JPH11285924A - Metal die machining system - Google Patents

Metal die machining system

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Publication number
JPH11285924A
JPH11285924A JP10108535A JP10853598A JPH11285924A JP H11285924 A JPH11285924 A JP H11285924A JP 10108535 A JP10108535 A JP 10108535A JP 10853598 A JP10853598 A JP 10853598A JP H11285924 A JPH11285924 A JP H11285924A
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JP
Japan
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processing
support member
mold material
machining
tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP10108535A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Yamamoto
博明 山本
Futoshi Moriyama
太 森山
Gihei Nakano
義平 中野
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AKAZAWA KIKAI KK
KANSAI KEISEI KOGYO KK
YASUOKA KK
Original Assignee
AKAZAWA KIKAI KK
KANSAI KEISEI KOGYO KK
YASUOKA KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AKAZAWA KIKAI KK, KANSAI KEISEI KOGYO KK, YASUOKA KK filed Critical AKAZAWA KIKAI KK
Priority to JP10108535A priority Critical patent/JPH11285924A/en
Publication of JPH11285924A publication Critical patent/JPH11285924A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal die machining system, capable of not only machining such as cutting and grinding but also final finishing for minute groove, a sharp-edge interior angle part for molding a final product without shifting a metal die material installed in a single supporting member. SOLUTION: This system is provided with a first machining device 3, in which a metal die material 1 supported in a supporting member 2 can be machined by means of a cutting tool and a grinding tool, and a second machining device 4, in which the metal die material 1 supported in the supporting member 2 can be machined by means of laser beams. For moving and positioning the metal die material 1, which is supported in the supporting member 2, in respective machining areas for the machining devices 3, 4, both of the machining devices 3, 4 use a feeding mechanism 5 for the supporting member 2 in common.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、切削、研削、研磨
等の機械加工だけでは成形困難な形状を有する金型を成
形するための加工システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing system for forming a mold having a shape that is difficult to form only by machining such as cutting, grinding, and polishing.

【0002】[0002]

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】切削、研
削、研磨等の工具によって金型素材を機械加工する場
合、刃物寸法の制約により凹所内の角部加工は極めて困
難である。そのため、微細溝や凹所におけるシャープエ
ッジ状の内角部を有するような精密な金型は機械加工だ
けでは成形できなかった。
2. Description of the Related Art When a die material is machined by a tool such as cutting, grinding, polishing, or the like, it is extremely difficult to machine a corner portion in a recess due to restrictions on the size of a blade. For this reason, a precise mold having a sharp edge-like inner corner portion in a fine groove or a recess cannot be formed only by machining.

【0003】そこで従来は、金型素材を機械加工した後
に、ワイヤーや電極を用いた放電加工やエッチング加工
あるいは特殊工具を用いての手作業を行うことで仕上げ
加工を行っていた。
[0003] Conventionally, after machining a mold material, finish machining has been performed by electric discharge machining or etching using wires or electrodes, or by manual work using a special tool.

【0004】しかし、放電加工は加工液槽内で行われる
ため、機械加工された金型素材を機械加工装置から取外
し、その加工液槽内の所定位置に取付ける必要がある。
そのような金型素材の取外しや取付けには長時間を要す
るため生産性が低下し、また、取付け不良により寸法精
度が低下するおそれがある。また、放電加工により金型
素材に生じる変質層を除去するために加工素材を研磨す
る場合、加工素材を放電加工機から取り外して研磨機械
に取付ける必要があるため、さらに生産性や寸法精度が
低下する。さらに、ワイヤー放電加工の場合、ワイヤー
径の制約により微細加工が制限され、また、底付凹所の
加工はできない。電極を用いる放電加工の場合、電極製
作コストが大きく、加工速度が低いとう問題がある。
However, since electric discharge machining is performed in a machining liquid tank, it is necessary to remove the machined mold material from the machining apparatus and attach it to a predetermined position in the machining liquid tank.
It takes a long time to remove and attach such a die material, and thus productivity is reduced, and dimensional accuracy may be reduced due to improper mounting. In addition, when polishing the work material to remove the deteriorated layer generated in the mold material by electric discharge machining, it is necessary to remove the work material from the electric discharge machine and attach it to the polishing machine, further reducing productivity and dimensional accuracy. I do. Further, in the case of wire electric discharge machining, fine machining is limited due to the restriction of the wire diameter, and machining of the bottomed recess cannot be performed. In the case of electric discharge machining using electrodes, there is a problem that the electrode production cost is large and the machining speed is low.

【0005】エッチング加工は機械加工とは全く別の設
備を必要とするため、機械加工された金型素材を機械加
工装置から取り外し、エッチング加工設備に取り付ける
必要がある。そのような金型素材の取外しや取付けは長
時間を要するため生産性が低下し、取付け不良により寸
法精度が低下するおそれがある。
[0005] Since the etching requires completely different equipment from the machining, it is necessary to remove the machined mold material from the machining equipment and attach it to the etching equipment. Removal and attachment of such a mold material takes a long time, so that productivity is reduced, and dimensional accuracy may be reduced due to poor attachment.

