JP2818629B2

JP2818629B2 - 加工機械の設定を変更するための方法及び装置

Info

Publication number: JP2818629B2
Application number: JP3070228A
Authority: JP
Inventors: ゲルテンボットディーター
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1991-01-16
Publication date: 1998-10-30
Anticipated expiration: 2013-10-30
Also published as: ATE121331T1; EP0485662B1; DE59008946D1; DE4036558A1; JPH04223811A; DK0485662T3; ES2072352T3; EP0485662A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、異なる加工部材又
は加工作業のために、金属を加工する工作機械、特に自
動旋盤、多軸旋盤等を初期設定に再設定するための方法
及び装置に関し、特に、頻繁に使用される工具、すなわ
ち切刃等が、極めて正確な位置において主工具ホルダ上
に固定される交換可能な工具ホルダに取付けられる多軸
旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】このよ
うな金属加工工作機械において、工具が交換される時又
は異なる加工部材が加工される時、切刃の設定に関する
以下のようなかなりの問題に直面する。工作機械から離
間され、高度に正確な光学設定装置を使用して、初期設
定位置に、非常に正確に切刃と交換可能なホルダの間の
適当な位置を決定することが一般的に可能であるが、こ
の初期設定の全ての努力は、公知のホルダ（主工具ホル
ダ及び交換可能なホルダ）において、主工具ホルダが工
作機械、たとえば多軸旋盤の横断滑り台のその取付け位
置から、たとえば平削りユニット等のようなもう一つの
加工ユニットとするために取外されなければならない場
合に失なわれる。この場合において、投じられた全ての
設定時間は失なわれ、このことは、先に加工された加工
部材が異なる寸法及び加工データを持つもう一つの加工
部材に交換される時にもまた起こる。この設定時間は、
直接加工に投じられなければならず、１２から３０時間
であるために、容認できないさらなる設定時間だけでな
く、その間工作機械が生産作業を失なう各工作機械の非
稼働時間を結果として生じる。これは、上述の二つの事
のもとでさらなる高いコストを結果として生じる。従っ
て、本発明の目的は、たとえばもし加工ユニットが交換
されなければならず、又は異なる加工部材が間に加工さ
れなければならないならば、設定値を修正するための工
作機械の再設定のために必ず投入されなければならない
前述の浪費時間を防止し、明らかに低い加工コストをこ
のように達成することである。

【０００３】全部の設定作業が、加工部材が交換（より
短い又はより長い加工部材へ）される全ての時に、機械
に行なわなければならない理由は、特定の加工部材のた
めに見出された基準又は参照位置が、異なる加工部材が
加工される時に完全に失なわれ、それで再び一から始め
なくてはならないためである。主工具ホルダと、異なる
切刃工具が取付けられる交換可能なホルダとが、主工具
ホルダと交換可能なホルダの間に作用する互いの固定さ
れた止め表面によって形成される互いに関してのしっか
りした不変の位置を占領することは、これまで使用され
た設定方法の共通の特徴である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、異なる加工部
材又は加工作業のために、金属を加工する工作機械、特
に自動旋盤、多軸旋盤等を初期設定に再設定するための
方法であって、工作機械の滑り台上に板状の主工具ホル
ダを設置して固定する段階と、主工具ホルダに各加工工
具用の交換可能な工具ホルダを取付ける段階、とを有す
る金属を加工する工作機械を初期設定に再設定するため
の方法において、第１の設定作業の間に得られた設定デ
ータは、交換可能な工具ホルダに設けられた可変の止め
部材が、工作機械から離れた初期設定位置において、同
じ加工長さ又は所定の公知の量だけ異なる加工長さへ設
定される限り、特定の加工部材又は特定の機械操作のた
めに機械の初期設定を繰り返すために再び使用され、交
換可能な工具ホルダが次に、この目的のために設けられ
た止め部材と接触して、機械の滑り台上の主工具ホルダ
に取付け及び固定される金属を加工する工作機械を初期
設定に再設定するための方法と、異なる加工部材又は加
工操作のために、金属を加工する工作機械特に自動旋
盤、多軸旋盤等を初期設定に再設定するための装置であ
って、前述の方法を行なうために取付けられた加工工具
を担持する少なくとも一つの交換可能な工具ホルダを有
する少なくとも一つの板状の主工具ホルダを具備する金
属を加工する工作機械を初期設定に再設定するための装
置において、主工具ホルダと各交換可能な工具ホルダ
が、回転軸線の長手方向に延在する正確な滑りガイドに
沿って、互いに関して滑るように相互接続され、主工具
ホルダには一つ以上の固定された止め部材が設けられ、
一方各交換可能な工具ホルダには、光学的又は機械的な
初期設定によって変化することのできる止め部材が設け
られている金属を加工する工作機械を初期設定に再設定
するための装置、とによって前述の目的を達成し、一度
投入された設定時間を維持することができる利点を前述
の公知の方法及び装置に提供し、これは、特に機械が、
一つの加工部材からこの加工部材より大きな又は小さな
長さを有するもう一つの加工部材へ交換されなければな
らない時に、また加工工具の位置が、たとえば平削りユ
ニットのようなもう一つの加工ユニットが取付けられな
ければならないために、多軸旋盤の横断滑り台上に完全
に明らかにされなければならない時に提供される。

