JPS63245303A - 刃物台のｙ軸方向微小位置補正装置付ｎｃ旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は回転工具の取付可能な複合加工用刃物台を有
するＮＣ旋盤の改良されたＹ軸方向微小位置補正装置付
のＮＣ旋盤に関する。

従来技術 刃物台にエンドミルを装着して切削を行うとき切削抵抗
によってエンドミルに撓みが生じＹ軸方向の微小な加工
誤差が生じる。従来この加工誤差は殆ど無視されていた
が、無視できないほど厳しい加工精度が要求された場合
には手作業で刃物台の下にシムなど敷いてエンドミルの
芯をずらす方法が行われていた。また特開昭６１−１３
１８０３号で知られる技術としてはベッド上に設けられ
たサドル上面にＸ軸方向に移動可能でサドル上面に対し
Ｘ軸方向で加工物側に向かって低くなる傾斜面をもった
横送り台を！！置くし、この傾斜面上に傾斜方向に移動
可能に刃物台を！！置してＸ軸方向の送りは横送り台の
移動でＹ軸方向の送りは刃物台の傾斜方向の移動と横送
り台との合成により行う方法がある。

発明が解決しようとする問題点 特開昭６１−１３１８０３号の方法はＮＣ？ｌｔ制御の
サーボモータによって移動位置決めされる傾斜方向の専
用の移動位置決め装置が必要でＹ軸方向に大きな移動量
が得られる代わりに機構が複雑かつ大がかりとなる。ま
た手動でエンドミルの芯をずらす方法は作業者の勘と時
間を要し極めて非能率な方法である。そこでＹ軸方向の
微小な位置補正に対してはもっと簡素な方法が望まれて
いた。

問題点を解決するための手段 複合加工用刃物台６を存するＮＣ旋盤において、横送り
台２上に固設され前記刃物台６の工作物Ｗに向かって前
側の少なくとも１個所の取付座に設けられ前記刃物台６
前側Ｙ軸方向上向きに変位する制御可能な第１の変位手
段４，２５と、前記横送り台２上に固設され前記刃物台
６の工作物Ｗに向かって後側の少なくとも１個所の取付
座に設けられ前記刃物台６後側をＹ軸方向上向きに変位
する制御可能な第２の変位手段５，２６と、前記刃物台
側面の前記刃物台側面の前記第１の変位手段の近くの位
置に垂直に設けられた前記刃物台６前側のＸ軸方向の変
位量を検出しＮＣに出力する第１の検出器１３．２７と
、前記刃物台６側面の前記第２の変位手段の近くにＹ軸
方向に設けられ前記刃物台６後側のＹ軸方向の変位量を
検出しＮＣに出力する第２検出器１４．２８とを含んで
なり、第１の変位手段又は第２の変位手段の何れか一方
を制御作動させ刃物台６の前側又は後側の何れか一方を
押し上げて工具の刃先位置をＹ軸方向に上側又は下側に
移動位置決めするものである。

以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。

実施例筒１ 第１図、第２図のように図示しないベッド上に′Ｒ置さ
れＸ軸方向に移動可能な往復台１の上面に削設されたＸ
軸方向の摺動案内面１ａ上に横送り台２がＸ軸方向に移
動可能に載置され、横送り台２上にダイヤフラム４，５
を内蔵する敷金３が固着されている。敷金３には工作物
Ｗに向かって前側２個所に取付ボス４ａを有するダイヤ
フラム４と後側２個所に取付ボス５ａを有するダイヤフ
ラム５が設けられている。ダイヤフラム４，５の下側に
設けられた圧油室４ｂ、５ｂの外周下向きにオイルシー
ル４ｃ、、５ｃが設けられ、横送り台２の両端面より圧
油室４ｂ、５ｂに達する流路２ａ。

