JPS61249249A - Ｕ軸制御における位置決め方法 - Google Patents
Ｕ軸制御における位置決め方法Info
- Publication number
- JPS61249249A JPS61249249A JP8813785A JP8813785A JPS61249249A JP S61249249 A JPS61249249 A JP S61249249A JP 8813785 A JP8813785 A JP 8813785A JP 8813785 A JP8813785 A JP 8813785A JP S61249249 A JPS61249249 A JP S61249249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- axis
- spindle
- touch sensor
- control
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
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- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Machine Tool Positioning Apparatuses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はマシニングセンタのポーリング加工において工
具の刃をＮＣ軸でＵ軸制御して加工半径を調整するとき
の位置決め方法に関する。
具の刃をＮＣ軸でＵ軸制御して加工半径を調整するとき
の位置決め方法に関する。
従来技術
近年マシニングセンタのポーリング加工においてＮＣ軸
にＵ軸を付加することにより工具または主軸本体を半径
方向に移動制御可能として、テーパ穴加工、フェーシン
グ加工或いは１本の工具で異径の穴加工を行ないつるよ
うにしたもの例えばダンドレア社製のυセンターがあり
多目的の使用に対応することが可能にされている。
にＵ軸を付加することにより工具または主軸本体を半径
方向に移動制御可能として、テーパ穴加工、フェーシン
グ加工或いは１本の工具で異径の穴加工を行ないつるよ
うにしたもの例えばダンドレア社製のυセンターがあり
多目的の使用に対応することが可能にされている。
発明が解決しようとする問題点
これらは工具の内部構造に−ｉＩ！数個の歯車列、送り
駆動ねじ、工具繰出しのための連結クラッチ等の複雑な
機構が必要となって刃先繰出しの位置決め精度、繰返し
精度等が満足できる髄内に納めることが困難で窮極はど
うしても人間が介在しなければ高精度の穴寸法が得られ
ないという問題があった。
駆動ねじ、工具繰出しのための連結クラッチ等の複雑な
機構が必要となって刃先繰出しの位置決め精度、繰返し
精度等が満足できる髄内に納めることが困難で窮極はど
うしても人間が介在しなければ高精度の穴寸法が得られ
ないという問題があった。
問題点を解決するための手段
主軸の位置決めできる位置に設けたタッチセンサの位置
を予めＮｏ装置に記憶させておき、主軸に装着したＵ軸
制御可能な工具の刃先の初期半径を確認するため本機の
制御軸例えばＸ軸で工具を移動させて前記刃先が前記タ
ッチセンサに当接したときの工具位置をＮｏ装置に記憶
させ、次いで記憶した位置より加工しようとする穴寸法
の半径（Ｒ）だけ前記本機の制御軸例えばＸ軸で工具を
戻し次いで工具の刃をＵ軸制御して刃先を前記タッチセ
ンサに当接させこのときの位置より工具を本機の前記制
御軸で一旦戻した後前進させて前記タッチセンサに当接
したときの工具位置をＮｏ装置に記憶させてＵ軸制御可
能な工具の使用半径を決めるようになしたものである。
を予めＮｏ装置に記憶させておき、主軸に装着したＵ軸
制御可能な工具の刃先の初期半径を確認するため本機の
制御軸例えばＸ軸で工具を移動させて前記刃先が前記タ
ッチセンサに当接したときの工具位置をＮｏ装置に記憶
させ、次いで記憶した位置より加工しようとする穴寸法
の半径（Ｒ）だけ前記本機の制御軸例えばＸ軸で工具を
戻し次いで工具の刃をＵ軸制御して刃先を前記タッチセ
ンサに当接させこのときの位置より工具を本機の前記制
御軸で一旦戻した後前進させて前記タッチセンサに当接
したときの工具位置をＮｏ装置に記憶させてＵ軸制御可
能な工具の使用半径を決めるようになしたものである。
実施例
以下本考案の実施例を第１．第２図にもとづき説明する
。
。
マシニングセンタは周知のものでベッド上には前寄り上
面にサドルが２軸方向に移動可能に載置されＮＣによっ
て位置決めされる。サドル上にはテーブル１がＸ軸方向
移動可能に載置されＮｏによって位置決めされる。そし
