JP4298979B2 - Automatic lathe and centering position correction method of cutting tool in automatic lathe - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動旋盤および自動旋盤におけるバイトの芯高位置を補正する芯高位置補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆるNC機能を備える自動旋盤では、ワークを正確に加工するために、刃物台に取り付けられるバイト(工具)の刃先位置を、主軸の軸線(ワークの軸線)上に一致させている。そのため、バイトの刃先位置を主軸の軸線に合わせるように補正する、いわゆる芯高補正が行われる。このような芯高位置の補正方法として、従来、次の方法がある。
【0003】
まず、第1の方法として、特開平5−185304号公報に開示されている自動旋盤における芯高位置補正方法がある。この芯高補正方法は、所定の位置にタッチセンサを配置し、芯高方向に直行するX軸、芯高方向に沿ったY軸の移動によるバイト刃先をタッチセンサに接触させる。そして、本体のバイト刃先とタッチセンサが接触すべきY座標と実際のY座標とを比較し、Y軸補正値を算出し、このY軸補正値に基づいて芯高位置を補正するものである。
【0004】
また、第2の方法として、径寸法が既知の径寸法を有する棒材を用いる方法がある。この方法では、既知の径寸法を有する棒材をガイドブッシュに取り付ける。この状態でバイトを芯高方向に移動させて接触させる。バイトが棒材に接触した位置から、棒材の径寸法の2分の1の距離を移動させるように制御することによって、バイトの刃先を主軸の軸線上に位置させるように芯高補正を行うことができる。
【0005】
さらに、第3の方法として、棒材をテストカットする方法がある。この方法では、テスト用の棒材をガイドブッシュに取り付け、実際にテストカットを行う。このとき、ある程度切り込みが浅くなる位置にバイトの刃先位置を調整しておき、テストカットされた材料の表面にブッシュ(ダボ)が残存するようにしておく。そして、テストカットを行った刃先位置から、残存したブッシュの径の2分の1の距離を移動させる制御することによって、バイトの刃先を主軸に軸線上の位置させるように芯高補正を行うことができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の芯高補正方法には、それぞれ次のような問題がある。
【0007】
まず、ユーザによってNC工作機械に取り付けられるツールセッタを用いる第1の方法では、ツールセッタに取り付け誤差が生じやすく、補正値の測定精度が低いという問題があった。また、ツールセッタの着脱や設定に時間がかかるため、その分測定を行うのに長時間を要するという問題もあった。さらには、機械本体とは別にツールセッタを購入するなどして用意しなければならず、その分コストが嵩むという問題もあった。
【0008】
次に、第2の方法では、距離の測定を行うためにバイトをワークに接触させるので、バイトがチッピングを起こす可能性がある。バイトがチッピングを起こした場合には、切刃そのものが損傷してしまうため、適切に切削が行えなくなるという問題があった。また、径寸法が既知のテストワークを取り付けて測定を行うので、時間が掛かるという問題もあった。
【0009】
さらに、第3の方法では、テストカットを行うため、材料が無駄になるという問題があった。また、この方法でも、ワークの加工とは別に材料をテストカットする必要があるので、上記第2の方法と同様に、時間が掛かるという問題があった。
【0010】
そこで、本発明の課題は、ワークの加工精度の向上、装置全体の簡素化、芯高補正時間の短縮を可能とするとともに、テストカットによるワークの無駄をなくすことができる自動旋盤を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明に係る自動旋盤は、ワークを把持してワークを回転させる主軸と、主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、加工プログラムに従って刃物台を位置制御する数値制御装置と、刃物台に設けられ、ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、基準となるシャンク幅を有する基準バイトがバイトホルダに取り付けられた際に、基準バイトの芯高位置とワークの軸線とのバイトの芯高方向の距離が所定値となる刃物台の座標情報を記憶する基準位置座標記憶手段と、実際に使用される使用バイトのシャンク幅を数値制御装置に入力する入力手段と、基準バイトのシャンク幅と、入力手段によって入力されたシャンク幅と、基準位置座標記憶手段に記憶された座標情報と、に基づいて、使用バイトの芯高位置を補正する芯高位置補正手段と、を備えるものである。
また、上記課題を解決した本発明に係る自動旋盤は、ワークを把持してワークを回転させる主軸と、主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、加工プログラムに従って刃物台を位置制御する数値制御装置と、刃物台に設けられ、ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、基準となるシャンク幅を有する基準バイトがバイトホルダに取り付けられた際に、基準バイトの芯高位置とワークの軸線とのバイトの芯高方向の距離が所定値となる刃物台の座標情報を記憶する基準位置座標記憶手段と、実際に使用される使用バイトのシャンク幅と基準バイトのシャンク幅との差分値を数値制御装置に入力する入力手段と、入力手段によって入力された差分値と基準位置座標記憶手段に記憶された座標情報とに基づいて、使用バイトの芯高位置を補正する芯高位置補正手段と、を備えるものである。
【0012】
本発明に係る自動旋盤においては、ツールセッタなどを設けることがないので、取付誤差等による精度の低下がなく、そのため精度をよくすることができ、しかも装置の簡素化に寄与することができる。また、本発明では、基準バイトの芯高位置とワークの軸線とのバイトの芯高方向の距離が所定値となる座標情報が基準位置座標記憶手段に記憶されている。このため、芯高調整にあたり、使用バイトのシャンク幅を測定して、その測定値に応じたシャンク幅情報を入力手段から入力するのみで、基準位置座標に基づいて芯高調整が行われるので、調整時間の短縮化に寄与することができる。さらには、テストカットなどを行う必要もないので、テストカットを行うための材料の無駄を防止することができる。ここで、シャンク幅情報としては、たとえば測定されたシャンク幅自体または測定されたシャンク幅と基準バイトのシャンク幅との差分値とすることができる。
【0013】
また、基準位置座標記憶手段は、芯高方向に沿った座標軸上における着座基準面の座標を記憶している態様とするのが好適である。
【0014】
このように、基準位置座標記憶手段が、芯高方向に沿った座標軸上における着座基準面の座標を記憶していることにより、数値制御装置における演算処理量を少ないものにすることができる。このため、着座位置補正を迅速に行うことができる。
【0015】
