JP3557403B2 - Processing method and processing control device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工機のテーブル上に載置固定されたワークを加工する加工方法、およびその加工を制御する加工制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ワークの穴あけ、ねじ立て、面取り、中ぐり等の複数の加工が可能な加工機としてマシニングセンタ（ＭＣ：Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）がある。このマシニングセンタは、数値情報で操縦される数値制御（ＮＣ：Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ）工作機械と、その側面や背面に多種類の工具をストックし、必要に応じて選択して自動的に数値制御工作機械にセットする工具自動交換装置（ＡＴＣ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｏｏｌ Ｃｈａｎｇｅｒ）とを組み合わせることにより構成されている。
【０００３】
このようなマシニングセンタにより加工されるワークとしては、例えばバルブがある。バルブは、水や石油等の液体、空気や蒸気・ガス等の気体、固形物の混じった液体（スラリー）等を輸送するためのパイプに接続されており、例えばゲートバルブ（仕切弁）、グローブバルブ（玉形弁）、チャッキバルブ（逆止め弁）、ボールバルブ（ボール弁）、バタフライバルブ（バタフライ弁）等の種類がある。
【０００４】
図８は、ゲートバルブの一例を示す一部断面側面図である。このゲートバルブ１０は、ボディ１１、ボンネット１２、ステム（弁棒）１３、ジスク（弁体）１４、ハンドル１５、シート（弁座）１６等で概略構成されている。ボディ１１は、ステンレス鋼や鋳鋼で製作されており、流体が流れるための円筒形状の貫通した流路１１ａが形成され、パイプとの接続のためのサイドフランジ１１ｂ、１１ｃが流路１１ａの両端に形成されている。さらに、ステム（弁棒）１３等が挿入される円筒形状の貫通孔１１ｄが流路１１ａの略中央であって直交する方向に形成され、ボンネット１２との接続のためのボンネットフランジ１１ｅが貫通孔１１ｄの外端に形成されている。
【０００５】
ボンネット１２は、ステンレス鋼や鋳鋼で製作されており、ステム１３等が挿入される円筒形状の貫通孔１２ａが形成され、ボディ１１の径方向外側へ突き出る形でボンネットフランジ１１ｅに取り付けられている。ステム１３は、ステンレス鋼で製作されており、貫通孔１２ａ内に挿入され、流路１１ａ側の一端にジスク１４が連結され、突出端側の他端部の外周面に形成されているネジ１３ａにヨークスリーブ１５ａを介してハンドル１５が接続されている。
【０００６】
ジスク１４は、ステンレス鋼や鋳鋼で断面がくさび状の円盤状に形成されており、くさびがステム１３の軸方向を向き、かつ盤面が流路１１ａの直交方向を向くように連結されている。ハンドル１５は、軟鋼で円形状に形成されており、回転中心がステム１３の軸と一致するように螺合され、ボンネット１２の突出端に回転自在に取り付けられている。シート１６は、円環状に形成されており、ジスク１４が流路１１ａを完全に閉じるように位置決めされたときに、ジスク１４の両側の盤面に２つのシート１６のシート面がそれぞれ密着するように、流路１１ａ内におけるボディ１１にそれぞれ一体に形成されている。
【０００７】
このような構成によれば、ハンドル１５を回転させることでステム１３を軸方向に移動させ、ジスク１４を流路１１ａと直交する方向に移動させて、流路１１ａを開閉させることができる。すなわち、ジスク１４を流路１１ａ側に移動させることにより、くさび状になったジスク１４は傾斜している２つのシート１６の間に押し込まれることになる。したがって、ジスク１４の両側の盤面は２つのシート１６のシート面に密着することになるので、流路１１ａ内の流体の移動を止めることができる。
【０００８】
このゲートバルブ１０は、ジスク１４の両側の盤面と２つのシート１６のシート面との密着により流路１１ａを閉じる構成となっているため、ボディ１１に取り付けられているシート１６のシート面の平坦度を高精度に加工する必要がある。この加工に当たっては、先ず、加工基準点の特定作業を行う。すなわち、図面に記載されているワーク中心位置、この例ではボディ１１の中心位置からの距離と、シート１６の傾斜角度により加工基準点を特定する。
【０００９】
次に、ボディ１１の中心位置をマシニングセンタのテーブル上に垂直に投影し、そのボディ１１の中心位置をテーブルの中心位置に一致させると共に、ボディ１１が水平となるように位置合わせ、すなわちサイドフランジ１１ｂ、１１ｃおよびボンネットフランジ１１ｅの内径中心を、テーブルに別途取り付けられている芯合わせゲージの中心に一致させる。そして、この状態のボディ１１をテーブルに固定し、加工基準点を基準にボディ１１に取り付けられているシート１６のシート面を加工する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したゲートバルブ１０のボディ１１は砂型鋳造されているが、このような鋳物は１つ１つの形状が微妙に異なっているため、ボディ１１をテーブルに位置合わせして固定する作業は、ボディ１１が異なる毎に行う必要があり、工数が掛かり過ぎていた。特に、サイドフランジ１１ｂ、１１ｃおよびボンネットフランジ１１ｅの内径中心を、テーブルに別途取り付けられている芯合わせゲージの中心に一致させる作業は、ゲートバルブ１０の口径が大きくなる程、調整に時間を要していた。
