JPS6284901A

JPS6284901A - 切削加工装置

Info

Publication number: JPS6284901A
Application number: JP22406285A
Authority: JP
Inventors: Katsunobu Ueda; 上田　勝宣; Mitsuo Sumiya; 住谷　充夫; Sachiosa Moriwaki; 森脇　祥修
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1987-04-18

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】〔発明の技術分野〕この発明は切削加工装置の改善に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

被加工物を回転させて切削工具で切削する装置には、旋
盤タイプの切削加工装置が知られている。

こうした旋盤タイプの切削加工装置で、複数の被加工物
を同期的に切削加工するには、従来から主軸の先端部に
設けた加工ホルダーに同一軌跡をなして複数の被加工物
を装着し、その後、主軸の駆動により被加工物を回転さ
せ、回転する被加工物の正面に、ワークテーブルを使い
切削工具を送ることにより行なわれ、被加工物が１＠転
する間で、切屑を発生しつつ切削する工程と、切削工具
が被加工物が被加工物から離れて切削しない工程を繰返
して、各被加工物を同一に加工するようにしている。

ところで、こうした切削加工では、通常、ワークテーブ
ルを連続的に移動（送り）させて被加工物を切削するこ
とが行なわれている。ところが、こうした切削加工によ
ると、高い加工精度が得られない問題をもっている。す
なわち、ワークテーブルはそのワークテーブルを送るた
めの送り系のモータ、ねじ、減速機などで発生する振動
やテーブルの案内面の摩擦力でなどで発生する送りむら
の影響を受ける。しかして、ワークテーブルから切削工
具へ振動、送りむらが伝達され、その分、加工精度を低
下させてしまう。このため、連続的にワークテーブルを
移動させる切削加工では精度的に限界があり、高精度の
切削加工は期待できなかった。

〔発明の概要〕

この発明はこのような問題点に着目してなされたもので
、その目的とするところは、高精度の加工面を得ること
ができる切削加工装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、主軸と運動して回転する回転体を設け、こ
の回転体の外周部に被加工物の最長実切削域に対応して
指標を設け、この指標から実切削時、非切削時を検出す
る検出器を設ける他、この検出器から出力される検出情
報を受け実切削時、ワークテーブルの送りを停止、非切
削時、ワークテーブルを所定の位置に送る制御部を設け
ることにより、ワークテーブル側で発生する振動、送り
むらを切削工具へ伝わらないように補償して、加工精度
を向上させようとするものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明を第１図ないし第５図に示す一実施例に
もとづいて説明する。第１図は切削加工装置の概略構成
を示し、１は主軸、２はその主軸１の一端側に連結され
た加工ホルダー、３ａ、３ｂはその加工ホルダー２に同
一軌跡をなして保持された複数の被加工物である。また
主軸１の他端側にはモータ（この発明の駆動源に相当）
４が無端状のベルト５を介し連結されていて、モータ４
の作動に伴い被加工物３ａ、３ｂを回転させることがで
きるようにしている。

また、６は主軸１の一端側に配置されたワークテーブル
、７はそのワークテーブル６を駆動するための送り系で
ある。ワークテーブル６は、主軸１の軸方向に沿って移
動自在なＸ側テーブル６ａと主軸１の軸方向とは直角な
方向に沿って移動自在なＹ側テーブル６ｂとをスライド
自在に積重ねて構成される。そして、最上段のテーブル
上に、被加工物３ａ、３ｂの正面側と対応するよう切削
工具８が設置されていて、送り系７により所要に送られ
るようになっている。すなわち、ここで、送り系７につ
いて説明すれば、これは駆動系９ａ。

フィードバック系９ｂなどから構成されていて、駆動系
９ｂは各Ｘ側テーブル６ａ、Ｙ側テーブル６ｂに駆動ね
じ１０ａ、１０ｂを介し駆動モータ１１ａ、１１ｂを連
結して構成される。つまり、各駆動モータ１１ａ、１１
ｂの作動により、各駆動ねじ１０ａ、１０ｂを通ＵＸ側
テーブル６ａ。

