JP3412208B2 - Tool cutting machine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣテーブルを有する
バイト移動式切削装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting tool having a NC table and a movable tool.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、ＮＣテーブルを有するＮＣ切削装
置は、ビデオシリンダーなどの高精度部品加工用に広く
活用されている。2. Description of the Related Art In recent years, an NC cutting device having an NC table has been widely used for processing high precision parts such as a video cylinder.

【０００３】以下に従来のＮＣ切削装置について説明す
る。図６は従来のＮＣ切削装置の概略の平面構成図であ
る。図６において、１はＮＣ切削装置で、２は主軸であ
る。３はバイトで、図示しない手段によりＮＣテーブル
４に固定してある。５はＮＣ切削装置１やＮＣテーブル
４を制御する制御装置である。６は主軸２に設けられた
チャックで、被削物７を保持する。なお、問題点を明確
にするため被削物７はビデオシリンダーを想定し、最終
的には図７に示すように被削物７の回転中心となる異材
質のシャフト８が焼き填め、圧入等で固定される場合に
ついて説明する。A conventional NC cutting device will be described below. FIG. 6 is a schematic plan configuration diagram of a conventional NC cutting device. In FIG. 6, 1 is an NC cutting device and 2 is a spindle. Reference numeral 3 is a byte, which is fixed to the NC table 4 by means not shown. Reference numeral 5 is a control device for controlling the NC cutting device 1 and the NC table 4. Reference numeral 6 denotes a chuck provided on the main shaft 2 for holding the work piece 7. In order to clarify the problem, the workpiece 7 is assumed to be a video cylinder, and finally, as shown in FIG. The case of fixing with is explained.

【０００４】以上のように構成されたＮＣ切削装置１に
ついて、以下その動作について説明する。まず、主軸２
の回転にともない被削物７は矢印Ａ方向に回転する。こ
の状態でバイト３を固定したＮＣテーブル４は、あらか
じめ制御装置５に組み込まれたプログラム通り矢印Ｂ，
矢印Ｃ方向へ動くことで、バイト３が被削物７へ切込
み、例えば被削物７の外周面が高精度に切削加工される
ことになる。The operation of the NC cutting device 1 configured as described above will be described below. First, the spindle 2
The workpiece 7 rotates in the direction of arrow A in accordance with the rotation. In this state, the NC table 4 with the byte 3 fixed is shown by the arrow B, which is programmed according to the program previously installed in the control device 5.
By moving in the direction of arrow C, the cutting tool 3 cuts into the workpiece 7, and, for example, the outer peripheral surface of the workpiece 7 is cut with high precision.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、次のような問題点がある。すなわち、被
削物７自身は高精度に加工できるが、シャフト８を被削
物７へ固定すると図７のようにシャフト８が被削物７の
外周面に対して傾いてしまう。なお、実際の傾きは数ミ
クロンのオーダーであるが、図７では説明のため極端に
示してある。この結果、最終製品としてのビデオではビ
デオテープが被削物７の外周を基準に走行し、ビデオの
ヘッド部はシャフト８を基準に回転することになるの
で、ビデオヘッドがビデオテープを正確にトレースでき
なくなり、結果として画質が低下することになる。尚、
この問題点を解決するには、シャフト８を被削物７に固
定したのちにシャフト８を基準として被削物７の外周面
を加工すればよい。しかしながら、従来のＮＣ切削装置
でこれを実現しようとすると、傾いて固定されたシャフ
ト８の外周が主軸２の回転で振れないよう被削物７をチ
ャック６で調整しつつ固定する必要があるが、このよう
な作業は人間の手作業となり極めて量産性の低い方法と
言わざるを得ない。以上被削物７がビデオシリンダーの
場合を想定して説明したが、このような問題はビデオシ
リンダー特有の課題ではない。例えば、図８に示す棒状
の第２の被削物９の外周を全長にわたって精度良く加工
しようとする場合を考える。この場合は、まず被削部９
の９ａ部をチャック８で保持して９ｂ部を加工し、その
後、９ｂ部をチャック７で保持し直して９ａ部を加工す
ればよい。しかしながら実際はチャック７で９ｂ部を掴
み直しすると、主軸１の回転中心とチャック７で保持さ
れた９ｂ部の中心とに微妙な差が発生し、９ｂの非チャ
ック部にミクロンオーダーの振れが発生する。一方、９
ａ部は当然ながら主軸１の回転中心で加工されることに
なるので、このような方法では第２の被削物９の全長に
わたって精度良く加工することができないことは一般に
広く知られている。尚、この場合の解決策も上記したビ
デオシリンダーの場合と同様に考えればよい。すなわ
ち、まず９ｂ部を加工する時にチャック７で保持する長
さより充分長く加工しておき、この後チャック７で９ｂ
部を保持する時にチャック７からはみだした９ｂ部の振
れがなくなるようチャック７で調整しつつ９ｂ部を保持
すればよい。しかしながら、この方法も人手に頼った量
産性の低いやり方としかいえない。However, the above-mentioned structure has the following problems. That is, the work 7 itself can be machined with high precision, but when the shaft 8 is fixed to the work 7, the shaft 8 tilts with respect to the outer peripheral surface of the work 7 as shown in FIG. Although the actual inclination is on the order of several microns, it is extremely shown in FIG. 7 for the sake of explanation. As a result, in the video as the final product, the video tape runs with the outer periphery of the work piece 7 as a reference, and the head portion of the video rotates with the shaft 8 as a reference, so that the video head traces the video tape accurately. As a result, the image quality is degraded. still,
To solve this problem, after fixing the shaft 8 to the workpiece 7, the outer peripheral surface of the workpiece 7 may be machined with the shaft 8 as a reference. However, in order to realize this with the conventional NC cutting device, it is necessary to adjust and fix the workpiece 7 with the chuck 6 so that the outer periphery of the shaft 8 which is inclined and fixed does not swing due to the rotation of the spindle 2. It must be said that such a work is a manual work of a human and has extremely low mass productivity. The above description has been made assuming that the workpiece 7 is a video cylinder, but such a problem is not a problem peculiar to a video cylinder. For example, let us consider a case where the outer circumference of the rod-shaped second workpiece 9 shown in FIG. 8 is to be accurately machined over its entire length. In this case, first the work part 9
9a part may be held by the chuck 8 to process the 9b part, and then the 9b part may be held again by the chuck 7 to process the 9a part. However, in reality, when the chuck 7 re-grasps the 9b portion, a subtle difference occurs between the center of rotation of the spindle 1 and the center of the 9b portion held by the chuck 7, and micron-order shake occurs in the non-chuck portion of the 9b. . On the other hand, 9
Since part a is naturally machined at the center of rotation of the spindle 1, it is generally well known that such a method cannot precisely machine the entire length of the second workpiece 9. Incidentally, the solution in this case may be considered in the same manner as in the case of the above video cylinder. That is, first, when processing the 9b portion, it is processed sufficiently longer than the length held by the chuck 7, and then the 9b is processed by the chuck 7.
The 9b portion may be held while adjusting the chuck 7 so that the swinging of the 9b portion protruding from the chuck 7 is eliminated when holding the portion. However, this method can only be said to be a method with low mass productivity that depends on human labor.