【0006】また、仕上げ加工の終了後、金型素材の寸
法精度の測定が一般に行われる。その仕上げ加工を放電
加工やエッチング加工により行った場合、その測定のた
めに金型素材を放電加工機やエッチング加工設備から取
外し、測定機に取り付ける必要がある。さらに、測定の
結果、精度不良のために再加工する場合、再度加工機に
取り付ける必要がある。そのような金型素材の取外しや
取付けには長時間を要するために生産性が低下する。
[0006] After the finishing, the dimensional accuracy of the mold material is generally measured. When the finishing process is performed by electric discharge machining or etching, it is necessary to remove the mold material from the electric discharge machine or the etching machine and attach it to the measuring machine for the measurement. Furthermore, as a result of the measurement, when reworking is performed due to poor accuracy, it is necessary to attach the work to the processing machine again. Since it takes a long time to remove or attach such a mold material, productivity is reduced.

【0007】本発明は、精密な金型の成形には金型素材
の複数の加工装置への取付け、取外しが必要であるとい
う従来の常識を覆す金型用加工システムを提供すること
で、上記のような従来の問題を解決することを目的とす
る。
[0007] The present invention provides a mold processing system that overturns the conventional wisdom that it is necessary to attach and remove a mold material to and from a plurality of processing devices in order to form a precise mold. It is intended to solve the conventional problems as described above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の金型用加工シス
テムは、金型素材の支持部材と、その支持部材に支持さ
れた金型素材を切削工具および研削工具により加工可能
な第1加工装置と、その支持部材に支持された金型素材
をレーザビームにより加工可能な第2加工装置とを備え
る。その支持部材に支持された金型素材を各加工装置そ
れぞれの加工領域において移動および位置決めできるよ
うに、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有す
る。本発明は、従来においては素材の切断、穴あけ、文
字や記号のマーキングといった用途にしか用いられてい
なかったレーザビームを理想の刃物として、金型素材の
加工に用いるという着想の下になされたものである。す
なわち、レーザビームを用いることで、放電加工やエッ
チング加工を行うことなく、刃物寸法の制約なしに金型
素材における微細溝や凹所におけるシャープエッジ状の
内角部等を加工できるので、本発明の構成によれば、金
型素材を一つの支持部材上に取り付けたままで、切削や
研削加工とレーザビーム加工とを自在に組み合わせた加
工ができる。これにより、微細溝、凹所におけるシャー
プエッジ状の内角部等の加工を高能率かつ高精度で行
い、最終製品にまで仕上げることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, there is provided a mold machining system comprising: a first member capable of machining a mold material supporting member and a mold material supported by the supporting member by a cutting tool and a grinding tool; An apparatus and a second processing apparatus capable of processing a mold material supported by the supporting member by a laser beam. Both processing apparatuses share a feed mechanism of the support member so that the mold material supported by the support member can be moved and positioned in the processing area of each processing apparatus. The present invention has been made under the idea of using a laser beam, which has been conventionally used only for purposes such as cutting of materials, drilling, marking of characters and symbols, as an ideal cutting tool for machining a die material. It is. In other words, by using a laser beam, it is possible to machine a sharp edge-shaped inner corner portion in a fine groove or a recess in a mold material without performing a discharge machining or an etching process and without restricting a blade size. According to this configuration, it is possible to freely combine cutting and grinding with laser beam processing while the mold material remains mounted on one support member. As a result, it is possible to perform processing of a sharp edge-shaped inner corner portion or the like in a fine groove or a concave portion with high efficiency and high accuracy, and to finish it to a final product.

【0009】その第1加工装置は、その支持部材に支持
された金型素材を研磨工具により加工可能であるのが好
ましい。この構成によれば、金型素材を一つの支持部材
上に取り付けたままで、切削、研削加工とレーザビーム
加工だけでなく、研磨加工も可能になり、より高精度な
金型の成形が可能になる。さらに、レーザビーム加工に
より変質層が生じたとしても、その変質層を金型素材を
支持部材から取り外すことなく研磨加工により除去でき
る。
[0009] The first processing apparatus is preferably capable of processing a die material supported by the support member by a polishing tool. According to this configuration, it is possible to perform not only cutting, grinding and laser beam processing, but also polishing processing while the mold material is mounted on one support member, thereby enabling more accurate mold molding. Become. Further, even if a deteriorated layer is generated by laser beam processing, the deteriorated layer can be removed by polishing without removing the mold material from the support member.

