂ，３Ｃが取り付けられ、全体として微動装置１４を構
成している。
【００１９】第２の実施例の動作については第１の実施
例とほぼ同じであるが、出力回路１３で出力された信号
に基づいて実際に圧電素子１８が伸縮し、微動台１６が
Ｄ方向に振動し、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃを所定量だけ
微動させる。バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃがどれだけ移動し
たかは変位計２０が測定を行い、微動量にフィードバッ
クをかけて、所定の変位量を得るようになっている。
例とほぼ同じであるが、出力回路１３で出力された信号
に基づいて実際に圧電素子１８が伸縮し、微動台１６が
Ｄ方向に振動し、バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃを所定量だけ
微動させる。バイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃがどれだけ移動し
たかは変位計２０が測定を行い、微動量にフィードバッ
クをかけて、所定の変位量を得るようになっている。
【００２０】図４においてバイト３Ａ，３Ｂ，３Ｃはそ
れぞれ被削物７のそれぞれの加工箇所７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
を切削加工するために設けられた特殊形状のバイトであ
る。バイト３Ａが７Ａの切削箇所を切削する場合は微動
台１６のバネ部１６Ａは切削抵抗により微少量（例えば
２ミクロンメータ程度）撓みを発生するが、バネ部１６
Ａは平行バネのように平行移動するだけでねじれは生じ
ない。しかしバイト３Ｂが加工箇所７Ｂを切削する場合
は微動台１６に図中矢印Ｄ方向のねじれモーメントが、
またバイト３Ｃが加工箇所７Ｃを加工する時は図中矢印
Ｅ方向のねじれモーメントが働く。バネ部１６Ａがも
し、ねじれを生じてしまうと、加工精度が悪くなる傾向
にあるが、本発明第２の実施例においては、図中バネ部
１６Ａの厚さを示すＴ１，Ｔ２とバネ部１６Ａの高さを
示すＳとの関係を、Ｔ１＜Ｓ，であり、かつ、Ｔ２＜Ｓ
の関係に保ちながら、かつ、バネ部１６Ａの幅Ｗ１との
関係をＷ１＞Ｓに保つことにより上記ねじれに対して剛
性を充分高く確保している。そのため移動台１６に複数
本のバイト３を取り付けてもねじれがなく、高精度に加
工することができる。
れぞれ被削物７のそれぞれの加工箇所７Ａ，７Ｂ，７Ｃ
を切削加工するために設けられた特殊形状のバイトであ
る。バイト３Ａが７Ａの切削箇所を切削する場合は微動
台１６のバネ部１６Ａは切削抵抗により微少量（例えば
２ミクロンメータ程度）撓みを発生するが、バネ部１６
Ａは平行バネのように平行移動するだけでねじれは生じ
ない。しかしバイト３Ｂが加工箇所７Ｂを切削する場合
は微動台１６に図中矢印Ｄ方向のねじれモーメントが、
またバイト３Ｃが加工箇所７Ｃを加工する時は図中矢印
Ｅ方向のねじれモーメントが働く。バネ部１６Ａがも
し、ねじれを生じてしまうと、加工精度が悪くなる傾向
にあるが、本発明第２の実施例においては、図中バネ部
１６Ａの厚さを示すＴ１，Ｔ２とバネ部１６Ａの高さを
示すＳとの関係を、Ｔ１＜Ｓ，であり、かつ、Ｔ２＜Ｓ
の関係に保ちながら、かつ、バネ部１６Ａの幅Ｗ１との
関係をＷ１＞Ｓに保つことにより上記ねじれに対して剛
性を充分高く確保している。そのため移動台１６に複数
本のバイト３を取り付けてもねじれがなく、高精度に加
工することができる。
【００２１】さらに図４〜図６においてバイト取り付け
部の幅Ｗ２を、バネ部１６Ａの幅Ｗ１より大きくＷ２＞
Ｗ１の関係にすることにより複数本のバイトの取り付け
を可能にしている。
部の幅Ｗ２を、バネ部１６Ａの幅Ｗ１より大きくＷ２＞
Ｗ１の関係にすることにより複数本のバイトの取り付け
を可能にしている。
【００２２】上記の構成と動作により、加工基準面に対
して被削物の同軸度，直角度をよく加工することが可能
な優れた切削装置を実現できる。
して被削物の同軸度，直角度をよく加工することが可能
な優れた切削装置を実現できる。
【００２３】尚、圧電素子１８はリニヤモータまたは、
比例制御ソレノイドを用いてもよい。
比例制御ソレノイドを用いてもよい。
【００２４】尚、振れ検出センサ１１は静電容量式変位
センサを用いたが渦電流センサや電気マイクロ等の他の
センサを用いてもよい。
センサを用いたが渦電流センサや電気マイクロ等の他の
センサを用いてもよい。
【００２５】尚、第１および第２の実施例において加工
基準面はシャフト８の外周面および被削物９の外周であ
り、この基準面の振れを振れ検出センサで検出したが、
加工基準面は被削物の端面であり、この基準面の振れを
振れ検出センサが測定し、加工量を演算し、この演算結
果に基づき微動装置を補正量だけ振動させ、バイト３で
加工してもよい。
基準面はシャフト８の外周面および被削物９の外周であ
り、この基準面の振れを振れ検出センサで検出したが、
加工基準面は被削物の端面であり、この基準面の振れを
振れ検出センサが測定し、加工量を演算し、この演算結
果に基づき微動装置を補正量だけ振動させ、バイト３で
加工してもよい。
【００２６】尚、ＮＣテーブル４には図１中矢印Ｂ方向
