JPH1043902A - Drum processing device and processing method - Google Patents
Drum processing device and processing methodInfo
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- JPH1043902A JPH1043902A JP22076696A JP22076696A JPH1043902A JP H1043902 A JPH1043902 A JP H1043902A JP 22076696 A JP22076696 A JP 22076696A JP 22076696 A JP22076696 A JP 22076696A JP H1043902 A JPH1043902 A JP H1043902A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 真円度を向上させることができるドラム加工
装置及び方法を提供する。
【解決手段】 被加工物(固定ドラム2)を保持して一
体に回転する主軸21の回転角を検出する回転角検出器
24と、被加工物の周面にバイト39を当接させて被加
工物の周面を加工する切削メカ機構部30と、主軸21
に対する被加工物における切削周側面の振れを検出する
振れ検出器41とを設け、一次旋削された被加工物の周
振れを各回転角毎に補正する指令を切削メカ機構部30
に与えて周振れによる加工誤差を無くすようにして加工
するようにした。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a drum processing apparatus and method capable of improving roundness. SOLUTION: A rotation angle detector 24 which holds a workpiece (fixed drum 2) and detects a rotation angle of a main shaft 21 which rotates integrally, and a cutting tool 39 is brought into contact with a peripheral surface of the workpiece to be processed. A cutting mechanism 30 for machining the peripheral surface of the workpiece;
And a run-out detector 41 for detecting run-out of the cutting peripheral side surface of the workpiece with respect to the workpiece, and issues a command to correct the circumferential run-out of the primary-turned workpiece at each rotation angle.
In order to eliminate machining errors due to circumferential runout.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、DATやVTR等
で磁気テープ上に信号を磁気記録・再生する回転ヘッド
ドラム装置等に使用されるドラムを切削加工するための
装置及び加工方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a method for cutting a drum used in a rotary head drum apparatus for magnetically recording / reproducing a signal on a magnetic tape with a DAT or VTR. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】DATやVTR等では磁気テープ上に信
号を磁気記録・再生する手段として回転ヘッドドラム装
置が使用されている。2. Description of the Related Art In a DAT, a VTR or the like, a rotary head drum device is used as means for magnetically recording and reproducing signals on a magnetic tape.
【0003】図8は回転する磁気ヘッド1によりヘリカ
ルスキャン記録を行う一般的な回転ヘッドドラム装置の
一例を示すものである。この回転ヘッドドラム装置は、
装置本体(不図示)に取り付けられる固定ドラム2と、
磁気ヘッド1を取り付けて一体に回転する回転ドラム3
とで構成されている。また、固定ドラム2の外周には、
磁気テープTが走行する方向に沿ってテープ案内用のリ
ード面4が設けられている。そして、この回転ヘッドド
ラム装置では、リード面4に沿わせて磁気テープTの一
部を回転ドラム3と固定ドラム2のテープ走行面8に巻
き付けた状態にして斜めに走行させ、このとき回転ドラ
ム3の磁気ヘッド1が磁気テープTをヘリカルスキャン
することにより、情報の記録、再生を行う。FIG. 8 shows an example of a general rotary head drum device for performing helical scan recording by using a rotating magnetic head 1. This rotary head drum device,
A fixed drum 2 attached to an apparatus body (not shown);
Rotating drum 3 attached to magnetic head 1 and integrally rotated
It is composed of Also, on the outer periphery of the fixed drum 2,
A lead surface 4 for guiding the tape is provided along the direction in which the magnetic tape T runs. In this rotary head drum device, a part of the magnetic tape T is wound around the rotary drum 3 and the tape running surface 8 of the fixed drum 2 along the lead surface 4 and is run obliquely. The magnetic head 1 performs helical scanning of the magnetic tape T to record and reproduce information.
【0004】また、固定ドラム2には、図9に示すよう
に、その中心に軸孔2aが形成されているとともに、こ
の軸孔2aの上下に軸受6を固定するための軸受内径部
7a及び7bが形成されている。その軸孔2aには、軸
受内径部7a及び7bに固定されている軸受6を介して
回転軸5が回転可能に取り付けられている。そして、こ
の構造では、安定したテープ走行を実現するのに、軸受
内径部7aとテープ走行面8とのあいだに高い精度の同
軸度が要求される。このため、通常、固定ドラム2は、
ドラム単品の最終旋削工程において、軸受内径部7aと
テープ走行面8を同時に旋削加工することにより精度を
得ている。As shown in FIG. 9, a shaft hole 2a is formed at the center of the fixed drum 2, and a bearing bore 7a for fixing the bearing 6 above and below the shaft hole 2a is provided. 7b is formed. The rotating shaft 5 is rotatably attached to the shaft hole 2a via a bearing 6 fixed to the bearing inner diameter portions 7a and 7b. In this structure, high precision coaxiality is required between the bearing inner diameter portion 7a and the tape running surface 8 in order to realize stable tape running. For this reason, the fixed drum 2 is usually
In the final turning step of the drum alone, accuracy is obtained by simultaneously turning the bearing inner diameter portion 7a and the tape running surface 8.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た回転ヘッドドラム装置における固定ドラム2には、例
えば図10及び図11に示すように、回転ドラム3を回
転するためのモータ部品等を組み込むための穴9やザグ
リ穴10、タップ11の他に、配線を引き出すための切
り欠き12等が形成されており、これらは旋削加工時に
バランスの悪くなる構造となっているものがほとんどで
ある。このため、薄肉部と厚肉部において、切削抵抗に
よる弾性変形のスプリングバックの量の不均一により、
また切欠部による断続切削によってテープ走行面8の真
円度が悪化する。However, as shown in FIGS. 10 and 11, for example, a motor component for rotating the rotary drum 3 is mounted on the fixed drum 2 in the rotary head drum device described above. In addition to the hole 9, the counterbore hole 10, and the tap 11, a notch 12 for drawing out wiring is formed, and most of them have a structure in which the balance is poor during turning. For this reason, in the thin part and the thick part, the amount of springback of elastic deformation due to cutting resistance is not uniform,
Further, the roundness of the tape running surface 8 deteriorates due to the intermittent cutting by the notch.
