JPH0796445A - Machine tool - Google Patents
Machine toolInfo
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- JPH0796445A JPH0796445A JP24283293A JP24283293A JPH0796445A JP H0796445 A JPH0796445 A JP H0796445A JP 24283293 A JP24283293 A JP 24283293A JP 24283293 A JP24283293 A JP 24283293A JP H0796445 A JPH0796445 A JP H0796445A
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- spindle
- workpiece
- tool
- machining
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、自動交換可能な工具
と、自動交換不能な工具とを、複数の加工用の主軸にそ
れぞれ取り付け、多軸制御によって工作物を加工する、
スクロール加工機などの工作機械に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mounts a tool that can be automatically replaced and a tool that cannot be automatically replaced on a plurality of machining spindles, respectively, and machines a workpiece by multi-axis control.
The present invention relates to a machine tool such as a scroll processing machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、マシニングセンタなどの自動工
具交換装置を有する工作機械では、工作物（ワーク）の
取付け誤差や、機械の熱膨張などの熱変位によって、工
作物とこれを加工するための主軸との相対位置にずれが
生じた場合、前記主軸に着脱可能にタッチセンサを取付
け、このセンサを用いて工作物の位置を測定し、ずれ量
分だけ工作物に対する主軸の位置を補正してから加工プ
ログラムに従って加工を行うことで、高精度の加工を可
能にしている。2. Description of the Related Art Generally, in a machine tool having an automatic tool changer such as a machining center, a work piece and a spindle for machining the work piece due to a mounting error of the work piece or thermal displacement such as thermal expansion of the machine. If there is a deviation in the relative position with respect to the spindle, a touch sensor is detachably attached to the spindle, the position of the workpiece is measured using this sensor, and the position of the spindle relative to the workpiece is corrected by the amount of deviation. High-precision machining is possible by performing machining according to the machining program.
【０００３】また、スクロール加工機などの工作機械で
は、基準孔加工用主軸など、比較的低速で回転する大径
の一方の主軸と、スクロール部の側面を砥石によって加
工する研削加工用主軸など高速で回転する小径の他方の
主軸とを有し、これらの加工用主軸と工作物とを前後
（Ｘ軸）、上下（Ｙ軸）、左右（Ｚ軸）方向に相対移動
させると共に軸回り（Ｃ軸）回転させる多軸制御によっ
て、ドリルと砥石とによる加工を行っている。In a machine tool such as a scroll machining machine, one spindle having a large diameter, which rotates at a relatively low speed, such as a spindle for machining a reference hole, and a spindle for grinding, which grinds the side surface of the scroll portion with a grindstone, are high speed. And the other spindle having a small diameter that rotates at the center of the axis, and these spindles for machining and the workpiece are relatively moved in the front-back (X-axis), up-down (Y-axis), left-right (Z-axis) directions and around the axis (C By using multi-axis control to rotate, the drill and grindstone are used for processing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前述のように低速回転
で大径の加工用主軸と高速回転で小径の加工用主軸とを
用いるのは、回転数に応じた適正なプリロードを与える
ためであるが、この工作機械では、基準孔加工用主軸な
どの大径の主軸は自動工具交換装置によるドリルなどの
工具の自動交換が可能であっても、研削加工用主軸など
高速回転で小径の加工用主軸は砥石などの自動交換が不
可能である。このため、低速回転で大径の主軸を用いて
加工した後、高速回転で小径の主軸を用いて加工する場
合に、自動工具交換装置によって小径の主軸に着脱可能
にタッチセンサを取付けて、工作物に対する小径の主軸
のずれ量を測定できない、すなわち自動交換不能な研削
加工用などの主軸の工作物に対する位置補正ができない
ため、加工精度がよくないという問題点があった。As described above, the reason why the large-diameter machining spindle at low speed rotation and the small-diameter machining spindle at high speed rotation are used is to provide an appropriate preload according to the number of revolutions. However, with this machine tool, even if a large-diameter spindle such as a reference hole machining spindle can be automatically replaced with a drill or other tool using an automatic tool changer, it can be used for small-diameter machining with high-speed rotation such as a grinding spindle. The spindle cannot be automatically replaced with a grindstone. For this reason, when machining with a large diameter spindle at low speed rotation and then with a small diameter spindle at high speed rotation, the touch sensor is detachably attached to the small diameter spindle by the automatic tool changer, There is a problem that the accuracy of machining is not good because the amount of displacement of the small-diameter spindle with respect to the object cannot be measured, that is, the position of the spindle cannot be corrected with respect to the workpiece such as for grinding that cannot be automatically replaced.
