JP2007203392A

JP2007203392A - Ｎｃ旋盤における刃物の位置合わせ方法

Info

Publication number: JP2007203392A
Application number: JP2006022693A
Authority: JP
Inventors: Eiji Miwa; 栄治三輪; Masaru Sekimori; 勝関森
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2007-08-16

Abstract

【課題】短時間で実施可能であり精度の良い刃物の補正出し作業が可能であるＮＣ旋盤における複数の刃物の位置合わせ方法を提供する。
【解決手段】タレット刃物台３を有するワーク自動送りＮＣ旋盤１００において、本体１ｂがワーク支持用ガイドブッシュ２内を通過して伸びるタッチセンサ組立品１を、ワーク取付け用主軸１０ｄに装着し、タレット刃物台の各刃物Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…をタッチセンサ組立品１を構成するタッチセンサ１ａの先端に接触させた状態で各刃物のワーク軸方向Ｚ位置を計測し、ワーク軸方向位置を各刃物の加工基準位置とすることを特徴とするＮＣ旋盤における複数の刃物の位置合わせ方法。
【選択図】図３

Description

本発明は、タレット刃物台を有するワーク（被加工品）自動送りＮＣ旋盤における複数の刃物の位置合わせ方法に関する。

タレット刃物台を有するワーク自動送りＮＣ旋盤において、ある種類のワークを連続して大量に加工した後、別の種類のワークを連続して大量に加工する場合、ある種類のワークの加工終了後、別の種類のワークの加工に入る前に、いわゆる段取りが必要となる。この段取りは、主として、ワーク端面の位置（基準面位置）にタレット刃物台の複数の各刃物の先端位置をそろえる作業である。別名、刃物の補正出し作業とも言う。

この補正出し作業は、以下の理由で必要となる。ある種類のワークを連続して大量に加工した場合、各刃物が磨耗したり、各刃物の取付け部位に微妙な隙間（ガタ）が生じたりする。その状態のまま、別の種類のワークの加工に入ると、別の種類のワークの加工精度が低下する恐れがある。この補正出し作業は、特に精密な部品を加工する場合に必要な作業である。

タレット刃物台を有するワーク自動送りＮＣ旋盤において、ワークの外径を自動計測する方法は、特許文献１に開示されている。しかし、上記補正出し作業は、従来、このような自動的方法ではなく、手作業により実施されていた。以下に、この手作業を詳細に述べる。

まず、ワークの端面を切削して刃物を接触させるための基準面を作る。次に、タレット刃物台の各刃物を、この基準面に接触させて、ワーク軸方向（Ｚ方向）位置を求める。このＺ方向位置を各刃物の基準位置とする（ゼロに補正する）。すなわち、刃物の本数分についてこのＺ方向位置を計測し、ゼロ補正しなければならない。

その際、最も時間を要する作業は、ワークと刃物との接触確認作業である。この確認作業は、オペレータの目によるものであり、刃物を強く押付けることによる刃物損傷を招かずに、実施しなければならず、高度な熟練技能を要するものである。そして、この確認作業は、補正出し作業に要する時間の約９０％を占めるものであった。それにも関わらず、オペレータの目による接触確認作業のため、各刃物のＺ方向位置の精度にはバラツキがあり良好なものではなかった。

ちなみに、本来であれば、タッチセンサを使用して、各刃物のＺ方向位置を計測すれば良いのである。しかし、各刃物の刃先方向には、ガイドブッシュを支持する強度部材の壁が立ちはだかっており、タッチセンサを装着するスペースが無い。このため、タッチセンサによる計測は困難であり、上記手作業に頼っていたのが実情であった。