【0006】図12は従来における固定ドラム加工用の
一般的なドラムリード加工機の構成を概略的に示してい
る図である。このドラムリード加工機50はNC工作機
械(Numerical Control Machinetool)であり、モータ
51の駆動によりX軸(紙面上における水平方向)と沿
う方向に移動されるXスライダ52と、モータ53の駆
動によりZ軸(紙面上における上下方向)と沿う方向に
Xスライダ52と共に移動されるZスライダ54と、X
スライダ52上に取り付けられたバイトホルダ55,5
6、及びターニングユニット57と、固定ドラム2の回
転角に同期させてターニングユニット57を上下の方向
に高速にスライドさせるモータ58等で構成されてい
る。また、バイトホルダ55,56,ターニングユニッ
ト57には、切削用のバイト59,60,61がそれぞ
れ取り付けられている。FIG. 12 is a view schematically showing a configuration of a conventional general drum lead processing machine for processing a fixed drum. The drum lead processing machine 50 is an NC machine tool (Numerical Control Machinetool). The X slider 52 is moved in a direction along the X axis (horizontal direction on the paper) by the driving of a motor 51, and the Z slider is driven by a motor 53. A Z-slider 54 that is moved together with the X-slider 52 in a direction along an axis (a vertical direction on the paper surface);
Tool holders 55 and 5 mounted on slider 52
6, a turning unit 57, and a motor 58 for sliding the turning unit 57 vertically at high speed in synchronization with the rotation angle of the fixed drum 2. Cutting tools 59, 60, 61 are attached to the tool holders 55, 56 and the turning unit 57, respectively.
【0007】そして、このドラムリード加工機50で
は、固定ドラム2をドラムリード加工機50側の主軸2
1で中心を保持し、その後、その主軸21に取り付けら
れているモータ63を回転させると主軸21と共に固定
ドラム2も一体に回転する。また、この固定ドラム2の
回転角に同期させてターニングユニット57を高速にス
ライドさせると、固定ドラム2の周面における旋削加工
を行うことができる。In this drum lead processing machine 50, the fixed drum 2 is connected to the spindle 2 on the drum lead processing machine 50 side.
When the center is held at 1, and then the motor 63 attached to the main shaft 21 is rotated, the fixed drum 2 rotates integrally with the main shaft 21. In addition, when the turning unit 57 is slid at high speed in synchronization with the rotation angle of the fixed drum 2, turning on the peripheral surface of the fixed drum 2 can be performed.
【0008】しかしながら、このドラムリード加工機5
0では、固定ドラム2の回転角に同期させてターニング
ユニット57のY軸スライダ65を高速にスライドさせ
るため、図13に示すように、一回転中、特にリターン
部64A及び入口部64Bにおいて切削抵抗力のベクト
ルが急激に変化することによって、テープ走行面8の真
円度が低下する。その図13は回転ドラム2の周側面展
開図であり、図14はテープ走行面8の真円度S1を実
際に測定した値である。なお、図14において、1目盛
りは0.4μmで、また同図中の符号(A)は削り残し
バルジ66範囲、(B)は最外径範囲である。この測定
した値からも、従来の固定ドラム2では、1回転中にお
いて、回転中心からテープ走行面8までの距離に各部位
でバラ付きが多く見られ、真円度が低下していることが
分かる。However, this drum lead processing machine 5
At 0, since the Y-axis slider 65 of the turning unit 57 is slid at high speed in synchronization with the rotation angle of the fixed drum 2, as shown in FIG. The abrupt change in the force vector reduces the roundness of the tape running surface 8. FIG. 13 is a developed view of the peripheral side surface of the rotary drum 2, and FIG. 14 shows values obtained by actually measuring the roundness S1 of the tape running surface 8. In FIG. 14, one graduation is 0.4 μm, and reference numeral (A) in FIG. 14 denotes an uncut bulge 66 range, and (B) denotes an outermost diameter range. From this measured value, it can be seen that in the conventional fixed drum 2, during one rotation, the distance from the rotation center to the tape running surface 8 shows a lot of variation at each part, and the roundness is reduced. I understand.
【0009】また、テープ走行面8は、各回転角におい
て、ターニングユニット57のスライダ65の位置は一
定であり、従って図15に示すように、仮にY軸スライ
ダ65の軸方向真直度が完全に真直でない場合(通常、
完全に真直ではなく、1μm以下程度の振れがある)
は、真直からのズレ分が真円からのズレとして転写され
ることになる。すなわち、図16に示す固定ドラム2の
テープ走行面8を切削加工する場合について見ると、Y
軸スライダ65の軸方向真直度が完全に直線でなく、バ
イトホルダー37を介して移動されるバイト61が図1
5の符号,の部分に対して外側に膨らむように符号
,で示す部分にうねりδを生じさせるような動きを
した場合では、固定ドラム2の周面においても、図16
及び図17中に同じ符号を付して示す部分にそれぞれ対
応するズレが転写されることになる。なお、図15中に
おいては、左側の部分にバイト61のX軸軌跡67を拡
大図示している。また、図16は固定ドラム2の展開図
であり、図17は回転ドラム2の上部端面図である。In the tape running surface 8, the position of the slider 65 of the turning unit 57 is constant at each rotation angle. Therefore, as shown in FIG. If not straight (usually,
It is not completely straight and has a runout of about 1 μm or less.)