さらに、上記課題を解決した本発明に係る自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法は、ワークを把持してワークを回転させる主軸と、主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、加工プログラムに従って刃物台を位置制御する数値制御装置と、刃物台に設けられ、ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、を備える自動旋盤におけるバイトの芯高位置を補正する自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法であって、基準となるシャンク幅を有する基準バイトがバイトホルダに取り付けられた際に、基準バイトの芯高位置とワークの軸線とのバイトの芯高方向の距離が所定値となる刃物台の座標情報を基準位置座標記憶手段に記憶させておき、実際に使用される使用バイトのシャンク幅を測定して使用バイトのシャンク幅を求め、使用バイトのシャンク幅を数値制御装置に対して入力手段によって入力し、基準バイトのシャンク幅と、入力手段によって入力された使用バイトのシャンク幅と、基準位置座標記憶手段に記憶された座標情報と、に基づいて、芯高位置補正手段によって使用バイトの芯高位置を補正するものである。
また、上記課題を解決した本発明に係る自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法は、ワークを把持してワークを回転させる主軸と、主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、加工プログラムに従って刃物台を位置制御する数値制御装置と、刃物台に設けられ、ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、を備える自動旋盤におけるバイトの芯高位置を補正する自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法であって、基準となるシャンク幅を有する基準バイトがバイトホルダに取り付けられた際に、基準バイトの芯高位置とワークの軸線とのバイトの芯高方向の距離が所定値となる刃物台の座標情報を基準位置座標記憶手段に記憶させておき、実際に使用される使用バイトのシャンク幅を測定して使用バイトのシャンク幅と基準バイトのシャンク幅との差分値を求め、差分値を数値制御装置に対して入力手段によって入力し、入力手段によって入力された差分値と基準位置座標記憶手段に記憶された座標情報とに基づいて、芯高位置補正手段によって使用バイトの芯高位置を補正するものである。
【0016】
このように、本発明に係る芯高位置補正を行うと、ツールセッタなどを設けることがなくなるので、取付誤差等による精度の低下がなく、そのため精度をよくすることができる。また、本発明では、基準バイトの芯高位置とワークの軸線とのバイトの芯高方向の距離が所定値となる座標情報が基準位置座標記憶手段に記憶されている。このため、芯高調整にあたり、使用バイトのシャンク幅を測定して、その測定値に応じたシャンク幅情報を入力手段から入力するのみで、基準位置座標に基づいて芯高調整が行われるので、調整時間の短縮化に寄与することができる。さらには、テストカットなどを行う必要もないので、テストカットを行うための材料の無駄を防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【0018】
図1は本発明の実施形態に係る自動旋盤の側面図、図2は自動旋盤における刃物台の正面図、図3はその刃物台の平面図である。図1に示すように、本実施形態に係る自動旋盤1は、ベッド2を備えている。ベッド2の上には、主軸台3と、刃物台4と、バックアタッチメント5とが設けられている。
【0019】
主軸台3には、主軸11が設置されている。主軸11の先端側には、棒材を保持するためのチャック12が設けられており、切削加工されるワークとなる棒材を保持している。主軸11の内部には、図示しないスピンドルが配置されており、スピンドルを駆動することによってチャック12で保持された棒材を軸線(軸心)回りに回転させる。また、ベッド2における主軸台3が設置されている位置には、Z軸方向に延在する第1ガイドレール13が敷設されており、主軸台3の下面には第1ランナブロック14が取り付けられている。第1ランナブロック14は、第1ガイドレール13に嵌め込まれ、サーボモータを駆動することにより、第1ガイドレール13に沿って第1ランナブロック14が移動し、主軸台3および主軸台3に設置される主軸11等がZ軸方向に移動する。
【0020】
刃物台4は、図2〜図4にも示すように、架台21を備えている。架台21はベッド2上に固定した状態で載置されており、その上面は斜めに傾斜する傾斜面として形成されている。架台21の上面には断面台形状である第1蟻溝22が形成されている。第1蟻溝22は、その長手方向がY軸方向(水平方向)に沿って延在している。さらに、架台21の下方位置には、ガイドブッシュ23が設けられており、ガイドブッシュ23の後方(図面左側)には、主軸11が通過する主軸通過部が形成されている。主軸通過部は、架台21をZ軸方向に沿って通過するようにされており、主軸11の軸線はガイドブッシュ23の中央穴部を通過している。したがって、主軸11に把持される棒材は、そのままガイドブッシュ23に案内される。また、主軸11に把持される棒材および棒材の先端に形成されるワークのそれぞれの軸線は主軸11の軸線と一致している。さらに、架台21には、図示しないサーボモータが設けられている。このサーボモータを駆動することによって、第1蟻溝22に沿って後述する第1ベース部材25をY軸方向に移動させる。
【0021】
架台21の傾斜面には、Y軸ベースとなる第1ベース部材25が設けられている。第1ベース部材25には、断面台形状の第1突起部26が設けられている。この第1突起部26の断面形状は、第1蟻溝22の断面形状の底角と同一の角度の底角を有し、上辺および底辺が第1蟻溝22の断面形状よりも短い形状をなしている。また、第1蟻溝22に対して第1突起部26が挿入されており、第1蟻溝22と第1突起部26の間のスペースには、第1スペーサ27が挿入されている。第1スペーサ27は、第1蟻溝22と第1突起部26との間のスペースを埋める断面平行四辺形状をなしており、第1蟻溝22と第1突起部26の間に第1スペーサ27が挿入されることにより、第1蟻溝22に対して第1突起部26が嵌め込まれている。
【0022】
また、第1ベース部材25の表面は、Z軸に直交し、鉛直線に沿ったX−Y平面を形成している。この第1ベース部材25の表面には、図4に示すように、断面台形状の第2蟻溝28が形成されている。第2蟻溝28は、第1蟻溝22の断面形状と同一の断面形状を有しており、X軸方向(鉛直方向)に沿って形成されている。さらに、第1ベース部材25の上方位置には、サーボモータ29が設けられている。このサーボモータ29によって、第2蟻溝28に沿って後述する第2ベース部材30をX軸方向に移動させる。
【0023】
第1ベース部材25の表面には、X軸ベースとなる第2ベース部材30が取り付けられており、第2ベース部材30には、断面台形状の第2突起部31が設けられている。第2突起部31の断面形状は、第1突起部26の断面形状と同一の形状をなしている。この第2蟻溝28に対して第2突起部31が挿入されており、第2蟻溝28と第2突起部31との間には第2スペーサ32が挿入されている。第2スペーサ32は上記第1スペーサ27と同一の形状をなしている。そして、第2蟻溝28と第2突起部31との間に第2スペーサ32が挿入されることにより、第2蟻溝28に対して第2突起部31が嵌め込まれている。
【0024】
また、第2ベース部材30の表面には、バイトホルダ33が設けられている。バイトホルダ33には、適宜の本数、本実施形態では6本のバイトB1〜B6が取り付けられている。バイトホルダ33には、6箇所のバイト取付部が設けられており、各バイト取付部のそれぞれの左端面が着座基準面33A〜33Fとして形成されている。バイト取付部に取り付けられるバイトB1〜B6は、その左面をそれぞれ着座基準面33A〜33Fに当接させた状態で取り付けられる。
【0025】
