JPS6348662B2

JPS6348662B2 -

Info

Publication number: JPS6348662B2
Application number: JP23687486A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Hosoi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-10-03
Filing date: 1986-10-03
Publication date: 1988-09-30
Also published as: JPS62188651A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は工作機械等の表面（または走査線）な
らい装置に関する。

従来の表面ならい装置として、本発明者が先に
開発した特公昭56−4378号公報に示されるもの
は、スタイラススピンドルを僅かに傾斜可能およ
び軸方向変位可能に保持し、かつ、軸線まわりに
180度の範囲内で正逆転可能に保持し、該スタイ
ラススピンドルの先端にスタイラスを若干傾斜せ
しめて固定ものである。そしてこのスタイラスの
先端をならい方向前方に向けてテーブルを一方向
へ送つて切削し、この工程が終ればスタイラスス
ピンドルを180度回動させてスタイラスの向きを
逆にし、次いでテーブルを他方向へ送つて切削し
ていた。

しかしながら前述のように、スタイラスをスピ
ンドルに対し傾斜させるため、部品の製作がむつ
かしい。そのうえ、モデルの急な下降面から水平
面に移るとき、スタイラスは直角三角形の斜辺の
ようにこれらの両面にまたがつた状態となり、こ
の範囲のモデル面をならうことができなくなる。

また前記先行技術においてスタイラス先端の向
きを一定方向に保持する手段として、トレーサ外
筒の外周に固定された絶縁円環の下端面の中心を
挟んで直径上に対向する位置から２本の導電性ス
トツパが垂下され、これらストツパに交叉当接す
る導電性接触杆がスピンドルから突設される。そ
して、接触杆がストツパに対し非常に小さな振幅
で接触分離するようにスピンドル回転用モータが
制御される。このような手段では水平面上の一方
向（ＸまたはＹ軸方向）しかスタイラスの向きを
保持することができなかつた。

本発明は上記問題点を解決し、傾斜しないスタ
イラスを持つと共に、スタイラスの向きをＸ軸と
Ｙ軸の２方向に保持できるような表面ならい装置
を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明の構成は次の
とおりとする。即ち、スタイラスを下端に取付け
たスピンドルを上保持部および下支持部によつ
て、トレーサケース内に僅かに傾斜、かつ、上下
動可能、更に回転可能に保持し、前記スタイラス
のモデルへの接触に基づく前記スピンドルの傾斜
を除去するように前記トレーサケースを上下させ
てモデル表面をならうようにした表面ならい装置
において、前記スタイラスは円周面を持つてスピ
ンドル傾斜修正量を考慮して刃物より太くされ、
スピンドル回転中心に対し偏心して取付けられ、
前記スタイラスのモデルへの接触に基づく前記ス
ピンドルの傾斜を差動トランスによりアナログ的
に検出するスピンドル傾斜検出部、および該検出
部からの傾斜量信号に比例して前記トレーサケー
スの上下移動速度を変化させるようにしたトレー
サ制御回路を設け、指令板を前記スピンドルと同
速度で回転可能に支持し、前記指令板の外周に対
応して前記スピンドルの軸心と同心の同一円周上
に４組の検出手段を等間隔配置し、前記指令板の
外周は、回転中心線を直交する直線に対し対称な
滑らかな曲線からなり、かつ、前記検出手段の指
令板回転直径上に対向する２組の信号の差が最大
になつたとき、他の２組の信号の差が零となるよ
うに、前記外周および／またはその付近の形状が
定められ、前記検出手段の直径上に対向する他の
２組は前記スピンドルを回転させるモータが右ま
たは左回転するように結線され、このような前記
指令板と前記検出手段によつてならい作動中に前
記スタイラスの中心が前記スピンドル中心に対し
てならい進行方向側に偏位するように前記スピン
ドルが保持されるようにしたスピンドル方向性保
持手段が設けられ、かつ、加工物テーブルが移動
限界位置に来たとき信号が発せられて、前記スピ
ンドルを180度反転させるような反転手段が設け
られたことである。