【０００５】この発明は、前述した問題点を解決して、
工作物に対する工具の自動交換可能な主軸のずれ量を測
定し、工具の自動交換可能な主軸に対する工具の自動交
換不能な主軸のずれ量を測定して、前記２つのずれ量分
だけ工具の自動交換不能な主軸の位置を補正し、これに
よって工作物の加工精度を向上させ得る工作機械を提供
することを目的としている。The present invention solves the above-mentioned problems,
The amount of deviation of the tool that can be automatically replaced with respect to the workpiece is measured, and the amount of deviation of the tool that cannot be automatically replaced with the tool with which the tool can be automatically replaced is measured. It is an object of the present invention to provide a machine tool that can correct the position of a non-replaceable spindle and thereby improve the machining accuracy of a workpiece.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、自動交換可
能な工具と自動交換不能な工具とを、加工用の一方の主
軸と他方の主軸とにそれぞれ着脱可能に装着し、多軸制
御によって工作物取付台に取付けた工作物を加工する工
作機械において、前記工作物取付台に、一方の主軸に装
着した自動交換可能な工具に対する他方の主軸に装着し
た自動交換不能な工具のずれ量を測定するタッチプロー
ブを設け、一方の主軸に対する工作物のずれ量を測定す
るタッチセンサを一方の主軸に自動交換可能に取付け、
前記２つのずれ量分だけ他方の主軸に対する工作物の位
置を補正する補正手段を具備させたものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a tool capable of automatic exchange and a tool not capable of automatic exchange are detachably mounted on one spindle for machining and the other spindle, respectively, by multi-axis control. In a machine tool for machining a workpiece mounted on a workpiece mount, the workpiece mount is provided with a deviation amount of an automatically replaceable tool mounted on one spindle from an automatically replaceable tool mounted on the other spindle. A touch probe for measurement is provided, and a touch sensor for measuring the amount of displacement of the workpiece with respect to one spindle is attached to one spindle so that it can be replaced automatically.
The correction means is provided to correct the position of the workpiece with respect to the other spindle by the amount of the two deviations.
【０００７】[0007]
【作用】この発明の工作機械は、加工用の一方の主軸に
タッチセンサを装着して工作物に対する一方の主軸のず
れ量を測定し、工作物に対する一方の主軸の位置補正を
行う。続いて、自動交換により、加工用の一方の主軸に
装着した自動交換可能なドリルなどの工具によって工作
物に基準孔などを加工した後、自動交換可能な前記工具
に対する、加工用の他方の主軸に装着した自動交換不能
な砥石などの工具の相対ずれ量を、工作物取付台に設け
たタッチプローブによって測定し、このずれ量分だけ工
作物に対する他方の主軸の位置を補正する。この結果、
前記２つのずれ量分だけ工作物に対する他方の主軸の位
置が補正されたことになり、他方の主軸に装着した自動
交換不能な工具によって、工作物の他の箇所に、機械の
熱変位や工作物の取付誤差があっても、工作物の基準孔
や基準面に対してのずれ量の小さい加工ができる。According to the machine tool of the present invention, a touch sensor is attached to one of the machining spindles to measure the amount of deviation of the one spindle with respect to the workpiece, and the position of the one spindle with respect to the workpiece is corrected. Then, by automatic exchange, after machining a reference hole etc. on the workpiece with a tool such as a drill that is attached to one of the main spindles for machining, the other spindle for machining with respect to the tool that can be automatically exchanged. The relative displacement amount of a tool such as a grindstone which cannot be automatically replaced is measured by a touch probe provided on the workpiece mount, and the position of the other spindle with respect to the workpiece is corrected by this displacement amount. As a result,
This means that the position of the other spindle with respect to the workpiece has been corrected by the amount of the two deviations, and the tool that cannot be automatically exchanged mounted on the other spindle causes thermal displacement of the machine or machining of the machine to other places on the workpiece. Even if there is an error in mounting the object, it is possible to perform machining with a small amount of deviation from the reference hole or reference surface of the workpiece.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、この発明をスクロール加工機に適用し
た一実施例につき図を参照して説明する。図１，図２お
よび図３において、１はベースであり、ベース１上に固
定したベッド２にはエンコーダ３ａを有した前後送り用
サーボモータ３によって前後（Ｘ軸）方向に往復移動す
るコラム４が設けられ、コラム４にはエンコーダ５ａを
有した上下送り用サーボモータ５によって上下（Ｙ軸）
方向に往復移動する工作物取付台６が設けられている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a scroll processing machine will be described below with reference to the drawings. In FIGS. 1, 2 and 3, 1 is a base, and a bed 4 fixed on the base 1 is reciprocally moved in the front-rear (X-axis) direction by a front-rear feed servomotor 3 having an encoder 3a. Is provided, and the column 4 is moved up and down (Y axis) by the vertical feed servomotor 5 having an encoder 5a.
A work mount 6 is provided that reciprocates in the direction.
【０００９】工作物取付台６には図示しない工作物回転
用電動機によって軸回り（Ｃ軸）回転する工作物側主軸
７が回転可能に支持され、この主軸７の先端部には工作
物８を着脱可能に保持するチャック９が固定されてい
る。A work-side spindle 7 which rotates around an axis (C axis) is rotatably supported by a work-rotating electric motor (not shown) on the work-mounting base 6, and a work-piece 8 is attached to the tip of the work-shaft 7. A chuck 9 that is detachably held is fixed.
