JPS60197345A - 生爪成形加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明はＮＣ旋盤のチャックに取付けた生爪の成形装
置の改良に関する。

従来技術 ＮＣ旋盤において加工物を把持するためのチャックの生
爪の把持面の成形加工は工作物の加工精度に大きく影響
を与える。　このため爪の把持面の精度は数μ〜１０数
μと厳しくつくられ若し把持面の当りが悪いと把持され
た工作物が歪んだ状態で把持され加工後の変形により精
度が劣下する。

また爪の成形は断続切削となるために切削条件の選定か
難かしく、更に６つ爪チャックの場合においては切削直
径が測定できないという不便がある。

従って把握する加工物との当りを見ながら作業を進めて
行くために作業者の熟練を要するのみならず成形に長時
間を要する問題があった。　しかも最近のＮＣ旋盤にお
いてはその稼動率を高めるために切削時間以外の空時間
の短縮ということに注目されている点からも生爪の成形
は問題となっていた。　更にＮＣ旋盤において高精度な
加工をするためには取付けた工具の位置とプ四グラム経
路との位置補正を正確に行なわなければならない。

このため従来は工作物を試切削してその寸法を測定しそ
の差を人か計算してＮＣ装置の工具位置補正機能に入力
している。　この操作は非常に熟練を要し、補正に時間
がか＼るうえ場合によっては補正間違いで工作物を不良
にするなどの不都合か多かった。

目的 従って本発明は上記に鑑みなされたもので未熟な作業者
においても正確且、迅速に成形か行なえる生爪成形加工
装置を提供しようとするものであり、更に工具位置補正
装置を組合わせて一層精度高い生爪成形加工装置を提供
し′ようとするものである。

解決手段 その第１の発明は制御装置に生爪加工機能の有効を入力
する手段と生爪形状のパターンを記憶すルメモリと、生
爪形状のパターンを該メモリーより選択するスイッチ手
段と、生爪の位置を決める固定リングの直径・爪の仕上
直径・爪の深さのデータを設定し制御装置に入力する手
段と、設定データの確認を制御装置に指令する手段と、
生爪加工の開始を制御装置に指令する手段と、加工領域
を判定し荒加ニブジグラムを実行させ仕上加ニブログラ
ムを実行させるものである。　また第２の発明は第１の
発明にＮＣ旋盤において主軸フロントキャップまたは主
軸台に着脱可能に設けられた工具刃先検出手段と、制御
装置に測定機能の有効を入力する手段と、工具位置の測
定開始を制御装置に指令する手段と、工具の現在位置を
読み取り理想位置と比較してその差である工具補正値を
算出させる手段と、該工具補正値を制御装置の工具補正
機能に入力する手段とを加えたものである。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。

システムブロック図を示す第１図において、電気制御部
２０には自動運転を開始するスイッチを含む機台用各種
操作スイッチ、ランプ類を取付けた機械操作用パネル２
１と専用機能操作スイッチ類、即ち測定及び生爪加工機
能の有効′ｆ：ＮＣ装置に入力する押釦スイッチ、Ｘ軸
かＺ軸かを選択してＮＣ装置に入力するスイッチ、生爪
形状を選択するスイッチ、工具補正の測定開始をＮＣ装
置に入力する押釦スイッチ、主軸の回転方向を選択する
切換スイッチデータを確認するスイッチ及びこれ等ノ動
作を示すランプ、データ設定のたメツＭＤＩ　。