【００１１】
そこで、本発明は、加工機のテーブル上に載置固定されたワークを効率よく加工する加工方法、およびその加工を制御する加工制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明に係る加工方法は、加工機のテーブル上に載置固定されたワークを加工する方法において、前記ワークにおける少なくとも３平面の中心位置に基づいてワーク中心位置を求め、前記ワーク中心位置とテーブル中心位置とのズレ量を求め、前記ワークの加工面が前記加工機のバイトに対して直交する状態とした上で、前記テーブル中心位置に対する前記ズレ量、および前記ワーク中心位置と前記ワークの加工基準点との距離に基づいて、前記テーブル中心位置と前記加工基準点との距離、前記テーブル中心位置と前記加工基準点と前記ワーク中心位置とのなす角を求め、前記テーブル中心位置と前記ワークの加工基準点との距離、前記テーブル中心位置と前記加工基準点と前記ワーク中心位置とのなす角、および前記加工面の傾斜角に基づいて、前記テーブル中心位置に対する前記加工基準点の座標値を求め、当該座標値に基づいて前記ワークを加工することを特徴とする。
【００１４】
このような発明によれば、ワークの加工基準点を少なくともワーク中心位置とテーブル中心位置とのズレ量に基づいて補正をかけているので、加工を行う際に、ワーク中心位置とテーブル中心位置とを正確に一致させなくても、加工部の加工を高精度に行うことができる。そして、この加工基準点の具体的な補正は、ワーク中心位置と加工基準点との距離や、テーブル中心位置と加工基準点との距離、およびテーブル中心位置と加工基準点とワーク中心位置とのなす角度を用いて数値計算により行えるので、コンピュータ等による自動作業が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつさらに具体的に説明する。ここで、添付図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。なお、発明の実施の形態は、本発明が実施される特に有用な形態としてのものであり、本発明がその実施の形態に限定されるものではない。
【００１６】
図１は本発明の一実施の形態である加工方法を説明するためのフローチャート、図２は本発明の一実施の形態である加工制御装置を示すブロック図、図３は図５のワークを図２の加工制御装置により加工する際の動作例を説明するための第１のフローチャート、図４は図５のワークを図２の加工制御装置により加工する際の動作例を説明するための第２のフローチャート、図５はワークおよび加工機の具体例を示す斜視図、図６は図２の加工制御装置により図５のワークの加工を制御する際の具体的処理を説明するための第１の図、図７は図２の加工制御装置により図５のワークの加工を制御する際の具体的処理を説明するための第２の図である。
【００１７】
本実施形態の加工方法は、図１に示すように、先ず、ワークを加工機のテーブル上に載置固定し、ワークにおける少なくとも３平面の中心位置の座標を算出する。そして、算出した３平面の中心位置の座標によりワークの中心位置の座標を算出する（ステップＳ１）。次に、算出したワークの中心位置の座標とテーブルの中心位置の座標、すなわち原点座標とのズレ量を得る（ステップＳ２）。
【００１８】
そして、得られたズレ量により予め与えられているワークの加工基準点の座標を補正し（ステップＳ３）、補正した加工基準点の座標を基準としてワークを加工する。このように、ワークの加工基準点をワーク中心位置とテーブル中心位置とのズレ量に基づいて補正をかけているので、加工を行う際に、ワーク中心位置とテーブル中心位置とを正確に一致させなくても、加工部の加工を高精度に行うことができる。
【００１９】
このような加工方法は、例えばマシニングセンタの加工制御装置に適用することができる。すなわち、図２に示すように、データ入力記憶部２１、ワーク中心位置演算部２２、ズレ量演算部２３、第１演算部２４と第２演算部２５を有する加工基準点補正部２６を備えた加工制御装置２０とすることにより実現することができる。
【００２０】
データ入力記憶部２１は、ワークにおける少なくとも３平面の中心位置の座標データＤＡ、およびワークの加工基準点の座標データＤＢを入力して記憶するようになっている。ワーク中心位置演算部２２は、データ入力記憶部２１から読み出した３平面の中心位置の座標データＤＡに基づいてワークの中心位置の座標データＤＣを求めるようになっている。
【００２１】
ズレ量演算部２３は、ワーク中心位置演算部２２から送出されるワークの中心位置の座標データＤＣとテーブルの中心位置の座標データ、すなわち原点座標とのズレ量のデータＤＤを求めるようになっている。加工基準点補正部２６は、ズレ量演算部２３から送出されるズレ量のデータＤＤに基づいてデータ入力記憶部２１から読み出したワークの加工基準点の座標データＤＢを補正するようになっている。
