KR100217697B1 - 바이트이동식절삭방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바이트를 탑재한 NC테이블을 2차원적으로 이동시켜서 절삭가공을 행하는 바이트이동식절삭방법과 그 장치에 관한 것으로서, 고유의 가공기준면을 가진 피가공물을, 그 가공기준면을 기준으로 해서 고속절삭가공할 수 있는 바이트이동식절삭장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것이며, 그 구성에 있어서, 피가공물(3)의 회전각도를 검출하여 회전각도신호를 출력하는 회전각도검출센서(9)와, 상기 회전각도신호를 감소시키는 분주회로(14)와, 피가공물(3)이 가진 가공기준면의 회전흔들림량을 검출하는 흔들림검출센서(10)와, 상기 가공기준면의 회전흔들림량에 추종해서 바이트위치를 보정하고, 가공면이 상기 가공기준면에 대해서 흔들리지 않도록 하는 바이트위치보정량을, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 연산하는 연산회로(12)와, 연산회로(12)로부터의 바이트위치보정량에 의거해서 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서, 바이트위치보정신호를 출력하는 출력회로(13)와, 상기 바이트위치보정신호에 의해 바이트를 미동시키는 미동조정기구를 가진 것을 특징으로 한 것이다.

Description

바이트이동식절삭방법과 그 장치

제1도는 본 발명의 일실시예의 구성을 표시한 평면도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 미동조정기구의 구성을 표시한 측면도.

제3도는 본 발명의 일실시예의 요부의 동작을 표시한 도면.

제4도는 본 발명의 일실시예의 요부의 동작을 표시한 도면.

제5도는 본 발명의 일실시예의 요부를 표시한 도면.

제6도는 본 발명이 회전주축의 회전각도신호의 분주를 표시한 도면.

제7도는 종래예의 구성을 표시한 평면도.

제8도는 피가공물의 평면도.

제9도는 피가공물의 평면도.

제10도는 본 발명의 바이트이동식절삭방법의 각 단계를 표시하는 플로우챠트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 회전주축 2 : 척

3 : 피가공물 3a : 세터구멍

3b : 파악(把握)부 4 : 바이트

5 : NC테이블 6 : 제어회로

7 : 샤프트 9 : 회전각도검출센서

10 : 흔들림검출센서 12 : 연산회로

13 : 출력회로 14 : 분주회로

15 : 미동조정기구 16 : 가동대

16a : 스프링부 17 : 장착대

18 : 압전소자

본 발명은, 바이트를 탑재한 NC테이블을 2차원적으로 이동시켜서 절삭가공을 행하는 바이트이동식절삭방법과 그 장치에 관한 것이다.

최근, NC테이블을 구비한 바이트이동식절삭장치가, 비디오테이프 레코더용 헤드실린더등의 고정밀도부품의 절삭가공에 널리사용되고 있다.

종래예의 바이트이동식절삭장치를 제7도제9도에 의거해서 설명한다.

제7도에 표시한 종래의 바이트이동식절삭장치는, 화살표시 A의 방향으로 회로전하는 회전주축(1)이 축상에 척(2)을 가지고, 척(2)에 의해서 피가공물(3)이 파악(把握)된다.

제7도에 표시한 피가공물은 비디오테이프 레코더용의 헤드실린더로서, 그 중심축부분에 센터구멍(3a)이 있다. 한편, 피가공물(3)의 외주면을 절삭하는 바이트(4)를 탑재하고 있는 NC테이블(5)은, 제어회로(6)에 짜넣어진 프로그램에 의거하여, 화살표시 B 및 C로 표시한 방향으로 2차원적으로 이동한다.

절삭가공을 종료한 피가공물(3)인 헤드실린더의 센터구멍(3a)에는 제8도에 표시한 바와 같이 헤드실린더와는 이질적인 샤프트(7)가, 수축끼워맞춤 또는 압입등의 방법으로 결합된다.

그러나, 상기한 종래의 구성에서는, 피가공물(3)의 헤드실린더의 외주면을 아무리 높은 정밀도로 절삭가공해도, 센터구멍(3a)에 결합된 샤프트(7)가, 제8도에 표시한 바와 같이 피가공물(3)의 외주면에 대해서 기울어지기 쉽다고 하는 문제점이 있다.