【００１０】コラム４の前方にはエンコーダ１０ａを有
した左右送り用サーボモータ１０によって左右（Ｚ軸）
方向に往復移動するスライドテーブル１１がベース１上
に固定した案内台２４に設けられ、前記テーブル１１に
は、工具側主軸台１２が固定されている。Left and right (Z axis) is provided in front of the column 4 by a left and right feed servomotor 10 having an encoder 10a.
A slide table 11 which reciprocates in a direction is provided on a guide base 24 fixed on the base 1, and a tool-side headstock 12 is fixed on the table 11.
【００１１】工具側主軸台１２には左右方向に適宜の間
隔を設けて小径の研削加工用主軸１３と大径の基準孔加
工用主軸１４および端面加工用主軸１５がそれぞれ水平
な軸回り（Ｃ軸）回転可能に支持されている。On the tool-side headstock 12, a small-diameter grinding spindle 13, a large-diameter reference-hole machining spindle 14, and an end-face machining spindle 15 are respectively arranged around horizontal axes (C It is rotatably supported.
【００１２】前記研削加工用主軸１３は、ドローバーな
どによって砥石１６が着脱可能に装着されて、工具側主
軸台１２に設けた工具駆動用電動機（図示省略）によっ
て高速回転するように構成されている。また、基準孔加
工用主軸１４および切削加工用主軸１５は、ドリル１７
およびエンドミル１８が着脱可能に装着されて、工具側
主軸台１２に設けた工具駆動用電動機（図示省略）によ
って低速回転するように構成されている。A grindstone 16 is detachably attached to the main spindle 13 for grinding by a draw bar or the like, and is rotated at a high speed by a tool driving electric motor (not shown) provided on the tool-side headstock 12. . Further, the reference hole machining spindle 14 and the cutting machining spindle 15 are provided with a drill 17
The end mill 18 is detachably mounted, and is rotated at a low speed by a tool driving electric motor (not shown) provided on the tool-side headstock 12.
【００１３】前記ドリル１７およびエンドミル１８は、
従来公知の工具交換装置１９に設けた工具マガジン２０
と基準孔加工用主軸１３および端面加工用主軸１４との
間で、工具交換アーム２１によって工具交換されるよう
にしてある。The drill 17 and the end mill 18 are
A tool magazine 20 provided in a conventionally known tool changing device 19
The tool is exchanged by the tool exchanging arm 21 between the reference hole machining main spindle 13 and the end face machining main spindle 14.
【００１４】また、図４，図５に示すタッチセンサ２５
は、工具マガジン２０と基準孔加工用主軸１４および端
面加工用主軸１５との間で、工具交換アーム２１によっ
て着脱かつ交換可能にされている。さらに、前記工作物
取付台６の一側面には、前方に延びるブラケット２２が
固定され、ブラケット２２の前端には前方に延びるタッ
チプローブ２３が固定されている。The touch sensor 25 shown in FIGS.
Is detachable and replaceable by a tool exchanging arm 21 between the tool magazine 20 and the reference hole machining spindle 14 and the end face machining spindle 15. Further, a bracket 22 extending forward is fixed to one side surface of the work mount 6, and a touch probe 23 extending forward is fixed to a front end of the bracket 22.
【００１５】図１において、２７は中央処理装置であ
り、中央処理装置２７は、各駆動回路２８，２９，３０
を介して各サーボモータ３，５，１０に接続され、各エ
ンコーダ３ａ，５ａ，１０ａが中央処理装置２７に接続
されている。また、中央処理装置２７には、タッチセン
サ２５（図４参照）、タッチプローブ２３が接続され、
メモリ３１も接続されている。メモリ３１には、メイン
プログラム，基準面測定プログラム，基準孔加工プログ
ラム，主軸測定プログラム，スクロール部研削プログラ
ムが格納されている。In FIG. 1, reference numeral 27 is a central processing unit, and the central processing unit 27 includes drive circuits 28, 29, 30.
The servomotors 3, 5 and 10 are connected to the central processing unit 27 through the encoders 3a, 5a and 10a. Further, a touch sensor 25 (see FIG. 4) and a touch probe 23 are connected to the central processing unit 27,
The memory 31 is also connected. The memory 31 stores a main program, a reference surface measurement program, a reference hole machining program, a spindle measurement program, and a scroll part grinding program.
【００１６】この実施例による工作機械は、メモリ３１
のメインプログラムに基づいて作動される。この作動に
つき、図８の作動説明図を参照して、カークーラーの圧
縮機を構成するスクロール板からなる工作物８の加工に
ついて説明する。The machine tool according to this embodiment has a memory 31.
It is operated based on the main program of. With respect to this operation, processing of the workpiece 8 composed of a scroll plate which constitutes the compressor of the car cooler will be described with reference to the operation explanatory view of FIG.