即ち加工時に生爪の遊びをなくし爪の位置を決めるため
に把持するリングの直径Ｒｆ大入力るダイヤル、爪の深
さＺを設定するダイヤル、爪仕上直径Ｄ１を設定するダ
イヤル、多段重の時に必要な他の爪仕上直径Ｄ２を設定
するダイヤル等のスイッチ、ダイヤルを取付けた専用操
作バネＡ／２２とＮＣ１の操作パネル２６とを有し、専
用操作パネル２２のスイッチと入出力し生爪形状のパタ
ーンの第２〜第５図のメモリをも含む専用ＣＰＵ　２４
と、該ＣＰＵ　２４及びＮＣ操作パネル２３と入出力す
るＮＣ制御２５と、該ＮＣ制御部２５と入出力する駆動
部２６と、機械操作パネル２１、専用ＣＰＵ２４゜及び
ＮＣ制御部２５と入出力する機械制御回路２７と、該機
械制御回路２７と入出力する駆動部２８を包含している
。　機械部３０は周知のＮＣ旋盤であって駆動部２６と
入出力して刃物台制御等を行なう送り装置６１と駆動部
２８と入出力して刃物台のタレット工具割出し、主軸回
転数の変換設定及び主軸の発停を行なう工具割出し装置
及び主軸設定装置３２等を含んでおるものである。

次に生爪形状のパターンを示す外径把握爪の第２図、第
６図、内径把握爪の第４図、第５図及びフローチャート
の第６図切削状態図の第７図を参照して生爪成形加工の
手順を説明する。　ステップＳＩにおいて周知のＮＣ旋
盤のチャック１に生爪２を取付けるステップＳ２におい
て生爪成形は外径か内径かご判断し外径であれば、ステ
ップＳ３において爪位置決定のため計算された直径の外
径用固定リング３２生爪２の加工しない把持面２ａに爪
で把持し取付ける。　ステップＳ４において図示しない
刃物台に生爪外径の加工用の工具４を取付ける。　ステ
ップＳ５において加工開始位置に刃物台をｘ軸、Ｚ軸制
御して位置決めし工具を合わせる。　ステップＳ６にお
いて専用操作パネル２２の生爪加工機能を有効にする押
釦スイッチを手動によって押す。　ステップＳ７におい
て外径把持用爪か内径把持用爪かを選択するスイッチを
外径側に手動で操作する。　ステップＳ８において生爪
加工に必要なデータ即ち把持させた外径用固定リングの
直径Ｒ９加工する爪の深さＺ、爪仕上直径Ｄ１　（第２
図）多段重（第３図）であれば更に爪仕上直径Ｄ２をダ
イヤルにセットする。

また主軸の回転方向な決めるスイッチ操作を手動で行な
う。　ステップＳ９においてダイヤルに正しい設定値が
入力されたかを判断し間違っていればステップＳ８に移
行して入力ご修正する。　正しければステップ５１０に
おいてｃｐｖ　２４に設定データを読取らせる押釦スイ
ッチを手動で操作する。　これより専用のソフトウェア
によって実行される。　ステップＳ１１において入力し
た数値の大きざ、主軸の回転方向と工具との関係等か正
常かを判断し異常であればアラーム表示をして処理を停
止する。　正常であればステップＳ１２において外径把
持爪かどうかご判断するこの場合外径であるからステッ
プＳ１！Ｉに移行する。　ステップＳ１３において生爪
自動加工を開始すべく自動運転起動押釦スイッチを手動
で操作する。　ステップＳ１４において加工領域は未だ
あって荒切削が行なえるかを判断する。　イエスであれ
ばステップＳ１５において荒切削加工のプログラムを実
行させる。　この切削はＮＣの設定データをもとに加工
条件や加工寸法を計算し自動で決定して切削か行なわれ
る。　ステップＳ１６において加工が完了すればステッ
プＳ１７においてＮＣの設定データをもとに仕上切削条
件加工寸法を計算して自動で決定され一回の切削が行な
われて完了する。　またステップＳ１６においては荒切
削加工が完了したかを判断し未だであればステップＳ１
４に移行して切削が引続き行なわれる。　またステップ
Ｓ１４においては所定量の取代かなくなり加工領域なし
となればステップＳ１７に移行し直ちに仕上加工が行な
われるものである。　内径把持用であればステップＳ２
において外径把持用でないと判断されステップＳ１８に
おいて生爪寸法に適合した内径用固定リングが取付けら
れる。　ステップＳ１９において刃物台に生爪内径加工
用工具が取付けられ、ステップＳ５に移行し、引続きス
テップが続行され、ステップＳ１２においてステップ５
２０に移行しステップＳ２０．　Ｓ２１゜５２２、　Ｓ
２３，５２４と外径切削と同様にステップを続行して完
了するものである。

