JPS5950443B2 - 切屑切断方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は連続切削中において発生する切屑を自動切断
する方法に関する。

従来切削加工を行う場合切削による切屑はカールしなが
ら連続して送り出され刃物性の装置にまきつくなどして
高速切削或いは連続無人運転を行なうときはその処理が
常に問題となっていた。

又自動計測装置の使用に際してはその装置の保護の問題
の解決にも苦慮していた。

このため切屑の切断方法として工具を揺動させて送りに
むらを与える方法、或いは短時間瞬間的に刃物送りを停
止させる方法がある。

しかしこれらの方法は正規の刃物で行なうため、送り目
が不均一になり表面仕上げが悪くなって著しく商品価値
を損うとともに加工時間が延びる欠点があった。

又予め表面に長リードの切削溝を形成しておく方法があ
る。

この方法は取代が比較的多い場合、溝をつける加工が困
難なうえ、この加工時間が加算されて能率上芳しくない
。

更に又刃物に超音波振動を与える方法がある。

この方法は仕上面はきれいであるが特別に高価な超音波
を発生する装置が必要である。

又刃物に振動を与えるための取付場所の問題が生じる。

特にタレット式のような場合には取付に一層難点があっ
て、３方法ともそれぞれに問題点を含んで゛いた。

従ってこの発明は上記の欠点に鑑みなされたものであっ
て複数刃物台の同時４軸制御の特色を生かした切屑切断
方法を提供するのを目的とするものである。

即ち第１刃物台で通常の切込み量と送り速度を与えて加
工を行なわせる。

そして第２刃物台を第１刃物台より少い取代で切込み、
通常速りに揺動送りとを重畳させ２つの刃物台で同時に
切削して切屑厚みを不同として送り出される途中で泪動
的に切断させる方法である。

この実施態様を図面にもとづき説明する。

第１図において旋盤は主軸中心線の前後にそれぞれ第■
刃物台１と第２刃物台２が載置されている。

そして同時４軸制御の数値制御装置３の指令により制御
駆動されるサーボモータ４，５で回転される送りねじ６
，７によって第１、第２刃物台１，２は独立して主軸中
心線方向即ちＺ軸方向に送られる。

又数値制御装置３の指令で制御駆動されるサーボモータ
８，９で回転される送りねじ１１，１２によって第１、
第２刃物台１，２は独立して工作物への切込み方向即ち
Ｘ軸方向に送られる。

この発明では第１刃物台１を通常加工用とし、第２刃物
台２を補助加工用とし両者を組合わせて切削加工を行な
うのである。

第１刃物台１の刃物Ａには通常の切込量Ｄ１φ−Ｄφ／
２と送り速度Ｆｍｍ／ｒｅを与える。

これに対し第２刃物台２の刃物Ｂには第１刃物台の切込
量より少ない切込量Ｄ０φ−Ｄ２φ／２を与え、第１刃
物台１に対してＸ軸方向にＤ２φ−Ｄ１φ／２オフセッ
トし、また送り速度はＡ刃物の送り速度Ｆｍｍ／ｒｅに
対し更に士△ｆ （ｔ） ｍｍ／ｒｅの送り速度即ち
揺動送りを与えて重畳させるものである。

これを第３，４．５図の一例で説明する。１Ａ、Ｂ刃物
は主軸中心線に対しほぼ対称位置にあり、Ｂ刃物のＡ刃
物に対する相対送り速度は主軸０回転から２回転までは
正で、２回転丁度でＢ刃物のＡ刃物に対する進みは最大
となり、２回転から４回転までは負となるが、その間Ａ
刃物に対するＢ刃物の位置は依然として進み域であり、
４回転丁度でＡ、Ｂ刃物はＺ軸方向で同じ位置となる。

また主軸４回転から、６回転までは、Ｂ刃物のＡ刃物に
対する相対送り速度は負となり、６回転丁度でＢ刃物の
Ａ刃物に対する遅れは最大となり、主軸６回転から８回
転までは前記相対送り速度は正となり８回転丁度でＡ、
Ｂ刃物はＺ軸方向で同じ位置となる。

