JP2585768B2 - 工作機械の切削送り設定装置 - Google Patents

工作機械の切削送り設定装置

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JP2585768B2
JP2585768B2 JP63313614A JP31361488A JP2585768B2 JP 2585768 B2 JP2585768 B2 JP 2585768B2 JP 63313614 A JP63313614 A JP 63313614A JP 31361488 A JP31361488 A JP 31361488A JP 2585768 B2 JP2585768 B2 JP 2585768B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/12Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Turning (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は自動加工機能を有したNC制御工作機械等に適
用する工作機械の切削送り設定装置に関する。
(従来の技術) 一般的に、形状寸法にバラツキがある鋳物部品等の被
加工物を工作機械例えばNC旋盤等のチャック或いはテー
ブルにチャックして回転させた場合に、その被加工物の
形状寸法のバラツキ及びチャックした時に許容される心
出しの振れ等によって、その被加工物の外形の回転軌跡
は、被加工物の設計上の寸法に比べて相当寸法増加する
ことになる。そして、この寸法の増加度合いは一定では
無く、個々の被加工物によって変化する。このような被
加工物に対して切削加工をする場合に、切削工具は早送
り状態で切削送り開始設定位置迄移動され、ここから切
削送り速度で移動されて被加工物を切削加工するもので
あるが、切削送り開始設定位置は、従来、個々の被加工
物によって変化する外形の回転軌跡の最大の寸法に見合
う位置に定めるようにしている。
第4図及び第5図は従来の切削加工時の切削工具の移
動について示す図であり、以下これについて説明する。
外形が非円形の筒状の被加工物1は、内周部2の中心線
aを中心として回転するように図示しないチャック装置
にチャックされる。荒加工用のバイト3は、第4図に示
すように切削送り開始設定位置A迄早送りで移動され、
ここから破線4で示す経路を切削送り速度で切削送り終
了設定位置B迄移動されて、被加工物1の端面を荒加工
する。また、荒加工用バイト5は、同第4図に示すよう
に切削送り開始設定位置C迄早送りで移動され、ここか
ら破線6で示す経路を切削送り速度で切削送り終了設定
位置D迄移動されて、被加工物1の内周の環状の凸条部
7の内面を荒加工する。この後に仕上加工用のバイト8
は、第5図に示すように荒加工の場合と同じ切削送り開
始設定位置Aから破線9で示す経路を切削送り速度で切
削送り終了設定位置B迄移動されて、被加工物1の端面
を仕上加工する。そして、仕上加工用のバイト10は、同
第5図に示すように切削送り開始設定位置Cから破線11
で示す経路を切削送り速度で切削送り終了設定位置D迄
移動されて、被加工物1の内周の段部7の内面を仕上加
工する。この場合に、切削送り開始設定位置A,Cからバ
イト3,5が切削送り速度で移動されても、実際に被加工
物1の切削を開始する切削開始実行位置A′,C′に到達
する迄の間はバイト3,5は何等被加工物1を切削してい
ない所謂エアカット状態を呈する。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上記した従来の切削工具の移動において、
切削送り開始設定位置A,Cは、上記のように個々の被加
工物によって変化する外形の回転軌跡の最大の寸法に見
合う位置で、しかも、荒加工用のバイト3で荒加工する
場合と仕上加工用のバイト8で仕上加工する場合のいず
れの場合も同じ位置に設定されている。このために、個
々の被加工物によっては切削開始実行位置A′,C′に対
して切削送り開始設定位置A,Cが相当手前の位置になる
場合が生ずる。このような場合に、仕上加工の時には、
切削送り速度が低速であるから、エアカット状態で被加
工物を切削していない無駄な時間が相当長く掛かること
になり、全体の加工時間の中でその無駄な時間の占める
割合が多くなり、この無駄な時間が加工コストを上昇さ
せているという事情がある。
従って、本発明の目的は、荒加工後に仕上加工を行う
工作機械において、加工に要する時間を短縮して加工コ
ストの低減化を図り得るようにした工作機械の切削送り
設定装置を提供するにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は、チャック装置にチャックされた被加工物及
び切削工具の一方が他方に対して切削送り開始設定位置
まで早送りで移動された後に切削送り速度で移動される
ことにより切削するものであって、荒加工後に仕上加工
