JPH01252341A - 帯鋸盤による被削材の切削加工方法及び帯鋸盤 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、切削加工機としての例えば鋸盤で被削材に
切削加工を行なう被削材の切削加工方法に関する。

（従来の技術） 従来、切削加工機としての帯鋸盤などの鋸盤で被削材に
切削加工を行なう場合、被削材の被耐性の検出は行なっ
ておらず、作業者が今までの経験と肋により切削マニュ
アルを作成し、これに基づいて各被切削材の切削条件を
設定して行なっていた。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した従来技術における切削加工機として
の帯鋸盤などの鋸盤で被削材に切削加工を行なう際、各
被削材毎の被削性の検出は行なっていない。また、切削
加工中に切削状態の検出も行なっていない。そのため、
各被削材に応じた適切な切削条件を迅速に設定できない
ことや切削加工中における切削変化に応じ適切な切削条
件の変更を行なうことができないという問題点があった
。

すなわら、同一の被削材でも部分的には組織、硬度のば
らつぎから、厳密には被削性が異なる場合がある。また
、被削材の表面状態にも黒皮、旋削等があり、旋削面に
おいても加工硬化による硬度差があり被削性が異なる場
合がある。更に、被削材の種類が判別できないもの、新
しい材料等はその被削性が判らないものがある。このよ
うな場合には、実際に切削しつつ切削状態を見て適宜に
切削条件を設定する必要があった。

そのため、作業者は切削条件を設定するために多大な時
間、労力を浪費していたために迅速な切削作業を行い（
９ないという問題点があった。また、例えば適切な切削
条件よりも大きな切り込みを行なった場合には、切削工
具の破損につながるという問題点があった。

この発明の目的は、上記の問題点を改善するため、各被
削材に応じた適切へ切削加工条件で行なえるように、か
つ、各被削材の切削加工中に切削状態を自動的に検出し
て適切な加工条件に変更できるようにした被削材の切削
加工方法を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） −Ｆ記目的を達成するために、この発明は、被削材に切
削加工を行なう際、難削材に対応した切削条件または被
削材の材質に対応した切削条件で切削加工を行ない、予
め設定された切込み位置での切削抵抗、又は予め設定さ
れた所定位置まで切削したときにおける切削時間、ある
いは予め設定された所定時間切削したときにおける切込
位置を検出し、その検出された実際の切削抵抗又は切削
時間あるいは切込み位置とデータベースにファイルされ
ている予め設定された切込み位置に基づく切削抵抗デー
タ又は予め設定された所定位置に基づく切削時間データ
あるいは予め設定された切削時間に基づく切込み位置デ
ータとを比較し、適正な切削条件を判別し、次いでその
適正な切削条件で継続して切削加工を行なう被削材の切
削加工方法である。

その上記切削加工方法において、適正な切削条件での切
削加工の継続後、適数箇所の切込み位置での実際の切削
抵抗と適数箇所の切込み位置における切削抵抗データと
を比較して、切削条件の適性を判別し、判別された適正
な切削条件で継続して切削加工を行なう切削加工方法で
ある。

（作用） この発明の被削材の切削加工方法を採用することにより
、難削材に対応した切削条件あるいは被削材の材質に対
応した切削条件で被削材に切削加工を行なう。切削加工
している間、予め設定された切込み位置での切削抵抗又
は、予め設定された切込み位装置までの切削時間あるい
は、予め設定された切削時間における切込み位置を検出
する。

その検出された実際の切削抵抗又は切削時間あるいは切
込み位置と、データベースにファイルされている予め設
定された切込み位置に基づく切削抵抗データ又は、予め
設定された切込み位置までに基づく切削時間データある
いは、予め設定された切削時間に基づく切込み位置デー
タとを比較する。その比較した結果を基にして適正な切
削条件を判別する。次いで、その適正な切削条件で継続
して切削加工が行なわれる。

