WO2016039480A1 - 加工装置 - Google Patents

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WO2016039480A1
WO2016039480A1 PCT/JP2015/075991 JP2015075991W WO2016039480A1 WO 2016039480 A1 WO2016039480 A1 WO 2016039480A1 JP 2015075991 W JP2015075991 W JP 2015075991W WO 2016039480 A1 WO2016039480 A1 WO 2016039480A1
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WO
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end mill
polishing
main shaft
unit
blade
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PCT/JP2015/075991
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English (en)
French (fr)
Inventor
安部　新一
篤彦 高瀬
声喜 佐藤
Original Assignee
株式会社Kmc
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C1/00—Milling machines not designed for particular work or special operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B3/00—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools
    • B24B3/02—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of milling cutters
    • B24B3/06—Sharpening cutting edges, e.g. of tools; Accessories therefor, e.g. for holding the tools of milling cutters of face or end milling cutters or cutter heads, e.g. of shank type

Definitions

  • the present invention relates to a processing apparatus for processing a work material using an end mill.
  • the end mill used in the processing apparatus is used after the blade portion is appropriately polished because the blade portion is worn with use and the sharpness and surface roughness are deteriorated.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a tool is removed from a grinding apparatus when polishing is necessary, and an operator polishes the tool.
  • an object of the present invention is to provide a machining apparatus capable of improving machining accuracy and improving productivity.
  • a processing apparatus includes a bed, a holding movement unit that is disposed on the bet and holds and moves a work material, and is held by the holding movement unit.
  • a spindle that holds an end mill that cuts the work material and rotates the end mill; and a measurement unit that is disposed on the bed and measures the amount of wear of the blade of the end mill that is held by the spindle;
  • a polishing unit that is disposed on the bed and polishes a blade portion of an end mill held by the main shaft, a main shaft moving unit that moves the main shaft holding the end mill to the measurement unit and the polishing unit, and the measurement unit.
  • a control unit that controls the polishing allowance of the end mill blade portion polished by the polishing unit in accordance with the measured amount of wear of the end mill blade portion.
  • the end mill blade portion can be polished while being held on the main shaft, so that the step of attaching the end mill to the main shaft after polishing and centering the shaft becomes unnecessary.
  • the wear amount of the end mill blades can be measured and polished without human intervention, allowing continuous operation of the processing equipment even if the end mill blade polishing process is sandwiched during the processing process. is there. Therefore, according to the processing apparatus which concerns on one form of this invention, a processing precision can be improved and productivity can be improved.
  • control unit may control to cut the work material in accordance with the polishing allowance of the end mill blade portion polished by the polishing unit. .
  • the processing apparatus cuts the work material according to the polishing allowance of the edge portion of the polished end mill. Since it is controlled to process, the processing accuracy can be maintained even after polishing.
  • the polishing unit contacts the blade portion of the end mill such that the polishing surface of the polishing unit has an arbitrary angle with respect to the tangent to the outer periphery of the end mill held by the main shaft. You may comprise so that it may touch.
  • a so-called new blade can be formed on the blade portion of the end mill after polishing with a small polishing allowance, so that the life of the end mill can be extended.
  • the polishing unit may be arranged on the blade portion of the end mill such that the polishing surface of the polishing unit is parallel to a tangent to the outer periphery of the end mill held by the main shaft. You may comprise so that it may contact
  • all the processing parts of the blade can be ground while rotating the tool, the grinding amount of the tool is calculated using the total value of the cutting amount of the end mill, and the tool diameter is calculated. The tool can be measured only once at the beginning, and the first corner of the relief can be machined at 0 °.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention. It is an enlarged view of the blade part which concerns on the same embodiment. It is an enlarged view of the blade part which concerns on the same embodiment. It is an enlarged view of the blade part which concerns on the same embodiment. It is an enlarged view of the blade part which concerns on the same embodiment. It is the schematic diagram which looked at the processing apparatus which concerns on the same embodiment from the upper surface side. It is a figure which shows the grinding
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an X axis, a Y axis, and a Z axis are three axes orthogonal to each other.
  • the processing apparatus 10 includes a bed 1, a holding and moving unit 2, a main shaft moving unit 3, a main shaft 20, a measuring unit 30, a polishing unit 40, and a control unit 50.
  • a holding and moving unit 2 On the bed 1, a holding and moving unit 2, a main shaft moving unit 3, a main shaft 20, a measuring unit 30, a polishing unit 40, and the like are arranged.
  • the holding / moving unit 2 is composed of, for example, an XY table, holds the work material on the upper surface, and moves the work material in the X and Y directions.
  • the holding and moving unit 2 may move the work material held in the Z direction in addition to the X and Y directions.