【００２２】
つまり、この加工基準点補正部２６の第１演算部２４は、ワーク中心位置演算部２２から送出されるワークの中心位置の座標データＤＣとデータ入力記憶部２１から読み出したワークの加工基準点の座標データＤＢとからそれらの距離を求め、その距離のデータおよびズレ量演算部２３から送出されるズレ量のデータＤＤに基づいて、原点座標とワークの加工基準点の座標データＤＢとの距離のデータＤＥ、および原点座標とワークの加工基準点の座標データＤＢとワークの中心位置の座標データＤＣとのなす角度のデータＤＦを求めるようになっている。
【００２３】
そして、第２演算部２５は、第１演算部２４から送出される原点座標とワークの加工基準点の座標データＤＢとの距離のデータＤＥ、および原点座標とワークの加工基準点の座標データＤＢとワークの中心位置の座標データＤＣとのなす角度のデータＤＦに基づいて、新たなワークの加工基準点の座標データＤＧを求めるようになっている。
【００２４】
このような構成において、その動作を図５〜図７の具体例を用いて図３および図４のフローチャートに沿って説明する。ここで、図５に示すワークおよび加工機は、図８に示すゲートバルブ１０のボディ１１およびマシニングセンタのテーブル３１とバイト３２であり、ボディ１１のシート１６のシート面をバイト３２により加工する場合を示している。
【００２５】
先ず、図５に示すように、ボディ１１をテーブル３１上に載置して固定する（ステップＳ１１）。そして、図示しない例えばタッチセンサ等を用いてボンネットフランジ１１ｅの内径を測定し（ステップＳ１２）、測定した内径によりボンネットフランジ１１ｅの内径中心の座標ａを算出する（ステップＳ１３）。
【００２６】
同様に、タッチセンサ等を用いて右側のサイドフランジ１１ｂの内径を測定し（ステップＳ１４）、測定した内径により右側のサイドフランジ１１ｂの内径中心の座標ｂを算出し（ステップＳ１５）、さらに左側のサイドフランジ１１ｃの内径を測定し（ステップＳ１６）、測定した内径により左側のサイドフランジ１１ｃの内径中心の座標ｃを算出する（ステップＳ１７）。
【００２７】
次に、図５に示すように、算出した各フランジ１１ｅ、１１ｂ、１１ｃの内径中心座標ａ、ｂ、ｃを用いてボディ１１の仮の中心座標ｄ’を算出する。すなわち、各サイドフランジ１１ｂ、１１ｃの内径中心を通るボディ１１の中心軸と、ボンネットフランジ１１ｅの内径中心を通るボンネット１２の中心軸との交点をボディ１１の仮の中心座標ｄ’とする（ステップＳ１８）。そして、このボディ１１の仮の中心座標ｄ’をテーブル３１上に垂直投影したときのボディ１１の中心座標ｄを求め、このボディ１１の中心座標ｄとテーブル３１の中心座標、すなわち原点座標ｅとの間にズレが有るか否かを判断する（ステップＳ２１）。
【００２８】
ボディ１１の中心座標ｄと原点座標ｅとの間にズレが無い場合は、バイト３２が加工面であるシート１６のシート面に直交する状態にする。すなわち、図６（Ａ）に示す状態から、テーブル３１をシート１６のシート面の傾斜角度α回転させた図６（Ｂ）に示す状態にすればよく、そのときの補正された加工基準点ｆのＸ座標ｆｘおよびＹ座標ｆｙは、ボディ１１の中心座標ｄ（原点座標ｅ）と加工基準点ｆとの距離Ａ及びシート１６のシート面の傾斜角度αを用いて次式（１）および（２）のように表わされる（ステップＳ３１、３２、３７）。
ｆｘ＝Ａｓｉｎα・・・（１）
ｆｙ＝Ａｃｏｓα・・・（２）
【００２９】
一方、ボディ１１の中心座標ｄと原点座標ｅとの間にズレが有る場合も、バイト３２が加工面であるシート１６のシート面に直交する状態にする。すなわち、図７（Ａ）に示す状態から、テーブル３１をシート１６のシート面の傾斜角度α回転させた図７（Ｂ）に示す状態にする。そして、図７（Ａ）に示すズレ量のＸ成分ＤおよびＹ成分Ｅ、およびボディ１１の中心座標ｄと加工基準点ｆとの距離Ａにより、図７（Ｂ）に示す原点座標ｅと加工基準点ｆとの距離Ｆ、および原点座標ｅと加工基準点ｆとボディ１１の中心座標ｄとのなす角度βを次式（３）および（４）を用いて算出する（ステップＳ３３〜３６）。
Ｆ＝√（Ｄ^２＋（Ｅ＋Ａ）^２）・・・（３）
β＝ｔａｎ^−１（Ｄ／（Ｅ＋Ａ））・・・（４）
【００３０】
そして、図７（Ｃ）に示すように、そのときの補正された加工基準点ｆのＸ座標ｆｘおよびＹ座標ｆｙは、原点座標ｅと加工基準点ｆとの距離Ｆ、原点座標ｅと加工基準点ｆとボディ１１の中心座標ｄとのなす角度β、およびシート１６のシート面の傾斜角度αを用いて次式（５）および（６）のように表わされる（ステップＳ３７）。
ｆｘ＝Ｆｓｉｎ（β−α）・・・（５）
ｆｙ＝Ｆｃｏｓ（β−α）・・・（６）
【００３１】
このようにして補正された加工基準点ｆの座標値を、基準すなわち加工原点として加工制御を行うことにより、シート１６のシート面の平坦度やシート周辺部の加工を高精度に行うことができる。