萌記切削加工方法において、適正な切削条件での切削加
工の継続後、所定の切込み位置での実際の切削抵抗と所
定の切込み位置における切削抵抗データとを比較する。

その比較した判別結果をＪＪにして適正な切削条件で切
削加工が行なわれる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳矧ｊに説明
づろ。

第１図を参照するに、切削加工機として例えば横型帯鋸
盤１における図示省略の基台上には、例えば棒材なとの
被削材Ｗを載置するワークテーブル３が設けられている
。このワークテーブル３には被削材Ｗを挟持固定するバ
イス装置５が装着されている。

また、基台上には、図示省略のほぼＣ型をした鋸刃ハウ
ジングがヒンジビン７を介して上下方向に回動自在に支
承されている。

より詳細には、鋸刃ハウジングの適宜位置にピストンロ
ッド９の先端部を連結すると共に、前記ワークテーブル
３にはリフトシリンダ１１が設けられている。また、ヒ
ンジビン７には一体的に歯車１３が設けられていると共
に、適宜位置にはこの歯ｉ１３に噛合すべく歯車１５を
備えたロータリエンコーダ１７が設けられている。

したがって、ロータリエンコーダ１７により鋸刃ハウジ
ングの回動に応じたパルス数が検出され、インタフェー
ス１９を介して制御装置２１のうちの中央処理２３（以
下、ＣＰＬＩという。）に入力されると鋸刃ハウジング
の上下位置また、回転角が正確に検出される。

鋸刃ハウジングの内部には、駆動ホイール２５が駆動軸
２７を介して、従動ホイール２９が回転軸３１を介して
それぞれ回転自在に設けられている。なお、駆動軸２７
は例えばチｌン、ベルト等の連結部材３３を介して例え
ばモータのごとき回転装置３５の回転軸３７に連動連結
されている。

駆動ホイール２５と従動ホイール２９には、エンドレス
状の帯鋸刃Ｔが巻回されている。鋸刃ハウジングには、
切削領域において帯鋸刃Ｔを被削材Ｗに対して垂直に案
内支持するためガイド３９が設けられている。

したがって、横型帯鋸盤１においては、回転装置３５を
適宜に回転駆動させることにより、連結部材３３および
駆動ホイール２５、従動ホイール２９を介して帯鋸刃Ｔ
を走行駆動せしめて被削材Ｗに切削加工を行なうことが
できる。

また、前記リフトシリンダ１１内に圧油を供給して、ピ
ストンロッド９を突出作動せしめることによりて鋸刃ハ
ウジングを上昇回動することができる。そして、油路を
切換え、鋸刃ハウジングの１吊によりリフトシリンダ１
１内の圧油を排出することによって鋸刃ハウジングを下
降回動することができる。

ところで、被削材Ｗを切削加工する場合には、切削抵抗
が発生する。この切削抵抗は、主分力、背分力からなり
、被削材Ｗの被削性に関係があることに名みて、本実施
例では難削材に対応した切削条件、又は被削材の材質に
対応した切削条件で切削抵抗の背分力、主分力を検出す
ることにより、被削材Ｗの被削性を検出することができ
る。難削材に対応した切削条件とは、被削材のうち最も
切削加工される同削材に適用した切削条件である。

被削材の材質に適応した切削条件とは各被削材の材質に
適用した切削条件を意味している。

第１図を参照するに、背分力を検出するために前記ガイ
ド３９には、荷重検出装置４１が設けである。

より詳細には、前記ガイド３９下側には帯鋸刃王の背部
を押えるローラ押え４３が設けられている。こローラ押
え４３には、転勤自在なローラ４５が設けられていると
共に、スプリング４７を弾装した昇降バー４９が設けら
れている。この旨降バー４９には、切削抵抗の背分力に
応じた信号を検出することのできる荷重センナ５１が設
けられている。