【0010】その支持部材に支持された金型素材の寸法
測定装置を備え、前記支持部材送り機構により、その支
持部材に支持された金型素材を、その寸法測定装置の測
定領域において位置決め可能であるのが好ましい。この
構成によれば、金型素材を一つの支持部材上に取り付け
たままで、最終製品にまで仕上げることができるだけで
なく、寸法精度の測定も行え、精度不良の場合は再加工
ができる。
[0010] A dimension measuring device for the die material supported by the support member is provided, and the die material supported by the support member can be positioned in a measurement area of the dimension measuring device by the support member feeding mechanism. Preferably it is. According to this configuration, it is possible not only to finish the final product while the mold material is mounted on one supporting member, but also to measure the dimensional accuracy, and to perform rework if the accuracy is poor.

【0011】その第1加工装置は、工具を保持可能なス
ピンドルと、そのスピンドルにより保持される工具を交
換するための自動工具交換装置とを有し、その第2加工
装置は、レーザビームの発振器と、そのレーザビームを
金型素材に導く光学系と、そのレーザビームの光路を変
更できるように前記光学系を駆動するアクチュエータと
を有するのが好ましい。これにより生産性をより向上で
きる。
The first processing apparatus has a spindle capable of holding a tool, and an automatic tool changer for exchanging a tool held by the spindle. The second processing apparatus includes a laser beam oscillator. And an optical system for guiding the laser beam to the mold material, and an actuator for driving the optical system so that the optical path of the laser beam can be changed. Thereby, productivity can be further improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1、図2に示す金型用加工システ
ムは、金型素材1を支持するテーブル状の支持部材2
と、第1加工装置3と、第2加工装置4と、寸法測定装
置9と、制御装置10を備える。本実施形態では、その
金型素材1はワークプレート8を介して支持部材2によ
り支持されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A mold processing system shown in FIGS. 1 and 2 includes a table-like support member 2 for supporting a mold material 1.
, A first processing device 3, a second processing device 4, a dimension measuring device 9, and a control device 10. In the present embodiment, the mold material 1 is supported by the support member 2 via the work plate 8.

【0013】その第1加工装置3は、第2加工装置4と
で共有する支持部材送り機構5と、加工ヘッド6と、こ
の加工ヘッド6を支持する門形支持体7を有する。
The first processing device 3 has a support member feed mechanism 5 shared with the second processing device 4, a processing head 6, and a gate-shaped support 7 for supporting the processing head 6.

【0014】その支持部材送り機構5は、床上に据え付
けられるベッド11と、このベッド11によりガイドレ
ール12を介して一水平軸方向(以下X軸方向)に移動
可能に支持される第1移動部材13と、この第1移動部
材13によりガイドレール14を介してX軸方向に直交
する一水平軸方向(以下Y軸方向)に移動可能に支持さ
れる第2移動部材15とを有し、その第2移動部材15
により上記支持部材2がガイド16を介して鉛直軸方向
(以下Z軸方向)に移動可能に支持され、さらに、各移
動部材13、15と支持部材2の駆動機構が設けられて
いる。
The support member feed mechanism 5 includes a bed 11 mounted on a floor, and a first moving member supported by the bed 11 via a guide rail 12 so as to be movable in one horizontal axis direction (hereinafter, X-axis direction). 13 and a second moving member 15 supported by the first moving member 13 via a guide rail 14 so as to be movable in one horizontal axis direction (hereinafter, Y axis direction) orthogonal to the X axis direction. Second moving member 15
Accordingly, the support member 2 is supported via a guide 16 so as to be movable in a vertical axis direction (hereinafter, Z-axis direction), and further, each of the moving members 13 and 15 and a driving mechanism of the support member 2 are provided.

【0015】その駆動機構は、第1移動部材13側に取
り付けられたボールナット(図示省略)にねじ合わされ
ると共にベッド11側に取り付けられたボールスクリュ
ー(図示省略)をサーボモータ21により駆動すること
で、支持部材2をX軸方向に送るX軸駆動装置と、第2
移動部材15側に取り付けられたボールナット(図示省
略)にねじ合わされると共に第1移動部材13側に取り
付けられたボールスクリュー(図示省略)をサーボモー
タ22により駆動することで、支持部材2をY軸方向に
送るY軸駆動装置と、支持部材2側に取り付けられたボ
ールナット(図示省略)にねじ合わされると共に第2移
動部材15側に取り付けられたボールスクリュー(図示
省略)をサーボモータ23により駆動することで、支持
部材2をZ軸方向に駆動するZ駆動装置とを有する。こ
れにより、その支持部材2をX軸、Y軸、Z軸方向にお
いて移動させると共に位置決めすることが可能とされて
いる。その支持部材2のストロークは、支持部材2に支
持された金型素材1を、各加工装置3、4それぞれの加
工領域と上記寸法測定装置9の測定領域において移動お
よび位置決めすることが可能なように定められている。
なお、各駆動装置の構成は特に限定されず、例えばラッ
クピニオン式駆動装置によって構成してもよい。また、
支持部材2の駆動方向も特に限定されず、例えば、支持
部材2をX、Y、Z軸それぞれを中心とする回転方向に
駆動するようにしてもよい。
The drive mechanism is screwed to a ball nut (not shown) attached to the first moving member 13 and drives a ball screw (not shown) attached to the bed 11 by a servomotor 21. An X-axis driving device for feeding the support member 2 in the X-axis direction;
By driving a ball screw (not shown) attached to the first moving member 13 side by a servo motor 22 and screwing into a ball nut (not shown) attached to the moving member 15 side, the support member 2 A Y-axis driving device for feeding in the axial direction and a ball screw (not shown) screwed to a ball nut (not shown) attached to the support member 2 and attached to the second moving member 15 are connected by a servo motor 23. A Z drive device that drives the support member 2 in the Z-axis direction by driving. Thus, the support member 2 can be moved and positioned in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions. The stroke of the support member 2 is such that the mold material 1 supported by the support member 2 can be moved and positioned in the processing regions of the processing devices 3 and 4 and the measurement region of the dimension measuring device 9. Stipulated.
The configuration of each driving device is not particularly limited, and may be configured by, for example, a rack and pinion type driving device. Also,
The driving direction of the support member 2 is not particularly limited. For example, the support member 2 may be driven in a rotation direction about the X, Y, and Z axes.