以下、本発明の一実施例を輪郭表面兼用ならい
装置の例により図面にもとづき説明する。

第１図はならいフライス盤の全体図を示し、１
はテーブル、２は主軸頭、３はトレーサアーム、
４はＺ軸モータ、Ｔはトレーサ、Ｓはスタイラ
ス、Ｃは刃物である。第２図ないし第４図におい
て、トレーサケースＡの上箱部Ａ１と下箱部Ａ２
とにわたりトレーサスピンドル１０が収容されて
いる。トレーサスピンドル１０は本体１１とスタ
イラス取付部１２と、本体上端面が上広円錐状と
されてスピンドル１０の傾斜を検出する上保持凹
部１３およびスピンドル１０の僅かな傾斜を許す
下支持球面支点部１４とから成る。

スタイラスＳは半球部の上側に円柱部を持ち、
スピンドル傾斜修正量を加えて刃物Ｃより太くさ
れ、第１２図の如く、スピンドル回転中心Ｏ２に
対しｅだけ偏心した中心Ｏ１を持つてスピンドル
１０に取付けられる。

スピンドル上保持部２０において、支持ブロツ
ク２１の中心部に鉛直に貫通して変位棒２２が軸
受２１ａを介して回動かつ上下動自在に保持設け
られ、該変位棒２２の下端面は下広円錐状の保持
凹部２２ａが形成されている。そして、該保持凹
部２２ａと前記上保持部１３との間に球形の中間
変位部材２３が挟持される。また、上箱部Ａ１に
着脱可能にばね押え２４が設けられ（ねじにより
調整可能としてもよい）、それと変位棒２２との
間に押下げばね２５が介在される。

次にスピンドル下支持部３０は前記トレーサス
ピンドル１０を回転可能で僅かに傾斜可能なよう
大略鉛直に保持し、かつ僅かに上下動可能に支持
する。ケースＡ２の外周に僅かに上下摺動自在に
嵌挿され、前記スピンドル１０と略同心の支持筒
３１が設けられる。該支持筒３１は円筒形の本体
３１１と、筒内面に軸方向の中途部で段を介して
設けられた円周隆起部３１２とからなり、該部３
１２の上下面より上側および下側に各々スピンド
ル押下げおよび持上げ用の圧油入口３１３，３１
４が設けられる。

ケースＡ２の下部外周で前記円周隆起部３１２
の上側に段部Ａ２１が形成され、支持筒３１の上
限位置を規制するための上ストツパとなる。

一方、前記支持筒３１の下限位置を規制するた
めに前記スピンドル１０と略同心の支持筒下スト
ツパ３２が下円筒部Ａ２の下部内面に取付円筒３
１２の外ねじ３２１ａを介して固定される。そし
て、前記取付円筒３２１の下端に設けられた外円
フランジ３２２は下円筒部Ａ２の下端面に密接
し、その円周縁上部は前記円周隆起部３１２のス
トツパとなる。

支持筒３１の下端部にはスピンドル１０を一時
的に僅かに持上げるための持上部材３３がスピン
ドル１０と略同心に取付けられる。該部材３３
は、支持筒３１の内面に外ねじ３３１ａを介して
取付けられた取付フランジ３３１と、その中心部
に一体形成され、上端面でスピンドル１０を持ち
あげる円筒本体３３２より成る。

また、前記スピンドル１０を後記触圧調整ばね
３５２を介して支持するため、スピンドル１０と
略同心にばね受３４が設けられる。該ばね受３４
は外ねじ３４２を介して前記円筒本体３３２の内
面にとりつけられた孔付有底筒状ばね受本体３４
１と、その下端部に設けられた触圧調整ハンドル
３４３とよりなる。

スピンドル１０の球面部１４を受けるため、そ
れと略同心のスピンドル受３５が設けられる。該
スピンドル受３５はスピンドル受皿３５１とモデ
ルＭに対するスタイラスＳの触圧を調整するばね
３５２とばねガイド筒３５３を含む。

トレーサスピンドル１０を回転せしめるための
スピンドル駆動部４０を第３図示の如く次のよう
になる。即ち、モータ４１、第１駆動軸４２、ピ
ニオン４３およびギヤ４４が設けられ、ギヤ４４
の下面には係合歯状駆動片４５が取付けられる。
トレーサスピンドル本体１１の外周には中空軸を
なす第２駆動軸４６が遊嵌され、スピンドル１０
と略同心で回転可能、かつ、上下に僅かに摺動可
能なよう側方において軸受４６１と、下端におい
てスピンドル球面部１４とによつて支持される。
軸４６の上端には前記駆動片４５に係合して駆動
される受動片４６２が設けられる。また、軸４６
の下端に係合切欠４６３が設けられ、該切欠４６
３に係合して前記軸４６の回転をスピンドル１０
に伝達する回転腕４７がスピンドル１０に設けら
れる。