各バイトB1〜B6はこの着座基準面33A〜33Fに当接した状態で取り付けられることにより、正確な位置決めがなされる。これらのバイトB1〜B6を適宜交換しながら使用することによって、主軸11に保持されて回転させられ、ガイドブッシュ23に案内される棒材の先端部におけるワークを加工する。加工の際に用いられるバイトB1〜B6を交換させるためには、第1ベース部材25および第2ベース部材30を適宜移動させる。さらに、第2ベース部材30の高さ方向中央部には、工具ホルダ24が設けられている。工具ホルダ24は、第2ベース部材30の表面よりも突出して形成されており、複数、本実施形態では4本の穴明け工具D1〜D4を保持している。これらの穴明け工具D1〜D4は、正面穴明け加工に用いられる。これらの各バイトB1〜B6や、穴明け工具D1〜D4等によって、棒材の先端部にワークが加工形成される。
【0026】
さらに、第2ベース部材30には、突っ切りバイトの破損を検知する破損検知装置34が設けられている。破損検知装置34は、板状の駆動板34Aを有しており、駆動板34Aには、途中位置で折れ曲がったクランク状をなす棒状の検出子である検知棒34Bの上端部が取り付けられている。また、破損検知装置34は、図示しない近接センサ等を有している。そして、突っ切り加工が終了した後、第1ベース部材25および第2ベース部材30を移動させた際に、検知棒34Bがワークに接触したときに、近接センサが反応して、突っ切りバイトが破損していることを検出する。
【0027】
バックアタッチメント5は、アタッチメント本体41を備えており、アタッチメント本体41の前方には、バイトB1〜B6で加工され、突っ切られたワークを保持するワーク保持部42が設けられている。さらに、ベッド2におけるアタッチメント本体41が設けられている位置には、第2ガイドレール43が敷設されており、アタッチメント本体41の下面には第2ランナブロック44が取り付けられている。第2ランナブロック44は、第2ガイドレール43に嵌め込まれ、サーボモータを駆動することにより、第2ガイドレール43に沿って第2ランナブロック44が移動し、アタッチメント本体41およびこれに設けられるワーク保持部42がZ軸方向に移動する。
【0028】
また、バックアタッチメント5と刃物台4との間にはシュート6が設けられている。刃物台4に設けられたバイトB1〜B6および穴明け工具D1〜D4等によって加工されたワークは、このシュート6を介して回収される。
【0029】
さらに、主軸台3、刃物台4における各ベース部材25,30、およびバックアタッチメント5を駆動するサーボモータやスピンドル等は、本発明の数値制御装置および芯高位置補正手段である制御装置7に接続されている。制御装置7では、所定のプログラムにしたがって刃物台4をX−Y平面内で位置制御するとともに、サーボモータを制御し、さらにはスピンドル等の回転開始、停止等を制御している。さらに、制御装置7には、本発明の基準位置座標記憶手段である図示しない記憶手段(メモリ)が設けられており、基準となるシャンク幅を有する基準バイトがバイトホルダ33に取り付けられた際に、基準バイトの芯高位置がワークの軸線と一致する座標情報やワークを加工する際の加工プログラム等を記憶している。
【0030】
他方、制御装置7には入力手段8が接続されている。自動旋盤1の使用者は、加工するワークの形状、加工工程等、さらには実際に使用される使用バイトのシャンク幅情報を入力することができる。この入力手段としては、たとえばタッチパネル式のモニタ画面やキーボード等を用いることができる。
【0031】
以上の構成を有する本実施形態に係る自動旋盤の動作および作用について説明する。
【0032】
本実施形態に係る自動旋盤1においては、所定の加工プログラムに従って刃物台4の各バイト取付位置に取り付けられたバイトB1〜B6等をX−Y平面で移動させながらワークを加工する。刃物台4をY軸方向に移動させる際には、第1ベース部材25を移動させ、刃物台4をX軸方向に移動させる際には第2ベース部材30を移動させる。
【0033】
このようにしてワークの加工を行うにあたり、刃物台4は制御装置7によって数値制御されるが、数値制御を利用したワークの加工を正確に行うために、芯高位置補正が行われる。この芯高位置補正について説明する。まず、図5に示すように、自動旋盤1においては、工場出荷時に、既知であり、かつ基準となるシャンク幅Hを有する基準バイトBBをバイトホルダ33の着座基準面33Aに当接させて取り付けたときの芯高位置と主軸の軸線(主軸に取り付けられる棒材の先端に形成されるワークの軸線)との芯高方向(Y軸方向)の距離が所定値、たとえば0となるようにバイトホルダ33の位置を調整しておく。換言すれば、基準となるシャンク幅Hを有する基準バイトBBをバイトホルダ33に取り付けたときの芯高位置と主軸の軸線とを一致させておく。この基準バイトBBの刃先の芯高方向位置と主軸の軸線との距離を座標情報として制御装置7のメモリに記憶させておく。
【0034】
上述したバイトホルダ33の位置の調整に関し、さらに詳細に説明する。
【0035】
まず、図5に示すように、自動旋盤1に、工場出荷時に、既知であり、かつ基準となるシャンク幅Hを有する基準バイトBBをバイトホルダ33の基準着座面33Aに当接させて取り付ける。また、これと相前後して、基準バイトBBの芯高位置を測定するために、自動旋盤1にはさらに、ツールセッタ(特開平5−185304号公報に開示の構造に類似のもの)を備えさせるようにする。このツールセッタに備えられる刃先位置検出センサは当然ながら、制御装置7にて設定される機械座標系に対して位置が既知となるようにキャリブレーションされているものである。次に、この状態で、基準バイトBBの芯高位置が数値制御装置における機械座標系に対して、既知の位置となるように、上記刃先位置検出センサに対して基準バイトBBの刃先を接触させて刃先位置の測定を行う。基準バイトBBを用いた計測なので、この測定より、結果的には機械座標系に対し、着座基準面33Aそのものの位置も既知となるが、基準バイトBBが着座基準面33Aに装着されて上述のようにして求められた機械座標系における座標値として得られた芯高位置情報に基づいて、基準バイトBBの芯高が主軸と一致するY座標値を求めて、バイトホルダ33に属する属性情報を記憶するべく制御装置7に設けられるメモリに記憶する。なお、ツールセッタの検出位置が主軸と一致している場合には、刃物台4のY軸座標値がそのままメモリに記憶されることになる。
【0036】
この座標情報は、たとえばワークの加工を行っていた経年変化のために狂った際には、上述と同様の方法を用いてユーザが直接修正設定できるように、メモリに記憶される情報は、所定の操作を実行することにより更新可能な仕様とするとよい。
【0037】
それから、ワークの加工を開始する際には、まず、バイトホルダ33に取り付けられてワークの加工に実際に使用する使用バイトBUのシャンク幅Bを測定する。使用バイトBUのシャンク幅Bの測定は、ダイヤルメータを用いた測定など、適宜公知の方法を用いることができる。その後、基準バイトBBのシャンク幅Hと、使用バイトBUのシャンク幅Bとの差を算出し、その差分値を入力手段8によって制御装置7に入力する。制御装置7においては、入力された差分値に基づいて、刃物台4における第2ベース部材30のY軸座標値を補正する。たとえば、基準バイトBBのシャンク幅Hよりも使用バイトBUのシャンク幅Bが0.5mm短い場合には、Y軸方向右側(+Y側)に0.5mmずらした位置に芯高位置を補正する。逆に、基準バイトBBのシャンク幅Hよりも使用バイトBUのシャンク幅Bが0.5mm長い場合には、Y軸方向左側(−Y側)に0.5mmずらした位置に芯高位置を補正する。
【0038】
同様の芯高補正を各着座基準面33A〜33Fに基準バイトBBおよび使用バイトBUを用いて行うことにより、各取付部に使用バイトBU(B1〜B6)を取り付けたときの芯高補正を好適に行うことができる。