このように主軸０回転から８回転までで１周期を構成し
その後はこの周期を繰返して行うものである。

これら刃物の動きに対し、切屑は第６図のようにＢ刃物
に関しては、主軸０〜４回転ではＢ刃物の切込み量に相
当する巾の切屑が発生し、主軸４〜８回転では切屑の発
生は全くなく、すなわち切削したり、切削しなかったり
して切屑が切断される一方Ａ刃物に関しては、主軸０〜
４回転のＢ刃物の進み域では、Ａ刃物の全切込量（ＤＩ
φ−Ｄφ／２）−Ｂ刃物の切込量（ＤＩφ−Ｄ２φ／２
）に相当する山中２φ−Ｄφ／２）の切屑が発生し、主
軸４〜８回転のＢ刃物の遅れ域ではＡ刃物の全切込量に
相当する巾Ｄ１φ−Ｄφ／２の切屑が発生し、切屑の巾
の変る点で切屑が自動的に切断されることになる。

次に第１、第２刃物台の制御のブロック線図を説明する
にあたり、従来の数値制御装置の刃物台を制御する線図
を第７図に示した。

この線図は既に周知のため特に説明を行なわない。

第１実施態様を示す第８．９，１０図を説明する。

このものは主軸パルス発生器の出力パルス数に応じて倍
率を選択してこの倍率により前記発生器出力を変換する
ものである。

Ａ刃物を有する第１刃物台１の制御は従来と同じである
。

即ち主軸パルス発生器３１からの刻々のパルスは主軸パ
ルスカウンタ・３２ａでカウントされ関数発生器３３ａ
に送られる。

一方主軸１回転信号発生器３４の１回転１個のパルスも
関数発生器３３ａに送られ、必要となる指令がサーボア
ンプに送られる。

これに対してＢ刃物を有する第２刃物台２は主軸パルス
発生器のパルスを受けた主軸パルスカウンタ３２ｂでカ
ウントし倍率器３５に送られる。

この倍率器では主軸１回転信号発生器３４のパルスを受
は主軸パルスカウント数とで倍率領域と倍率を決めてそ
の値で主軸パルスを変換し関数発生器３３ｂに送る。

次に倍率器を示す第９図において主軸１回転信号は１回
転信号カウンタ３６に入力しカウントされる。

このカウンタ３６は前記１周期における主軸の回転数を
設定するカウント数設定器３７の設定数値によってクリ
アされる。

このカウンタ３６の出力は定数選択器３８に入力される
。

一方主軸パルス発生器の出力は主軸パルスカウンタ３９
に入力されカウントされる。

このカウント数を入力した前記定数選択器３８は１回転
信号カウンタ３６よりの入力とともにカウント数の所定
範囲毎に倍率を決め、このときの倍率を刻々と乗算器４
０に入力する。

この倍率を前記主軸パルスカウンタ３２ｂの出力に乗算
して変換されたカウント数を開数発生器３３ｂに送るも
のである。

又カウント数設定器３７の出力は定数選択器３８にも入
力され後記する定数選択器の動作を設定した主軸回転数
に適する動作に切換えるものである。

次に定数選択器３８の動作を表す、第１０図において、
主軸の１回転パルスを１０００パルスとし、カウント数
設定器３７の設定器を８回転これを１周期とする。

主軸０〜１回転間は図のようにパルス範囲を区切り倍率
器出力を１．０より１．５とじ増速域とする。

次の１〜２回転間は同じパルス範囲で倍率を１．５〜１
．０とし速度をおとすも増速域である。

次の２〜３回転間は同じパルス範囲で゛倍率１．０〜０
．５と速度をおとし減速域に入る。

次の３〜４回転間は同じパルス範囲で倍率０．５〜１．
０と引続き減速域である。

以下４〜８回転間も同じパルス範囲で倍率は１．０〜０
．５．０．５〜１．０．１．０〜１．５．１・５〜１．
０となり以上０〜８回転で１周期を終る。

この刻々の倍率が主軸パルス数に乗算される。

次に第２実施態様を第１１図で説明する。

これは主軸パルス発生器の出力パルス数に応じて倍率を
選択し、この倍率により、第２刃物台２の指令送り速度
を第１刃物台１と同じ指令送り速度にある重増減するも
のである。