更にこの生爪加工装置の加工精度を高めるには工具位置
を補正することによって達ｔ２１すれる。

次にこの併用する工具位置補正装置を第８図にもとづき
説明する。　周知のＮＣ旋盤において主軸台１１には先
端にチャック１２を嵌着した主軸１３が軸受によって回
転可能に軸承されており、そして主＠１３には主軸台１
１に取付けたフロントキャップ１４が被冠されている。

　このフロントキャンプ１４に工具刃先位置を検出する
装置が取付けられる。　即ち工具刃先のＸ軸方向の位置
を検出するダイヤルゲージ１５とＸ軸方向の位置を検出
するダイヤルゲージ１６とを互いに直角に取付けた測定
台１７が取付軸１７ａにおいてフロントキャンプ１４の
端でチャック１２と干渉しない位置に主軸方向に穿設し
た穴１４ａに嵌装位置決めされて止ねじ１８によって固
定されている。　このダイヤルゲージ１５の零のときの
測定子のま軸１３中心よりの距離ＸＯ，及びダイヤルゲ
ージ１６の零のときの測定子の主軸１６端面よりの距離
Ｚｏ。

またはチャック１２の基準ストッパよりの距離Ｚ１は測
定台１７が取付けられたときは常に一定値となるもので
ある。　このダイヤルゲージに変えてＸ軸、Ｘ軸方向よ
り工具が当接したとき検出するタッチセンサを用いるこ
ともできる。　またＮＣでＸ軸、Ｘ軸の位置制御される
図示しない刃物台のタレットには複数の工具１９が取付
けられており、その内の１個は検出器に当接して零をセ
ットするための基準工具として常時取付けられている。

第９図のフローチャートを参照して工具位置補正の手順
を説明する。　ステップ５１００において基準工具及び
生爪の外径把持爪の成形工具を刃物台に取付ける。　ス
テップ５１０１において測定台１７をフロントキャップ
１４の穴１４Ｂに嵌装固定する。　ステップ５１０２に
おいて加工が仕上げであって工具補正は必要か、荒仕上
げであって必要なきかな判断する。　必要なければ完了
で必要であればステップ５１０３において基準工具を割
出しダイヤルゲージ１５，１６に基準工具を所定位置で
当接して零を合わせる。　ステップ５１０４において工
具補正はＸ軸であるかどうかを判断しＸ軸であ・ればス
テップ５１０５に移行する。　ステップ５１０５におい
て生爪の外径把持爪の成形工具を割出し刃物台を手動操
作又はＮＣで制御して工具の刃先をＸ軸方向からダイヤ
ルゲージ１５の測定子に当接しダイヤルゲージ１５が零
を指示する位置で停止させる。　ステップ５１０６にお
いて専用操作パネル２２の測定機能を有効にする押釦ス
イッチを手動で操作する。　ステップ５１０７において
専用操作パネル２２の測定軸選択スイッチを手動でＸ軸
方向に切換える。

ステップ５１０８において専用操作パネル２２の工具測
定押釦スイッチを手動で操作するこれより専用ソフトウ
ェアがスタートする。　ステップ５１０９において現在
値を読取り、５１１０において設定した理想位置と現在
位置の値とを比較する。

ステップ５１１１で差即ち工具補正値を算出する。

ステップ５１１２において補正値は設定した許容補正値
内で正常であるか、即ちチップの欠損等かないかを判断
する。　正常でなければアラーム表示をして補正処理を
停止させる。　正常であればステップ５１１３において
ＮＣ装置の工具補正機能に工具補正値を入力して書込み
、以後の切削時の指令値に算入させる。　ステップ５１
１４において工具補正が完了したかを判断し完了であれ
ば補正処理路りであるがＸ軸補正がしてないのでステッ
プ５１０４に移行し補正はＸ軸でないのでステップ５１
１５において補正はＸ軸かを判断する。

