JP4599942B2 - 旋盤およびその刃先位置補正方法 - Google Patents
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Description
この他に、交換後の工具位置の補正に際して、熱変位補正を考慮したものも提案されている(例えば特許文献2)。
特許文献1に開示のものは、タレットにツールセンサーを取付けるが、ツールセンサーを2つのタレットに交換して取付けようとするものであるため、ツールセンサーの取付誤差が生じ、精度の良い測定が難しい。また、工具交換を行った場合の新旧の工具を考慮した補正については開示されていない。
特許文献2に開示のものは、熱変位を考慮したものではあるが、複雑な制御が必要である。また、ツールセンサーの設置箇所上の問題がある。
この発明のさらに他の目的は、熱変位を考慮した精度の良い刃先測定が行えて、工具の寸法ばらつきや取付精度に対応した補正が精度良く行え、工具交換後の始品の良品化が図れる旋盤の刃先位置補正方法を提供することである。
なお、基準工具(20)は、加工には使用しない工具であり、したがって加工が不能な測定専用部品であっても良い。請求項3では、この測定専用部品を「基準体」と称している。
すなわち、旋盤の加工前に、タレット(2A,2B)を移動させて前記基準工具(20)の位置を測定する加工前基準工具測定過程(S1)と、
初回ワークを前記基準工具(20)側のタレット(2B)に保持された工具(9)で旋削する初回ワーク旋削過程(S2)と、
その旋削された初回ワークを測定具で測定する初回ワーク測定過程(S3)と、
この初回ワークの測定値が許容寸法内にあることを確認する確認過程(S4)と、
旋削に使用した工具(9)の刃先位置を前記ツールセンサー(11)で測定する初回工具測定過程(S5)と、
前記旋削に使用した工具(9)を、繰り返し加工後にタレット(2B)に対して新たな工具(9)に交換する工具交換過程(S7)と、
前記基準工具(20)を前記ツールセンサー(11)で測定する交換後基準工具測定過程(S8)と、
前記加工前基準工具測定過程(S1)の測定値と前記交換後基準工具測定過程(S8)の測定値との差の1/2をツールセンサー(11)側のタレット(2A)の移動軸の補正量(Δs)として設定する熱変位補正量設定過程(S9)と、
この補正量(Δs)でツールセンサー側タレット(2A)の移動量を補正して交換後の工具(9)の刃先位置を前記ツールセンサー(11)で測定する交換後工具測定過程(S11)と、
前記初回工具測定過程(S5)の測定値と前記交換後工具測定過程(S10)の測定値との差を計算してその計算値を元に工具補正量(Δx)を演算する工具補正量演算過程(S11)と、
この演算された工具補正量(Δx)でこの交換後工具側のタレット(2B)の移動量を補正する工具補正過程(S12)とを含む。
この発明の旋盤の刃先位置補正方法は、加工前基準工具測定過程の測定値と交換後基準工具測定過程の測定値との差の1/2をツールセンサー側のタレットの移動軸の補正量として設定し、この補正量でツールセンサー側タレットの移動量を補正して交換後の工具の刃先位置を前記ツールセンサーで測定するようにしため、旋盤の運転により温度が上昇したときに工具交換を行っても、熱変位がキャンセルされた状態で測定でき、交換後の工具の旧工具に対する寸法ばらつきや、取付位置のばらつき等が精度良く補正できる。したがって、工具交換後の初品の良品化を図ることができる。
なお、もう片方のタレット2Bにおいても、上記と同様にツールセンサー11′の接触検出器部11a′が設けられるが、説明の簡明のために、片方のタレット2A側のツールセンサー11、これを用いる補正についてのみ説明する。
工具補正手段18は、前記工具交換後の工具9を用いるタレット2Bの移動量を、工具補正量演算手段17で演算された補正量Δxにより補正する手段である。すなわち、加工プログラム13BのX軸方向の移動命令における移動量を、演算制御部14Bでの実行時に上記補正量Δxで補正する。
また、上記実施形態は、図の左側のタレット2Aにツールセンサー11を設けた場合につき説明したが、右側のタレット2Bにもツールセンサー11′を設け、上記と同様にして左側のタレット2Aの工具交換時の工具補正を行うようにしても良い。すなわち、両側のタレット2A,2Bの工具交換時の工具補正を行うようにしてもよい。
この実施形態の旋盤は、上記基本構成において、タレット2Bの一つの工具ステーションMに基準工具20を取付けると共に、旋盤制御装置12に、次の加工前基準工具測定制御手段21、初回加工工具測定制御手段22、交換後基準工具測定制御手段23、交換後工具測定制御手段24、工具補正量演算手段25、熱変位補正手段26、および工具補正手段27を設けたものである。
初回加工工具測定制御手段22は、運転開始後の初回品の加工後に、その加工に用いた工具9の刃先位置を前記と同様に測定し、その測定結果を記憶する手段である。
工具補正手段27は、工具交換後の工具9を用いて加工するときのタレット2Bの移動量を、前記工具補正量演算手段25で演算された工具補正量Δxにより補正する手段である。
この刃先位置補正方法は、図2の旋盤制御装置12の構成に限ることなく適用できる方法であるが、ここでは、図2の構成の明確のために、図2の各機能達成手段(21〜27等)の動作を併記する。
一日の始め等の旋盤の冷却状態からの運転開始時に、タレット2A,2Bを移動させ、基準工具20の位置をツールセンサー11で測定する(加工前基準工具測定過程(S1)。この測定は、図2の加工前基準工具測定手段21の制御によって行われる。
初回ワーク(図示せず)を、基準工具20側のタレット2Bに保持された工具9で旋削する(初回ワーク旋削過程(S2))。
