JPH0310467B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0310467B2
JPH0310467B2 JP8813785A JP8813785A JPH0310467B2 JP H0310467 B2 JPH0310467 B2 JP H0310467B2 JP 8813785 A JP8813785 A JP 8813785A JP 8813785 A JP8813785 A JP 8813785A JP H0310467 B2 JPH0310467 B2 JP H0310467B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
axis
cutting edge
touch sensor
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP8813785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61249249A (ja
Inventor
Shunsuke Wakaoka
Takenori Yamada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OOKUMA KK
Original Assignee
OOKUMA KK
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Filing date
Publication date
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Priority to JP8813785A priority Critical patent/JPS61249249A/ja
Publication of JPS61249249A publication Critical patent/JPS61249249A/ja
Publication of JPH0310467B2 publication Critical patent/JPH0310467B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Machine Tool Positioning Apparatuses (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマシニングセンタのボーリング加工に
おいて工具の刃をNC軸でU軸制御して加工半径
を調整するときの刃先の位置決め方法に関する。
従来技術 近年マシニングセンタのボーリング加工におい
てNC軸にU軸を付加することにより工具または
主軸本体を加工穴の半径方向に移動制御可能とし
て、テーパ穴加工、フエーシング加工或いは1本
の工具で異径の穴加工を行ないうるようにしたも
の例えばダンドレア社製のUセンターがあり多目
的の使用に対応することが可能にされている。
発明が解決しようとする問題点 これらは工具の内部構造に複数個の歯車列、送
り駆動ねじ、工具繰出しのための連結クラツチ等
の複雑な機構が必要となつて刃先繰出しの位置決
め精度、繰返し精度等が満足できる値内に納める
ことが困難で窮極はどうしても人間が介在しなけ
れば高精度の穴寸法が得られないという問題があ
つた。したがつて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、U軸工具
の刃先の位置決めを本機の精度高い位置決めによ
るようになした位置決め方法を提供しようとする
ものである。
問題点を解決するための手段 主軸の位置決めできる位置に設けたタツチセン
サの位置を予めNC装置に記憶させておき、主軸
に装着したU軸制御可能な工具の刃先の初期半径
を確認するため本機の制御軸例えばY軸で工具を
移動させて前記刃先が前記タツチセンサに当接し
たときの工具位置をNC装置に記憶させ、次いで
記憶した位置より加工しようとする穴寸法の半径
Rだけ前記本機の制御軸例えばX軸で工具を戻し
次いで工具の刃をU軸制御して刃先を前記タツチ
センサに当接させこのときの位置より工具を本機
の前記制御軸で一旦戻した後前進させて前記タツ
チセンサに当接したときの工具位置をNC装置に
記憶させてU軸制御可能な工具の使用半径を決め
るようになしたものである。
実施例 以下本考案の実施例を第1,第2図にもとづき
説明する。
マシニングセンタは周知のものでベツド上には
前寄り上面にサドルが主軸軸線と平行に移動する
軸、すなわちZ軸方向に移動可能に載置されNC
によつて位置決めされる。サドル上にはテーブル
1が主軸軸線に直角に水平移動する軸すなわちX
軸方向移動可能に載置されNCによつて位置決め
される。そして本例ではテーブル上において作用
面を主軸に装着した工具の刃先側(Y軸側)に向
けたタツチセンサ2が特別に設けられている。ベ
ツドの後寄りにはコラムが設立されていて、主軸