Ｘ軸補正であるからステップ５１０５に移行し、ステッ
プ５１０７ではＸ軸方向のスイッチが切換えられ以後の
ステップを続行するものである。

このようにして外径又は内径用の工具の位置が補正され
ていれば生爪成形加工の手順においては工具を取付ける
ステップＳ４．Ｓ１９は省略されるものである。

効果 以上詳述したように本発明は手動操作に加えて専用ソフ
トウェアをで部組合わせて生爪成形加工を半自動で行な
えるようになしたので、全部人手により行っていたとき
には時間を要し、且熟練を要した工程が自動化されて未
熟練者でも容易に簡単に精度高い加工を行なうことが可
能である。

更に工具位置補正を行なったうえ生爪成形加工を行なう
場合は一層高い加工精度が得られる特徴かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は−システムブロック図、第２図、第３図は外径
把持爪のパターン図、第４図、第５図は内径把持爪のパ
ターン図、第６図は生爪成形加工のフローチャートを示
す図、第７図は生爪加工開始の状態図、第８図はダイヤ
ルゲージを用いた測定装置の図、第９図は工具位置補正
のフローチャートを示す図である。 １５．１６・・・ダイヤルゲージ ２２・・・専用操作パネル　２４・・・専用ＣＰＵ２５
・・・ＮＣ制御部 第１図 第２図　第３図 第４図　館５陶 手続補正書（自発） 昭和５９年特　許　願第５００１６号 ２、売名の名称　生爪成形加工装置 ３、補正をする者 事ｆ１−との関係　特許出願人 ６、補正により増ＩＪＩける発明の数 補正の内容 以下のとおり補正する。 （１）明細書第５頁第２０行目 「スイッチデータ」とあるを「スイッチ、データ」 （２）同第６頁第１２行目 「ＮＯ制御２５と、該」とあるをｌ’−Ｎ　Ｏｉｌ；ｌ
制御部２５と、該」 （３）同第７頁第１行目 「設定装置」とあるを「回転数設定装置」（４）同第７
頁第２行目及び第３行目 「把握」とあるを「把持」 （５）同第７頁第４行目 「第６図切削」とあるを「第６図、切削」＋１ Ｃ６ン 嗜図面第１図　別紙のとおり （７）図面第２図、第６図、第８図、第９図別紙のとお
り 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ｙ　ｃ旋盤において制御装置に生爪加工機能の
   有効を入力する手段と、生爪形状のバ゛ターンを記憶す
   るメモリと、生爪形状のパターンを該メモリーより選択
   するスイッチ手段と、生爪の位置を決める固定リングの
   直径・爪の仕上直径・爪の深さのデータを設定し制御装
   置に入力する手段と、設定データの確認を制御装置に指
   令する手段と、生爪加工の開始を制御装置に指令する手
   段と、加工領域を判定し荒加ニブログラムを実行させ仕
   上加ニブログラムを実行させる手段とを含んでなる生爪
   成形加工装置。
2. （２）主軸フロントキャップまたは主軸台に着脱可能に
   設けられた工具刃先検出手段と、制御装置に測定又は生
   爪加工の機能の有効を入力する手段と、工具位置の測定
   開始を制御装置に指令する手段と、工具の現在位置を読
   み取り理想位置と比較してその差である工具補正値を算
   出させる手段と、該工具補正値を制御装置の工具補正機
   能に入力する手段と、生爪形状のパターンを記憶するメ
   モリと、生爪形状のパターンを該メモリーより選択する
   スイッチ手段と、生爪の位置を決める固定リングの直径
   ・爪の仕上直径・爪の深さのデータを設定し制御装置に
   入力する手段と、設定データの確認を制御装置に指令す
   る手段と、生爪加工の開始を制御装置に指令する手段と
   、加工領域を判定し荒加ニブログラム２実行させ仕上加
   ニブログラムを実行させる手段とを含んでなり生爪加工
   用工具位置の補正を行なった後で生爪の成形加工を行な
   うことを特徴とする生爪成形加工装置。