JPS6316945A - エアカツト時間を短縮する旋削加工方法 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、各種工作機械の分野において、ワークを加
工するのに用いられるエアカット時間を短縮する旋削加
工方法に関する。

従来の技術 従来、研削盤による研削加工方法としては、例えば、特
公昭５６−７８２４号公報に開示されたものが知られて
いる。この公報に開示された方法は、供給されるワーク
の寸法を遅くとも前段のワークの加工終了までに各個毎
に順次測定し、ワークの最大寸法が基準寸法より小さい
か大きいかに応じて、その小さい分または大きい分だけ
、次の加工サイクルの砥石の待機位置を、前回加工サイ
クルの待機位置より前位または後位に設定して砥石の加
工寸前までの急速前進ストロークが一定になるようにし
、砥石が急速前進中にワークに当るようなトラブルを生
じないようにするとともに、エア力・７ト時間の無駄を
少なくしようとしたものである。

発明が解決しようとする問題点 従来の方法では、ワークを加工する場合、そのワークの
最大寸法を前段のワークの加工中またはそれ以前に測定
して基準寸法と比較しなければならないから、ワークの
加工は、他のワークの加工と無関係に独立して行なうこ
とができない。

また、この方法によるときは、待機位置の変更によって
、砥石の加工寸前までの急速前進ストロークは一定にな
るが、粗研削送り区間のストロークは、ワークの最大測
定寸法が基準寸法と相違する分だけ増減して粗研削条件
に変化を生ずる。その上、急速前進終了点はワークの最
大外ｉ￥位置となっているため、この方法は、刃物をワ
ークの表面から設定した位置まで急速に移動し、その後
移動速度を低下してワークを能率良く旋削する場合など
には適用できない。

問題点を解決するための手段 この発明は前記問題点を解決すべくなされたもので、エ
アカット時間を短縮する旋削加工方法において、加工前
の待機位置にある刃物の先端とワーク表面との距離を超
音波センサを用いて割り出し、ワーク表面に近接して設
定された位置まで刃物の先端を迅速に移動させたのち刃
物の移動速度を遅くしてワークの加工を行なうようにし
たものである。

この場合において、超音波センサは、刃物と共に移動す
る可動部材に取り付けてもよいし、刃物と共に移動しな
い固定部材に取り付けるようにしてもよい。超音波セン
サが可動部材に取りイ」けられるときは、設定された位
置まで移動される刃物の先端とワーク表面との距離は、
可動部材に取り付けの超音波センサを利用して求めるこ
とができる。しかし、超音波センサが固定部材に取り付
けられて刃物と共に移動しないときには、設定された位
置まで移動される刃物の先端とワーク表面との距離は、
超音波センサと別個に設けられたリニアスケールのよう
な計測手段などにより求めればよい。

作　　用 本発明の方法によれば、加工前の待機位置にある刃物の
先端とワーク表面との距離は、超音波センサによって精
度良く測定されるワーク表面までの距離から、Ｔ作機械
によって予め設定されている超音波センサと刃物先端ま
での距離を差引く演算によって容易に知ることができる
。それ故、超音波センサが可動部材に取り付けられてい
るときには、移動する超音波センサによって計測される
ワークとの距離が、ワーク表面からどの位置で刃物の移
動速度を遅くするかという設定距離に、超音波センサと
刃物の先端までの距離を加算した値になったときに移動
速度を遅くする指令を出すようにすると、目的とする旋
削加工方法を実施し得ることになる。

また、超音波センサが固定部材に取り付けられて移動し
ないときには、加工前の待機位置にある刃物の先端とワ
ーク表面との距離から、刃物の移動速度を遅くするワー
ク表面までの設定距離を差引いた値だけ、刃物取り付は
部材が移動したのを超音波センサ以外の計測手段によっ
て検知したときに、刃物の移動速度を遅くする指令を出
すようにすると、目的とする旋削加工方法の実施が可能
となる。

実施例 第１図は、この発明をボール盤に適用した場合の一実施
例を示すもので、超音波センサ１は、ボール盤の主軸筒
２の表面に取り付けられていて、チャック３を介して主
軸筒２に保持されている刃物４と共に上下方向に移動す
る。５は主軸筒２の上下方向の移動速度を制御するモー
タである。

超音波センサ１の取り付けは、刃物４の先端からの距離
ａが予め設定された一定の値になるように行なわれ、こ
の設定値ａは記↑ａ回路８に記憶される。超音波センサ
１は、ワーク７が載置される前のテーブル６に指向性の
良い超音波を発信してその反射波を受信することにより
、テーブル６までの距１ｉ！Ｉｆ　ｂを正確に計測する
。テーブル６に載置されたワーク７の表面に超音波を発
信すると、同様にして超音波センサ１とワーク７の表面
までの距１１ｉｃが正確に計測され、ワーク７の厚さｔ
は、テーブル６までの計測値すからワーク７の表面まで
の計測値Ｃを差引く演算によって求められる。

９は記憶回路８に接続された演算回路で、この演算回路
９に刃物４の移動速度を切り換えるワーク７の表面から
の設定距離ｄがセットされると、演算回路９は、この状
態におけるワーク７の表面から超音波センサ１までの距
離を求める（ａ−１−ｄ）の演算を行なう。主軸筒２が
下降するとき、超音波センサ１によって計測されるワー
ク７の表面までの距離χは、連続的に比較回路１０に入
力される。比較回路１０は超音波センサ１から開側距離
χの入力を受けると、演算回路９から入力された演算値
（ａ＋ｄ）とχの比較を行なう。χの値が（ａ＋ｄ）よ
り大きい間は、比較回路１０から制御回路１１には何ら
の指令も出されず、モータ５による主軸筒２の下降速度
は、速い状態に保たれる。しかしながら、χの値が（ａ
−１〜ｄ）に等しくなったときは、比較回路ＩＯから制
御回路１１にモータ５の回転速度を減速して主軸筒２の
下降速度を設定された値にまで低下するようにとの指令
が出される構成となっている。

