JPS61257752A - 金型研削デ−タ作成方法 - Google Patents

金型研削デ−タ作成方法

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JPS61257752A
JPS61257752A JP9515485A JP9515485A JPS61257752A JP S61257752 A JPS61257752 A JP S61257752A JP 9515485 A JP9515485 A JP 9515485A JP 9515485 A JP9515485 A JP 9515485A JP S61257752 A JPS61257752 A JP S61257752A
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JP
Japan
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axis
grinding
data
mold
axes
Prior art date
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Pending
Application number
JP9515485A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Hirase
平瀬 輝雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Nippon Koki KK
Original Assignee
Shin Nippon Koki KK
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Nippon Koki KK filed Critical Shin Nippon Koki KK
Priority to JP9515485A priority Critical patent/JPS61257752A/ja
Publication of JPS61257752A publication Critical patent/JPS61257752A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44BMACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B1/00Artist's machines or apparatus equipped with tools or work holders moving or able to be controlled three-dimensionally for making single sculptures or models
    • B44B1/006Artist's machines or apparatus equipped with tools or work holders moving or able to be controlled three-dimensionally for making single sculptures or models using computer control means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は金型研削データ作成方法に間する。
〈従来技術〉 従来か1金型研削データ作成方法としては倣い制御と数
値制御とが知られているが、いずれもX、Y、2輪の三
軸制御によるものである。しかし、これだけの制御軸数
だけでは、研削工具の自由度だけの範囲の曲面しか研削
することができない。
〈  目  的  〉 そこで、本発明は、研削範囲を広げるために、X、Y軸
を中心にして回転するA、B軸が追加された三軸制御研
削が可能な金型研削データ作成方法の提供を目的として
いる。
〈実施例〉 まず、本発明に使用する研削工具および研削アタッチメ
ントを第7図以降について説明する6次に第7,8図の
大径用研削工具の実施例を説明すると、砥石1は、ドー
ナツ形のベース6に硬質弾性材(ゴム)7および軟質弾
性材(スポンジ)8からなる弾性体Wを介して複数の砥
石チップ9、即ちホラシン10および砥石母材11が等
ピッチで円形に装着されて構成され、前記砥石1をボル
トで保持する回転砥石ホルダ3と回転砥石軸4とは砥石
ホルダ3の中央部に配された自在継手5を −介して首
振自在に連動連結されている。
なお上記において、砥石軸4の先端部4aは球状に形成
され、球面軸受を兼ねる砥石ホルダ3の中央球面凹部3
aへ回転自在に嵌合されている。
また砥石軸4の回転運動が砥石ホルダ3へ伝達されるよ
うに、回り止めピン12が凹部3aに差し渡されて固定
され、このピン12に先端部4aの溝4bが摺動自在に
嵌合され、砥石軸4の先端部4aは、球面座を有するカ
