JP2002307202A

JP2002307202A - 工作物の板状両側端面を加工する加工装置

Info

Publication number: JP2002307202A
Application number: JP2001120061A
Authority: JP
Inventors: Koju Aragai; 幸樹新貝; Shinobu Hirayama; 忍平山; Noboru Takamatsu; 登高松; Toshiro Morikawa; 敏郎森川
Original assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-04-18
Filing date: 2001-04-18
Publication date: 2002-10-23

Abstract

(57)【要約】【課題】この加工装置は，工作物の板状両側端面を２
本のバイトで同時に加工し，加工効率をアップすると共
に加工精度を高精度にする。【解決手段】この加工装置は，工作物８が固定された
回転駆動される主軸１４，サーボモータ４，１７，１８
によって往復移動するＺ軸テーブル１６，Ｘ軸テーブル
１，及びＸ軸テーブル１上のＹ軸テーブル１５を有す
る。Ｘ軸テーブル１上には第１バイト６と第３バイト
５，及びＹ軸テーブル１５には第２バイト７がセットさ
れている。コントローラは，Ｘ軸テーブル１上のタッチ
センサ９による検出信号に応答して工作物８の手前側端
面２０を第３バイト５で粗加工し，次いで工作物８の手
前側端面２０を第２バイト７で且つ奥側端面１９を第１
バイト６で同時加工する制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，特に，Ｙ軸テー
ブルをＹ軸サーボモータの駆動によって移動させ，Ｘ軸
テーブルに設けたバイトとＹ軸テーブルに設けたバイト
とによって工作物の両板状側端面を同時に加工する加工
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，板状工作物の両面同時加工装置と
しては，刃物台に対して固定された刃物と，該刃物の方
向に移動可能に配置された別の刃物とで，工作物を歪ま
せることなく精密に切削することができるものが知られ
ている（例えば，特開２０００−１７６７０２号公報参
照）。該板状工作物の両面同時加工装置は，回転主軸の
先端に設けられたチャック爪で把持した板状工作物の両
加工面が，刃物台に設けられた固定側刃物と固定側刃物
に正対して設けられた可撓側刃物との間に挟み込んだ状
態で同時に切削加工される。板状工作物に歪を与える切
削影響が両加工面で相殺される。刃物台上に設けられた
加工基準装置の当接面を利用して，両刃物による加工代
が均等になるように設定される。可撓側刃物の刃先は，
ストローク増幅機構による圧電素子の伸縮を増幅した移
動量で精密に位置決めされる。

【０００３】また，レーザープリンタに組込まれるポリ
ゴンミラーは，外周面が六面又は八面に等分割されたミ
ラー部分を有する厚さ１〜５ｍｍの薄板物品である。こ
のようなポリゴンミラーやハードディスクドライブ（Ｈ
ＤＤ）に使用されるハードディスク間に装填されるスペ
ーサ等の薄板製品の両基準面には，例えば，平面度が
０．５μｍ以下という厳しい平面度精度が要求される。
従来，このような対象工作物が薄板製品である場合，薄
板製品に高精度の平面度を得るためには，薄板をその面
内で回転するように回転軸に取り付けて，異なる２本の
刃物（バイト）を同一加工機上に上記回転軸に対して軸
方向及び径方向に移動可能な可動台に固定して配設して
いる。２本の刃物は，薄板の各手前面に対してそれぞれ
配設されており，２本の刃物の間隔はワークである薄板
の板厚にバイト逃しのための幅を加えた間隔に設定され
ている。可動台を回転軸に対して軸方向及び径方向に移
動させることにより，薄板は片面毎に，各刃物によって
切削加工される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで，単品として
の軟質な薄板アルミ材で作られたような板状工作物を精
密ＮＣ旋盤を用いて加工する場合に片面ずつ加工する
と，板状工作物には片側から切削力が作用するために工
作物に歪が生じる。しかしながら，一回のチャッキング
によって加工軸に保持した板状工作物をその両面におい
て同時に加工することができれば，板状工作物の各側の
加工面から作用する切削力を相殺させることが可能とな
り，ワーク剛性が低い板状工作物を単品として加工して
いる時にも歪を生じさせることなく加工することが可能
となる。

【０００５】また，従来の加工装置は，工作物の加工領
域の形状情報は，機外に設けたセンサ等を用いているの
が現状であり，そのため工作物の設定等で段取り替え等
が必要になったり，或いは得られている情報に対して装
置に組み込んだ場合に補正や調整が必要になった。ま
た，従来の加工装置は，１本のバイトを用いて工作物を
加工しているのが現状であり，バイトを交換するに伴っ
て段取り替え，設定の調整等を必要とした。従って，従
来の加工装置は，工作物に対する加工効率を上げること
ができないという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，Ｚ軸テーブル上にＸ軸テ
ーブルを載置し，Ｙ軸サーボモータの駆動によってＹ軸
テーブルをボールねじを介して移動制御し，Ｘ軸テーブ
ルに設けた第３バイトで工作物の板状手前端面を粗加工
し，Ｘ軸テーブルに設けた第１バイトとＹ軸テーブルに
設けた第２バイトとによって工作物の両板状側端面を同
時に加工し，工作物の板状両側端面の加工効率をアップ
し，工作物に対して高精度に加工することができ，しか
も，加工装置自体に工作物の形状情報を測定可能にして
生産性を大幅にアップさせることができる工作物の板状
両側端面を加工する加工装置を提供することである。