【００１７】まず、工作物側主軸７が停止した状態で、
この主軸７の先端部に設けられたチャック９に、チャッ
ク爪９ａによって工作物８の円板状部８ａ外周面を着脱
可能に保持することで、工作物８を装着する。メインプ
ログラムを走らせると、まずパートプログラムである基
準面測定プログラムに基づいて、基準孔加工用主軸１４
に、工具交換装置１９の工具マガジン２０から工具交換
アーム２１の作動によりドリル１７と交換してタッチセ
ンサ２５の基端部を保持させることで、タッチセンサ２
５を装着する。First, with the work-side spindle 7 stopped,
The workpiece 8 is mounted on the chuck 9 provided at the tip of the main shaft 7 by detachably holding the outer peripheral surface of the disk-shaped portion 8a of the workpiece 8 by the chuck claws 9a. When the main program is run, first, based on the reference surface measurement program which is a part program, the reference hole machining spindle 14
By exchanging the drill 17 from the tool magazine 20 of the tool changing device 19 with the operation of the tool changing arm 21 and holding the base end of the touch sensor 25,
Put on 5.
【００１８】次に、前後送り用サーボモータ３、上下送
り用サーボモータ５を駆動させて工作物８を前後および
上下方向に移動させると共に、左右送り用サーボモータ
１０を駆動させてタッチセンサ２５を左右方向に移動さ
せることで、図４，図５に示すように、タッチセンサ２
５の先端部を工作物８に設けた円板状部８ａ外周面の基
準面８ｂの上，下２箇所および左，右２箇所、円板状部
８ａ正面の１箇所にそれぞれ当接させ、タッチセンサ２
５から接触信号が出たときのエンコーダ３ａ，５ａ，１
０ａの信号に基づいて、基準面８ｂの上下および左右，
前後位置を測定する。Next, the front / rear feed servo motor 3 and the up / down feed servo motor 5 are driven to move the workpiece 8 in the front / rear and up / down directions, and the left / right feed servo motor 10 is driven to move the touch sensor 25. By moving the touch sensor 2 in the left-right direction, as shown in FIGS.
The tip end of 5 is brought into contact with each of the upper and lower two positions of the disk-shaped portion 8a provided on the work 8 and the reference surface 8b of the outer peripheral surface thereof, two left and right positions, and one position in front of the disk-shaped portion 8a. Touch sensor 2
Encoders 3a, 5a, 1 when a contact signal is output from 5
Based on the signal 0a, the vertical and horizontal directions of the reference plane 8b,
Measure the front-back position.
【００１９】測定した上下および左右，前後位置から工
作物８の中心座標（＝Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を演算し、こ
の工作物８の中心座標をメモリ３１に記憶する。その
後、工具交換装置１９の工具交換アーム２１を作動さ
せ、工具マガジン２０にタッチセンサ２５を保持させる
と共に、工具マガジン２０からドリル１７を取外して基
準孔加工用主軸１４に装着する。The central coordinates (= X1, Y1, Z1) of the workpiece 8 are calculated from the measured vertical, horizontal, and longitudinal positions, and the central coordinates of the workpiece 8 are stored in the memory 31. After that, the tool exchanging arm 21 of the tool exchanging device 19 is operated to hold the touch sensor 25 in the tool magazine 20, and the drill 17 is removed from the tool magazine 20 and mounted on the reference hole machining spindle 14.
【００２０】続いて、図５に示すように、工作物８の中
心座標から高さＦ、右方にＧだけ離れた位置に基準孔加
工用主軸１４を合わせる。これによって、工作物８の取
付け誤差の有無にかかわらず、基準孔加工用主軸１４を
工作物８の中心から高さＦ、右方にＧだけ離れた加工位
置に位置決めできる。これによって、工作物８に対する
基準孔加工用主軸１４のずれが補正される。Subsequently, as shown in FIG. 5, the reference hole machining spindle 14 is aligned at a position separated from the center coordinates of the workpiece 8 by a height F and a rightward distance G. Thus, the reference hole machining spindle 14 can be positioned at a machining position separated from the center of the workpiece 8 by a height F and a rightward distance G regardless of whether or not there is an attachment error of the workpiece 8. As a result, the displacement of the reference hole machining spindle 14 with respect to the workpiece 8 is corrected.
【００２１】この状態で，駆動用電動機を駆動させ、基
準孔加工プログラムに基づいて、基準孔加工用主軸１４
を回転させつつ、前後送り用サーボモータ３を駆動させ
てコラム４を前進させることで、工作物８の円板状部８
ａ外周部の所定位置にドリル１７によって一方の基準孔
２６を加工する。In this state, the drive motor is driven to drive the reference hole machining spindle 14 based on the reference hole machining program.
While rotating, the front-rear feed servo motor 3 is driven to move the column 4 forward, whereby the disk-shaped portion 8 of the workpiece 8 is moved.
a One reference hole 26 is drilled by a drill 17 at a predetermined position on the outer peripheral portion.