Ｙ側テーブル６ｂをＸＹ方向の２方向へ移動させて切削
工具８を所要の位置へ導くことができるようになってい
る。またフィードバック系９ｂには次のような構造が用
いられている。すなわち、賎上段のテーブル上に、各Ｘ
−Ｙ方向に反射面を臨ませて断面り字状の反射ミラー１
２を立設する。

そして、反射ミラー１２の各反射面に対向して人出用の
光学モジュール１３ａ、１３ｂを設置し、これら光学モ
ジュール１３ａ、１３ｂを伝達用の光学モジュール１４
ａ、。１４ｂを使いレーザ光源装置１５の出射部に光学
的に結合して、レーザ光を反射ミラー１２の各Ｘ側、Ｙ
側の反射面に向は出射できるようにする。そして、各人
出用の光学モジュール１３ａ、１３ｂの後段に、各反射
面から反射したレーザ光１６を受け受光量に応じた大き
さの電圧を有する電気信号に変換する受光部１７８．１
７ｂを設けるとともに、各受光部１７ａ。

１７ｂならびレーザ光源装置１５をそれぞれ制御回路１
８に接続してなり、レーザ光からワークテーブル６の移
動ｍを測定することができるようにしている。

そして、制御回路１８の入力側に数値制御部１９が接続
される他、さらに制御回路１９の出力側に上記駆動モー
タ１１ａ、１１ｂが駆動回路２０ａ、２０ｂを介し接続
され、数値制御部１９にあらかじめ設定された切削加工
に必要な数値情報（この実施例では放物面を切削するに
必要な数値）にもとづき、ワークテーブル６の移動量を
測定しながら切削工具８を切削に適した正しい位置に導
き、回転する被加工物３ａ、３ｂを切削できるようにし
ている。

一方、２１は円筒筒状の回転体である。回転体２１は、
第４図にも示すように主軸１の他端部に直列に連結され
ていて、主軸１と運動して回転できるようになっている
。そして、この回転体２３の外周部上に、上記被加工物
３ａ、３ｂに対応して指標２４が設けられている。指標
２４は、回転体２３の外周面上に、第３図に示すように
２つの光吸収部２５を上記被加工物３ａ、３ｂ間の部位
に対応して２か所（軸取外し放物面体３ａ、３ｂが２個
、等間隔で装着されているため）、対称をなして設ける
他、輸液加工物３ａ、３ｂと対応する光吸収部２５．２
５間に光反射部２６．２６を設けて構成される。そして
、このうち各光反射部２６．２６の設置域が、第２図に
示す被加工物３ａ、３ｂの最大幅と加工ホルダー２の中
心とを結ぶ中心角αと一致した角度に定められ、被加工
物３ａ、３ｂの最長切削幅（長さ）と対応させている。

もちろん、光吸収部２５．２５は角度α間に所在する。

そして、こうした指標２４をもつ回転２３の近傍上、上
記切削工具８の切削点Ｘと対応する側に、指標２４上、
切削点Ｘと対応する地点に向は光を照射する光源２７．
その地点から反射した光を捕える光検出器２８がそれぞ
れ設置され、反射光の有無から回転体２１が１回転する
間に、それぞれ実切削時（最長切削幅（長さ））と非切
削時とを検出できるようにしている。詳しくは、被加工
物３ａ、３ｂが切削点Ｘに至るに同期して、光反射部２
６．２６が光１１１２７の光路２９に至るとき、光検出
器２８から信号電圧を発生させ、その他の状態のとき、
光検出器２８からは信号電圧が発生しないようにしてい
る。そして、光検出器２８が制御回路１８の入力側に接
続され、Ｉ制御回路１８にて上記ワークテーブル６の動
きを信号電圧の発生の有無に伴い制御するようにしてい
る。

すなわち、制御回路１８では、あらかじめ光検出器２８
から信号電圧が入力されるに伴い、その間、先のワーク
テーブル６の移動を行なっている駆動モータ１１８．１
１ｂの作動を停止させ、信号電圧が入力されないときで
はその間に駆動モータ１１ａ、１１ｂを所要に作動させ
てワークテーブル６を次の指令位置に導く制御がなされ
ていて、制御回路１８を制御部に使い、実切削時、ワー
クテーブル６の動きを停止させ、非切削時、ワークテー
ブル６を所定の位置に移動させることができるようにし
ている。なお、ワークテーブル６は連続して正しい位置
に動かす必要はなく、ステップ状に移動させてもよい。