【０００７】この発明は，工作物が固定された回転駆動
される主軸，Ｚ軸サーボモータによって往復移動するＺ
軸テーブル，該Ｚ軸テーブル上に載置され且つＸ軸サー
ボモータによって往復移動するＸ軸テーブル，該Ｘ軸テ
ーブル上にセットされたバイトホルダに取り付けられた
第１バイト，前記Ｘ軸テーブル上に載置され且つＹ軸サ
ーボモータによって往復移動するＹ軸テーブル，該Ｙ軸
テーブル上にセットされたバイトホルダに取り付けられ
た第２バイト，前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記
工作物の板状両側端面の加工領域の形状情報を検出する
タッチセンサ，及び該タッチセンサによる検出信号に応
答して前記工作物の奥側端面を前記第１バイトで且つ前
記工作物の手前側端面を前記第２バイトによって同時加
工する制御を行なうコントローラ，から成る工作物の板
状両側端面を加工する加工装置に関する。

【０００８】この加工装置は，前記Ｘ軸テーブル上にセ
ットされた前記バイトホルダに取り付けられた第３バイ
トを有し，前記コントローラは，前記第１バイトと前記
第２バイトとの前記工作物の前記両側端面の同時加工に
先立って，前記タッチセンサによる検出信号に応答して
前記第３バイトによって前記工作物の前記手前側端面を
粗加工する制御を行なうものである。

【０００９】前記コントローラは，前記タッチセンサに
よる前記工作物の板状両側端面についての検出信号に応
じて前記工作物の加工代を演算処理し，前記第３バイト
によって前記工作物の手前端面を粗加工する制御を行な
う。

【００１０】前記コントローラは，前記タッチセンサに
よる前記工作物の板状側端面の両側端面について前記形
状情報の検出信号に応じて前記工作物の加工代を演算処
理し，前記第２バイトを前記Ｙ軸サーボモータの駆動に
よってボールねじを介して前記第１バイトに対してＹ軸
方向に移動制御し，前記第１バイトと前記第２バイトと
の間隔を前記工作物に対する加工間隔に位置設定する制
御を行なう。

【００１１】前記第１バイトと前記第２バイトは，前記
Ｘ軸サーボモータの駆動によってＸ軸方向に移動して前
記工作物の前記両板状側端面の切削加工を同時に行な
う。

【００１２】この加工装置は，前記第３バイトによって
粗加工された前記工作物の前記両板状側端面の厚みを前
記タッチセンサによって検出し，検出値に応じて中仕上
げ加工代を演算し，中仕上げ加工を前記第１バイトと前
記第２バイトとによって前記両板状側端面を同時加工す
る。

【００１３】更に，この加工装置は，前記第１バイトと
前記第２バイトによって中仕上げ加工された前記工作物
の前記両板状側端面の厚みを前記タッチセンサによって
検出し，検出値に応じて仕上げ加工代を演算し，最終仕
上げ加工を前記第２バイトと前記第３バイトとによって
前記両板状側端面を同時加工する。

【００１４】前記第３バイトは前記工作物に対して粗加
工する粗加工バイトであり，前記第１バイトに対して前
記工作物の加工領域の厚み方向に相対移動する前記第２
バイトは前記工作物に対して仕上げ加工する仕上げ加工
バイトである。

【００１５】この加工装置は，上記のように構成されて
いるので，Ｙ軸テーブルの移動をＹ軸サーボモータによ
って行なうので，Ｙ軸テーブルの移動範囲を大きく設定
することができ，しかも発熱が少なくなる。また，この
加工装置は，工作物の歪を考慮しての切削加工ではな
く，工作物によって予め決められた寸法で切削加工を行
なうものであり，工作物の端部の両側端面を同時に行な
うことができ，サブミクロン加工が可能になる。更に，
この加工装置は，異なったテーブル，即ち，Ｘ軸テーブ
ルと該Ｘ軸テーブル上のＹ軸テーブルにそれぞれ設定さ
れた相対移動が可能な一対のバイトによって，工作物の
端部の両側端面，即ち，手前側端面と奥側端面とを同時
に加工することができ，しかも，手前側の表側は，粗加
工後に仕上げ加工を行なうことができ，ミクロンオーダ
の高精度の加工を行なうことができる。また，この加工
装置は，３本のバイトで切削加工を行なうので，バイト
等の設定での段取り替え作業が無くなり，加工装置に工
作物を設定した状態で工作物の加工領域の厚みを測定す
るだけで，工作物を外すような段取りが必要でなくな
る。また，加工装置自体，即ち，Ｘ軸テーブルにタッチ
センサを直接設けて工作物の加工領域の形状情報を直ち
に検出して加工動作に移行させるので，生産性を大幅に
アップさせることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による工作物の板状両側端面を加工する加工装置の実施
例を説明する。

