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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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1. Gebiert der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidfluidstrahlmaschine zum Zuführen von Schneidfluid zu einem Schneidgerät in einer Werkzeugmaschine, und insbesondere eine Schneidfluidstrahlmaschine mit einem variablen Kippwinkel und einer variablen Länge einer Düse, die Schneidfluid ausstößt.
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2. Beschreibung des Stands der Technik
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Werkzeugmaschinen setzen typischer weise ein Bearbeitungsverfahren unter Benutzung von Schneidfluid ein. Mit der jüngsten Entwicklung von Schneidgeräten hat die Zufuhrgeschwindigkeit zugenommen. Hochgeschwindigkeitsschneiden erfordert jedoch eine hohe Effizienz beim Kühlen eines Schneidgeräts.
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Schneiden oder Schleifen, das mit einer Werkzeugmaschine ausgeführt wird, nutzt häufig Schneidfluid, beispielsweise in der Erwartung einer Schmierwirkung, einer Kühlwirkung und einer Spanbeseitigungswirkung. Schneidfluid, das beispielsweise in einem zugeordneten Tank gespeichert ist, strömt durch eine Antriebseinheit, wie etwa eine Pumpe, in ein Rohr und wird von einer Düsenspitze, die sich an einer Erweiterungsleitung des Rohrs befindet, auf einen Schneidpunkt oder ein Schneidgerät ausgestoßen.
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Eine Düse, die zum Zuführen von Schneidfluid benutzt wird, wird im Allgemeinen eine Kühlmitteldüse genannt, und die Lage der Spitze der Düse muss angepasst werden, um einem Schneidpunkt oder einem Schneidgerät Schneidfluid zuzuführen. Bei zahlreichen Kühlmitteldüsen von Werkzeugmaschinen, die derzeit auf dem Markt sind, wird die Lage der Düse manuell angepasst, und die Düse wird jedes Mal wiederholt, wenn sich die Länge eines Schneidgeräts ändert. Dies erfordert ungünstigerweise erheblichen Zeitaufwand. Zudem müssen zahlreiche Kühlmitteldüsen in einigem Abstand zu einem Schneidgerät oder einem Schneidabschnitt gehalten sein, um störende Einwirkung auf beispielsweise eine Einspannvorrichtung, ein Werkstückmaterial und ein Austauschwerkzeug zu vermeiden. Je weiter eine Düse von einem Schneidgerät entfernt ist, desto unbestimmter wird die Zufuhrstelle von Schneidfluid. Daher ist nur einmalig ausgeführte Anpassung zum Positionieren der Düse in zahlreichen Fällen ungenügend, und dementsprechend kann die Flüssigkeit nicht auf die Werkzeugspitze ausgestoßen werden. Dies bewirkt eine erhebliche Herabsetzung der Schmierwirkung, der Kühlwirkung und der Spanbeseitigungswirkung.
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Zum Lösen eines derartigen Problems offenbart die ungeprüfte
japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-018674 eine Technik des Vorsehens einer Mehrachsenantriebseinheit, um die Lage einer Kühlmitteldüse automatisch anzupassen. Bei dieser Technik wird Schneidfluid einem Schneidpunkt zugeführt, während störende Einwirkung durch automatisches Ändern eines Düsenwinkels gemäß einem Bearbeitungsprogramm beim Bohren vermieden ist.
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Bei der Technik, die in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-018674 offenbart ist, wirkt jedoch, wenn sich die Düse dem Schneidpunkt übermäßig annähert, die Düse störend auf das Schneidgerät ein.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidfluidstrahlmaschine vorzusehen, die störende Einwirkung auf eine Einspannvorrichtung und auf ein Werkstückmaterial vermeiden kann und verhindern kann, dass eine Düse störend auf ein Schneidgerät einwirkt, selbst wenn sich die Düse einem Schneidpunkt annähert und ein Düsenwinkel gemäß einem Bearbeitungsprogramm beim Bohren geändert wird.