  • the main shaft moving unit 3 holds the main shaft 20 and moves the main shaft 20 in the X direction and the Z direction, and includes a column 4, an X direction guide member 5, and a movable slider 6. Two columns 4 are arranged on the bed 1, and an X-direction guide member 5 is held between the two columns 4.
  • the X direction guide member 5 holds the movable slider 6 so as to be movable in the X direction.
  • the movable slider 6 moves on the X direction guide member 5 in the X direction while holding the main shaft 20, and moves the main shaft 20 in the Z direction.
  • the main shaft 20 can be moved between the holding moving unit 2, the measuring unit 30, and the polishing unit 40. .
  • the main shaft 20 has a spindle 21 and a tool holder 22.
  • the spindle 21 is held by the movable slider 6 and holds the tool holder 22 at its lower end.
  • the tool holder 22 holds the end mill 23.
  • the spindle 21 rotates the tool holder 22 that holds the end mill 23.
  • the measuring unit 30 is constituted by, for example, a non-contact type outer diameter measuring device using laser light, and the wear state of the blade part 24 of the end mill 23 is measured by, for example, the laser light L irradiated between the recesses 31.
  • a contact-type measuring device may be used as the measuring unit.
  • the polishing unit 40 polishes the blade portion 24 of the end mill 23 and is configured to rotate a cylindrical grindstone 41.
  • the cylindrical grindstone 41 is configured to be rotatable in the Y direction with an axis parallel to the X direction as a rotation axis, for example.
  • the material of the grindstone 41 may be made of a metal such as general steel, cast steel, stainless steel, and carbon steel, or may be made of a non-metal such as a refractory and a stone.
  • the control unit 50 is configured by a PC (Personal Computer), for example, and comprehensively controls the operation of the processing apparatus 10 as a whole.
  • PC Personal Computer
  • FIG. 2 to 4 are enlarged views of the blade portion 24 according to the present embodiment.
  • 2 is a view of the blade portion 24 viewed from one direction
  • FIG. 3 is a view of the blade portion 24 viewed from another direction
  • FIG. 4 is an enlarged view of the blade edge of the blade portion 24.
  • FIG. 5 is a schematic view of the processing apparatus 10 as viewed from the upper surface side
  • the blade portion 24 includes a rake face 25 (upwardly hatched portion in FIG. 2), an outer peripheral blade 26 (upwardly hatched portion in FIG. 2), a flank 27, and a clearance angle ⁇ 1 ( Outer peripheral first clearance angle). Since the blade portion 24 has the flank 27, the friction with the work material (not shown) is minimized, so that the blade edge can be freely fed into the work material. Therefore, it becomes possible to cut a work material efficiently. Moreover, the user can regain the cutting force of the blade part 24 worn by cutting the work material by polishing the rake face 25 or the outer peripheral blade 26.
  • the polishing unit 40 As shown in FIG. 5, the polishing unit 40 according to this embodiment is attached such that its longitudinal direction is parallel to the X direction or the Y direction. Then, the polishing surface of the polishing unit 40 is controlled so as to contact the blade portion 24 of the end mill 23 at an arbitrary angle ⁇ 2 with respect to the tangent to the outer periphery of the end mill 23 held by the main shaft 20.
  • the grinding surface of the grindstone 41 in the polishing unit 40 is disposed on the holding and moving unit 2 so as to be parallel to the flank 27 of the blade unit 24.
  • the polishing unit 40 performs polishing by controlling the angle of the main shaft 21 in accordance with the clearance angle ⁇ 1 of the end mill 23.
  • the grindstone 41 polishes the blade part 24 along the flank 27 as shown in FIG.
  • the flank 27 has a smaller area than the rake face 25 and the outer peripheral edge 26. Therefore, it is possible to form a new blade on the blade portion 24 of the end mill 23 while suppressing the grinding allowance of the worn blade portion 24 to a very small amount rather than polishing the rake face 25 or the outer peripheral blade 26. Therefore, the tool life can be extended.
  • the shape of the blade portion 24 of the end mill 23 according to the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIGS.
  • a scare end mill, a radius end mill, a ball end mill, or the like may be used.
  • the number of blades of the blade portion 24 of the end mill 23 is not limited to four blades as shown in FIG. For example, it may be a two-blade, three-blade, six-blade or the like. What is necessary is just to select the number of the blades of the blade part 24 of the end mill 23 according to the hardness, cutting amount, etc. of a work material.
  • the amount of wear of the blade portion 24 worn by cutting the work material at a predetermined timing during NC operation is measured by the measurement unit 30 (FIG. 7, St11). Then, the characteristics of the worn blade portion 24 are analyzed, and an optimum measurement point for measuring the wear amount is extracted, and a measurement value is set for each measurement point. 23 returns to the initial position (origin position).