【0016】その加工ヘッド6は、上記門形支持体7に
取り付けられるハウジング31と、そのハウジング31
によりZ軸中心に回転可能に支持されるスピンドル32
と、そのスピンドル32を回転駆動するモータ33とを
有し、そのスピンドル32により工具34が取外し可能
に保持される。そのスピンドル32による工具34の保
持機構は従来と同様の機構を用いることができる。その
工具34として、例えばフライスやエンドミル等の切削
工具、砥石等の研削工具、研磨材を保持するバフ等の研
磨工具がスピンドル32により保持可能とされ、それ以
外に、例えばドリル等の穴あけ工具が保持可能とされて
もよい。その加工ヘッド6のハウジング31に、そのス
ピンドル32により保持される工具34を交換するため
の自動工具交換装置(ATC)35が取り付けられてい
る。その自動工具交換装置35は公知の構成のものを採
用できる。これにより、第1加工装置3は、支持部材2
に支持された金型素材1を切削工具、研削工具、研磨工
具により加工することが可能とされている。なお、加工
ヘッド6自体やスピンドル32自体を支持部材2に対し
て移動できるようにしてもよく、例えば、加工ヘッド6
を送り機構によりY軸方向、Z軸方向、X軸中心の回転
方向、Y軸中心の回転方向等に駆動可能にしたり、スピ
ンドル32を送り機構によりZ軸方向に駆動可能にして
もよい。また、工具34をスピンドル32により直接保
持するだけでなく、スピンドル32の回転軸方向を変換
するように加工ヘッド6に取り付けられるアタッチメン
ト機構を介して保持するようにしてもよい。
The processing head 6 includes a housing 31 attached to the portal support 7 and a housing 31.
Spindle 32 rotatably supported about the Z-axis by means of
And a motor 33 for driving the spindle 32 to rotate. The spindle 32 holds a tool 34 detachably. As a mechanism for holding the tool 34 by the spindle 32, a mechanism similar to the conventional mechanism can be used. As the tool 34, for example, a cutting tool such as a milling machine or an end mill, a grinding tool such as a grindstone, a polishing tool such as a buff for holding an abrasive material can be held by the spindle 32, and in addition, a drilling tool such as a drill, for example. It may be able to be held. An automatic tool changer (ATC) 35 for changing a tool 34 held by the spindle 32 is attached to a housing 31 of the processing head 6. The automatic tool changer 35 may have a known configuration. As a result, the first processing device 3 allows the support member 2
Can be processed by a cutting tool, a grinding tool, and a polishing tool. The working head 6 itself or the spindle 32 itself may be made movable with respect to the support member 2.
May be driven by the feed mechanism in the Y-axis direction, the Z-axis direction, the rotation direction around the X-axis, the rotation direction around the Y-axis, or the like, or the spindle 32 may be driven in the Z-axis direction by the feed mechanism. Further, the tool 34 may be held not only directly by the spindle 32 but also via an attachment mechanism attached to the processing head 6 so as to change the rotation axis direction of the spindle 32.

【0017】その第2加工装置4は、レーザビームの発
振器41と、その発振器41から発振されるレーザビー
ムを金型素材に導く光学系42と、そのレーザビームの
光路を変更できるように光学系42を駆動するアクチュ
エータである第1、第2サーボモータ44、45と、そ
の発振器41と光学系42との間に配置されるシャッタ
ー装置46と、コントローラ47と、その光学系42、
第1、第2アクチュエータ44、45、シャッター装置
46を覆うレーザヘッド48を有する。
The second processing device 4 includes a laser beam oscillator 41, an optical system 42 for guiding a laser beam oscillated from the oscillator 41 to a mold material, and an optical system for changing the optical path of the laser beam. First and second servo motors 44 and 45 as actuators for driving the shutter 42, a shutter device 46 disposed between the oscillator 41 and the optical system 42, a controller 47, and the optical system 42;
It has a laser head 48 that covers the first and second actuators 44 and 45 and the shutter device 46.