【００１７】図１及び図２に示すように，この加工装置
は，板状側端面１９，２０を持つ工作物８が固定された
回転駆動される主軸１４，工作物８の両板状側端面１
９，２０を刃物台即ちバイトホルダ２，３上に配置され
た一対のバイト６，７によって同時に切削加工するもの
である。工作物８は，例えば，図３や図４に示すよう
に，主軸のチャックに保持される中心部が突出した把持
部２３，工作物８の本体部２４及び工作物８の加工され
る加工部２２から形成され，加工部２２の周端縁の両側
端面に加工面１９，２０が位置している。この加工装置
は，Ｚ軸サーボモータ１８によって往復移動するＺ軸テ
ーブル１６，Ｚ軸テーブル１６上に載置され且つＸ軸サ
ーボモータ１７によって往復移動するＸ軸テーブル１，
Ｘ軸テーブル１上にセットされたバイトホルダ２に取り
付けられた第３バイト５と第１バイト６，Ｘ軸テーブル
１上にセットされ且つ工作物８の加工面１９，２０を検
出するタッチセンサ９及び各種のセンサ１３，Ｘ軸テー
ブル１上に載置され且つＹ軸サーボモータ４によって往
復移動するＹ軸テーブル１５，Ｙ軸テーブル１５上にセ
ットされた第２バイト７を有し，タッチセンサ９によっ
て工作物８の加工領域の形状情報を検出し，それらの情
報に基づいてコントローラの指令でＸ軸テーブル１，Ｙ
軸テーブル１５及びＺ軸テーブル１６を移動制御し，主
軸１４に取り付けられた工作物８の一側端面を第３バイ
ト５によって粗加工し，次いで，工作物８の一側端面の
手前側端面２０を第２バイト７によって且つ工作物８の
他側端面の奥側端面１９を第１バイト６によって同時に
加工する。

【００１８】第３バイト５は，工作物８に対して粗加工
する粗加工バイトであり，また，第１バイト６に対して
工作物８の加工領域の厚み方向に相対移動する第２バイ
ト７は，工作物に対して仕上げ加工する仕上げ加工バイ
トである。タッチセンサ９によって工作物８の両板状側
端面１９，２０の両加工面寸法を測定して素材厚みを検
出し，該検出値に応じて加工代を演算処理し，第３バイ
ト５によって工作物８の手前面を粗加工する。また，第
２バイト７は，Ｙ軸サーボモータ４の駆動によってボー
ルねじ１０を介して第１バイト６に対してＹ軸方向に移
動し，第１バイト６との工作物８に対する加工間隔の位
置設定が行なわれる。次いで，第１バイト６と第２バイ
ト７は，Ｘ軸サーボモータ１７の駆動によってＸ軸方向
に移動し，工作物８の両板状側端面１９，２０の切削加
工を同時に行なうものである。

【００１９】第３バイト５によって粗加工された工作物
８の両板状側端面１９，２０の厚みをタッチセンサ９に
よって検出し，検出値に応じて中仕上げ加工代を演算
し，中仕上げ加工を第１バイト６と第２バイト７とによ
って両板状側端面１９，２０を同時加工する。

【００２０】この加工装置は，第１バイト６と第２バイ
ト７によって中仕上げ加工された工作物８の両板状側端
面１９，２０の厚みをタッチセンサ９によって検出し，
検出値に応じて仕上げ加工代を演算し，仕上げ加工を第
１バイト６と第２バイト７とによって両板状側端面１
９，２０を同時加工するものである。

【００２１】この加工装置は，上記のように構成されて
おり，次の工程によって工作物８を切削加工することが
できる。この加工装置は，工作物８を加工治具に取り付
け，主軸台に回転可能に支持されている主軸１４に固定
する。