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Eine Schneidfluidstrahlmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schneidfluidstrahlmaschine, die nahe an einer Spindel einer Werkzeugmaschine angeordnet ist und zum Zuführen von Schneidfluid auf ein Werkzeug und einen Werkzeughalter, der durch die Spindel gehalten ist, konfiguriert ist, und enthält Folgendes: eine Schneidfluidausstoßdüse, die einen variablen Strahlwinkel und eine variable Düsenlänge aufweist und zum Ausstoßen des Schneidfluids auf einen Schneidpunkt eines Werkstücks als ein Gegenstand des Werkzeugs konfiguriert ist; einen Düsenwinkelanpassungsservomotor, der zum Ändern des Strahlwinkels der Schneidfluidstrahldüse beim Ausstoßen des Schneidfluids auf den Schneidpunkt konfiguriert ist; einen Düsenlängenanpassungsservomotor, der zum Ändern der Länge der Schneidfluidstrahldüse beim Ausstoßen des Schneidfluids auf den Schneidpunkt konfiguriert ist; eine Düsenlagenberechnungseinheit zum Erhalten eines Winkels und einer Länge der Schneidfluidstrahldüse auf Grundlage eines Laufbetrags der Schneidfluidstrahldüse in einer Spindelrichtung und einer Länge und eines Radius eines Werkzeugs, das benutzt werden soll; und eine Düsensteuereinheit zum Steuern des Winkels und der Länge der Schneidfluidstrahldüse gemäß einer Bewegung der Werkzeugmaschine in der Spindelrichtung auf Grundlage einer Düsenlage, die durch die Düsenlagenberechnungseinheit berechnet ist.
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Mit dieser Konfiguration kann, selbst wenn sich die Düse einem Schneidpunkt beim Bohren annähert, Schneidfluid ohne störende Einwirkung der Düse zugeführt werden.
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Die Schneidfluidstrahlmaschine kann ferner Folgendes enthalten: eine Schneidfluidstrahldüsen-Laufstange, die zum Ändern einer Lage der Schneidfluidstrahldüse in einer Umfangsrichtung der Spindel konfiguriert ist; und einen Servomotor für die Schneidfluidstrahldüsen-Laufstange, wobei der Servomotor zum Ändern der Lage der Schneidfluidstrahldüse in der Umfangsrichtung der Spindel beim Ausstoßen des Schneidfluids auf den Schneidpunkt konfiguriert ist.
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In dieser Konfiguration ist die Stange der dritten Achse, die in der Spindelumfangsrichtung läuft, zusätzlich zur Stange der ersten und zweiten Achse vorgesehen, wodurch das Verhindern einer störenden Einwirkung gewährleistet ist.
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Bei der Schneidfluidstrahlmaschine ist ein Medium, das von der Schneidfluidstrahldüse ausgestoßen wird, Luft oder Ölnebelluft anstelle des Schneidfluids.
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Diese Konfiguration gewährleistet Zufuhr von Luft oder Ölnebelluft zum Schneidpunkt.
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Mit der vorstehenden Konfiguration kann die vorliegende Erfindung eine Schneidfluidstrahlmaschine vorsehen, die störende Einwirkung auf eine Einspannvorrichtung und ein Arbeitsstückmaterial vermeiden kann und verhindern kann, dass eine Düse störend auf ein Schneidgerät einwirkt, selbst wenn sich die Düse einem Schneidpunkt annähert und ein Düsenwinkel gemäß einem Bearbeitungsprogramm beim Bohren geändert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die obigen und andere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor; es zeigen:
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1 schematisch ein Erscheinungsbild einer Werkzeugmaschine;
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2 eine Vorderansicht, die schematisch einen Werkzeugmaschinenkörper mit einem Werkzeugaustauschgerät darstellt;
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3 eine Seitenansicht, die schematisch den Werkzeugmaschinenkörper mit dem Werkzeugaustauschgerät darstellt;
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4 eine Perspektivansicht, die ein Erscheinungsbild eines Mechanismusteils der Schneidfluidstrahlmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 eine Richtung, in der eine Stange der ersten Achse verläuft;
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6 eine Richtung, in der eine Stange der zweiten Achse kippt;
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7 eine Richtung, in der eine Stange der dritten Achse läuft;
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8 einen Kühlmittelzufuhrzustand unmittelbar vor dem Bohren eines Werkstücks;
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9 einen Kühlmittelzufuhrzustand am Boden eines Lochs;
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10 ein Berechnungsbeispiel zum Erhalten einer Düsenausdehnungsbreite;
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11 eine Konfiguration der Schneidfluidstrahlmaschine; und
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12 ein Blockdiagramm, das schematisch eine numerische Steuerung zum Steuern der Werkzeugmaschine zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 stellt schematisch ein Erscheinungsbild einer Werkzeugmaschine dar. 2 ist eine Vorderansicht, die die Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugaustauschgerät schematisch darstellt. Der Körper der Werkzeugmaschine mit dem Werkzeugaustauschgerät, wie in 2 und 3 dargestellt, ist in einem Gehäuse eingefasst, das in 1 dargestellt ist.