すなわち第１刃物台と同じ指令送り速度を倍率器４１に
入力し、この倍率器で主軸パルス発生器の出力および主
軸１回転信号発生器の出力で決められた倍率領域と倍率
とで変換された指令送り速度が関数発生器に送られるも
のである。

この場合倍率器４１は第９図と同じであるが乗算器４０
に人力する主軸パルスカウンタの出力の代りに前記第１
刃物台と同じ指令送り速度を入力するものである。

以上詳述したように正刃物の送り速度は指令された揃っ
た送りでありその取代を補助刃物によって段階的に繰返
し変化させ、切削を行なうようになしたから、切屑は送
り出される途中で泪動的に切断され、加工面は揃った美
しい面をうろことができ商品価値を損うことがない。

又指令された２個の刃物で同時に切削を行なうので前加
工の手間時間を必要とするものではない。

又切込み量、送り速度の指令をかえるのみで荒加工から
仕上加工迄の広範囲の条件に対応できる。

更にＺ軸方向ばかりではなくＸ軸方向等のすべての加工
方向にも対応できる等の数々の特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は４軸制御の数値制御旋盤の説明図。 第２図は正刃物と補助刃物との関係を示す図。 第３．４図は正刃物と補助刃物との主軸回転に対する関
係を示す図で第３図は送り速度の関係を第４図は位置の
関係を示す。 第５図は両刃物の切削中の説明図でイは進み域を口は遅
れ域を示す。 第６図は正刃物および補助刃物より発生する切屑の形状
を示す図。 第７図は従来の数値制御装置の刃物台の制御線図。 第８図はこの発明の特徴部分の制御線図。 第９図は第８図の倍率器のブロック線図。 第１０図は第９図の定数選択器の動作説明図。 第１１図はこの発明の他の実施態様の特徴部分の制御線
図である。 １・・・・・・第１刃物台、２・・・・・・第２刃物台
、３・・・・・・数値制御装置、３１・・・・・・主軸
パルス発生器、３２・・・・・・主軸パルスカウンタ、
３３・・・・・・関数発生器、３４・・・・・・主軸１
回転信号発生器、３５・・・・・・倍率器、３６・・・
・・・１回転信号カウンタ、３７・・・・・・カウント
数設定器、３８・・・・・・定数選択器、３９・・・・
・・主軸パルスカウンタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも刃物台を２個有して同時にそれぞれ独立制
   御しつる数値制御旋盤において、第１刃物台には通常の
   切込み量と切削送り速度を与え、第２刃物台には第１刃
   物台の切込み量より少い量の切込み量と第１刃物台の切
   削送り速度に対しある量増減する切削送り速度を与え、
   第２刃物台の送り状態が第１刃物台に対し進み域と遅れ
   域とが交互に繰返すことを特徴とする切屑切断方法。 ２ 第２刃物台に第１刃物台の切削送り速度に対し、あ
   る量増減する切削送り速度を与える手法が数値制御装置
   内の主軸パルス発生器の出力パルス数に応して倍率を選
   択してこの倍率を前記主軸パルス発生器の出力パルス数
   に乗じて変換させて関数発生器に送るものである特許請
   求の範囲第１項記載の切屑切断方法。 ３ 第２刃物台の第１刃物台の切削送り速度に対し、あ
   る量増減する切削送り速度を与える手法が数値制御装置
   内の主軸パルス発生器の出力パルス数に応じて倍率を選
   択してこの倍率を第１刃物台と同し指令送り速度に乗じ
   て変換させて関数発生器に送るものである特許請求の範
   囲第１項記載の切屑切断方法。