テーブル移動指令部５０はケースＡ１に収容さ
れ第３，８，９図の如くテーブル移動指令光遮断
板５０ａと絶縁円板５１、光電素子５２、光源５
３からなるテーブル移動検出部５０ｂとからな
る。即ち、前記ギヤ４４のボス４４１に同心的に
遊嵌し、かつ、ケースＡ１内に固定された光電素
子取付絶縁円板５１にはその表面に４本の円周上
等間隔放射状配置の溝５１ａを設け、該溝には取
付片５１ｂが緊締子５１ｃにより円板半径方向進
退自在に取付けられている。光電変換素子５２
は、第８，９図示の如く、４個の長方形薄板片５
２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄを各々前記４個の
取付片５１ｂに固着して前記スピンドル１１の軸
心Ｏ２と同心の同一円周上に等間隔配置せしめ、
かつ、そのうち素子５２ａ，５２ｂはテーブルの
前後運動方向（Ｙ軸）に対向し、素子５２ｃ，５
２ｄはテーブルの左右運動方向（Ｘ軸）に対向せ
しめたものである。そしてこれらの４個の素子よ
り起る電圧は増巾されて操作部のＸ，Ｙ軸各駆動
用直流モータ（図示せず）を回転し、またはサー
ボ弁に至つて油圧モータまたは油圧シリンダを駆
動し、各々加工物テーブルを前後左右直交２方向
に移動させるよう結線されている。光源５３は光
電素子５２に対向している。

テーブル移動指令光遮断板５０ａは、光電素子
５２と光源５３との間で前記ギヤボス４４１とナ
ツト４４２を介してスピンドル１０と同心に固着
されている。そして第１０図の如く、該指令板５
０ａの回転中心Ｏ２から外周までの距離Ｌを、零
度における近点Ｒから正負90度まで、各々前記近
点Ｒ，回転中心Ｏ２を通る直線ｎに対し対称で、
Ｈ（１−cosB）（但しＨ：指令板５０ａの回転中
心Ｏ２から外周までの距離の最大増加量、Ｂ：指
令板５０ａの対称線ｎに対する動径Ｋのなす角）
の曲線に従つて漸増し、前記以外の角度範囲で一
定、即ち外周を円弧となるように定め、かつ、該
指令板５０ａの回転に従つて前記光電素子５２の
いずれが１個例えば５２ｃに該近点Ｒが対応した
とき該素子５２ｃの受光面積が最大となり、該距
離一定の角度範囲が対応したとき受光面積が零と
なるよう定める。また、前記直線ｎをスタイラス
中心Ｏ１とスピンドル中心Ｏ２とを結ぶ直線ｍに
一致させ、かつスピンドル１０の中心Ｏ２を境と
してスタイラスＳの中心Ｏ１側に近点Ｒを位置さ
せてある。（第１３図）スピンドル傾斜検出部６０は、第３図の如くス
タイラスＳがモデルに接触したとき、スピンドル
１０が僅かに鉛直に対し傾斜するが、この傾斜量
に対応した電気信号を出力する。そして、傾斜量
に比例してＺ軸モータ４の回転速度を変化させる
ようなトレーサ制御回路（周知技術のため図示省
略）が設けられる。該検出部６０において、コイ
ル６２１と支持ばね６３を介して移動方向を前記
変位棒２２の移動方向に平行せしめたコア６２２
よりなる差動トランス６２がブロツク２１の円筒
凹所６１内に収容される。コア保持棒６４は鉛直
方向に向いて外ねじによつて次記腕６５によつて
高さ調整可能にとりつけられる。コア保持腕６５
は変位棒２２の上部からそれに垂直水平方向に張
出す。前記差動トランスの直上におけるトレーサ
ケース上箱部Ａ１の上端部にはコイル６２１の高
さ調節部材６６がねじにより着脱可能に設けられ
る。

ここで前記差動トランス６２からの信号は次の
如く定められる。即ち、スタイラスＳがモデルＭ
とテーブルに接触していない時、スタイラスＳは
自重によりケースＡに対し最下位にあり、差動ト
ランス６２は負の電圧を生じる。スタイラスＳが
モデルＭに接触したとき、その傾斜量に応じて電
圧は零となり、更に進んで正となる。