이 기울어짐에 의한 회전흔들림량은 수미크론의 크기이나 최종제품으로서의 비디오테이프 레코더에 있어서는 큰 장해가 된다, 그 이유는, 자기테이프는 헤드실린더의 외주면을 기준으로 해서 주행하는데 대하여, 자기헤드는 샤프트(7)를 기준으로해서 회전하므로, 자기헤드가 자기테이프를 정확하게 트레이스할 수 없어, 재생화상의 화질이 손상되기 때문이다.

이 문제점의 해결에는, 먼저 샤프트(7)를 센터구멍(3a)에 결합해두고, 샤프트(7)를 기준으로 해서 헤드실린더의 외주면을 절삭하면 된다. 그러나, 종래의 절삭장치를 사용해서 이것을 실현하려고하면, 피가공물(3)을 척(2)에 장착할때에 기울어져 헤드실린더에 결합된 샤프트(7)가 회전주축(1)과 동축이 되도록, 미세한 조정이 필요하게되고, 이 조정은 손작업에 의지하지 않을 수 없어, 대량생산에는 적합하지 않다고 하는 문제점이 있다.

이러한 문제점은, 헤드실린더의 절삭가공에 한하지 않고 일어난다. 예를들면 제9도에 표시한 바와 같이, 막대형상의 피가공물(8)의 외주면을 전체길이에 걸쳐서 절삭가공하는 경우에 발생한다. 먼저, 막대형상의 피가공물(8)의 한쪽단부(8a)를 척(2)에 의해 파악해서 다른쪽이 단부(8b)를 절삭가공한다. 이어서, 단부(8b)를 척(2)에 의해 다시 파악해서 단부(8a)를 절삭하나, 척(2)에 의해 단부(8b)를 다시 파악할 때에 회전주축(1)과 단부(8b)와의 동축성이 틀리면, 단부(8a)에 회전흔들림이 발생한다. 이와같이 되면, 종래의 절삭장치에서 단부(8a)는, 회전주축(1)의 회전중심을 기준으로해서 절삭되므로, 피가공물(8)의 전체길이를 높은 정밀도로 절삭가공할 수 없게 된다.

또, 상기 문제점의 해결을 도모하는 다음과 같은 바이트이동식절삭장치(이하, 선행기술이라 부름)가 있다. 이 선행기술은, 비디오실린더의 가공과 같이, 실린더에 고정된 샤프트의 외주면을 가공기준면으로 해서 실린더의 바깥쪽면을 가공하는 경우, 또는, 막대형상의 피가공물의 전체길이 절삭가공과 같이, 척의 바꾸어 잡기가 필요한 경우등과 같이, 피절삭물에 고유의 가공기준면이 있고, 이 고유의 가공기준면이, NC절삭장치의 주축의 회전에 따라서 흔들리는 상태에 있는 경우에, 상기 가공기준면의 흔들림량을 주축의 회전에 의한 피가공물의 회전각도에 대응해서 검출하고, 검출한 흔들림량에 의거해서, 주축의 회전에 의한 피가공물의 회전각도에 대응해서 바이트위치를 보정하는 바이트위치보정량을 연산하고, 바이트위치보정량에 대응하는 바이트위치보정신호를 출력해서, 피가공물이 가지는 고유의 가공기준면에 대한 흔들림이 없는 절삭가공을 하는 바이트이동식절삭장치이다.

그러나, 이 선행기술은, 바이트위치보정량의 연산과, 바이트위치보정량에 대응하는 바이트위치보정신호의 출력을, 피가공물의 회전각도에 대응하는 회전각도신호에 동기해서 행하므로, 절삭가공의 회전이 고속으로 되면, 바이트위치보정량의 연산과 바이트위치보정신호의 출력이, 피가공물의 회전에 추종할 수 없게 된다고 하는 문제점이 있다.

그러므로 본원 발명의 목적은 비디오테이프 레코더의 헤드실린더 등의 절삭가공시에 가공기준면이 흔들리는 피가공물의 절삭가공을 고속화할 수 있는 바이트이동식절삭방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.