【0039】
このようにして、芯高位置を補正するので、ツールセッタを設ける必要がないので、装置の複雑化を招かないようにすることができる。また、芯高補正を行う際にバイトとワークを接触させる必要がないので、チッピングによるバイトの破損を生じないようにすることができる。さらには、テストカットを行うための材料の無駄もなく、全体として短時間で芯高補正を行うことができる。
【0040】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では基準バイトがバイトホルダに取り付けられた際に、基準バイトの芯高位置とワークの軸線との芯高方向の距離の所定値を0に設定しているが、この所定値は適宜設定することができる。ただし、演算負荷を軽くするためには、この所定値を0に設定するのが好適である。また、上記実施形態では、使用バイトのシャンク幅を測定した後、その測定値と基準バイトのシャンク幅の差分を算出して、その差分値を入力するようにしているが、使用バイトのシャンク幅をそのまま入力し、差分値を制御装置7で算出する態様とすることもできる。
【0041】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、ワークの加工精度の向上、装置全体の簡素化、芯高補正時間の短縮を可能とするとともに、テストカットによるワークの無駄をなくすことができる自動旋盤を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る自動旋盤の側面図である。
【図2】自動旋盤における刃物台の正面図である。
【図3】自動旋盤における刃物台の平面図である。
【図4】自動旋盤におけるバイトホルダ近傍の拡大正面図である。
【図5】基準バイトと使用バイトとの関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
1…自動旋盤、2…ベッド、3…主軸台、4…刃物台、5…バックアタッチメント、6…シュート、7…制御装置、8…入力手段、11…主軸、12…チャック、13…第1ガイドレール、14…第1ランナブロック、21…架台、22…第1蟻溝、23…ガイドブッシュ、24…工具ホルダ、25…第1ベース部材、26…第1突起部、27…第1スペーサ、28…第2蟻溝、29…サーボモータ、30…第2ベース部材、31…第2突起部、32…第2スペーサ、33…バイトホルダ、33A〜33F…着座基準面、34…破損検知装置、34A…駆動板、34B…検知棒、41…アタッチメント本体、42…ワーク保持部、43…第2ガイドレール、44…第2ランナブロック、B…シャンク幅、B1〜B6…バイト、BB…基準バイト、BU…使用バイト、D1〜D4…穴明け工具、H…シャンク幅。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic lathe and a center height position correcting method for correcting a center height position of a cutting tool in an automatic lathe.
[0002]
[Prior art]
In an automatic lathe equipped with a so-called NC function, the cutting edge position of a tool (tool) attached to the tool rest is made coincident with the axis of the main spindle (workpiece axis) in order to accurately machine the workpiece. Therefore, so-called center height correction is performed in which the cutting edge position of the cutting tool is corrected so as to match the axis of the main shaft. Conventionally, there are the following methods for correcting the center height position.
[0003]
First, as a first method, there is a center height position correcting method in an automatic lathe disclosed in JP-A-5-185304. In this center height correction method, a touch sensor is disposed at a predetermined position, and a cutting tool edge caused by movement of the X axis perpendicular to the center height direction and the Y axis along the center height direction is brought into contact with the touch sensor. Then, the Y coordinate to be contacted by the tool cutting edge of the main body and the touch sensor is compared with the actual Y coordinate, the Y axis correction value is calculated, and the center height position is corrected based on the Y axis correction value. .
[0004]
As a second method, there is a method using a bar having a known diameter. In this method, a rod having a known diameter is attached to the guide bush. In this state, the cutting tool is moved in the core height direction to make contact. The center height is corrected so that the cutting edge of the cutting tool is positioned on the axis of the spindle by controlling the tool so that the distance of one half of the diameter of the bar is moved from the position at which the cutting tool contacts the bar. be able to.
[0005]