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Zunächst wird ein Erscheinungsbild der Werkzeugmaschine, die in 1 dargestellt ist, allgemein beschrieben. Bezugszeichen 10 bezeichnet eine starre Abdeckung, Bezugszeichen 11 bezeichnet eine vordere Schiebetür, Bezugszeichen 12 bezeichnet einen elektromagnetischen Sperrschalter, Bezugszeichen 13 bezeichnet eine Anzeigeeinheit, Bezugszeichen 14 bezeichnet ein Steuerpult und Bezugszeichen 15 bezeichnet einen Startknopf. Die vordere Tür 11 wird durch Ausschalten des elektromagnetischen Sperrschalters 12 geöffnet.
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Die Anzeigeeinheit 13 ist eine Anzeigeeinheit eines Steuergeräts zum Steuern der Werkzeugmaschine und zeigt einen Bearbeitungsstatus und ein Bearbeitungsprogramm, das beim Bearbeiten benutzt wird, an. Das Steuerpult 14 ist eine Eingabeeinheit zum Eingeben von verschiedenen Arten von Eingabedaten zum Steuern der Werkzeugmaschine. Der Startknopf 15 ist eine Eingabeeinheit, die die Werkzeugmaschine in einem Aussetzungszustand zum Werkzeugaustausch neustartet und Werkzeugaustausch ermöglicht.
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2 ist eine Vorderansicht, die schematisch einen Werkzeugmaschinenkörper mit einem Werkzeugaustauschgerät darstellt. 2 stellt die Werkzeugmaschine in dem Gehäuse angeordnet dar, dessen Erscheinungsbild in 1 dargestellt ist. Bezugszeichen 20 bezeichnet einen Revolverkopf. Bezugszeichen C1 bis C8 auf der Oberfläche des Revolverkopfs 20 bezeichnen eine erste bis achte Werkzeuganbringung.
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2 zeigt acht Werkzeuganbringungen, wobei die Anzahl von Werkzeuganbringungen jedoch nicht auf acht beschränkt ist.
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Schneidgeräte 6 sind an den Werkzeuganbringungen des Revolverkopfs 20 gehalten. Eines der Schneidgeräte 6, das auf Grundlage des Bearbeitungsprogramms ausgewählt wird, wird vom Revolverkopf 20 zu einer Spindel an einer Spindelposition überführt.
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3 ist eine Seitenansicht, die schematisch den Werkzeugmaschinenkörper mit dem Werkzeugaustauschgerät zeigt. Eine Säule 23 steht auf einem rückwärtigen Abschnitt einer Basis 25, auf der ein Werkstück (Schneidobjekt) 26 angeordnet ist. Eine Revolverkopfbasis 21 ist auf einem Revolverkopfstützmechanismus 22 gestützt, der an einem oberen Abschnitt der Säule 23 befestigt ist. Eine Kerbe ist in der Revolverkopfbasis 21 an einer Werkzeugaustauschstelle 20a vorgesehen. Wenn ein unnötiges Schneidgerät 6 in den Schneidgeräten 6 enthalten ist, die am Revolverkopf 20 gehalten sind, wird dieses unnötige Schneidgerät 6 zur Werkzeugaustauschstelle 20a bewegt und von einer Bedienungsperson herausgenommen.