２ｂが穿設されている。ダイヤフラム４．５の取付ボス
４ａ、５ａ上に旋回割出可能なタレット１０を有する刃
物台６が複数のボルト７によって横送り台２の上面に対
し直角方向（以下Ｙ軸方向という）に変位可能に固着さ
れている。そして刃物台６はダイヤフラムの圧油室４ｂ
または圧油室５ｂに圧油が供給されてダイヤフラム４，
５が弾性変形しない限り敷金３の上面に載置された状態
とされている。タレット１０には複数の回転工具ホルダ
８及び複数の固定工具ホルダ９が着脱可能に装着され、
回転工具Ｔ、及びバイＩ’　Ｔ　ｚが回転工具ホルダ８
及び固定工具ホルダ９にそれぞれ着脱可能に装着されて
いる。第３図のように刃物台の側面６ａの下側でダイヤ
フラム４，５の中心線に最も近い位置に刃物台６のＹ軸
方向の変位量を検出しその数値をＮ゛Ｃに出力する検出
器１３．１４が可動部１３ａ、１４ａを下にしてＹ軸方
向に固着され、可動部１３ａ、１４ａの下端部は敷金３
の側面３ａに固設されている。検出器１３．１４は例え
ば市販のソニー′！ＭＭＳＳ−７０３３同軸形直線スケ
ールを使用することができる。このものは±２μｍ以下
のスケール精度を存し、刃物台のＹ軸方向の位置を高精
度に検出しＮＣに出力することのできるものが使用され
る。一方ダイヤフラムの圧油室４ｂ、５ｂに圧油を供給
する油圧回路は、第４図のように図示しないポンプから
供給される元圧Ｐを管路１７を介して電磁比例減圧弁１
８に供給され電磁比例減圧弁１８によって減圧調整され
た圧油Ｐ、を管路１９を介して電磁形の方向切換弁２０
に供給される。方向切換弁２０の切換によって管路２１
．流路２ａを介して圧油室４ｂへ又は管路２２．流路２
ｂを介して圧油室５ｂへの何れか一方の圧油室に圧油Ｐ
２が供給されるようになっており、方向切換弁２０は両
方のソレノイドが励磁されていない中立の状態で管路２
１，２２は共にドレインに接続されて何れの圧油室４ｂ
。

５ｂにも圧油が供給されないようになっている。

また電磁比例減圧弁１８は例えば市販の不二越製ＥＧＢ
−ＧＯａ形を用いることができる。このものはバランス
ピストンタイプの圧力制御弁の圧力調整部に直流比例ソ
レノイドを組合わせ、ＮＣより供給される入力電流に比
例させて連続的に圧力制御可能なものが使用される。

作用 ＮＧ旋盤のチャックに把持された工作物Ｗに例えば軸心
と平行で直角な溝を正確に回転工具ＴＩで加工する場合
問題となるのは切削抵抗によって刃先位置に微小な撓み
が生じＹ軸方向の加工誤差がでることである。この加工
誤差は予め実験値及び経験値によって算出され、図表若
しくはコンビ二一夕によって使用工具及び切削条件から
簡単に誤差が示されるようになっている。作業者は回転
工具ホルダ８を介してタレ７ト１０に装着される回転工
具Ｔ１及び切削条件から補正すべき数値を示しＹ軸方向
の移動をＮＣに指令する。例えば補正値が＋Ｙ軸方向に
０．１鶴と指令されたときには、方向切換弁２０が切換
えられ管路２１．流路２ａを介して圧油室４ｂに圧油Ｐ
１が供給され第３図。

第４図のようにダイヤフラム４が上向きに弾性変形し、
刃物台６の前側が押し上げられる。そして検出器１３が
刻々の変位量をＮＣに出力し、回転工具Ｔ１の刃先が指
令された０、１ｆｉに限りなく近づくに従って電磁比例
減圧弁１Ｂのソレノイドに供給される電流がＮＣ制御で
次第に減少され電流に比例して減圧された圧油Ｐ１はダ
イヤフラム４の変形速度を次第に遅くする。そして回転
工具Ｔ１の刃先位置が指令値に達すると、この刃先位置
を保つように調整された圧油Ｐ２が圧油室４ｂに連続的
に供給されて位置決めが行われる。こうして加工時の刃
先撓み量に見合う＋Ｙ軸方向の移動量が予め回転工具Ｔ
、の刃先に与えられるので工作物Ｗに正確な溝を加工す
ることが可能である。