【００２２】その後コラム４を後退させると共に回転用
電動機の回転によって工作物側主軸７，チャック９を介
し工作物８を１８０°回転させて停止させ、コラム４を
再び前進させることで、他方の基準孔２６を加工し、コ
ラム４を後退させてドリル１７を基準孔２６から抜き出
して停止させ、工作物側主軸７の回転を停止する。Then, the column 4 is retracted and the workpiece 8 is rotated 180 ° through the workpiece-side spindle 7 and the chuck 9 by the rotation of the rotating electric motor to stop the workpiece 8 and the column 4 is advanced again, whereby the other reference is obtained. The hole 26 is processed, the column 4 is retracted, the drill 17 is pulled out from the reference hole 26 and stopped, and the rotation of the workpiece side spindle 7 is stopped.
【００２３】次に、主軸測定プログラムに基づいて、工
作物８の中心座標を基準に前後送り用サーボモータ３、
上下送り用サーボモータ５を駆動させ、工作物取付台６
にブラケット２２を介して固定したタッチプローブ２３
を前後および上下方向に移動させると共に、左右送り用
サーボモータ１０を駆動させ、基準孔加工用主軸１４に
装着したドリル１７を左右方向に移動させることで、図
６，図７に示すように、タッチプローブ２３の先端部を
ドリル１７の外周面の左，右２箇所および上，下２箇所
にそれぞれ当接させ、タッチプローブ２３から接触信号
が出されたときのエンコーダ５ａ，１０ａの信号に基づ
いてて、ドリル１７の左右および上下方向位置を測定す
る。また、ドリル１７の先端にタッチプローブ２３の先
端面を当接させ、タッチプローブ２３から接触信号が出
たときのエンコーダ３ａの信号に基づいて、ドリル１７
の前後方向位置を測定する。これから基準孔加工用主軸
１４の中心座標（＝Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を求める。ここ
で、Ｚ２はドリル１７の長さを引いた値である。Next, based on the spindle measurement program, the servomotor 3 for forward and backward feed based on the center coordinates of the workpiece 8 is used.
Drive the vertical feed servo motor 5 to move the work piece mount 6
Touch probe 23 fixed to the bracket via bracket 22
6 is moved in the front-back and up-down directions, the left-right feed servo motor 10 is driven, and the drill 17 mounted on the reference hole processing main shaft 14 is moved in the left-right direction. The tip of the touch probe 23 is brought into contact with the left and right two positions and the upper and lower two positions of the outer peripheral surface of the drill 17, respectively, and based on the signals of the encoders 5a and 10a when the touch probe 23 outputs a contact signal. Then, the horizontal and vertical positions of the drill 17 are measured. Further, the tip surface of the touch probe 23 is brought into contact with the tip of the drill 17, and the drill 17 is operated based on the signal of the encoder 3a when the touch probe 23 outputs a contact signal.
Measure the front-back position of. From this, the center coordinates (= X2, Y2, Z2) of the reference hole processing spindle 14 are obtained. Here, Z2 is a value obtained by subtracting the length of the drill 17.
【００２４】さらに、前述したドリル１７の位置測定と
同様に、タッチプローブ２３の先端部を、研削加工用主
軸１３に装着した自動交換不能な砥石１６の左，右２箇
所および上，下２箇所にそれぞれ当接させ、タッチプロ
ーブ２３から接触信号が出たときのエンコーダ５ａ，１
０ａの信号に基づいて、砥石１６の左，右および上，下
方向位置を測定し、砥石１６の先端面にタッチプローブ
２３の先端面を当接させ、タッチプローブ２３から接触
信号が出たときのエンコーダ３ａの信号に基づいて砥石
１６の前後方向位置を測定する。これから研削加工用主
軸１３の中心座標（＝Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）を求める。こ
こで、Ｚ３は砥石１６の長さを引いた値である。Further, similarly to the position measurement of the drill 17 described above, the tip portion of the touch probe 23 is attached to the grinding spindle 13 at the left and right two places and the upper and lower two places of the grindstone 16 which is not automatically replaceable. To the encoders 5a, 1 when a touch signal is output from the touch probe 23.
When the left, right, up, and down positions of the grindstone 16 are measured based on the signal 0a, the tip surface of the touch probe 23 is brought into contact with the tip surface of the grindstone 16, and a contact signal is output from the touch probe 23. The front-back position of the grindstone 16 is measured based on the signal from the encoder 3a. From this, the center coordinates (= X3, Y3, Z3) of the grinding spindle 13 are obtained. Here, Z3 is a value obtained by subtracting the length of the grindstone 16.