  • the measurement value obtained by measuring the amount of wear by the measurement unit 30 is supplied to the control unit 50 (FIG. 7, St12). Based on the stored polishing program, the controller 50 calculates a polishing allowance from the supplied measurement value (FIG. 7, St13).
  • the calculated polishing allowance is a polishing allowance polished by the polishing unit 40 in accordance with the amount of wear of the end mill 23.
  • the control unit 50 supplies a polishing command for polishing the calculated polishing allowance to the spindle 20 and the polishing unit 40 (FIG. 7, St14).
  • the spindle 20 automatically operates based on the supplied polishing command and moves to the polishing unit 40.
  • the control unit 50 controls the spindle 20 so that the polished surface of the end mill 23 becomes the flank 27.
  • the rotation speed of the grindstone 41 is controlled by the control unit 50.
  • the blade portion 24 of the end mill 23 held by the spindle 20 is automatically polished by the polishing portion 40 (FIG. 7, St15).
  • the polishing allowance is a polishing allowance controlled by the control unit 50 in accordance with the amount of wear of the blade portion 24 of the end mill 23.
  • the spindle 20 After the cutting of the blade part 24, the spindle 20 is automatically operated again and moved to the measuring part 30.
  • the diameter of the blade part 24 after polishing is automatically measured by the measuring part 30 (FIG. 7, St16).
  • Measured value obtained by measuring the diameter of the blade 24 by the measuring unit 30 is supplied to the control unit 50 (FIG. 7, St17). Based on the stored automatic correction program, the controller 50 calculates a correction value for correcting the NC (Numerical Control) operation of the spindle 20 from the supplied measurement value (FIG. 7, St18). Here, the calculated correction value is calculated according to the polishing allowance of the blade portion 24 of the end mill 23.
  • control unit 50 supplies the NC operation command corrected based on the calculated correction value to the spindle 20 (FIG. 7, St19).
  • the spindle 20 is operated based on the supplied NC operation command (FIG. 7, St20).
  • the wear amount of the worn blade portion 24 is again measured by the measurement unit 30 by the NC operation.
  • the processing apparatus 10 since the polishing of the blade portion 24 of the end mill 23 can be performed while being held on the main shaft 20, the step of attaching the end mill 23 to the main shaft 20 after polishing and centering the shaft is performed. Is no longer necessary.
  • the processing device since the measurement and polishing of the wear amount of the blade portion 24 of the end mill 23 can be performed without manual intervention, the processing device can be continuously connected even if the polishing step of the blade portion 24 of the end mill 23 is sandwiched during the processing step. Driving is possible. Therefore, according to the processing apparatus 10 according to the present embodiment, the processing accuracy can be increased and the productivity can be improved.
  • polishing of the blade part 24 of the end mill 23 becomes operation
  • polishing is corrected. That is, the NC operation after polishing is corrected so that the machining accuracy does not differ from the NC operation before polishing. Therefore, the processing accuracy before polishing at the blade portion 24 of the end mill 23 can be maintained even after polishing.
  • the end mill 23 wears during processing of the work material, but by re-polishing before the wear progresses, the sharpness can be maintained at any time, and the polishing amount can be increased. It can be finished with less precision. Usually, since it will be used to the point where wear increases, re-polishing is about several times. However, according to the processing apparatus 10 of the present invention, re-polishing can be performed several hundred times, and the end mill 23 has a very long life.
  • the polishing unit 40 is configured so that the polishing surface of the polishing unit 40 has an arbitrary angle with respect to the tangent to the outer periphery of the end mill 23 held by the main shaft 20. Although it was comprised so that it might contact
  • the target of the tool is a flat end mill, a radius end mill, a ball end mill, and the machining site is the side surface, R surface, and bottom surface of the end mill.
  • the measuring unit 30 first selects a tool (end mill) and then measures the tool.
  • tools are selected by measuring flat end mills, radius end mills, ball end mills, number of blades, blade helix angle, and R.
  • the tool measurement the tool diameter and the tool length are measured for a flat end mill, the tool diameter and the tool length are measured for a radius end mill, and the tool diameter and the tool length are measured for a ball end mill.
  • the control unit 50 substitutes variables into the tool polishing program from the measured values, and outputs NC data in a fixed cycle. For example, the tool diameter (position variable), the tool polishing edge position (position variable), tool polishing (position variable), and the twist angle (rotation angle variable) are automatically substituted into the fixed cycle program.
  • the tool polishing program is operated. For example, in the polishing program, tool diameter polishing (polishing for the number of blades), tool corner R polishing and bottom surface polishing (in the case of a radius end mill), and tool R polishing (in the case of a ball end mill) are performed.
  • the tool is measured. That is, the dimension after polishing is checked.
  • the dimensions after performing tool diameter polishing (the number of blades), tool corner R polishing, bottom surface polishing (for radius end mill), and tool R polishing (for ball end mill) are checked.