【０００６】本発明は上記した従来の問題点を解決する
もので、被削物の固着されたシャフトを基準に加工した
り、第２の被削物の切削加工のようにチャックの掴み変
えが必要な場合などの加工基準面が主軸の回転にともな
い振れを生じている時に効果的なバイト移動式切削装置
を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it is possible to change the grip of the work piece such that the work piece is machined on the basis of the fixed shaft or the second work piece is cut. An object of the present invention is to provide an effective cutting tool for a cutting tool when the machining reference surface is shaken with the rotation of the spindle when necessary.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のバイト移動式切削装置は、ＮＣ切削装置の主
軸に設けたチャックで保持される被削物に固定されたシ
ャフトの振れ量を検出する振れ検出センサと、前記被削
物の回転位置を検出する回転位置検出センサと、この回
転位置検出センサおよび振れ検出センサの測定値から前
記被削物の加工点におけるバイト位置の補正量を算出す
る演算装置と、前記補正量を前記被削物の回転位置およ
び前記加工点に同期して出力する出力回路と、この出力
回路の出力によりバイトが固定された微動台を微動させ
る駆動源を有する微動装置と、この微動装置が固定され
ＮＣテーブルとを備え、前記演算装置は、前記微動台の
変位量を検出する変位計により検出される実際の変位量
と前記算出される補正量との差をフィードバックして前
記バイトの微動量を制御し、前記被削物を切削する構成
としたものである。In order to achieve this object, a cutting tool of a bite moving type according to the present invention is a cutting tool fixed to a work held by a chuck provided on a spindle of an NC cutting machine.
A shake detection sensor for detecting a shake amount of Yafuto, the workpiece
A rotational position detection sensor for detecting a rotational position of the object, an arithmetic unit for calculating a correction amount of the byte position in the machining point of the workpiece material from the measured values of the rotational position detecting sensor and the shake detecting sensor, the correction amount wherein an output circuit for outputting in synchronization with the rotational position and the working point of the work object, a fine movement apparatus having a driving source for finely moving the fine movement stage that byte is fixed by the output of the output circuit, the fine movement apparatus fixed Done
An NC table, and the arithmetic unit is an actual displacement amount detected by a displacement meter that detects the displacement amount of the fine movement table.
By feeding back the difference between the correction amount the calculated control the fine movement amount of the bytes and is obtained by a structure for cutting the workpiece material.

