JP2002066878A - 加工具の欠損検出方法およびその装置 - Google Patents
加工具の欠損検出方法およびその装置Info
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Abstract
検出する加工具の欠損検出方法およびその装置を提供す
る。 【解決手段】加工具欠損検出装置20は、CCDカメラ
22と、該CCDカメラ22により撮影された画像を映
し出すモニタ24と、第1、第2ROM26a、26
b、第1〜第3RAM28a〜28cおよびCPU30
が組み込まれた比較部32とを備える。第1〜第3RA
M28a〜28cには、ホブカッタ3で切削加工される
ワーク5の加工箇所に発生する火花Fにより占有される
モニタ24の画面38のドットの割合(占有率)に関す
る情報が入力され、該情報は、CPU30により第1、
第2ROM26a、26bに予め記憶された下限占有率
または上限占有率と比較される。
Description
方法およびその装置に関し、一層詳細には、加工具に所
定の規模の欠損が生じた際にその欠損を速やかに検出
し、これにより製品歩留まりを向上させることが可能な
加工具の欠損検出方法およびその装置に関する。
に対して旋削加工や切削加工等の様々な加工が施される
ことにより製造されている。このような加工を行うため
の加工装置の一例としては、図7に示すホブ盤1が挙げ
られる。
向に沿って回転可能に支持されるとともにその外周部に
ホブカッタ3が取り付けられたホブ軸4と、ワーク5に
形成された貫通孔5aを通った支持ロッド6とを備え
る。なお、ホブヘッド2は、基台7に取り付けられて垂
直方向(矢印Y方向)および水平方向(矢印Z方向)に
変位自在な支持盤8に支持されている。また、可動盤9
は、図示しない可動盤移動機構の作用下に、矢印A方向
に沿って支持盤8に対して接近または離間させることが
可能である。
してテーパ状に縮径した縮径部6aと、その直径がワー
ク5の貫通孔5aの直径に比して大きい大径部6bと、
その直径が貫通孔5aの直径に略等しい小径部6cとを
下部からこの順序で有する。このうち、縮径部6aは可
動盤9に回転可能に装着されたテーブル10に支持され
ており、一方、小径部6cは図示しない軸受に回転可能
に支持されている。
通されたワーク5は、大径部6bの上端面に当接してそ
の位置に留まり、これにより支持ロッド6に支持され
る。勿論、この際のワーク5の位置は、ホブカッタ3に
より加工が施されることが可能な位置である。
されたワーク5は、テーブル10が矢印B方向に回転付
勢されることに伴って回転動作する。その一方でホブ軸
4が回転付勢されることによりホブカッタ3も回転動作
され、この状態で、前記可動盤移動機構の作用下に可動
盤9が支持盤8側に指向して移動される。これによりワ
ーク5がホブカッタ3により切削加工され、ワーク5の
外周壁部に歯11が形成される。最終的に、ワーク5
は、完成品としての歯車となるまで切削加工されるに至
る。
3の構成材料をWC−Co系等の超硬合金とすることが
主流になりつつある。この理由は、超硬合金からなるホ
ブカッタ3は加工速度が著しく速く、かつ耐摩耗性に優
れているからである。
タ3は靱性が低く、このために欠損し易いという不具合
がある。欠損が生じたホブカッタ3を使用してワーク5
の切削加工を続行した場合には、該ホブカッタ3の他の
刃部における負荷が増大する。このような状態でさらに
ワーク5の切削加工を続行すると、他の刃部の欠損を誘
発してしまう。この場合、所定の形状の歯11を製造す
ることができなくなるので、歯車の製造歩留まりが低下
してしまう。
されたもので、ホブカッタ等の加工具に所定の規模の欠
損が生じた場合に加工を速やかに停止させ、これにより
製品歩留まりを向上させることが可能な加工具の欠損検
出方法およびその装置を提供することを目的とする。
めに、本発明は、欠損した第1の加工具を使用してワー
クの加工を行った際に前記ワークの加工箇所で発生した
第1の火花の状態と、第2の加工具によりワークを加工
する際に前記ワークの加工箇所で発生する第2の火花の
状態とを比較することにより前記第2の加工具に欠損が
生じているか否かを判別することを特徴とする。
いては、前記第1および第2の火花の状態が互いに相等
しい場合、前記第2の加工具が欠損しているとの判定が
なされる。
が欠損していると判定された場合に加工を停止すること
により、後処理において修復が困難な製品を製造するこ
とを回避することができるとともに加工具の他の加工部
位の欠損を誘発することを回避することができる。この
ため、製品の製造歩留まりを向上することができる。
工具の欠損を検出する加工具欠損検出装置であって、欠
損した第1の加工具を使用してワークを加工する際に前
記ワークの加工箇所で発生する第1の火花の状態を記憶
する第1の記憶手段と、第2の加工具によりワークを加
工する際に前記ワークの加工箇所で発生する第2の火花
の状態を記憶する第2の記憶手段と、前記第1の記憶手
段に記憶された第1の火花の状態と前記第2の記憶手段
に記憶された第2の火花の状態とを比較する演算回路と
備え、前記第1の火花の状態と前記第2の火花の状態と