バー13で砥石ホルダ3から外れないようにスナップリ
ング14で固定されている。
また、第9図の如く、研削アタッチメントは、砥石軸4
が軸方向伸縮自在な可動回転軸22に固定され、該可動
回転軸22を砥石ホルダ3側(研削面2側)へほぼ一定
圧力で付勢するための定圧付勢装置りが設けられてなっ
ている。
なお、定圧付勢装置りとしては、バネによるもの、エア
シリンダによるもの、油圧シリングによるものに分ける
ことができる。
第9図は定圧付勢装置りがバネ21によるものの場合で
ある。図において、Tは研削工具、23は可動回転軸2
2と砥石軸4とを固定するジヨイント、24は可動回転
軸22とキー25で昇降自在に連動連結された回転フレ
ームで、該フレーム24には軸受26を介して可動回転
軸22が昇降自在に支承されている。そして可動回転軸
22の上部のバネ座27とフレーム24の上向面との間
に前記バネ21が介装されることにより可動回転軸22
すなわち研削工具は下方へ付勢されている。
そしてフレーム24の上端のアーバ28は、工作機械の
主軸ヘッド29の回転主軸30に着脱自在に固定されて
いる。Eは研削工具の昇降ストローク、Fは研削工具の
勾配ストロークである。
次に金型研削データ作成方法を説明すると、前記研削工
具の自由度は、砥石軸4に対して±25゜であるが、ワ
ークビーブ9から言えば、研削面2の勾配が約±20°
ぐらいまでの範囲しか研削できない。さらに研削範囲を
広げるには、X釉を中心にして回転する軸すなわちA軸
と、Y軸を中心にして回転する紬すなわちB軸を追加し
た三軸制御CX、Y、Z、A、B軸)が必要となる。
第5図は、五軸制御金型加工機の斜視図である。
図において、コラム53の上に二本のサイトレール55
が装架され、この二本のサイトレール55の上にクロス
レール61がまたがっている。クロスレール61にはヘ
ッド65が取付けられ、このヘッド65はA軸サーボモ
ータ63によりX輪を中心に旋回し、ヘッド下部には研
削工具駆動モータ65、研削工具加圧装置D1研削工兵
T、これらをY軸を中心にして旋回させる8輪サーボモ
ータ66、及び金型モデルMの面を倣ってNCデータを
収集するための変位信号を取るトレーサヘッド54とス
タイラス53が装着されている。
一方、五軸制御金型加工機の後には、これを動かすため
の強電制御盤58、サーボモータを駆動するためのサー
ボドライブユニット57、トレーサヘッド54からの変
位信号をNCデータに処理したり、スタイラス52を金
型モデルMに倣すための倣い機能及びNCデータに基い
て三軸を制御させて研削させるCNC装置(コンビエー
タ化された数値制御装置)56、上記のNCデータやこ
れに基いて作図させたりする編集データを記憶しておく
フロッピーディスクユニット59の各制御装置が並んで
いる。この五軸制御金型加工機で研削する場合に問題に
なるのが、いかにして金型モデルMのNCデータ(金型
モデルMを数値制御装置にて研削するためのプログラム
)を作るかということである。このNCデータができれ
ば、三軸制御の場合と同様な方法で研削すればいいわけ
である。一般に自由曲面を持つ金型モデルMを図面数値
よりプログラムすることは困難であるため、直接金型モ
デルMから形状データを取る方法がとられる。第6図1
よ金型研削用NCデータ作成システムである。以下にそ
の方法を述べる。
(A)ディジタイジング機能を使用する方法(1)、第
2図の如く、CNC装置71を倣い運転モードにして、
五軸制御金型加工機を倣い運転する。金型モデルM上を
ヘッド65の下部サイドに取付けられているスタイラス
52で倣ったX。
Y及びZ軸の軌跡を時々刻々検出し読み取る。この読み
取ったディジタイジング処理(曲線を近似折線に変換す
る処理を言う)し、軌跡の近似直線は、NCデータとし
て情報化され金型モデルMの三次元NCデータとしてフ
ロッピーディスク72に出力し記憶しておく。
(n)、五軸制御金型加工磯に、第3図の如く、ダミー
の研削工具を取付けて、(1)の三次元データに基いて
金型モデルMの上を移動させる6なお、実際の研削工具
であると、金型モデルMを研削してしまうので、ダミー
を使用する。第3図において、PO(水平面)から出発
し、点POに対する勾配角θが20’ である点P1に
達したとする。研削工具の自由度αから考えると、勾配
角θは20°が限界であるので、これ以上点P2に向か
って進むことができない。さらに進むために、砥石軸4
を反時計方向に20°旋回させる(第1回目の旋回)。
これにより、砥石軸4は点P1に対し直角になり、さら
に勾配角θが20°増える点P2まで進むことができる
。点P1の座標値と旋回角度をNC装置56に入力し、
三次元NCデータに付加する。データ付加後、点POに
対して40°の勾配角θを持つ点P2まで移動させ、砥
石軸4を反時計方向に20°旋回させる(第2回目の旋
回)。この操作の結果、砥石軸4は点P2での研削面2
に対して直角になり、さらに勾配角θのきつい所まで進
むことができる。点P2の座標値と第2回目の旋回角度