【０００８】[0008]

【作用】この構成によって、まず切削前にチャックで保
持された被削物の加工基準面の複数箇所の振れ量を被削
物の回転位置と対応して測定し、この測定結果から被削
物の切削面全体の振れ量と回転位置の関係すなわち補正
量を演算しておく。次に実際切削する時は、被削物の加
工点（バイトと被削物の接触点）と被削物の回転位置に
対応する補正量を出力回路から同期しつつ出力し、この
出力でバイトを補正量だけ微動装置で微動させること
で、バイトと被削物は相対的に振れがない状態にでき
る。よって、この後は一般的なＮＣ切削装置を用いた通
常の加工をするだけで、加工基準面が振れを有する被削
物でもあたかも振れがないのと同じように高精度に切削
することができる。With this structure, first, the deflection amount at a plurality of points on the machining reference surface of the workpiece held by the chuck before cutting is measured in correspondence with the rotational position of the workpiece, and the measurement result is used. The relationship between the shake amount of the entire cutting surface and the rotational position, that is, the correction amount is calculated. Next, when actually cutting, the machining point of the workpiece (contact point between the tool and the workpiece) and the correction amount corresponding to the rotational position of the workpiece are output from the output circuit in synchronization with this output. By finely moving the tool by a correction amount by the fine moving device, the tool and the work can be relatively shake-free. Therefore, after that, only by performing a normal machining using a general NC cutting device, it is possible to perform the cutting with high accuracy as if the workpiece having the machining reference surface has a runout as if there is no runout. .

【０００９】[0009]

【実施例】以下本発明の第１の実施例について、図１，
図２を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【００１０】図１は本発明のバイト移動式切削装置の平
面概略図を示す。なお、図１において従来例と同一機能
部品には同一番号を付している。１はＮＣ切削装置で、
２は主軸、３はバイト、４はＮＣテーブル、５はＮＣテ
ーブル４やＮＣ切削装置１を制御する制御装置である。
６は主軸２に設けられたチャックで、シャフト８が固定
された被削物７を保持している。尚、シャフト８は被削
物７の加工基準であり、このシャフト８は主軸２の回転
により振れが発生するよう故意に傾けて図示している。FIG. 1 shows a schematic plan view of a cutting tool moving type cutting apparatus according to the present invention. Note that, in FIG. 1, the same functional components as those in the conventional example are designated by the same reference numerals. 1 is an NC cutting device,
Reference numeral 2 is a spindle, 3 is a bite, 4 is an NC table, and 5 is a control device for controlling the NC table 4 and the NC cutting device 1.
Reference numeral 6 is a chuck provided on the main shaft 2, and holds a work 7 to which a shaft 8 is fixed. The shaft 8 is a machining reference for the work piece 7, and the shaft 8 is shown by intentionally inclining it so that the main shaft 2 rotates to cause runout.

【００１１】従来例と異なる点は以下の点である。１０
は被削物７の回転位置を検出する回転位置検出センサで
主軸２に設けている。１１ａ，１１ｂは振れ検出センサ
で、金具１９を介してＮＣテーブル４へ固定される。１
２は演算装置で、回転位置検出センサ１０および振れ検
出センサ１１ａ，１１ｂの信号をもとに被削物７の加工
点における補正量を被削物７の回転位置に対応して演算
する。１３は出力回路で、実際にバイト３で被削物７を
加工する時、上記演算結果をもとにその切削点における
補正量を被削物７の回転位置と同期して微動装置１４へ
出力する。バイト３はこの微動装置１４へ固定され、か
つ微動装置１４はＮＣテーブル４上に固定されている。
尚、１５は各構成部品間の信号のつながりを示すために
あえて記したもので、通常の電気配線と考えると理解し
易い。図２は、図１に用いた微動装置１４の詳細側面図
で、バイト３が図示しない手段で微動台１６に固定され
る。微動台１６にはバネ部１６ａが設けてあり、端部が
取付台１７に固定される。１８は圧電素子で、一方を取
付台１７に、他方は微動台１６に固定してある。尚、Ｎ
Ｃテーブル４へは取付台１７が図示しない手段で固定さ
れる。The points different from the conventional example are as follows. 10
Is a rotational position detection sensor for detecting the rotational position of the workpiece 7, and is provided on the spindle 2. Reference numerals 11a and 11b are shake detection sensors, which are fixed to the NC table 4 via a metal fitting 19. 1
Reference numeral 2 denotes an arithmetic device which calculates a correction amount at a machining point of the workpiece 7 based on the signals of the rotational position detection sensor 10 and the shake detection sensors 11a and 11b, corresponding to the rotational position of the workpiece 7. An output circuit 13 outputs the correction amount at the cutting point to the fine movement device 14 in synchronism with the rotational position of the workpiece 7 based on the above calculation result when the workpiece 7 is actually processed by the cutting tool 3. To do. The bite 3 is fixed to the fine movement device 14, and the fine movement device 14 is fixed on the NC table 4.
It should be noted that the reference numeral 15 is added for the purpose of showing the connection of signals between the respective components, and it is easy to understand if it is considered as a normal electric wiring. FIG. 2 is a detailed side view of the fine movement device 14 used in FIG. 1, in which the cutting tool 3 is fixed to the fine movement table 16 by means not shown. The fine movement table 16 is provided with a spring portion 16 a, and the end portion is fixed to the mounting table 17. Reference numeral 18 denotes a piezoelectric element, one of which is fixed to the mounting base 17 and the other of which is fixed to the fine movement base 16. Incidentally, N
The mount 17 is fixed to the C table 4 by means not shown.