【００２５】基準孔加工用主軸１４の中心座標と研削加
工用主軸１３の中心座標の差から相対量（＝Ｘ３−Ｘ
２，Ｙ３−Ｙ２，Ｚ３−Ｚ２）を求め、工作物８の中心
座標に相対量を加算した修正座標（＝Ｘ１＋Ｘ３−Ｘ
２，Ｙ１＋Ｙ３−Ｙ２，Ｚ１＋Ｚ３−Ｚ２）に位置決め
することによって、この工作物８の中心に研削加工用主
軸１３が位置決めされる。これによって、工作物８に対
する研削加工用主軸１３のずれが補正される。続いて、
研削加工用主軸１３を、図５に示すように、修正座標か
ら高さＨ、左方にＪだけ離れた加工開始位置に位置決め
する。The relative amount (= X3-X) is calculated from the difference between the center coordinates of the reference hole machining spindle 14 and the center coordinates of the grinding machining spindle 13.
2, Y3-Y2, Z3-Z2), and corrected coordinates (= X1 + X3-X) obtained by adding the relative amount to the center coordinates of the workpiece 8.
2, Y1 + Y3-Y2, Z1 + Z3-Z2), the grinding spindle 13 is positioned at the center of the workpiece 8. As a result, the displacement of the grinding spindle 13 with respect to the workpiece 8 is corrected. continue,
As shown in FIG. 5, the grinding spindle 13 is positioned at a machining start position which is H apart from the corrected coordinates and J leftward.
【００２６】即ち、研削加工用主軸１３の位置は、左右
（Ｘ軸）方向には図６でに示すように（Ａ＋Ｂ）／２、
上下（Ｙ軸）方向には図７に示すように（Ｃ＋Ｄ）／
２、前後（Ｚ軸）方向にはＥ位置として求められる。そ
こで、基準孔加工用主軸１４を工作物８の中心に合せた
状態で、基準孔加工用主軸１４と研削加工用主軸との位
置の差を絶対量として測定し、前記位置の差分だけ工作
物８に対し研削加工用主軸１３を測定した絶対量によっ
て動かすことで、研削加工用主軸１３を工作物８の中心
に位置することもできる。従って、前述したように、工
作物８の中心から高さＨ、左方にＪだけ離した加工位置
に位置決めできる（図５参照）。That is, the position of the grinding spindle 13 is (A + B) / 2 in the left-right (X-axis) direction, as shown in FIG.
In the vertical (Y-axis) direction, as shown in FIG. 7, (C + D) /
2. E position is obtained in the front-back (Z-axis) direction. Therefore, in the state where the reference hole machining spindle 14 is aligned with the center of the workpiece 8, the difference in position between the reference hole machining spindle 14 and the grinding spindle is measured as an absolute amount, and only the difference between the positions is measured. It is also possible to position the grinding spindle 13 at the center of the workpiece 8 by moving the grinding spindle 13 with respect to 8 according to the measured absolute amount. Therefore, as described above, the workpiece 8 can be positioned at a machining position separated from the center of the workpiece 8 by the height H and leftward by J (see FIG. 5).
【００２７】開口位置に位置決めした駆動用電動機を駆
動させ、研削加工用主軸１３と共に砥石１６を高速回転
させつつ、スクロール部研削プログラムに基づき、修正
座標を基準に前後送り用サーボモータ３を駆動させるこ
とによって工作物８の円板状部８ａの先端面を砥石１６
の先端面に当接させ、この状態で上下送り用サーボモー
タ５を駆動させることによって工作物８を上下方向に移
動させ、さらに左右送り用サーボモータ１０を駆動させ
ることによって砥石１６を左右方向に移動させ、工作物
回転用電動機によって工作物側主軸７を回転させること
で、砥石１６によって工作物８のスクロール部８ｃの側
面を、その工作物８外周側端部から中心側端部まで研削
加工し、工作物８を後退させて、砥石１６と離した後、
各サーボモータ３，５，１０および砥石１６の駆動用電
動機を停止させて加工を終る。The driving electric motor positioned at the opening position is driven to rotate the grindstone 16 together with the grinding spindle 13 at a high speed, while the servomotor 3 for forward and backward feed is driven on the basis of the corrected coordinates based on the scroll grinding program. As a result, the tip end surface of the disk-shaped portion 8a of the workpiece 8 is ground by the grindstone 16
Of the grinding wheel 16 in the horizontal direction by driving the vertical feed servo motor 5 to move the workpiece 8 in the vertical direction and further driving the horizontal feed servo motor 10 in this state. By moving and rotating the workpiece side spindle 7 by the workpiece rotating electric motor, the side surface of the scroll portion 8c of the workpiece 8 is ground by the grindstone 16 from the outer peripheral side end of the workpiece 8 to the central side end. Then, the work piece 8 is retracted and separated from the grindstone 16,
The machining is ended by stopping the servomotors 3, 5, 10 and the electric motor for driving the grindstone 16.
【００２８】なお、この実施例において、切削加工用主
軸１５に装着されたエンドミル１８は、工具交換装置１
９によって自動交換可能であり、工作物８の円板状部１
８ａの先端面の切削加工に用い、この切削加工は砥石１
６によるスクロール部８ｃの研削加工前の適時に行う。In this embodiment, the end mill 18 mounted on the cutting spindle 15 is the tool changer 1
9 can be automatically replaced, and the disk-shaped part 1 of the workpiece 8 can be replaced.