て本例ではテーブル上において作用面を主軸に装着した
工具の刃先側（Ｘ軸またはＹ軸側）に向けたタッチセン
サ２が特別に設けられている。ベッドの後書りにはコラ
ムが設定されていて、主軸３を水平に回転可能に軸承し
た主軸頭４がＹ軸方向上下に移動可能に設けられＮＣに
よって位置制御される。コラムの側面にはマガジンが設
置されマガジンと主軸３との間をムＴｏによって工具を
自動交換される。
面にサドルが２軸方向に移動可能に載置されＮＣによっ
て位置決めされる。サドル上にはテーブル１がＸ軸方向
移動可能に載置されＮｏによって位置決めされる。そし
て本例ではテーブル上において作用面を主軸に装着した
工具の刃先側（Ｘ軸またはＹ軸側）に向けたタッチセン
サ２が特別に設けられている。ベッドの後書りにはコラ
ムが設定されていて、主軸３を水平に回転可能に軸承し
た主軸頭４がＹ軸方向上下に移動可能に設けられＮＣに
よって位置制御される。コラムの側面にはマガジンが設
置されマガジンと主軸３との間をムＴｏによって工具を
自動交換される。
ポーリング用工具としてＵ軸制御可能な工具Ｔが装着さ
れるため■軸駆動用の専用装置は主軸頭４にＮｏ装置で
制御されるＤＯモータユニット５が取付けられている。
れるため■軸駆動用の専用装置は主軸頭４にＮｏ装置で
制御されるＤＯモータユニット５が取付けられている。
Ｄｏモータユニット５は位置検出器６を付属したＤＯサ
ーボモータ７の出力軸に平行して工具のスライドの位置
検出のためダミーねじ８が設けられねじの回転でドッグ
９を移動させてリミットスイッチをその移動漏でそれぞ
れ作用する。ＤＯサーボモータ７の出力軸と歯車で噛合
して回転される駆動軸１０は連結端１０＆を主軸先端位
置より突出し主軸と平行に位置している。工具は例えば
ダンドレア社製のＵセンターＴを使用する。このＵセン
ターＴはＡ’ｌ’０で交換されるようテーパシャンク部
１１．工具把持部１２は通常の交換工具と同形をなしフ
ランジ部につづいて本体１３には差動歯車機構１４を内
蔵し、その出力端が工具軸と直角方向に回転可能に軸承
された送りねじ１５と連結している。本体１３の先端に
は軸と直角方向に案内が形成されていてこの案内上を摺
動可能にスライド台１６が嵌合し送りねじ１５と螺合す
る雌ねじを介してＵ軸方向に移動位置決めされる。スラ
イド台１６には先端にポーリング用のチップの切刃１７
を固着したバイトホルダ１８が交換可能に固着されてい
る。更に本体１３の外周に回動可能に枠１９が軸方向に
移動しないように嵌装されており、側方のＬ形突出部に
差動歯車機構１４の入力軸２０が軸承され傘歯車を介し
て連結軸２１が工具軸と平行に回動可能に軸承され、そ
の連結端２１＆はＤＯモータユニット５の駆動軸１０の
連結端１０＆と連結する形状をなし、ＵセンターＴが主
軸３に装着されたとき連結される。そしてこの工具には
主軸３のオリエンテーション位置のキー合わせと、ＤＯ
モータユニット５との連結の位相合わせをするクラッチ
装置が設けられている。
ーボモータ７の出力軸に平行して工具のスライドの位置
検出のためダミーねじ８が設けられねじの回転でドッグ
９を移動させてリミットスイッチをその移動漏でそれぞ
れ作用する。ＤＯサーボモータ７の出力軸と歯車で噛合
して回転される駆動軸１０は連結端１０＆を主軸先端位
置より突出し主軸と平行に位置している。工具は例えば
ダンドレア社製のＵセンターＴを使用する。このＵセン
ターＴはＡ’ｌ’０で交換されるようテーパシャンク部
１１．工具把持部１２は通常の交換工具と同形をなしフ
ランジ部につづいて本体１３には差動歯車機構１４を内
蔵し、その出力端が工具軸と直角方向に回転可能に軸承
された送りねじ１５と連結している。本体１３の先端に
は軸と直角方向に案内が形成されていてこの案内上を摺
動可能にスライド台１６が嵌合し送りねじ１５と螺合す
る雌ねじを介してＵ軸方向に移動位置決めされる。スラ
イド台１６には先端にポーリング用のチップの切刃１７
を固着したバイトホルダ１８が交換可能に固着されてい
る。更に本体１３の外周に回動可能に枠１９が軸方向に
移動しないように嵌装されており、側方のＬ形突出部に
差動歯車機構１４の入力軸２０が軸承され傘歯車を介し
て連結軸２１が工具軸と平行に回動可能に軸承され、そ
の連結端２１＆はＤＯモータユニット５の駆動軸１０の
連結端１０＆と連結する形状をなし、ＵセンターＴが主
軸３に装着されたとき連結される。そしてこの工具には
主軸３のオリエンテーション位置のキー合わせと、ＤＯ
モータユニット５との連結の位相合わせをするクラッチ
装置が設けられている。
作用
ＵセンターＴを用いて所望の穴をポーリングするために
工具の刃先半径（Ｒ）を決める手順を示す第３図、フロ