【００２２】次に，この加工装置によって工作物８の板
状両側端面を加工するための加工作動について説明す
る。この加工装置に設けたコントローラ（ＮＣ）に，工
作物８を切削加工するための初期値，例えば，工作物８
の切削加工するべき内径（＃５１６＝Ｘｍｍ，例えば，
２７３．５ｍｍ）と外径（＃５１７＝Ｙｍｍ，例えば，
２９７．７ｍｍ）とを設定し，測定ポイントサーチ箇所
数，測定ポイント角度，工作物８の厚みや幅等の諸条件
を入力する。また，この加工装置については，工作物８
の加工に先立ってバイト５，６，７の設定位置，Ｘ軸テ
ーブル１，Ｙ軸テーブル１５，Ｚ軸テーブル１６，及び
工作物８を取り付けた主軸１４について原点復帰させ
る。そこで，工作物８の測定した厚みＴ１と切削加工し
た後の仕上げ製品の厚みＴ２との公差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ
２）の範囲内を演算したり，公差内判定が製品規格より
大きいか否かを判断したり，諸条件をコントローラに入
力する。また，コントローラは，手前側端面粗加工につ
いて，手前側端面粗加工の取り代を演算したり，取り代
に応じて手前側端面粗加工回数を演算したりする。更
に，コントローラは，加工装置における各部品の各点の
測定を行い，Ｘ軸テーブル１とＺ軸テーブル１６の位置
決めをし，主軸１４のＣ軸の位置決めをする。次に，手
前ポジション値である手前側端面スキップ位置であるＺ
軸のスキップ位置を測定する。奥側端面スキップ位置が
製品厚みＴ２より小さいか否かを判断したりする。

【００２３】次に，図７〜図１０に示すこの加工装置の
処理フロー図を参照して，この加工装置の作動の一実施
例について説明する。この加工装置は，上記のように，
工作物８の切削加工の作動するにあたって，各部品の原
点復帰をし，工作物８の加工するべき面の各点を測定
し，工作物８を認識し，製品への加工代を演算し，加工
する回数等を演算する。

【００２４】図７を参照して，この加工装置によって工
作物８の表側即ち手前側の側端面２０を第３バイト５に
よって手前側端面粗加工することについて説明する。コ
ントローラは，上記の前処理を行なった後に，手前側端
面粗加工を行なう（ステップＳ４０）。手前側端面加工
位置決め位置（＃５１１）と手前側端面スキップ位置
（＃５０４）を整合させ（ステップＳ４１），プログラ
ムによって予め決められた手前側端面粗加工回数（＃１
００）を行なったか否かを判断し（ステップＳ４２），
所定の回数の加工を行なった時には，原点復帰して主軸
１４を停止する（ステップＳ５４）。所定の回数の加工
を行なっていない時には，手前側端面粗加工回数（＃１
００）が零か否かを判断し（ステップＳ４３），零でな
い場合には，手前側端面粗加工回数のカウント（＃１０
１）を零にし，即ちリセット状態にする（ステップＳ４
４）。カウント（＃１０１）が手前側端面粗加工回数
（＃１００）より小さいか否かを判断し（ステップＳ４
５），小さい場合には，手前側端面粗加工の位置決め位
置を演算するため，手前側端面加工位置決め位置（＃５
１１）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）から手前
側端面粗加工１回の取り代（＃５０６）に手前側端面粗
加工回数のカウント（＃１０１）を乗じた数を除算する
〔＃５１１＝＃５０４−＃１０１×＃５０６〕（ステッ
プＳ４６）。ステップＳ４５で小さくない場合には，ス
テップＳ４９へ進む。ステップＳ４６の演算に従って第
３バイト５による加工動作を続け（ステップＳ４７），
加工回数カウントアップになるまで加工処理はステップ
４５へ戻って繰り返し行い（ステップＳ４８），カウン
ト（＃１０１）が＋１の加工回数カウントアップ即ちプ
ログラムによる予め決められた加工条件を満足するよう
になって加工を終了する（ステップＳ４８Ｅ）。ステッ
プＳ４９では，手前側端面粗加工の端数取り代（＃５１
２）を演算する〔＃５１２＝＃５１０−＃１００×＃５
０６〕。次いで，手前側端面加工位置決め位置（＃５１
１）から端数加工の位置決め位置の演算をする〔＃５１
１＝＃５１１−＃５１２〕（ステップＳ５０）。ステッ
プＳ５０の演算に従って第３バイト５による加工動作を
続け（ステップＳ５１），面取り加工動作を行い（ステ
ップＳ５２），そこで，サブプログラムを終了する（ス
テップＳ５３）。