Means that the deviation from straightness is transferred as deviation from a perfect circle. That is, when the tape running surface 8 of the fixed drum 2 shown in FIG.
The straightness of the shaft slider 65 in the axial direction is not completely straight, and the tool 61 moved via the tool holder 37 is the same as FIG.
In the case where a movement causing undulation δ occurs in the portion indicated by the reference numeral 5 so as to expand outward with respect to the portion indicated by the reference numeral 5, the circumferential surface of the fixed drum 2 also
17 and the shifts corresponding to the portions indicated by the same reference numerals in FIG. 17 are transferred. In FIG. 15, the X-axis trajectory 67 of the cutting tool 61 is shown in an enlarged manner in the left part. FIG. 16 is a development view of the fixed drum 2, and FIG. 17 is an upper end view of the rotating drum 2.
【0010】さらに、固定ドラム組立工程において、図
9に示す圧入側の軸受6を圧入後、すきまばめ側に接着
剤を流し込み、その後、一定時間一定温度に加熱保持し
て接着剤を硬化させる工程があるが、この時、切削加工
時の残留応力が開放し、歪みが生じて同軸度が悪化する
ことがある。加えて、上記何れかまたはその複合作用に
より、見かけの同軸度が低下し、磁気テープTがテープ
走行面8に貼り付いてハンチングを起こす等、磁気テー
プTの走行に悪影響を及ぼすことがあった。Further, in the fixed drum assembling step, after press-fitting the bearing 6 on the press-fit side shown in FIG. 9, the adhesive is poured into the loose fit side, and thereafter, the adhesive is hardened by heating and holding at a certain temperature for a certain time. There is a process, but at this time, residual stress at the time of cutting is released, distortion may occur, and concentricity may deteriorate. In addition, due to any of the above or a combined action thereof, the apparent coaxiality is reduced, and the magnetic tape T sticks to the tape running surface 8 to cause hunting, which may adversely affect the running of the magnetic tape T. .
【0011】上記のような現象は同一ワーク(固定ドラ
ム2)においては再現性が高いが、ワーク相互間の変形
量、変形方向は必ずしも一定でない。上記の問題を解決
する手段としては、図12における一般的なドラムリー
ド加工機において、Xスライダ52を固定ドラム2の回
転角に同期させて半径方向に往復運動させXスライダ5
2を固定した状態で切削した場合の真円からのズレ量分
を反対方向にオフセットしてやれば良いことになる。す
なわち、図18中に斜線を付して示す部分9はXスライ
ダ52を固定した状態で切削した場合に真円からのズレ
が生じている部分である。そこで、上記部分9のズレ量
分を反対方向にオフセットさせると、図19に示すよう
に部分9のズレ量を無くした真円度の高い固定ドラム2
を得ることができる。なお、図19中に斜線を付して示
す部分10は、部分9のズレ量をXスライダ52で数値
的に補正された部分で、この補正部分10は部分9に対
応している。Although the above-mentioned phenomenon has high reproducibility in the same work (fixed drum 2), the deformation amount and the deformation direction between the works are not always constant. As means for solving the above problem, in the general drum lead processing machine shown in FIG. 12, the X slider 52 is reciprocated in the radial direction in synchronization with the rotation angle of the fixed drum 2 so that the X slider 5
What is necessary is to offset in the opposite direction the amount of deviation from a perfect circle when cutting is performed with 2 fixed. In other words, a hatched portion 9 in FIG. 18 is a portion where a deviation from a perfect circle occurs when cutting is performed with the X slider 52 fixed. Therefore, when the displacement of the portion 9 is offset in the opposite direction, as shown in FIG.
Can be obtained. The hatched portion 10 in FIG. 19 is a portion in which the displacement amount of the portion 9 is numerically corrected by the X slider 52, and the corrected portion 10 corresponds to the portion 9.
【0010】しかしながら、従来のドラムリード加工機
では、上記ズレ量を検出する検出手段が加工機上にな
い。このため、オフセット量を一定にしてしまうと、変
形量、変形方向が必ずしも一定でないので、ワークによ
っては満足な精度が得られない場合がある。また、Xス
ライダ52には主軸21の回転角に同期して主軸21の
回転軸方向に往復運動するターニングユニット57及び
他のバイトホルダ等が搭載されているため、重く慣性が
大きくなる。このため、機構上、例えば毎分120回転
以上に回転させて高速加工を行うというようなことが困
難であった。However, in the conventional drum lead processing machine, there is no detecting means on the processing machine for detecting the displacement. For this reason, if the offset amount is fixed, the deformation amount and the deformation direction are not always constant, so that satisfactory accuracy may not be obtained depending on the work. In addition, since the X slider 52 is mounted with the turning unit 57 and other tool holders which reciprocate in the rotation axis direction of the main shaft 21 in synchronization with the rotation angle of the main shaft 21, the inertia is increased due to the heavy weight. For this reason, it is difficult to perform high-speed machining by rotating the mechanism at, for example, 120 rotations or more per minute.