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Ein Spindelkopf 24 ist an der Säule 23 unterhalb des Revolverkopfstützmechanismus 22 angebracht. Der Spindelkopf 24 enthält eine Spindel 4. Ein Werkzeughalter 5 zum Anbringen eines Schneidgeräts 6 ist an der Spindel 4 angebracht. Das Schneidgerät 6, das vom Revolverkopf 20 überführt wurde, ist am Werkzeughalter 5 angebracht, der an der Spindel 4 angebracht ist. Der Spindelkopf 24 kann sich entlang einer Z-Achse (vertikal in der Zeichnung) bewegen. Ein Mechanismusteil einer Schneidfluidstrahlmaschine JM gemäß der vorliegenden Erfindung ist an einem Anbringungsabschnitt 8 der Schneidfluidstrahlmaschine angebracht.
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Das Mechanismusteil der Schneidfluidstrahlmaschine JM wird unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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4 ist eine Perspektivansicht eines Erscheinungsbilds des Mechanismusteils der Schneidfluidstrahlmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie in 4 dargestellt, enthält die Schneidfluidstrahlmaschine JM den Werkzeughalter 5, der durch die Spindel 4 der Werkzeugmaschine gehalten ist, und das Schneidgerät 6, das durch den Werkzeughalter 5 gehalten ist. Die Schneidfluidstrahlmaschine JM enthält außerdem eine ausfahrbare Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse, eine Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Achse und eine Kühlmitteldüsenlaufstange 3 der dritten Achse zum Zuführen von Schneidfluid zum Werkzeughalter 5 oder zu einem Schneidpunkt, und eine Anbringungseinheit 7. Die Anbringungseinheit 7 ist ein Anbringungsteil zum Befestigen, am Spindelkopf 24, der Kühlmitteldüsenlaufstange 3 der dritten Achse, an der die Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Achse zum Drehen der ausfahrbaren Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse angebracht ist. Daher bewegt sich das Mechanismusteil der Schneidfluidstrahlmaschine vertikal gemäß der vertikalen Bewegung des Spindelkopfs. Die Schneidfluidstrahlmaschine JM enthält ferner ein Kühlmittelrohr und eine Ablasspumpe (die beide nicht gezeigt sind), sodass Schneidfluid aus der Düsenspitze der ausfahrbaren Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse ausgestoßen wird. Die hier beschriebene Schneidfluidstrahlmaschine JM kann Luft oder Ölnebelluft als Kühlmittel anstelle von Schneidfluid nutzen. Der Schneidpunkt wird später unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben.
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Die ausfahrbare Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse, die Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Achse und die Kühlmitteldüsenlaufstange 3 der dritten Achse bilden das Mechanismusteil der Schneidfluidstrahlmaschine JM und sind nahe der Spindel 4 des Spindelkopfs 24 der Werkzeugmaschine angeordnet. Das Mechanismusteil der Schneidfluidstrahlmaschine JM ist derart angebracht, dass der Werkzeugspitze Schneidfluid zugeführt werden kann, selbst wenn sich die Spindel 4 entlang der Z-Achse bewegt.
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Wie in 5 dargestellt, ist die ausfahrbare Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse eine ausfahrbare Stange, die entlang einer Achse der Düse (d. h. in den Richtungen, die durch den Pfeil in der Zeichnung angezeigt sind) ausfährt und einfährt. Wie in 6 dargestellt, ist die Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Ache eine geneigte Stange, deren Achse senkrecht zur Spindel 4 verläuft (d. h. in den Richtungen, die durch den Pfeil in der Zeichnung angezeigt sind). Wie in 7 dargestellt, ist die Kühlmitteldüsenlaufstange 3 der dritten Achse eine Laufstange, die entlang des Umfangs der Spindel 4 der Werkzeugmaschine läuft (d. h. in den Richtungen, die durch den Pfeil in der Zeichnung angezeigt sind). 7 ist eine Ansicht der Spindel 4 bei Betrachtung von unten entlang der Z-Achse.