Furthermore, as a third method, there is a method of test cutting a bar. In this method, a test bar is attached to a guide bush and a test cut is actually performed. At this time, the cutting edge position of the cutting tool is adjusted to a position where the cutting becomes shallow to some extent so that the bush (dough) remains on the surface of the test cut material. Then, the center height correction is performed so that the cutting edge of the cutting tool is positioned on the main axis by controlling the movement of the distance of one half of the diameter of the remaining bush from the cutting edge position where the test cut is performed. Can do.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional center height correction methods have the following problems.
[0007]
First, in the first method using the tool setter attached to the NC machine tool by the user, there is a problem that an attachment error is likely to occur in the tool setter and the measurement accuracy of the correction value is low. In addition, since it takes time to attach and detach the tool setter and make settings, there is a problem that it takes a long time to perform the measurement. In addition, a tool setter must be purchased separately from the machine body, which increases the cost.
[0008]
Next, in the second method, since the cutting tool is brought into contact with the workpiece in order to measure the distance, the cutting tool may cause chipping. When the cutting tool causes chipping, the cutting blade itself is damaged, and there is a problem that cutting cannot be performed properly. In addition, since a measurement is performed with a test work having a known diameter, it takes time.
[0009]
Furthermore, the third method has a problem that the material is wasted because the test cut is performed. Further, this method also has a problem that it takes time like the second method because it is necessary to test-cut the material separately from the workpiece processing.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an automatic lathe capable of improving workpiece machining accuracy, simplifying the entire apparatus, shortening the center height correction time, and eliminating the waste of the workpiece due to a test cut. It is in.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An automatic lathe according to the present invention that has solved the above problems includes a spindle that grips a workpiece and rotates the workpiece, a tool post that is position-controlled within a plane orthogonal to the axis of the spindle, and a position control of the tool post according to a machining program. A numerical control device, a tool holder provided on the tool post, a seating reference surface serving as a reference for seating a tool for cutting a workpiece, and a tool holder for holding the tool arranged in contact with the seating reference surface; When a reference tool having a reference shank width is attached to the tool holder, coordinate information of the tool rest in which the distance in the tool core height direction between the reference tool core height position and the workpiece axis is a predetermined value is obtained. and the reference position coordinates storage means for storing an input means for inputting the actually used as the used bytes shank width to the numerical controller, a shank width of the reference byte, input by the input means A shank width is, the reference position coordinates storage means coordinate information stored in, based on, in which and a center height position correcting means for correcting the center height position of use bytes.