しかして、上記のように構成された切削加工装置を用い
て、たとえば軸外し放物面体を加工するときは、第１図
に示すように加工ホルダー２に被加工物３ａ、３ｂを外
周側の均等位置に装着する。

その後、モータ４を駆動させ、ワークテーブル６を数値
制御部１９に設定された数値（軸外し放物面体を加工す
るに必要な数値）にしたがい駆動すれば、回転する被加
工物３ａ、３ｂに対し切削工具８が放物線を描くよう移
動する。

一方、こうした工程中、回転体２１は主軸１に運動して
回転している。そして、この回転体２１と共に回転する
指標２４に光が照射されて、反射光の有無を光検出器２
８で捕えている。これにより、光検出器２８では光反射
部２６．２６の領域＜Ａ−Ｈ−Ｇ、Ｃ−Ｄ〜Ｅ）が光路
２９を通過する時間ｔｌ内で電圧■を発生する他、光吸
収部２５．２５の領域（Ａ〜Ｂ−Ｃ，Ｅ−Ｆ−Ｇ）が光
路２９を通過する時間ｔ２ではその電圧が発生しない作
動が行なわれる。１回転当りでは第５図に示すような信
号電圧が連続して出力される。ここで、光反射部２６．
２６はあらかじめ被加工物３ａ、３ｂの最長切削幅（長
さ）に対応して設けられているから、この信号電圧の出
力にて実切削時と、非切削時とが検出されることがわか
る。そして、制御回路１８にて実切削時が検出されたと
き、ワークテーブル６の動きを停止させ、非切削時が検
出されたとき、その停止したワークテープ６を次の指令
位置に移動して先の制御を継続し、切削加工を行なうこ
とになる。

しかして、こうした実切削時にワークテーブル６を停止
させることは、ワークテーブル６からの振動や送りむら
が切削中の切削工具８．被加工物３ａ、３ｂに伝わるこ
とがなくなり、従来の切削技術で問題とされていた振動
や送りむらの影響による加工面精度の低下を改善するこ
とができる。

この結果、高精度の加工面を得ることができる。

なお、上述した一実施例では光反射部と光吸収部とから
なる指標を使い、光検出器で実切削時。

非切削時とを検出するようにしたが、他の指標を使い、
ロータリエンコーダで指標から実切削時。

非切削時を検出するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、実切削時、ワー
クテーブル側で発生する振動、送りむらを切削工具、被
加工物へ伝わらないようにすることができる。この結果
、高精度の加工面を得られ、高い加工精度をもつ切削加
工を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は切削加工装
置を示す概略構成図、第２図は被加工物と切削点との関
係を示す正面図、第３図は回転体を指標と共に示す正面
図、第４図はその指標と検出器との関係を示す斜視図、
第５図は検出器から出力される実切削時、非切削時の信
号電圧を示す縮図である。１・・・主軸、２・・・加工ホルダー、３ａ、３ｂ・・
・被加工物、４・・・モータ（駆動Ｉり、６・・・ワー
クテーブル、８・・・切削工具、１８・・・制御回路（
制御部）、２１・・・回転体、２４・・・指標、２７．
２８・・・光源。光検出器（検出器）。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 −ぐ忙（２）裁

Claims

【特許請求の範囲】

複数の被加工物を同一軌跡上に保持する加工ホルダーを
先端部にもつ主軸と、この主軸を回転駆動する駆動源と
、前記加工ホルダーに隣接して配された切削工具と、こ
の切削工具を支持しその切削工具を送り前記被加工物を
加工させるワークテーブルと、前記主軸と運動して回転
する回転体と、この回転体の外周部に前記被加工物の前
記切削工具による最長実切削域に対応して設けられた指
標と、この指標にもとづいて前記切削工具による前記被
加工物の実切削時および非切削時を検出する検出器と、
この検出器から出力される検出情報を受け実切削時にお
いて前記ワークテーブルの送りを停止し、かつ非切削時
において前記ワークテーブルを所定の位置に送る制御部
とを具備したことを特徴とする切削加工装置。