JPH06335801A - バランス修正機能付数値制御旋盤 - Google Patents

バランス修正機能付数値制御旋盤

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JPH06335801A
JPH06335801A JP5145651A JP14565193A JPH06335801A JP H06335801 A JPH06335801 A JP H06335801A JP 5145651 A JP5145651 A JP 5145651A JP 14565193 A JP14565193 A JP 14565193A JP H06335801 A JPH06335801 A JP H06335801A
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balance correction
machining
sensor
lathe
unbalance
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Hideharu Yamanaka
日出晴 山中
Tomoki Shinozaki
友喜 篠崎
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Okuma Machinery Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 一般加工とバランス修正加工を一台で行うこ
とのできる旋盤を提供する。 【要約】 ドリル・ミーリング加工機能を有する複合加工旋盤の主
軸台２と心押台８に振動センサー１９Ａ，１９Ｂを設
け、更に主軸の回転角検出用センサー１８を設け、一般
加工の終わったあと、機上において所定回転数で加工物
Ｗを回転してアンバランス演算装置３０によりアンバラ
ンスの量と位相を算出し、数値制御装置２０内のバラン
ス修正加工プログラム作成装置２５により、バランス取
り加工プログラムを自動作成して、ドリル等回転工具Ｔ
Ａによるバランス修正加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般加工からバランス修
正加工まで１台の機械で連続して行うことのできる数値
制御旋盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、加工物のダイナミックバランスを
取る方法は、図８のフローチャートに示すように旋盤加
工機等による一般加工が終わったあと、図９に示すよう
なバランス測定機に加工物Ｗを取付け、駆動モータ１０
１により自在接手１０２を介して所定回転数で加工物を
回転し、振動センサ１０３及び回転角度検出装置１０４
の出力信号により測定回路１０５でアンバランスの量と
位相を測定し、バランス測定機付属又は別置のボール盤
等にてバランス修正加工を行い、再び検査（バランス測
定）を行って不合格の場合には再度バランス修正加工を
行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたバ
ランス修正方法は、加工機からバランス測定機へ加工物
を搬送してバランス修正を行わねばならず、労力と時間
の無駄が大きく、自動化への妨げとなっているという問
題を有している。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、一般加工のあとバランス修正を連続的に行うこ
とのできる数値制御旋盤を提供しようとするものであ
る。
【０００４】
【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ランス修正機能付数値制御旋盤は、
ドリル・ミーリング加工機能を有する複合加工数値制御
旋盤において、主軸の回転角を検出するセンサと、主軸
台及び心押台に設けられた振動センサと、該振動センサ
と前記センサの出力信号から加工物のアンバランスの量
と位相を求める手段と、求めたアンバランスの量と位相
より前記ドリル・ミーリング加工機能を用いてバランス
修正加工を行うプログラムを作成する手段とを含んでな
るものである。また主軸回転に対する刃物台のＸ軸同期
送りによる非真円加工機能を有する数値制御旋盤におい
て、主軸の回転角を検出するセンサと、主軸台及び心押
台に設けられた振動センサと、該振動センサと前記セン
サの信号から算出した加工物のアンバランスの量と位相
からバランス修正時の偏心量を求める手段と、求めた偏
心量より前記非真円加工機能を用いてバランス修正偏心
加工を行うプログラム作成する手段とを含んでなるもの
である。
【０００５】
【作用】請求項１は複合旋盤による一般加工が終わった
あと、引続き機上でバランス測定を行い、アンバランス
量が許容値以上のとき、バランス修正加工用プログラム
を自動作成して、ドリル等回転工具により穴明け加工を
行ってバランス修正する。請求項２は非真円加工機能付
旋盤により、旋削と非真円（カム）加工を行ったあと、
機上でバランス測定を行って、アンバランスの量と位相
を算出してバランス修正時の偏心量を求め、バランス修
正偏心加工用プログラムを自動作成して、非真円加工機
能によりバランス修正加工を行う。
【０００６】
【実施例】第１実施例について図面を参照して説明す
る。図１の複合加工旋盤において、床上に設置されたベ
ッド１上左側に主軸台２が固着されており、主軸台２に