を行う工作機械において、前記被加工物に対して荒加工
用の切削工具がその荒加工時に切削工具に生ずる振動を
検知して荒加工の切削開始実行位置を検出する検出装置
を設け、この検出装置により検出された荒加工時の切削
開始実行位置を記憶し、この記憶された前記切削開始実
行位置に基づき仕上加工時に仕上加工用の切削工具の切
削送り開始設定位置を荒加工時よりも前記被加工物に近
い位置となるように補正する制御装置を設けたことを特
徴とするものである。
(作用) 上記した手段によれば、仕上加工時に仕上加工用の切
削工具の切削送り開始設定位置を、荒加工時よりも被加
工物に近い位置となるように補正しているから、形状寸
法のバラツキが有り、しかも心出しの振れが異なる個々
の被加工物に対して仕上加工時のエアカットの時間を極
力短縮でき、加工に要する時間が短縮されて加工コスト
の低減化を図ることができる。
(実施例) 以下本発明を縦形のNC自動旋盤に適用した場合の一実
施例について第1図乃至第3図を参照して説明する。
20は外径が非円形の筒状の被加工物で、これは図示し
ない主軸に固着されたチャック装置21に内周部22の中心
線bが中心となって回転するようにチヤックされてい
て、内周部22に環状の凸条部23が形成されている。24は
刃物台で、これに荒加工用の切削工具としてのバイト25
が取付けられている。この刃物台24には詳細には図示し
ないが第2図に示された荒加工用の切削工具としてのバ
イト26及び第3図に示された仕上加工用の切削工具とし
てのバイト27,28が夫々交換可能状態で設けられてい
る。29は刃物台24に取付けられた振動センサーで、これ
の出力が検出装置30に与えられる。31は制御装置で、こ
れには主軸の回転及び刃物台24の移動等を制御するため
のNC制御装置等が設けられ、これと検出装置30との間で
信号の交換を行うようになっている。
次に上記構成の作用について説明する。先ず、主軸の
回転によりチャック装置21にチャックされた被加工物20
が回転され、続いて、荒加工用のバイト25が待機位置か
ら切削送り開始設定位置A迄早送りで移動されて、ここ
から切削送り速度で破線32で示す経路を矢印33方向に移
動される。そして、バイト25が矢印33方向に移動されて
実際に被加工物20を切削する切削開始実行位置A′を過
ぎると、被加工物20を切削することになるが、切削時に
バイト25に生じた振動が刃物台24に伝達されるので、こ
の振動を振動センサー29が検知してその出力を検出装置
30に与える。そして、検出装置30はバイト25が振動を開
始する位置即ち切削開始実行位置A′で出力信号を制御
装置31に与え、この信号が与えられると制御装置31はそ
の時のバイト25の位置の座標を記憶する。バイト25が矢
印33方向に移動されて切削終了実行位置B′に近づくと
バイト25が被加工物20から断続的に離れ、切削終了実行
位置B′を過ぎると被加工物20から完全に離間した状態
になるが、これに伴ってバイト25に生ずる振動が連続か
ら断続になり、最終的に振動が無くなる。そして、検出
装置30は主軸が所定回転しても振動センサ29からの出力
が無い状態となった時にバイト25が切削終了実行位置
B′を過ぎたと判断して制御装置31に信号を与え、この
信号が与えられると制御装置31は更に主軸が所定回転し
てバイト25が被加工物20から所定の空隙を存した位置で
刃物台24を切削送り速度から早送り状態にしてバイト25
を待機位置に戻す。
次に、荒加工用のバイト26が待機位置から切削送り開
始設定位置C迄早送りで移動されて、ここから切削送り
速度で破線34で示す経路を矢印35方向に移動される。そ
して、バイト26が矢印34方向に移動されて実際に被加工
物20の凸条部23を切削する切削開始実行位置C′を過ぎ
ると、上述の場合と同様に切削時にバイト26に生じた振
動が刃物台24に設けられた振動センサー29で検知されて
検出装置30に与えられるから、バイト26が振動を開始す
る位置即ち切削開始実行位置C′で出力信号を制御装置
31に与え、この信号が与えられると制御装置31はその時
のバイト26の位置の座標を記憶する。バイト26が矢印35
方向に移動されて切削終了実行位置D′を過ぎてバイト
26の振動が無くなると、上述と同様に制御装置31は更に
主軸が所定回転してバイト26が被加工物20の凸条部23か
ら所定の空隙を存した位置で刃物台24を切削送り速度か
ら早送り状態にしてバイト26を待機位置に戻す。
引続いて、仕上加工用のバイト27が待機位置から切削
送り開始設定位置A″迄早送りで移動されて、ここから
切削送り速度で破線32で示す経路を矢印33方向に移動さ
れて被加工物20の切削が開始されるが、この切削送り開
始設定位置A″は制御装置31に記憶された切削送り開始
実行位置A′に基づいて動作の追従スピードのみを考慮
して被加工物20の外形に極力近い位置に設定される。こ
のようにしてバイト27が矢印33方向に移動されながら仕
上加工が行われて切削終了実行位置B′を過ぎてバイト
27の振動が無くなると、上述の荒加工の場合と同様に制