次に作動状態につき説明する。

前記実施例では、付加価値を高め、利用度を向
上させるため輪郭と表面の両方のならいができる
兼用装置を示した。従つて本発明では直接関係は
ないが、説明を解りやすく、しかも、将来におい
て輪郭表面兼用ならい装置に補正（訂正）できる
余地を残しておくために、ここに先ず輪郭ならい
の作動態様を説明する。

輪郭ならい（Ｘ―Ｙ軸ならい）の場合、スピン
ドル１０は、ケースＡに対し最下位にあつて差動
トランスのコア６２２は電圧零位置より下側とな
り、差動トランス６２の電圧が僅かに負の値を示
す位置にある。従つてモータ４１は、低速度で回
転し、減速歯車４３，４４および第２駆動軸４６
を経てトレーサスピンドル１０およびスタイラス
Ｓに回転を与える。

第１３ａ図に示すように、モデルＭとスタイラ
スＳが離れて無接触のときはスピンドル１０はモ
ータ４１により矢印Ｄの方向に回転が与えられ
る。手動によりテーブルを移動させてモデルＭを
スタイラスＳに近づけて接触させると、スタイラ
スＳの偏心とモータ４１の回転によりスタイラス
ＳはモデルＭに押しつけられる。スピンドル１０
の傾斜に伴う球２３の変位量の増大とともに比例
的にモータ４１が減速し、第１３ｂ図の状態とな
り、素子５２ａ，５２ｃにより矢印Ｆ方向のテー
ブル信号を発生する。従つてモデルＭが更に近づ
いてスピンドル傾斜が増大すると、トランス６２
の電圧が零となつてモータ４１は停止する。この
時は第１３ｃ図の如く、直線ｍ，ｎがモデルＭの
接点における接線方向に平行となる。なおもモデ
ルＭが近づくと、遂にトランス６２の電圧は正と
なつてモータ４１は逆転し、第１３ｄ図示の状態
となり、モデルはＦ方向に送られてモデルＭは遠
のき、結局第１３ｃ図示の状態に戻る。

以上のことを言い換えると、光電変換素子５２
は、直線ｍ，ｎをスタイラスＳとモデルＭとの接
点を通るモデルＭの水平接線に対し平行に保ちな
がら、定められた方向にモデルＭに沿つて移動さ
せるように、テーブルサーボ機構に信号を送る。

ここでならい速度は一定となることに注意しな
ければならない。即ち、第１１図において、光電
素子５２ａ，５２ｄ上の直径に対する５０ａの直
線ｎの回転角をＢ、そのときの光電素子５２ａ，
５２ｄの受光長さをｈ１，ｈ２とすれば、光電素
子の最大受光高さはＨと等しいので、 h1＝Ｈ−Ｈ・（１−cosB）＝Ｈ・cosB h2＝Ｈ−Ｈ・｛１−cos（90−Ｂ）｝＝Ｈ・sinB ここで、各軸方向のならい速度は各々h1・h2
に比例するので、各軸方向の合速度は√1²＋2²
に比例し、従つて √1²＋2²＝Ｈ・√²＋²＝Ｈとなる。即ち、ならい速度は常に一定となるので
ある。

光電素子の信号発生方向を前記と逆、即ち右左
上下の素子により各々正Ｘ、負Ｘ、正Ｙ、負Ｙ方
向にテーブルを送るように配置すれば、スピンド
ル回転中心Ｏ２に対しスタイラス中心Ｏ１と反対
側に指令板５０ａの近点Ｒを位置せしめればよ
い。

次に本装置を表面（Ｘ―Ｚ軸またはＹ―Ｚ軸）
ならい装置として使う場合には、差動トランス６
２からの電気信号を主軸頭送りモータ（Ｚ軸モー
タ）４に与える。この場合スタイラスＳはスピン
ドル１０に対し偏心させなくてもよい。