また刃先移動量が−ＹＹ軸方向Ｑ、１ｍｍの指令がなさ
れた場合には方向切換弁２０によって管路２２゜流路２
ｂを介して圧油室５ｂに圧油Ｐ、が供給され、ダイヤフ
ラム５が上向きに弾性変形し、刃物台６の後側が押上げ
られ検出器Ｉ４が刻々の変位量をＮＣに出力する。そし
て前述のようにＮＣ制？１１で電磁比例減圧弁１８が圧
油室５ｂに供給する圧油Ｐ２の圧力に減圧調整して回転
工具Ｔ、の刃先位置を−Ｙ軸方向０．１　ｍに位置決め
される。

実施例第２ 第５図（イ）（ロ）のように横送り台２上に、工作ｅ！
ＪＷに向かって前側に２個、後側に２個の高変位膨圧電
磁器２５．２６が下面６ｂの四隅に固設された刃物台６
がＹ軸方向に微小量移動可能に載置されている。圧電磁
器２５．２６は市販の例えばＮＴＫピエゾスタックを使
用することができる。このものは分極された圧電磁器を
複数個積層して印加電圧に比例して１枚の圧電磁器では
得られない比較的大きな力と変位量を得ることができる
ものが使用される。圧電磁器２５．２６に供給される直
流電圧はＮＣ制御の直流電源装置２４から可変電圧が供
給される。そして前側の圧電磁器２５又は後側の圧電磁
器２６の何れか一方に電圧が供給されたとき刃物台６の
前側又は後側が上向きに変位し回転工具Ｔ、の刃先が＋
Ｙ軸方向又は−Ｙ軸方向に移動するようになっている。

検出器２７．２８は検出器１３．１４と同一のものが使
用され刃物台６の側面の下側両端近くの位置に可動部２
７ａ、２８ａを下にしてＹ軸方向に固着され、可動部２
７ａ、２８ａの下端部は横送り台２上面に取付金具２９
．３０を介して固着され、刃物台６の変位量を検出して
ＮＣに出力するようになっている。

作用 作業者によってＮＣに指令されたＹ軸方向の刃先変位量
が例えば＋Ｙ軸方向０．０５ｆｌのときは、ＮＣ制御の
直流電源装置２４によって圧電磁器２５に電圧が供給さ
れ圧電磁器２５に歪が生じＹ軸方向に変位して刃物台６
の前側を押し上げる。そして検出器２７が刻々の変位量
をＮＣに出力し回転工具Ｔ１の刃先が指令された０、０
５ｍに限りなく近づくに従って直流電源装置２４の出力
電圧がＮＣ制でＩＩで次第に残少され、この変動する電
圧に比例して圧電磁器２５の変位速度が次第に遅（なり
回転工具Ｔ１の刃先が指令値に達するとこの刃先位置を
保つことのできる固定された電圧が圧電磁器２５に供給
されて圧電磁器２５が停止し位置決めが行われる。また
刃先移動量が−ＹＹ軸方向、０５ｍと指令された場合に
は圧電磁器２６に電圧が供給されてＹ軸方向に変位して
刃物台６の後側が押し上げられる。そして検出器２８に
よって検出された刃物台の変位量が刻々にＮＣに出力さ
れ、ＮＣによって制御された変動電圧によって圧電磁器
２６のＹ軸方向の変位速度が、回転工具Ｔ１の刃先位置
が指令値に近づくに従って遅くなり、刃先位置が指令値
に達したとき圧電磁器２６の印加電圧が固定されて圧電
磁器２６の変位が停止し位置決めが行われる。