본원 제1발명의 바이트이동식절삭방법은, 상기한 과제를 해결하기 위하여, 고유의 가공기준면을 가진 피가공물을 절삭가공장치의 회전주축의 척에 유지하고, 상기 회전주축의 회전에 의해 상기 가공기준면이 흔들리는 경우에, 상기 회전주축의 회전에 의한 상기 피가공물의 회전각도를 검출해서 회전각도신호를 출력하고, 상기 회전각도신호를 분주해서 상기 피가공물의 1회전당의 회전각도신호수를 감소시키고, 상기 피가공물이 가진 상기 가공기준면의 회전흔들림량을 검출하고, 상기 가공기준면의 회전흔들림량에 추종해서 바이트위치를 보정하고, 가공된 면이 상기 가공기준면에 대해서 흔들리지않도록 하는 바이트위치보정량을, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 연산하고, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서, 상기 바이트위치보정량만큼 상기 바이트위치를 보정해서 절삭가공하는 것을 특징으로 한다.

또 본원 제2발명의 바이트이동식절삭장치는, 상기의 과제를 해결하기 위하여, 회전주축의 회전에 의한 피가공물의 회전각도를 검출해서 회전각도신호를 출력하는 회전각도검출센서와, 상기 회전각도신호를 분주해서 상기 피가공물의 1회전당의 회전각도신호수를 감소시키는 분주회로와, 상기 피가공물이 가진 가공기준면의 회전흔들림량을 검출하는 흔들림검출센터와, 상기 가공기준면의 회전흔들림량에 추종해서 바이트위치를 보정하고, 가공된 면이 상기 가공기준면에 대해서 흔들리지 않도록하는 바이트위치보정량을, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 연산하고, 상기 바이트위치보정량을 출력하는 연산회로와, 상기 연산회로로부터의 상기 바이트위치보정량의 출력에 의거해서 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서, 바이트위치보정신호를 출력하는 출력회로와, 상기 출력회로로부터의 상기 바이트위치보정신호에 의거해서 바이트를 미동시키는 미동조정기구와, 상기 미동조정기구를 탑재해서 2차원적으로 이동하는 NC테이블을 구비한 것을 특징으로 한다.

본원 제1발명의 바이트이동식절삭방법과, 본원 제2발명의 바이트이동식절삭장치는, 고유의 가공기준면을 가진 피가공물을 절삭가공장치의 회전주축의 척에 유지하고, 상기 회전주축의 회전에 의해 상기 가공기준면이 흔들리는 경우에, 회전각도센서가, 회전주축의 회전에 의한 피가공물의 회전각도를 검출해서 회전각도신호를 츨력하고, 분주회로가, 상기 회전각도신호를 분주해서 상기 피가공물의 1회전당의 회전각도신호수를 감소시키므로, 회전각도신호에 대응해서 연산하는 연산회로의 연산속도와, 회전각도신호에 대응해서 출력하는 출력회로의 출력 속도에 여유가 발생하고, 회전주축의 고속회전에 충분히 추종할 수 있어, 고속회전에서 절삭가공할 수 있게 된다.

혼들림검출센서가, 상기 피가공물이 가진 가공기준면의 회전흔들림량을 검출하고, 연산회로가, 상기 가공기준면의 회전흔들림량에 추종해서 바이트위치를 보정하고, 가공된 면이 상기 가공기준면에 대해서 흔들리지않도록 하는 바이트위치보정량을, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 연산하여, 상기 바이트위치보정량을 출력하고, 출력회로가, 상기 연산회로로부터의 상기 바이트위치보정량의 출력에 의거해서 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서, 바이트위치보정신호를 출력하고, 미동조정기구가, 상기 출력회로로부터의 상기 바이트위치보정신호에 의거해서 바이트를 미동시키므로, 고유의 가공기준면을 가진 피가공물을 절삭가공장치의 회전주축의 척에 유지하고, 상기 회전주축의 회전에 의해 상기 가공기준면이 흔들리는 경우에, 피가공물 그 자체의 고유의 가공기준면에 대해서 회전흔들림이 없는 상태에서 절삭가공할 수 있다.

또, 분주회로의 분주비율을 바꿈으로써, 피가공물의 1회전당의 회전각도신호수가 바꾸어지고, 또한, 바꾸어진 회전각도신호수에 대응해서 바이트의 위치보정이 행하여져 가공정밀도가 결정되므로, 요구되는 가공정밀도에 맞추어서, 상기 분주회로의 분주비율을 설정하면, 적정 정밀도에 의해, 연산회로의 연산능력과, 출력회로의 출력능력에 맞추어서, 효율좋게 절삭가공할 수 있다.

본 발명의 바이트이동식절삭방법을 사용하는 바이트이동식절삭장치의 일실시예를 제1도제6도에 의거해서 설명한다.