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Wie in 4 bis 7 dargestellt, sind die Kühlmitteldüsenstangen, die jeweils den drei Achsen entsprechen und durch eine numerische Steuerung gesteuert und angetrieben werden können, vorgesehen, um störende Einwirkung auf eine Einspannvorrichtung, ein Werkstückmaterial und ein Schneidgerät zu vermeiden. Insbesondere werden Versatzdaten, wie etwa eine Werkzeuglänge und ein Werkzeugdurchmesser, die allgemein für die Bearbeitung benutzt werden, verwendet, um Positionsinformation der Werkzeugspitze zu erhalten. Daher kann die Düse automatisch an der Spitze des Schneidwerkzeugs positioniert werden, wodurch die Zufuhr von Schneidfluid auf die Werkzeugspitze gewährleistet ist. Zudem gewährleistet das Vorhandensein der Laufstange, die um die Spindel läuft, das Vermeiden von störender Einwirkung auf die Einspannvorrichtung, das Schneidobjekt und das Schneidgerät.
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8 stellt ein Beispiel einer Zufuhr zum Bohren unmittelbar vor dem Ausführen des Bohrens dar, wobei die Düsenspitze nahe der Werkzeugspitze angeordnet ist. Das Werkstück 26, das auf der Basis 25 angeordnet ist, ist mit einer Einspannvorrichtung 27 an der Basis 25 befestigt. Ein Punkt am Werkstück (Schneidobjekt) 26, das durch das Schneidgerät 6 geschnitten werden soll, wird als Schneidpunkt 28 bezeichnet. Die Zufuhr von Schneidfluid auf die Werkzeugspitze des Schneidgeräts 6 kann natürlich bis zu einem Zustand unmittelbar vor dem Bohren fortgesetzt werden. Dabei wird ein Winkel, der durch die Spindel 4 und die ausfahrbare Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse gebildet ist, als θ bezeichnet.
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9 stellt ein Beispiel dar, bei dem das Schneidgerät
6 den Boden eines Lochs erreicht. Wenn Bohren in dem Zustand (der Stellung der Kühlmitteldüse), der in
8 dargestellt ist, ausgeführt wird, wirkt die Düsenspitze
29 störend auf das Werkstück
26 ein. Beispielsweise wirkt, wie in der ungeprüften
japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-018674 gezeigt, selbst wenn Zahlenwertdaten mit einer Lochtiefe und einer Werkzeuglänge benutzt werden, um die Kühlmitteldüsenkippstange
2 der zweiten Achse in Zusammenwirkung mit dem Bohren zu kippen, die Düse, die nahe dem Werkzeug angeordnet ist, störend auf das Schneidgerät ein, wie in
9 dargestellt (wie durch die gestrichelten Linien angezeigt).
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Um dieses Problem zu lösen, werden in der vorliegenden Ausführungsform die Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Achse und die ausfahrbare Kühlmitteldüsenstange 3 der dritten Achse in Zusammenwirkung mit der Bewegung des Schneidgeräts 6 zum Bohren betrieben, sodass ein Freiraumabstand D2 derart gesteuert ist, dass er einheitlich ist, wie in 10 dargestellt. Dies gewährleistet die Zufuhr von Schneidfluid auf den Schneidpunkt 28, während störende Einwirkung auf das Schneidgerät 6 vermieden ist. Der Freiraumabstand D2 bezieht sich auf einen Minimalabstand zwischen der Oberfläche des Schneidgeräts 6 und der Düsenspitze 29 der ausfahrbaren Kühlmitteldüsenstange 3 der dritten Achse.
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In einem Beispiel Bann eine Ausdehnungsbreite der Kühlmitteldüse unter Anwendung einer inversen trigonometrischen Funktion erhalten werden, wie in 10 gezeigt. Eine Y-Achsenkomponente P3 der Düsenlänge nach dem Kippen ist durch Gleich (1) unten ausgedrückt, und die Düsenausdehnungsbreite ist durch Gleichung (2) unten ausgedrückt: P3 = COS(θ – θ2) × L1 (1) L2 = (P3 – P2 + D + D2)/COS(θ – 2) (2) wobei ein Werkzeugradius ist, D2 ein Freiraumabstand ist, L1 eine anfängliche Düsenlänge ist, L2 eine Düsenausdehnungsbreite ist, P2 ein Abstand von einem Drehzentrum 9 der ausfahrbaren Kühlmitteldüse 1 der ersten Achse zum einer Spindelmittelachse 16 ist, P3 eine Y-Achsenkomponente der Düsenlänge nach dem Kippen ist, Z1 eine Lochtiefe ist, θ ein anfänglicher Düsenwinkel ist und θ2 ein Düsenkippwinkel ist.