この作動状態を第１４図にもとづいて説明す
る。トレーサＴがモデルＭに接していないとき
は、スタイラスＳは重力によりケースＡに対し最
下位にあり、差動トランス６２は負信号を発生
し、モータ４はトレーサＴを下降させる。矢印Ｆ
方向に送られるモデルＭにトレーサＴが接して水
平面をならうとき、スタイラスＳはケースＡに対
して上昇し、差動トランス６２が零電位の状態で
トレーサ高さが一定に保持される。次に、スタイ
ラスＳが右上り傾斜面に到達したとき、スタイラ
スＳはモデルＭに対する相対的ならい進行方向に
僅かに倒れる。このとき、コア６２２が上昇して
差動トランス６２は上昇量に比例した正信号を発
生して、モータ４はトレーサＴを上昇量に比例し
た速さで上昇させる。

次に水平面から右下り傾斜面をならう場合、モ
デルＭは常にスタイラスＳから離れるように移動
しているので、スタイラスＳは殆んど傾斜せずに
ケースＡに対し低い位置に在る。このため、差動
トランス６２は負信号を生じてモータ４はトレー
サＴを下降させる。

さてここで、スタイラスＳが鉛直面や急な傾斜
に当つた場合も上述と同様であるが、スタイラス
Ｓの傾斜量が大きくなるので、ならい精度が損わ
れてくる。この問題を解決するには、傾斜に対応
してスタイラスＳをケースＡに対し持上げて上昇
させればよい。即ち、スタイラスＳの傾斜が増大
して差動トランスの正又は負信号が予め設定した
値より大きくなつたとき、該信号を図示外の例え
ば給油電磁弁に送つてそれを開放させ、トレーサ
支持筒３１の油孔３１４に圧油を送つて該筒３１
をケースＡに対し持上げるように構成する。持上
量は第１４図鎖線Ｕで示す如く零位から僅かに下
つた負信号発生位置までである。このようにすれ
ば、スタイラスＳはモデルＭに常に接しつつその
傾斜量の増加を阻止され、僅かな傾斜を保持す
る。

前記の如く表面ならいに際し、スタイラスＳは
モデルＭの上昇面に至つたとき傾斜するので、刃
物Ｃは相対的にスタイラスＳに対し先行すること
になり、刃物Ｃの喰い込みが大となる。逆に下向
面に至つたとき、刃物Ｃの喰い込みが小さくな
る。

この問題を解決するには、スタイラスＳがモデ
ルＭ上昇面をならうときにスタイラス傾斜量を補
うような修正量を、スタイラスＳのモデルＭとの
補接触点に加え、逆方向をならうときは該スタイ
ラスＳを180度反転させればよい。

即ち、前記の如く、スタイラスＳをスピンドル
１０に対しならい進行方向側に偏心させるか、或
いは第１６図示の如く、スタイラスＳの片側に突
起Ｓ１を設ける等の手段がとられる。

そして、スタイラスＳの方向性保持手段の一例
として、前記光電素子５２と指令板５０ａが利用
にされる。即ち、第１５図示の如く、Ｘ軸方向に
ならう場合、Ｙ軸上の素子５２ａ，５２ｂからの
電気信号をスイツチSWと増幅器AMPを介して
モータ４１に送るように結線される。しかして、
モータ４１の回転方向は例えば素子５２ａおよび
５２ｂからの信号に対して各々右および左回りと
なるように定められる。

従つて、素子５２ａ，５２ｂに少しでも受光量
があると、受光量を零とするように指令板５０ａ
が回転し、結局第１５図示の如く、素子５２ｃが
全体的に受光し、スタイラス中心Ｏ１がスピンド
ル中心Ｏ２よりもならい進行方向に先行して、直
線ｍ，ｎがＸ軸に沿つた状態で、矢印Ｆ方向で示
す（−）Ｘ方向にテーブルは移動する。

そしてスタイラスＳがモデルＭの上昇面をなら
うときは、スピンドル１０が僅かに傾斜して、ス
タイラスＳの偏心量に相当する先行分が後方へ戻
され、スタイラスＳとモデルＭとの接点の位置と
刃物の工作物に対する接点の位置とが一致し、精
度の良いならい切削が行なわれる。次に下降面を
ならうときはスピンドル１０は殆んど傾斜しない
ので、前記と同様に、スタイラスＳとモデルＭと
の接点の位置と刃物の工作物に対する接点の位置
とが一致し、精度の良いならい切削がなされる。