ーチャートを示す第４，５図を参照して説明する。
工具の刃先半径（Ｒ）を決める手順を示す第３図、フロ
ーチャートを示す第４，５図を参照して説明する。
タッチセンサ２の位置をＮｏ装置に記憶しておくために
直径りのテストパーＴＳを主軸３にＡＴＯまたは手で装
着してＸ、Ｙ、Ｘ軸の位置制御をしてタッチセンサ２に
当接させ（第６図イ）オンしたときの主軸３の現在位置
Ａ＋／の値即ち４１！械原点からの距離をＮｏ装置に記
憶させておく。機械がプログラムに従って穴加工等が行
なわれプログラム中にポーリング加工でＵセンターＴが
主軸３に装着されると所定方向に向けられていた枠１９
の突出部のＬ膨突出端が主軸頭４に設けたＤＯモータユ
ニット５の連結端と一線上にて連結され駆動軸１０の連
結端１０＆とＬ膨突出端の駆動軸２１の連結端２１ａと
が連結されてＵ軸制御を可能とするとともに枠とＵセン
タ一本体との位置決めピン２２は外される。プログラム
で工具の初期半径Ｒｏ本例で２Ｑｍｍ （以下単位はｍ
ｍ）ポーリング穴径５０．０１０ 切刃繰出し誤差０
．１穴径課差０゜００６が指令されυセンターＴの切刃
設定のプログラムが呼び出され第４図、第５１ｉ１１の
７０−チャートに従って位置決めが行なわれる。即ちス
テップＳ１において主軸がＹ軸制御されてυセンターの
刃１７がタッチセンサ２と当接しつる高さに位置決めさ
れる。ステップＳ２においてテーブル１上のタッチセン
サ２がＸ軸制御されてＵセンターＴに対してＡ＋、４よ
りＲＯ（２０）＋５０手前に位置決めされる。ステップ
Ｓ３においてテーブル１とともにサドルを２軸制御して
タッチセンサ２とタッチセンサ側を向いているυセンタ
ーＴの刃先とが一直線上になるように位置決めされる０
ステツプＳ４においてテーブル１をＸ軸制御してＵセン
ターＴの刃１７の先とタッチセンサ２とが当接すると同
時に軸移動を停止させる。ステップＳ５において当接点
での主軸３位置ＢをＮＣ装置に記憶させる（第３図口）
。ステップＳ６において１人＋４−Ｂ−Ｒｏｌ（−０，
１ＮＪちＵセンターＴの初期半径２０が誤差０．１以内
２０．１２ＲＯ２１９，９であるかどうかを判定し、Ｎ
Ｃであればアラームを出力する。ＹＫＳであればステッ
プＳ７においてポーリング穴径ＦＤ＝ ５０．０１０が
作業者によって入力されているかを判定し、１１１０で
あればこのフローを終ってポーリング穴径の入力が行な
われる。Ｙ１ｎ８であればステップＳ８において、主軸
３をＸ軸制御して）即ち２５．００５当接位置より一方
向位置決めにて戻す。ステップＳ９においてＮｏの指令
にＤＯサーボモータ７を駆動し、駆動軸１０．連結軸２
１．入力軸２０を回転し、差動歯車装置１４を介して送
りねじが回わされ、スライド１６がバイトホルダ１８と
ともに前進され刃１７の先がタッチセンサ２と当接する
０当接と同÷ 時に軸移動を停止させる。ステップ１０において主軸３
をＸ＠制御で当接点より若干戻す。ステップ８１１にお
いて主軸３をＸ軸制御でタッチセンサ側に移動させ刃１
７の先がタッチセンサ２と当接すると同時に停止させる
。ステップ８１２においてその時点での主軸位ｆｆ１ｏ
（第３ｖＡ二＞をＮ。
直径りのテストパーＴＳを主軸３にＡＴＯまたは手で装
着してＸ、Ｙ、Ｘ軸の位置制御をしてタッチセンサ２に
当接させ（第６図イ）オンしたときの主軸３の現在位置
Ａ＋／の値即ち４１！械原点からの距離をＮｏ装置に記
憶させておく。機械がプログラムに従って穴加工等が行
なわれプログラム中にポーリング加工でＵセンターＴが
主軸３に装着されると所定方向に向けられていた枠１９
の突出部のＬ膨突出端が主軸頭４に設けたＤＯモータユ
ニット５の連結端と一線上にて連結され駆動軸１０の連
結端１０＆とＬ膨突出端の駆動軸２１の連結端２１ａと
が連結されてＵ軸制御を可能とするとともに枠とＵセン
タ一本体との位置決めピン２２は外される。プログラム
で工具の初期半径Ｒｏ本例で２Ｑｍｍ （以下単位はｍ
ｍ）ポーリング穴径５０．０１０ 切刃繰出し誤差０
．１穴径課差０゜００６が指令されυセンターＴの切刃
設定のプログラムが呼び出され第４図、第５１ｉ１１の
７０−チャートに従って位置決めが行なわれる。即ちス
テップＳ１において主軸がＹ軸制御されてυセンターの
刃１７がタッチセンサ２と当接しつる高さに位置決めさ
れる。ステップＳ２においてテーブル１上のタッチセン
サ２がＸ軸制御されてＵセンターＴに対してＡ＋、４よ
りＲＯ（２０）＋５０手前に位置決めされる。ステップ
Ｓ３においてテーブル１とともにサドルを２軸制御して
タッチセンサ２とタッチセンサ側を向いているυセンタ
ーＴの刃先とが一直線上になるように位置決めされる０
ステツプＳ４においてテーブル１をＸ軸制御してＵセン