【００２５】次に，図８を参照して，この加工装置によ
って工作物８の両側端面１９，２０，即ち，表側即ち手
前側の側端面２０を第２バイト７によって，また工作物
８の裏側即ち奥側の側端面１９を第１バイト６によって
中仕上げ加工することについて説明する。中仕上げ加工
を開始する（ステップＳ５６）。中仕上げ加工回数カウ
ントアップ（＃１０３）の変数を初期化即ちリセットす
る（ステップＳ５７）。中仕上げ加工回数カウントが４
より小さいか否かを判断し（ステップＳ５８），小さい
場合には，奥側端面中仕上げの位置決め位置（＃５１
３）を演算する（ステップＳ５９）。即ち，中仕上げ奥
バイト位置決め位置（＃５１３）は，奥側端面スキップ
位置（＃５０５）に，中仕上げ及び仕上げ１回の取り代
（＃５２２）に中仕上げ加工回数カウントアップ（＃１
０３）を乗じた数を加算する〔＃５１３＝＃５０５＋＃
５２２×＃１０３〕。次いで，手前側端面中仕上げの位
置決め位置の演算をする（ステップＳ６０）。即ち，中
仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃
５１４）は，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）
から中仕上げ及び仕上げ１回の取り代（＃５２２）に中
仕上げ加工回数カウントアップ（＃１０３）を乗じた数
を除算する〔＃５１４＝＃５１１−＃５２２×＃１０
３〕。次に，手前側端面中仕上げの位置決め位置の置換
を行なう（ステップＳ６１）。即ち，中仕上げ手前バイ
ト位置決め位置（＃５１８）は，中仕上げ及び仕上げ時
の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）から中仕上
げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を除したものであ
る〔＃５１８＝＃５１４−＃５１３〕。上記の演算に従
って位置決めすると共に，第１バイト６と第２バイト７
による加工動作を行なう（ステップＳ６２）。加工回数
がプログラムによって予め決められた条件を満たすまで
ステップ５８に戻って繰り返し処理し，そこで，中仕上
げ加工回数カウントアップ（＃１０３）より１回多くな
るまで，加工を続行し（ステップＳ６３），そこで，予
め決められた条件を満たす状態になって加工は終了する
（ステップＳ６３Ｅ）。

【００２６】また，ステップＳ５８において，中仕上げ
加工回数カウントアップ（＃１０３）が４より大きい場
合には，奥側端面中仕上げの取り代１０μの位置の演
算，即ち，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）
が，それに０．０１を加算する演算をする〔＃５１３＝
＃５１３＋０．０１〕（ステップＳ６４）。次に，手前
側端面中仕上げの取り代１０μの位置の演算，即ち，中
仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃
５１４）が，それに０．０１を除算する演算をする〔＃
５１４＝＃５１４−０．０１〕（ステップＳ６５）。そ
こで，手前側端面中仕上げ取り代１０μの位置を置換，
即ち，中仕上げ手前バイト位置決め位置（＃５１８）
が，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補
助（＃５１４）から中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃
５１３）を除したものとする〔＃５１８＝＃５１４−＃
５１３〕（ステップＳ６６）。上記の演算に従って位置
決めを行い，第１バイト６と第２バイト７による加工動
作を行い（ステップＳ６７），サブプログラムを終了す
る（ステップＳ６８）。

【００２７】次に，図９に示すように，この加工装置
は，中仕上げ前の状態を測定し設定する（ステップＳ６
９）。最終仕上げ前取り代の演算をする。即ち，仕上げ
前測定による仕上げ取り代（＃５１５）は，工作物８の
素材の厚み（＃５０１）から製品の厚み（＃５０２）を
除した数より０．０２だけ小さい数とするように演算す
る（ステップＳ７０）。演算することによりサブプログ
ラムを終了する（ステップＳ７１）。

【００２８】次に，図１０を参照して，この加工装置に
よって工作物８の両側端面１９，２０，即ち，表側即ち
手前側の側端面２０を第２バイト７によって，また工作
物８の裏側即ち奥側の側端面１９を第１バイト６によっ
て最終仕上げ加工することについて説明する。コントロ
ーラに最終仕上げプログラムが設定されている（ステッ
プＳ７２）。まず，仕上げ前測定による仕上げ取り代
（＃５１５）が零以下であるか否かを判断し（ステップ
Ｓ７３），零以下である場合には処理を終了する（ステ
ップＳ８４）。零以下でない場合には，仕上げ前測定に
よる仕上げ取り代（＃５１５）が仕上げ加工の取り代限
界値（＃５０８）より小さいか否かを判断する（ステッ
プＳ７４）。次いで，奥側端面最終仕上げの位置決め位
置として１０μを残した値に演算する。即ち，中仕上げ
奥バイト位置決め位置（＃５１３）は，仕上げ前測定に
よる仕上げ取り代（＃５１５）の半分を加算する演算を
する〔＃５１３＝＃５１３＋（＃５１５／２）〕（ステ
ップＳ７５）。次に，手前側端面最終仕上げの位置決め
位置として１０μを残した値に演算する。即ち，中仕上
げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１
４）は，仕上げ前測定による仕上げ取り代（＃５１５）
の半分を除する演算をする〔＃５１４＝＃５１４−（＃
５１５／２）〕（ステップＳ７６）。手前側端面最終仕
上げ位置として１０μを残した値に置換する。即ち，中
仕上げ手前バイト位置決め位置（＃５１８）は，中仕上
げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１
４）から中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を
除した値に置換する（ステップＳ７７）。上記の位置決
めを行なった後に，第１バイト６と第２バイト７によっ
て最終仕上げの加工動作を行なう（ステップＳ７８）。

