JPH02262903A - バイトの芯高調整法 - 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 本発明は、超精密旋盤におけるバイトの芯高調整法に関
するものである。

従来の技術 従来、光学レンズ及び反射鏡等を切削する超精密旋盤の
バイトの芯高調整方法は、工作物を試し切削してこれを
別の場所で干渉計等を使って評価していた。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた試し削りを行って調べる方法は時間
と労力を要し、その上何度も試し削りを行うことにより
バイトが摩耗して工具寿命が短くなるという問題点を有
している。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、加工機
上で正確な芯高調整ができるバイトの芯高調整法を提供
しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明におけるバイトの芯高
調整法は、主軸チャックに把持した段取用加工物の円錐
面をその機械で鏡面加工し、レーザ発光器により前記円
錐面の軸方向かつ前記円錐面に向けてレーザ光を発射し
、前記円錐面からの反射レーザ光を前記レーザ発光器と
芯高調整方向に対して直角方向の同一平面上にある受光
位置の分解出力機能を有する受光素子で受け、前記レー
ザ発光器及び受光素子を同時に前記芯高調整方向に移動
して前記受光素子上に描かれる前記反射レーザ光の軌跡
から加工物の回転中心を割出し、該回転中心の高さに前
記レーザ光を合わせ、バイトを芯高調整方向に移動して
前記バイトの刃先がレーザ光りを遮る時点の高さに芯高
を合わせるものである。

作用 その機械でレーザ波長より小さい面粗度に鏡面加工され
た加工物の、円錐面の頂点より僅かに離れた位置に向け
て、Ｚ軸方向にレーザ光を平行照射し、バイトの芯高調
整方向に、照射レーザ光を平行移動させると、受光素子
の感光面上に反射レーザ光の円弧状の軌跡が描かれる。

この軌跡の円弧から加工物の中心を割り出し、レーザ光
を加工物の中心の高さに合わせておいて、バイト取付台
を芯高調整方向上側に移動して、バイトの刃先がレーザ
光を遮った時点の高さに芯高を設定する。

実施例 実施例について第１図〜第５図を参照して説明する。超
精密旋盤において、ベツドｌ上の左側に固着の、スライ
ドベース２の上面に削設されたＺ軸方向のすべり案内面
上に、主軸台３が移動可能に′Ｒ置され、主軸台３に軸
承される主軸の先端に、チャック５が嵌着されている。

そして主軸台３は、ＮＧ装置４により制御されるサーボ
モータ６により移動位置決めされる。更にベツドｌ上の
右側に固着のスライドベース７の上面に削設されたＸ軸
方向のすべり案内面上に、移動テーブル８が移動可能に
載置されでいる。そして移動テーブル８はＮＣｒ、Ｉ動
のサーボモータ９により移動位置決めされる。

移動テーブル８上の後側寄り位置にバイト芯高調整方向
（Ｙ軸方向）のすべり案内面１０ａを有する基台１０が
固着されており、すべり案内面１０ａに対して直角に昇
降台１１が移動可能に設けられて、昇降台１１はバイト
の芯高Ｆｌｕ調整のためねじ１２により水平を保ってＹ
軸方向に移動されるようになっている。そして昇降台ｌ
ｌ上に配設された複数の圧電素子１３上に取付台１５が
Ｙ軸方向に移動可能に載置され、取付台１５上の前側に
レーザ発光器１６が、また後側に受光素子１７が取付け
られている。圧電素子１３は印加電圧に比例して比較的
大きな変位が得ら“れるよう複数個の素子が極性が対向
するように積層されたものが使用され、レーザ発光器１
６は、Ｚ軸方向主軸台側に向けて正しく平行を保ってレ
ーザ光ａ、が発射されるよう取付けられており、受光素
子１７は受光面を主軸台側に向は感光面の中心がレーザ
発光器１６のレーザ光軸と同一水平面上になるように取
付けられており、受光面に照射される反射レーザ光の位
置を分解して信号を出力するようになっている。更に取
付台１５は主軸台側中央部に切欠き部１５ａを有し、昇
降台１１上の切欠き部１５ａ対応位置に、バイト取付台
１９が図示しない圧電素子を介してＹ軸方向に移動可能
に取付けられており、バイト取付台１９にバイト２０が
着脱可能に固着されている。

続いて本実施例の作用について説明する。主軸チャック
５に芯高調整段取用の加工物２１が取付けられ、主軸台
３のＺ軸方向と、移動テーブル８のＸ−軸方向の同期移
動で円錐面が鏡面切削される。