In addition, an automatic lathe according to the present invention that solves the above problems includes a spindle that grips a workpiece and rotates the workpiece, a turret that is position-controlled in a plane orthogonal to the axis of the spindle, and a turret according to a machining program. A numerical control device that controls the position and a tool that is provided on the tool post and has a seating reference surface that serves as a reference when seating a tool for cutting a workpiece, and holds the tool that is placed in contact with the seating reference surface Coordinates of the tool post for which the distance between the center height position of the reference tool and the axis of the workpiece becomes the predetermined value when the holder and the reference tool having the reference shank width are attached to the tool holder. and the reference position coordinate storage means for storing information, input means for inputting a difference value between actual use is being used byte shank width and the reference byte of the shank width to the numerical controller, the input hand Based on the stored coordinate information input difference value and the reference position coordinates storage unit by, those comprising a center height position correcting means for correcting the center height position of use bytes.
[0012]
In the automatic lathe according to the present invention, since no tool setter or the like is provided, there is no decrease in accuracy due to an attachment error or the like, so that the accuracy can be improved and the device can be simplified. In the present invention, the coordinate information in which the distance between the center height position of the reference tool and the workpiece axis in the core height direction of the tool becomes a predetermined value is stored in the reference position coordinate storage means. For this reason, when adjusting the center height, the shank width of the tool used is measured, and the center height adjustment is performed based on the reference position coordinates only by inputting the shank width information corresponding to the measured value from the input means. This can contribute to shortening the adjustment time. Furthermore, since it is not necessary to perform a test cut or the like, it is possible to prevent waste of materials for performing the test cut. Here, the shank width information can be, for example, the measured shank width itself or a difference value between the measured shank width and the shank width of the reference byte.
[0013]
The reference position coordinate storage means preferably stores the coordinates of the seating reference plane on the coordinate axis along the center height direction.
[0014]
Thus, since the reference position coordinate storage means stores the coordinates of the seating reference plane on the coordinate axis along the center height direction, the amount of calculation processing in the numerical control device can be reduced. For this reason, seating position correction can be performed quickly.
[0015]
Furthermore, the tool center height position correcting method in the automatic lathe according to the present invention that solves the above-described problems includes a spindle that grips a workpiece and rotates the workpiece, and a tool post that is position-controlled within a plane orthogonal to the axis of the spindle. A numerical control device that controls the position of the tool post according to the machining program, and a seating reference surface that is provided on the tool post and serves as a reference for seating the cutting tool for cutting the workpiece, and is in contact with the seating reference surface A tool bit position correction method for an automatic lathe that corrects the center height position of the tool in an automatic lathe provided with a tool holder for holding the arranged tool, wherein the reference tool having a reference shank width is a tool holder When the tool is attached to the tool post, the tool post coordinate information is used to obtain the tool post coordinate information for which the distance in the tool center height direction between the reference tool center height position and the workpiece axis is the specified value.憶means may be stored in, actually used by the used byte shank width measured seeking shank width of bytes used to input by the input means a shank width of bytes used for numeric control apparatus, the reference byte and the shank width, a shank width of used bytes input by the input means, and the coordinate information stored in the reference position coordinates storage means, based on, for correcting the center height position of bytes used by the center height position correcting means Is.
In addition, the tool center height position correcting method in the automatic lathe according to the present invention that solves the above-described problems includes a spindle that grips a workpiece and rotates the workpiece, and a tool post that is position-controlled within a plane orthogonal to the axis of the spindle. A numerical control device that controls the position of the tool post according to the machining program, and a seating reference surface that is provided on the tool post and serves as a reference for seating the cutting tool for cutting the workpiece, and is in contact with the seating reference surface A tool bit position correction method for an automatic lathe that corrects the center height position of the tool in an automatic lathe provided with a tool holder for holding the arranged tool, wherein the reference tool having a reference shank width is a tool holder When the tool is attached to the tool bar, coordinate information of the tool post, where the distance between the reference tool center height position and the workpiece axis in the tool center height direction is a predetermined value, May be stored in the unit, actually used by the used byte shank width measured by obtaining a difference value between the shank width of the shank width and the reference byte bytes used, input means the difference value to the numerical control device Based on the difference value input by the input means and the coordinate information stored in the reference position coordinate storage means, the center height position correcting means corrects the center height position of the working bite.
[0016]
As described above, when the center height position correction according to the present invention is performed, a tool setter or the like is not provided, so that there is no decrease in accuracy due to an attachment error or the like, and therefore the accuracy can be improved. In the present invention, the coordinate information in which the distance between the center height position of the reference tool and the workpiece axis in the core height direction of the tool becomes a predetermined value is stored in the reference position coordinate storage means. For this reason, when adjusting the center height, the shank width of the tool used is measured, and the center height adjustment is performed based on the reference position coordinates only by inputting the shank width information corresponding to the measured value from the input means. This can contribute to shortening the adjustment time. Furthermore, since it is not necessary to perform a test cut or the like, it is possible to prevent waste of materials for performing the test cut.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing does not necessarily correspond with the thing of description.