図示しない複数の軸受により主軸３が回転可能に軸承さ
れ、主軸３の先端にチャック４が同心に嵌着されてい
る。ベッド１上には二組のＺ軸案内１ａ，１ｂが設けら
れており、一方のＺ軸案内１ａ上にサドル５が移動可能
に載置され、サドル５はＺ軸モータ６によりボールねじ
７を介して移動位置決めされる。また他方のＺ軸案内１
ｂ上に心押台８が位置移動可能に固定されており、心押
台８には心押軸９が主軸３と同心かつＺ軸方向に移動可
能に支持され、心押軸９の先端にセンタ１１が装着され
ている。
【０００７】サドル５は上面にＸ軸方向の案内５ａを有
し、このＸ軸案内５ａ上に中台１２を介して刃物台１３
が移動可能に載置されており、刃物台１３はＸ軸モータ
１４によりボールねじ１５を介して移動位置決めされ
る。刃物台１３にＺ軸方向の旋回中心軸のまわりで旋回
割出可能にタレット１６が設けられており、タレット１
６は右側面及び外周に回転工具用と、固定工具用の複数
の工具取付ステーションを有し、工具取付ステーション
に回転工具ＴＡ及び固定工具ＴＢが着脱可能に取付けら
れている。
【０００８】主軸３はＮＣ制御のＣ軸モータ１７により
駆動され、主軸台２には主軸３の回転角検出用センサー
１８が取付けられており、主軸台２と心押台８の後面に
振動センサー１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ取付けられてい
る。ベッド１の後方床上に数値制御装置２０とアンバラ
ンス演算装置３０が設置されており、数値制御装置２０
にはＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭからなるメインプロセッサ
２１及びバブルメモリ２２、インタフェース２３、駆動
制御部等の通常の機能の他にバランス修正加工プログラ
ム作成装置２５を備えている。アンバランス演算装置３
０は、振動センサー１９Ａ，１９Ｂの出力信号からノイ
ズを除くフィルタ３１Ａ，３１Ｂ、信号増幅部３２Ａ，
３２Ｂ、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換部３３Ａ，３３Ｂ、デジタル変換した振動信号とセ
ンサー１８の主軸回転角信号から工作物Ｗのアンバラン
ス量と位相を算出する演算及び処理部３４により構成さ
れている。
【０００９】続いて第１実施例の作用について図３の動
作説明図を参照して図２のフローチャートの順に説明す
る。ステップＳ１において、図３（ａ）に示すように複
合加工旋盤に取付けた工作物Ｗに対する旋削・ミーリン
グ加工等所定の一般加工が終わると、ステップＳ２にお
いて、図３（ｂ）に示すように工作物Ｗを指定回転数で
回転し、振動センサー１９Ａ，１９Ｂとセンサー１８に
よりバランス測定を行い、ステップＳ３において、アン
バランス演算装置３０で振動センサー１９Ａ，１９Ｂの
出力信号とセンサー１８の主軸回転角信号から加工物Ｗ
のアンバランスの量と位相を算出する。
【００１０】図７は振動センサー１９Ａ，１９Ｂ及びセ
ンサー１８の信号と、加工物Ｗのアンバランスの量と位
相の関係を示す一測定例のグラフ図で、ａは主軸台２側
の振動センサー１９Ａが検出した加速度（振動）信号、
ｂは心押台８側の振動センサ１９Ｂが検出した加速度信
号、Ｃは主軸１回転毎に１パルス出る主軸起点信号であ
る。また主軸起点Ｃからのアンバランスの方向を示す位
相ｔ´の角度はθ＝（ｔ´／Ｔ）×３６０°の式で求め
られる。
【００１１】次いでステップＳ４において、求めたアン
バランス量と予め記憶する許容値とを比較し、ステップ
Ｓ５において合格かが確認され、ＮＯの場合にはステッ
プＳ６において、バランス修正加工プログラム作成装置
２５で求めたアンバランス量と位相からバランス取り穴
の深さを求めてバランス修正加工用プログラムを作成
し、ステップＳ７において、図３（ｃ）に示すようにド
リル等回転工具ＴＡを用いて加工物Ｗのフランジ部にバ
ランス修正加工が行われる。そして再びステップＳ２に
戻り修正加工の終わった加工物Ｗのアンバランス測定が
行われ、ステップＳ３，Ｓ４を経てステップＳ５におい
て、ＹＥＳになったとき終わりとなる。
【００１２】次に第２実施例について説明する。尚第１
実施例と同一の個所は同一符号を用いて説明を省略す
る。図４の非真円加工ユニット付旋盤において、ベッド
４１上に設けられた一方のＺ軸案内４１ａ上に、サドル
４２が移動位置決め可能に載置され、上側サドル４２上
面のＸA 軸案内４２ａ上に、中台４３がＸA 軸モータ４
４によりボールねじ４５を介して移動位置決め可能に載
置され、中台４３上に非真円加工ユニット４６が取付け
られている。非真円加工ユニット４６のＸS 軸案内を有
する案内台４７は、中台４３の前側に固着されており、
このＸS 軸案内上に移動可能に上台４８が載置され、上
台４８上に固定ホルダ４９が固着され、固定ホルダ４９
にバイトＴＣが着脱可能に取付けられている。そして上
台４８は、中台４３の後側にブラケット５１を介して固
着のＸS 軸モータ５２によりボールねじ５３を介して移
動位置決めされる。
【００１３】上台４８及び固定ホルダ４９等を含む移動
体は軽量に形成されており、Ｃ軸に対するＸS 軸モータ
５２の同期制御による非真円加工の往復運動時の慣性力
が小さいため高速で加工を行うことができるようになっ
ている。更にベッド４１の他方のＺ軸案内４１ｂ上に下
側サドル５３が移動位置決め可能に載置されており、下
