JPS6156058B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6156058B2 JPS6156058B2 JP12985984A JP12985984A JPS6156058B2 JP S6156058 B2 JPS6156058 B2 JP S6156058B2 JP 12985984 A JP12985984 A JP 12985984A JP 12985984 A JP12985984 A JP 12985984A JP S6156058 B2 JPS6156058 B2 JP S6156058B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- amount
- wear
- correction
- detector
- 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.)
- Expired
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 241001422033 Thestylus Species 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50313—Tool offset, tool wear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は数値制御工作機械、特に数値制御旋盤
において、切削加工によつて生じる工具刃先部の
摩耗量を検出し、これらの検出信号により工具補
正量の判定を行なうようにした工具補正方法及び
装置に関する。
において、切削加工によつて生じる工具刃先部の
摩耗量を検出し、これらの検出信号により工具補
正量の判定を行なうようにした工具補正方法及び
装置に関する。
従来技術
従来数値制御工作機械、特に数値制御旋盤にお
いて工具の補正量を演算するには、タツチスイツ
チや電気マイクロメータ等の位置検出器で、工具
先端のフランク摩耗量を検出することにより行つ
ていた。例えば特開昭52−55069号に提案されて
いるように取付台上にケースに納められた差動ト
ランスの作動杆部をセラミツク検知盤に連結した
一方向検出器をＸ方向とＺ方向でそれぞれ作用す
るように固設し、工具をＸ方向の検出器に接触さ
せて工具のＸ方向の位置を検出し、次いで後退さ
せたあとＺ方向の検出器に接触させて工具のＺ方
向の位置を検出させる。これらの検出値は制御装
置に入力されて工具の初期値として工具の切込量
が計算される。そして必要に応じて刃先摩耗代を
検出できるようにしているが、本発明はより高い
加工精度をうる研究の結果加工された工作物の仕
上り寸法に最終的に影響するのは工作物の表面粗
さ即ち工具の前逃げ面境界摩耗量に起因するもの
であることを見出し、従来のフランク摩耗量のみ
による工具補正では不充分であることをつきとめ
た。
いて工具の補正量を演算するには、タツチスイツ
チや電気マイクロメータ等の位置検出器で、工具
先端のフランク摩耗量を検出することにより行つ
ていた。例えば特開昭52−55069号に提案されて
いるように取付台上にケースに納められた差動ト
ランスの作動杆部をセラミツク検知盤に連結した
一方向検出器をＸ方向とＺ方向でそれぞれ作用す
るように固設し、工具をＸ方向の検出器に接触さ
せて工具のＸ方向の位置を検出し、次いで後退さ
せたあとＺ方向の検出器に接触させて工具のＺ方
向の位置を検出させる。これらの検出値は制御装
置に入力されて工具の初期値として工具の切込量
が計算される。そして必要に応じて刃先摩耗代を
検出できるようにしているが、本発明はより高い
加工精度をうる研究の結果加工された工作物の仕
上り寸法に最終的に影響するのは工作物の表面粗
さ即ち工具の前逃げ面境界摩耗量に起因するもの
であることを見出し、従来のフランク摩耗量のみ
による工具補正では不充分であることをつきとめ
た。
目 的
本発明の目的は、かゝる従来の欠点を解消する
ために切削加工によつて生じる工具刃先部の摩耗