【００１２】以上のように構成されたバイト移動式切削
装置について、以下その動作について説明する。まず、
主軸２を回転させると被削物７は矢印Ａ方向に回転する
ので、その加工基準となるシャフト８は振れながら回転
する。この状態すなわち切削前の状態で、２つの振れ検
出センサ１１ａ，１１ｂはそれぞれの位置でのシャフト
８の振れ量が、回転位置センサ１０で検出される被削物
７の回転位置と対応して測定できる。The operation of the cutting tool moving tool constructed as above will be described below. First,
When the main shaft 2 is rotated, the work 7 rotates in the direction of arrow A, so that the shaft 8 serving as a machining reference rotates while swinging. In this state, that is, before cutting, the two shake detection sensors 11a and 11b measure the shake amount of the shaft 8 at each position in correspondence with the rotational position of the workpiece 7 detected by the rotational position sensor 10. it can.

【００１３】次に、この測定結果をもとに被削物７の被
加工面の補正量をその回転位置と対応して演算装置１２
で演算するが、この詳細を図３で説明する。図３は図１
の中のバイト３，被削物７，シャフト８，回転位置検出
センサ１０、および２つの振れ検出センサ１１ａ，１１
ｂのみを示している。尚、図３ではシャフト８が振れ検
出センサ１１ａ，１１ｂから最も遠ざかった位置を実線
で、記号は８ａで示している。また、ここから主軸２が
１８０度回転し、シャフト８が振れ検出センサ１１ａ，
１１ｂから最も近づいた状態を２点鎖線で、記号を８ｂ
で示している。尚、このような２つの状態は振れ検出セ
ンサ１１ａ，１１ｂを例えば静電容量式の距離センサで
構成すれば、その距離の最大位置，最小位置から容易に
特定できる。また、この時の被削物７の回転位置は主軸
２に設けた回転位置検出センサ１０により検出できる。
ここでシャフト８ａとバイト３との距離が、主軸２が１
８０度回転して８ｂ位置にきても常に一定となるよう、
すなわちシャフト８とバイト３の相対的な振れが無くな
るよう制御するには、振れ検出センサ１１ａで検出した
距離と同一量だけバイト３を微動装置１４で主軸２の回
転と同期して微動させればよいことになる。同様に振れ
検出センサ１１ａ，１１ｂの位置にバイト３がきた時
は、バイト３の微動量を振れ検出センサ１１ｂで検出し
た距離とし、かつ主軸と同期して微動することで相対的
な振れが無い状態にできる。さらに、バイト３が振れ検
出センサ１１ａ，１１ｂ以外の任意の位置にある時で
も、金具１９で固定されていた振れ検出センサ１１ａと
１１ｂ間の距離Ｅに対する振れ検出センサ１１ａと１１
ｂで検出される振れ量の差Ｆの傾きから単純な比例計算
で演算し、バイト３をこの演算結果どおり主軸２と同期
して微動することで、相対的に振れの無い状態が実現で
きる。バイト３を微動させる微動装置１４の具体的内容
については後述する。尚、バイト３が加工基準面である
シャフト８に対して相対的に振れの無い状態で被削物７
の外周面を加工することは、当然ながらこの加工された
外周面がシャフト８を基準に加工されることを意味す
る。尚、このような演算は一般的なパソコンを使う事で
容易に演算でき、かつ演算結果を保存できる。Next, based on this measurement result, the arithmetic unit 12 correlates the correction amount of the surface to be machined of the workpiece 7 with its rotational position.
The calculation will be performed in accordance with the following, and details thereof will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows FIG.
Tool 3, workpiece 7, shaft 8, rotational position detection sensor 10, and two shake detection sensors 11a, 11
Only b is shown. In FIG. 3, the position where the shaft 8 is farthest from the shake detection sensors 11a and 11b is indicated by a solid line and the symbol is indicated by 8a. Further, from here, the main shaft 2 rotates 180 degrees, and the shaft 8 moves the shake detection sensor 11a,
The state closest to 11b is indicated by a chain double-dashed line, and the symbol is 8b
It shows with. It should be noted that these two states can be easily specified from the maximum position and the minimum position of the distance by configuring the shake detection sensors 11a and 11b by, for example, capacitance type distance sensors. The rotational position of the workpiece 7 at this time can be detected by the rotational position detection sensor 10 provided on the spindle 2.
Here, the distance between the shaft 8a and the bite 3 is 1 for the spindle 2.
Even if it rotates 80 degrees and comes to the 8b position, it will always be constant.
That is, in order to control the relative shake of the shaft 8 and the cutting tool 3 to be eliminated, the tool 3 is finely moved by the fine movement device 14 in synchronization with the rotation of the main shaft 2 by the same amount as the distance detected by the shake detection sensor 11a. It will be good. Similarly, when the cutting tool 3 comes to the positions of the shake detection sensors 11a and 11b, the fine movement amount of the cutting tool 3 is set as the distance detected by the shake detection sensor 11b, and the fine movement is performed in synchronization with the main shaft, so that there is no relative shake. Can be in a state. Further, even when the cutting tool 3 is at any position other than the shake detecting sensors 11a and 11b, the shake detecting sensors 11a and 11b with respect to the distance E between the shake detecting sensors 11a and 11b fixed by the metal fitting 19 are fixed.
A relatively proportional shake-free state can be realized by performing a simple proportional calculation from the inclination of the shake amount difference F detected in b, and finely moving the bite 3 in synchronization with the spindle 2 in accordance with the calculation result. The specific contents of the fine movement device 14 for finely moving the bite 3 will be described later. In addition, in a state where the cutting tool 3 is relatively free from swinging with respect to the shaft 8 which is the machining reference surface,
Machining the outer peripheral surface of means that the machined outer peripheral surface is machined on the basis of the shaft 8. Note that such calculation can be easily calculated by using a general personal computer, and the calculation result can be saved.