【0018】その発振器41のレーザ媒質として、本実
施形態ではYAG(イットリウム・アルミニウム・ガー
ネット結晶)が用いられている。その発振器41は市販
のものを用いることができる。その光学系42として、
本実施形態ではガルバノミラー形ビームスキャン光学系
が用いられている。その第1サーボモータ44は、その
光学系42を構成する光学素子を変位させることで、レ
ーザビームの照射位置をX軸方向において変位させ、そ
の第2サーボモータ45は、その光学系42を構成する
光学素子を変位させることで、レーザビームの照射位置
をY軸方向において変位させる。これにより、第2加工
装置4は、支持部材2に支持された金型素材1をレーザ
ビームにより加工可能である。そのコントローラ47か
ら発振器41のオン、オフ信号と、シャッター装置46
の開閉信号が出力され、そのシャッター装置46により
発振器41と光学系42との間のレーザビーム通路が開
閉される。また、スペースの有効利用のため、金型素材
1の第1加工装置3による加工領域と第2加工装置4に
よる加工領域とは一部重なるものとされることから、そ
の発振器41はコントローラ47のハウジングにレール
49を介してX軸方向に変位可能に支持され、これによ
り、金型素材1のレーザビーム加工時に干渉領域に入る
第2加工装置4のレーザヘッド48等の部分を、第1加
工装置3による金型素材1の加工時に加工領域から退避
させることが可能とされている。
In this embodiment, YAG (yttrium aluminum garnet crystal) is used as the laser medium of the oscillator 41. As the oscillator 41, a commercially available oscillator can be used. As the optical system 42,
In this embodiment, a galvanomirror beam scanning optical system is used. The first servo motor 44 displaces the laser beam irradiation position in the X-axis direction by displacing an optical element constituting the optical system 42, and the second servo motor 45 constitutes the optical system 42 By displacing the optical element, the irradiation position of the laser beam is displaced in the Y-axis direction. Thereby, the second processing device 4 can process the mold material 1 supported by the support member 2 by the laser beam. An ON / OFF signal of the oscillator 41 from the controller 47 and a shutter device 46
Is output, and the laser beam path between the oscillator 41 and the optical system 42 is opened and closed by the shutter device 46. In addition, since the processing region of the mold material 1 by the first processing device 3 and the processing region of the second processing device 4 partially overlap for effective use of space, the oscillator 41 of the controller 47 The housing is supported by the housing via a rail 49 so as to be displaceable in the X-axis direction, so that a portion such as the laser head 48 of the second processing device 4 that enters the interference area when the die material 1 is processed by the laser beam is subjected to the first processing. When the mold material 1 is machined by the device 3, it can be retracted from the machining area.

【0019】上記X軸駆動装置のサーボモータ21、Y
軸駆動装置のサーボモータ22、Z駆動装置のサーボモ
ータ23、スピンドル32の駆動モータ33、自動工具
交換装置35、光学系42の駆動用第1、第2サーボモ
ータ44、45、第2加工装置4のコントローラ47
が、上記制御装置10に接続されている。その制御装置
10は、金型素材1の加工プログラムを作成するための
CAD、CAMシステムを構成するコンピュータ58に
接続される。
The servo motor 21 of the X-axis driving device, Y
Servo motor 22 of the axis driving device, servo motor 23 of the Z driving device, driving motor 33 of the spindle 32, automatic tool changer 35, first and second servo motors 44 and 45 for driving the optical system 42, second processing device Controller 47 of 4
Are connected to the control device 10. The control device 10 is connected to a computer 58 constituting a CAD / CAM system for creating a machining program for the die material 1.

【0020】その加工プログラムに基づき制御装置10
から出力される制御信号により支持部材送り機構5のサ
ーボモータ21、22、23を制御し、支持部材2に支
持された金型素材1を第1加工装置3の加工領域におい
て移動および位置決めし、スピンドル32の駆動モータ
32を制御することで、工具34による金型素材1の切
削加工、研削加工、あるいは研磨加工を行うことができ
る。その制御信号により自動工具交換装置35を制御す
ることで、スピンドル32に保持される工具34の交換
を行うことができる。その制御信号により支持部材送り
機構5のサーボモータ21、22、23を制御し、支持
部材2に支持された金型素材1を第2加工装置4の加工
領域において移動および位置決めし、コントローラ47
を制御して発振器41のオン、オフ制御とシャッター装
置46の開閉制御を行い、光学系42の駆動用第1、第
2サーボモータ44、45を制御してレーザビームの照
射位置を制御することで、金型素材1のレーザビーム加
工を行うことができる。
Based on the machining program, the control device 10
The servo motors 21, 22, and 23 of the support member feed mechanism 5 are controlled by the control signal output from the control member to move and position the mold material 1 supported by the support member 2 in the processing area of the first processing device 3, By controlling the drive motor 32 of the spindle 32, cutting, grinding, or polishing of the mold material 1 by the tool 34 can be performed. By controlling the automatic tool changer 35 with the control signal, the tool 34 held by the spindle 32 can be changed. The control signals control the servo motors 21, 22 and 23 of the support member feed mechanism 5 to move and position the mold material 1 supported by the support member 2 in the processing area of the second processing device 4.
To control the on / off control of the oscillator 41 and the opening / closing control of the shutter device 46, and control the first and second driving servomotors 44 and 45 of the optical system 42 to control the irradiation position of the laser beam. Thus, laser beam processing of the mold material 1 can be performed.