による工具の補正量を、従来全然着目されていな
かつた工具の送り方向に対し工具先端より後側で
且つ主軸１回転当り工具送り量の1/2の位置の境
界摩耗量を基に算出して、その出力を数値制御装
置に入力して工具の位置を制御するようにしたも
のである。
ために切削加工によつて生じる工具刃先部の摩耗
による工具の補正量を、従来全然着目されていな
かつた工具の送り方向に対し工具先端より後側で
且つ主軸１回転当り工具送り量の1/2の位置の境
界摩耗量を基に算出して、その出力を数値制御装
置に入力して工具の位置を制御するようにしたも
のである。
実施例
次に本発明の実施例について図面により説明す
る。第１図は本発明による数値制御旋盤の概略を
示す平面図である。ベツド１の左寄りの上面に主
軸台２が固着されていて、該主軸台２には先端に
工作物３を把持するチヤツク４が装着された主軸
５が回転可能に軸支されている。前記ベツド１の
右寄りの摺動面６上には、前記主軸５の軸心方向
に摺動可能な往復台７が載置されている。該往復
台７の上面には、前記主軸５の軸心に対して直角
方向に摺動可能な中台８が載置されている。該中
台８の上面には、タレツト刃物台９が旋回割出し
可能に装架されていて、タレツト刃物台９の周面
にはそれぞれ工具１０が装着される。（図では工
具１０は１個のみ取付を示す。）以上のような構
成の数値制御旋盤において、前記主軸５の回転、
前記往復台７の摺動、前記中台８の摺動、前記タ
レツト刃物台９の旋回割出し等は公知の数値制御
装置１１（第４図）により自動運転されるものと
する。前記ベツド１の後面には支持台１２が固定
されていて、該支持台１２の上端には前記工具１
０の刃先部の位置を検出する電気マイクロメータ
１３が装着されている。そして該電気マイクロメ
ータ１３の触針１４は、前記中台８の摺動方向即
ち前記工具１０の切込み方向の摩耗量を検出可能
な方向に向けられている。
る。第１図は本発明による数値制御旋盤の概略を
示す平面図である。ベツド１の左寄りの上面に主
軸台２が固着されていて、該主軸台２には先端に
工作物３を把持するチヤツク４が装着された主軸
５が回転可能に軸支されている。前記ベツド１の
右寄りの摺動面６上には、前記主軸５の軸心方向
に摺動可能な往復台７が載置されている。該往復
台７の上面には、前記主軸５の軸心に対して直角
方向に摺動可能な中台８が載置されている。該中
台８の上面には、タレツト刃物台９が旋回割出し
可能に装架されていて、タレツト刃物台９の周面
にはそれぞれ工具１０が装着される。（図では工
具１０は１個のみ取付を示す。）以上のような構
成の数値制御旋盤において、前記主軸５の回転、
前記往復台７の摺動、前記中台８の摺動、前記タ
レツト刃物台９の旋回割出し等は公知の数値制御
装置１１（第４図）により自動運転されるものと
する。前記ベツド１の後面には支持台１２が固定
されていて、該支持台１２の上端には前記工具１
０の刃先部の位置を検出する電気マイクロメータ
１３が装着されている。そして該電気マイクロメ
ータ１３の触針１４は、前記中台８の摺動方向即
ち前記工具１０の切込み方向の摩耗量を検出可能
な方向に向けられている。
第２図は前記電気マイクロメータ１３による前
記工具１０の刃先部１５の検出状態を示す図であ
る。先ず往復台７と中台８とを摺動させて工具１
０の刃先部１５を電気マイクロメータ１３の触針
１４で検出可能な位置へ摺動させる。次に中台８
のみ電気マイクロメータ１３の方向即ち工具１０
の切込み方向に所定位置まで摺動させて刃先部１
５の摩耗量を検出する。第２図ａは工具１０の初
期状態即ち刃先部１５が摩耗していない新工具の
時の電気マイクロメータ１３の触針１４と工具１
０の刃先部１５の検出状態を示す図であつて、工
具１０が切込み方向に所定位置まで摺動されたこ
とによつて、触針１４が工具先端１６によりA0
だけ移動されたことを示している。このA0が工
具先端１６の初期値である。又B0は工具１０の
送り方向に対し工具先端１６より後側で且つ工具
１０の主軸１回転当り工具送り量ｆの1/2の位置
即ち境界摩耗部１７における初期値である。なお