【００２９】次いで，奥側端面最終仕上げ取り代１０μ
に位置を演算する。即ち，中仕上げ奥バイト位置決め位
置（＃５１３）は，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃
５１３）に０．０１ｍｍを加算した演算をする〔＃５１
３＝＃５１３＋０．０１〕（ステップＳ７９）。次に，
手前側端面最終仕上げ取り代１０μの位置を演算する。
即ち，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置
補助（＃５１４）は，それから０．０１ｍｍを除する演
算をする〔＃５１４＝＃５１４−０．０１〕（ステップ
Ｓ８０）。手前側端面最終仕上げ取り代１０μの位置に
置換する。即ち，中仕上げ手前バイト位置決め位置（＃
５１８）は，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決
め位置補助（＃５１４）から中仕上げ奥バイト位置決め
位置（＃５１３）を除した値に置換する（ステップＳ８
１）。上記の位置決めを行なった後に，第１バイト６と
第２バイト７によって最終仕上げの加工動作を行なう
（ステップＳ８２）。加工動作が終了すれば，サブプロ
グラムは終了する（ステップＳ８３）。

【００３０】次に，図１１〜図１２を参照して，バイト
５，６，７の刃先のチップを交換した場合の加工装置の
作動処理について説明する。バイト５，６，７の刃先の
チップを交換即ちバイト５，６，７を交換した場合に
は，例えば，バイト５，６，７が許容範囲以上に摩耗し
た場合には，加工時にバイト自体の交換が必要になるこ
とがある。通常，バイト５，６，７を交換すると，その
調整に時間がかかり，加工効率を低下させる。そこで，
バイト５，６，７の交換時の調整情報をコントローラに
入力しておき，それに応じてバイト５，６，７の交換時
のバイト５，６，７の調整を，例えば，次のようにして
行なうことができる。まず，図１１に示すように，コン
トローラにおいて初期値を設定し（ステップＳ８５），
原点復帰する（ステップＳ８６）。初期値としては，例
えば，工作物８のサイズ，工作物８の内径（＃５１６＝
Ｘｍｍ），外径（＃５１７＝Ｙｍｍ），測定ポイントサ
ーチ箇所数（＃１０８＝３），測定ポイント角度（＃１
０９＝５），工作物８の厚み一時記憶（＃１１０＝
０），測定角度記憶（＃１１１＝０），ピーク記憶（＃
１１２＝０）等である。

【００３１】次に，図１１を参照して，Ｘ軸テーブル１
上に設定されている表側即ち手前側の側端面２０の粗加
工のバイト５についての調整を説明する。手前側端面加
工位置決め位置（＃５１１）を手前側端面スキップ位置
（＃５０４）に合わせる〔＃５１１＝＃５０４〕（ステ
ップＳ８７）。チップ交換後の位置（＃１０６）を手前
側端面スキップ位置（＃５０４）に合わせ，手前側端面
粗加工回数カウント（＃１０１）を零にする〔＃１０６
＝＃５０４，＃１０１＝０〕（ステップＳ８８）。手前
側端面粗加工回数カウント（＃１０１）が１より小さい
か否かを判断し（ステップＳ８９），小さい場合には，
手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）はそれより
０．０３だけ小さい値に設定する〔＃５１１＝＃５１１
−０．０３〕（ステップＳ９０）。次いで，第３バイト
５の加工動作に移行する（ステップＳ９１）。加工回数
カウントアップである手前側端面粗加工回数カウント
（＃１０１）はそれより１回多くしてカウントアップす
る〔＃１０１＝＃１０１＋１〕（ステップＳ９２）。小
さくない場合には，チップ交換後のスキップ位置とチッ
プ交換前の位置との差（＃１０７）がチップ交換後の位
置（＃１０６）より手前側端面スキップ位置（＃５０
４）だけ小さくする〔＃１０７＝＃１０６−＃５０４〕
（ステップＳ９３）。チップ交換後のスキップ位置とチ
ップ交換前の位置との差（＃１０７）が０．０２より小
さいか否かを判断し（ステップＳ９４），小さい場合に
はステップＳ８８に戻り，大きい場合には差（＃１０
５）が手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）より手
前側端面スキップ位置（＃５０４）だけ小さく設定し調
整する〔＃１０５＝＃５１１−＃５０４〕（ステップＳ
９５）。