従って、本発明の加工方法、または本発明の加工制御装置を用いた加工によれば、シート１６の加工はもちろんのこと、その他の部分も高精度に加工することができるため、弁座シール性や弁開閉の円滑性等の性能が向上したバルブを得ることができる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、ゲートバルブ、特に円形のボンネットフランジ１１ｅを有し、シート１６をボディ１１に一体に形成した構造における傾斜したシート面の加工について説明したが、これに限定されるものではなく、オーバル（小判）形のボンネットフランジ１１ｅを有するものや、別体のシート１６を嵌合あるいは螺合する構造のボディ１１の加工に対しても適用可能であり、更には、他の弁種等、あらゆるワークの加工に対して本発明は適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば以下の効果を奏することができる。
ワークの加工基準点を少なくともワーク中心位置とテーブル中心位置とのズレ量に基づいて補正をかけているので、加工を行う際に、ワーク中心位置とテーブル中心位置とを正確に一致させなくても、加工部の加工を高精度に行うことができ、加工工数を大幅に低減させることができる。
また、加工基準点の具体的な補正は、ワーク中心位置と加工基準点との距離や、テーブル中心位置と加工基準点との距離、およびテーブル中心位置と加工基準点とワーク中心位置とのなす角度を用いて数値計算により行えるので、コンピュータ等による自動作業が可能となり、加工効率を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である加工方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の一実施の形態である加工制御装置を示すブロック図である。
【図３】図５のワークを図２の加工制御装置により加工する際の動作例を説明するための第１のフローチャートである。
【図４】図５のワークを図２の加工制御装置により加工する際の動作例を説明するための第２のフローチャートである。
【図５】ワークおよび加工機の具体例を示す斜視図である。
【図６】図２の加工制御装置により図５のワークの加工を制御する際の具体的処理を説明するための第１の図である。
【図７】図２の加工制御装置により図５のワークの加工を制御する際の具体的処理を説明するための第２の図である。
【図８】ゲートバルブの一例を示す一部断面側面図である。
【符号の説明】
１０ ゲートバルブ
１１ ボディ
１１ａ 流路
１１ｂ、１１ｃ サイドフランジ
１１ｅ ボンネットフランジ
１２ ボンネット
１３ ステム
１４ ジスク
１５ ハンドル
１６ シート
２０ 加工制御装置
２１ データ入力記憶部
２２ ワーク中心位置演算部
２３ ズレ量演算部
２４ 第１演算部
２５ 第２演算部
２６ 加工基準点補正部
３１ テーブル
３２ バイト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing method for processing a work placed and fixed on a table of a processing machine, and a processing control device for controlling the processing.
[0002]
[Prior art]
There is a machining center (MC: Machining Center) as a processing machine capable of performing a plurality of processes such as drilling, tapping, chamfering, and boring a work. This machining center has a numerically controlled (NC) machine tool operated with numerical information, and stocks various types of tools on the side and back of the machine. It is configured by combining with an automatic tool changer (ATC: Automatic Tool Changer) to be set.
[0003]
A workpiece processed by such a machining center is, for example, a valve. The valves are connected to pipes for transporting liquids such as water and oil, gases such as air, steam and gas, and liquids (slurries) mixed with solids, such as gate valves (gate valves) and gloves. There are types such as valves (ball valves), check valves (check valves), ball valves (ball valves), and butterfly valves (butterfly valves).