前記境界摩耗部１７におけるB0の値を検出する
場合には、先ず前記往復台７を前記工具先端１６
を検出する時よりもf/2だけずらした位置に位置
決めして、次に前記中台８のみ電気マイクロメー
タ１３の方向即ち工具１０の切込み方向にA0を
検出する時と同じ所定位置まで摺動させて行なう
ものである。第２図ｂは工具１０が切削加工によ
つて摩耗した時の電気マイクロメータ１３の触針
１４と工具１０の刃先部１５の検出状態を示す図
であつて、工具１０は初期値を検出する時と同じ
所定位置まで摺動されて停止されているものであ
る。二点鎖線で示した曲線は工具１０が摩耗して
いない時の状態である。図のように、刃先部１５
の摩耗は工具先端１６ａよりも境界摩耗部１７ａ
において特に大きくなることが周知である。
記工具１０の刃先部１５の検出状態を示す図であ
る。先ず往復台７と中台８とを摺動させて工具１
０の刃先部１５を電気マイクロメータ１３の触針
１４で検出可能な位置へ摺動させる。次に中台８
のみ電気マイクロメータ１３の方向即ち工具１０
の切込み方向に所定位置まで摺動させて刃先部１
５の摩耗量を検出する。第２図ａは工具１０の初
期状態即ち刃先部１５が摩耗していない新工具の
時の電気マイクロメータ１３の触針１４と工具１
０の刃先部１５の検出状態を示す図であつて、工
具１０が切込み方向に所定位置まで摺動されたこ
とによつて、触針１４が工具先端１６によりA0
だけ移動されたことを示している。このA0が工
具先端１６の初期値である。又B0は工具１０の
送り方向に対し工具先端１６より後側で且つ工具
１０の主軸１回転当り工具送り量ｆの1/2の位置
即ち境界摩耗部１７における初期値である。なお
前記境界摩耗部１７におけるB0の値を検出する
場合には、先ず前記往復台７を前記工具先端１６
を検出する時よりもf/2だけずらした位置に位置
決めして、次に前記中台８のみ電気マイクロメー
タ１３の方向即ち工具１０の切込み方向にA0を
検出する時と同じ所定位置まで摺動させて行なう
ものである。第２図ｂは工具１０が切削加工によ
つて摩耗した時の電気マイクロメータ１３の触針
１４と工具１０の刃先部１５の検出状態を示す図
であつて、工具１０は初期値を検出する時と同じ
所定位置まで摺動されて停止されているものであ
る。二点鎖線で示した曲線は工具１０が摩耗して
いない時の状態である。図のように、刃先部１５
の摩耗は工具先端１６ａよりも境界摩耗部１７ａ
において特に大きくなることが周知である。
こゝではＡ１は工具１０が摩耗したときの工具
先端１６ａの検出値であり、B1は境界摩耗部１
７ａの検出値である。
先端１６ａの検出値であり、B1は境界摩耗部１
７ａの検出値である。
第３図は第２図ａ，ｂにおける新工具と摩耗し
た工具によつて工作物３を切削加工した時の工具
刃先部１５と工作物３の仕上面粗度の関係を示す
図である。なお送り量ｆと切込み量ｄは一定であ
り、刃先部１５の形状がそのまゝ工作物３に転写
されるものとする。第３図ａは新工具の場合を示
すものであつて、表面粗さは最大高さC0で表わ
せる。そしてこのC0の値は第２図ａから（C0＝
A0−B0）である。第３図ｂ工具１０が摩耗した
場合を示すものであつて表面粗さは最大高さC1
で表わせる。そしてこのC1の値は第２図ｂから
理解されるように（C1＝A1−B1）である。一般
にC1はC0よりも大である。従つて工具１０が摩
耗するにつれて表面粗さは悪化する。
た工具によつて工作物３を切削加工した時の工具
刃先部１５と工作物３の仕上面粗度の関係を示す
図である。なお送り量ｆと切込み量ｄは一定であ
り、刃先部１５の形状がそのまゝ工作物３に転写
されるものとする。第３図ａは新工具の場合を示
すものであつて、表面粗さは最大高さC0で表わ
せる。そしてこのC0の値は第２図ａから（C0＝
A0−B0）である。第３図ｂ工具１０が摩耗した
場合を示すものであつて表面粗さは最大高さC1
で表わせる。そしてこのC1の値は第２図ｂから
理解されるように（C1＝A1−B1）である。一般
にC1はC0よりも大である。従つて工具１０が摩
耗するにつれて表面粗さは悪化する。
第４図は本発明の概略を示すブロツク線図であ