3を水平に回転可能に軸承した主軸頭4が上下方
向に移動する軸、すなわちY軸方向に移動可能に
設けられNCによつて位置制御される。コラムの
側面にはマガジンが設置されマガジンと主軸3と
の間をATCによつて工具が自動交換される。
ボーリング用工具としてU軸制御可能な工具T
が装着されるためU軸駆動用の専用装置は主軸頭
4にNC装置で制御されるDCモータユニツト5が
取付けられている。DCモータユニツト5は位置
検出器6を付属したDCサーボモータ7の出力軸
に平行して工具のスライドの位置検出のためダミ
ーねじ8が設けられねじの回転でドツグ9を移動
させてリミツトスイツチをその移動端でそれぞれ
作用させる。DCサーボモータ7の出力軸と歯車
で噛合して回転される駆動軸10は連結端10a
を主軸先端位置より突出し主軸と平行に位置して
いる。工具は例えばダンドレア社製のUセンター
Tを使用する。このUセンターTはATCで交換
されるようにテーパシヤンク部11,工具把持部
12は通常の交換工具と同形をなしフランジ部に
つづいて本体13には差動歯車機構14を内蔵
し、その出力端が工具軸と直角方向に回転可能に
軸承された送りねじ15と連結している。本体1
3の先端には軸と直角方向に案内が形成されてい
てこの案内上を摺動可能にスライド台16が嵌合
し送りねじ15と螺合する雌ねじを介してU軸方
向に移動位置決めされる。スライド台16には先
端にボーリング用のチツプの切刃17を固着した
バイトホルダ18が交換可能に固着されている。
更に本体13の外周に回動可能に枠19が軸方向
に移動しないように嵌装されており、側方のL形
突出部に差動歯車機構14の入力軸20が軸承さ
れ傘歯車を介して連結軸21が工具軸と平行に回
動可能に軸承され、その連結端21aはDCモー
タユニツト5の駆動軸10の連結端10aと連結
する形状をなし、UセンターTが主軸3に装着さ
れたとき連結される。そしてこの工具には主軸3
のオリエンテーシヨン位置のキー合わせと、DC
モータユニツト5との連結の位相合わせをするク
ラツチ装置が設けられている。
作 用 UセンターTを用いて所望の穴をボーリングす
るために工具の刃先半径Rを決める手順を示す第
3図、フローチヤートを示す第4,5図を参照し
て説明する。
タツチセンサ2の位置をNC装置に記憶してお
くために直径DのテストバーTsを主軸3にATC
または手で装着し、テーブルをX軸、主軸頭をY
軸、サドルをZ軸に位置制御してタツチセンサ2
に当接させ(第3図イ)オンしたときの主軸3の
Y軸方向の現在位置AにD/2を加えた値即ち機
械原点からの距離をNC装置に記憶させておく。
機械がプログラムに従つて穴加工等を行いプログ
ラム中にボーリング加工でUセンターTが主軸3
に装着されると所定方向に向けられていた枠19
の突出部のL形突出端が主軸頭4に設けたDCモ
ータユニツト5の連結端と一線上にて連結され駆
動軸10の連結端10aとL形突出端の駆動軸2
1の連結端21aとが連結されてU軸制御を可能
とするとともに枠とUセンター本体との位置決め
ピン22は外される。プログラムで工具の初期半
径Ro本例で20mm(以下単位はmm)ボーリング穴
直径2Rは50.010切刃繰出し誤差0.1穴半径誤差
0.006が指令されUセンターTの切刃設定のプロ
グラムが呼び出され第4図、第5図のフローチヤ
ートに従つて位置決めが行われる。即ステツプS
1においてテーブル1がX軸制御されてUセンタ
ーの刃17がタツチセンサ2と当接しうる位置に
位置決めされる。ステツプS2において主軸3が
Y軸制御されてUセンターTに対してA+(D/
2)よりRo(20)+50手前に位置決めされる。ス
テツプS3においてテーブル1とともにサドルを
Z軸制御してタツチセンサ2とタツチセンサ側を
向いてUセンターTの刃先とが一直線上になるよ
うに位置決めされる。ステツプS4において主軸
3をY軸制御してUセンターTの刃17の先とタ
ツチセンサ2とが当接すると同時に軸移動を停止
させる。ステツプS5において当接点での主軸3
位置BをNC装置に記憶させる(第3図ロ)。ス
テツプS6においてU軸の工具の初期半径Roが
チエツクされ、 |A+(D/2)−B−Ro|≦0.1 即ちUセンターTの初期半径20が誤差0.1以内
20.1≧Ro≧19.9であるかどうかを判定し、NOで
あればアラームを出力する。YESであればステ
ツプS7において加工すべきボーリング穴直径
2R=50.010が作業者によつて入力されているか
を判定し、NOであればこのフローを終わる。
YESであればステツプS8において、次にU軸
制御にて刃先をタツチセンサ2に当接させるに必
要な加工穴直径に対応する刃先の繰出し量を決め
るため主軸3をY軸制御してR−Ro当接位置よ
り一方向位置決めにて戻す(第3図ハ)。その結
果主軸中心はタツチセンサ2より25.005離れる。
ステツプS9においてNOの指令でDCサーボモ
ータ7を駆動し、駆動軸10、連結軸21、入力
軸20を回転し、差動歯車14を介して送りねじ
が回され、スライド16がバイトホルダ18とと