【0021】また、支持部材2のX軸方向移動距離検知
センサ51、Y軸方向移動距離検知センサ52、Z軸方
向移動距離検知センサ53、第1サーボモータ44によ
るレーザビームのX軸方向変位量検知センサ54、第2
サーボモータ45によるレーザビームのY軸方向変位量
検知センサ55が、支持部材2の位置制御およびレーザ
ビームの照射位置の制御に際してフィードバック制御を
行うために設けられ、それぞれ制御装置10に接続され
る。さらに、制御装置10には制御状態を表示するため
の表示装置56と、オペレータにより手動で各加工装置
3、4を制御するための操作盤57が接続される。
Also, the displacement amount of the laser beam in the X-axis direction by the X-axis direction movement distance detection sensor 51, the Y-axis direction movement distance detection sensor 52, the Z-axis direction movement distance detection sensor 53, and the first servomotor 44 of the support member 2. Detection sensor 54, second
A sensor 55 for detecting the amount of displacement of the laser beam in the Y-axis direction by the servomotor 45 is provided for performing feedback control when controlling the position of the support member 2 and controlling the irradiation position of the laser beam, and is connected to the control device 10. Further, the control device 10 is connected with a display device 56 for displaying a control state and an operation panel 57 for manually controlling each of the processing devices 3 and 4 by an operator.

【0022】上記寸法測定装置9は上記加工ヘッド6に
取り付けられる。本実施形態では、その寸法測定装置9
は、光軸方向がZ軸方向とされたCCDカメラ61を有
し、制御装置10に接続される。そのカメラ61により
撮影された金型素材1の画像が表示装置56により表示
可能とされている。その金型素材1の表示画像に、位置
指示画像としてカーソルが併せて表示可能とされ、その
カーソルの表示位置は操作盤57からの入力により変更
可能とされている。その表示装置56の画面において、
そのカーソルを金型素材1の表示画像における寸法の測
定開始点に位置決めした時点で、操作盤57から制御装
置10に測定開始点信号を制御装置10に入力され、次
に、支持部材送り機構5により金型素材1を移動させ、
そのカーソルが金型素材1の表示画像における寸法の測
定終了点に位置決めされた時点で、操作盤57から制御
装置10に測定終点信号を制御装置10に入力され、そ
の金型素材1の測定開始点の終了点間の移動距離の検知
信号がX軸方向移動距離検知センサ51あるいはY軸方
向移動距離検知センサ52から制御装置10に入力され
ることで、その測定結果が表示装置56に表示可能とさ
れている。すなわち、支持部材2に支持された金型素材
1のX軸方向およびY軸方向の寸法が測定される。な
お、金型素材1のZ軸方向の寸法を測定できるように、
そのCCDカメラ61を加工ヘッド6に光軸方向をX軸
およびY軸方向に変更可能に取り付けられるようにして
もよい。この寸法測定装置9は公知の構成のものを用い
ることができる。
The dimension measuring device 9 is attached to the processing head 6. In the present embodiment, the dimension measuring device 9
Has a CCD camera 61 whose optical axis direction is the Z-axis direction, and is connected to the control device 10. The image of the mold material 1 captured by the camera 61 can be displayed on the display device 56. A cursor can be displayed together with the display image of the mold material 1 as a position instruction image, and the display position of the cursor can be changed by input from the operation panel 57. On the screen of the display device 56,
When the cursor is positioned at the measurement start point of the dimension in the display image of the mold material 1, a measurement start point signal is input to the control device 10 from the operation panel 57, and then the support member feeding mechanism 5 Moves the mold material 1
When the cursor is positioned at the measurement end point of the dimension in the display image of the mold material 1, a measurement end signal is input from the operation panel 57 to the control device 10 to the control device 10, and the measurement of the mold material 1 is started. When the detection signal of the movement distance between the end points of the points is input to the control device 10 from the X-axis movement distance detection sensor 51 or the Y-axis movement distance detection sensor 52, the measurement result can be displayed on the display device 56. It has been. That is, the dimensions of the mold material 1 supported by the support member 2 in the X-axis direction and the Y-axis direction are measured. In order to measure the dimension of the mold material 1 in the Z-axis direction,
The CCD camera 61 may be attached to the processing head 6 so that the optical axis direction can be changed in the X-axis and Y-axis directions. The dimension measuring device 9 may have a known configuration.