[0004]
FIG. 8 is a partial cross-sectional side view illustrating an example of the gate valve. The gate valve 10 is generally constituted by a body 11, a bonnet 12, a stem (valve rod) 13, a disc (valve element) 14, a handle 15, a seat (valve seat) 16, and the like. The body 11 is made of stainless steel or cast steel, is formed with a cylindrical through channel 11a through which a fluid flows, and side flanges 11b and 11c for connection with a pipe are provided at both ends of the channel 11a. Is formed. Further, a cylindrical through-hole 11d into which the stem (valve rod) 13 and the like are inserted is formed substantially in the center of the flow path 11a and in a direction orthogonal thereto, and a bonnet flange 11e for connection with the bonnet 12 is formed. It is formed at the outer end of 11d.
[0005]
The bonnet 12 is made of stainless steel or cast steel, has a cylindrical through hole 12a into which the stem 13 and the like are inserted, and is attached to the bonnet flange 11e so as to protrude radially outward of the body 11. The stem 13 is made of stainless steel, is inserted into the through hole 12a, has a disk 14 connected to one end on the side of the flow path 11a, and has a screw 13a formed on the outer peripheral surface of the other end on the protruding end side. Is connected to the handle 15 via a yoke sleeve 15a.
[0006]
The disc 14 is made of stainless steel or cast steel and formed in a disk shape having a wedge-shaped cross section, and is connected so that the wedge faces the axial direction of the stem 13 and the board surface faces the direction orthogonal to the flow path 11a. The handle 15 is formed of mild steel in a circular shape, is screwed so that the center of rotation coincides with the axis of the stem 13, and is rotatably attached to the protruding end of the bonnet 12. The sheet 16 is formed in an annular shape so that when the disc 14 is positioned to completely close the flow path 11a, the sheet surfaces of the two sheets 16 are in close contact with the board surfaces on both sides of the disc 14, respectively. , Are formed integrally with the body 11 in the flow path 11a.
[0007]
According to such a configuration, by rotating the handle 15, the stem 13 can be moved in the axial direction, and the disc 14 can be moved in a direction perpendicular to the flow path 11 a to open and close the flow path 11 a. That is, by moving the disc 14 toward the flow path 11a, the wedge-shaped disc 14 is pushed between the two inclined sheets 16. Therefore, since the board surfaces on both sides of the disc 14 come into close contact with the sheet surfaces of the two sheets 16, the movement of the fluid in the flow path 11a can be stopped.
[0008]
Since the gate valve 10 has a configuration in which the flow path 11a is closed by the close contact between the board surfaces on both sides of the disc 14 and the seat surfaces of the two seats 16, the seat surface of the seat 16 attached to the body 11 is flat. It is necessary to process the degree with high precision. In this processing, first, a specific operation of a processing reference point is performed. That is, the processing reference point is specified by the work center position described in the drawing, in this example, the distance from the center position of the body 11 and the inclination angle of the sheet 16.
[0009]
Next, the center position of the body 11 is vertically projected on the table of the machining center, and the center position of the body 11 is made to coincide with the center position of the table, and the body 11 is positioned so as to be horizontal, that is, the side flange 11b. , 11c and the center of the inner diameter of the bonnet flange 11e coincide with the center of the centering gauge separately attached to the table. Then, the body 11 in this state is fixed to the table, and the sheet surface of the sheet 16 attached to the body 11 is processed based on the processing reference point.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The body 11 of the gate valve 10 described above is sand-cast, but since such castings are slightly different in shape, the work of positioning and fixing the body 11 to the table is performed by the body 11. Must be performed each time it is different, and it takes too many steps. In particular, the operation of matching the center of the inner diameter of the side flanges 11b and 11c and the center of the bonnet flange 11e with the center of the centering gauge separately attached to the table requires more time for adjustment as the diameter of the gate valve 10 increases. I was
[0011]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a processing method for efficiently processing a work placed and fixed on a table of a processing machine, and a processing control device for controlling the processing.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a processing method according to the present invention is a method for processing a work placed and fixed on a table of a processing machine, wherein a work center position is obtained based on a center position of at least three planes in the work. Calculating a shift amount between the work center position and the table center position, and setting the processing surface of the work to be orthogonal to the cutting tool bit, and then determining the shift amount with respect to the table center position and the work Based on a distance between a center position and a processing reference point of the work, a distance between the table center position and the processing reference point, and an angle formed between the table center position, the processing reference point, and the work center position, A distance between the table center position and the processing reference point of the work, an angle formed by the table center position, the processing reference point, and the work center position, and On the basis of the inclination angle of the processing surface, we obtain the coordinate values of the machining reference point with respect to the table central position, characterized by machining the workpiece based on the coordinate values.