【００３２】次に，図１２を参照して，Ｘ軸テーブル１
上に設定されている裏側即ち奥側の側端面１９の奥仕上
げ加工を行なう第１バイト６の調整を説明する。中仕上
げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を奥側端面スキッ
プ位置（＃５０５）に合わせる〔＃５１３＝＃５０５〕
（ステップＳ９５）。次いで，チップ交換後の位置（＃
１０６）を奥側端面スキップ位置（＃５０５）に合わ
せ，手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）を零に
する〔＃１０６＝＃５０５，＃１０１＝０〕（ステップ
Ｓ９６）。手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）
が１より小さいか否かを判断し（ステップＳ９７），小
さい場合には，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１
３）をそれより０．０３大きく設定する〔＃５１３＝＃
５１３＋０．０３〕（ステップＳ９８）。次いで，第２
バイト７の加工動作に移行する（ステップＳ９９）。加
工回数カウントアップ，即ち，手前側端面粗加工回数カ
ウント（＃１０１）はそれより１回多くしてカウントア
ップする〔＃１０１＝＃１０１＋１〕（ステップＳ１０
０）。小さくない場合には，チップ交換後のスキップ位
置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）がチップ交
換後の位置（＃１０６）より奥側端面スキップ位置（＃
５０５）だけ小さくする〔＃１０７＝＃１０６−＃５０
５〕（ステップＳ１０１）。チップ交換後のスキップ位
置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）が−０．０
２より大きいか否かを判断し（ステップＳ１０２），大
きい場合には，ステップＳ９６に戻り，小さい場合に
は，差（＃１０５）が中仕上げ奥バイト位置決め位置
（＃５１３）より奥側端面スキップ位置（＃５０５）だ
け小さく設定し調整する〔＃１０５＝＃５１３−＃５０
５〕（ステップＳ１０３）。

【００３３】図１２を参照して，Ｙ軸テーブル１５上に
設定されている手前側端面２０の仕上げ加工の第２バイ
ト７の調整を説明する。手前側端面加工位置決め位置
（＃５１１）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）に
合わせる〔＃５１１＝＃５０４〕（ステップＳ１０
４）。次いで，チップ交換後の位置（＃１０６）を手前
側端面スキップ位置（＃５０４）に合わせ，手前側端面
粗加工回数カウント（＃１０１）を零にする〔＃１０６
＝＃５０４，＃１０１＝０〕（ステップＳ１０５）。手
前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）が１より小さ
いか否かを判断し（ステップＳ１０６），小さい場合に
は，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）をそれよ
り０．０３大きく且つ手前側端面粗加工回数カウント
（＃１０１）の０．０３を乗じた数だけ少なく設定する
〔＃５１１＝＃５１１＋０．０３−（＃１０１×０．０
３）〕（ステップＳ１０７）。次いで，第１バイト６の
加工動作に移行する（ステップＳ１０８）。加工回数カ
ウントアップ，即ち，手前側端面粗加工回数カウント
（＃１０１）はそれより１回多くしてカウントアップす
る〔＃１０１＝＃１０１＋１〕（ステップＳ１０９）。
小さくない場合には，チップ交換後のスキップ位置とチ
ップ交換前の位置との差（＃１０７）がチップ交換後の
位置（＃１０６）より手前側端面スキップ位置（＃５０
４）だけ小さくする〔＃１０７＝＃１０６−＃５０４〕
（ステップＳ１１０）。チップ交換後のスキップ位置と
チップ交換前の位置との差（＃１０７）が０．０２より
大きいか否かを判断し（ステップＳ１１１），大きい場
合には，ステップＳ１０５に戻り，大きくない場合に
は，差（＃１０５）が手前側端面加工位置決め位置（＃
５１１）より手前側端面スキップ位置（＃５０４）だけ
小さく設定し調整する〔＃１０５＝＃５１１−＃５０
４〕（ステップＳ１１２）。以上の調整が終了すると，
加工装置を原点復帰させ（ステップＳ１１３），バイト
５，６，７の調整が終了する。

【００３４】

【発明の効果】この発明による加工装置は，上記のよう
に構成したので，工作物の加工領域の形状情報を測定で
き，直ちにそれに応じてＸ軸テーブル，Ｙ軸テーブル及
びＺ軸テーブルを各サーボモータによって加工動作の開
始位置へ直ちに移動制御でき，コントローラによってＸ
軸テーブルに設けた第３バイトで工作物の板状手前側端
面を粗加工制御し，Ｘ軸テーブルに設けた第１バイトと
Ｙ軸テーブルに設けた第２バイトとによって工作物の両
板状側端面を同時加工制御し，それによって，工作物の
板状両側端面の加工効率をアップすると共に，工作物に
対して高精度に加工することができ，しかも加工装置自
体にタッチセンサを設けて工作物の形状情報を加工開始
前に測定可能にすると共に，バイトのチップを交換して
も直ちに調整ができ，生産性を大幅にアップさせること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による工作物の板状両側端面を加工す
る加工装置の一実施例を示す平面図である。

