JPH074736B2 - コアドリルマシンにおけるコアドリル状況の検出方法 - Google Patents

コアドリルマシンにおけるコアドリル状況の検出方法

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JPH074736B2
JPH074736B2 JP1179057A JP17905789A JPH074736B2 JP H074736 B2 JPH074736 B2 JP H074736B2 JP 1179057 A JP1179057 A JP 1179057A JP 17905789 A JP17905789 A JP 17905789A JP H074736 B2 JPH074736 B2 JP H074736B2
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    • B23Q16/00Equipment for precise positioning of tool or work into particular locations not otherwise provided for
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B49/00Measuring or gauging equipment on boring machines for positioning or guiding the drill; Devices for indicating failure of drills during boring; Centering devices for holes to be bored
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコアドリルマシンにおいて、コアドリルがワー
クに近接したこと、或は、このコアドリルのコアが研削
粉で目詰まりしたことや刃先が摩耗したことを検出する
方法に関するものである。
〔従来の技術〕
コアドリルマシンにおいては、当該ドリルを早送りでワ
ークに接近させ、ドリル先端がワークに接したときを検
出してこのドリルを研削送りすることが行われている。
この検出は、ワークが導電性材料であることを利用し、
同じく導電性の金属材料で形成されたコアドリルが前記
導電性のワークに接したときを電気的手段によって検出
するものである。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記の検出方法はワークがセラミックスやいわ
ゆるニューガラス等のような非導電性材料の場合には、
ドリルとワークの当接は電気的に検出できないという問
題がある。
一方、一般的なコアドリルは、中空に形成したコア孔に
切削液や研削液を流しつつコア取りをし乍らワークに穴
あけをする工具であるが、公知のコアドリルではセラミ
ックスやニューガラス、結晶、酸化物等の脆性材料にき
わめて小径の穴をあけることは、事実上不可能である。
本発明の発明者は、上記のような脆性材料に極く小径の
穴であっても穴あけが可能なコアドリルを開発した。
このドリルは、ドリル本体を中空軸状をなす小径の中空
軸により形成し、その先端に研削刃となるダイヤモンド
を電着等により固着したものであるが、開発したコアド
リルはそれ自体がきわめて小径であるため、ワークに対
する接近を従来のようなタッチ方式で検出するようにす
ると刃先を破損してしまうおそれがある。また、セラミ
ックスのような不透明な材料の穴あけにおいては、穴あ
け加工中に刃先部の目詰まりや摩耗、つまり、穴あけ加
工の状態を視認できないため、刃先の目詰まりや摩耗に
気付かず、そのまま研削を続けると、目詰まりや摩耗に
よってコア孔からの研削液が研削面に届かず、結局研削
液の供給がないまま研削をしている状況となり、刃先を
焼損してしまうおそれがある。
本発明は上記のような問題を生じないコアドリルマシン
における刃先のワークの接近を非接触で検出する方法、
或は、刃先の目詰まりや摩耗を非視覚的に検出する方法
を開発することをその課題としてなされたものである。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するためになされた本発明の構成は、コ
アドリルを取付けて当該ドリルと一体に回転する取付ヘ
ッドに、コアドリルのコア孔に連通した研削液チャンバ
を形成すると共に、このチャンバに研削液を供給するた
めの供給口と当該チャンバに連通した連通口とを形成し
ておく一方、コアドリルをワークに向けて送っていると
き、前記供給口に供給される研削液の供給圧力と前記連
通口からチャンバ内の圧力を検出して両検出値を比較
し、両検出値がほぼ等しいときをドリル先端とワークと
が近接したこととしてこれを検出することを第一の特徴
とするものであり、コアドリルを取付けて当該ドリルと
一体に回転する取付ヘッドに、コアドリルのコア孔に連
通した研削液チャンバを形成すると共に、このチャンバ
に研削液を供給するための供給口と当該チャンバに連通