【0014】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は真円度を向上させることができる
ドラム加工装置を提供することにある。他の目的は真円
度を向上させることができるドラム加工方法を提供する
ことにある。さらに、他の目的は、以下に説明する内容
の中で順次明らかにして行く。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a drum processing apparatus capable of improving roundness. Another object is to provide a drum processing method that can improve the roundness. Further, other objects will be clarified sequentially in the contents described below.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ドラム加工装置としては次の技術手段を講
じたことを特徴とする。すなわち、被加工物を保持して
一体に回転する主軸及び前記主軸に回転力を付与する駆
動部とを有した被加工物保持回転手段と、前記主軸の回
転角を検出する回転角検出器と、前記被加工物の周面に
当接されて前記被加工物の周面を切削加工する刃を先端
に有して前記回転軸と直交する方向に往復移動可能な切
削工具手段と、前記主軸に対する前記被加工物における
切削周側面の振れを検出する検出手段と、前記検出手段
で検出された前記被加工物の周振れを各回転角毎に補正
する指令を前記切削工具手段に与えるとともに、前記主
軸の回転角に同期させて前記切削工具手段を前記主軸と
直交する方向に往復運動させて前記被加工物を再度切削
加工する指令を与える制御部とを備えてなる構成とした
ものである。In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the following technical means are taken as a drum processing apparatus. That is, a workpiece holding and rotating unit having a main shaft that holds the workpiece and rotates integrally and a drive unit that applies a rotational force to the main shaft, and a rotation angle detector that detects a rotation angle of the main shaft. Cutting tool means having a blade at its tip for cutting the peripheral surface of the workpiece in contact with the peripheral surface of the workpiece and capable of reciprocating in a direction perpendicular to the rotation axis; and the main spindle. Detecting means for detecting the runout of the cutting peripheral side surface in the workpiece with respect to, and giving to the cutting tool means a command to correct the circumferential runout of the workpiece detected by the detecting means for each rotation angle, A control unit for reciprocating the cutting tool means in a direction orthogonal to the main shaft in synchronization with the rotation angle of the main shaft and giving a command to cut the workpiece again. .
【0016】また、ドラム加工方法としては次の技術手
段を講じたことを特徴とする。すなわち、主軸と共に被
加工物を保持して一体に回転する主軸の回転角を検出す
る回転角検出器と、前記主軸と共に回転する前記被加工
物の周面に刃を当接させて前記被加工物の周面を加工す
る切削工具手段と、前記主軸に対する前記被加工物にお
ける切削周側面の振れを検出する検出手段とを設け、前
記切削工具手段により一次旋削された前記被加工物の周
振れを各回転角毎に補正する指令を前記切削工具手段に
与えて前記周振れによる加工誤差を無くすようにして加
工するようにしたものである。Further, the following technical means is adopted as a drum processing method. That is, a rotation angle detector that detects the rotation angle of the main shaft that rotates together with the main shaft while holding the work together with the main shaft, and the blade is brought into contact with the peripheral surface of the main body that rotates with the main shaft so that the processing is performed. Cutting tool means for machining the peripheral surface of the workpiece, and detection means for detecting runout of the cutting peripheral side surface of the workpiece with respect to the main spindle, and the peripheral runout of the workpiece primarily turned by the cutting tool means Is given to the cutting tool means for each rotation angle so as to eliminate machining errors due to the circumferential runout.
【0017】これによれば、まず被加工物を一次旋削し
たのち、次いで主軸を例えば20rpm程度でゆっくり
と回転させて一次旋削された部分の周振れを検出手段に
より各回転角毎に検出する。次に、検出手段により検出
された検出結果に基づいて切削工具手段を制御し、一次
旋削された被加工物の周面を各回転角毎に補正しながら
旋削する。これにより、周振れによる加工誤差を無くし
た精度の良い回転ドラムを得ることができる。According to this, after the workpiece is firstly turned first, the main shaft is then slowly rotated at, for example, about 20 rpm, and the circumferential runout of the firstly turned portion is detected at each rotation angle by the detecting means. Next, the cutting tool unit is controlled based on the detection result detected by the detection unit, and the primary turning is performed while correcting the peripheral surface of the workpiece for each rotation angle. As a result, it is possible to obtain a highly accurate rotary drum that eliminates processing errors due to circumferential runout.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態例と
して示すVTR用ドラムリード加工機の全体構成配置図
である。なお、図1において、図8乃至図19と同一符
号を付したものは図8乃至図19に対応するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an overall arrangement diagram of a VTR drum lead processing machine shown as an embodiment of the present invention. Note that, in FIG. 1, components denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 8 to 19 correspond to FIGS. 8 to 19.
【0019】図1において、被加工用の固定ドラム2は
ドラムリード加工機側の主軸21で中心が保持され、こ
の主軸21と一体に回転される。この主軸21は歯付き
タイミングベルト22を介してモータ23に接続されて
おり、モータ23の回転により主軸21と固定ドラム2
は一体に回転する。また、主軸21には回転角検出器2
4が取り付けられている。In FIG. 1, a fixed drum 2 to be processed is held at its center by a main shaft 21 on the drum lead processing machine side, and is rotated integrally with the main shaft 21. The main shaft 21 is connected to a motor 23 via a toothed timing belt 22, and the main shaft 21 and the fixed drum 2 are rotated by the rotation of the motor 23.
Rotate together. The main shaft 21 has a rotation angle detector 2.
4 is attached.