[0014]
According to such an invention, the processing reference point of the work is corrected based on at least the amount of deviation between the work center position and the table center position. The processing of the processing portion can be performed with high accuracy even if the values do not match exactly. The specific correction of the processing reference point includes the distance between the workpiece center position and the processing reference point, the distance between the table center position and the processing reference point, and the distance between the table center position, the processing reference point, and the work center position. Since it can be performed by numerical calculation using the angle made, automatic work by a computer or the like becomes possible.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. Here, in the attached drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and duplicate description is omitted. The embodiment of the present invention is a particularly useful embodiment in which the present invention is implemented, and the present invention is not limited to the embodiment.
[0016]
FIG. 1 is a flowchart for explaining a machining method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a machining control device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a first flowchart for explaining an operation example when processing is performed by the processing control device of FIG. 2, and FIG. 4 is a second flowchart for explaining an operation example when processing the work of FIG. 5 by the processing control device of FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a specific example of a workpiece and a processing machine. FIG. 6 is a first flowchart for explaining specific processing when controlling the processing of the workpiece of FIG. 5 by the processing control device of FIG. FIGS. 7A and 7B are second views for explaining specific processing when controlling the processing of the work of FIG. 5 by the processing control device of FIG.
[0017]
In the processing method according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, first, a work is placed and fixed on a table of a processing machine, and coordinates of a center position of at least three planes of the work are calculated. Then, the coordinates of the center position of the workpiece are calculated based on the calculated coordinates of the center positions of the three planes (step S1). Next, an amount of deviation between the calculated coordinates of the center position of the work and the coordinates of the center position of the table, that is, the origin coordinates is obtained (step S2).
[0018]
Then, the coordinates of the processing reference point of the work, which is given in advance, are corrected based on the obtained shift amount (step S3), and the work is processed based on the corrected coordinates of the processing reference point. As described above, since the processing reference point of the work is corrected based on the deviation amount between the work center position and the table center position, the work center position and the table center position are accurately matched when performing the processing. Even without this, the processing of the processing part can be performed with high accuracy.
[0019]
Such a processing method can be applied to, for example, a processing control device of a machining center. That is, as shown in FIG. 2, a data input storage unit 21, a work center position calculation unit 22, a shift amount calculation unit 23, and a processing reference point correction unit 26 having a first calculation unit 24 and a second calculation unit 25 are provided. This can be realized by using the processing control device 20.
[0020]
The data input storage unit 21 is configured to input and store coordinate data DA of a center position of at least three planes of the work and coordinate data DB of a processing reference point of the work. The work center position calculating unit 22 obtains coordinate data DC of the center position of the work based on the coordinate data DA of the center position of the three planes read from the data input storage unit 21.
[0021]
The shift amount calculation unit 23 obtains a shift amount data DD between the coordinate data DC of the center position of the work sent from the work center position calculation unit 22 and the coordinate data of the center position of the table, that is, the origin coordinates. I have. The processing reference point correction unit 26 corrects the coordinate data DB of the processing reference point of the work read from the data input storage unit 21 based on the deviation amount data DD sent from the deviation amount calculation unit 23. .
[0022]
That is, the first calculation unit 24 of the processing reference point correction unit 26 calculates the coordinate data DC of the work center position sent from the work center position calculation unit 22 and the processing reference point of the work read from the data input storage unit 21. The distance between the origin coordinate and the coordinate data DB of the machining reference point of the workpiece is determined based on the distance data and the displacement data DD sent from the displacement calculator 23 based on the distance data and the coordinate data DB. The data DE and the angle data DF formed by the coordinate data DB of the origin coordinates, the work reference point of the work, and the coordinate data DC of the center position of the work are obtained.
[0023]
Then, the second arithmetic unit 25 calculates the distance data DE between the origin coordinates sent from the first arithmetic unit 24 and the coordinate data DB of the work reference point, and the origin coordinates and the coordinate data DB of the work reference point of the work. The coordinate data DG of the machining reference point of the new work is obtained based on the data DF of the angle between the coordinate data DC and the coordinate data DC of the center position of the work.
[0024]
In such a configuration, the operation will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 3 and 4 using specific examples of FIGS. Here, the workpiece and the processing machine shown in FIG. 5 are the body 11 of the gate valve 10 and the table 31 and the cutting tool 32 of the machining center shown in FIG. Is shown.
[0025]
First, as shown in FIG. 5, the body 11 is placed and fixed on the table 31 (step S11). Then, the inner diameter of the bonnet flange 11e is measured using, for example, a touch sensor (not shown) (step S12), and the coordinates a of the center of the inner diameter of the bonnet flange 11e are calculated from the measured inner diameter (step S13).