It is used for cutting the tip surface of 8a.
It is carried out at a suitable time before the grinding of the scroll portion 8c by No. 6 described above.
【００２９】前述した実施例のスクロール加工機は、自
動交換可能なドリル１７を装着した基準孔加工用主軸１
４に対し、自動交換不能な砥石１６を装着した研削加工
用主軸１３の相対ずれ量を工作物取付台６にブラケット
２２を介して固定したタッチプローブ２３によって測定
し、加工プログラムを補正することで、基準孔２６に対
する工作物８のスクロール部８ｃを加工する際のずれ量
を小さくでき、工作物８の加工精度を向上させることが
できる。The scroll machine according to the above-described embodiment has a spindle 1 for machining a reference hole equipped with an automatically replaceable drill 17.
4, the relative displacement amount of the grinding spindle 13 equipped with the grindstone 16 that cannot be automatically replaced is measured by the touch probe 23 fixed to the workpiece mount 6 via the bracket 22 to correct the machining program. The amount of deviation when the scroll portion 8c of the workpiece 8 is machined with respect to the reference hole 26 can be reduced, and the machining accuracy of the workpiece 8 can be improved.
【００３０】この発明において、切削加工用主軸および
これに自動交換可能に装着した端面加工用のエンドミル
は、工作物の基準面切削用のバイトなどの刃具に代えた
り、省いたりしてもよい。In the present invention, the main spindle for cutting and the end mill for end face processing which is automatically replaceably mounted on the main spindle may be replaced with a cutting tool such as a cutting tool for cutting the reference surface of the workpiece, or may be omitted.
【００３１】さらに、この発明において、基準孔加工用
主軸に代えて、工作物の円板状部の外周を加工するバイ
トなどによって基準面を加工し、この基準面に対し、前
記バイトと研削加工用主軸とのずれ量を測定し、これに
よって加工プログラムの座標を補正してもよい。そし
て、この発明は、スクロール加工機以外の工作機械に
も、自動交換可能なドリル、バイトによって工作物に加
工した後、研削加工用の砥石など自動交換不能な工具を
用いて工作物に加工する場合にも適用できる。Further, in the present invention, instead of the spindle for machining the reference hole, a reference surface is machined by a cutting tool or the like for machining the outer periphery of the disk-shaped portion of the workpiece, and the reference surface is ground and ground. The amount of deviation from the main spindle may be measured, and the coordinates of the machining program may be corrected accordingly. Further, according to the present invention, a machine tool other than a scroll machine is machined into a workpiece by an automatically replaceable drill or bit, and then machined into a workpiece using a tool such as a grindstone for grinding, which cannot be automatically replaced. It can also be applied in cases.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明は、自動
交換可能な工具用の一方の主軸と、自動交換不能な工具
用の他方の主軸とを備え、多軸制御によって加工する工
作機械において、加工用の一方の主軸にタッチセンサを
装着して工作物に対する一方の主軸のずれ量を測定し、
工作物に対する一方の主軸の位置補正を行う。続いて、
自動交換により、加工用の一方の主軸に装着した自動交
換可能なドリルなどの工具によって工作物に基準孔など
を加工した後、自動交換可能な前記工具に対する、加工
用の他方の主軸に装着した自動交換不能な砥石などの工
具のずれ量を、工作物取付台に設けたタッチプローブに
よって測定し、このずれ量分だけ工作物に対する他方の
主軸の位置を補正する。この結果、前記２つのずれ量分
だけ工作物に対する他方の主軸の位置が補正されたこと
になり、他方の主軸に装着した自動交換不能な工具によ
って、工作物の他の箇所に、機械の熱変位や工作物の取
付誤差があっても、工作物の基準孔や基準面に対しての
ずれ量の小さい加工ができ、自動交換不能な工具による
工作物の加工精度を向上させることができる。As described above, the present invention provides a machine tool including one main spindle for a tool that can be automatically replaced and the other main spindle for a tool that cannot be automatically replaced, and that is machined by multi-axis control. Attach a touch sensor to one of the spindles for machining and measure the amount of deviation of one spindle with respect to the workpiece,
Correct the position of one spindle with respect to the workpiece. continue,
After machining a reference hole etc. on a workpiece by a tool such as a drill that is automatically replaceable and attached to one of the spindles for machining, it is attached to the other machining spindle for the tool that is automatically interchangeable. A displacement amount of a tool such as a grindstone that cannot be automatically replaced is measured by a touch probe provided on a workpiece mounting base, and the position of the other spindle with respect to the workpiece is corrected by the displacement amount. As a result, the position of the other spindle with respect to the workpiece is corrected by the amount of the two deviations, and the tool that cannot be automatically replaced is attached to the other spindle to heat the machine to other parts of the workpiece. Even if there is a displacement or mounting error of the workpiece, it is possible to perform machining with a small amount of deviation from the reference hole or reference surface of the workpiece, and it is possible to improve the machining accuracy of the workpiece with a tool that cannot be automatically replaced.