【0020】次に、リード加工機側の構成について説明
すると、このリード加工機は、コンピュータが組み込ま
れていて加工機全体を数値制御するCNC(Computerri
zedNumerical Control)25と、回転角検出器24によ
り検出された主軸21の回転角位置信号をCNC25を
介して受け、その位置信号に同期させて同期指令信号を
出力する信号処理部26と、信号処理部26からの指令
信号を増幅してピエゾ素子28に電圧を出力するドライ
バ27と、後述する振れ検出器41からのデータを演算
して信号処理部26に固定ドラム2の周振れを打ち消す
指令データを送るパーソナルコンピュータ(PC)等の
上位装置29と、ピエゾ素子28の伸縮により切削バイ
トを微小に変位させるメカ機構部30と、主軸21で保
持されている固定ドラム2の周面の振れを検出する振れ
検出器41等で構成されている。また、本形態例での振
れ検出器41は渦電流変位計を使用しているが、渦電流
変位計でなくても差し支えないものである。また、振れ
検出器41で検出された信号は検出器アンプ42で増幅
されて上位装置29に入力される。そして、上位装置2
9は、CNC25からの検出スタート信号により振れデ
ータの読み取りを開始する。Next, the configuration of the lead processing machine will be described. This lead processing machine incorporates a computer (CNC) which numerically controls the entire processing machine.
zedNumerical Control) 25, a signal processing unit 26 which receives a rotation angle position signal of the main shaft 21 detected by the rotation angle detector 24 via the CNC 25, and synchronizes with the position signal to output a synchronization command signal; A driver 27 for amplifying a command signal from the unit 26 and outputting a voltage to the piezo element 28, and command data for calculating data from a shake detector 41 to be described later and instructing the signal processing unit 26 to cancel the circumferential runout of the fixed drum 2. A high-level device 29 such as a personal computer (PC), which sends a signal, a mechanical mechanism 30 for minutely displacing the cutting tool by the expansion and contraction of the piezo element 28, and a deflection of the peripheral surface of the fixed drum 2 held by the main shaft 21. And the like. In addition, although the shake detector 41 in the present embodiment uses an eddy current displacement meter, it does not matter if it is not an eddy current displacement meter. The signal detected by the shake detector 41 is amplified by the detector amplifier 42 and input to the host device 29. And the host device 2
Reference numeral 9 starts reading of shake data in response to a detection start signal from the CNC 25.
【0021】図3乃至図5は、メカ機構部30の詳細を
示すもので、図3はその側面図、図4はその一部破断し
た上面図、図5はその一部破断した正面図である。図3
乃至図5において、このメカ機構部30は、リード加工
機のターニングユニット57のスライダ65の先端部に
ベース32を装着しており、このベース32上には小型
のスライドガイド33,34が取り付けられている。そ
して、ピエゾ素子28が信号処理部26からの指令信号
をドライバ27を介して受信して伸縮すると、その変位
はピエゾアクチュエータの駆動部に固定された板バネ3
5等を利用した継手36を介してスライドガイド33,
34上のプレート40,バイトホルダ37、切削用のバ
イト39の順に伝達され、切削刃であるバイト39を高
速で往復移動させる。このとき、ピエゾ素子28の駆動
周波数が高く、かつ駆動部分のイナーシァが小さいた
め、主軸21の例えば毎分300回転以上の高速回転時
にも追従して加工することが可能となる。なお、バイト
ホルダ37上には切削用のバイト39が取り付けられて
いて、このバイト39で固定ドラム2の周側面を旋削加
工する。これにより、VTRの回転ドラム装置における
固定ドラム2の走行面8を回転軸に対して半径方向に微
調整しながら加工することができる。3 to 5 show the details of the mechanical mechanism 30. FIG. 3 is a side view, FIG. 4 is a partially cutaway top view, and FIG. 5 is a partially cutaway front view. is there. FIG.
5 to 5, the mechanical mechanism 30 has a base 32 mounted on the tip of a slider 65 of a turning unit 57 of a lead processing machine, and small slide guides 33 and 34 are mounted on the base 32. ing. When the piezo element 28 receives a command signal from the signal processing unit 26 via the driver 27 and expands / contracts, the displacement is changed by the leaf spring 3 fixed to the driving unit of the piezo actuator.
The slide guide 33,
The cutting tool 39 is transmitted in the order of the plate 40, the tool holder 37, and the cutting tool 39 on the cutter 34, and reciprocates the cutting tool 39 as a cutting blade at high speed. At this time, since the driving frequency of the piezo element 28 is high and the inertia of the driving part is small, it is possible to follow and process even when the main shaft 21 rotates at a high speed of, for example, 300 revolutions per minute or more. A cutting tool 39 is mounted on the tool holder 37, and the peripheral surface of the fixed drum 2 is turned with the tool 39. Thus, the running surface 8 of the fixed drum 2 in the rotary drum device of the VTR can be machined while finely adjusting in the radial direction with respect to the rotation axis.
【0022】図2は本形態例装置における要部動作を示
す流れ図である。そこで、図2の流れ図を用いて図1,
図3乃至図5に示した本形態例におけるVTR用ドラム
リード加工機の動作を次に説明する。FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the main part in the apparatus of this embodiment. Therefore, using the flowchart of FIG.
The operation of the drum lead processing machine for a VTR according to the embodiment shown in FIGS. 3 to 5 will now be described.
【0023】まず、個々のワークである固定ドラム2の
主軸21に対する振れを調べるために、バイトホルダ3
7は固定した状態でテープ走行面8を一次旋削する(ス
テップS1)。First, in order to check the run-out of the fixed drum 2, which is an individual work, with respect to the main shaft 21, the tool holder 3 is used.
7 performs primary turning of the tape running surface 8 in a fixed state (step S1).