をCNC装置に入力し、三次元NCデータに付加する。
以下同様な手段により、三次元NCデータにA、Bm旋
回角度と座標値を付加する。
(III)、(II)の処理データをCNCNC装置5
670ツピーデイスクユニツトに出力して記憶させてお
くかあるいは玉軸NCデータとして、指令テープの形で
出力する。
(■)、研削作業では、この玉軸NCデータに基きCN
C装置を動かし、各サーボモータを制御して研削してい
く。
以上、説明したのが、第6図のブロックS1→S2→S
3→S4→S5の流れである。
(B)ティーチング機能を使用する方法この方法はトレ
ーサヘッドのスタイラスを使用せずに直接、砥石軸4に
取付けたダミーの研削工具にて行なう。
(1)、金型モデルMの表面上に、X、Y軸座標で決め
た測定点Pi、P2に研削工具の中心をあて、その時の
2軸の座標値を読み、CNC装置に入力していく。この
作業を当ピッチ毎に行なっていって出来あがったデータ
をティーチングデータと言う。
(It)、このティーチングデータは、三次元NCデー
タであるので、前記で述べた方法によりA。
B軸の旋回データを付加し、三輪NCデータにする。
(I[[)、このデータを指令テープの形で出力するか
あるいはフロッピーディスクユニットに出力し、保存し
てお(。そして必要な時、このデータを呼び出す。
以上、説明したのが第6図のブロックS11→S12→
S3→S4→S5の流れである。一方、第6図のS2→
S6→S7→S8あるいはS12→S6→S7→S8の
流れは、金型モデルMの三次元データによる作画編集作
業である。研削する前にこのデータで研削工具の移動経
路をチェックし確認する。
〈効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明は、金型モデルに
トレーサヘッドのスタイラスをX、Y軸座標で移動させ
るかまたは五軸制御金型加工機の砥石軸にダミーの研削
工具を取付けてこれを金型モデルのX、Y軸座標で決め
た測定点に接触させることにより三次元データを作成し
、次に五軸制御金型加工機の砥石軸に取付けたダミーの
研削工具を前記三次元データに基いて金型モデル上に連
続接触状態で移動させ、そのときのX軸に平行なA軸周
りの砥石軸の旋回角度とY軸に平行なり軸周りの砥石軸
の旋回角度とを前記三次元データに  −人力付加する
ことを特徴とする金型研削データ作成方法に関するもの
である。
したがって、本発明によると、研削範囲を広げるために
、X、Y軸を中心にして回転するA、B紬が追加された
玉軸制御研削が可能であるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明説明用研削工具と金型モデルの略図、第
2図は本発明金型研削データ作成方法の第一実施例の第
一段階の構成図、第3図は同じく第二段階の研削工具と
金型モデルの側面図、第4図は本発明の第二実施例の第
一段階の斜視図、第5図は本発明金型研削データ作成方
法及び金型研削に使用する五軸制御金型加工機の斜視図
、第6図は本発明金型研削データ作成方法の第一、第二
実施例のブロック図、第7図は本発明説明用の研削工具
の断面図、第8図は同底面図、第9図は同研削アタッチ
メントの断面図である。 D:定圧付勢装置、M:金型モデル、W:弾性体、1:
砥石、2:研削面、3:砥石ホルダ、4:砥石軸、5:
自在継手、6:ベース、7:硬質弾性材、8:軟質弾性
材、9:砥石チップ、22:可動回転軸、4:砥石軸、
52ニスタイラス、54:トレーサヘラ第1図 第2図 第31121 第4図 第5図 第7図 第9図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金型モデルにトレーサヘッドのスタイラスをX、Y軸座
    標で移動させるかまたは五軸制御金型加工機の砥石軸に
    ダミーの研削工具を取付けてこれを金型モデルのX、Y
    軸座標で決めた測定点に接触させることにより三次元デ
    ータを作成し、次に五軸制御金型加工機の砥石軸に取付
    けたダミーの研削工具を前記三次元データに基いて金型
    モデル上に連続接触状態で移動させ、そのときのX軸に
    平行なA軸周りの砥石軸の旋回角度とY軸に平行なB軸
    周りの砥石軸の旋回角度とを前記三次元データに入力付
    加することを特徴とする金型研削データ作成方法。
JP9515485A 1985-05-02 1985-05-02 金型研削デ−タ作成方法 Pending JPS61257752A (ja)

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JPS63251158A (ja) * 1987-04-08 1988-10-18 Toyota Motor Corp 自由曲面の機械加工方法および装置
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