効果 以上詳述したように本発明は複合加工用刃物台を有する
ＮＧ旋盤において、横送り台上に固設され刃物台の工作
物に向かって前側の取付座に設けられ刃物台の前側をＹ
軸方向上向きに変位する制御可能な第１の変位手段と、
工作物Ｗに向かって後側の刃物台の取付座に設けられ刃
物台の後側をＹ軸方向上向きに変位する制御可能な第２
の変位手段と、刃物台側面の第１の変位手段の近くの位
置にＹ軸方向に設けられ刃物台前側のＹ軸方向の変位量
を検出しＮＣに出力する検出器と、刃物台側面の第２の
変位手段の近くにＹ軸方向に設けられ刃物台の後側のＹ
軸方向の変位量を検出しＮＣ装置に出力する第２の検出
器とを設けて、第１の変位手段又は第２の変位手段の何
れか一方を制御作動させ刃物台の前側又は後側の何れか
一方を押し上げて回転工具の刃先位置をＹ軸方向上側又
は下側に変位位置決めするようになしたので、Ｙ軸方向
の微小な加工誤差等を簡単な方法で補正することが可能
となり工作物の材質、切削条件、工具条件等で異なる微
小且つ複雑なＹ軸方向の加工誤差を補正し、正確な加工
精度を得ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例第１のダイヤフラム式変位手段
を表す断面説明図、第２図は本発明の刃物台の斜視図、
第３図（イ）（ロ）は検出器の取付位置を示す説明図、
第４図はダイヤフラム式変位手段の油圧回路の説明図、
第５図（イ）（ロ）は圧電磁器式変位手段の説明図であ
る。 ■・・往復台　　２・・横送り台 ４．５・・ダイヤフラム　６・・刃物台１０・・タレフ
ト　　１３．１４・・検出器１８・・電磁比例減圧弁 ２０・・方向切換弁 ２５．２６・・圧電磁器 ２７．２８・・検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複合加工用刃物台を有するＮＣ旋盤において、横
   送り台上に固設され前記刃物台の工作物に向かって前側
   の少なくとも１個所の取付座に設けられ前記刃物台前側
   Ｙ軸方向上向きに変位する制御可能な第１の変位手段と
   、前記横送り台上に固設され前記刃物台の工作物に向か
   って後側の少なくとも１個所の取付座に設けられ前記刃
   物台後側をＹ軸方向上向きに変位する制御可能な第２の
   変位手段と、前記刃物台側面の前記第１の変位手段の近
   くの位置に垂直に設けられた前記刃物台前側のＹ軸方向
   の変位量を検出しＮＣに出力する第１の検出器と、前記
   刃物台側面の前記第２の変位手段の近くにＹ軸方向に設
   けられ前記刃物台後側のＹ軸方向の変位量を検出しＮＣ
   に出力する第２検出器とを含んでなり、第１の変位手段
   又は第２の変位手段の何れか一方を制御作動させ刃物台
   の前側又は後側の何れか一方を押し上げて工具の刃先位
   置をＹ軸方向に上側又は下側に変位位置決めすることを
   特徴とする刃物台のＹ軸方向微小位置補正装置付ＮＣ旋
   盤。
2. （２）第１の変位手段及び第２の変位手段は前記横送り
   台上に固着された敷金に設けられたＮＣ制御で圧力調整
   可能な電磁比例減圧弁及び方向切換弁を含む油圧回路に
   よって供給される圧油でＹ軸方向上側へ弾性変形するダ
   イヤフラムである特許請求の範囲第１項記載の刃物台の
   Ｙ軸方向微小位置補正装置付ＮＣ旋盤。
3. （３）第１の変位手段及び第２の変位手段はＹ軸方向上
   側に変位する高変圧形圧電磁器である特許請求の範囲第
   １項記載の刃物台のＹ軸方向微小位置補正装置付ＮＣ旋
   盤。