したがって、前記ローラ４５を帯鋸刃Ｔに当接させると
、スプリング４７とローラ押え４３が当接する。そして
、同削材に対応した切削条件、又は被削材の材質に対応
した切削条件のもとで被削材Ｗの切削加工を行なうと、
背分力によりローラ押え４３がスプリング４７の付勢力
に抗して上界し、荷重センサ５１により背分力に応じた
信号が検出され、この信号がインターフェース５３を介
してＣＰｔＪ２３に入力され、適宜に演算処理されると
切削抵抗の背分力が検出表示される。

あるいは、切削抵抗の背分力を検出するために、前記リ
フトシリンダ１１に圧力計５５を設けることも可能であ
る。すなわら背分力に応じてリフトシリンダ１１内の圧
力が変化するからである。

したがって難削材に対応した切削条件、又は被削材の材
質に対応した切削条件のもとて被削材Ｗの切削加工を行
なうと、前記鋸刃ハウジングが下降回動じリフトシリン
ダ１１内の圧力が変化し、圧力計５５により背分力に応
じた信号が検出され、この信号がインターフェース５７
を介してＣＰＵ２３に入力され、適宜に演算処理されろ
と切削抵抗の背分力が検出表示される。

次に、切削抵抗の分力の一つである切削抵抗の主分力を
検出するために、前記回転装置３５の回転軸３７には回
転センサ５９が設けられている。

回転センサ５９を設けたのは、主分力により回転装置３
５の回転数が変化するからである。

したがって、難削材に対応した切削条件、又は被削材の
材質に対応した切削条件のもとで被削材Ｗの切削加工を
行なうと、切削抵抗の主分力により帯鋸刃Ｔ、すなわち
、回転装置３５の回転数が変化し、回転センサ５９によ
り主分力に応じた信号が検出され、この信号がインター
フェース６１を介してＣＰＵ２３に入力され、適宜にＷ
Ｒ算処理されると切削抵抗の主分力が検出表示される。

あるいは、切削抵抗の主分力を測定するために、回転装
置３５に電流計６３を設けることも可能である。主分力
の変化により回転装置３５に流れる電流が変化するから
である。

したがって、被削材Ｗの切削加工を行なうと、切削抵抗
の主分力により回転装置３５の流れる電流が変化し、電
流計６３により、主分力に応じた信号が検出され、この
信号がインターフェース６５を介してＣＰＵ２３に入力
され、適宜に演算処理されると切削抵抗の主分力が検出
表示される。

前記ＣＰＩＪ２３には時計６７が接続されており、その
時計６７により横型帯鋸盤１で被削材Ｗに切削加工を行
なったときの切削時間を測定づることができるようにな
っている。

前記ガイド３９の一方には、マグネットセンサなどの切
曲り検出装置６９が設けられており、その切曲り検出装
置６９により、帯鋸刃Ｔの切曲り聞が検出される。その
検出された切曲り吊はインターフェース７１を介してＣ
ＰＵ２３に入力される。

前記ＣＰＵ２３には、被削材Ｗの材質や径などを入力す
るためのキーボードなどの入力装置７３が、また、測定
された背分力や主分力などのデータを表示するＣＲＴな
どの出力装置７５が接続されている。

ＣＰＵ２３には、第１、第２、第３および第４のデータ
ベース７７．７９．８１．８３が接続されている。さら
にＣＰＵ２３には演惇処理手段８５が接続されている。

第１のデータベース７７には、難削材に対応した切削条
件又は被削材の材質に対応した切削条件がファイルされ
ている。

第２のデータベース７９には、第２図に示した被削材Ｗ
に切削加工を行なう際の切込み位置Ｈ１で切削条件を判
別するための予め設定された切削条件Ｊ　１　、Ｊ　２
、Ｊ３と背分力との関係データが第３図に示すごとくフ
ァイルされている。また、同様に第３のデータベース８
１には、第２図に示した切込み位置Ｈ２で切削条件を判
別するための予め設定された切削条件Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３
と背分力との関係データが第４図に示すごとくファイル
されている。