【0024】一次旋削が終了すると、主軸21は定位置
で一旦停止し、次に主軸21を20rpm程度でゆっく
りと回転させる。このとき、振れ検出器41が固定ドラ
ム2との距離に応じた信号を検出アンプ42に出力して
おり、検出アンプ42はこれを増幅する。そして、CN
C25からの検出スタート信号により上位装置29は増
幅信号の読み取りを開始する。このとき、上位装置29
は主軸21に取り付けられた回転角検出器24の位置信
号をCNC25の回路より検出しており、このタイミン
グでレーザ変位計のデータを取り込み、各回転角におけ
る振れ量を得る(ステップS2)。When the primary turning is completed, the spindle 21 temporarily stops at a fixed position, and then the spindle 21 is slowly rotated at about 20 rpm. At this time, the shake detector 41 outputs a signal corresponding to the distance from the fixed drum 2 to the detection amplifier 42, and the detection amplifier 42 amplifies the signal. And CN
The host device 29 starts reading the amplified signal in response to the detection start signal from C25. At this time, the host device 29
Detects the position signal of the rotation angle detector 24 attached to the main shaft 21 from the circuit of the CNC 25, fetches the data of the laser displacement meter at this timing, and obtains the amount of shake at each rotation angle (step S2).
【0025】次に、上位装置29は、この振れ量に対
し、各回転角における振れを打ち消すようなメカ機構部
30の動作量データを直ちに演算し、信号処理部26に
補正用指令データとして転送する(ステップS3)。転
送が完了すると、信号処理部26は準備完了信号をCN
C25へ出力し、二次旋削(仕上げ旋削)を開始する
(ステップS4)。Next, the host device 29 immediately calculates the operation amount data of the mechanical mechanism 30 for canceling the shake at each rotation angle with respect to the shake amount, and transfers it to the signal processing unit 26 as correction command data. (Step S3). When the transfer is completed, the signal processing unit 26 outputs a ready signal to CN
Output to C25 and start secondary turning (finish turning) (step S4).
【0026】二次旋削が開始されると、信号処理部26
はCNC25の回路より回転角検出器24の位置信号を
検出しており、これに同期させて上記上位装置29によ
り作成、転送された補正用指令データに対応する指令信
号をドライバ27に出力する。すると、ドライバ27は
指令信号を増幅してピエゾアクチュエータに出力し、ピ
エゾ素子28を伸縮させる。このとき、ピエゾアクチュ
エータ内部には位置検出用の歪みゲージセンサが内蔵さ
れており、指令値との偏差はドライバ27に帰還し補正
されるクローズドループ制御となっている(ステップS
5)。When the secondary turning is started, the signal processing unit 26
Detects the position signal of the rotation angle detector 24 from the circuit of the CNC 25, and outputs a command signal corresponding to the correction command data created and transferred by the host device 29 to the driver 27 in synchronization with this. Then, the driver 27 amplifies the command signal and outputs the amplified command signal to the piezo actuator to expand and contract the piezo element 28. At this time, a strain gauge sensor for detecting the position is built in the piezo actuator, and the deviation from the command value is fed back to the driver 27 and is corrected (step S).
5).
【0027】そして、ピエゾ素子28が指令により伸縮
すると、その変位はピエゾアクチュエータの駆動部に固
定された板バネ35を利用した継手を介してスライドガ
イド33,34上のプレート40,バイトホルダ37,
切削用のバイト39の順に伝達される。このとき、ピエ
ゾ素子の駆動周波数が高く、かつ駆動部分のイナーシア
が小さいため、主軸21の例えば300rpm以上の高
速回転にも追従して加工することが可能となる。なお、
バイトホルダ37上には切削用のバイト39が取り付け
られていて、このバイト39で固定ドラム2の周側面を
旋削加工する。これにより、VTRの回転ドラム装置に
おける固定ドラム2のテープ走行面8を回転軸に対して
半径方向に微調整しながら加工することができる。この
ようにして回転ドラム2のテープ走行面8の真円度と、
軸受内径部7aに対する同軸度を向上させることによ
り、ビデオテープのハンチングを防止する回転ヘッドド
ラム装置を製造することが可能となる。When the piezo element 28 expands and contracts in accordance with a command, the displacement is transmitted to the plate 40 on the slide guides 33 and 34, the bite holder 37, and the joint via a joint using a leaf spring 35 fixed to the driving section of the piezo actuator.
It is transmitted in the order of the cutting tool 39. At this time, since the driving frequency of the piezo element is high and the inertia of the driving portion is small, it is possible to perform processing while following the high-speed rotation of the main shaft 21 at, for example, 300 rpm or more. In addition,
A cutting tool 39 is mounted on the tool holder 37, and the peripheral surface of the fixed drum 2 is turned by the cutting tool 39. Thereby, it is possible to process the tape running surface 8 of the fixed drum 2 in the rotary drum device of the VTR while finely adjusting the tape running surface in the radial direction with respect to the rotation axis. Thus, the roundness of the tape running surface 8 of the rotating drum 2 and
By improving the coaxiality with respect to the bearing inner diameter portion 7a, it becomes possible to manufacture a rotary head drum device that prevents hunting of a video tape.
【0028】図6及び図7は、本発明を使用して加工さ
れた固定ドラム2と従来技術で加工された固定ドラム2
の場合について、軸受内径部7とテープ走行面(リード
外径)との同軸度を実際に測定した結果を示したもので
ある。なお、図6及び図7において、1目盛りは0.4
μmで、符号108は固定ドラム2のリード外径(テー
プ走行面8の外径)、符号109は固定ドラム2の軸受
内径(軸受内径部7aの内径)である。この図6及び図
7を比較して見ると分かるように、本発明を適用した図
7に示す固定ドラム2では、図6に示す従来の固定ドラ
ム2に比べて、一回転中において、中心からテープ走行
面8までの距離にバラ付きが無く、同軸度が向上されて
いることが分かる。FIGS. 6 and 7 show a fixed drum 2 processed using the present invention and a fixed drum 2 processed according to the prior art.