もに前進され刃17の先がタツチセンサ2と当接
する。当接と同時に軸移動を停止させる。すなわ
ちU軸制御で刃先の繰出しが行われる。ステツプ
S10において主軸3をY軸制御で当接点より若
干戻す。ステツプS11において主軸3をY軸制
御でタツチセンサ側に移動させ刃17の先がタツ
チセンサ2と当接すると同時に停止させる。ステ
ツプS12においてその時点での主軸位置C(第
3図ニ)をNC装置に記憶させて刃先の繰出し量
を本機の制御軸で確認する。ステツプS13にお
いて主軸3の位置決めが許容誤差0.006の範囲内
即ち|A+(D/2)−C−R|≦0.006にあるか
どうかを判定しNOなればアラームを出力し、
YESなれば切刃位置設定のプログラムを終わり
元のプログラムにもどるものである。
効 果 以上詳述したように本発明はX,Y,Z軸制御
可能なマニシングセンタ等の工作機械においてU
軸制御の工具を装着してボーリング穴径に対応す
るように調整するとき、U軸制御で切刃を位置決
めした今ままでの位置決め方法と異なり、U軸制
御は刃先繰出し量の粗位置決め用、刃先繰出しの
原点への移動、またはオーバトラベル用のソフト
リミツトの設定のためのみの移動に使用してU軸
制御によつて加工穴直径に対応する正確な刃先移
動量を決めることをせず、本機上に設けたタツチ
センサと本機のX軸、Y軸、Z軸の何れかの制御
軸を用いて刃先の位置決めを行なうようになした
ので、U軸駆動系に起固する位置決め誤差、繰返
し誤差を全くなくした高精度な刃先の位置決めが
可能となり加工品質が格段に向上する。また
ATCによる工具交換時、交換指令によりU軸付
工具を主軸に装着したとき、若しくはU軸付工具
をマガジンに返却するとき工具の初期半径Roの
値をチエツクすることにより加工プログラム上で
指令した値Roと異なる時は設定不良としてチエ
ツクでき加工ミス、工具損傷等の事態を未然に防
止できる。更にチツプ交換を行なつた場合でもU
軸指令値または補正値の変更を要しないなどの効
果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はU軸付工具の1例を示す図、第2図は
U軸工具装着状態を示す図、第3図は加工穴径に
対して工具の刃先半径(R)を決める手順を示す
図、第4図、第5図はフローチヤートの図であ
る。 1……テーブル、2……タツチセンサ、3……
主軸、5……DCモータユニツト、13……本体、
16……スライド、17……切刃、T……U軸付
工具。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 X,Y,Z軸等の位置制御可能なNC工作機
    械において、U軸を制御して工具半径を決め半径
    Rの孔加工を行うに際し、本機上で主軸の位置決
    めできる位置に設けたタツチセンサの位置を予め
    NC装置に記憶させておき、主軸に装着したU軸
    制御可能な工具の刃先の初期半径Roを確認する
    ため本機の制御軸で工具を移動させて前記刃先が
    前記タツチセンサに当接したときの工具位置を
    NC装置に記憶させ、次いで記憶した位置より加
    工しようとする穴寸法の半径Rから前記刃先の初
    期半径Roを減じた長さだけ前記本機の制御軸で
    工具を戻し、次いで工具の刃をU軸制御して刃先
    を前記タツチセンサに当接させ、この位置より工
    具を本機の前記制御軸で一旦戻した後再度確認の
    ため同じ制御軸を使つて前進させて前記タツチセ
    ンサに当接したときの工具位置をNC装置に記憶
    させて、工具の刃先位置を決めるようにしたこと
    を特徴とするU軸制御における刃先の位置決め方
    法。
JP8813785A 1985-04-24 1985-04-24 U軸制御における位置決め方法 Granted JPS61249249A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8813785A JPS61249249A (ja) 1985-04-24 1985-04-24 U軸制御における位置決め方法

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JPS61249249A JPS61249249A (ja) 1986-11-06
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JPS6457308A (en) * 1987-08-27 1989-03-03 Okuma Machinery Works Ltd Machine data switching system for numerical controller
JP6807997B1 (ja) * 2019-07-30 2021-01-06 株式会社牧野フライス製作所 工具ホルダ及び加工方法

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