제1도 있어서, 본 실시에는, 활살표시 A의 방향으로 회전하는 회전주축(1)의 축상에 척을 가지고, 이 척(2)이 피가공물(3)의 파악부(3b)를 파악한다. 제1도에 표시한 피가공물(3)은 비디오테이프 레코더용의 헤드실린더로서, 그 중심축부에 센터구멍(3a)이 있으며, 이 센터구멍(3a)에는 샤프트(7)가 수축끼워맞춤 또는 압입 등의 방법으로 미리 결합되어 있으며, 샤프트(7)가 피가공물(3)의 가공기준면이 된다.

또한, 샤프트(7)는 회전주축(1)의 회전에 따라서 수미크론정도의 흔들림량이 있을 뿐이지만, 알기쉽게 하기위하여, 제1도에서는, 크게 경사지게하고 있다.

피가공물(3)의 외주면을 절삭하는 바이트(4)를 탑재하고 있는 NC테이블(5)은, 제어회로(6)에 짜넣어진 프로그램에 의거해서, 화살표시B 및 C에 의해 표시하는 방향으로 2차원적으로 이동한다.

이상은, 종래예의 바이트이동식절삭장치와 마찬가지이나, 본 실시예는, 하기의 점이 종래의 바이트이동식절삭장치와 다르다.

즉, 피가공물(3)이 회전각도를 검출하는 회전각도검출센서(9)가 회전주축(1)에 장착되어 있으며, 회전주축(1)의 회전에 따라서 피가공물(3)의 회전흔들림량을 검출한다. 또, 흔들림검출센서(10)가 금속부재(11)에 의해서 NC테이블(5)에 고정되어 있다. 회전각도검출센서(9)가 출력신호는, 분주회로(14)를 거쳐서, 연산회로(12) 및 출력회로(13)에 입력되고, 흔들림검출센서(10)의 출력신호는, 연산회로(12)에 입력된다. 그리고, 연산회로(12)의 출력신호가 출력회로(13)에 입력되고, 출력회로(13)의 출력신호에 의거해서(12)의 미동조정기구(15)가 바이트(4)를 미동시킨다.

출력회로(13)는, 피가공물(3)의 분주된 회전각도신호에 동기해서 가공점마다의 보정량을 미동조정기구(15)에 전달한다. 바이트(4)를 탑재한 미동조정기구(15)는, NC테이블(5)위에 공정되어 있다.

미동조정기구(15)는 제2도에 표시한 바와같이, 바이트(4)를 나사 등으로 고정한 가공대(16)를 가지며, 가동대(16)는 1쌍의 스프링부(16a),(16a)에 의해서 장착대(17)에 고정되어 있다. 그리고, 가공대(16)와 장착대(17)와의 사이에 압전소자(18)가 설치되어 있다. 장착대(17)는 NC테이블(5)에 고정되어 있다.

본 실시예의 기본동작은, 회전주축(1)의 회전에 따라서 피가공물(3)이 화살표시 A의 방향으로 회전하고, 피가공물(3)의 가공기준면인 샤프트(7)가 흔들리면서 회전하는 경우에, 절삭가공전에, 회전각도검출센서(9)가 피가공물의 회전각도를 검출하고, 흔들림검출센서(10)가 샤프트(7)의 회전흔들림량을 검출한다. 그리고, 회전각도검출센서(9)의 출력신호는 분주회로(14)를 거쳐서 연산회로(12)와 출력회로(13)에 전달된다. 연산회로(12)는 양 센서(9)(10)로부터의 출력신호에 의거해서, 피가공물(3)을 흔들림없게 가공하는데 필요한 바이트(4)의 바이트위치보정량을, 회전각도신호에 대응시켜서 연산한다.

상기의 상세한 것을 제3도, 제4도에 의거해서 설명한다.

제3도, 제4도에 있어서, 바이트(4)의 위치가 (4a),(4b)로, 흔들림검출센서(10)의 측정위치가(10a),(10b)로, 회전주축(1)의 회전중심축이(1a)로, 샤프트(7)의 위치가 (7a),(7b)로, 가공을 종료한 피가공물이(19a),(19b)로 각각 표시되어 있다. 제3도는, 샤프트(7a)가 흔들림검출센서(10)에 가장 접근한 상태를 표시하고, 제4도는, 제3도의 상태로부터 회전주축(1)이 180°회전한 상태, 즉, 샤프트(7b)가 흔들림검출센서(10)로부터 가장 멀어진 상태를 표시한다. 제3도, 제4도에 표시한 2개의 상태는, 흔들림검출센서(10)에, 예를들면, 정전용량식의 거리센서를 사용하면, 그 검출거리의 최대위치와 최소위치로부터 용이하게 특정할 수 있다.