  • tool diameter polishing the number of blades
  • tool corner R polishing bottom surface polishing
  • tool R polishing for ball end mill
  • tool radius correction and machining data are output.
  • the tool offset and machining NC data are output again.
  • the above steps are taken for polishing the above tool (end mill), but the present invention is not limited to this, and the polishing surface of the polishing portion 40 is tangent to the outer periphery of the end mill 23 held by the spindle 20.
  • the polishing may be performed in contact with the blade portion 24 of the end mill 23, and in this case, the following process can be simplified.
  • the target of the tool is a flat end mill, a radius end mill, a ball end mill, the clearance angle is 0 °, and the machining site is the side surface, R surface, and bottom surface of the end mill.
  • the measuring unit 30 first selects a tool (end mill) and then measures the tool.
  • tools are selected by measuring flat end mills, radius end mills, and ball end mills. That is, it is not necessary to measure the number of blades, the twist angle of the blades, and R.
  • the tool measurement the tool diameter and the tool length are measured for a flat end mill, the tool diameter and the tool length are measured for a radius end mill, and the tool diameter and the tool length are measured for a ball end mill.
  • the control unit 50 substitutes variables into the tool polishing program from the measured values, and outputs NC data in a fixed cycle.
  • the tool diameter (position variable), the tool polishing blade tip position (position variable), and tool polishing (position variable) may be automatically substituted into the fixed cycle program, and the torsion angle (rotation angle variable) is unnecessary.
  • the tool polishing program is operated. For example, in the polishing program, tool diameter polishing (polishing for the number of blades), tool corner R polishing and bottom polishing (for radius end mill), and tool R polishing (for ball end mill) are all performed in this case.
  • the outer shape can be polished in a rotating state.
  • the tool diameter is automatically calculated based on the amount of follow-up after polishing. That is, the tool diameter automatically calculates the amount of external polishing. Automatic offset calculation of the grinding amount of the tool corner R in the Z direction (for radius end mill). Automatic offset calculation of the grinding amount of the tool R in the Z direction (for ball end mills). Next, for a flat end mill and a radius end mill, tool radius correction and machining data are output. Tool offset and machining NC data are output once again, but it is not necessary in the case of calculation or rough machining.