に振動する微動装置のみ図示したが、矢印Ｃ方向に振動
する微動装置とバイトを有してもよいし、また、矢印Ｂ
方向および矢印Ｃ方向とは直角方向に振動する微動装置
とバイトを有してもよい。
に振動する微動装置のみ図示したが、矢印Ｃ方向に振動
する微動装置とバイトを有してもよいし、また、矢印Ｂ
方向および矢印Ｃ方向とは直角方向に振動する微動装置
とバイトを有してもよい。
【００２７】
【発明の効果】以上のように本発明のバイト移動式切削
装置では、主軸に設けたチャックで保持される被削物の
加工基準面の振れ量を検出する振れ検出センサと、前記
被削物の回転位置を検出する回転位置検出センサと、こ
の回転位置検出センサおよび振れ検出センサの測定値か
ら前記被削物の加工点におけるバイトの補正量を演算す
る演算装置と、前記補正量を前記被削物の回転位置およ
び前記加工点に同期して出力する出力回路と、この出力
回路の出力で複数のバイトを同時に微動する微動装置
と、微動装置が固定されるＮＣ切削装置のＮＣテーブル
を備えることで、加工基準面が振れを有していてもこれ
に同期してバイトを微動しつつ加工できるので、切削精
度の高い優れた切削装置を実現できるものである。
装置では、主軸に設けたチャックで保持される被削物の
加工基準面の振れ量を検出する振れ検出センサと、前記
被削物の回転位置を検出する回転位置検出センサと、こ
の回転位置検出センサおよび振れ検出センサの測定値か
ら前記被削物の加工点におけるバイトの補正量を演算す
る演算装置と、前記補正量を前記被削物の回転位置およ
び前記加工点に同期して出力する出力回路と、この出力
回路の出力で複数のバイトを同時に微動する微動装置
と、微動装置が固定されるＮＣ切削装置のＮＣテーブル
を備えることで、加工基準面が振れを有していてもこれ
に同期してバイトを微動しつつ加工できるので、切削精
度の高い優れた切削装置を実現できるものである。
【図１】本発明の第１の実施例のバイト移動式切削装置
の断面図
の断面図
【図２】本発明の第１の実施例における微動装置の側面
図
図
【図３】本発明の第１の実施例におけるバイトの同期振
動方法の説明図
動方法の説明図
【図４】本発明の第２の実施例のバイト移動式切削装置
における微動装置の平面図
における微動装置の平面図
【図５】本発明の第２の実施例における微動装置の側面
図
図
【図６】本発明の第２の実施例における微動装置に用い
られる微動台の斜視図
られる微動台の斜視図
【図７】従来のＮＣ加工切削装置の概略平面図
【図８】被削物の完成図
【図９】第２の被削物の平面図
１ ＮＣ切削装置 ２ 主軸 ３Ａ，３Ｂ，３Ｃ バイト ４ ＮＣテーブル ５ 制御装置 ６ チャック ７，９ 被削物 ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ 加工箇所 ８ シャフト １０ 回転位置検出センサ １１ 振れ検出センサ １２ 演算装置 １３ 出力装置 １４ 微動装置 １５ 電気配線 １６ 微動台 １６Ａ バネ部 １６Ｂ バイト取り付け部 １７ 取り付け台 １８ 圧電素子 １９ 金具 ２０ 変位計 ２１ 第２のバイト ２２ 第２の微動装置 ２３ 第２の出力回路 ２４ 端面位置検出センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 享 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 ＮＣ切削装置の主軸に設けたチャックで
保持される被削物の加工基準面の振れ量を検出する振れ
検出センサと、前記被削物の回転位置を検出する回転位
置検出センサと、この回転位置検出センサおよび前記振
れ検出センサの測定値から前記被削物の加工点における
バイトの補正量を算出する演算装置と、前記補正量を前
記被削物の回転位置および前記加工点に同期して出力す
る出力回路と、この出力回路の出力で、複数のバイトを
同時に微動する微動装置と、この微動装置が固定される
前記ＮＣ切削装置のＮＣテーブルとを備えたバイト移動
式切削装置。 - 【請求項２】 微動装置はバネ部とバイト取り付け部を
有する微動台と、このバネ部に変位を与える圧電素子等
の伸縮手段を有し、前記バネ部の厚さをＴ１，Ｔ２と
し、高さをＳ，幅をＷ１とした時、前記バネ部の寸法
を、Ｔ１＜Ｓ，Ｔ２＜Ｓで、かつＷ１＞Ｓの関係になる
ようにした請求項１記載のバイト移動式切削装置。 - 【請求項３】 微動装置はバネ部とバイト取り付け部を
有する微動台と、このバネ部に変位を与える圧電素子等
の伸縮手段を有し、前記バネ部の高さをＳ、バネ部の幅
をＷ１、バイト取り付け部の幅をＷ２とした時、Ｗ１＞
Ｓで、かつＷ２＞Ｗ１の関係になるようにした請求項１
記載のバイト移動式切削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5283454A JPH07136801A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | バイト移動式切削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5283454A JPH07136801A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | バイト移動式切削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136801A true JPH07136801A (ja) | 1995-05-30 |