【図２】図１の加工装置の側面図である。

【図３】この加工装置によって加工される工作物の一例
を示す平面図である。

【図４】図３の工作物の側面図である。

【図５】この加工装置に設けたサーボモータの概略位置
を示す正面図である。

【図６】図５の加工装置の側面図である。

【図７】この加工装置による工作物の加工動作における
手前側端面粗加工の一実施例を示す処理フロー図であ
る。

【図８】この加工装置による工作物の加工動作における
中仕上げ加工の一実施例を示す処理フロー図である。

【図９】この加工装置による工作物の加工動作における
仕上げ加工の設定の一実施例を示す処理フロー図，

【図１０】この加工装置による工作物の加工動作におけ
る最終仕上げ加工の一実施例を示す処理フロー図であ
る。

【図１１】この加工装置による工作物の加工動作におけ
るバイトのチップを交換した場合の調整の一実施例を示
す処理フロー図である。

【図１２】図１１の処理フロー図に続く調整を示す処理
フロー図である。

【符号の説明】

１Ｘ軸テーブル２，３バイトホルダ４Ｙ軸サーボモータ５第３バイト６第１バイト７第２バイト８工作物９タッチセンサ１０ボールねじ１１ボールねじのナット１２ボールねじ軸１４主軸１５Ｙ軸テーブル１６Ｚ軸テーブル１７Ｘ軸サーボモータ１８Ｚ軸サーボモータ１９工作物の奥側端面２０工作物の手前側端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高松登福岡県古賀市駅東３丁目３番１号西部電機株式会社内 (72)発明者森川敏郎福岡県古賀市駅東３丁目３番１号西部電機株式会社内Ｆターム(参考） 3C029 AA21 3C045 BA12 BA40 CA04 EA02 HA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作物が固定された回転駆動される主
軸，Ｚ軸サーボモータによって往復移動するＺ軸テーブ
ル，該Ｚ軸テーブル上に載置され且つＸ軸サーボモータ
によって往復移動するＸ軸テーブル，該Ｘ軸テーブル上
にセットされたバイトホルダに取り付けられた第１バイ
ト，前記Ｘ軸テーブル上に載置され且つＹ軸サーボモー
タによって往復移動するＹ軸テーブル，該Ｙ軸テーブル
上にセットされたバイトホルダに取り付けられた第２バ
イト，前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記工作物の
板状両側端面の加工領域の形状情報を検出するタッチセ
ンサ，及び該タッチセンサによる検出信号に応答して前
記工作物の奥側端面を前記第１バイトで且つ前記工作物
の手前側端面を前記第２バイトによって同時加工する制
御を行なうコントローラ，から成る工作物の板状両側端
面を加工する加工装置。
【請求項２】前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記
バイトホルダに取り付けられた第３バイトを有し，前記
コントローラは，前記第１バイトと前記第２バイトとの
前記工作物の前記両側端面の同時加工に先立って，前記
タッチセンサによる検出信号に応答して前記第３バイト
によって前記工作物の前記手前側端面を粗加工する制御
を行なうことから成る請求項１に記載の工作物の板状両
側端面を加工する加工装置。
【請求項３】前記コントローラは，前記タッチセンサ
による前記工作物の板状両側端面についての検出信号に
応じて前記工作物の加工代を演算処理し，前記第３バイ
トによって前記工作物の手前端面を粗加工する制御を行
なうことから成る請求項１に記載の工作物の板状両側端
面を加工する加工装置。
【請求項４】前記コントローラは，前記タッチセンサ
による前記工作物の板状側端面の両側端面について前記
形状情報の検出信号に応じて前記工作物の加工代を演算
処理し，前記第２バイトを前記Ｙ軸サーボモータの駆動
によってボールねじを介して前記第１バイトに対してＹ
軸方向に移動制御し，前記第１バイトと前記第２バイト
との間隔を前記工作物に対する加工間隔に位置設定する
制御を行なうことから成る請求項１に記載の工作物の板
状両側端面を加工する加工装置。
【請求項５】前記第１バイトと前記第２バイトは前記
Ｘ軸サーボモータの駆動によってＸ軸方向に移動して前
記工作物の前記両板状側端面の切削加工を同時に行なう
ことを特徴とする請求項４に記載の工作物の板状両側端
面を加工する加工装置。
【請求項６】前記第３バイトによって粗加工された前
記工作物の前記両板状側端面の厚みを前記タッチセンサ
によって検出し，検出値に応じて中仕上げ加工代を演算
し，中仕上げ加工を前記第１バイトと前記第２バイトと
によって前記両板状側端面を同時加工することを特徴と
する請求項１に記載の工作物の板状両側端面を加工する
加工装置。
【請求項７】前記第１バイトと前記第２バイトによっ
て中仕上げ加工された前記工作物の前記両板状側端面の
厚みを前記タッチセンサによって検出し，検出値に応じ
て仕上げ加工代を演算し，最終仕上げ加工を前記第１バ
イトと前記第２バイトとによって前記両板状側端面を同
時加工することを特徴とする請求項６に記載の工作物の
板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項８】前記第３バイトは前記工作物に対して粗
加工する粗加工バイトであり，前記第１バイトに対して
前記工作物の加工領域の厚み方向に相対移動する前記第
２バイトは前記工作物に対して仕上げ加工する仕上げ加
工バイトであることを特徴とする請求項１に記載の工作
物の板状両側端面を加工する加工装置。