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11 stellt eine Beispielkonfiguration der Schneidfluidstrahlmaschine dar. Es wird vorausgesetzt, dass die Schneidfluidstrahlmaschine im Allgemeinen eine bekannte Struktur aufweist. In diesem Beispiel ermöglichen, wenn ein Motor, der an der Düse der ersten Achse angebracht ist, dreht, Zahnräder, die wie in 11 eingerückt sind, dass die Düse der ersten Achse gleitet und entlang der Düsenachse ausfährt und einfährt. Ein Motor der ersten Achse (Servomotor 41 der ersten Achse) ist an einer Einheit befestigt, die die ausfahrbare Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achs bildet. Ein Motor der zweiten Achse (Servomotor 42 der zweiten Achse) ist an einer Einheit befestigt, die die Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Achse bildet. Wenn der Motor der zweiten Achse dreht, ermöglichen die Zahnräder, die wie in 11 eingerückt sind, dass eine Einheit der zweiten Achse um eine Achse (Drehachse 9) dreht, die senkrecht zur Spindel steht. Dann rücken, wenn ein Motor der dritten Achse (Servomotor 43 der dritten Achse) dreht, ein Zahnrad, das an einer Düse der dritten Achse angebracht ist, und ein Zahnrad, das in der Spindelumfangsrichtung angeordnet ist, ineinander ein, sodass es dem Motor der ersten Achse und einer Einheit der zweiten Achse, die an der Oberseite des Motors der ersten Achse angebracht ist, sich in der Spindelumfangsrichtung zu bewegen (wobei das Zahnrad, das in der Spindelumfangsrichtung angeordnet ist, starr ist). Schneidfluid kann aus einer nicht dargestellten Schneidfluidzufuhrpumpe über einen Kühlmittelschlauch 40 durch Steuern der Stangenservomotoren 41, 42 und 43 auf den Werkzeughalter 5, das Schneidgerät 6 oder den Schneidpunkt 28 zugeführt werden.
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12 zeigt schematisch eine Konfiguration der numerischen Steuerung. Die numerische Steuerung enthält einen Prozessor 30 als Hauptkomponente. Der Prozessor 30 steuert die gesamte numerische Steuerung auf Grundlage eines Systemprogramms, das in einem ROM 31 gespeichert ist. Ein RAM 32 speichert beispielsweise zeitweilige Berechnungsdaten und ein Eingangs-/Ausgangssignal. Ein nichtflüchtiger Speicher 34 speichert beispielsweise einen Parameter, ein Bearbeitungsprogramm und Werkzeugkorrekturdaten, die nach dem Ausschalten der Stromversorgung gespeichert sein sollen. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet der Prozessor 30 den Betrag des Ausfahrens/Einfahrens der ausfahrbaren Kühlmitteldüsenstange 1 der ersten Achse, den Kippwinkel der Kühlmitteldüsenkippstange 2 der zweiten Achse und die Laufdistanz der Kühlmitteldüsenlaufstange 3 der dritten Achse, um zu ermöglichen, dass Schneidfluid, das aus der Düse ausgestoßen wird, auf den Schneidpunkt 28 zugeführt wird.