【００１４】次に出力回路１３について説明する。出力
回路１３はバイト３で被削物７を実際に切削加工する時
に、バイト３のシャフト８の軸方向の位置に対応する演
算結果を主軸２の回転位置と同期して後述する圧電素子
１８へ出力するものである。このためにまずバイト３の
シャフト８の軸方向の位置は、バイト３を有する微動装
置１４が固定されたＮＣテーブル４の位置として制御装
置５から入力すればよい。次に被削物７の回転位置は、
主軸２に設けた回転位置検出センサ１０の回転位置を入
力すればよい。以上のことを明確にしたおけば、この２
つの信号に対応する演算結果を同期して出力することは
従来の制御技術で容易に実現できる。Next, the output circuit 13 will be described. When actually cutting the workpiece 7 with the cutting tool 3, the output circuit 13 synchronizes the calculation result corresponding to the axial position of the shaft 8 of the cutting tool 3 with the rotation position of the spindle 2 to the piezoelectric element 18 described later. It is what is output. For this purpose, first, the position of the cutting tool 3 in the axial direction of the shaft 8 may be input from the control device 5 as the position of the NC table 4 to which the fine movement device 14 having the cutting tool 3 is fixed. Next, the rotational position of the workpiece 7 is
The rotational position of the rotational position detection sensor 10 provided on the main shaft 2 may be input. If you clarify the above, this 2
Synchronous output of the calculation result corresponding to one signal can be easily realized by a conventional control technique.

【００１５】次に微動装置１４の動作を図２を使って説
明する。微動装置１４は出力回路１３で出力された信号
に基づいて実際にバイト３を所定量だけ微動させる装置
である。このため出力回路１３からの信号に対応して変
位を発生させる駆動源として圧電素子１８を用いてい
る。この圧電素子１８は一端が十分な剛性を有する取付
台１８に固定され、他端はバネ部１６ａを有する微動台
１６に固定してある。この構成で圧電素子１８に出力回
路１３の信号が入力されると、これ自体が伸び縮みし、
結果としてバネ部１６ａが変形することで微動台１６が
微動することとなる。尚、圧電素子１８の駆動電圧は一
般的に数百ボルトであり、かつヒステリシスを有するの
で、出力回路１３の信号を増幅回路で増幅し、また微動
台の変位量を変位計２０で計測しつつ所定の変位量とす
るようフィードバック制御で制御する場合が多い。Next, the operation of the fine movement device 14 will be described with reference to FIG. The fine movement device 14 is a device for actually finely moving the bite 3 by a predetermined amount based on the signal output from the output circuit 13. For this reason, the piezoelectric element 18 is used as a drive source for generating displacement in response to the signal from the output circuit 13. The piezoelectric element 18 has one end fixed to a mounting base 18 having sufficient rigidity, and the other end fixed to a fine movement base 16 having a spring portion 16a. With this configuration, when the signal of the output circuit 13 is input to the piezoelectric element 18, it expands and contracts itself,
As a result, the spring portion 16a is deformed, so that the fine movement table 16 slightly moves. Since the drive voltage of the piezoelectric element 18 is generally several hundred volts and has hysteresis, the signal of the output circuit 13 is amplified by the amplifier circuit, and the displacement amount of the fine movement table is measured by the displacement gauge 20. In many cases, feedback control is performed so as to obtain a predetermined displacement amount.