[0026]
Similarly, the inner diameter of the right side flange 11b is measured using a touch sensor or the like (step S14), and the coordinates b of the center of the inner diameter of the right side flange 11b are calculated from the measured inner diameter (step S15). The inner diameter of the side flange 11c is measured (step S16), and the coordinate c of the center of the inner diameter of the left side flange 11c is calculated from the measured inner diameter (step S17).
[0027]
Next, as shown in FIG. 5, temporary center coordinates d ′ of the body 11 are calculated using the calculated inner diameter center coordinates a, b, and c of each of the flanges 11e, 11b, 11c. That is, the intersection of the center axis of the body 11 passing through the center of the inner diameter of each of the side flanges 11b and 11c and the center axis of the bonnet 12 passing through the center of the inner diameter of the bonnet flange 11e is set as the temporary center coordinate d 'of the body 11 (step). S18). Then, the center coordinates d 'of the body 11 when the temporary center coordinates d' of the body 11 are vertically projected on the table 31 are obtained, and the center coordinates d of the body 11 and the center coordinates of the table 31, that is, the origin coordinates e are calculated. It is determined whether or not there is a deviation between the two (step S21).
[0028]
If there is no deviation between the center coordinate d of the body 11 and the origin coordinate e, the cutting tool 32 is set to be in a state orthogonal to the sheet surface of the sheet 16 which is the processing surface. That is, the table 31 may be changed from the state shown in FIG. 6A to the state shown in FIG. 6B in which the table 31 is rotated by the inclination angle α of the sheet surface of the sheet 16, and the corrected processing reference point f at that time is changed. Are calculated using the distance A between the center coordinate d (origin coordinate e) of the body 11 and the processing reference point f and the inclination angle α of the sheet surface of the sheet 16 in the following formulas (1) and (1). 2) (steps S31, S32, S37).
fx = Asinα (1)
fy = Acos α (2)
[0029]
On the other hand, even when there is a deviation between the center coordinate d of the body 11 and the origin coordinate e, the cutting tool 32 is set to be in a state orthogonal to the sheet surface of the sheet 16 which is a processing surface. That is, the table 31 is changed from the state shown in FIG. 7A to the state shown in FIG. Then, based on the X component D and Y component E of the shift amount shown in FIG. 7A and the distance A between the center coordinate d of the body 11 and the processing reference point f, the origin coordinate e shown in FIG. The distance F between the reference point f and the angle β between the origin coordinate e, the machining reference point f, and the center coordinate d of the body 11 are calculated using the following equations (3) and (4) (steps S33 to S36). .
F = √ (D ² + (E + A) ² ) (3)
β = tan ⁻¹ (D / (E + A)) (4)
[0030]
Then, as shown in FIG. 7 (C), the corrected X coordinate fx and Y coordinate fy of the processing reference point f at that time are the distance F between the origin coordinate e and the processing reference point f, and the origin coordinate e and the processing coordinate. The angle β formed between the reference point f and the center coordinate d of the body 11 and the inclination angle α of the sheet surface of the sheet 16 are represented by the following equations (5) and (6) (step S37).
fx = Fsin (β−α) (5)
fy = Fcos (β−α) (6)
[0031]
By performing the processing control using the coordinate value of the processing reference point f corrected in this way as a reference, that is, the processing origin, the flatness of the sheet surface of the sheet 16 and the processing of the sheet peripheral portion can be performed with high accuracy. .
Therefore, according to the processing method of the present invention or the processing using the processing control device of the present invention, not only the processing of the seat 16 but also other parts can be processed with high accuracy, so that the valve seat sealing property is improved. And a valve with improved performance such as smoothness of valve opening and closing.
[0032]
In the above-described embodiment, the processing of the inclined seat surface in the structure in which the gate valve, particularly the circular bonnet flange 11e is provided, and the seat 16 is formed integrally with the body 11, has been described. However, the present invention is not limited to this. However, the present invention is also applicable to processing of a body having an oval (oval) bonnet flange 11e or a body 11 having a structure in which a separate sheet 16 is fitted or screwed. The present invention is applicable to processing of any kind of workpiece such as a seed.
[0033]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, the following effects can be obtained.
Since the work reference point of the work is corrected based on at least the amount of deviation between the work center position and the table center position, the work center position and the table center position do not need to be exactly matched when performing machining. In addition, the processing of the processing portion can be performed with high accuracy, and the number of processing steps can be significantly reduced.