側サドル５３上のＸB 軸案内５３ａ上に刃物台５４が移
動位置決め可能に載置されている。刃物台５４にＺ軸方
向の旋回中心軸のまわりで旋削割出可能にタレット５５
が設けられており、タレット５５の工具取付ステーショ
ンに固定工具ＴＤが着脱可能に取付けられるようになっ
ている。更にＺ軸案内４１ｂの右側には図示しない心押
台が位置移動可能に取付けられている。またアンバラン
ス演算装置３０の演算処理部３４は算出したアンバラン
ス量と位相から修正加工時の偏心量を求める機能が付加
されており、数値制御装置２０は非真円加工ユニット４
６のＸS 軸と刃物台５４のＸB 軸の２軸が付加されてい
る。
【００１４】続いて第２実施例の作用について図６の動
作説明図を参照して図５のフローチャートの順に説明す
る。ステップＳ１１において、図６（ａ）に示すように
刃物台５４のタレット５５に取付けられた固定工具ＴＤ
で加工物Ｗの真円加工を行い、ステップＳ１２におい
て、非真円加工ユニット４６のバイトＴＣでカム等の非
真円加工を行う。次いでステップＳ１３において、図６
（ｂ）に示すようにバランス測定を行い、ステップＳ１
４において、振動センサ１９Ａ，１９Ｂの出力信号とセ
ンサ１８の回転角検出信号から加工物Ｗのアンバランス
の量と位相を算出し、更に修正時の偏心量を求める。
【００１５】次いでステップＳ１５において、求めた偏
心量によりバランス修正加工用のプログラムを作成し、
ステップＳ１６において、図６（ｃ）に示すように非真
円加工ユニット４６により加工物Ｗ右側のフランジ部に
偏心加工を行ってバランス修正をする。次いでステップ
Ｓ１７において、修正加工の終わった加工物Ｗのバラン
ス検査を行い、ステップＳ１８において、検査結果のア
ンバランス量と予め記憶する許容値と比較し、ステップ
Ｓ１９において、合格かが確認され、ＹＥＳのとき終わ
りとなり、ＮＯのときステップＳ１３に戻される。
【００１６】
【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。主軸台及び心押台に設け
た振動センサの出力信号と、主軸回転角を検出するセン
サの出力信号により、加工物のアンバランスの量と位相
を算出して、バランス取り穴の深さ又は偏心量を求めて
バランス修正加工プログラムを自動作成し、回転工具又
は非真円加工ユニットを用いて穴明け又は偏心加工によ
りバランス修正加工を行うようにしたので、一台の機械
で一般加工とバランス修正加工とを連続的に行うことが
可能となり、従来のバランス測定機が不要となるととも
に機械間の加工物の搬送が不要となり、バランス修正加
工を必要とする部品加工の自動化が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のバランス修正機能付複合旋盤の構
成図である。
【図２】第１実施例の作用の流れ図である。
【図３】第１実施例の作用の説明図である。
【図４】第２実施例の非真円加工ユニット付旋盤の要部
の側面図である。
【図５】第２実施例の作用の流れ図である。
【図６】第２実施例の作用の説明図である。
【図７】振動センサと主軸回転角検出用センサの信号
と、アンバランスの量と位相の関係を示すグラフ図であ
る。
【図８】従来の技術のバランス修正を含む加工工程の作
用の流れ図である。
【図９】従来の技術のバランス測定機の構成図である。
【符号の説明】
２ 主軸 ８ 心押台 １８ 回転角検
出用センサー １９Ａ，１９Ｂ 振動センサー ２５ バランス修正加
工プログラム作成装置 ３０ アンバランス演算装置 ４６ 非真円加
工ユニット

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ドリル・ミーリング加工機能を有する複
    合加工数値制御旋盤において、主軸の回転角を検出する
    センサと、主軸台及び心押台に設けられた振動センサ
    と、該振動センサと前記センサの出力信号から加工物の
    アンバランスの量と位相を求める手段と、求めたアンバ
    ランスの量と位相より前記ドリル・ミーリング加工機能
    を用いてバランス修正加工を行うプログラムを作成する
    手段とを含んでなることを特徴とするバランス修正機能
    付数値制御旋盤。
  2. 【請求項２】 主軸回転に対する刃物台のＸ軸同期送り
    による非真円加工機能を有する数値制御旋盤において、
    主軸の回転角を検出するセンサと、主軸台及び心押台に
    設けられた振動センサと、該振動センサと前記センサの
    信号から算出した加工物のアンバランスの量と位相から
    バランス修正時の偏心量を求める手段と、求めた偏心量
    より前記非真円加工機能を用いてバランス修正偏心加工
    を行うプログラム作成する手段とを含んでなることを特
    徴とするバランス修正機能付数値制御旋盤。
JP5145651A 1993-05-24 1993-05-24 バランス修正機能付数値制御旋盤 Pending JPH06335801A (ja)

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JP5145651A JPH06335801A (ja) 1993-05-24 1993-05-24 バランス修正機能付数値制御旋盤
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