【００１６】以上本発明の第１の実施例について、被削
物７の外周をシャフト８を基準に加工した場合で説明し
たが、基本的にはシャフト８の振れ量と振れの中心が主
軸２の回転位置と対応して振れセンサ１１ａ，１１ｂの
信号から演算できるので、被削物７の任意の方向での補
正量も演算できる。このため被削物７の端面部の補正量
を同様に演算し、この方向へ微動できる図示しない微動
装置、バイトをＮＣテーブル４に設けておけば、この面
の軸基準加工も可能となる事は言うまでもない。また、
従来例の説明で用いた図８に示す棒状の第２の被削物９
を加工する場合でも容易に適用できることは明確であ
る。The first embodiment of the present invention has been described above with reference to the case where the outer periphery of the work piece 7 is machined with the shaft 8 as a reference. Basically, the runout amount of the shaft 8 and the center of the runout are the main shaft 2 Since it can be calculated from the signals of the shake sensors 11a and 11b corresponding to the rotational position of, the correction amount of the workpiece 7 in any direction can also be calculated. For this reason, if the correction amount of the end surface of the work 7 is calculated in the same manner and a fine movement device (not shown) capable of finely moving in this direction and a cutting tool are provided in the NC table 4, axis reference machining of this surface is also possible. Needless to say. Also,
The rod-shaped second workpiece 9 shown in FIG. 8 used in the description of the conventional example.
It is clear that it can be easily applied even when processing.

【００１７】次に本発明の第２の実施例について図４を
参照しながら説明する。図４は本発明のバイト移動式切
削装置の平面概略図を示す。尚、図４において従来例と
同一機能部品には同一番号を付している。１はＮＣ切削
装置で、２は主軸、３はバイト、４はＮＣテーブル、５
はＮＣテーブル４やＮＣ切削装置１を制御する制御装置
である。６は主軸２に設けられたチャックで、シャフト
８が固定された被削物７を保持している。尚、シャフト
８は被削物７の加工基準であり、このシャフト８は主軸
２の回転により振れが発生するよう故意に傾けて図示し
ている。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a schematic plan view of the cutting tool of the present invention. In FIG. 4, the same functional parts as those in the conventional example are designated by the same reference numerals. 1 is an NC cutting device, 2 is a spindle, 3 is a cutting tool, 4 is an NC table, 5
Is a control device for controlling the NC table 4 and the NC cutting device 1. Reference numeral 6 denotes a chuck provided on the main shaft 2, which holds a workpiece 7 to which a shaft 8 is fixed. It should be noted that the shaft 8 is a machining reference for the work piece 7, and the shaft 8 is shown by intentionally tilting it so that the main shaft 2 rotates to cause a runout.

【００１８】第１の実施例と異なるのは、振れ検出セン
サ１１は複数の測定部を持たず、１個の測定部１１ｃか
らなりＮＣテーブル４に取り付けられ、ＮＣテーブルと
共に移動自在に構成されている。従って回転中のシャフ
ト８の振れ量を、振れ検出センサ１１は、ＮＣテーブル
４が図中Ｂ方向およびＣ方向に移動することにより、シ
ャフト８の先端近傍および固定端近傍の、それぞれの位
置でのシャフト８の振れ量を回転位置センサ１０で検出
される被削物７の回転位置と対応して測定できる。図中
センサ１１はシャフト８の先端近傍の位置にある時を実
線で、固定端近傍の位置にある時を２点鎖線で示してい
る。The difference from the first embodiment is that the shake detection sensor 11 does not have a plurality of measuring parts, is composed of one measuring part 11c, is attached to the NC table 4, and is movable together with the NC table. There is. Therefore, the shake detection sensor 11 detects the shake amount of the rotating shaft 8 at the respective positions near the tip end and the fixed end of the shaft 8 by moving the NC table 4 in the directions B and C in the drawing. The shake amount of the shaft 8 can be measured in correspondence with the rotational position of the workpiece 7 detected by the rotational position sensor 10. In the figure, the sensor 11 is shown by a solid line when it is located near the tip of the shaft 8 and by a chain double-dashed line when it is located near the fixed end.