上記構成の装置において、超音波センサ１を作動し、主
軸筒２の移動速度の設定距離ｄをセットしてボール盤を
運転すると、超音波センサ１によって１１測される距離
χが（ａ＋ｄ）の値より大きい間は、主軸筒２はモータ
５によって迅速に下降される。しかし、測定される距離
χが（ａ＋ｄ）に等しくなったとき、制御回路１１は、
比較回路１０から出される指令によってモータ５の回転
速度を遅くし、主軸筒２の下降速度を設定された低い値
に切り換える。

それ故、刃物４がワーク７に近接するまでのエアカット
時間を短縮して旋削加工の能率を向上することができる
。また、ワーク７の表面までの距離の計測は、光センサ
を用いるときと異なり、超音波センサ１やワーク７に各
種表面粗さの切削材や、水、油などが耐着した場合にも
、それらの影響を受けずに超音波センサ１により測定す
ることができるから、主軸筒２が速い移動速度で下降し
ているときに、刃物４がワーク７とトラブルを起こすの
を確実に防止することができる。

しかも、主軸筒２は４、刃物４の先端がワーク７の表面
に近接した設定距１１ｉｄの位置に移動したときに下降
速度が遅くなるように切り換えられるので、ワーク７の
加工仕上げ精度は、良好な状態に保つことができる。

第２図は、この発明をボール盤に適用した伯の実施例を
示すもので、超音波センサーは、刃物４と共に−Ｌ下方
向に移動する主軸筒２とは別個の固定部材１２に取り付
けられた場合である。この構成の場合、主軸筒２の下降
距離χを計測するため、主軸筒２の長さ方向に沿ってリ
ニアスケールなどの計測手段１３が設けられている。

超音波センサーに接続された記憶回路８には、超音波セ
ンサーによって計測される超音波センサｌとワーク７の
表面までの距離Ｃと、超音波センサーの取り付は位置に
よって決まる超音波センサ１と待機位置にある刃物４の
先端までの距離ａとが記憶されている。記憶回路８に接
続された演算回路９は、主軸筒２の下降速度を切り換え
る設定距離ｄがセットされたとき、（ｃ−ａ−ｄ）の演
算を行なう。

演算回路９と計測手段１３に接続された比較回路１０は
、計測手段１３により待機位置からの主軸筒２の下降距
離χが入力されたとき、このχの値と演算回路９で演算
された（ｃ−ａ−ｄ）との比較を行なう。そして、χの
値が（ｃ−ａ−ｄ）の値と等しくなったときのみ、制御
回路１１にモータ５の回転速度を低下して主軸筒２の下
降速度を設定された値に切り換える指令を出すように構
成されている。

上記構成の場合、待機位置にある刃物４の先端とワーク
７の表面との距離（ｃ−ａ）を超音波センサ１によって
正確に割り出すことができる上に、待機位置からの主軸
筒２の下降距離χをリニアスケールなどの計測手段１３
によって正確に計測することができるから、前記実施例
について述べたと全く同じ作用効果を奏することができ
る。

なお、この発明の適用は、前記各実施例について説明し
たボール盤の場合に限定されるものではなく、旋盤その
他の各種工作機械にも適用することができる。

発明の効果 この発明は、待機位置にある刃物の先端とワーク表面と
の距離を、測定範囲が広くかつ指向性が鋭い超音波セン
サによって正確に求めるとともに、待機位置からワーク
表面に近接して設定された位置まで刃物を迅速に移動さ
せたのち刃物の移動速度を遅くするようにしたものであ
るから、刃物がワークに近接するまでのエアカット時間
を短縮して旋削加工の能率を向上することができる。

また、超音波センサによる距離測定は、測定精度が良い
上に、各種表面粗さの切削材や、水、油などが超音波セ
ンサやワークに耐着した場合にも、それらの影響を殆ん
ど受けないため、刃物が速い移動速度で下降している間
にも、刃物がワークと接触してトラブルを起こすのを解
消することができる。

その上、エアカット時間を短縮しても、刃物がワークの
表面に近接した位置で下降速度が遅くなるように切り換
えられるから、ワークの加工仕上げ精度は、良好な状態
に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を実施するための装置の一例を示す構
成図、第２図はこの発明を実施するための装置の他の例
を示す構成図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加工前の待機位置にある刃物の先端とワーク表面と
   の距離を超音波センサを用いて割り出し、ワーク表面に
   近接して設定された位置まで刃物の先端を迅速に移動さ
   せたのち刃物の移動速度を遅くしてワークの加工を行な
   うようにしたことを特徴とするエアカット時間を短縮す
   る旋削加工方法。 ２、超音波センサは、刃物と共に移動する可動部材に取
   り付けられ、刃物の先端が設定された位置に移動される
   までワーク表面との距離を絶えず計測している特許請求
   の範囲第１項記載のエアカット時間を短縮する旋削加工
   方法。 ３、超音波センサは刃物と共に移動しない固定部材に取
   り付けられ、刃物の移動距離は超音波センサと別個に設
   けられたリニアスケールのような計測手段によって計測
   される特許請求の範囲第１項記載のエアカット時間を短
   縮する旋削加工方法。