JPH04501539A - 極座標方向および／または軸方向で任意の母線経過を有する孔を形成するための精密中ぐり盤および方法 - 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】 極座標方向および／または軸方向で任意の母線経過を有する孔を形成するための 精密中ぐり盤および方法本発明は請求項１の上位概念に記載の極座標方向および ／または軸方向で任意の母線経過を存する孔を形成するための精密中ぐり盤に関 する。

このような中ぐり盤はドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４５０５３号明細書 に基づいて公知である。

この公知の中ぐり盤では、極座標方向および／または軸方向で任意の母線経過を 有する孔を形成することが可能である。この公知の構成ではこのことが、互いに 結合された異なる材料から成る長手方向で分割された中ぐリロッドによって達成 される。この中ぐリロッドは外方から印加された磁界の内部で、この磁界によっ て生ぜしめられた磁気ひずみによる長さ変化に基づき回転軸線に対して半径方向 に変位可能である。

さらにドイツ連邦共和国特許出願公開第３４４６３０６号明細書に基づいて公知 の旋盤では、バイトのホルダが弾性的に可撓性の範囲を備えていて、圧電形のサ ーボモータによって変位させられて精密なバイト接近運動を形成することができ る。

前記ドイツ連邦共和国特許出願公開第３２４５０５３号明細書から出発して、本 発明の課題は、磁気駆動装置を使用しないで圧電形のサーボモータを用いてバイ トの変位を確実にかつ構造的に簡単に達成することである。

この課題は請求項１の特徴部に記載の本発明による精密中ぐり盤によって解決さ れる。

本発明によれば、サーボモータから出発した駆動力を押し棒を介して変位可能な バイトホルダに伝達することに基づき、その大きさのためバイトホルダを支承す る中ぐリロッドの内部には収納することのできないサーボ駆動装置を使用するこ とが可能になる。

本発明の有利な構成は請求項２以下に記載されている。

正確に定義された形状に従って孔を正確に加工するためには、加工時にバイトの その都度の実際位置が、バイトと直接または間接的に接続されている測定装置を 介して検出されて、サーボモータにあらかじめ与えられた所望の目標値と比較さ れると望ましい。同値の間に偏差がある場合には、サーボモータに入力されるべ き制御量が、検出された偏差を削減する方向で補正されると望ましい。このよう な補正はサーボモータの制御において自体公知の支承制御回路の使用によって達 成される。

以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

第１図は精密中ぐり盤の作業スピンドルと結合された中ぐリロッドの縦断面図と 、サーボモータ駆動装置を制御するための回路図とを示している。

第２図は第１図のＩＩ−ＩＩ線に沿った中ぐリロッドの断面図を示している。

精密中ぐり盤（図示しない）の作業スピンドル１に、中ぐリロッド２が交換可能 に固定されている。旋削バイト３はバイトホルダ４と固く結合されている。バイ トホルダ４は中ぐリロッド２の回転軸線に対してばね弾性的に変位可能である。

中ぐリロッド２にはウェブ５だけを残してバイトホルダ４が直接に結合されてい る。バイトホルダ４は放電加工によって中ぐリロッド２の材料から分断されてい る。

バイトホルダ４の半径方向変位は作業スピンドル１に配置された圧電形のサーボ モータ６によって生ゼしぬられる。中間部材７を介してサーボモータ６はその移 動調節運動を、中ぐリロッドの回転軸線に配置された押し棒８に伝達し、さらに この押し棒からバイトホルダ４の自由端部にまで伝達する。押し棒８は、バイト ホルダ４の変位時にこのバイトホルダと押し棒８との間に半径方向の相対運動が 起こらないようにバイトホルダ４に作用しているか、もしくはこのバイトホルダ と結合されている。

押し棒８はサーボモータ６に向いた端部で、駆動方向に対して垂直に延びるダイ ヤフラム９に支承されている。このダイヤフラム９は取外し可能な中ぐリロツド と結合されているか、または作業スピンドルと固く結合されていてよい。

中間部材７は、サーボモータ６からその都度出発する接近運動の量を測定するた めの測定器として働く。

この目的のために、中間部材７は距離ピックアップとして構成されている。距離 ピックアップとしての機能は誘導コイルの使用によって生ぜしめられ、この場合 、この誘導コイルには、作業スピンドル１と固く結合された磁化可能な金属部分 １１が係合している。

形成したい孔の目標形状は電子イメージによってあらかじめ与えられていてよい 。この電子イメージからサーボモータ６に、変位に必要なインパルスを送信する ことができる。

たとえばサーボモータ６もしくはこのサーボモータを取り囲む作業スピンドル１ の部分の温度変化によって生ぜしめられるような妨害因子がこのユニット全体か ら生じるので、サーボモータの実際の駆動運動が、距離ピンクアップとして構成 された中間部材７によって連続的に検出される。こうして測定されたサーボモー タ６の接近運動のその都度の実際値は支承制御回路１２に供給される。この支承 制御回路には別の制御量として、形成したい孔の目標形状が供給される。この場 合、極座標方向の成分は導線１３を介して、軸方向の成分（軸方向における孔の 母線経過）は導線１４を介してそれぞれ供給される。導線１６を介して中間部材 ７で測定された実際値を供給される比較器１５において、妨害量を取り除かれて サーボモータ６に供給されるべき移動調節量が連続的に形成される。