した連通口とを形成しておく一方、コアドリルを回転さ
せてワークに穴あけをしているとき、前記供給口に供給
される研削液の供給圧力と前記連通口からチャンバ内の
圧力を検出して両検出値を比較し、両検出値がほぼ等し
いときをコアドリルの刃先に目詰まりが生じているか、
或は、刃先が摩耗しているとしてこれを検出することを
第二の特徴とするものである。
〔作用〕
コアドリルの中空のコア孔に研削液チャンバを経由して
供給される研削液は、何らの抵抗も受けることなくコア
ドリルの先端から外部に流出しているとき、このコアド
リルに供給される研削液の供給圧に比べ前記チャンバ内
の圧力は低い。しかし、コアドリルの先端がワークに接
近して研削液の流出抵抗が増大すると、研削液チャンバ
内の圧力は高くなる。また、このコアドリルによって穴
あけ加工をしているとき、コア孔が目詰まりしたり、刃
先が摩耗してコア孔先端から研削液が流出できなくなっ
ても前記チャンバ内の圧力は高まる。
従って、研削液チャンバ内の圧力を監視しておけば、コ
アドリル先端における研削液の流出抵抗が何らかの原因
で高まるのを検知することができる。
〔実施例〕
次に本発明の実施例を図に拠り説明する。
第1図は本発明方法を適用したコアドリルマシンの概要
を示す要部の断面図である。
図に於て、1はコアドリルマシンのスピンドル部で、1a
は図示しないモータに連結されたスピンドル、1bはこの
スピンドル1aを回転自在に支持したスピンドルケースで
ある。
2は前記スピンドル1aの先端側に一体に形成したスピン
ドルヘッドで、内部に研削液チャンバ2aが形成されてい
ると共に、このヘッド2の先端側はその回転軸上におい
て前記チャンバ2aに通じた研削液通路2bに形成され、更
に、コアドリル3を着脱するためのチャック2cが設けら
れている。3aはコアドリル3の中心軸上に貫通させて設
けたコア孔で、研削液の通路となる。
チャンバ2aを形成したスピンドルヘッド2は、上記スピ
ンドルケース1bと一体のヘッドホルダ部4に、適宜シー
ル材4cを介して回転自在に保持されている。
而して、スピンドルケース1bのヘッドホルダ部4には、
その側面に前記チャンバ2aの内部に研削液を供給するた
めの供給通路4aと、当該チャンバ2a内の研削液の圧力を
検出するための検出通路4bとが形成されている。
一方、スピンドルヘッド2に形成されている研削液チャ
ンバ2aには、上記両通路4a,4bに連通される通路21a,21b
が、当該チャンバ2a外周面に形成した溝21cを介して形
成されている。
上記の構成により研削液の供給通路4aに外部から供給さ
れる研削液は、スピンドルヘッド2の外周溝21c、供給
通路21aを経てチャンバ2a内に入り、このチャンバ2aか
らスピンドルヘッド2における先端側の通路2bを経てコ
アドリル3におけるコア孔3aの先端からドリル3の外部
に放出されると共に、チャンバ2a内の研削液の一部は通
路21bを通り検出通路4bへ流入する。
そこで、本発明では、第2図に示すようにスピンドルケ
ース1bのヘッドホルダ部4の供給通路4aに、コック5a、
フィルタ5b等を介して研削液の供給ポンプ6を配管5cに
より接続し、この配管5cの途中に圧力センサ7を挿入す
ると共に、ヘッドホルダ4における検出通路4bに配管8
を介して圧力センサ9を接続し、本発明の検出回路の一
例を形成した。
このようにすることによって、チャンバ2aの通路2bを経
てコアドリル3のコア孔3aから放出される研削液の供給
圧力を圧力センサ7により常時検出できると共に、チャ
ンバ2aの内部での研削液の圧力を圧力センサ9により常
時検出するようにした。尚、圧力センサ9の配管8は積
分配管とし、研削液の供給元圧自体の変動が圧力センサ
9に大きな影響を及ぼさないようにしている。
ここで、圧力センサ7,9は検出圧力P1,P2を電気信号
(電圧)で示すものを使用するが、センサの型式,出力
信号の形状は、任意のものを選ぶことができる。
上記の両圧センサ7,9において、圧力センサ7の検出圧
力P1は、研削液の供給圧力を示し、圧力センサ9の検出
圧力P2は、コアドリル3のコア孔3aから放出される研削
液の放出状態を示す。
即ち、研削液が当該コア孔3aの流通抵抗を受けているだ
けでコア孔3aからすべて放出されているときは、検出圧
力P2(チャンバ2aの内部圧力)が検出圧力P1(研削液の
供給圧力)よりも大きくなることはない。
しかし、例えばコア孔3aの先端を閉ぐと、コア孔3aから
研削液の放出はされないから、検出圧力P2は徐々に大き
くなり、この圧力P2と検出圧力P1はほぼ等しくなる。
本発明は、コア孔3aから放出される研削液の放出状態と
両検出圧力P1,P2の上記のような関係に着目してコアド
リル3の先端がワークWに近接したときを接触直前に検
出したり、或は、コアドリル3のコア孔3aが研削粉等で
目詰まりしたり、先端が摩耗したりして研削液の放出が
なくなるときを、直ちに検出するようにしたものであ
る。
以下、この点について説明する。
研削液の供給圧力は、ポンプ6の吐出能力等を調整して
任意に設定できる。予め設定された供給圧力は、圧力セ
ンサ7において電気信号に変換され、例えばこの信号が