る。電気マイクロメータ１３により検出された工
具１０の境界摩耗部１７の初期値B0は初期値記
憶回路１８に入力される。そして工具１０が所定
時間又は所定距離切削加工に使用された後で、再
び電気マイクロメータ１３で境界摩耗１７ａを検
出してその検出値B1が比較演算回路１９に入力
される。また前記初期値記憶回路１８に記憶され
ていた初期値B0も前記比較演算回路１９に入力
され、これら２つの検出値B0，B1により比較演
算回路１９から（B0−B1）が出力される。（B0−
B1）は前記工具１０の境界摩耗部１７ａの摩耗
量を示す値即ち前逃げ面境界摩耗量である。比較
演算回路１９からの出力（B0−B1）即ち前逃げ
面境界摩耗量を示す出力が工具補正回路２０に入
力される。この境界摩耗量（B0−B1）即ち境界
摩耗部１７ａの摩耗量は第２図ｂの説明において
述べたように、工具先端１６ａのフランク摩耗量
より大きくなるのが一般であり、又第３図ｂの説
明において述べたように表面粗さC1として工作
物３に影響しているものである。従つて境界摩耗
量（B0−B1）は工具１０の補正量を演算するこ
とが可能である。
る。電気マイクロメータ１３により検出された工
具１０の境界摩耗部１７の初期値B0は初期値記
憶回路１８に入力される。そして工具１０が所定
時間又は所定距離切削加工に使用された後で、再
び電気マイクロメータ１３で境界摩耗１７ａを検
出してその検出値B1が比較演算回路１９に入力
される。また前記初期値記憶回路１８に記憶され
ていた初期値B0も前記比較演算回路１９に入力
され、これら２つの検出値B0，B1により比較演
算回路１９から（B0−B1）が出力される。（B0−
B1）は前記工具１０の境界摩耗部１７ａの摩耗
量を示す値即ち前逃げ面境界摩耗量である。比較
演算回路１９からの出力（B0−B1）即ち前逃げ
面境界摩耗量を示す出力が工具補正回路２０に入
力される。この境界摩耗量（B0−B1）即ち境界
摩耗部１７ａの摩耗量は第２図ｂの説明において
述べたように、工具先端１６ａのフランク摩耗量
より大きくなるのが一般であり、又第３図ｂの説
明において述べたように表面粗さC1として工作
物３に影響しているものである。従つて境界摩耗
量（B0−B1）は工具１０の補正量を演算するこ
とが可能である。
前記工具補正回路２０から補正量の出力を発
し、数値制御装置１１に入力して工作機械２１の
中台８を工具１０の切込み方向に摺動させて工具
１０の補正を行う。
し、数値制御装置１１に入力して工作機械２１の
中台８を工具１０の切込み方向に摺動させて工具
１０の補正を行う。
効 果
以上述べたように本発明の数値制御工作機械に
おける工具補正方法及び装置は、切削加工によつ
て生じる工具刃先部の摩耗による工具の補正量
を、工具の送り方向に対し工具先端より後側で且
つ主軸１回転当り工具送り量の1/2の位置の境界
摩耗量を基に算出して、その出力を数値制御装置
に入力して工具の位置を制御するようにしたの
で、工具の補正量の算出が工作物の表面粗さを考
慮して行なわれ、工作物の寸法精度を格段に向上
させ得るものであり、又工作物の表面粗さの管理
が自動的に行なわれるので、数値制御工作機械本
来の省力化機能を十分に発揮させ得るものであ
る。
おける工具補正方法及び装置は、切削加工によつ
て生じる工具刃先部の摩耗による工具の補正量
を、工具の送り方向に対し工具先端より後側で且
つ主軸１回転当り工具送り量の1/2の位置の境界
摩耗量を基に算出して、その出力を数値制御装置
に入力して工具の位置を制御するようにしたの
で、工具の補正量の算出が工作物の表面粗さを考
慮して行なわれ、工作物の寸法精度を格段に向上
させ得るものであり、又工作物の表面粗さの管理
が自動的に行なわれるので、数値制御工作機械本
来の省力化機能を十分に発揮させ得るものであ
る。
第１図は本発明による数値制御旋盤の概略平面
図、第２図は電気マイクロメータによる工具刃先
部の検出状態を示す図、第３図は工具刃先部と工
作物の仕上面粗度の関係を示す図、第４図は本発
明の概略を示すブロツク線図である。 ３……工作物、９……タレツト刃物台、１０…