が同一であると前記演算回路が判定した際に該演算回路
が加工を停止する制御信号を発することを特徴とする。
び第2の火花の状態の観測、および両火花の形状や発生
量が互いに略等しいとの判定がなされた際における加工
の停止を自動的に行う。すなわち、加工具の欠損が速や
かにかつ容易に検出され、該欠損が所定の規模となった
際には速やかに加工が停止される。このため、後処理に
おいて修復が困難な製品を製造することが回避されると
ともに他の刃部の欠損を誘発することが確実に回避され
るので、製品の製造歩留まりを確実に向上させることが
できる。
状態との比較は、例えば、該第1または第2の火花を表
示装置に映し出し、この表示装置の画面面積を占める割
合を比較することにより行うことができる。すなわち、
前記第1および第2の火花における表示装置の画面面積
を占める割合が互いに略等しくなった場合、第2の加工
具に欠損が生じていると判定することができる。
ッタやフライスカッタ等の切削加工用刃具を挙げること
ができる。
検出方法につきこれを実施する装置との関係で好適な実
施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明す
る。なお、図7に示される構成要素に対応する構成要素
については同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省
略する。
図1に示す。この加工具欠損検出装置20は、CCDカ
メラ22と、該CCDカメラ22により撮影された画像
を映し出すモニタ24と、第1、第2ROM26a、2
6b、第1〜第3RAM28a〜28cおよびCPU3
0が組み込まれた比較部32とを備える。なお、本実施
の形態において、加工具欠損検出装置20はワーク5を
切削加工するホブ盤1のホブカッタ3の欠損を検出する
ものであり、比較部32のCPU30は、ケーブル34
を介してホブ軸4の回転付勢または停止を制御するホブ
盤制御部36に電気的に接続されている。
箇所に向けられた状態で支持されている。このため、ワ
ーク5の切削加工箇所において発生した火花Fは、CC
Dカメラ22により撮影されてモニタ24に映し出され
る。この際、モニタ24の画面38においては、該画面
38を構成するドット(図示せず)が火花Fの形状や量
に対応するように点灯する。全ドット数に対する点灯し
たドットの割合(以下、占有率という)についての情報
は、信号として比較部32に送られて第1〜第3RAM
28a〜28cに入力される。
してはいるものの該損傷を修復することが比較的容易
な、欠損が0.2mm以下程度である刃部を有するホブ
カッタが発生する火花の占有率(以下、下限占有率とい
う)が予め記憶されている。一方、第2ROM26bに
は、損傷を修復することが困難な刃部、すなわち、0.
2mmより大きく欠損した刃部を有するホブカッタが発
生する火花の占有率(以下、上限占有率という)が予め
記憶されている。なお、下限占有率および上限占有率
は、後述するように、欠損したホブカッタを使用してワ
ーク5を切削加工することにより求められる。
OM26a、26bに予め記憶された下限占有率および
上限占有率と、第1〜第3RAM28a〜28cに入力
された火花Fの占有率とを比較する。後述するように、
第1〜第3RAM28a〜28cのいずれかに入力され
た占有率が下限占有率または上限占有率と等しくなった
場合、CPU30は、図示しない可動盤移動機構に図示
しないケーブルを介して電気的に接続されたホブ盤制御
部36に「1サイクル停止」または「切削加工停止」の
制御信号を発する。
検出装置20によりホブカッタ3の欠損を検出する方法
について説明する。
ワーク5の切削加工を行い、ワーク5の加工箇所に生じ
た火花Fの占有率を測定する。
ッタによりワーク5の切削加工を行い、上記と同様に、
ワーク5の加工箇所に生じた火花Fの占有率を測定す
る。
くして、不良品が製造される際の欠損の規模と、ワーク
5の加工箇所に生じた火花Fの占有率とを調べる。
の占有率との関係を表すグラフの一例を示す。図2にお
いて、曲線a、bおよびcは、それぞれ、欠損の存在し
ないホブカッタ、欠損の規模が比較的小さくかつ再研磨
することにより修復することが可能なホブカッタ、欠損
の規模が大きく修復することが容易ではないホブカッタ
により得られたものである。なお、グラフの横軸は切削
加工を開始してからの経過時間である。
ク5の切削加工を行う際、発生する火花Fの占有率が曲
線bの平坦域で示される占有率(7.5%)以上となっ
た場合にホブカッタ3に比較的小さい規模で欠損が発生
していると判定して切削加工を1サイクルで停止するこ
とにより欠損の誘発を回避することができること、ま
た、曲線cの平坦域で示される占有率(15%)以上と
なった場合にホブカッタ3に欠損が生じていると判定し
て切削加工を停止することにより、歯11の損傷を修復
することが困難な歯車が製造されることを回避すること
ができることが諒解される。
6a、26bには、7.5%を下限占有率として、かつ
15%を上限占有率として記憶させるとともに、CPU
30には、ホブ盤制御部36に対して、ワーク5の切削
加工を行っている最中に発生した火花Fの占有率が7.