[0018]
1 is a side view of an automatic lathe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of a tool rest in the automatic lathe, and FIG. 3 is a plan view of the tool rest. As shown in FIG. 1, an automatic lathe 1 according to this embodiment includes a
[0019]
A
[0020]
As shown in FIGS. 2 to 4, the
[0021]
A
[0022]
The surface of the
[0023]
A
[0024]
In addition, a
[0025]
Each of the cutting tools B1 to B6 is attached in a state of being in contact with the
[0026]
Further, the
[0027]
The
[0028]
A
[0029]
Further, the servomotors and spindles for driving the
[0030]
On the other hand, an input means 8 is connected to the control device 7. The user of the automatic lathe 1 can input the shape of the workpiece to be machined, the machining process, etc., as well as the shank width information of the used tool actually used. As this input means, for example, a touch panel type monitor screen or a keyboard can be used.
[0031]
The operation and action of the automatic lathe according to the present embodiment having the above configuration will be described.
[0032]
In the automatic lathe 1 according to the present embodiment, the workpiece is machined while moving the cutting tools B1 to B6 and the like attached to the cutting tool mounting positions of the
[0033]
In machining the workpiece in this way, the
[0034]
The adjustment of the position of the
[0035]
First, as shown in FIG. 5, a reference tool BB, which is known at the time of shipment from the factory and has a reference shank width H, is attached to the automatic lathe 1 in contact with the
[0036]
This coordinate information is stored in a predetermined amount of information so that the user can directly correct and set using the same method as described above, for example, when it goes wrong due to secular changes that have been performed on the workpiece. It is recommended that the specification be updatable by executing the above operation.
[0037]
Then, when starting the processing of the workpiece, first, the shank width B of the used cutting tool BU that is attached to the
[0038]
The same center height correction is performed on each of the
[0039]
Since the center height position is corrected in this way, it is not necessary to provide a tool setter, so that the apparatus can be prevented from becoming complicated. Further, since it is not necessary to bring the tool into contact with the workpiece when correcting the center height, it is possible to prevent the tool from being damaged by chipping. Furthermore, the center height can be corrected in a short time as a whole without wasting material for performing the test cut.
[0040]
The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, when the reference tool is attached to the tool holder, the predetermined value of the distance in the core height direction between the center height position of the reference tool and the workpiece axis is set to 0. Can be set as appropriate. However, in order to lighten the calculation load, it is preferable to set this predetermined value to 0. Further, in the above embodiment, after measuring the shank width of the used byte, the difference between the measured value and the shank width of the reference byte is calculated and the difference value is input. May be input as it is, and the difference value may be calculated by the control device 7.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided an automatic lathe capable of improving the machining accuracy of a workpiece, simplifying the entire apparatus, shortening the center height correction time, and eliminating the waste of the workpiece due to a test cut. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an automatic lathe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a tool post in an automatic lathe.
FIG. 3 is a plan view of a tool post in an automatic lathe.
FIG. 4 is an enlarged front view of the vicinity of a tool holder in an automatic lathe.
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a reference byte and a used byte.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Automatic lathe, 2 ... Bed, 3 ... Main stand, 4 ... Tool post, 5 ... Back attachment, 6 ... Chute, 7 ... Control device, 8 ... Input means, 11 ... Main shaft, 12 ... Chuck, 13 ... First Guide rail, 14 ... 1st runner block, 21 ... Mount, 22 ... 1st dovetail groove, 23 ... Guide bush, 24 ... Tool holder, 25 ... 1st base member, 26 ... 1st protrusion part, 27 ...
Claims (4)
前記主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、
加工プログラムに従って前記刃物台を位置制御する数値制御装置と、
前記刃物台に設けられ、前記ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、前記着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、
基準となるシャンク幅を有する基準バイトが前記バイトホルダに取り付けられた際に、前記基準バイトの芯高位置と前記ワークの軸線との前記バイトの芯高方向の距離が所定値となる前記刃物台の座標情報を記憶する基準位置座標記憶手段と、
実際に使用される使用バイトのシャンク幅を前記数値制御装置に入力する入力手段と、
前記基準バイトのシャンク幅と、前記入力手段によって入力された前記シャンク幅と、前記基準位置座標記憶手段に記憶された前記座標情報と、に基づいて、前記使用バイトの芯高位置を補正する芯高位置補正手段と、
を備えることを特徴とする自動旋盤。A spindle for gripping and rotating the workpiece;
A tool post whose position is controlled in a plane perpendicular to the axis of the main spindle;
A numerical control device for controlling the position of the tool post according to a machining program;
A tool holder that is provided on the tool post and has a seating reference surface that serves as a reference when seating a tool for cutting the workpiece, and holds the tool arranged in contact with the seating reference surface;
When the reference tool having a reference shank width is attached to the tool holder, the tool post in which the distance in the core height direction of the tool between the center height position of the reference tool and the axis of the workpiece becomes a predetermined value. Reference position coordinate storage means for storing the coordinate information of
Input means for inputting the shank width of the used byte actually used to the numerical controller;
A shank width of the reference byte, and the shank width inputted by the input means, the coordinate information stored in the reference position coordinates storage means, on the basis, lead to correct the center height position of the bytes used High position correction means;
An automatic lathe characterized by comprising.