テーブルが左限位置に至つたとき、スピンドル
反転手段が作動する。即ち、図示外のリミツトス
イツチとドツグ等からなる公知の位置検出手段に
よりモータ４１へ逆転指令信号が発せられ、該信
号は、例えばその極性を変える等の公知の逆転手
段に送られる。すると、モータ４１は逆転して今
度は素子５２ｄが全体的に受光する状態になつ
て、テーブルは（＋）Ｘ軸方向に送られる。同様
にして、テーブルがその右限位置に達したときに
も、モータ４１が逆転して、スタイラスＳ，指令
板５０ａが元の姿勢に復する。

ところで、前述の如く上昇面ならい時にはスタ
イラスＳは必ず傾斜し、そのための切削誤差は原
理的に避けることができない。そこで、上昇面な
らい時には切削せず、切削誤差の少ない下降面な
らい時にのみ切削するように構成すれば、この問
題は解決する。

即ち、第１６図示の如く、スタイラスＳがモデ
ルＭに接触しても、刃物Ｃが加工物に接触しない
程度に、スタイラス突起Ｓ１の修正量を大きくす
れば、上昇面ならい時に刃物Ｃは切削せず、下降
面ならい時にのみ切削することになる。次いで、
前述のスタイラス反転手段を使用してスタイラス
を反転させてならい切削すれば、モデル全体をな
らい切削することとなる。

本装置のサーボ能力は、高精度に反応できるか
ら、例えば超硬工具3000RPMの重切削により誘
起される振動にも余裕をもつて対応でき、又刃物
に対してスタイラスＳの進行方向に先行してスタ
イラスＳの偏心点Ｏ１があるから、スタイラスは
刃物より先行してモデルの輪郭をならうこととな
り、急激な倣い方向の変化に対しても偏心量だけ
刃物より早くスタイラスＳの変位として取り出せ
る。この間にサーボ機能はテーブルの減速と方向
転換を充分完了させることが出来るので、高速倣
い重切削時にもくい込みをおこすことがない。

光電変換素子５２からアナログ信号をそのまま
増幅してサーボモータを駆動することができ、従
つてテーブル駆動にパルスモータを使用する方式
にくらべて、アナログ信号をデジタル信号に切換
えるときにおこる精度的な誤差とトラブルは全く
ない。

前記スピンドル持上手段を設けたことにより急
な上昇面ならい切削においても良好な加工精度が
得られる。また、スタイラスを反転させるように
したことにより、上昇下降両面ならい切削が均一
となり、その切削面の粗さは従来のものに比し格
段に細かくなり、仕上に要する工数が大幅に節減
できることとなつた。

アナログ的に電気信号を出す前記テーブル移動
量検出部として、光電素子の代わりに歪により電
気抵抗値が変わるワイヤストレンゲージや圧電素
子または差動トランスあるいは油圧パイロツト弁
その他を用いてもよい。これらの場合、ワイヤス
トレンゲージま素子を貼付けた板ばねや、差動ト
ランスの鉄心またはパイロツト弁のスプールの先
端を指令板５０ａの外周面に接触作動させ、それ
らによる信号でテーブルやトレーサを移動させ
る。

また、これらは前記スピンドル傾斜検出部の差
動トランスに代替して用いられる。即ち、例えば
変位球２３の上端に予め負信号が出るように下方
付勢された板ばねの先端を水平状に押付けてケー
ス側に固定し、端ばねにワイヤストレンゲージを
貼付ける。他の例として、変位球２３の上側に圧
電素子をばねを介して押付ける。或いは、スピン
ドル１０に光遮断板を固定し、それを挟んで左右
に光源と光電素子を配置し、かつ、該素子は中立
位置にある光遮断板の上下に配置される。

また、前記スピンドルを持上げ手段として、前
記油圧方式のほか、電磁ソレノイドや誘電電磁石
等の電気式手段や空気圧方式が適用される。

また、前記スタイラスの方向性保持手段の他の
例として、スピンドルと心で一体回転する指令円
板の外周面は凹部又は凸部或いは外周面付近に孔
などが設けられ、これらの凹部、凸部や孔などを
通る円板直径上に検出手段の２組が位置したと
き、これらによる信号の差が最大となり、他の２
組による信号の差が零となるように構成されても
よい。また、前記スタイラス反転手段として前記
のほかスピンドルを油圧で180度回転させてもよ
い。