5%以上15%未満の場合に「1サイクル停止」の制御
信号を発し、15%に到達した場合に「切削加工停止」
の制御信号を発するように設定する。
ーブル10をそれぞれ回転付勢してホブカッタ3および
ワーク5を回転動作させる。この状態で図示しない前記
可動盤移動機構を付勢して可動盤9を支持盤8に対して
接近させ、ホブカッタ3によるワーク5の切削加工を開
始する。これにより、ワーク5の外周壁部に歯11が形
成される。
に、ワーク5の切削加工箇所に火花Fが発生する。この
火花Fの形状や量は、ホブカッタ3の欠損の規模に依存
して変化する。なお、図3における参照符号40は、ワ
ーク5が切削加工される際に発生した切り屑である。
れてモニタ24の画面38に映し出される(図1参
照)。
おける火花Fの占有率に関する情報は、信号として比較
部32の第1RAM28aに送られ、該第1RAM28
aに入力される。CPU30は、第1RAM28aに入
力された占有率と第1、第2ROM26a、26bに予
め記憶された下限占有率(7.5%)または上限占有率
(15%)とを比較する。
8cには、それぞれ、切削加工を開始して10秒超〜2
0秒、20秒超〜30秒における火花Fの占有率に関す
る情報が入力される。第2および第3RAM28b、2
8cに入力されたこれらの占有率も、CPU30によっ
て第1、第2ROM26a、26bに予め記憶された下
限占有率または上限占有率と比較される。
ないときには、火花Fの占有率は図2における曲線aに
準じて変化する。すなわち、占有率が7.5%に到達す
ることはないので、CPU30が「切削加工停止」の制
御信号を発することはなく、ワーク5に対する切削加工
が続行される。
ッタ3に欠損42が生じた場合、その欠損42の規模に
応じて火花Fの占有率が上昇する。そして、図5の曲線
dで示されるように、例えば切削加工を開始して15秒
で火花Fの占有率が下限占有率(7.5%)に到達した
場合、第1ROM26aがホブ盤制御部36に対して
「1サイクル停止」の制御信号を発し、これにより切削
加工の1サイクルが停止される。
目視で確認し、必要に応じて支持盤8を変位させ、欠損
のない刃部がワーク5に当接するようにホブカッタ3の
位置を変更する。その後、ホブ盤1を再付勢することに
よりワーク5の切削加工が再開され、最終的に歯11が
形成されて完成品としての歯車が得られるに至る。
ワーク5の切削加工が再開された場合、その後の火花F
の占有率は、第2ROM26bに記憶された上限占有率
と比較される。そして、火花Fの占有率が7.5%以上
であっても、第2ROM26bに記憶された上限占有率
である15%に到達しない場合には切削加工が続行さ
れ、完成品としての歯車が製造される。
てしまい、図6の曲線eで示されるように、火花Fの占
有率が上昇して最終的に15%に到達した場合、CPU
30は、ケーブル34を介してホブ盤制御部36に「切
削加工停止」の制御信号を発する。
は、図示しない前記ケーブルを介して図示しない前記可
動盤移動機構に制御信号を送る。その結果、該可動盤移
動機構の作用下に可動盤9が支持盤8から離間すること
に伴ってホブカッタ3とワーク5とが互いに離間し、こ
れによりワーク5に対する切削加工が停止される。
による切削加工を続行し、結局、欠損42の規模が大き
くなった場合であっても、切削加工が自動的に停止され
るので、不良品が製造されることはない。
欠損検出方法においては、ホブカッタ3に所定の規模の
欠損42が生じた際にワーク5の切削加工を停止するよ
うにしているので、後処理を行っても歯11の傷を修復
することが困難な歯車が製造されることを回避すること
ができる。
荷が増大する前に切削加工が停止されるので、他の刃部
の欠損が誘発されることがない。このため、所定の形状
の歯車を確実に製造することができる。
りを向上させることができる。
工具としてホブカッタ3を使用し、かつ該ホブカッタ3
によりワーク5を切削加工することにより歯車を製造す
る場合を例として説明したが、特にこれに限定されるも
のではない。例えば、加工具としてフライスカッタを用
い、該フライスカッタによりワークに対して面削加工で
あってもよい。この場合、製造歩留まりが低下する規模
の欠損を有するフライスカッタを使用して面削加工を予
め行い、その際における火花の占有率を測定してこれを
比較部32の第1、第2ROM26a、26bに記憶さ
せるようにすればよい。
具の欠損検出方法によれば、欠損した加工具により加工
を行う際にワークの加工箇所に生じる火花の状態を観測
し、該火花の状態と、使用中の加工具でワークの加工箇
所に発生する火花の状態とを比較することにより、使用
中の加工具に欠損が生じているか否かを判別するように
している。そして、使用中の加工具が欠損していると判
定された場合には、加工が停止される。このため、加工
具の他の部位の欠損が誘発されることを回避することが
できるという効果が達成される。
よれば、上記した両火花の状態の観測、およびこの観測
から加工具に許容限度を超える欠損が生じたとの判定が
なされた際における加工の停止が自動的に行われる。す
なわち、加工具に生じた欠損が所定の規模となった際に
は速やかに加工が停止されるので、上記の効果を常に確
実に達成することができる。
全体構成説明図である。
した際に発生した火花の状態との相関関係を表すグラフ
である。
面図である。
ている際に加工箇所に火花が生じた状態を示す平面図で
ある。
を示すグラフである。
削加工を続行し、欠損の規模が大きくなった状態を示す
グラフである。
ラ(撮像手段) 24…モニタ 26a、26b…