【0023】上記構成によれば、レーザビームを用いる
ことで、放電加工やエッチング加工を行うことなく、刃
物寸法の制約なしに金型素材1における微細溝や凹所に
おけるシャープエッジ状の内角部等を高能率かつ高精度
で加工できる。これにより、金型素材1を一つの支持部
材2上に取り付けたままで、切削、研削加工とレーザビ
ーム加工を自在に組み合わせた加工を行い、金型素材1
を最終製品にまで仕上げることができる。また、金型素
材1を一つの支持部材2上に取り付けたままで、切削、
研削加工とレーザビーム加工だけでなく、研磨加工も可
能になり、より高精度な金型の成形が可能になる。さら
に、レーザビーム加工により変質層が生じたとしても、
その変質層を金型素材1を支持部材2から取り外すこと
なく研磨加工により除去できる。また、金型素材1を一
つの支持部材2上に取り付けたままで、最終製品にまで
仕上げることができるだけでなく、寸法測定装置9によ
り寸法精度の測定も行え、精度不良の場合は再加工がで
きる。
According to the above configuration, by using a laser beam, there is no need to perform electric discharge machining or etching, and there is no limitation on the size of the blade, and therefore, a sharp edge-shaped inner corner portion or the like of a fine groove or recess in the mold material 1 is used. Can be processed with high efficiency and high accuracy. As a result, while the mold material 1 is still mounted on one support member 2, machining that freely combines cutting, grinding, and laser beam machining is performed.
Can be finished to the final product. Further, while the mold material 1 is mounted on one support member 2, cutting,
Not only grinding and laser beam processing, but also polishing processing can be performed, so that a more accurate mold can be formed. Furthermore, even if an altered layer is generated by laser beam processing,
The deteriorated layer can be removed by polishing without removing the mold material 1 from the support member 2. In addition, it is possible not only to finish the final product while the mold material 1 is mounted on one support member 2, but also to measure the dimensional accuracy by the dimensional measuring device 9. .

【0024】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、第1加工装置3と第2加工装置4の配置は
上記実施形態に限定されず、任意に配置できる。また、
第1加工装置3の形態は上記のように門形支持体7によ
り加工ヘッド6を支持するものに限定されず、例えばコ
ラム形支持体により加工ヘッドを片持ち状に支持しても
よい。また、スピンドルも縦軸中心に回転するものに限
定されず、横軸中心に回転するものであってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the arrangement of the first processing device 3 and the second processing device 4 is not limited to the above embodiment, and can be arbitrarily arranged. Also,
The form of the first processing apparatus 3 is not limited to the type in which the processing head 6 is supported by the gate-shaped support 7 as described above, and the processing head may be supported in a cantilever manner by, for example, a column-shaped support. Further, the spindle is not limited to the one that rotates about the vertical axis, and may be one that rotates about the horizontal axis.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、金型素材を一つの支持
部材上に取り付けたままで、切削、研削、研磨といった
機械加工だけでなく、微細溝やシャープエッジ状の内角
部等の最終仕上げ加工まで行って最終製品を成形できる
究極の理想とする金型用加工システムを提供できる。こ
れにより、生産性や寸法精度を向上でき、トータルマシ
ンコストや作業人員や装置設置面積を低減し、金型の納
期短縮を図ることができる。
According to the present invention, not only the machining such as cutting, grinding and polishing, but also the final finishing of fine grooves and sharp edge-like inner corners while the mold material is mounted on one supporting member. It is possible to provide an ultimate ideal mold processing system capable of forming a final product by performing processing. As a result, productivity and dimensional accuracy can be improved, the total machine cost, the number of workers and the installation area of the apparatus can be reduced, and the delivery time of the mold can be reduced.

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

【図1】本発明の実施形態の金型用加工システムの斜視
FIG. 1 is a perspective view of a mold processing system according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態の金型用加工システムの構成
説明図
FIG. 2 is a configuration explanatory view of a mold processing system according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金型素材 2 支持部材 3 第1加工装置 4 第2加工装置 5 支持部材送り機構 9 寸法測定装置 32 スピンドル 34 工具 35 自動工具交換装置 41 発振器 42 光学系 44、45 アクチュエータ REFERENCE SIGNS LIST 1 mold material 2 support member 3 first processing device 4 second processing device 5 support member feed mechanism 9 dimension measuring device 32 spindle 34 tool 35 automatic tool changer 41 oscillator 42 optical system 44, 45 actuator

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年4月15日[Submission date] April 15, 1999

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0008[Correction target item name] 0008