Further, the specific correction of the processing reference point is performed by adjusting the distance between the workpiece center position and the processing reference point, the distance between the table center position and the processing reference point, and the table center position, the processing reference point, and the work center position. Since the calculation can be performed by numerical calculation using the angle, automatic work by a computer or the like becomes possible, and the processing efficiency can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a processing method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a processing control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a first flowchart for explaining an operation example when processing the work in FIG. 5 by the processing control device in FIG. 2;
4 is a second flowchart for explaining an operation example when processing the work in FIG. 5 by the processing control device in FIG. 2;
FIG. 5 is a perspective view showing a specific example of a workpiece and a processing machine.
6 is a first diagram for describing specific processing when controlling the processing of the work in FIG. 5 by the processing control device in FIG. 2;
FIG. 7 is a second diagram for describing specific processing when controlling the processing of the work in FIG. 5 by the processing control device in FIG. 2;
FIG. 8 is a partial cross-sectional side view showing an example of a gate valve.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Gate valve 11 Body 11a Flow paths 11b and 11c Side flange 11e Bonnet flange 12 Bonnet 13 Stem 14 Disk 15 Handle 16 Seat 20 Processing control device 21 Data input storage unit 22 Work center position calculation unit 23 Deviation amount calculation unit 24 First calculation Unit 25 second calculation unit 26 processing reference point correction unit 31 table 32 bytes

Claims (2)

加工機のテーブル上に載置固定されたワークを加工する方法において、
前記ワークにおける少なくとも３平面の中心位置に基づいてワーク中心位置を求め、
前記ワーク中心位置とテーブル中心位置とのズレ量を求め、
前記ワークの加工面が前記加工機のバイトに対して直交する状態とした上で、前記テーブル中心位置に対する前記ズレ量、および前記ワーク中心位置と前記ワークの加工基準点との距離に基づいて、前記テーブル中心位置と前記加工基準点との距離、前記テーブル中心位置と前記加工基準点と前記ワーク中心位置とのなす角を求め、
前記テーブル中心位置と前記ワークの加工基準点との距離、前記テーブル中心位置と前記加工基準点と前記ワーク中心位置とのなす角、および前記加工面の傾斜角に基づいて、前記テーブル中心位置に対する前記加工基準点の座標値を求め、
当該座標値に基づいて前記ワークを加工することを特徴とする加工方法。In a method of processing a work placed and fixed on a table of a processing machine,
Determining a work center position based on the center position of at least three planes in the work;
Find the deviation between the work center position and the table center position,
After the processing surface of the work is orthogonal to the cutting tool bit, based on the shift amount with respect to the table center position, and the distance between the work center position and the processing reference point of the work, The distance between the table center position and the processing reference point, the angle between the table center position, the processing reference point, and the work center position is determined,
A distance between the table center position and the processing reference point of the work, an angle between the table center position, the processing reference point, and the work center position, and an inclination angle of the processing surface, based on the table center position. Find the coordinate value of the machining reference point,
A machining method for machining the work based on the coordinate values. 加工機のテーブル上に載置固定されたワークの加工を制御する装置において、
前記ワークにおける少なくとも３平面の中心位置、および前記ワークの加工基準点の各データを入力して記憶するデータ入力記憶部と、
前記３平面の中心位置の各データに基づいてワーク中心位置のデータを求めるワーク中心位置演算部と、
前記ワーク中心位置とテーブル中心位置とのズレ量のデータを求めるズレ量演算部と、
前記テーブル中心位置に対する前記ズレ量、および前記ワーク中心位置と前記加工基準点との距離の各データに基づいて、前記テーブル中心位置と前記加工基準点との距離のデータ、および前記テーブル中心位置と前記加工基準点と前記ワーク中心位置とのなす角度のデータを求める第１演算部と、前記テーブル中心位置と前記加工基準点との距離、および前記テーブル中心位置と前記加工基準点と前記ワーク中心位置とのなす角度の各データに基づいて、前記テーブル中心位置に対する前記加工基準点の座標値を求める第２演算部とを有する加工基準点補正部とを備え、
前記座標値に基づいて前記ワークの加工を制御することを特徴とする加工制御装置。In a device for controlling the processing of a work placed and fixed on a table of a processing machine,
A data input storage unit for inputting and storing each data of a center position of at least three planes in the work and a processing reference point of the work;
A work center position calculation unit for obtaining data of the work center position based on each data of the center position of the three planes;
A shift amount calculating unit for calculating data of a shift amount between the work center position and the table center position,
The displacement amount with respect to the table center position, and data of the distance between the table center position and the processing reference point, and the table center position based on each data of the distance between the work center position and the processing reference point. A first calculation unit for obtaining data of an angle between the processing reference point and the work center position; a distance between the table center position and the processing reference point; and a table center position, the processing reference point, and the work center. A processing reference point correction unit having a second calculation unit that obtains a coordinate value of the processing reference point with respect to the table center position based on each data of an angle with the position,
A machining control device for controlling machining of the work based on the coordinate values.

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