その旋削された初回ワークを、マイクロメータやノギス等の測定具(図示せず)で測定し(初回ワーク測定過程(S3))、この初回ワークの測定値が許容寸法内にあることを確認する(確認過程(S4))。初回ワークの測定値が許容寸法内になければ、以下の処理は行わず、何らかの調整等を行って再度確認過程(S4)までの各処理を行う。
このような各測定を行った後、その交換後の工具9による加工を行う(繰り返し加工過程(S6)。
この旋削に使用した工具9は、繰り返し加工により寿命になると、タレット2Bに対して新たな工具9に交換する(工具交換過程(S7))。
前記加工前基準工具測定過程の測定値と前記交換後基準工具測定過程の測定値との差の1/2をツールセンサー側のタレットの移動軸の補正量として設定する(熱変位補正量設定過程(S9))。すなわち、この工具交換を行う頃は、連続加工によって旋盤の温度が上昇し、熱変位が生じている。この熱変位量は、最初の冷却時における基準工具20の測定値との差となって現れる。測定値の差を1/2とするのは、ツールセンサー11側と基準工具20側との両方のタレット2A,2Bで熱変位が生じており、その和が上記測定値の差として現れるからである。
る。
2A,2B…タレット
5…タレットキャリッジ
8a…位置検出器
9…工具
11…ツールセンサー
11a…接触検出器部
11b…測定値取込部
16…測定制御手段
17…工具補正量演算手段
18…工具補正手段
18…工具補正手段
21…冷却時基準工具測定制御手段
22…初回加工工具測定制御手段
23…交換後基準工具測定制御手段
24…交換後工具測定制御手段
25…工具補正量演算手段
26…熱変位補正手段
27…工具補正手段
Δs…熱変位補正量
Δx…工具補正量
Claims (3)
- 2つのタレットを主軸の両側に備える旋盤において、ツールセンサーをタレットに取付け、旋盤の加工前に上記2つのタレットの両方またはいずれか片方を移動させて、前記ツールセンサーの取付けられたタレットとは反対側のタレットに保持された基準工具の位置を測定させ測定結果を記憶する加工前基準工具測定制御手段と、初回品の加工後にその加工に用いた工具の刃先位置を前記と同様に測定しその測定結果を記憶する初回加工工具測定制御手段と、タレットの工具の交換後に前記と同様に基準工具の位置を測定させその測定結果を記憶する交換後基準工具測定制御手段と、前記加工前基準工具測定制御手段による測定結果と交換後基準工具測定制御手段の測定結果との差の1/2を熱変位補正量として、前記ツールセンサーの取付けられたタレットを移動させ、交換後の工具の刃先位置を測定する交換後工具測定制御手段と、この交換後工具測定制御手段で測定した値と前記初回品測定制御手段で測定した値の差から補正量を演算する工具補正量演算手段と、前記工具交換後の工具を用いて加工するときのタレットの移動量を、前記工具補正量演算手段で演算された補正量により補正する工具補正手段とを備えた旋盤。
- 2つのタレットを主軸の両側に備える旋盤における工具の刃先位置の移動量を補正する方法であって、一方のタレットにツールセンサーを取付け、他方のタレットに基準工具を取付けておき、
旋盤の加工前に、タレットを移動させて前記基準工具の位置を測定する加工前基準工具測定過程と、
初回ワークを前記基準工具側のタレットに保持された工具で旋削する初回ワーク旋削過程と、
その旋削された初回ワークを測定具で測定する初回ワーク測定過程と、
この初回ワークの測定値が許容寸法内にあることを確認する確認過程と、
旋削に使用した工具の刃先位置を前記ツールセンサーで測定する初回工具測定過程と、
前記旋削に使用した工具を、繰り返し加工後にタレットに対して新たな工具に交換する工具交換過程と、
前記基準工具を前記ツールセンサーで測定する交換後基準工具測定過程と、
前記加工前基準工具測定過程の測定値と前記交換後基準工具測定過程の測定値との差の1/2をツールセンサー側のタレットの移動軸の補正量として設定する熱変位補正量設定過程と、
この補正量でツールセンサー側タレットの移動量を補正して交換後の工具の刃先位置を前記ツールセンサーで測定する交換後工具測定過程と、
前記初回工具測定過程の測定値と前記交換後工具測定過程の測定値との差を計算してその計算値を元に工具補正量を演算する工具補正量演算過程と、
この演算された工具補正量でこの交換後工具側のタレットの移動量を補正する工具補正過程とを含む、
旋盤の刃先位置補正方法。 - 2つのタレットを主軸の両側に備える旋盤において、ツールセンサーをタレットに取付け、旋盤の加工前に上記2つのタレットの両方またはいずれか片方を移動させて、前記ツールセンサーの取付けられたタレットとは反対側のタレットに保持された測定専用部品である基準体の位置を測定させ測定結果を記憶する加工前の基準体の測定制御手段と、初回品の加工後にその加工に用いた工具の刃先位置を前記と同様に測定しその測定結果を記憶する初回加工工具測定制御手段と、タレットの工具の交換後に前記と同様に基準体の位置を測定させその測定結果を記憶する交換後の基準体の測定制御手段と、前記加工前の基準体の測定制御手段による測定結果と交換後の基準体の測定制御手段の測定結果との差の1/2を熱変位補正量として、前記ツールセンサーの取付けられたタレットを移動させ、交換後の工具の刃先位置を測定する交換後工具測定制御手段と、この交換後工具測定制御手段で測定した値と前記初回品測定制御手段で測定した値の差から補正量を演算する工具補正量演算手段と、前記工具交換後の工具を用いて加工するときのタレットの移動量を、前記工具補正量演算手段で演算された補正量により補正する工具補正手段とを備えた旋盤。
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