ターＴの刃１７の先とタッチセンサ２とが当接すると同
時に軸移動を停止させる。ステップＳ５において当接点
での主軸３位置ＢをＮＣ装置に記憶させる（第３図口）
。ステップＳ６において１人＋４−Ｂ−Ｒｏｌ（−０，
１ＮＪちＵセンターＴの初期半径２０が誤差０．１以内
２０．１２ＲＯ２１９，９であるかどうかを判定し、Ｎ
Ｃであればアラームを出力する。ＹＫＳであればステッ
プＳ７においてポーリング穴径ＦＤ＝ ５０．０１０が
作業者によって入力されているかを判定し、１１１０で
あればこのフローを終ってポーリング穴径の入力が行な
われる。Ｙ１ｎ８であればステップＳ８において、主軸
３をＸ軸制御して）即ち２５．００５当接位置より一方
向位置決めにて戻す。ステップＳ９においてＮｏの指令
にＤＯサーボモータ７を駆動し、駆動軸１０．連結軸２
１．入力軸２０を回転し、差動歯車装置１４を介して送
りねじが回わされ、スライド１６がバイトホルダ１８と
ともに前進され刃１７の先がタッチセンサ２と当接する
０当接と同÷ 時に軸移動を停止させる。ステップ１０において主軸３
をＸ＠制御で当接点より若干戻す。ステップ８１１にお
いて主軸３をＸ軸制御でタッチセンサ側に移動させ刃１
７の先がタッチセンサ２と当接すると同時に停止させる
。ステップ８１２においてその時点での主軸位ｆｆ１ｏ
（第３ｖＡ二＞をＮ。
装置に記憶させる。ステップ８１５において主軸３の位
置決めが許容誤差０．００６の範囲内即ちＩ人＋”／２
０ ’／２１ Ｓ Ｏ−００６にあるをどうかを判
定しＮＣなればアラームを出力しＹＩｌｉ９なれば切刃
位置設定のプログラムを終り元のプログラムにもどるも
のである０ 効果 以上詳述したように本発明はＸ、Ｙ、Ｚ軸制御可能なマ
シニングセンタ等の工作機械において■軸制御の工具を
装着してポーリング穴径に対応するように調整するとき
、■＠制御で切刃を位置決めした今ままでの位置決め方
法と異なり、Ｕ軸制御は刃先繰出し量の粗位置決め用、
刃先繰出しの原点への移動、またはオーバトラにル用の
ソフトリミットの設定のための移動に使用し、本機上に
設けたタッチセンサと本機のＸ軸、Ｙ軸、２軸の何れか
の制御軸を用いて位置決めを行なうようになしたので、
■軸駆動系に配置する位置決め誤差。
置決めが許容誤差０．００６の範囲内即ちＩ人＋”／２
０ ’／２１ Ｓ Ｏ−００６にあるをどうかを判
定しＮＣなればアラームを出力しＹＩｌｉ９なれば切刃
位置設定のプログラムを終り元のプログラムにもどるも
のである０ 効果 以上詳述したように本発明はＸ、Ｙ、Ｚ軸制御可能なマ
シニングセンタ等の工作機械において■軸制御の工具を
装着してポーリング穴径に対応するように調整するとき
、■＠制御で切刃を位置決めした今ままでの位置決め方
法と異なり、Ｕ軸制御は刃先繰出し量の粗位置決め用、
刃先繰出しの原点への移動、またはオーバトラにル用の
ソフトリミットの設定のための移動に使用し、本機上に
設けたタッチセンサと本機のＸ軸、Ｙ軸、２軸の何れか
の制御軸を用いて位置決めを行なうようになしたので、
■軸駆動系に配置する位置決め誤差。
繰返し誤差を全くなくした高精度な刃先の位置決めが可
能となり加工品質が格段に向上する。またＡＴＯによる
工具交換時、交換指令によりＵ軸付工具を主軸に装着し
たとき、若しくはＵ軸付工具をマガジンに返却するとき
工具の初期半径Ｒｏの値をチェックすることにより加ニ
ブログラム上で指令した値Ｒｏ・と異なる時は設定不良
としてチェックでき加工ミス、工具損傷等の事態を未然
に防止できる。更にチップ交換を行なった場合でもＵ軸
指令値または樒正値の変更を要しないなどの効果がある
。
能となり加工品質が格段に向上する。またＡＴＯによる
工具交換時、交換指令によりＵ軸付工具を主軸に装着し
たとき、若しくはＵ軸付工具をマガジンに返却するとき
工具の初期半径Ｒｏの値をチェックすることにより加ニ
ブログラム上で指令した値Ｒｏ・と異なる時は設定不良
としてチェックでき加工ミス、工具損傷等の事態を未然
に防止できる。更にチップ交換を行なった場合でもＵ軸
指令値または樒正値の変更を要しないなどの効果がある
。
第１図はＵ軸付工具の１例を示す図、第２図はυ軸工具
装着状態を示す図、第３図は加工穴径に対して工具の刃
先半径（Ｒ）を決める手順を示す図、第４図、第５図は
７田−チャードの図である。 １・・・テーブル ２・・・タッチセンサ３・・・主
軸 ５・・・ＤＯモータユニット１３・・・本 体
１６・・・スライド１７・・・切 刃 ！・・・
υ軸付工具第３図
装着状態を示す図、第３図は加工穴径に対して工具の刃
先半径（Ｒ）を決める手順を示す図、第４図、第５図は
７田−チャードの図である。 １・・・テーブル ２・・・タッチセンサ３・・・主