次いで主軸台３をＺ軸方向左側に移動位置決めし、移動
テーブル８をＸ軸方向に移動して第２図に示すようにレ
ーザ発光器１６から発射されるレーザ光ａ、が円錐の頂
点より僅かに後方の円錐面２１ａを照射する位置に位置
決めし、円錐面２１ａから反射するレーザ光ａ２が受光
素子１７の感光面上を照射するようにする。この状態で
第３図に示すように圧電素子１３に印加される電圧を連
続的に変えて、取付台１５をＹ軸方向に移動すると、第
４図に示すように円錐面２１ａに当たって反射されるレ
ーザ光ａ２は、第５図に示すように受光素子１７の感光
面上に円弧状の軌跡を描く。この受光素子上の反射レー
ザ光ａ２の軌跡は、ＮＣ装置４に送られ、ＮＣ装置内で
この円弧状の曲線を、演算により最小二乗法を使って円
弧近似して円弧の中心を求め、ＮＣ付属のＣＲＴ２２の
画面に円弧及び求めた中心を通る水平な綿を表示する。

そして表示した水平な線に対し円弧が直角状態で交叉し
、かつ円弧の最も右寄り位置に交点があることが確認さ
れて、ＣＲＴ画面に表示された水平な線が主軸の回転中
心を通る線であると判断する。

次いで再び圧電素子１３に印加される電圧が連続的に変
えられて、取付台１５がＹ軸方向に移動され、受光素子
１７から送られる反射レーザ光ａ２の移動を、ＣＲＴ画
面に表示し、画面上の水平な線と一致した位置で、印加
電圧を固定して取付台１５を停止し、レーザ光ａ１及び
反射レーザ光ａを主軸の回転中心と同一水平面上とにす
る。次いでバイト取付台１９用の圧電素子に印加する電
圧を連続的かつ徐々に高くして、バイト２０をＹ軸方向
上側に移動し、バイト２０の刃先が反射レーザ光ａ２を
遮った時点で印加電圧を固定してバイトの芯高を決める
。

発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。主軸チャックに取付けた段取用加工
物の円錐面をその機械で鏡面加工し、レーザ発光器から
Ｚ軸方向円錐面に向けて発射したレーザ光を同一平面上
にある受光素子で受け、レーザ光をバイト芯高調整方向
に移動して得た受光素子上の反射レーザ光の軌跡から加
工物の回転中心を割り出す。そしてレーザ光を回転中心
に合わせてバイトを芯高調整方向に移動し、刃先がレー
ザ光を遮る時点の高さに合わせるようになしたので、試
し削りを行う必要がなくなり、労力と時間の節約ができ
るとともに、試し削りによるバイトの摩耗がないので工
具寿命が延びる。

【図面の簡単な説明】

第１図は芯高調整機構を有する超精密旋盤の構造説明用
斜視図、第２図は主として発射レーザ光と反射レーザ光
との関係及びＮＣ装置のＣＲＴ画面表示を示す第１図の
上視図、第３図は第２図の側面図、第４図は発射レーザ
光の移動方向に対するレーザ光の反射方向を示す円錐面
を頂点側から見た正面図、第５図は受光素子の感光面に
描かれる反射レーザ光の円弧状の軌跡を表す図である。 ５　・　・ １６　・ ２０　・ １ａ 主軸チャック ・レーザ発光器　１７・・受光素子 ・バイト　　２１・・加工物 ・・円錐面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸チャック（５）に把持した段取用加工物（２
   １）の円錐面（２１ａ）をその機械で鏡面加工し、レー
   ザ発光器（１６）によりレーザ光（ａ＿１）を前記円錐
   面の軸方向かつ前記円錐面に向けて発射し、前記円錐面
   からの反射レーザ光（ａ＿２）を前記レーザ発光器と芯
   高調整方向に対して直角方向の同一平面上にある受光位
   置の分解出力機能を有する受光素子（１７）で受け、前
   記レーザ発光器及び受光素子を同時に前記芯高調整方向
   に移動して前記受光素子上に描かれる前記反射レーザ光
   の軌跡から加工物の回転中心を割出し、該回転中心の高
   さに前記レーザ光を合わせ、バイト（２０）を芯高調整
   方向に移動して前記バイトの刃先がレーザ光を遮る時点
   の高さに芯高を合わせることを特徴とするバイトの芯高
   調整法。