  • the polishing surface of the polishing unit 40 is configured to be in contact with the blade portion 24 of the end mill 23 so that the polishing surface is parallel to the tangent of the outer periphery of the end mill 23 held by the main shaft 20.
  • all the machined parts of the tool can be ground while rotating the tool, the tool grinding amount is calculated using the total value of the end mill infeed amount, the tool diameter is calculated and the tool is measured.

Abstract

【課題】加工精度にバラツキなく製品を製造することができ、軸芯出しが不要な加工装置１０を提供すること。 【解決手段】本発明の加工装置１０は、ベット１と、保持移動部２と、主軸２０と、測定部３０と、研磨部４０と、主軸移動部３と、制御部５０とを具備する。保持移動部２は、ベット１上に配置され、被削材を保持して移動させる。主軸２０は、保持移動部２により保持された被削材を切削加工するエンドミル２３を保持し、エンドミル２３を回転させる機構を有する。測定部３０は、ベット１上に配置され、主軸２０により保持されたエンドミル２３の刃部２４の摩耗量を測定する。研磨部４０は、ベット１上に配置され、主軸２０により保持されたエンドミル２３の刃部２４を研磨する。主軸移動部３は、エンドミル２３を保持した主軸２０を測定部３０及び研磨部４０へ移動させる。制御部５０は、測定部３０により測定されたエンドミル２３の刃部２４の摩耗量に応じて、研磨部４０により研磨されるエンドミル２３の刃部２４の研磨代を制御する。

Description

加工装置
　本発明は、エンドミルを用いて被削材を加工する加工装置に関する。
　加工装置で用いられるエンドミルは、使用に伴って刃部が摩耗し、切れ味や面粗度が悪くなるため、刃部を適宜研磨し、使用される。
　特許文献１には、研磨が必要な場合に研削装置より工具を外し、作業者が工具を研磨する技術が開示されている。
特開２００１－２５２８５２号公報
　エンドミルを加工装置の主軸より外して刃部を研磨する場合には、研磨後のエンドミルを主軸に取り付けた後、エンドミルと主軸との軸芯を一致させる軸芯出しの工程が必要になる。特に、エンドミルを用いて被削材を加工する加工装置の場合、極めて高い加工精度が要求されるようになってきているため、研磨後にエンドミルを主軸に取り付けて軸芯出しをする工程に多大な時間を要し、生産性に影響を与えている。
　以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、加工精度を高め、かつ、生産性を向上させることができる加工装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る加工装置は、ベットと、前記ベット上に配置され、被削材を保持して移動させる保持移動部と、前記保持移動部により保持された被削材を切削加工するエンドミルを保持し、前記エンドミルを回転させる機構を有する主軸と、前記ベット上に配置され、前記主軸により保持されたエンドミルの刃部の摩耗量を測定する測定部と、前記ベット上に配置され、前記主軸により保持されたエンドミルの刃部を研磨する研磨部と、前記エンドミルを保持した主軸を前記測定部及び前記研磨部へ移動させる主軸移動部と、前記測定部により測定されたエンドミルの刃部の摩耗量に応じて、前記研磨部により研磨される前記エンドミルの刃部の研磨代を制御する制御部とを具備する。
　本発明の一形態に係る加工装置では、エンドミルの刃部の研磨を主軸に保持したまま行うことができるので、研磨後にエンドミルを主軸に取り付けて軸芯出しをする工程が不要となる。加えて、エンドミルの刃部の摩耗量の測定及び研磨を、人手を介することなく行うことができるので、加工工程の途中でエンドミルの刃部の研磨工程を挟んでも加工装置の連続運転が可能である。従って、本発明の一形態に係る加工装置によれば、加工精度を高め、かつ、生産性を向上させることができる。
　本発明の一形態に係る加工装置では、上記制御部が、上記研磨部より研磨された上記エンドミルの刃部の研磨代に応じて、上記被削材を切削加工するように制御してもよい。
　研磨後のエンドミルの刃部の径は研磨前とは異なることになるが、本発明の一形態に係る加工装置では、研磨されたエンドミルの刃部の研磨代に応じて、被削材を切削加工するように制御しているので、研磨後においても加工精度を維持できる。