御装置31は更に主軸が所定回転してバイト27が被加工物
20から所定の空隙を存した位置で刃物台24を切削送り速
度から早送り状態にしてバイト27を待機位置に戻す。
次に仕上加工用のバイト28が待機位置から切削送り開
始設定位置C″迄早送りで移動されて、ここから切削送
り速度で破線34で示す経路を矢印35方向に移動されて被
加工物20の切削が開始されるが、この切削送り開始設定
位置C″は上述と同様に制御装置31に記憶された切削送
り開始実行位置C′に基づいて動作の追従スピードのみ
を考慮して被加工物20の凸条部23の外形に極力近い位置
に設定される。このようにしてバイト28が矢印35方向に
移動されながら仕上加工が行われて切削終了実行位置
D′を過ぎてバイト28の振動が無くなると、上述の荒加
工の場合と同様に制御装置31は更に主軸が所定回転して
バイト28が被加工物20の凸条部23から所定の空隙を存し
た位置で刃物台24を切削送り速度から早送り状態にして
バイト28を待機位置に戻す。
このように本実施例では、仕上加工時の切削送り開始
設定位置A″,C″を荒加工時の切削送り開始設定位置A,
Cに比べて被加工物20に近い位置となるように補正する
ようにしているから、従来に比べて仕上加工の開始時の
エアカットの時間を極力短縮できる。
また、上記した実施例では荒加工時及び仕上加工時の
いずれの場合にも、バイト25乃至28の振動を検出するこ
とによって、バイト25乃至28が切削終了実行位置B′
D′を僅かに過ぎた位置から早送り状態でバイト25乃至
28を待機位置に戻すようにしているから、荒加工時及び
仕上加工時のいずれの場合にも切削送り終了設定位置B,
D迄切削送りを行うようにした従来に比べて、切削終了
実行位置B′D′を過ぎた後のエアカットの時間を荒加
工時間及び仕上加工時のいずれの場合にも極力短縮でき
る。
上記した実施例では、NC旋盤に適用した場合について
説明したが、NCフライス等のように被加工物をチャック
したテーブルが切削工具に対して移動変位する他の工作
機械に対しても同様にして実施できる。
[発明の効果] 本発明は以上の説明から明らかなように、形状寸法の
バラツキが有りしかも心出しの振れが異なる個々の被加
工物に対して、仕上加工時のエアカットの時間を極力短
縮でき、加工に要する時間が短縮されて加工コストの低
減化を図ることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図は主要部の斜視図、第2図及び第3図は作用説明
図、第4図及び第5図は従来の作用説明図である。 図面中、20は被加工物、21はチャック装置、25乃至28は
バイト(切削工具)、29は振動センサー、30は検出装
置、31は制御装置である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】チャック装置にチャックされた被加工物及
    び切削工具の一方が他方に対して切削送り開始設定位置
    まで早送りで移動された後に切削送り速度で移動される
    ことにより切削するものであって、荒加工後に仕上加工
    を行う工作機械において、 前記被加工物に対して荒加工用の切削工具がその荒加工
    時に切削工具に生ずる振動を検知して荒加工の切削開始
    実行位置を検出する検出装置を設け、 この検出装置により検出された荒加工時の切削開始実行
    位置を記憶し、この記憶された前記切削開始実行位置に
    基づき仕上加工時に仕上加工用の切削工具の切削送り開
    始設定位置を荒加工時よりも前記被加工物に近い位置と
    なるように補正する制御装置を設けたことを特徴とする
    工作機械の切削送り設定装置。
JP63313614A 1988-12-12 1988-12-12 工作機械の切削送り設定装置 Expired - Lifetime JP2585768B2 (ja)

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JP2009269143A (ja) * 2008-05-08 2009-11-19 Toyo Knife Co Ltd 刃物研削盤
EP2875899B1 (de) * 2013-11-21 2016-04-20 TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Kontrolleinrichtung, Werkzeug und Verfahren zum Kontrollieren eines Bruchs eines in einem Werkzeug einer Stanzmaschine aufgenommenen Bearbeitungswerkzeugs
CN109894925B (zh) * 2019-04-24 2020-11-20 西北工业大学 基于内嵌式压电传感器的薄壁件铣削加工振动监测方法

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