特開昭６２−１３０１５６号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、短時間で実施可能であり精度の良い刃物の補正出し作業が可能であるＮＣ旋盤における複数の刃物の位置合わせ方法を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲に記載のＮＣ旋盤における刃物の位置合わせ方法を提供する。
請求項１に記載の発明によれば、ＮＣ旋盤における複数の刃物の位置合わせ方法は、本体１ｂがワーク支持用ガイドブッシュ２内を通過して伸びるタッチセンサ組立品１を、ワーク取付け用主軸１０ｄに装着し、タレット刃物台の各刃物Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…をタッチセンサ組立品１を構成するタッチセンサ１ａの先端に接触させた状態で各刃物のワーク軸方向Ｚ位置を計測し、ワーク軸方向位置を各刃物の加工基準位置とすることを特徴とする。

この構成により、タッチセンサを、ガイドブッシュを支持する強度部材の壁のタレット刃物台から見て反対側（裏側）に配置することが可能となる。タッチセンサの利用により、オペレータの目による確認作業を廃止することができ、安定して精度が良く、短時間の確認作業が可能となる。なお、上記各手段の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るＮＣ旋盤の概観図である。

１は、タッチセンサ組立品、２はワークを支持するガイドブッシュ、３は第１タレット刃物台、３ａは第１タレット、３ｂはＸ軸方向移動用ギヤボックス、３ｃはタレット回転割出し（インデックス）用モーター、３ｄはＸ軸方向移動用モーター、４は第２タレット刃物台、４ａは第２タレット、１０は第１主軸台、１０ａはチャックボックス、１０ｂはメインモーター、１０ｃはＺ軸方向移動モーター、１１は第２主軸台、Ｔ１は基準刃物である。

まず、図１を参照しながら、刃物の補正出し作業が完了した後の、ワークの連続大量加工を簡単に説明する。ワーク用バー材（長尺材；図示せず）は、Ａ方向から搬入され第１主軸台１０の中心部内へ挿入される。バー材は、適切な位置において主軸キャップ１０ｅ（図２参照）により、自動的に締め付け固定される。そのとき、バー材はガイドブッシュ２により案内支持されている。

続いて、第１タレットに装着されている複数の刃物Ｔにより、バー材が第１次加工がされてワーク（図示せず）となる。第１次加工は、主として、ワークの右端面側からの加工である。第１タレットによる加工時には、各刃物は、インデックス用モーター３ｃにより回転割出しされ、Ｘ軸方向移動用モーター３ｄによりワーク中心付近に移動され、それぞれが担当する加工を実施する。例えば、刃物が１６種類あれば、タレットが１６回回転割出しされ、Ｘ軸方向に移動されることとなる。第１次加工が完了する直前に第１タレットの切断用刃物により、ワークは、バー材から切り離される。

次に、第２主軸台１１が、図１において左方向（Ｚ方向と反対方向）へ移動して、第１次加工がされたワークを第１主軸台１０よりつかみ取り第２主軸台１１の元の位置へ戻る。このワークは、引き続き第２タレットにより第１タレットと同様な加工である第２次加工がなされる。ただし、第２次加工は、主として、ワークの左端面側からの加工である。

第２次加工が終わったワークは、第２主軸台１１の中心線部Ｗを通って、Ｂ方向へ搬出される。これがワーク加工の１サイクルであり、上記の加工サイクルがバー材に対して連続的に繰り返し実施される。以上がワークの連続大量加工である。

次に刃物の補正出し作業を図２〜４を参照しながら説明する。図２は、図１の第１主軸台およびタッチセンサ組立品の拡大図である。１０ｄは第１主軸、１０ｅは主軸キャップ、１はタッチセンサ組立品、１ａはタッチセンサ、１ｃはマグネットスタンド、１ｂはタッチセンサ１ａをマグネットスタンド１ｃに連結するためのパイプ（本体）、１ｄはタッチセンサ組立品１を第１主軸１０ｄに装着するためのアダプタ、１ｅはタッチセンサを制御器（図示せず）と接続するためのコネクタ、１ｆはマグネットのオンオフレバーである。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは別部品であり所定の結合方式により結合されている。そして、アダプタ１ｄは、第１主軸１０ｄの装着用孔（図示せず）に嵌め合わされる円筒外径部１ｇを有する。タッチセンサ組立品１を第１主軸１０ｄに装着する前は、マグネットのオンオフレバー１ｆはオフされており、装着後オンすることにより、マグネット１ｃが磁石となり、タッチセンサ組立品１を第１主軸１０ｄにしっかりと固定することが可能となる。タッチセンサ組立品１を第１主軸１０ｄから取り外す場合は、オンオフレバー１ｆをオフすれば良い。