第４のデータベース８３には、被削材Ｗを選択した際に
切曲り示の限界値がファイルされる。

次に、本実施例における被削材Ｗの切削加工の作用を第
２図と、第５図に示したフローチャートをＵにして説明
する。

第５図において、ステップＳ１て被削材Ｗの材料名であ
る材質、径などを選択する。ステップＳ２で材料名が−
４でに登録しであるかどうか判断し、材料名がｎ録され
ていなければ、ステップＳ３で材料名を入力装置７３に
より入力してステップＳ４に進む。ステップＳ２で材料
名がすてに登録されていれば、ステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、その被削材Ｗの切曲り限界１直を入
力装置７３からインプットして第４のデータベース８３
に一ロフアイルされる。

ステップＳ５で被削材Ｗの切削条件の判別を行なうかど
うか判断し、切削条件の判別を行なわないと判断すると
、ステップＳ６でマニュアル切削を行なう。切削条件の
判別を行なうと判断されると、ステップＳ７でその被削
材Ｗに対し難削材に対応した切削条件か被削材の材質に
対応した切削条件のどちらかを選択する。その選択され
た切削条件をＪｌの切削条件として切削加工を開始する
。切削加工を開始した後、切込み位置Ｈ１までに到達す
る間に、ステップＳ８で切曲り寿命があるかどうかを判
断する。

すなわち、切曲り検出装置６９で検出した実際の切曲り
量が演算処理手段８５に取込まれる。その演り処理手段
８５には第３のデータベース８３にファイルされている
切曲り限界値データが取込まれて、演算処理手段８５で
実際の切曲り吊と切曲り限界値データとが比較処理され
る。

実際の切曲りωが切曲り限界値よりはずれていれば、切
曲り寿命と判断しステップ８１８に進み、ステップ８１
８のサブメニュ１で材料交換又は鋸刃交換あるいは材料
と鋸刃の交換を選択して終了する。

実際の切曲り量が切曲り限界値内に入っており、切曲り
寿命でないと判断されると、ステップＳっで切込み位置
Ｈ１すなわち判別位置Ｈ１の位置かどうか判断し、判別
位置Ｈ１でなければステップＳ８の手前に戻る。

判別位置Ｈ１であると判断されると、ステップＳ１０で
切削可能かどうか判断する。ずなわら、判別位置Ｈ１で
切削抵抗としての背分力を荷重センサ５１で検出し、そ
の検出された実際の背分力がＣＰＵ２３に接続された演
算処理手段８５に取込まれる。第２のデータベース７９
にファイルされている予め設定したＨ１位置における第
３図に示した背分力と切削条件との関係データが演算処
理手段８５に取込まれる。而して、演算処理手段８５で
実際の背分力と予め設定した背分力と切削条件との関係
データとを比較する。すなわち、第３図に示した背分力
と切削条件との関係データにＪ３いて、現在の切削条件
がＪｌであるため、Ｊｌの切削条件と背分力との関係デ
ータで実際の背分力が３０ｋｇを越えていれば、切削加
工ができないため切削可能でないと判断しステップ８１
８に進み、サブメニュ１で材料交換又は鋸刃交換あるい
は材料と鋸刃の交換を選択して終了する。

実際の背分力が２０〜３０ｋｇの背分力であれば、その
ままＪｌの切削条件で、２０ｋＣＩ以下例えば１０〜２
０ｋｇの背分力であれば、Ｊ２の切削条件で、また１０
ｋｃ＋以下の背分力であれば、Ｊ３の切削条件で行なう
ように判断される。