軸 ５・・・ＤＯモータユニット１３・・・本 体
１６・・・スライド１７・・・切 刃 ！・・・
υ軸付工具第３図
Claims (1)
- Ｘ、Ｙ、Ｚ軸等の位置制御可能なＮＣ工作機械において
、Ｕ軸を制御して工具半径を決め半径Ｒの穴加工を行な
うに際し、本機上で主軸の位置決めできる位置に設けた
タッチセンサの位置を予めＮＣ装置に記憶させておき、
主軸に装着したＵ軸制御可能な工具の刃先の初期半径を
確認するため本機の制御軸例えばＸ軸で工具を移動させ
て前記刃先が前記タッチセンサに当接したときの工具位
置をＮＣ装置に記憶させ、次いで記憶した位置より加工
しようとする穴寸法の半径（Ｒ）だけ前記本機の制御軸
で工具を戻し、次いで工具の刃をＵ軸制御して刃先を前
記タッチセンサに当接させ、この位置より工具を本機の
前記制御軸で一旦戻した後再度確認のため同じ制御軸を
使つて前進させて前記タッチセンサに当接したときの工
具位置をＮＣ装置に記憶させて、Ｕ軸制御可能な工具の
使用半径を決めるようにしたことを特徴とするＵ軸制御
における位置決め方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8813785A JPS61249249A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Ｕ軸制御における位置決め方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8813785A JPS61249249A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Ｕ軸制御における位置決め方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61249249A true JPS61249249A (ja) | 1986-11-06 |
| JPH0310467B2 JPH0310467B2 (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=13934542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8813785A Granted JPS61249249A (ja) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | Ｕ軸制御における位置決め方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61249249A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457308A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-03 | Okuma Machinery Works Ltd | Machine data switching system for numerical controller |
| WO2021020303A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具ホルダ及び加工方法 |
-
1985
- 1985-04-24 JP JP8813785A patent/JPS61249249A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6457308A (en) * | 1987-08-27 | 1989-03-03 | Okuma Machinery Works Ltd | Machine data switching system for numerical controller |
| WO2021020303A1 (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-04 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具ホルダ及び加工方法 |
| JP2021020298A (ja) * | 2019-07-30 | 2021-02-18 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工具ホルダ及び加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0310467B2 (ja) | 1991-02-13 |
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