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Ein mit Anzeigeeinheit ausgestattetes MDI-Pult (mit Anzeigeeinheit ausgestattetes Maschinensteuerpult) 33 ist beispielsweise an einer Vorderfläche der numerischen Steuerung angeordnet und wird zur Anzeige von Daten und Figuren, Dateneingabe und den Betrieb der numerischen Steuerung benutzt. Ein Bearbeitungsprogramm zum Gebrauch beim Bearbeiten kann aus dem Bearbeitungsprogramm, das im nichtflüchtigen Speicher 34 gespeichert ist, unter Benutzung einer Eingabeeinheit (nicht gezeigt), wie etwa einer Tastatur oder eines Softwareschlüssels, die im mit Anzeigeeinheit ausgestatteten MDI-Pult 33 vorgesehen ist, ausgewählt werden. Ein Werkzeugaustauschmodus (Werkzeugaustauschbetriebsmodus) in einem Vorbereitungsprozess, der später beschrieben wird, kann durch die Einheit des mit Anzeigeeinheit ausgestatteten MDI-Pults 33 eingeschaltet werden.
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In Reaktion auf einen Bewegungsbefehl vom Prozessor gibt der Stangensteuerkreis 35 einen Bewegungsbefehl einer Achse an einen Servoverstärker 36 aus. Der Servoverstärker 36 treibt einen Servomotor an, der an eine Werkzeugmaschine gekuppelt ist, und steuert die relative Bewegung eines Werkzeugelements einer Werkzeugmaschine 39 und eines Werkstücks. Die Servomotoren 41, 42 und 43, die den jeweiligen Achsen entsprechen und in der Schneidfluidstrahlmaschine JM enthalten sind, werden derart durch den Stangensteuerkreis 35 gesteuert, dass Schneidfluid auf den Schneidpunkt 28 zugeführt wird.
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Eine PMC 37 empfängt beispielsweise ein vermischtes Funktionssignal (M), ein Spindeldrehzahlsteuerungs-Funktionssignal (S) und ein Werkzeugauswahlfunktionssignal (T) vom Prozessor 30 über einen Bus 38 und verarbeitet diese Signale durch ein Sequenzprogramm zum Ausgeben eines Signals, wodurch beispielsweise ein Stellglied der Werkzeugmaschine gesteuert wird. In Reaktion auf ein Knopfsignal und ein Schaltsignal vom Maschinensteuerpult (siehe 1) in der Werkzeugmaschine 39 führt die PMC 37 Sequenzverarbeitung durch und überträgt ein Eingangssignal, das für den Prozessor 30 notwendig ist, über den Bus 38.
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Mit der vorstehenden Konfiguration kann die vorliegende Erfindung eine Schneidfluidstrahlmaschine vorsehen, die störende Einwirkung auf eine Einspannvorrichtung und ein Werkstückmaterial vermeiden kann und verhindern kann, dass eine Düse störend auf ein Schneidgerät einwirkt, auch wenn sich die Düse beim Bohren einem Schneidpunkt annähert und der Düsenwinkel gemäß einem Bearbeitungsprogramm geändert wird. Das Vorhandensein der Stange der dritten Achse, die in der Spindelumfangsrichtung läuft, zusätzlich zur Stange der ersten und zweiten Achse gewährleistet das Vermeiden störender Einwirkung. Zudem kann Zufuhr von Luft oder Ölnebelluft auf den Schneidpunkt gewährleistet sein.
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Bei der Schneidfluidstrahlmaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Strahlmaschine gemäß der Lage des Schneidgeräts durch stetiges Überwachen der Werkzeugspitze (der oberen Oberfläche eines Werkzeugs beim Bohren) bewegt werden, und daher kann die Effizienz beim Kühlen des Schneidgeräts und Beseitigen von Spänen erhöht sein, wodurch zum Bearbeiten mit hoher Genauigkeit und hoher Zufuhrgeschwindigkeit beigetragen ist.
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Infolgedessen kann eine lange Nutzlebensdauer von Werkzeugen und hohe Bearbeitungsgenauigkeit erzielt sein, und ferner können Kosten für Schneidgeräte für Werkzeugmaschinen gesenkt werden (Ressourcenersparnis). Unähnlich herkömmlichen Werkzeugmaschinen genügt eine einzelne Strahlmaschine, die eine Pumpe mit niedriger Kapazität nutzt, ohne eine Ablasspumpe mit hoher Kapazität oder eine große Anzahl von Kühlmittelpumpen einzusetzen. Daher ist die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung umweltfreundlich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002-018674 [0005, 0006, 0042]