【０００５】もとの設定データを記録し、保存すること
によって、本発明は、たとえば同一の寸法を有する同一
の加工部材がしばらく後再び加工されなければならない
場合においてしばしば直面し、適当な設定装置、たとえ
ばダイヤルゲージホルダによって横断滑り台に関する先
決された位置、たとえば軸の前側又は軸の鼻部側へ主工
具ホルダを設置することだけが必要である限り、最初に
得られた設定データを再び使用することを可能とし、こ
れは工作機械に行なわれる唯一の設定作業であり、一方
取付けられた工具を有する交換可能な工具ホルダと主工
具ホルダの間の関係に関する全ての設定作業は、工作機
械から離れた（光学的な）初期設定位置において行なわ
れることが可能である。これらの加工位置において、工
具の一部、すなわち主工具ホルダ及び交換可能な工具ホ
ルダは、次に止め部材、すなわち主工具ホルダ上の固定
された止め表面及び交換可能な工具ホルダ上の可変止め
表面によって形成される先決された適切な位置を占領す
る。交換可能な工具ホルダ上のこの可変の止め表面の正
確な位置は、次に光学的な初期設定位置に正確に設定さ
れる。

【０００６】言い換えると、これは、主工具ホルダと交
換可能な工具ホルダが、使用される工具又は加工される
加工部材に依存する止め表面の相互作用によって決定さ
れる異なった位置に設置されることを意味する。この自
由度は、各回転軸線と平行な方向に得られ、この方向に
延在する非常に正確なガイドによって保証される。この
ガイドは、たとえば、レール状に正確に加工された半円
形のガイド突起であり、正確に加工され、各交換可能な
工具ホルダに設けられた対応する半円形の適合滑り溝と
係合するようになっている。これは、交換可能な工具ホ
ルダが、常時必要とされる加工長さに対応する量だけ、
回転軸線と平行な方向に移動することを可能とし、一方
適合する滑り突起及び溝の正確に加工された表面は、工
具と加工部材の間の正確な距離を保証する。この距離
は、対応する非常に正確な光学的な初期設定手段によっ
て、工作機械の外側にどうにでも決定される。

【０００７】このように、本発明は、主工具ホルダが所
定位置に設置されるか、又はそれが再び再現される方法
で位置決めされるために、交換可能な工具ホルダが正確
な加工位置に初期設定された機械へ戻されることを保証
する。これは、交換可能な工具ホルダと同様に作られ、
互いに固定された幾何的な関係で主工具ホルダに取付け
られ、固定されることのできるダイヤルゲージを有する
設定ホルダの使用によって達成されることが可能であ
り、設定ホルダと主工具ホルダから成るユニットは、設
定ホルダのダイヤルゲージが、たとえば設定装置から正
確に拾われる特定の値を表示するまで、回転軸へ近づけ
られる。

【０００８】従属請求項に述べられている特徴は、本発
明のさらに有利な進歩及び改良を可能にする。特に有利
な実施態様は、工具ホルダ又は交換可能な工具ホルダの
光学的な初期設定作業の間止め表面を位置決めするため
に働くさらなる固定ネジの配置によって達成され、それ
で初期設定が、直径及び加工高さに関するさらなる設定
によって、加工長さだけでなく、加工部材の直径に関し
ても可能となる。

【０００９】本発明の特定の実施態様が、図面を参照し
てより詳細に述べられる。

【００１０】

【実施例】本発明の基本的な考えは、特に、多軸旋盤に
関して、主工具ホルダと加工部材に金属加工するために
使用される工具のための交換可能なホルダとの間の相互
接続を与えることである。多軸旋盤は、金属加工作業の
ために必要な設定作業の重要な部分が、通常、光学的な
初期設定装置を使用して、非常に正確に離間した初期設
定位置で実行されるように適応性のあるものであり、こ
の設定作業は、交換可能な工具ホルダに独占的に行なわ
れ、交換可能な工具ホルダには、主工具ホルダに関して
先決された方向に移動可能で、また初期設定位置におい
て正確に調節可能な可変の止め部材が設けられている。
こうして、各加工部材を加工するために必要である工具
の正確な位置決めを行うことが可能である。光学的な初
期設定領域において、より早い時機に得られて記憶すな
わち記録された特定の位置データが素早く再現され、一
方、主工具ホルダの部分においてだけ、その相対位置、
たとえば、回転軸の前側に関しての位置が、調節されて
維持され、この調節は、たとえば工作機械に設けられた
特別の設定手段によって、素早く大きな努力なしにもた
らされることができる。

【００１１】図１において、図４，図５，図８及び図９
それぞれに示された種類の交換可能な工具ホルダを支持
する働きをする工作機械の主工具ホルダが、参照番号１
０によって示されている。それは、上方から作用するよ
うに配置されたボルト１２（六角穴付き）によって所定
位置に締められることができ、多軸工作機械の横断滑り
台に設置された主工具ホルダを固定するように働く二列
の下方向に向けられたＴ形キー１１を具備する。

【００１２】Ｔ形キーの長手方向の二列は、主工具ホル
ダの板状の本体１３から上方向に突き出す正確に取付け
られた二つのガイド１４ａ，１４ｂと平行に延在し、ガ
イド１４ａ，１４ｂは、主工具ホルダに取付けられるた
めの工具ホルダの正確な位置決めを保証するように働く
平らな頭部を有する半円形の長手方向突起である。

【００１３】図４，図５，図８及び図９のそれぞれに示
されている交換可能な工具ホルダ１５及び１６の底面の
接続に関して、それらには、対応する連続の正確に設け
られた長手方向の半分の溝１７ａ，１７ｂ及び１８ａ，
１８ｂそれぞれが設けられることは同時に特筆され、こ
れらによって各交換可能な工具ホルダが主工具ホルダに
取付けられ、これらによって交換可能な工具ホルダが多
軸機械の横断滑り台に固定される主工具ホルダに関して
移動可能である。

【００１４】この半円形の正確な溝及びキーの滑り接続
は、回転軸線と平行に、主工具ホルダ１０と交換可能な
工具ホルダ１５又は１６の間の適当な動きを可能にし、
それでこの非常に正確な滑り接続は、初期設定作業によ
って決定されるような、たとえば切刃先端と加工部材と
の間の距離が、“加工長さ”の方向において相対運動す
る場合でさえ不変に維持されることを、あらゆる場合に
おいて保証する。

【００１５】加工長さを決定する主工具ホルダに関して
の工具又は工具ホルダ１５, １６の固定された位置もま
た、初期設定作業の結果として生じ、工作機械上におい
て変えられないことは、もちろん理解される。このため
に、主工具ホルダには、交換可能な工具ホルダのための
止め部材１８が設けられる。図２及び図３から明らかな
ように、この止め部材は、所望に配置され、主工具ホル
ダのいずれかの側に固定ネジ１９によって固定される。

【００１６】これは、主工具ホルダの構造を本発明に関
して実質的に完全なものとする。主工具ホルダと交換可
能な工具ホルダとの間の係止を、特定の要求（工具の長
さ）によって変化させることを可能とするために、止め
部材１８は主工具ホルダ１０に固定され、交換可能な工
具ホルダには、たとえば長手方向の初期設定のための止
めネジ２０，２０’（図５及び図８）が設けられ、止め
ネジの接触表面２１が、止め部材１８に形成された対応
する内側接触表面１８ａと当接するようになっている。

【００１７】正確な滑りガイドと述べられた係止から結
果として生じる交換可能な工具ホルダの加工長さ調節に
関する適応性は、本質的な発明の効果を与え、すなわ
ち、繰り返しの場合において、正確に加工される同一の
加工部材に関して見出され、もちろん記録されている設
定データは、止めネジ２０によって形成されたその可変
係止に関して、光学的な初期設定位置で交換可能な工具
ホルダを正確に設定することによって正しい寸法に再現
されることができる。もちろん、止めネジ２０はそれ自
身正確なネジである必要はないが、可能な限り平らな部
分と、締めネジ部又はいかなる無意識の移動も除外され
るような他の方法における所定位置への締付け又は固定
が可能なようにされた部分、とが設けられていなければ
ならない。

【００１８】各交換可能な工具ホルダの構造は、結果的
に、その底部に設けられたＴ形キーによって完全なもの
とされ、これは、主工具ホルダにおいて上方向に向けら
れた適合するＴ形溝２２に受け入れられ、交換可能な工
具ホルダが止め部材と当接する時に、交換可能な工具ホ
ルダを主工具ホルダに固定するように機能する。好まし
くは、個々の交換可能な工具ホルダ１５, １６のＴ形キ
ーは、菱形の回転キー２３の形状であり、それで交換可
能な工具ホルダは上方から主工具ホルダに取付けられる
ことができ、その後、回転キーは、締められ、その横断
位置に回転されることができる。

【００１９】交換可能な工具ホルダは、次に各工具、た
とえば加工部材を加工するために使用される切刃を、完
全に公知のような方法で支持する。

【００２０】工具ホルダに関する切刃の取付け及び正確
な位置決めは、公知のような方法で光学的な初期設定位
置でもたらされ、このためにさらなる工具の止めネジ２
４が交換可能な工具ホルダ１５, １６上に設けられる。

【００２１】この装置は、次に以下のように機能する。
まず（おそらく非常に時間を消費する）第１の加工部材
のための初期設定作業、この時、この第１の加工部材の
ために見出される設定データを記録する一方で、第１の
加工部材を加工し続ける。

【００２２】その後、もしこの機械が異なるより短い又
はより長い加工部材のために再設定されなければならな
いならば、次のこのような再設定は、工作機械から離間
する光学的な初期設定位置で、交換可能な工具ホルダ上
の止めネジ２０，２０’を調節することによって、その
不動の位置を維持する主工具ホルダにおいて、いかなる
問題もなく行なわれることが可能である。交換可能な工
具ホルダは、新たな寸法に簡単に初期設定され、次に工
作機械の主工具ホルダに再び取付けられ、その後新たな
部材が、いかなるさらなる測定又は設定操作なしに加工
されることが可能である。加工工具、たとえば消耗した
切刃の交換は、簡単な方法で行なうことができる。

【００２３】本発明は、その各工具を有する加工ユニッ
トが、異なる工具、たとえば平削ユニットが取付けられ
なければならないために、取外されなければならず、ま
たもはや使用できない場合において、また基準化された
ものと同一の加工部材を加工するために正確な設定が、
しばらくした後、再び必要になることを除外することが
できず、もちろんそのデータは記録されている場合にお
いて、特により成果をもって使用することができる。こ
の場合において、機械は、主工具ホルダがたとえば回転
軸の鼻部側に関して、工作機械に正確に配置されると、
以前に決定された全ての他の設定データが交換可能な工
具ホルダに再現されることができ、その後この工具ホル
ダが止め部材によって決定されるその正確な位置におい
て主工具ホルダに取付けられることが可能であり、次に
以前の加工部材と同じ寸法へ新たな加工部材を加工する
ために、正確に記録された寸法へ、いかなる問題もなし
に再設定されることが可能である。

【００２４】主工具ホルダを正確に回転軸鼻部側に関し
て整列配置させて、横断滑り台にそれを固定するため
に、図６及び図７に示した種類のダイヤルゲージホルダ
を有する設定装置が使用される。この設定装置２５は、
その底部に半円形の正確な溝２６ａ，２６ｂを有する工
具ホルダと基本的に同じ形状を有し、主工具ホルダ１
０’（図６及び図７）の止め部材１８’と相互作用する
止めネジ２７が設けられている。次に設定装置２５のダ
イヤルゲージ２８は、主工具ホルダと回転軸前側の間の
正確な距離を調節することができる。

【００２５】図８及び図９に最もよく見ることができる
ように、交換可能な工具ホルダの構造及び設定の容易性
は、加工高さ、すなわち切刃の垂直方向位置のための設
定ネジ２９、たとえば直径のための設定ネジ２４及び円
柱を設定するための両側の設定ネジ３０ａ，３０ｂによ
って補われる。図４において、類似の設定ネジは、同じ
参照番号によって表わされ、違いはアポストロフィによ
ってだけ補われる。

【００２６】最後に、請求項及び特に主請求項が、従来
技術の深い知識なしに、本発明の構成を意図し、その結
果、侵害はないと判断されることは、特筆される。した
がって、本明細書、請求項、及び図面に述べられ、示さ
れた全ての特徴が、本発明の本質であり、請求項のそれ
ぞれ及び任意の組み合わせに組み込まれていることは理
解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】たとえば多軸旋盤の横断滑り台に取付けられる
ことを意図された主工具ホルダの側面図である。

【図２】図１と同じ主工具ホルダの平面図である。

【図３】図２の矢印III の方向から見た、図１及び図２
の主工具ホルダのもう一つの側面図である。

【図４】図１から図３の主工具ホルダに取付けられ、加
工工具を取付けることを意図された交換可能な工具ホル
ダの第１の実施態様の側面図である。

【図５】図４と同じ交換可能な工具ホルダの平面図であ
る。

【図６】主工具ホルダに取付けられるダイヤルゲージホ
ルダの形状で、主工具ホルダの一つの変形に取付けられ
る設定装置の一つの可能な実施態様の平面図である。

【図７】図６の側面図である。

【図８】交換可能な工具ホルダの第２の実施態様の平面
図である。

【図９】図８の側面図である。

【符号の説明】

１０…主工具ホルダ１１…Ｔ形キー１５，１６…交換可能な工具ホルダ１７ａ，１７ｂ…半円形の溝１８…止め部材２０，２０’…止めネジ２１…止め部材２２…Ｔ形溝２３…Ｔ形キー２４，２４’，３０ａ，３０ｂ，３０’, ２９，２９’
…設定ネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特公昭61−10242（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4515049（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23B 29/04 B23Q 17/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】異なる加工部材又は異なる加工作業のた
めに、加工機械の設定を変更するための方法であって、
板状の主工具ホルダ（１０）が前記加工機械の滑り台上
に設置されて固定され、各加工工具用の交換可能な工具
ホルダ（１５，１６）が前記主工具ホルダ上に設置され
る加工機械において、前記主工具ホルダ（１０）と前記
交換可能な工具ホルダ（１５，１６）との間の相互接続
を前記加工機械における設定領域から外す段階と、前記
加工機械から離間する光学的な精密予備設定領域におい
て、以前の設定処理から得られた設定データと同一長さ
又は前記設定データから所定量だけ変化させた長さへ可
変止め部材を光学的に校正する段階と、次に前記交換可
能な工具ホルダ（１５，１６）を前記加工機械の細長穴
上の前記主工具ホルダの上部の当接部に取り付けて位置
決めして固定する段階とによって、特定の加工部材を加
工するための又は特定の加工作業のための最初の設定処
理において得られた設定データが、次に繰り返される新
たな設定処理において再び使用されることを特徴とする
加工機械の設定を変更するための方法。
【請求項２】前記交換可能な工具ホルダは、前記加工
機械における設定領域において、予め定められた前記主
工具ホルダ（１０）の前記当接部へ、二つの正確な滑り
通路に沿って、前記加工機械の回転軸と平行に移動され
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記主工具ホルダ（１０）と変更された
交換可能な工具ホルダ（１５，１６）との間の光学的な
校正によって得られた相互接続の精度を保証するため
に、前記加工機械の滑り台上の前記主工具ホルダ（１
０）は、前記交換可能な工具ホルダ（１５，１６）と同
じに取り付けられるさらなる機械式設定装置によって、
前記加工機械の回転軸の端面に関しての予め定められた
正確な位置へ設定されることを特徴とする請求項１又は
２に記載の方法。
【請求項４】前記機械式設定装置は、Ｔ形ナット（１
１）によって前記主工具ホルダ（１０）に固定され、前
記回転軸の端面からの距離がダイヤルゲージによって決
定されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記主工具ホルダと前記各交換可能な工
具ホルダとの間の前記正確な滑り通路は、前記回転軸と
平行に延在し、それにより前記光学的な予備設定領域に
おいて決定される前記加工部材の直径方向の設定値は、
前記交換可能な工具ホルダが主工具ホルダに取付けられ
る時に不変に適合することを特徴とする請求項１から４
に記載の方法。
【請求項６】請求項１から５のいずれかの方法を実施
するための装置であって、前記主工具ホルダ（１０）及
び前記各交換可能な工具ホルダ（１５，１６）は、前記
加工機械の回転軸の長手方向に沿って延在する正確な滑
り通路によって互いに関して移動可能なように接続さ
れ、少なくとも一つの固定された当接部（１８）が前記
主工具ホルダ（１０）に設けられ、光学的な又は機械的
な予備設定によって変化される止め部材（２１）が前記
各交換可能な工具ホルダに設けられることを特徴とする
装置。
【請求項７】前記主工具ホルダが、Ｔ形ナット（１
１）によって前記加工機械の前記滑り台上に固定され、
前記主工具ホルダ（１０）には、前記各交換可能な工具
ホルダ（１５，１６）に設けられたＴ形ナットを保持す
るためのＴ形溝（２２）が設けられており、前記主工具
ホルダには、前記当接部を形成する止め板（１８）が前
記主工具ホルダの両側に取り付け可能に配置され、前記
止め板（１８）により形成される止め表面が、前記主工
具ホルダと前記交換可能な工具ホルダとの間の前記正確
な滑り通路と垂直に延在することを特徴とする請求項６
に記載の装置。
【請求項８】前記主工具ホルダ（１０）と前記交換可
能な工具ホルダ（１５，１６）の間の前記正確な滑り通
路は、前記主工具ホルダ（１０）に正確に設けられた半
円形の長手方向突起と、前記各交換可能な工具ホルダ
（１５，１６）の底面に同じ間隔で正確に設けられた対
応する半円形の長手方向溝（１７ａ，１７ｂ）とによっ
て形成されることを特徴とする請求項６又は７に記載の
装置。
【請求項９】前記交換可能な工具ホルダの前記止め部
材が、前記加工機械の回転軸の長手方向と平行に延在す
る止めネジ（２０，２０’）によって形成されることを
特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の装置。
【請求項１０】前記止めネジ（２０，２０’）は、前
記交換可能な工具ホルダのネジ部に適当に締め付けられ
るか、又は、横断固定ネジによって位置決めされて固定
されることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】さらなる設定手段（２４，２４’，３
０ａ，３０ｂ，３０’，２９，２９’）が、直径方向位
置、湾曲度、平行度、及び高さ方向位置を設定するため
に、前記交換可能な工具ホルダに設けられることを特徴
とする請求項６から１０のいずれかに記載の装置。