그리고, 샤프트(7a)와 바이트(4a)사이의 간격과 샤프트(7b)와 바이트(4b) 사이의 간격이 동등해지도록, 상기 바이트위치보정량에 의해 바이트(4)를 보정미동시키면, 가공을 종료한 피가공물(3)의 외주면이, 가공기준면인 샤프트(7)와 동축상태로 된다. 따라서, 연산회로(120가, 흔들림검출센서(10)가 검출한 회전흔들림량으로부터, 회전주축(1)의 회전중심축(1a)에 대한 샤프트(7)의 길이방향의 각위치의 흔들림량을 연산하고, 연산한 흔들림량에 맞추어서 상기 바이트위치보정량을 연산하고, 상기 바이트위치보정량에 맞추어서 바이트(4)를 보정미동시키면, 가공기준면인 샤프트(7)에 대해서 흔들림없는 절삭가공을 실현한다. 연산은 간단한 비례계산이며, 연산과 연산결과의 보존은, 일반적인 개인컴퓨터에 의해 용이하게 실시할 수 있다.

가공기준면인 샤프트(7)의 바이트(4)에 대한 흔들림량은, 사인곡선으로 되어 있으므로, 바이트(4)가 가공하는 피가공물(3)의 회전각도신호에 동기한 상태에서, 바이트(4)를 미동수정하는 바이트위치보정량이 출력회로(13)로부터 출력되면 되는 것이다. 만약, 출력회로(13)로부터의 출력의 타이밍이 지연되면, 바이트(4)의 미동수정의 사이클이, 샤프트(7)의 회전흔들림의 사이크렝 지연되어서 동기하지 않게되어, 적정한 절삭가공를 할 수 없게 된다.

출력회로(13)로부터의 출력의 타이밍이 지연되는 것은 다음의 경우이다.

상기 바이트위치보정량의 연산은, 회전각도검출센서(9)의 출력신호에 맞추어서 연산회로(12)에 의해 행하여진다. 따라서, 통상의 회전각도검출센서(9)의 출력신호의 출력회수에 맞추어서, 연산회로(12)가, 회전주축(1)의 회전중심축(1a)에 대한 샤프트(7)의 길이방향의 각 위치의 흔들림량을 연산하면, 연산량이 지나치게 많아져, 연산결과 출력의 타이밍이, 바이트(4)의 위치보정의 적정타이밍에 지연되게 된다.

또, 출력회로(13)의 출력은, 회전각도검출센서(9)의 출력신호의 출력회수에 맞추어서 행하므로, 통상의 회전각도검출센서(9)의 출력신호의 출력회수에 맞추어서 출력회로(13가 출력하면, 출력회로(13)의 출력량이 지나치게 많아져, 출력의 타이밍이, 바이트(4)의 위치보정의 적정타이밍에 지연되게 된다.

이 경우, 동일 피가공물에 대해서는 샤프트(7)의 흔들림량은 절삭가공의 초기부터 종료까지 변하지 않으므로, 연산회로(12)의 연산결과 기억해서 사용하면 연산의 지연문제를 없앨 수 있으나, 출력회로(13)의 지연은, 종래기술로는, 회전주축(1)의 회전수를 감소시켜서 출력회수를 감소하는 길밖에 없다. 이에 대해서 본 실시예에서는, 회전주축(1)의 회전수는 그대로 하고, 회전각도신호의 출력회수를 감소시킨다. 이 감소방법을 제5도, 제6도에 의거해서 설명한다.

제5도는, 제1도로부터, 피가공물(3), 샤프트(7), 회전각도검출센서(9), 분주회로(14), 연산회로(12), 출력회로(13), 미동조정기구(15), 바이트(4)의 관계를 뽑아내어 표시하고 있다.

분주회로(14)는, 피가공물(3)의 회전각도를 검출하는 회전각도검출센서(9)의 회전각도신호출력회수를 분주하여, 피가공물(3)의 1회전당의 회전각도신호출력회수를 감소시키는 회로이다.