【００１９】振れ検出センサ１１は、１個の測定部１１
ｃを有することにより、第１の実施例のように複数のセ
ンサ１１ａ，１１ｂを有し、それぞれのセンサの感度特
性が異なる場合よりも精度良くシャフト８の振れ量を測
定できる。尚、微動装置１４は圧電アクチュータ、また
はリニヤモータ、または比例制御電磁ソレノイド等が用
いられる。The shake detection sensor 11 has one measuring unit 11.
By having c, it is possible to measure the shake amount of the shaft 8 more accurately than in the case where the plurality of sensors 11a and 11b are provided as in the first embodiment and the sensitivity characteristics of the respective sensors are different. As the fine movement device 14, a piezoelectric actuator, a linear motor, a proportional control electromagnetic solenoid, or the like is used.

【００２０】次に図５を用いて本発明の第３の実施例に
ついて説明する。図５においてＮＣテーブル４には第２
の実施例に基づく微動装置１４、バイト３を有するが、
加えて第２の微動装置２２、第２のバイト２１を有し、
第２の微動装置２２は出力回路２３により駆動されてい
る。また端面位置検出センサ２４を有し、チャック後の
被削物７またはシャフト８の端面の絶対位置を検出する
よう構成されている。この構成により被削物７は外周面
だけでなく端面（図中Ｈ）の加工も行い、シャフトとの
直角度が良好に加工できる。またこの端面加工に際して
は端面位置検出センサ２４により被削物の位置を検出
し、切り込み量（切削加工量）を決定することができ
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the NC table 4 has a second
A micro-movement device 14 according to the embodiment of FIG.
In addition, it has a second fine movement device 22 and a second bite 21,
The second fine movement device 22 is driven by the output circuit 23. Further, it has an end face position detection sensor 24, and is configured to detect the absolute position of the end face of the workpiece 7 or the shaft 8 after chucking. With this configuration, not only the outer peripheral surface but also the end surface (H in the drawing) of the work 7 is machined, and the perpendicularity to the shaft can be machined well. Further, at the time of this end face machining, the position of the work piece can be detected by the end face position detection sensor 24 to determine the cutting amount (cutting amount).

【００２１】尚、本実施例において振れ検出センサ１１
ａ，１１ｂは静電容量式の距離センサを用いたが、渦電
流センサや電気マイクロなどの他のセンサを用いてもよ
い。また主軸１に回転位置検出センサを設けているが、
ＮＣ切削装置自体に主軸２の回転位置検出センサを内蔵
している場合はこれを兼用してもよく、また直接被削物
７やシャフト８の回転位置結果を測定していもよい。さ
らに本実施例では演算結果を一旦記録し、その後必要な
補正量を同期して出力する構成としたが、バイト３の位
置と主軸２の位置をもとに補正量を瞬時に計算，出力し
てもよい。In the present embodiment, the shake detection sensor 11
Although capacitance type distance sensors are used for a and 11b, other sensors such as an eddy current sensor and an electric micro may be used. In addition, although a rotational position detection sensor is provided on the spindle 1,
If the NC cutting device itself has a built-in rotational position detection sensor for the spindle 2, it may also be used as the sensor, or the rotational position result of the work 7 or the shaft 8 may be directly measured. Further, in the present embodiment, the calculation result is temporarily recorded and then the necessary correction amount is output in synchronization, but the correction amount is instantaneously calculated and output based on the position of the bite 3 and the position of the spindle 2. May be.

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上のように本発明のバイト移動式切削
装置では、バイトはバネ部に一体的に固定されておりこ
のバネ部を微動する微動装置を有し、このバネ部の振動
変位量を変位計が正確に検出し、演算装置が出力を調整
しフィードバック制御を行うことにより高精度の加工を
行うことができる。 また、被加工物はシャフト部と被加
工部から成り、第１の振れセンサはシャフト部の振れを
計測し、演算装置はこの測定精度が高い振れ量検出値か
ら補正量を精度良く演算し、バイトは被加工物の被加工
部を切削するため、高精度に加工できる。 As described above, in the cutting tool moving type cutting apparatus of the present invention, the cutting tool is integrally fixed to the spring portion.
Has a fine movement device that finely moves the spring part of the
The displacement meter accurately detects the amount of displacement, and the arithmetic unit adjusts the output.
High-precision machining by performing feedback control
It can be carried out. In addition, the work piece is
The first run-out sensor consists of engineering parts
Is the measured value of the shake amount highly accurate?
Accurately calculate the correction amount from the
Since the part is cut, it can be processed with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１の実施例におけるバイト移動式切
削装置の概略平面図FIG. 1 is a schematic plan view of a cutting tool moving type cutting device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第１の実施例におけるバイト移動式切
削装置の側面概略図FIG. 2 is a schematic side view of the cutting tool moving type cutting device according to the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第１の実施例におけるバイトの同期方
法を説明する説明図FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a byte synchronization method according to the first embodiment of this invention.