　本発明の一形態に係る加工装置では、前記研磨部は、当該研磨部の研磨面が、前記主軸によって保持されたエンドミルの外周の接線に対して任意の角度をもって、前記エンドミルの刃部に当接するように構成してもよい。
　本発明の一形態に係る加工装置では、少ない研磨代で研磨後のエンドミルの刃部にいわゆる新刃を形成できるので、エンドミルの寿命を延ばすことができる。
　本発明の一形態に係る加工装置では、前記研磨部は、当該研磨部の研磨面が、前記主軸によって保持されたエンドミルの外周の接線に対して平行になるように、前記エンドミルの刃部に当接するように構成してもよい。
　本発明の一形態に係る加工装置では、刃物の加工部はすべて工具を回転させながら研削を行うことができ、工具の研削量はエンドミルの切り込み量の合計数値を利用し、工具の径は計算で算出でき、工具の測定は初めに1回のみでよく、さらに逃げの1番角は０°で加工できる。
　本発明によれば、加工精度を高め、かつ、生産性を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係る加工装置の構成概略図である。 同実施形態に係る刃部の拡大図である。 同実施形態に係る刃部の拡大図である。 同実施形態に係る刃部の拡大図である。 同実施形態に係る加工装置を上面側から見た模式図である。 同実施形態に係る刃部の研磨方法を示す図である。 同実施形態の加工装置の動作を示す図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
　［加工装置の構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る加工装置の構成概略図である。図中、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、互いに直行する３軸である。
　図１に示すように、加工装置１０は、ベット１、保持移動部２、主軸移動部３、主軸２０、測定部３０、研磨部４０及び制御部５０を有する。
　ベット１上には、保持移動部２、主軸移動部３、主軸２０、測定部３０及び研磨部４０などが配置されている。
　保持移動部２は、例えばＸ－Ｙテーブルにより構成され、被削材を上面に保持し、被削材をＸ及びＹ方向に移動させる。保持移動部２は、Ｘ及びＹ方向に加えて、Ｚ方向に保持した被削材を移動させるものであってもよい。
　主軸移動部３は、主軸２０を保持し、主軸２０をＸ方向及びＺ方向に移動させるもので、コラム４、Ｘ方向誘導部材５及び可動スライダ６から構成される。コラム４は、ベット１上に２つ配置され、これら２つのコラム４間でＸ方向誘導部材５を保持する。Ｘ方向誘導部材５は、可動スライダ６をＸ方向に移動可能に保持する。
　可動スライダ６は、主軸２０を保持しつつ、Ｘ方向誘導部材５上をＸ方向に移動し、主軸２０をＺ方向に移動させる。可動スライダ６が主軸２０を保持しつつ、Ｘ方向誘導部材５上をＸ方向に移動させることにより、主軸２０を保持移動部２と測定部３０及び研磨部４０との間で移動させることができる。
　主軸２０は、スピンドル２１及び工具ホルダー２２を有する。
スピンドル２１は、可動スライダ６に保持され、その下端で工具ホルダー２２を保持する。工具ホルダー２２は、エンドミル２３を保持する。スピンドル２１は、エンドミル２３を保持する工具ホルダー２２を回転させる。
　測定部３０は、例えばレーザー光を使った非接触式の外径測定器により構成され、例えば凹部３１間に照射されたレーザー光Ｌによりエンドミル２３の刃部２４の摩耗状態が測定する。測定部としては、接触式の測定器を用いても構わない。
　研磨部４０は、エンドミル２３の刃部２４を研磨するもので、円筒状の砥石４１を回転するように構成される。円筒状の砥石４１は、例えばＸ方向に平行な軸を回転軸としてＹ方向に回転可能に構成される。砥石４１の材質は、例えば一般鋼材、鋳鋼、ステンレス鋼及び炭素鋼等の金属からなるものであってもよく、耐火物及び石材等の非金属からなるものであってもよい。
　制御部５０は、例えばＰＣ（Personal Computer）により構成され、加工装置１０全体の動作を統括的に制御する。
　次に、エンドミル２３の刃部２４の研磨について説明する。
　図２乃至図４は、本実施形態に係る刃部２４の拡大図である。図２は刃部２４を一方向から見た図、図３は刃部２４を別方向から見た図であり、図４は刃部２４の刃先を拡大した図である。図５は、加工装置１０を上面側から見た模式図であり、図６は、本実施形態に係る刃部２４の研磨方法を示す図である。
　刃部２４は、図２乃至図４に示すように、すくい面２５（図２の左上がり斜線部）、外周刃２６（図２の右上がり斜線部）、逃げ面２７及び逃げ角θ１（外周第１逃げ角）を備える。刃部２４は、逃げ面２７を有することにより、図示しない被削材との摩擦が最小となるので、刃先を被削材内に自由に送り込むことができる。したがって、被削材を効率的に切削することが可能となる。また、ユーザは、すくい面２５又は外周刃２６を研磨することにより、被削材を切削することによって摩耗した刃部２４の切削力を取り戻すことができる。
　本実施形態に係る研磨部４０は、図５に示すように、その長手方向がＸ方向又はＹ方向と平行に取り付けられる。そして、研磨部４０の研磨面が主軸２０によって保持されたエンドミル２３の外周の接線に対して任意の角度θ２をもって、エンドミル２３の刃部２４に当接するように制御される。例えば、研磨部４０における砥石４１の砥面が、刃部２４の逃げ面２７と平行となるように、保持移動部２上に配置される。これにより、研磨部４０は、エンドミル２３が有する逃げ角θ１の角度に合せて主軸２１の角度を制御し研磨を行う。つまり、本実施形態に係る刃部２４の研磨は、図６に示すように、砥石４１が逃げ面２７に沿って刃部２４を研磨することとなる。逃げ面２７は、図２乃至図４に示すように、すくい面２５及び外周刃２６より面積が小さい。よって、すくい面２５又は外周刃２６を研磨するよりも、摩耗した刃部２４の研磨代をきわめて少量に抑えつつ、エンドミル２３の刃部２４に新刃を形成することができる。したがって、工具寿命を延長させることが可能となる。