…工具、１１……数値制御装置、１３……電気マ
イクロメータ（検出器）、１６，１６ａ……工具
先端、１７，１７ａ……境界摩耗部、１８……初
期値記憶回路、１９……比較演算回路、２０……
工具補正回路、２１……工作機械。
図、第２図は電気マイクロメータによる工具刃先
部の検出状態を示す図、第３図は工具刃先部と工
作物の仕上面粗度の関係を示す図、第４図は本発
明の概略を示すブロツク線図である。 ３……工作物、９……タレツト刃物台、１０…
…工具、１１……数値制御装置、１３……電気マ
イクロメータ（検出器）、１６，１６ａ……工具
先端、１７，１７ａ……境界摩耗部、１８……初
期値記憶回路、１９……比較演算回路、２０……
工具補正回路、２１……工作機械。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 刃物台に装着された工具を検出器に当接させ
て工具の摩耗量を検出して工具補正を行うものに
おいて工具の送り方向に対し工具先端より後側で
且つ主軸１回転当たり工具送り量の1/2の位置の
工具切込み方向の境界摩耗量を基にして工具の補
正量を算出して工具補正を行わせるようにしたこ
とを特徴とする数値制御工作機械における工具補
正方法。 ２ 刃物台に装着された工具の刃先の摩耗量を検
出する検出器を工作機械の固定部に設け、工具の
送り方向に対して工具先端より後側で且つ主軸１
回転当たり工具送り量の1/2の位置の前記検出器
からの初期値を記憶する記憶回路を設け、該記憶
回路の記憶値と前記工具の送り方向に対し工具先
端より後側で且つ主軸１回転当たり工具送り量の
1/2の位置の前記検出器からの工具摩耗後の検出
値により境界摩耗量を演算する比較演算回路を設
け、該比較演算回路からの出力により工具の補正
量を演算する工具補正回路を設け、該工具補正回
路からの出力により前記工具の位置を制御する数
値制御装置を設けてなる数値制御工作機械におけ
る工具補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12985984A JPS6016340A (ja) | 1984-06-23 | 1984-06-23 | 数値制御工作機械における工具補正方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12985984A JPS6016340A (ja) | 1984-06-23 | 1984-06-23 | 数値制御工作機械における工具補正方法及び装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3727978A Division JPS6028623B2 (ja) | 1978-03-29 | 1978-03-29 | 数値制御工作機械における工具寿命判定方法および装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6016340A JPS6016340A (ja) | 1985-01-28 |
| JPS6156058B2 true JPS6156058B2 (ja) | 1986-12-01 |
Family
ID=15020032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12985984A Granted JPS6016340A (ja) | 1984-06-23 | 1984-06-23 | 数値制御工作機械における工具補正方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6016340A (ja) |
-
1984
- 1984-06-23 JP JP12985984A patent/JPS6016340A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6016340A (ja) | 1985-01-28 |
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