したがって、検出された実際の背分力が例えば１５ｋａ
であるとすると、切削可能であると判断して、ステップ
８１１でＪ２の切削条件に切換える。

なお、この場合、Ｊ２の切削条件の調速はＪｌの切削条
件の調速より早く設定されている。

Ｊ２の切削条件でさらに切削加工を継続し、判別位ｉ！
）−１２まで到達する間に、ステップ８１２で、ステッ
プＳ８で判断したと同様に切曲り寿命の判断がなされる
。切曲り寿命があると判断されると、ステップＳ１８に
進んで前述と同様の処理がなされる。切曲り寿命でない
と判断されると、ステップＳ１３で切込み位置Ｈ２すな
わち判別位置Ｈ２の位置かどうか判断し、判別位置１」
２でなければステップＳ１２の手前に戻る。

判別位置１１２であると判断されると、ステップ８１４
で切削可能かどうか判断する。すなわち、判別位置Ｈ２
で切削抵抗としての背分力を荷重はンサ５１で検出し、
その検出された実際の背分力がＣＰＩＪ２３に接続され
た演算処理手段８５に取込まれる。第３のデータベース
８１にフッイルされている予め設定したＨ２位置におけ
る第４図に示した背分力と切削条件との関係データが演
算処理手段８５に取込まれる。而して１、演算処理手段
８５で実際の背分力と予め設定した背分力と切削条件と
の関係データどを比較する。すなわち、第４図に示した
背分力と切削条件との関係データにおいて、現在の切削
条何がＪ２であるため、Ｊ２の切削条件と背分力との関
係データで実際の背分力が６５　ｋｃ＋を越えている場
合には、Ｊｌの切削条件でも切削加工できないと判断さ
れて、ステップ３１８に進みｌ’ｌｎ　ｉホと同様に処
理される。

実際の背分力が３５〜６５ｋｇの範囲内であれば、現在
のＪ２の切削条件では切削加工できないがＪｌの切削条
件で切削加工できると判断される。また、実際の背分力
が１８〜３５ｋＱの範囲内であれば、現在のＪ２の切削
条件で切削加工ができると判断される。さらに、実際の
背分力が１８ｋ（１未満であれば、Ｊ３の切削条件で切
削加工できると判断される。

今、実際の背分力が例えば１０ｋｇであるとすると、切
削可能であると判断し、ステップ１５でＪ３の切削条件
に切換える。なお、この場合、Ｊ３の切削条件の調速は
Ｊ２の切削条件の調速より早く設定されている。

Ｊ３の切削条件でさらに切削加工を継続し、ステップ８
１６で１カツト完了したかどうかが判断される。１カツ
トが完了していないと判断されると、ステップＳ１７で
切曲り寿命の判断がなされる。切曲り寿命に達していな
いと判断されるとステップ８１６の手前に戻される。

切曲り寿命に達していると判断されると、ステップ８１
８に進み、サブメニュ１から材料交換又は鋸刃交換ある
いは、材料゛、鋸刃の交換が選択されて終了する。

萌記ステップＳ１６で１カツト完了していると判断され
ると、ステップ８１９で切削可能かどうか判断される。

切削可能でないと判断されると、ステップ８１８に進み
前述と同様に処理される。

切削可能であると判断されると、ステップ８２０のサブ
メニュ２で、）１の切削条件で判別するか、マニュアル
切削するか、材料交換、鋸刃交換、材料と鋸刃の交換あ
るいはＪＯＢ　　ＥＮＤするかいずれかが選択されて終
了する。

このように被削材Ｗに切削加工を行なう際、難削材に対
応した切削条件又は被削材Ｗの材質に対応した切削条件
で切削加工を行ない、予め設定された切込み位置での切
削抵抗例えば背分力を検出し、その検出された実際の切
削抵抗例えば背分力と第２のデータベース７９にファイ
ルされている予め設定された切込み位置に基づく切削抵
抗データ例えば背分力データとを比較し、その比較した
結果を基にして適正な切削条件を判別することができる
。