ROM 28a〜28c…RAM 30…CPU 32…比較部 36…ホブ盤制御
部 38…画面 42…欠損 F…火花
Claims (4)
- 【請求項1】欠損した第1の加工具を使用してワークを
加工する際に前記ワークの加工箇所で発生する第1の火
花の状態と、第2の加工具によりワークを加工する際に
前記ワークの加工箇所で発生する第2の火花の状態とを
比較することにより前記第2の加工具に欠損が生じてい
るか否かを判別することを特徴とする加工具の欠損検出
方法。 - 【請求項2】加工装置に付設されて加工具の欠損を検出
する加工具欠損検出装置であって、 欠損した第1の加工具を使用してワークを加工する際に
前記ワークの加工箇所で発生する第1の火花の状態を記
憶する第1の記憶手段と、 第2の加工具によりワークを加工する際に前記ワークの
加工箇所で発生する第2の火花の状態を記憶する第2の
記憶手段と、 前記第1の記憶手段に記憶された第1の火花の状態と前
記第2の記憶手段に記憶された第2の火花の状態とを比
較する演算回路と、 備え、 前記第1の火花の状態と前記第2の火花の状態とが同一
であると前記演算回路が判定した際に該演算回路が加工
を停止する制御信号を発することを特徴とする加工具欠
損検出装置。 - 【請求項3】請求項2記載の加工具欠損検出装置におい
て、前記演算回路は、表示装置の画面にそれぞれ映し出
された前記第1または第2の火花の前記画面面積を占め
る割合を比較することにより前記第1の火花の状態と前
記第2の火花の状態とを比較することを特徴とする加工
具欠損検出装置。 - 【請求項4】請求項2または3記載の加工具欠損検出装
置において、前記加工具が切削加工用刃具であることを
特徴とする加工具欠損検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000267838A JP4605875B2 (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 加工具欠損検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000267838A JP4605875B2 (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 加工具欠損検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002066878A true JP2002066878A (ja) | 2002-03-05 |
JP4605875B2 JP4605875B2 (ja) | 2011-01-05 |
Family
ID=18754686
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000267838A Expired - Fee Related JP4605875B2 (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 加工具欠損検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4605875B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1932618A1 (de) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | Index-Werke Gmbh & Co. Kg Hahn & Tessky | Arbeitsmaschine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61249248A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-06 | Hitachi Metals Ltd | 刃具寿命管理装置 |
JPH02167609A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-28 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 超音波加工装置 |
-
2000
- 2000-09-04 JP JP2000267838A patent/JP4605875B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS61249248A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-11-06 | Hitachi Metals Ltd | 刃具寿命管理装置 |
JPH02167609A (ja) * | 1988-12-19 | 1990-06-28 | Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp | 超音波加工装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1932618A1 (de) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | Index-Werke Gmbh & Co. Kg Hahn & Tessky | Arbeitsmaschine |
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