Family
ID=17665760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5283454A Pending JPH07136801A (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | バイト移動式切削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07136801A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006159299A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | 計測加工一体型装置 |
| JP2007198944A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | 振れ測定装置および振れ測定方法 |
| EP2251120A1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-17 | Mori Seiki Co., Ltd. | Machining method and machining system |
| WO2016039018A1 (ja) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | 株式会社Ihi | 中空回転シャフト仕上げ方法及び中空回転シャフト |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58171201A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 管体の外面加工法 |
| JPS59110502A (ja) * | 1982-12-16 | 1984-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | リ−ド面加工装置 |
| JPS6458457A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-06 | Okuma Machinery Works Ltd | Nc machine tool equipped with high speed response type fine positioning device |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP5283454A patent/JPH07136801A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS58171201A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 管体の外面加工法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006159299A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | 計測加工一体型装置 |
| JP2007198944A (ja) * | 2006-01-27 | 2007-08-09 | Mitsubishi Electric Corp | 振れ測定装置および振れ測定方法 |
| EP2251120A1 (en) * | 2009-05-15 | 2010-11-17 | Mori Seiki Co., Ltd. | Machining method and machining system |
| JP2010264563A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Mori Seiki Co Ltd | 加工方法及び加工システム |
| US8534169B2 (en) | 2009-05-15 | 2013-09-17 | Mori Seiki Co., Ltd. | Machining method and machining system |
| WO2016039018A1 (ja) * | 2014-09-09 | 2016-03-17 | 株式会社Ihi | 中空回転シャフト仕上げ方法及び中空回転シャフト |
| JPWO2016039018A1 (ja) * | 2014-09-09 | 2017-04-27 | 株式会社Ihi | 中空回転シャフト仕上げ方法及び中空回転シャフト |
| US9855606B2 (en) | 2014-09-09 | 2018-01-02 | Ihi Corporation | Hollow rotating shaft finishing method and hollow rotating shaft |
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