次いで、その適正な切削条件で継続して切削加工を行な
い、適数箇所の切込み位置における実際の切削抵抗例え
ば背分力を検出する。その検出された実際の切削抵抗例
えば背分力と、第３のデータベース８１にファイルされ
ている切削抵抗データ例えば背分力データとを比較した
結果を基にして適正な切削条件を判別することができる
。而して、各被削材Ｗの切削加工中に切削状態を自動的
に検出、判別してその切削状態に応じて適正な切削条件
に変更することができる。

なお、本実施例における切削加工方法において、切削抵
抗としては背分力の代りに主分力を検出して対応するこ
ともでき、また、切削抵抗の代りに所定位置まで切削し
たときにおける切削時間や所定時間切削したときにおけ
る切込み位置を検出して対応することもできる。

さらに、本実施例は横型帯鋸５Ｊ１を例にとって説明し
たが、横型帯鋸盤１以外の鋸盤や、旋盤など切削加工機
でも対応可能である。

［発明の効果］ 以上のごとき実施例の説明より理解されるように、この
発明によれば、被削材に切削加工を行なう際、難削材に
対応した切削条件、又は被削材の材質に対応した切削条
件のもとて切削加工を行ない、予め設定された切込み位
置などの切削抵抗、又は切削時間、あるいは切込み位置
を検出し、その検出された実際の切削抵抗、又は切削時
間、あるいは切込み位置と、データベースにファイルさ
れている予め設定された切削抵抗データ、又は切削時間
データ、あるい・は切込み位置データとを比較し、その
比較された結果を基にして適正な切削条件を判別するこ
とができる。

次いで、適正な切削条件で継続して切削加工を行ない、
適数箇所の切込み位置にお番ノる実際の切削抵抗を検出
し、その検出された実際の切削抵抗と、°データベース
に予めファイルされている切削抵抗データとを比較し、
その比較した結果を基にして適正な切削条件を判別する
ことができる。而して、各被削材の切削加工中に切削状
態を自動的に検出して、その切削状態に応じて適正な切
削条件に変更することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施した切削加工機としての横型帯
鋸盤の概略と制御装置とを示した構成ブロック図である
。 第２図は帯鋸盤による被削材の切削加工方法を説明する
ための説明図、第３図および第４図は第２、第３のデー
タベースにファイルされている背分力と切削条件とのデ
ータの一例を示した図である。 第５図はこの発明の切削加工方法における動作の一例を
示したフローチャートである。 １７・・・ロータリーエンコーダ ２１・・・制御装置 ２３・・・ＣＰＵ ５１・・・荷重センサ ５１・・・圧力計 ５９・・・回転センサ ６３・・・電流計 ６７・・・時計 ７７・・・第１のデータベース ７９・・・第２のデータベース ８１・・・第３のデータベース ８３・・・演算処理手段 代理人　弁理士　三　好　　保　男 ３昼框寸 手続字市正書く自発） 平成　１年φ月−θ日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被削材に切削加工を行なう際、難削材に対応した
   切削条件または被削材の材質に対応した切削条件で切削
   加工を行ない、予め設定された切込み位置での切削抵抗
   、又は予め設定された所定位置まで切削したときにおけ
   る切削時間、あるいは予め設定された所定時間切削した
   ときにおける切込み位置を検出し、その検出された実際
   の切削抵抗又は切削時間あるいは切込み位置とデータベ
   ースにファイルされている予め設定された切込み位置に
   基づく切削抵抗データ又は予め設定された所定位置に基
   づく切削時間データあるいは予め設定された切削時間に
   基づく切込み位置データとを比較し、適正な切削条件を
   判別し、次いでその適正な切削条件で継続して切削加工
   を行なうことを特徴とする被削材の切削加工方法。
2. （２）前記請求項１において、適正な切削条件での切削
   加工の継続後、適数箇所の切込み位置での実際の切削抵
   抗と適数箇所の切込み位置における切削抵抗データとを
   比較して、切削条件の適正を判別し、判別された適正な
   切削条件で継続して切削加工を行なうことを特徴とする
   被削材の切削加工方法。