3 shows the results of actually measuring the coaxiality between the bearing inner diameter portion 7 and the tape running surface (lead outer diameter). 6 and 7, one scale is 0.4.
In μm, reference numeral 108 denotes the outer diameter of the lead of the fixed drum 2 (the outer diameter of the tape running surface 8), and reference numeral 109 denotes the inner diameter of the bearing of the fixed drum 2 (the inner diameter of the inner diameter portion 7a of the bearing). As can be seen by comparing FIGS. 6 and 7, in the fixed drum 2 shown in FIG. 7 to which the present invention is applied, compared to the conventional fixed drum 2 shown in FIG. It can be seen that there is no variation in the distance to the tape running surface 8 and the coaxiality is improved.
【0029】なお、この形態例では切削工具を微小変位
させる駆動手段として、ピエゾ素子28を利用するユニ
ットの場合について説明したが、ピエゾ素子28の代わ
りに超磁歪材(TERFENOL-D)を利用しても全く同様の効
果が得られるものである。この場合、アクチュエータの
全長に対する変位量がピエゾ素子28に比べて大きいた
め、ユニットを小型化することが可能である。また、固
定ドラム2の主軸21に対する振れを検出する手段とし
て無接触で検出することができる渦電流変位計を利用す
る場合について説明したが、例えば電気マイクロ等、接
触式の検出器を用いても差し支えないものである。In this embodiment, the unit using the piezo element 28 has been described as the driving means for minutely displacing the cutting tool. However, a giant magnetostrictive material (TERFENOL-D) is used instead of the piezo element 28. However, the same effect can be obtained. In this case, since the displacement amount with respect to the entire length of the actuator is larger than that of the piezo element 28, the unit can be downsized. Also, a case has been described in which an eddy current displacement meter capable of detecting the deflection of the fixed drum 2 with respect to the main shaft 21 is used without contact, but a contact-type detector such as an electric micrometer may be used. It is not a problem.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
回転ドラムの外周面と軸受内径等の同軸度、すなわち真
円度を向上させることができるドラム加工装置及び加工
方法を得ることができる等の効果が期待できる。As described above, according to the present invention,
It is possible to expect effects such as obtaining a drum processing apparatus and a processing method capable of improving the coaxiality, that is, the roundness, of the outer peripheral surface of the rotary drum and the inner diameter of the bearing.
【図1】本発明の一形態例として示すVTR用ドラム加
工機の全体構成配置図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a drum processing machine for a VTR shown as an embodiment of the present invention.
【図2】同上加工機の要部動作を示す流れ図である。FIG. 2 is a flowchart showing an operation of a main part of the processing machine;
【図3】本発明の加工機におけるメカ機構部の側面図で
ある。FIG. 3 is a side view of a mechanical mechanism in the processing machine of the present invention.
【図4】本発明の加工機におけるメカ機構部の上面図で
ある。FIG. 4 is a top view of a mechanical mechanism in the processing machine of the present invention.
【図5】本発明の加工機におけるメカ機構部の正面図で
ある。FIG. 5 is a front view of a mechanical mechanism in the processing machine of the present invention.
【図6】本発明の効果と比較する無補正時の同軸度を示
す図である。FIG. 6 is a diagram showing the coaxiality without correction compared with the effect of the present invention.
【図7】本発明のリード加工機で切削した補正後の固定
ドラムの同軸度を示す図である。FIG. 7 is a view showing the coaxiality of the fixed drum after correction by cutting with the lead processing machine of the present invention.
【図8】一般的な回転ヘッドドラム装置の一例を示す側
面図である。FIG. 8 is a side view showing an example of a general rotary head drum device.
【図9】一般的な回転ヘッドドラム装置における固定ド
ラムの縦断側面図である。FIG. 9 is a vertical sectional side view of a fixed drum in a general rotary head drum device.
【図10】一般的な回転ヘッドドラム装置における固定
ドラムの上面図である。FIG. 10 is a top view of a fixed drum in a general rotary head drum device.
【図11】一般的な回転ヘッドドラム装置における固定
ドラムの側面図である。FIG. 11 is a side view of a fixed drum in a general rotary head drum device.
【図12】一般的なリード加工機の構成配置図である。FIG. 12 is a configuration layout diagram of a general lead processing machine.
【図13】一般的な回転ヘッドドラム装置における固定
ドラムの周側面展開図である。FIG. 13 is a developed view of a peripheral surface of a fixed drum in a general rotary head drum device.
【図14】従来における加工方法で形成した固定ドラム
真円度の測定データである。FIG. 14 shows measurement data of roundness of a fixed drum formed by a conventional processing method.
【図15】従来における固定ドラムにおける加工ズレが
発生する過程を説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating a process in which a processing deviation occurs in a conventional fixed drum.
【図16】従来における固定ドラムにおける加工ズレが
発生する過程を説明する図である。FIG. 16 is a view illustrating a process in which a processing deviation occurs in a conventional fixed drum.
【図17】従来における固定ドラムにおける加工ズレが
発生する過程を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a process in which a processing deviation occurs in a conventional fixed drum.
【図18】従来における固定ドラムにおける加工ズレを
補正する方法を説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a conventional method for correcting a processing deviation in a fixed drum.
【図19】従来における固定ドラムにおける加工ズレを
補正する方法を説明する図である。FIG. 19 is a diagram illustrating a conventional method for correcting a processing deviation in a fixed drum.