【図４】本発明の第２の実施例におけるバイト移動式切
削装置の概略図FIG. 4 is a schematic view of a cutting tool moving type cutting device according to a second embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第２の実施例におけるバイト移動式切
削装置の要部平面図FIG. 5 is a plan view of an essential part of a cutting tool moving type cutting device according to a second embodiment of the present invention.

【図６】従来のＮＣ加工切削装置の概略平面図FIG. 6 is a schematic plan view of a conventional NC processing and cutting device.

【図７】被削物の完成図[Figure 7] Completion drawing of the work piece

【図８】第２の被削物の平面図FIG. 8 is a plan view of a second work piece.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 主軸 ３ バイト ４ ＮＣテーブル ５ 制御装置 ８ シャフト １０ 回転位置検出センサ １１，１１ａ，１１ｂ 振れ検出センサ １２ 演算装置 １３ 出力回路 １４ 微動装置 １６ 微動台 １８ 圧電素子 ２１ 第２のバイト ２２ 第２の微動装置 ２３ 第２の出力回路 ２４ 端面位置検出センサ 2 spindles 3 bytes 4 NC table 5 control device 8 shafts 10 Rotational position detection sensor 11, 11a, 11b shake detection sensor 12 arithmetic unit 13 Output circuit 14 Fine movement device 16 tremor 18 Piezoelectric element 21 second byte 22 Second fine movement device 23 Second output circuit 24 End face position detection sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 享 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−111148（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−58457（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−245303（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 B23Q 17/00 - 23/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takashi Nakagawa 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-3-111148 (JP, A) JP-A-64- 58457 (JP, A) JP-A-63-245303 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. ⁷ , DB name) B23Q 15/00-15/28 B23Q 17/00-23/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 ＮＣ切削装置の主軸に設けたチャックで
保持される被削物に固定されたシャフトの振れ量を検出
する振れ検出センサと、前記被削物の回転位置を検出す
る回転位置検出センサと、この回転位置検出センサおよ
び振れ検出センサの測定値から前記被削物の加工点にお
けるバイト位置の補正量を算出する演算装置と、前記補
正量を前記被削物の回転位置および前記加工点に同期し
て出力する出力回路と、この出力回路の出力によりバイ
トが固定された微動台を微動させる駆動源を有する微動
装置と、この微動装置が固定されたＮＣテーブルとを備
え、前記演算装置は、前記微動台の変位量を検出する変
位計により検出される実際の変位量と前記算出される補
正量との差をフィードバックして前記バイトの微動量を
制御し、前記被削物を切削する構成としたバイト移動式
切削装置。1. A deflection amount of a shaft fixed to a work held by a chuck provided on a main shaft of an NC cutting device is detected.
A shake detection sensor for the rotational position detection sensor for detecting a rotational position of the workpiece material, Oyo this rotation position detecting sensor
An arithmetic unit for calculating a correction amount of the byte position in the machining point of the workpiece material from the measured values of the fine vibration detection sensor, the correction amount output for output in synchronization with the rotational position and the working point of the workpiece material The arithmetic unit includes a circuit, a fine movement device having a drive source for finely moving the fine movement table having a bit fixed by the output of the output circuit, and an NC table to which the fine movement device is fixed . A variable that detects the amount of displacement of the fine motion table.
By feeding back the difference between the correction amount actual displacement amount detected by the position meter and the calculated control the fine movement amount of the byte, the byte movable cutting apparatus configured to cut a work object. 【請求項２】 ＮＣ切削装置のＮＣテーブルに主軸に平
行方向および直角方向のそれぞれの方向に移動する微動
装置を備え、それぞれの微動装置にバイトを固定した請
求項１記載のバイト移動式切削装置。2. The NC table of the NC cutting device is provided with a flat table for the spindle.
2. The cutting tool moving type cutting device according to claim 1, further comprising a fine movement device that moves in each of a row direction and a right-angled direction , and a bite is fixed to each fine movement device. 【請求項３】 ＮＣ切削装置の主軸に設けたチャックと
対向する位置に被加工物の長手方向の位置を検出する端
面位置検出センサを有する請求項１または２記載のバイ
ト移動式切削装置。3. A byte movable cutting device according to claim 1, wherein having an end face position detecting sensor for detecting the longitudinal position of the workpiece to the chuck opposite to the position provided to the main axis of the NC cutting apparatus.