분주회로(14)의 작용을 제6도에 의거해서 설명한다. 제6도는, 1회전당 40펄스의 신호를 출력하는 로터리엔코더를 회전각도검출센서(9)로서 사용하고, 분주회로(14)를 사용하지 않는 경우에 얻게되는 샤프트(7)의 흔들림의 측정파형과, 분주비율 1/2의 분주회로(14)로 사용하였을 경우에 얻게되는 샤프트(7)의 흔들림의 측정파형을 표시한다. 실제로는, 1회전당의 로터리엔코더의 출력회수는 더 많으나, 알기쉽게 하기 위하여, 40펄스와, 20펄스로 설명하고 있다.

상기한 바와같이, 가공기준면인 퍄스트(7)의 흔들림량은, 사인곡선으로 되어 있으므로, 회전주축(1)의 회전과 바이트위치수정량의 출력이 동기해 있으면, 흔들림방지의 목적은 달성할 수 있다. 제6도의 분할의 많고 적음은, 흔들림에는 관계되지 않고, 가공정밀도의 문제가 된다. 필요이상으로 가공정밀도를 높게할 필요는 없으므로, 회전주축(1)의 회전과 바이트위치 수정량의 출력이 동기하도록, 분주회로(14)의 분주비율을 설정하면, 흔들림방지와 고속절삭가공을 양립시킬 수 있다.

따라서, 분주회로(14)의 분주비를 1/2, 1/4, 1/8...로 바꾸었을 경우의 진원도, 면조도(面粗度) 등의 가공정밀도의 허용범위내에서, 분주비율을 크게하면, 회전주축(1)을 고속회전시킨 채로, 연산회로(12)나 출력회로(13)에 입력하는 로터리엔코더의 펄스수를 감소시켜, 적정한 가공정밀도에 의해 절삭가공할 수 있다.

다음에, 본 실시예의 동작을 제1도제6도에 의거해서 설명한다.

제1도에 표시한 바와 같이, 척(2)에 피가공물(3)의 파악부(3b)를 파악시키고, 제어회로(6)는, NC테이블(5)에 샤프트(7)에 회전흔들림이 없는 경우의 NC테이블에 의거해서 바이트(4)를 화살표시 B,C방향으로 이동시킨다. 회전각도검출센서(9)가 피가공물(3)의 회전각도를 검출해서 신호를 출력한다. 분주회로(14)가, 회전각도검출센서(9)의 회전각도신호출력을 분주해서, 연산회로(12)와, 출력회로(13)에 전달한다. 흔들림검출센서(10)가, 샤프트(7)의 회전흔들림을 검출해서 연산회로(12)에 전달한다. 연산수단(12)은, 분주회로(14)로부터의 출력신호를 받을때마다. 즉, 회전주축(1)이 일정각도 회전할때마다, 바이트(4)의 바이트위치보정량을 연산해서 출력회로(13)에 전달한다. 출력회로(13)는, 분주회로(14)로부터의 출력신호를 받을 때마다, 즉 회전주축(1)이 일정각도 회전할때마다, 연산회로(12)로부터의 미동보정량을, 회전주축(1)의 회전각도에 맞추어서 상기 바이트위치보정량에 대응하는 전압을 미동조정기구(15)에 출력한다.

미동조정기구(15)는, 출력회로(13)로부터의 전압에 대응해서 바이트(4)의 변위량을 발생시키는 구동원으로서 압전소자(18)를 구비하고 있다. 이 압전소자(18)는, 상기한 바와같이, 일단부가 충분한 강성을 가진 장착대(17)에 고정되고, 타단부는 스프링부(16a),(16a)를 개재해서 가동대(16)에 고정되어 있으므로, 출력회로(13)로부터의 전압이 입력되면, 압전소자(18)가 신축해서 스프링부(16a),(16a)를 변동시키므로, 가동대(16)가 그것에 맞추어서 미동한다.

압전소자(18)의 구동전압은 일반적으로 수 100볼트이며, 변위량에 대해서 히스테리시스를 가지므로, 출력회로(13)의 전압을 증폭회로에 의해 증폭하고, 또, 가동대(16)의 변위량을 변위계 등에 의해 측정하면서 소정의 변위량이 되도록 피드백제어하는 것이 좋다.