設定部11に供給される。供給圧力はポンプ6に設定し、
そこから設定部11に供給してもよい。
一方、圧力センサ9に検出される圧力も電気信号に変換
されて比較部12に供給される。比較部12では設定部11か
ら供給される圧力P1と圧力センサ9から供給される圧力
P2とを比較し、比較値が所定値、例えば、略等しい数値
になったら出力するように、出力値を設定する出力値設
定部12aを付設して形成されている。
この比較部12の出力は、スピンドル1aの送りを停止した
り、スピンドル1aの回転を停止するため、スピンドルの
送りモータ(図示せず)、或は、スピンドルモータ(図
示せず)の制御に使用される。
本発明において、コアドリル3の先端とワークWとが接
近したときを検出してスピンドル送りを停止する制御
と、コアドリル3の先端が目詰まりしたり摩耗したとき
を検出したスピンドル送りと共にスピンドル回転を停止
する制御とを区別して行うため、一例として次にように
する。
即ち、穴あけ中に目詰まり等が生じたときを検出して、
スピンドルの送りと回転を同時に停止させるため、スピ
ンドルモータの回転があることを条件の一つとして、比
較部12に予め設定しておくのである。
このようにすれば、検出圧力P1とP2の所定の関係によっ
て、検出圧力がワークに接近したときと、刃先が目詰ま
り等を起したときが同じ圧力条件で検出されても、スピ
ンドルモータの回転があるときは、スピンドルの送りと
回転とが同時に停止する制御ができるのである。
以上の実施例では、圧力センサ7,9を別個に設けた場合
について説明したが、圧力P1,P2を夫々に検出すると同
時に、両圧力の差を差圧アンプを通して取出すようにし
てもよい。
また、研削時に圧力P2を常時監視し乍ら、スピンドルの
研削送りモータの制御をし、自動送りによる穴あけ加工
ができるようにしてもよい。
〔発明の効果〕
本発明は以上の通りであって、コアドリルマシンにおい
て、コアドリルの先端がワークに接近してワーク当接す
る直前を検出することができるので、とくに極く小径の
コアドリルマシンにおけるコアドリルの先端をワークに
最接近させた非接触位置でそのコアドリルの送りを停め
ることが可能になる。
また、研削中にコアドリル先端が目詰まりしたり、摩耗
したりして研削液の放出ができなくなったときを研削液
の検出圧力に基いて検知することができるので、セラミ
ックスや結晶等の穴あけのように、研削状態が外部から
見えない穴あけ加工であっても、ドリルを破損したり、
加工不良生じることなく、コアドリルによる穴明け加工
が可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を適用したコアドリルマシンの概要
を示す要部の断面図である。 1……スピンドル部、1a……スピンドル、1b……スピン
ドルケース、2……スピンドルヘッド、2a……研削液チ
ャンバ、21a,21b……チャンバ2aの通路、21c……チャン
バの外周溝、2b……スピンドルヘッドの研削液通路、2c
……ドリルチャック、3……コアドリル、3a……コア
孔、4……スピンドルケースのヘッドホルダ部、4a……
研削液の供給通路、4b……チャンバ内圧の検出通路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コアドリルを取付けて当該ドリルと一体に
    回転する取付ヘッドに、コアドリルのコア孔に連通した
    研削液チャンバを形成すると共に、このチャンバに研削
    液を供給するための供給口と当該チャンバに連通した連
    通口とを形成しておく一方、コアドリルをワークに向け
    て送っているとき、前記供給口に供給される研削液の供
    給圧力と前記連通口からチャンバ内の圧力を検出して両
    検出値を比較し、両検出値がほぼ等しいときをドリル先
    端とワークとが近接したこととしてこれを検出すること
    を特徴とするコアドリルマシンにおけるコアドリル状況
    の検出方法。
  2. 【請求項2】コアドリルを取付けて当該ドリルと一体に
    回転する取付ヘッドに、コアドリルのコア孔に連通した
    研削液チャンバを形成すると共に、このチャンバに研削
    液を供給するための供給口と当該チャンバに連通した連
    通口とを形成しておく一方、コアドリルを回転させてワ
    ークに穴あけをしているとき、前記供給口に供給される
    研削液の供給圧力と前記連通口からチャンバ内の圧力を
    検出して両検出値を比較し、両検出値がほぼ等しいとき
    をコアドリルの刃先に目詰まりが生じているか、或は、
    刃先が摩耗しているとしてこれを検出することを特徴と
    するコアドリルマシンにおけるコアドリル状況の検出方
    法。
JP1179057A 1989-07-13 1989-07-13 コアドリルマシンにおけるコアドリル状況の検出方法 Expired - Lifetime JPH074736B2 (ja)

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