形成したい孔の目標形状を電子イメージの代わりに、作業スピンドルと共に回転 する型１８から誘導プローブ１７によって取り出すこともできる。型１８は形成 したい孔の非円形形状を有している。

説明した本発明による装置によって旋削バイト３において形成され得る接近運動 は僅か数１　／　１０　ｍ　ｍに制限されている。この値を越えるような直径差 を有する孔を形成したい場合には、異なる直径を有する中ぐリロッドを使用しな ければならない。したがって、中ぐリロッドシリーズを常に用意しておかなけれ ばならず、これによって、直径の異なる大きさの孔を加工することができるよう になる。この理由から、サーボモータ６が直接に中ぐリロッド２の内部に配置さ れていないと極めて有利になる。それというのは、さもないと答中ぐリロッドに 別個のサーボモータを装備しなければならなくなり、このことが不経済であるか らである、さらに、サーボモータが中ぐリロッドに配置されていると、作業スピ ンドル１に対して電気的なケーブル布線をその都度行わなければならなくなる。

中ぐりロッド交換時のこのようなケーブル布線を回避するためには、接近運動の 実際値を検出するための測定装置を作業スピンドル１に設けることも有利になる 。この場合には１作業スピンドルの外部で出現した妨害因子を検出する二とがで きないことを甘受しなければならない。このような手段は許容可能となる。その 理由は、作業スピンドルの外部では問題となるほどの妨害因子が出現しないから である。

国際調査報告 一−−−＾−−−−・ＰＣＴ／ＤＥ　８９１００５３９第１貢の続き ０発　明　者　ムシオル、ヴエルナー ドイツ連邦共和国　Ｄ−７０１４コルンヴエスト　ハイム　ビーバーヴエーク　 団

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．極座標方向および／または軸方向で任意の母線経過を有する孔を形成するた めの精密中ぐり盤であって、軸線を中心にして回転する中ぐりロッドに旋削バイ トが設けられていて、該旋削バイトが回転運動に対して接線方向でワークに作用 していて、半径方向でばね弾性的に変位可能である形式のものにおいて、 ａ）旋削バイト（３）が、ばね弾性的に支承されていて並進運動によって駆動す るサーボモータ（６）を介して変位可能であるバイトホルダ（４）に固定されて おり、 ｂ）前記サーボモータ（６）の駆動方向が、前記旋削バイト（３）の接近方向に 対して垂直に延びており、 ｃ）前記サーボモータ（６）の駆動力が、前記サーボモータ（６）とは別個に支 承された押し棒（８）の第１の端部に作用するようになっており、ｄ）前記押し 棒（８）の第２の端部が前記バイトホルダ（４）の変位可能な自由端部に、前記 バイトホルダに対して固定された位置で作用していることを特徴とする、極座標 方向および／または軸方向で任意の母線経過を有する孔を形成するための精密中 ぐり盤。
2. ２．前記押し棒（８）がその第１の端部で、駆動方向に対して垂直に延びるダイ ヤフラム（９）に固定されている、請求項１記載の精密中ぐり盤。
3. ３．前記旋削バイト（３）が、作業スピンドル（１）と着脱自在に結合された中 ぐりロッド（２）に固定されており、前記サーボモータ（６）が前記作業スピン ドル（１）に固定されている、請求項１または２記載の精密中ぐり盤。
4. ４．前記押し棒（８）と固く結合された前記ダイヤフラム（９）が、前記中ぐり ロッド（２）に固定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の精密 中ぐり盤。
5. ５．ばね弾性的に変位可能な前記バイトホルダ（４）が、放電加工による材料除 去によって、ほぼ丸形の前記中ぐりロッド（２）の材料から、中ぐりロッド軸線 の方向でのみ枢着されて半径方向内側に折り曲げられた舌片として分断されてい る、請求項１から４までのいずれか１項記載の精密中ぐり盤。
6. ６．前記サーボモータ（６）が圧電原理に基づいて作動するようになっている、 請求項１から５までのいずれか１項記載の精密中ぐり盤。
7. ７．請求項１から６までのいずれか１項記載の精密中ぐり盤を運転する方法にお いて、孔の形成したい形状を電子イメージとしてあらかじめ規定しておき、該電 子イメージからサーボモータに制御インパルスを送信し、この場合、該制御イン パルスから実際に生ぜしめられる前記バイトホルダの変位量を直接または間接的 に測定して、支承制御回路の内部で、前記電子イメージに基づいて設定された目 標値と比較し、これによって、場合によっては存在する実際値と目標値との間の 偏差を、前記サーボモータを制御するインパルスの適宜な補正によって解消する ことを特徴とする、極座標方向および／または軸方向で任意の母線経過を有する 孔を形成するための精密中ぐり盤を運転する方法。
8. ８．請求項７記載の方法を実施するための精密中ぐり盤において、前記サーボモ ータ（６）の移動調節距離を検出するための測定装置（１０，１１）が配置され ていることを特徴とする精密中ぐり盤。