前記主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、
加工プログラムに従って前記刃物台を位置制御する数値制御装置と、
前記刃物台に設けられ、前記ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、前記着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、
基準となるシャンク幅を有する基準バイトが前記バイトホルダに取り付けられた際に、前記基準バイトの芯高位置と前記ワークの軸線との前記バイトの芯高方向の距離が所定値となる前記刃物台の座標情報を記憶する基準位置座標記憶手段と、
実際に使用される使用バイトのシャンク幅と前記基準バイトのシャンク幅との差分値を前記数値制御装置に入力する入力手段と、
前記入力手段によって入力された前記差分値と前記基準位置座標記憶手段に記憶された前記座標情報とに基づいて、前記使用バイトの芯高位置を補正する芯高位置補正手段と、
を備えることを特徴とする自動旋盤。A spindle for gripping and rotating the workpiece;
A tool post whose position is controlled in a plane perpendicular to the axis of the main spindle;
A numerical control device for controlling the position of the tool post according to a machining program;
A tool holder that is provided on the tool post and has a seating reference surface that serves as a reference when seating a tool for cutting the workpiece, and holds the tool arranged in contact with the seating reference surface;
When the reference tool having a reference shank width is attached to the tool holder, the tool post in which the distance in the core height direction of the tool between the center height position of the reference tool and the axis of the workpiece becomes a predetermined value. Reference position coordinate storage means for storing the coordinate information of
Input means for inputting a difference value between the shank width of the used byte actually used and the shank width of the reference byte to the numerical controller;
Based on the difference value input by the input unit and the coordinate information stored in the reference position coordinate storage unit, a center height position correcting unit that corrects the center height position of the working tool;
An automatic lathe characterized by comprising.
前記主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、
加工プログラムに従って前記刃物台を位置制御する数値制御装置と、
前記刃物台に設けられ、前記ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、前記着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、を備える自動旋盤における前記バイトの芯高位置を補正する自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法であって、
基準となるシャンク幅を有する基準バイトが前記バイトホルダに取り付けられた際に、前記基準バイトの芯高位置と前記ワークの軸線との前記バイトの芯高方向の距離が所定値となる前記刃物台の座標情報を基準位置座標記憶手段に記憶させておき、
実際に使用される使用バイトのシャンク幅を測定して前記使用バイトのシャンク幅を求め、前記使用バイトのシャンク幅を前記数値制御装置に対して入力手段によって入力し、
前記基準バイトのシャンク幅と、前記入力手段によって入力された前記使用バイトのシャンク幅と、前記基準位置座標記憶手段に記憶された前記座標情報と、に基づいて、芯高位置補正手段によって前記使用バイトの芯高位置を補正することを特徴とする自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法。A spindle for gripping and rotating the workpiece;
A tool post whose position is controlled in a plane perpendicular to the axis of the main spindle;
A numerical control device for controlling the position of the tool post according to a machining program;
A tool holder that is provided on the tool post, has a seating reference surface that serves as a reference for seating a tool for cutting the workpiece, and holds the tool arranged in contact with the seating reference surface; A method for correcting the center height of a tool in an automatic lathe for correcting the center height of the tool in an automatic lathe,
When the reference tool having a reference shank width is attached to the tool holder, the tool post in which the distance in the core height direction of the tool between the center height position of the reference tool and the axis of the workpiece becomes a predetermined value. Is stored in the reference position coordinate storage means,
The shank width of the used bite is actually measured to obtain the shank width of the used bite, and the shank width of the used bite is input to the numerical controller by the input means,
A shank width of the reference byte, a shank width of the used bytes input by the input means, the coordinate information stored in the reference position coordinates storage means, on the basis, the use by the center height position correcting means A method for correcting the center position of a tool in an automatic lathe, wherein the center position of the tool is corrected.
前記主軸の軸線に直交する平面内で位置制御される刃物台と、
加工プログラムに従って前記刃物台を位置制御する数値制御装置と、
前記刃物台に設けられ、前記ワークを切削加工するバイトを着座させる際の基準となる着座基準面が形成され、前記着座基準面に当接して配置されたバイトを保持するバイトホルダと、を備える自動旋盤における前記バイトの芯高位置を補正する自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法であって、
基準となるシャンク幅を有する基準バイトが前記バイトホルダに取り付けられた際に、前記基準バイトの芯高位置と前記ワークの軸線との前記バイトの芯高方向の距離が所定値となる前記刃物台の座標情報を基準位置座標記憶手段に記憶させておき、
実際に使用される使用バイトのシャンク幅を測定して前記使用バイトのシャンク幅と前記基準バイトのシャンク幅との差分値を求め、前記差分値を前記数値制御装置に対して入力手段によって入力し、
前記入力手段によって入力された前記差分値と前記基準位置座標記憶手段に記憶された前記座標情報とに基づいて、芯高位置補正手段によって前記使用バイトの芯高位置を補正することを特徴とする自動旋盤におけるバイトの芯高位置補正方法。A spindle for gripping and rotating the workpiece;
A tool post whose position is controlled in a plane perpendicular to the axis of the main spindle;
A numerical control device for controlling the position of the tool post according to a machining program;
A tool holder that is provided on the tool post, has a seating reference surface that serves as a reference for seating a tool for cutting the workpiece, and holds the tool arranged in contact with the seating reference surface; A method for correcting the center height of a tool in an automatic lathe for correcting the center height of the tool in an automatic lathe,
When the reference tool having a reference shank width is attached to the tool holder, the tool post in which the distance in the core height direction of the tool between the center height position of the reference tool and the axis of the workpiece becomes a predetermined value. Is stored in the reference position coordinate storage means,
Measure the shank width of the used byte that is actually used to obtain the difference value between the shank width of the used byte and the shank width of the reference byte, and input the difference value to the numerical controller by the input means. ,
Based on the difference value input by the input unit and the coordinate information stored in the reference position coordinate storage unit, the core height position of the used bite is corrected by the core height position correcting unit. How to correct the center position of the tool on an automatic lathe.
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