　本実施形態に係るエンドミル２３の刃部２４の形状は、図２及び図３の構成に限定されるものではない。例えば、スケアエンドミルやラジアスエンドミル、ボールエンドミル等であってもよい。
　エンドミル２３の刃部２４の刃数は、図３に示すように、４枚刃に限定されるものではない。例えば、２枚刃、３枚刃及び６枚刃等であってもよい。エンドミル２３の刃部２４の刃数は被削材の硬度や切削量等に応じて選択すればよい。
　次に、本実施形態に係る加工装置１０の動作を図７に示すフローチャートに基づき説明する。
　ＮＣ動作（図７、Ｓｔ２０稼動中の所定のタイミングで、被削材を切削したことにより摩耗した刃部２４の摩耗量が、測定部３０により測定される（図７、Ｓｔ１１）。測定部３０では、摩耗した刃部２４の特徴を分析し、摩耗量を測定するのに最適な測定点が抽出される。そして、測定点毎に測定値が設定される。次いで、刃部２４を備えるエンドミル２３が、初期位置（原点位置）に復帰する。
　測定部３０により、摩耗量を測定することで得られた測定値は、制御部５０に供給される（図７、Ｓｔ１２）。制御部５０は、格納された研磨プログラムに基づき、供給された測定値から研磨代を算出する（図７、Ｓｔ１３）。ここで、算出される研磨代は、エンドミル２３の摩耗量に応じて、研磨部４０により研磨される研磨代となる。
　次に、制御部５０は、算出した研磨代を研磨するための研磨指令を主軸２０及び研磨部４０に供給する（図７、Ｓｔ１４）。主軸２０は、供給された研磨指令に基づいて自動的に稼働し、研磨部４０へ移動する。この際、制御部５０は、エンドミル２３の研磨面が逃げ面２７となるように主軸２０を制御する。研磨部４０は、制御部５０により砥石４１の回転数が制御される。
　ここで、主軸２０に保持されたエンドミル２３の刃部２４が、研磨部４０により自動的に研磨される（図７、Ｓｔ１５）。この際、研磨代は、エンドミル２３の刃部２４の摩耗量に応じて、制御部５０により制御された研磨代となる。
　刃部２４の研磨後は、主軸２０が再び自動的に稼働し、測定部３０へ移動する。ここで、研磨後の刃部２４の径が測定部３０により自動的に測定される（図７、Ｓｔ１６）。
　測定部３０により、刃部２４の径を測定することで得られた測定値は、制御部５０に供給される（図７、Ｓｔ１７）。制御部５０は、格納された自動補正プログラム基づき、供給された測定値から主軸２０のＮＣ（Numerical Control）動作を補正するための補正値を算出する（図７、Ｓｔ１８）。ここで、算出される補正値とは、エンドミル２３の刃部２４の研磨代に応じて、算出されるものとなる。
　次に、制御部５０は、算出された補正値に基づいて補正されたＮＣ動作指令を主軸２０に供給する（図７、Ｓｔ１９）。主軸２０は、供給されたＮＣ動作指令に基づいて稼働するものとなる（図７、Ｓｔ２０）。そして、ＮＣ動作により、摩耗した刃部２４は、測定部３０により再び摩耗量が測定される。
　このように本実施形態に係る加工装置１０では、エンドミル２３の刃部２４の研磨を主軸２０に保持したまま行うことができるので、研磨後にエンドミル２３を主軸２０に取り付けて軸芯出しをする工程が不要となる。加えて、エンドミル２３の刃部２４の摩耗量の測定及び研磨を、人手を介することなく行うことができるので、加工工程の途中でエンドミル２３の刃部２４の研磨工程を挟んでも加工装置の連続運転が可能である。従って、本実施形態に係る加工装置１０によれば、加工精度を高め、かつ、生産性を向上させることができる。
　また、上述に係る加工装置１０によれば、エンドミル２３の刃部２４の研磨後のＮＣ動作は、研磨後のエンドミル２３の刃部２４の径に応じて補正された動作となる。つまり、研磨後のＮＣ動作は、研磨前のＮＣ動作と加工精度が異なるものとならないように補正されている。したがって、エンドミル２３の刃部２４における研磨前の加工精度を研磨後においても維持することができる。
　本実施形態に係る加工装置１０では、エンドミル２３は被削材の加工中に摩耗していくが、摩耗が進行しないうちに再研磨することで、いつでも切れ味を保持することができ、研磨量が少なく高精度に仕上げることができる。通常は、摩耗が大きくなるところまで使用してしまうため、再研磨が数回程度である。しかしながら、本発明の加工装置１０によれば、数百回程度の再研磨が可能となり、エンドミル２３がきわめて長寿命となる。
　ここで、本実施形態に係る加工装置１０では、研磨部４０は、当該研磨部４０の研磨面が、主軸２０によって保持されたエンドミル２３の外周の接線に対して任意の角度をもって、エンドミル２３の刃部２４に当接するように構成していたが、その場合には以下に示すプロセスとなる。なお、ここでは、工具の対象をフラットエンドミル、ラジアスエンドミル、ボールエンドミル、加工部位をエンドミルの側面、R面、底面とする。
　すなわち、測定部３０において、まず工具（エンドミル）の選別を行い、次にその工具を測定する。工具選別では、フラットエンドミル、ラジアスエンドミル、ボールエンドミル、刃の枚数、刃のねじれ角、Rの測定を行うことで、工具を選別する。工具測定では、フラットエンドミルの場合には工具径及び工具長を、ラジアスエンドミルの場合にも工具径及び工具長を、ボールエンドミルの場合にも工具径及び工具長を、それぞれ計測する。