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の金型用加工シス
テムは、金型素材の支持部材と、その支持部材に支持さ
れた金型素材を切削工具および研削工具により加工可能
な第1加工装置と、その支持部材に支持された金型素材
をレーザビームにより加工可能な第2加工装置とを備え
る。その支持部材に支持された金型素材を各加工装置そ
れぞれの加工領域において移動および位置決めできるよ
うに、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有し、
その第2加工装置により金型素材の凹所の内部にシャー
プエッジ状の角部を加工可能である。本発明は、従来に
おいては素材の切断、穴あけ、文字や記号のマーキング
といった用途にしか用いられていなかったレーザビーム
を理想の刃物として、金型素材の加工に用いるという着
想の下になされたものである。すなわち、レーザビーム
を用いることで、放電加工やエッチング加工を行うこと
なく、刃物寸法の制約なしに金型素材における微細溝や
凹所におけるシャープエッジ状の内角部等を加工できる
ので、本発明の構成によれば、金型素材を一つの支持部
材上に取り付けたままで、切削や研削加工とレーザビー
ム加工とを自在に組み合わせた加工ができる。これによ
り、微細溝、凹所におけるシャープエッジ状の内角部等
の加工を高能率かつ高精度で行い、最終製品にまで仕上
げることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, there is provided a mold machining system comprising: a first member capable of machining a mold material supporting member and a mold material supported by the supporting member by a cutting tool and a grinding tool; An apparatus and a second processing apparatus capable of processing a mold material supported by the supporting member by a laser beam. Both processing apparatuses share a feed mechanism of the support member, so that the mold material supported by the support member can be moved and positioned in the processing area of each processing apparatus .
With the second processing device, the shear is
Ru can be processed der the Puejji-shaped corners. The present invention has been made under the idea of using a laser beam, which has been conventionally used only for purposes such as cutting of materials, drilling, marking of characters and symbols, as an ideal cutting tool for processing of a mold material. It is. In other words, by using a laser beam, it is possible to machine a sharp edge-shaped inner corner portion in a fine groove or a recess in a mold material without performing a discharge machining or an etching process and without restricting a blade size. According to this configuration, it is possible to freely combine cutting and grinding with laser beam processing while the mold material remains mounted on one support member. As a result, it is possible to perform processing of a sharp edge-shaped inner corner portion or the like in a fine groove or a concave portion with high efficiency and high accuracy, and to finish it to a final product.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森山 太 大阪府大阪市鶴見区茨田大宮1―19―3 (72)発明者 中野 義平 和歌山県和歌山市北ノ新地田町15番地 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Futa Moriyama, Inventor 1-19-3, Ibarada-Omiya, Tsurumi-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金型素材の支持部材と、 その支持部材に支持された金型素材を切削工具および研
削工具により加工可能な第1加工装置と、 その支持部材に支持された金型素材をレーザビームによ
り加工可能な第2加工装置とを備え、 その支持部材に支持された金型素材を各加工装置それぞ
れの加工領域において移動および位置決めできるよう
に、両加工装置は前記支持部材の送り機構を共有する金
型用加工システム。
1. A support member for a mold material, a first processing device capable of processing the mold material supported by the support member with a cutting tool and a grinding tool, and a mold material supported by the support member. A second processing device capable of processing by a laser beam, wherein both processing devices are capable of moving and positioning a mold material supported by the support member in a processing region of each processing device. Sharing mold processing system.
【請求項2】 その第1加工装置は、その支持部材に支
持された金型素材を研磨工具により加工可能である請求
項1に記載の金型用加工システム。
2. The die processing system according to claim 1, wherein the first processing device is capable of processing the die material supported by the support member with a polishing tool.
【請求項3】 その支持部材に支持された金型素材の寸
法測定装置を備え、前記支持部材送り機構により、その
支持部材に支持された金型素材を、その寸法測定装置の
測定領域において位置決め可能である請求項1または2
に記載の金型用加工システム。
3. A device for measuring the size of a mold material supported by the support member, wherein the support member feed mechanism positions the mold material supported by the support member in a measurement area of the size measurement device. Claim 1 or 2 which is possible
The machining system for a mold according to 1.
【請求項4】 その第1加工装置は、工具を保持可能な
スピンドルと、そのスピンドルにより保持される工具を
交換するための自動工具交換装置とを有し、その第2加
工装置は、レーザビームの発振器と、そのレーザビーム
を金型素材に導く光学系と、そのレーザビームの光路を
変更できるように前記光学系を駆動するアクチュエータ
とを有する請求項1〜3の中の何れかに記載の金型用加
工システム。
4. The first processing device has a spindle capable of holding a tool, and an automatic tool changer for exchanging a tool held by the spindle, and the second processing device has a laser beam The oscillator according to any one of claims 1 to 3, further comprising an optical system that guides the laser beam to the mold material, and an actuator that drives the optical system so that the optical path of the laser beam can be changed. Mold processing system.
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