본 실시예에서는, 피가공물(3)의 외주면을 샤프트(7)를 기준가공면으로해서 절삭가공하는 경우에 대해서 설명하였으나, 기본적으로는, 흔들림검출센서(10)의 신호로부터, 회전주축(1)의 회전각도에 대응해서, 샤프트(7)의 회전흔들림량과 흔들림의 중심축을 연산할 수 있으므로, 피가공물(3)을 임의의 면을 가공하는 경우의 바이트위치보정량을 연산할 수 있다.

따라서, 피가공물(3)의 단부면을 절삭하는 경우의 바이트위치보정량을 연산하고, 이 바이트위치보정량방향으로 미동할 수 있는 미동조정기구(15) 및 바이트(4)를 NC테이블(5)에 설치하면, 이 면을 피가공물 고유의 가공기준면을 기준으로하는 가공이 가능하게 된다.

또, 가공기준면이 피가공물(3)의 샤프트(7)가 아니라도, 회전주축(1)을 회전시켜서, 그 가공기준면의 흔들림을 검출할 수 있으면, 바이트(4)와 가공기준면과의 흔들림을 없앤 절삭가공이 가능하다.

본 실시예에서는, 흔들림검출센서에 비접촉식의 정전용량식의 거리센서를 사용하였으나, 접촉식의 센서라도 된다. 또, 회전주축에 회전각도검출센서를 설치하였으나, NC절삭장치 자체에 회전주축의 회전각도검출센서가 내장되어 있는 경우에는, 그것을 겸용해도 된다. 또, 피가공물이나 샤프트의 회전각도를 직접 측정해도 된다. 또, 본 실시예에서는, 연산결과를 기록해서 사용하였으나, 그때마다 연산해도 된다.

본 발명의 바이트 이동식절삭방법과 그 장치는, 회전주축의 회전에 의해 피가공무렝 고유의 가공기준면이 흔들리는 경우에도, 그 가공기준면을 기준으로해서, 피가공물을 절삭가공할 수 있다고하는 효과가 있다.

또, 피가공물에 요구되는 가공정밀도에 맞추어서 바이트의 위치보정신호량을 감소시킴으로써, 적정정밀도에서의 고속절삭가공을 가능하게 한다고하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 고유의 가공기준면을 가진 피가공물을 절삭가공장치의 회전주축의 척에 유지하고, 상기 회전주축의 회전에 의해 상기 가공기준면이 흔들리는 경우에, 상기 회전주축의 회전에 의한 상기 피가공물의 회전각도를 검출해서 회전각도신호를 출력하고, 상기 회전각도신호를 분주해서 상기 피가공물의 1회전당의 회전각도신호수를 감소시키고, 상기 피가공물이 가진 상기 가공기준면의 회전흔들림량을 검출하고, 상기 가공기준면의 회전흔들림량에 추종해서 바이트위치를 보정하고, 가공된 면이 상기 가공기준면에 대해서 흔들리지 않도록 하는 바이트위치보정량을 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 연산하고, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서, 상기 바이트위치보정량만큼 상기 바이트위치를 보정해서 절삭가공하는 것을 특징으로 하는 바이트이동식절삭방법.
2. 회전주축의 회전에 의한 피가공물의 회전각도를 검출해서 회전각도신호를 출력하는 회전각도검출센서와, 상기 회전각도신호를 분주해서 상기 피가공물의 1회전당의 회전각도신호수를 감소시키는 분주회로와, 상기 피가공물이 가진 가공기준면의 회전흔들림량을 검출하는 흔들림검출센서와, 상기 가공기준면의 회전흔들림량에 추종해서 바이트위치를 보정하고, 가공된 면이 상기 가공기준면에 대해서 흔들리지 않도록하는 바이트위치보정량을, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 연산하고, 상기 바이트위치보정량을 출력하는 연산회로와, 상기 연산회로로부터의 상기 바이트위치보정량의 출력에 의거해서 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서 바이트위치보정신호를 출력하는 출력회로와, 상기 출력회로로부터의 상기 바이트위치보정신호에 의거해서 바이트를 미동시키는 미동조정기구와, 상기 미동조정기구를 탑재해서 2차원적으로 이동하는 NC테이블을 구비하고, 상기의 분주한 회전각도신호에 동기해서, 상기 바이트위치보정량만큼 상기 바이트위치를 보정해서 절삭가공하는 것을 특징으로 하는 바이트이동식절삭장치.