　次に、制御部５０がこの計測値より工具研磨プログラムに変数を代入し、NCデータを固定サイクルで出力する。例えば、工具径（位置変数）、工具研磨刃先位置（位置変数）、工具研磨（位置変数）、ねじれ角（回転角変数）を固定サイクルプログラムに自動代入する。
　次に、工具の研磨プログラムを動作させる。例えば、研磨プログラムでは、工具径研磨（刃の枚数分研磨）、工具コーナーR研磨や底面研磨（ラジアスエンドミルの場合）、工具R研磨（ボールエンドミルの場合）を行う。
　次に、工具を測定する。すなわち、研磨後の寸法をチェックする。例えば、工具径研磨（刃の枚数分研磨）、工具コーナーR研磨や底面研磨（ラジアスエンドミルの場合）、工具R研磨（ボールエンドミルの場合）を行った後の寸法をチェックする。
　次に、フラットエンドミルとラジアスエンドミルについては、工具径補正と加工データを出力する。工具のオフセット、加工NCデータをもう一度出力する。
　上記実施形態では、以上の工具（エンドミル）の研磨に以上のステップを踏むが、本発明はこれに限定されず、研磨部４０の研磨面が、主軸２０によって保持されたエンドミル２３の外周の接線に対して平行となるように、エンドミル２３の刃部２４に当接させて研磨をするように構成してもよく、その場合には、以下のプロセスの如く簡便化することが可能である。ここでは、工具の対象をフラットエンドミル、ラジアスエンドミル、ボールエンドミル、逃げ角を０°、加工部位をエンドミルの側面、R面、底面とする。
　すなわち、測定部３０において、まず工具（エンドミル）の選別を行い、次にその工具を測定する。工具選別では、フラットエンドミル、ラジアスエンドミル、ボールエンドミルの測定を行うことで工具の選別を行う。すなわち、刃の枚数、刃のねじれ角、Rの測定は不要である。工具測定では、フラットエンドミルの場合には工具径及び工具長を、ラジアスエンドミルの場合にも工具径及び工具長を、ボールエンドミルの場合にも工具径及び工具長を、それぞれ計測する。
　次に、制御部５０がこの計測値より工具研磨プログラムに変数を代入し、NCデータを固定サイクルで出力する。ここで、工具径（位置変数）、工具研磨刃先位置（位置変数）、工具研磨（位置変数）を固定サイクルプログラムに自動代入すればよく、ねじれ角（回転角変数）は不要である。
　次に、工具の研磨プログラムを動作させる。例えば、研磨プログラムでは、工具径研磨（刃の枚数分研磨）、工具コーナーR研磨や底面研磨（ラジアスエンドミルの場合）、工具R研磨（ボールエンドミルの場合）を行うが、この場合にはすべて連続回転状態で外形を研磨することができる。
　次に、工具径などを測定するのではなく、研磨後の追い込み量で工具径を自動算出する。すなわち、工具径は外形研磨量を自動オフセット計算する。工具コーナーRのZ方向研磨量を自動オフセット計算する（ラジアスエンドミルの場合）。工具Rの Z方向研磨量を自動オフセット計算する（ボールエンドミルの場合）。
　次に、フラットエンドミルとラジアスエンドミルについては、工具径補正と加工データを出力する。工具のオフセット、加工NCデータをもう一度出力するが、計算値で行うか、粗加工の場合にはそれ自体は不要である。
　以上ように、研磨部４０の研磨面が、主軸２０によって保持されたエンドミル２３の外周の接線に対して平行となるように、エンドミル２３の刃部２４に当接させて研磨をするように構成することで、刃物の加工部はすべて工具を回転させながら研削を行うことができ、工具の研削量はエンドミルの切り込み量の合計数値を利用し、工具の径は計算で算出き、工具の測定は初めに1回のみでよく、さらに逃げの1番角は０°で加工できるという効果を奏する。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
　１・・・ベット
　２・・・保持移動部
　３・・・主軸移動部
１０・・・加工装置
２７・・・逃げ面
３０・・・測定部
４０・・・研磨部
５０・・・制御部

Claims (4)

  1. 　ベットと、
    　前記ベット上に配置され、被削材を保持して移動させる保持移動部と、
    　前記保持移動部により保持された被削材を切削加工するエンドミルを保持し、前記エンドミルを回転させる機構を有する主軸と、
    　前記ベット上に配置され、前記主軸により保持されたエンドミルの刃部の摩耗量を測定する測定部と、
    　前記ベット上に配置され、前記主軸により保持されたエンドミルの刃部を研磨する研磨部と、
    　前記エンドミルを保持した主軸を前記測定部及び前記研磨部へ移動させる主軸移動部と、
    　前記測定部により測定されたエンドミルの刃部の摩耗量に応じて、前記研磨部により研磨される前記エンドミルの刃部の研磨代を制御する制御部と
    　を具備する加工装置。
  2. 　請求項１記載の加工装置であって、
    　前記制御部は、前記研磨部より研磨された前記エンドミルの刃部の研磨代に応じて、前記被削材を切削加工するように制御する
    　加工装置。
  3. 　請求項１又は２記載の加工装置であって、
    　前記研磨部は、当該研磨部の研磨面が、前記主軸によって保持されたエンドミルの外周の接線に対して任意の角度をもって、前記エンドミルの刃部に当接する
    　加工装置。
  4. 　請求項１又は２記載の加工装置であって、
    　前記研磨部は、当該研磨部の研磨面が、前記主軸によって保持されたエンドミルの外周の接線に対して平行になるように、前記エンドミルの刃部に当接する
    　加工装置。
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