【図１】この発明の一実施例による工作機械を、工具交
換装置および工具マガジンを除いて示した概略平面図FIG. 1 is a schematic plan view showing a machine tool according to an embodiment of the present invention, excluding a tool changing device and a tool magazine.
【図２】図１に示した工作機械の概略側面図FIG. 2 is a schematic side view of the machine tool shown in FIG.
【図３】図１に示した工作機械に工具交換装置およびマ
ガジンを加えたａ−ａ線に沿う概略正面図3 is a schematic front view of the machine tool shown in FIG. 1 with a tool changer and a magazine taken along line aa. FIG.
【図４】図１に示した工作機械のタッチセンサ使用の状
態の部分側面図FIG. 4 is a partial side view showing a state where the touch sensor of the machine tool shown in FIG. 1 is used.
【図５】図１に示した工作機械の工作物の計測および加
工の説明図5 is an explanatory diagram of measurement and machining of the workpiece of the machine tool shown in FIG.
【図６】基準孔加工用のドリルによる変形例の測定状態
を示す部分平面図FIG. 6 is a partial plan view showing a measurement state of a modified example using a drill for processing a reference hole.
【図７】基準孔加工用のドリルによる変形例の測定状態
を示した部分側面図FIG. 7 is a partial side view showing a measurement state of a modified example using a drill for processing a reference hole.
【図８】この発明による工作機械の作動説明図FIG. 8 is an explanatory view of the operation of the machine tool according to the present invention.
１ ベース ２ ベッド ３ 前後送り用サーボモータ ３ａ エンコーダ ４ コラム ５ 上下送り用サーボモータ ５ａ エンコーダ ６ 工作物取付台 ７ 工作物側主軸 ８ 工作物 ８ａ 円板状部 ８ｂ 基準面 ８ｃ スクロール部 ９ チャック １０ 左右送り用サーボモータ １０ａ エンコーダ １１ スライドテーブル １２ 工具側主軸台 １３ 研削加工用主軸（他方の主軸） １４ 基準孔加工用主軸（一方の主軸） １６ 砥石（自動交換不能な工具） １７ ドリル（自動交換可能な工具） １９ 工具交換装置 ２０ 工具マガジン ２１ 工具交換アーム ２２ ブラケット ２３ タッチプローブ ２４ 案内台 ２５ タッチセンサ ２６ 基準孔 ２７ 中央処理装置 ３１ メモリ 1 base 2 bed 3 longitudinal feed servo motor 3a encoder 4 column 5 vertical feed servo motor 5a encoder 6 workpiece mounting base 7 workpiece side spindle 8 workpiece 8a discoid portion 8b reference surface 8c scroll portion 9 chuck 10 left and right Feeding servo motor 10a Encoder 11 Slide table 12 Tool-side headstock 13 Grinding spindle (other spindle) 14 Reference hole machining spindle (one spindle) 16 Grindstone (tool that cannot be automatically replaced) 17 Drill (automatic replacement is possible) 19) Tool exchange device 20 Tool magazine 21 Tool exchange arm 22 Bracket 23 Touch probe 24 Guide board 25 Touch sensor 26 Reference hole 27 Central processing unit 31 Memory
Claims (1)
とを、加工用の一方の主軸と他方の主軸とにそれぞれ着
脱可能に装着し、多軸制御によって工作物取付台に取付
けた工作物を加工する工作機械において、前記工作物取
付台に、一方の主軸に装着した自動交換可能な工具に対
する他方の主軸に装着した自動交換不能な工具のずれ量
を測定するタッチプローブを設け、一方の主軸に対する
工作物のずれ量を測定するタッチセンサを一方の主軸に
自動交換可能に取付け、前記２つのずれ量分だけ他方の
主軸に対する工作物の位置を補正する補正手段を具備さ
せたことを特徴とする工作機械。1. A work in which a tool that can be automatically replaced and a tool that cannot be automatically replaced are detachably attached to one spindle for machining and the other spindle for machining, respectively, and attached to a work mount by multi-axis control. In a machine tool for processing an object, the workpiece mount is provided with a touch probe for measuring a deviation amount of an automatically replaceable tool mounted on one spindle against an unexchangeable tool mounted on the other spindle. A touch sensor for measuring the amount of displacement of the workpiece with respect to the main spindle is automatically replaceably attached to one of the spindles, and correction means for correcting the position of the workpiece with respect to the other spindle by the two displacements is provided. A characteristic machine tool.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24283293A JP3470358B2 (en) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | Machine Tools |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH0796445A true JPH0796445A (en) | 1995-04-11 |
| JP3470358B2 JP3470358B2 (en) | 2003-11-25 |
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1993
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