本発明は以上の如く、スタイラスは円周面を持
つてスピンドル傾斜修正量を考慮して刃物より太
くされ、スピンドル回転中心に対し偏心して取付
けられたので、スタイラスの加工が容易であり、
また、モデルの急な下降面と水平面との境界部に
来てもこの領域の面もならうことが可能となつ
た。また、スタイラスのモデルへの接触に基づく
前記スピンドルの傾斜を差トランスによりアナロ
グ的に検出し、該傾斜量に比例して前記トレーサ
の上下移動速度を変化させるようにしたスピンド
ル傾斜検出部を設けたので、ならい応答速度が速
くなつた。更に、特別な曲線の外周を持つ指令板
と４組の検出手段によつてスタイラスの偏心方向
を一定に保持するので、Ｘ，Ｙの２軸方向のなら
い切削が可能となつた。これらによつて全体とし
て高精度、かつ、高速重切削が可能となつたので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るならいフライス盤の概略
正面図、第２図はトレーサの一実施例平面図、第
３図は第２図の―断面上部図、第４図は第２
図の―断面下部図、第５図は第４図の―
断面図、第６図は球状支持部の側面図、第７図は
第３図の―断面図、第８図は第３図の―
断面図、第９図は光電素子の配置平面図、第１０
図、第１１図は夫々テーブル移動指令板の平面
図、第１２図はスタイラスの説明図、第１３図は
輪郭ならい作用説明図、第１４図は表面ならいの
作用説明図、第１５図はスタイラス方向性保持反
転装置の一実施例系統図、第１６図はスタイラス
の他の実施例作用図である。Ｔ……トレーサ、Ａ……トレーサケース、Ｓ…
…スタイラス、１０……トレーサスピンドル、１
４……下支持球面部、２０……スピンドル上保持
部、２２……変位棒、２３……変位球、２５……
押下げばね、３０……スピンドル下支持部、３１
……支持筒、Ａ２１……上ストツパ、３２……支
持筒下ストツパ、３３……持上げ部材、３４……
支持ばね受、３５……スピンドル受、３５２……
ばね、４０……スピンドル駆動部、４１……モー
タ、４２……第１駆動軸、４３……ピニオン、４
４……ギヤ、４５……駆動片、４６……第２駆動
軸、４７……回転腕、５０……テーブル移動指令
部、５０ａ……テーブル移動指令光遮断板、５０
ｂ……テーブル移動指令検出部、５１……絶縁円
板、５２……光電素子、５３……光源、６０……
スピンドル傾斜検出部、６２……差動トランス、
６６……調整部材。

Claims

【特許請求の範囲】

１スタイラスを下端に取付けたスピンドルを上
保持部および下支持部によつて、トレーサケース
内に僅かに傾斜、かつ、上下動可能、更に回転可
能に保持し、前記スタイラスのモデルへの接触に
基づく前記スピンドルの傾斜を除去するように前
記トレーサケースを上下させてモデル表面をなら
うようにした表面ならい装置において、前記スタ
イラスは円周面を持つてスピンドル傾斜修正量を
考慮して刃物より太くされ、スピンドル回転中心
に対し偏心して取付けられ、、前記スタイラスの
モデルへの接触に基づく前記スピンドルの傾斜を
差動トランスによりアナログ的に検出するスピン
ドル傾斜検出部、および該検出部からの傾斜量信
号に比例して前記トレーサケースの上下移動速度
を変化させるようにしたトレーサ制御回路を設
け、指令板を前記スピンドルと同速度で回転可能
に支持し、前記指令板の外周に対応して前記スピ
ンドルの軸心と同心の同一円周上に４組の検出手
段を等間隔配置し、前記指令板の外周は、回転中
心線を直交する直線に対し対称する滑らかな曲線
からなり、かつ、前記検出手段の指令板回転直径
上に対向する２組の信号の差が最大となつたと
き、他の２組の信号の差が零となるように、前記
外周および／またはその付近の形状が定められ、
前記検出手段の直径上に対向する他の２組は前記
スピンドルを回転させるモータが右または左回転
するように結線され、このような前記指令板と前
記検出手段によつてならい作動中に前記スタイラ
スの中心が前記スピンドル中心に対してならい進
行方向側に偏位するように前記スピンドルが保持
されるようにしたスピンドル方向性保持手段が設
けられ、かつ、加工物テーブルが移動限界位置に
来たとき信号が発せられて、前記スピンドルを
180度反転させるようなスピンドル反転手段が設
けられたことを特徴とする表面ならい装置。