図３は、本発明に係るＮＣ旋盤におけるタッチセンサとタレットの位置関係を示す図である。５は、タレット刃物台３を支持し、モーター室１００ａとワーク室１００ｂとを区画する壁機能を持つ強度部材である。強度部材５には、別部品であるガイドブッシュ２がねじ（図示せず）により固定されている。タッチセンサ組立品１は、パイプ部（本体）１ｂがガイドブッシュ２の孔を通過し、先端部のセンサ部１ａがワーク室１００ｂにのぞく状態で配設されている。ところで、図３に示すように、刃物Ｔ１と壁５との間の隙間は極めて狭いことに注意されたい。これが、通常の方法によりタッチセンサを使用して補正出し作業が困難な原因である。

次に、補正出し作業を説明する。図４は、図１のタレット部の拡大図と各刃物の位置合せ（補正出し作業）の方法を示す図である。

図３に示すように、インデックス用モーター３ｃにより回転割り出しされた基準刃物Ｔ１は、Ｘ軸方向移動用モーター３ｄによりタッチセンサ１ａ近傍まで移動される。続いて、基準刃物Ｔ１は、反Ｚ方向へ移動されてタッチセンサ１ａの先端面に接触させられる。基準刃物Ｔ１がタッチセンサ１ａに接触した瞬間にタッチセンサ１ａから制御器（図示せず）へ信号が送信されることにより、その位置が読み取られ、その位置データが位置表示器（図示せず）に表示される。この位置データをゼロにすることにより、この位置が基準刃物Ｔ１の基準位置となり、基準刃物Ｔ１の補正出し作業が完了する。制御器内の加工プログラムは、この接触位置を基準刃物Ｔ１の基準位置（ゼロ）として、加工実行時に使用することとなる。

これに引き続き、図４に示すように、内径加工刃物Ｔ２に関して、基準刃物Ｔ１と同様な上記操作を実施することにより、内径加工刃物Ｔ２の補正出し作業が完了する。一文字カッタＴ３についても同様である。これにより、前回のワーク連続加工時に生じたタレット台の各刃物のＺ方向の位置ズレ（δ１、δ２）を無くすることが可能となる。

こうして、短時間で実施可能であり精度の良い刃物の補正出し作業が可能であるＮＣ旋盤における刃物の位置合わせ方法が提供される。また、ワーク中心近傍において刃物を接触させて位置合せ作業を実施することにより、実際の加工位置に最大限近い位置での位置合せとなる。このため加工精度がより向上することとなる。

本発明に係るＮＣ旋盤の概観図である。図１のタッチセンサ部の拡大図である。本発明に係るＮＣ旋盤におけるタッチセンサとタレットの位置関係を示す図である。図１のタレット部の拡大図と各刃物の位置合せの方法を示す図である。

符号の説明

１タッチセンサ組立品
２ガイドブッシュ
３タレット
４第２主軸台
５壁

Claims

タレット刃物台（３）を有するワーク自動送りＮＣ旋盤（１００）において、
本体（１ｂ）がワーク支持用ガイドブッシュ（２）内を通過して伸びるタッチセンサ組立品（１）を、ワーク取付け用主軸（１０ｄ）に装着し、タレット刃物台の各刃物（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、…）を前記タッチセンサ組立品（１）を構成するタッチセンサ（１ａ）の先端に接触させた状態で前記各刃物のワーク軸方向（Ｚ）位置を計測し、該ワーク軸方向位置を各刃物の加工基準位置とすることを特徴とするＮＣ旋盤における複数の刃物の位置合わせ方法。