2 固定ドラム(被加工物) 3 回転ドラム 4 リード面 7 軸受内径部 8 テープ走行面 21 主軸 24 回転角検出器 28 ピエゾ素子 30 メカ機構部(切削工具手段) 37 (バイト)ホルダ 39 切削用のバイト 41 振れ検出器 2 Fixed Drum (Workpiece) 3 Rotary Drum 4 Lead Surface 7 Bearing Inner Diameter 8 Tape Running Surface 21 Spindle 24 Rotation Angle Detector 28 Piezo Element 30 Mechanical Mechanism (Cutting Tool Means) 37 (Bite) Holder 39 Cutting Byte 41 Runout detector
Claims (9)
及び前記主軸に回転力を付与する駆動部とを有した被加
工物保持回転手段と、 前記主軸の回転角を検出する回転角検出器と、 前記被加工物の周面に当接されて前記被加工物の周面を
切削加工する刃を先端に有して前記主軸と直交する方向
に往復移動可能な切削工具手段と、 前記回転軸に対する前記被加工物における切削周側面の
振れを検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された前記被加工物の周振れを各回
転角毎に補正する指令を前記切削工具手段に与えるとと
もに、前記主軸の回転角に同期させて前記切削工具手段
を前記主軸と直交する方向に往復運動させて前記被加工
物を再度切削加工する指令を与える制御部、 とを備えたことを特徴とするドラム加工装置。1. A workpiece holding / rotating means having a main shaft which holds a workpiece and rotates integrally therewith, and a drive unit which applies a rotational force to the main shaft, and a rotation angle which detects a rotation angle of the main shaft. Detector, Cutting tool means having a blade at its tip for cutting the peripheral surface of the workpiece abutting on the peripheral surface of the workpiece and capable of reciprocating in a direction orthogonal to the main axis, Detecting means for detecting a run-out of the cutting peripheral side surface of the workpiece with respect to the rotation axis; and a command for correcting the circumferential run-out of the workpiece detected by the detecting means for each rotation angle to the cutting tool means. And a controller for giving a command to re-cut the workpiece by reciprocating the cutting tool means in a direction orthogonal to the spindle in synchronization with the rotation angle of the spindle. And drum processing equipment.
方向に往復移動させる駆動手段としてピエゾ素子を用い
た請求項1に記載のドラム加工装置。2. The drum processing apparatus according to claim 1, wherein a piezo element is used as driving means for reciprocating the cutting tool means in a direction orthogonal to the main axis.
方向に往復移動させる駆動手段として超磁歪材を用いた
請求項1に記載のドラム加工装置。3. The drum processing apparatus according to claim 1, wherein a giant magnetostrictive material is used as a driving means for reciprocating the cutting tool means in a direction orthogonal to the main axis.
用いた請求項1に記載のドラム加工装置。4. The drum processing apparatus according to claim 1, wherein an eddy current displacement meter is used as the rotation angle detector.
の回転角を検出する回転角検出器と、 前記主軸と共に回転している前記被加工物の周面に刃を
当接させて前記被加工物の周面を加工する切削工具手段
と、 前記主軸に対する前記被加工物における切削周側面の振
れを検出する検出手段とを設け、 前記切削工具手段により一次切削された前記被加工物の
周振れを各回転角毎に補正する指令を前記切削工具手段
に与えて前記周振れを無くすことを特徴とするドラム加
工方法。5. A rotation angle detector for detecting a rotation angle of a main shaft that rotates integrally with holding a workpiece, and a blade that abuts a peripheral surface of the workpiece that rotates together with the main shaft. Cutting tool means for processing the peripheral surface of the workpiece; and detecting means for detecting runout of a cutting peripheral surface of the workpiece with respect to the main shaft, wherein the workpiece is primarily cut by the cutting tool means. A drum correction method for giving a command to correct the circumferential runout for each rotation angle to the cutting tool means to eliminate the circumferential runout.
当接させる駆動手段としてピエゾ素子を用いた請求項5
に記載のドラム加工方法。6. A piezo element is used as driving means for bringing the blade of said cutting tool means into contact with said workpiece.
2. The drum processing method according to 1.
当接させる駆動手段として超磁歪材を用いた請求項5に
記載のドラム加工方法。7. The drum machining method according to claim 5, wherein a giant magnetostrictive material is used as a driving unit for bringing a blade of the cutting tool unit into contact with the workpiece.
用いた請求項5に記載のドラム加工装置。8. The drum processing apparatus according to claim 5, wherein an eddy current displacement meter is used as the rotation angle detector.
テープ走行面を周側面に有してなる磁気記録再生機用回
転ヘッドドラムを前記被加工物として加工するようにし
た請求項5に記載のドラム加工方法。9. The magnetic head according to claim 5, wherein a rotary head drum for a magnetic recording / reproducing machine having a lead surface for guiding a magnetic tape and a tape running surface on a peripheral side surface is processed as the workpiece. Drum processing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22076696A JPH1043902A (en) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Drum processing device and processing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22076696A JPH1043902A (en) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Drum processing device and processing method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1043902A true JPH1043902A (en) | 1998-02-17 |
Family
ID=16756228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22076696A Pending JPH1043902A (en) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | Drum processing device and processing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1043902A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6752031B2 (en) | 2000-06-07 | 2004-06-22 | Mori Seiki Co., Ltd. | NC machine tool having spindle run-out diagnosing function |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP22076696A patent/JPH1043902A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6752031B2 (en) | 2000-06-07 | 2004-06-22 | Mori Seiki Co., Ltd. | NC machine tool having spindle run-out diagnosing function |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050124 |
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| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050307 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050701 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |