JP4599942B2 - Lathe and blade edge position correction method - Google Patents
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Description
この発明は、工具寿命等で工具交換を行ったときに、交換後工具の刃先位置の補正を行う1主軸2タレット形式の旋盤およびその刃先位置補正方法に関する。 The present invention relates to a 1-spindle 2-turret lathe and a cutting edge position correcting method for correcting the cutting edge position of a tool after replacement when the tool is replaced due to tool life or the like.
従来、工具交換後に初品からワーク寸法を公差内に抑えるためには、主軸付近にツールセンサーを降り降ろし、そのセンサーに刃先を当てることにより刃先位置を測定し、自動的に補正が入るようにしている。 Conventionally, in order to keep the workpiece dimensions within tolerance from the first product after tool change, the tool sensor is lowered and lowered near the spindle, the tool tip position is measured by applying the tool tip to the sensor, and the correction is automatically entered. ing.
また、従来、サイクルタイムの短縮のために1主軸に対して2つのタレットを設けたものがある。このような2タレット型の旋盤の刃先位置の計測装置として、上下に並ぶ2つのタレットにツールセンサーを交換自在に取付け、一つのツールセンサをワーク計測と工具刃先計測とに共用するものが提案されている(例えば特許文献1)。
この他に、交換後の工具位置の補正に際して、熱変位補正を考慮したものも提案されている(例えば特許文献2)。
In addition to this, there has also been proposed a tool that considers thermal displacement correction when correcting the tool position after replacement (for example, Patent Document 2).
上記従来の主軸付近にツールセンサーを降り降ろすものでは、ツールセンサーの位置を基準として刃先位置を測定しているが、実際はツールセンサーのアームの熱剛性が弱いため、熱変位によってツールセンサーの位置がずれる。そのため、高精度な工具位置補正が難しい。
特許文献1に開示のものは、タレットにツールセンサーを取付けるが、ツールセンサーを2つのタレットに交換して取付けようとするものであるため、ツールセンサーの取付誤差が生じ、精度の良い測定が難しい。また、工具交換を行った場合の新旧の工具を考慮した補正については開示されていない。
特許文献2に開示のものは、熱変位を考慮したものではあるが、複雑な制御が必要である。また、ツールセンサーの設置箇所上の問題がある。
In the case of the tool sensor that is lowered and lowered near the above main spindle, the position of the cutting edge is measured with reference to the position of the tool sensor. However, since the thermal rigidity of the arm of the tool sensor is actually weak, the position of the tool sensor is caused by thermal displacement. Shift. Therefore, highly accurate tool position correction is difficult.
The one disclosed in
Although what is disclosed in Patent Document 2 takes thermal displacement into consideration, complicated control is required. There is also a problem with the location of the tool sensor.
この発明の目的は、熱変位を考慮した精度の良い刃先測定が行えて、工具の寸法ばらつきや取付精度に対応した補正が精度良く行え、工具交換後の初品の良品化が図れる旋盤を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、熱変位を考慮した精度の良い刃先測定が行えて、工具の寸法ばらつきや取付精度に対応した補正が精度良く行え、工具交換後の始品の良品化が図れる旋盤の刃先位置補正方法を提供することである。
The purpose is of this invention, a good cutting edge measurement accuracy in consideration of the thermal displacement is performed, correction corresponding to the size variation and mounting accuracy of the tool can accurately, first article good of after tool replacement can be reduced lathe Is to provide.
Still another object of the present invention is to perform highly accurate cutting edge measurement in consideration of thermal displacement, to perform accurate correction corresponding to tool dimensional variations and mounting accuracy, and to improve the quality of the original product after tool replacement. It is to provide a lathe edge position correction method.
この発明の旋盤は、2つのタレット(2A,2B)を主軸(1)の両側に備える旋盤において、ツールセンサー(11)をタレット(2A)に取付け、旋盤の加工前に上記2つのタレット(2A,2B)の両方またはいずれか片方を移動させて、前記ツールセンサー(11)の取付けられたタレット(2A)とは反対側のタレット(2B)に保持された基準工具(20)の位置を測定させ測定結果を記憶する加工前基準工具測定制御手段(21)と、初回品の加工後にその加工に用いた工具(9)の刃先位置を前記と同様に測定しその測定結果を記憶する初回加工工具測定制御手段(22)と、タレット(2B)の工具の交換後に前記と同様に基準工具(20)の位置を測定させその測定結果を記憶する交換後基準工具測定制御手段(23)と、前記加工前基準工具測定制御手段(21)による測定結果と交換後基準工具測定制御手段(23)の測定結果との差の1/2を熱変位補正量(Δs)として、前記ツールセンサー(11)の取付けられたタレットを移動させ、交換後の工具(9)の刃先位置を測定する交換後工具測定制御手段(24)と、この交換後工具測定制御手段(24)で測定した値と前記初回品測定制御手段(22)で測定した値の差から補正量(Δx)を演算する工具補正量演算手段(25)と、前記工具交換後の工具(9)を用いて加工するときのタレット(2B)の移動量を、前記工具補正量演算手段(25)で演算された補正量により補正する工具補正手段(27)とを備えたことを特徴とする。 The inventions of the lathe, the lathe comprising two turret (2A, 2B) on opposite sides of the spindle (1), attached to the tool sensor (11) to the turret (2A), lathe machining prior to the two turrets ( 2A, 2B) is moved to move the reference tool (20) held by the turret (2B) opposite to the turret (2A) to which the tool sensor (11) is attached. The pre-processing reference tool measurement control means (21) for measuring and storing the measurement results, and the first time for measuring the cutting edge position of the tool (9) used for the processing after the initial processing and storing the measurement results in the same manner as described above. Processing tool measurement control means (22) and post-replacement reference tool measurement control means (23) for measuring the position of the reference tool (20) and storing the measurement result after replacement of the tool of the turret (2B). , ½ of the difference between the measurement result of the reference tool measurement control means (21) before processing and the measurement result of the reference tool measurement control means (23) after replacement is defined as the thermal displacement correction amount (Δs), and the tool sensor ( 11) A tool measurement control means (24) after replacement for measuring the cutting edge position of the replaced tool (9) by moving the attached turret, and a value measured by the tool measurement control means (24) after replacement. When machining using the tool correction amount calculation means (25) for calculating the correction amount (Δx) from the difference between the values measured by the initial product measurement control means (22) and the tool (9) after the tool change. Tool correction means (27) for correcting the movement amount of the turret (2B) with the correction amount calculated by the tool correction amount calculation means (25) is provided.
この構成の場合、交換後の工具(9)の刃先位置を測定する交換後工具測定制御手段(24)は、加工前に基準工具(20)を測定した測定結果と、工具交換後に基準工具(20)を測定した測定結果との差の1/2を熱変位補正量(Δs)として、ツールセンサー(11)の取付けられたタレット(2A)を移動させる。そのため、旋盤の運転により温度が上昇したときに工具交換を行っても、熱変位がキャンセルされた状態で測定でき、交換後の工具(9)の旧工具に対する寸法ばらつきや、取付位置のばらつき等が精度良く補正できる。したがって、工具交換後の初品の良品化が図れる。
なお、基準工具(20)は、加工には使用しない工具であり、したがって加工が不能な測定専用部品であっても良い。請求項3では、この測定専用部品を「基準体」と称している。
In the case of this configuration, the post-replacement tool measurement control means (24) for measuring the position of the cutting edge of the tool (9) after replacement includes the measurement result obtained by measuring the reference tool (20) before machining, and the reference tool ( The turret (2A) to which the tool sensor (11) is attached is moved by setting 1/2 of the difference from the measurement result obtained by measuring 20) as the thermal displacement correction amount (Δs). Therefore, even if the tool is changed when the temperature rises due to the operation of the lathe, the measurement can be performed in a state where the thermal displacement is canceled, the dimensional variation of the replaced tool (9) with respect to the old tool, the variation of the mounting position, etc. Can be corrected with high accuracy. Therefore, the first product after tool replacement can be improved.
The reference tool (20) is a tool that is not used for processing, thus have good even measure only part of inability processing. In
この発明の旋盤の刃先位置補正方法は、 2つのタレット(2A,2B)を主軸(1)の両側に備える旋盤における工具(9)の刃先位置の移動量を補正する方法であって、一方のタレット(2A)にツールセンサー(11)を取付け、他方のタレット(2B)に基準工具(20)を取付けておき、次の各過程を経て補正する方法である。
すなわち、旋盤の加工前に、タレット(2A,2B)を移動させて前記基準工具(20)の位置を測定する加工前基準工具測定過程(S1)と、
初回ワークを前記基準工具(20)側のタレット(2B)に保持された工具(9)で旋削する初回ワーク旋削過程(S2)と、
その旋削された初回ワークを測定具で測定する初回ワーク測定過程(S3)と、
この初回ワークの測定値が許容寸法内にあることを確認する確認過程(S4)と、
旋削に使用した工具(9)の刃先位置を前記ツールセンサー(11)で測定する初回工具測定過程(S5)と、
前記旋削に使用した工具(9)を、繰り返し加工後にタレット(2B)に対して新たな工具(9)に交換する工具交換過程(S7)と、
前記基準工具(20)を前記ツールセンサー(11)で測定する交換後基準工具測定過程(S8)と、
前記加工前基準工具測定過程(S1)の測定値と前記交換後基準工具測定過程(S8)の測定値との差の1/2をツールセンサー(11)側のタレット(2A)の移動軸の補正量(Δs)として設定する熱変位補正量設定過程(S9)と、
この補正量(Δs)でツールセンサー側タレット(2A)の移動量を補正して交換後の工具(9)の刃先位置を前記ツールセンサー(11)で測定する交換後工具測定過程(S11)と、
前記初回工具測定過程(S5)の測定値と前記交換後工具測定過程(S10)の測定値との差を計算してその計算値を元に工具補正量(Δx)を演算する工具補正量演算過程(S11)と、
この演算された工具補正量(Δx)でこの交換後工具側のタレット(2B)の移動量を補正する工具補正過程(S12)とを含む。
The lathe edge position correcting method of the present invention is a method for correcting the movement amount of the edge position of the tool (9) in a lathe provided with two turrets (2A, 2B) on both sides of the spindle (1). In this method, the tool sensor (11) is attached to the turret (2A), the reference tool (20) is attached to the other turret (2B), and correction is performed through the following steps.
That is, before machining the lathe, the turret (2A, 2B) is moved to measure the position of the reference tool (20) to measure the position of the reference tool (20).
An initial workpiece turning process (S2) of turning the initial workpiece with the tool (9) held by the turret (2B) on the reference tool (20) side;
An initial workpiece measurement process (S3) for measuring the turned initial workpiece with a measuring tool;
A confirmation process (S4) for confirming that the measured value of the first workpiece is within the allowable dimension;
An initial tool measurement step (S5) of measuring the cutting edge position of the tool (9) used for turning with the tool sensor (11);
A tool change process (S7) in which the tool (9) used for the turning is replaced with a new tool (9) with respect to the turret (2B) after repeated machining;
A post-replacement reference tool measurement step (S8) in which the reference tool (20) is measured by the tool sensor (11);
1/2 of the difference between the measured value of the reference tool measurement process (S1) before machining and the measured value of the reference tool measurement process (S8) after replacement is set to the moving axis of the turret (2A) on the tool sensor (11) side. Thermal displacement correction amount setting process (S9) set as the correction amount (Δs);
A post-replacement tool measurement process (S11) in which the tool sensor side turret (2A) is corrected by this correction amount (Δs) and the blade position of the tool (9) after replacement is measured by the tool sensor (11). ,
Tool correction amount calculation that calculates the difference between the measured value in the initial tool measurement step (S5) and the measured value in the post-change tool measurement step (S10) and calculates the tool correction amount (Δx) based on the calculated value Process (S11);
A tool correction step (S12) for correcting the movement amount of the turret (2B) on the post-replacement tool side by the calculated tool correction amount (Δx).
この補正方法によると、加工前基準工具測定過程(S1)の測定値と交換後基準工具測定過程(S8)の測定値との差の1/2をツールセンサー(11)側のタレット(2A)の移動軸の補正量(Δs)として設定し、この補正量(Δs)でツールセンサー(11)側タレット(2A)の移動量を補正して交換後の工具(9)の刃先位置を前記ツールセンサー(11)で測定する。そのため、旋盤の運転により温度が上昇したときに工具交換を行っても、熱変位がキャンセルされた状態で測定でき、交換後の工具(9)の旧工具(9)に対する寸法ばらつきや、取付位置のばらつき等が精度良く補正できる。したがって工具交換後の初品の良品化が図れる。 According to this correction method, ½ of the difference between the measured value in the reference tool measurement process (S1) before machining and the measured value in the reference tool measurement process (S8) after replacement is set to the turret (2A) on the tool sensor (11) side. Is set as a correction amount (Δs) of the moving axis of the tool, and the correction amount (Δs) is used to correct the movement amount of the turret (2A) on the tool sensor (11) side to thereby determine the tool tip position of the tool (9) after replacement. Measure with sensor (11). Therefore, even if the tool is changed when the temperature rises due to the operation of the lathe, the measurement can be performed in a state where the thermal displacement is canceled, the dimensional variation of the tool (9) after the change with respect to the old tool (9), and the mounting position Can be accurately corrected. Therefore, the first product after tool change can be improved.
この発明の旋盤は、交換後の工具の刃先位置を測定する交換後工具測定制御手段が、加工前に基準工具を測定した測定結果と、工具交換後に基準工具を測定した測定結果との差の1/2を熱変位補正量として、ツールセンサーの取付けられたタレットを移動させものとしたため、旋盤の運転により温度が上昇したときに工具交換を行っても、熱変位がキャンセルされた状態で測定でき、交換後の工具の旧工具に対する寸法ばらつきや、取付位置のばらつき等が精度良く補正できる。したがって、工具交換後の初品の良品化を図ることができる。
この発明の旋盤の刃先位置補正方法は、加工前基準工具測定過程の測定値と交換後基準工具測定過程の測定値との差の1/2をツールセンサー側のタレットの移動軸の補正量として設定し、この補正量でツールセンサー側タレットの移動量を補正して交換後の工具の刃先位置を前記ツールセンサーで測定するようにしため、旋盤の運転により温度が上昇したときに工具交換を行っても、熱変位がキャンセルされた状態で測定でき、交換後の工具の旧工具に対する寸法ばらつきや、取付位置のばらつき等が精度良く補正できる。したがって、工具交換後の初品の良品化を図ることができる。
This difference in inventions lathes, after replacement tool measurement control means for measuring the position of the cutting edge of the tool after replacement, the measurement result of the reference tool was measured before processing, the measurement result of the reference tool was measured after the tool change Since the turret with the tool sensor attached was moved with 1/2 of the thermal displacement correction amount, even if the tool was changed when the temperature rose due to lathe operation, the thermal displacement was canceled. Measurements can be made, and the dimensional variation of the replaced tool relative to the old tool, the variation of the mounting position, etc. can be corrected with high accuracy. Therefore, the first product after the tool change can be improved.
According to the lathe edge position correcting method of the present invention, 1/2 of the difference between the measured value of the reference tool measurement process before machining and the measured value of the reference tool measurement process after replacement is set as the correction amount of the moving axis of the turret on the tool sensor side. This tool is used to change the tool sensor side turret movement amount and to measure the tool edge position of the tool after replacement with the tool sensor. When the temperature rises due to lathe operation, the tool is changed. However, the measurement can be performed in a state where the thermal displacement is canceled, and the dimensional variation of the replaced tool with respect to the old tool, the variation in the mounting position, and the like can be accurately corrected. Therefore, the first product after the tool change can be improved.
参考提案例に係る旋盤を図1と共に説明する。この旋盤は、主軸1の左右両側にそれぞれ位置して2つのタレット2A,2Bを備えるものである。主軸1は、ベッド3上の主軸台4に回転自在に設置され、主軸モータ(図示せず)により回転駆動される。各タレット2A,2Bは、左右のタレットキャリッジ5にそれぞれ搭載されており、タレットキャッリッジ5と共に左右方向(X軸方向)の移動が可能である。各タレットキャッリッジ5は、ベッド3に案内7を介して左右移動自在に設置され、モータ8により送りねじ9を介して左右移動させられる。モータ8はサーボモータからなり、パルスコーダ等の位置検出器8aを有している。位置検出器8aは、モータ8とは別に設けられてタレット2A,2Bの左右方向位置を検出するものであってもよい。
A lathe according to a reference proposal example will be described with reference to FIG. This lathe is provided with two
タレット2A,2Bは、正面形状が多角形のドラム状の刃物台であり、各角部間の周面部分からなる工具ステーションMに、バイト等の各種の工具9が取付けられる。タレット2A,2Bは、タレットキャリッジ5に進退自在でかつ回転自在に設置されたタレット軸6の先端に設けられており、タレット軸6の進退により、主軸軸心方向(Z軸方向)と平行な方向に移動可能である。また、タレットキャリッジ5に搭載された旋回割出用モータ10により、任意の工具ステーションMが主軸1に対向するように回転割出が可能とされている。
The
上記タレット2Aにおける一つの工具ステーションMに、工具9に代えて、ツールセンサー11の接触検出器部11aが取付けられている。ツールセンサー11は、接触検出器部11aと、この接触検出器部11aがオンしたときの位置検出器8aの現在位置を取り込む測定値取込部11bとでなる。接触検出器部11aは、例えば工具9の刃先が接触子11aaに接触することで通電する通電検出型のものが用いられる。
なお、もう片方のタレット2Bにおいても、上記と同様にツールセンサー11′の接触検出器部11a′が設けられるが、説明の簡明のために、片方のタレット2A側のツールセンサー11、これを用いる補正についてのみ説明する。
Instead of the
The
旋盤制御装置12は、コンピュータ式の数値制御装置およびプログラマブルコントローラからなり、それぞれ加工プログラム13A,13Bに従って左右のタレット2A,2B等を制御を行う演算制御部14A,14Bを有している。なお、左右の演算制御部14A,14Bおよび加工プログラム13A,13Bは、それぞれ一つの演算制御部および一つの加工プログラムであっても良いが、ここでは左右のタレット2A,2Bの動作を分かり易くするために、別々に示している。
The
各演算制御部14A,14Bは、サーボコントーラ15A,15Bを介して、左右のタレット21,2BをX軸方向に移動させるモータ8の制御を行う。演算制御部14A,14Bは、この他に、タレット2A,2Bの前後方向の駆動用のモータ(図示せず)のサーボ系の制御、およびタレット2A,2Bの旋回割出用モータ10の制御を行う。また、いずれか片方の演算制御部14A,14Bにより、主軸モータ(図示せず)の制御を行う。
The
以上の構成が、この旋盤の基本構成であり、この提案例では上記基本構成に対して次の測定制御手段16、工具補正量演算手段17、および工具補正手段18を設けている。 測定制御手段16は、2つのタレット2A,2Bの両方またはいずれか片方を移動させて、ツールセンサー11の取付けられたタレット2Aとは反対側のタレット2Bに保持された工具交換前の工具9の刃先位置および工具交換後の刃先位置を前記ツールセンサー11に測定させる手段である。この実施形態では、2つのタレット2A,2Bの両方を互いに同距離移動させるように制御するものとしている。測定制御手段16は、工具交換前の刃先位置を測定する交換前制御部16aと、工具交換後の刃先位置を測定する交換後制御部16bとを有する。
The above configuration is the basic configuration of this lathe. In this proposed example , the following measurement control means 16, tool correction amount calculation means 17, and tool correction means 18 are provided for the above basic configuration. The measurement control means 16 moves both or one of the two
工具補正量演算手段17は、上記測定制御手段16によるツールセンサー11の測定で得られた工具交換前の工具9の刃先位置と、工具交換後の工具9の刃先位置の差を求めて所定の工具補正量Δxを演算する手段である。
工具補正手段18は、前記工具交換後の工具9を用いるタレット2Bの移動量を、工具補正量演算手段17で演算された補正量Δxにより補正する手段である。すなわち、加工プログラム13BのX軸方向の移動命令における移動量を、演算制御部14Bでの実行時に上記補正量Δxで補正する。
The tool correction amount calculation means 17 obtains a predetermined difference by obtaining a difference between the edge position of the
The
この構成の旋盤によると、ツールセンサー11に対する対向側のタレット2Bに対して工具9の交換を行う場合に、まず、測定制御手段16の制御により、タレット2A,2Bを移動させ、タレット2Bに保持された工具交換前の工具9の刃先位置をツールセンサー11に測定させる。ツールセンサー11は、工具9の刃先が接触子11aaに触れたときに通電してオンとなり、そのオン信号で測定値取込部11bが位置検出器8aの位置検出値を読み込むことで測定を行う。この測定値を適宜の記憶手段に記憶しておく。この後、工具交換後の新品工具9の刃先位置を、上記と同様にツールセンサー11に測定させる。
According to the lathe of this configuration, when the
工具補正量演算手段17は、このツールセンサー11の測定で得られた工具交換前の刃先位置と工具交換後の刃先位置の差を求め、その差を工具補正量Δxとする。工具補正量演算手段17は、上記の差をそのまま工具補正量Δxとする代わりに、上記の差を基に、所定の係数を掛ける等の適宜の処理を行って工具補正量Δxとするものであっても良い。このように演算された工具補正量Δxは、演算制御部14BにおけるX軸の移動量指令部に設けられた工具補正手段18に補正量として設定する。
The tool correction amount calculation means 17 obtains the difference between the blade tip position before the tool change obtained by the measurement of the
工具補正手段18は、その設定された補正量Δxで、以後のX軸の移動量の指令値を補正する。そのため、工具交換されたタレット2Bは、補正後の移動量で移動することになる。
The tool correction means 18 corrects the subsequent command value of the X-axis movement amount with the set correction amount Δx. Therefore, the tool-changed
このように工具補正をすることで、工具交換があっても、交換前の工具9の寸法に合わせた加工が行え、工具交換の前後の加工寸法の差をできるだけ少なくすることができる。また、ツールセンサー11は、剛性のあるタレット2Aに設けたため、精度の良い刃先測定が行え、精度の良い工具補正が行える。したがって、工具交換後に初品から公差内の良品の加工を行うことができる。
By performing tool correction in this way, even if there is a tool change, processing according to the dimensions of the
なお、工具補正手段18は、タレット2Bの工具ステーションM毎に工具補正量Δxを持ち、主軸1に対して割り出す工具ステーションMに対応する工具補正量Δxを補正に用いる。
また、上記実施形態は、図の左側のタレット2Aにツールセンサー11を設けた場合につき説明したが、右側のタレット2Bにもツールセンサー11′を設け、上記と同様にして左側のタレット2Aの工具交換時の工具補正を行うようにしても良い。すなわち、両側のタレット2A,2Bの工具交換時の工具補正を行うようにしてもよい。
The tool correction means 18 has a tool correction amount Δx for each tool station M of the
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the
図2ないし図4は、この発明の一実施形態を示す。この実施形態において、上記基本構成、つまり旋盤の機械部分の構成、旋盤制御装置12が加工プログラム13A,13Bに従って演算制御14A,14Bで制御する構成、およびツールセンサー11についての構成は、前記提案例と同様であるから、その説明を省略する。
この実施形態の旋盤は、上記基本構成において、タレット2Bの一つの工具ステーションMに基準工具20を取付けると共に、旋盤制御装置12に、次の加工前基準工具測定制御手段21、初回加工工具測定制御手段22、交換後基準工具測定制御手段23、交換後工具測定制御手段24、工具補正量演算手段25、熱変位補正手段26、および工具補正手段27を設けたものである。
2 to 4 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, the basic configuration described above, that is, the configuration of the machine part of the lathe, the configuration in which the
In the lathe of this embodiment, in the basic configuration described above, the
加工前基準工具測定制御手段21は、1日の始めなどの旋盤の加工前に、上記2つのタレット2A,2Bの両方またはいずれか片方を移動させて、ツールセンサー11の取付けられたタレット21Aとは反対側のタレット2Bに保持された基準工具20の位置を測定させ測定結果を記憶する手段である。この実施形態では、両側のタレット2A,2Bを同じ移動量だけ同期して移動させるようにしている。
初回加工工具測定制御手段22は、運転開始後の初回品の加工後に、その加工に用いた工具9の刃先位置を前記と同様に測定し、その測定結果を記憶する手段である。
The pre-machining reference tool measurement control means 21 moves both or one of the two
The first machining tool measurement control means 22 is a means for measuring the position of the cutting edge of the
交換後基準工具測定制御手段23は、タレットの工具の交換後に前記と同様に基準工具20の位置を測定させ、その測定結果を記憶する手段である。
The post-replacement reference tool measurement control means 23 is a means for measuring the position of the
交換後工具測定制御手段24は、加工前基準工具測定制御手段21による測定結果と交換後基準工具測定制御手段23の測定結果との差の1/2を熱変位補正量Δsとして、ツールセンサー11の取付けられたタレット2Aを移動させ、交換後の工具9の刃先位置を測定する手段である。熱変位補正量Δsは、演算制御部14Aに設けられてX軸方向の指令値を補正する熱変位補正手段26に設定され、この熱変位補正手段26による移動量補正に用いられる。
The post-replacement tool measurement control means 24 uses the
工具補正量演算手段25は、交換後工具測定制御手段24で測定した値と前記初回品測定制御手段22で測定した値の差から工具補正量Δxを演算する手段である。
工具補正手段27は、工具交換後の工具9を用いて加工するときのタレット2Bの移動量を、前記工具補正量演算手段25で演算された工具補正量Δxにより補正する手段である。
The tool correction amount calculating means 25 is a means for calculating the tool correction amount Δx from the difference between the value measured by the post-replacement tool measurement control means 24 and the value measured by the initial product measurement control means 22.
The tool correction means 27 is a means for correcting the amount of movement of the
つぎに、図3と共に、旋盤の刃先位置補正方法の実施形態を示す。この刃先位置補正方法は、図2の例のように、2つのタレット2A,2Bを主軸1の両側に備える旋盤における工具9の刃先位置の移動量を補正する方法であって、一方のタレット2Aにツールセンサー11を取付け、他方のタレット2Bに基準工具20を取付けておき、次の各過程S1〜S12を経て補正する方法である。
この刃先位置補正方法は、図2の旋盤制御装置12の構成に限ることなく適用できる方法であるが、ここでは、図2の構成の明確のために、図2の各機能達成手段(21〜27等)の動作を併記する。
Next, an embodiment of a lathe edge position correcting method will be described with FIG. This cutting edge position correction method is a method for correcting the movement amount of the cutting edge position of the
This blade edge position correction method is a method that can be applied without being limited to the configuration of the
図3において、次の各過程S1〜S12を順に行う。
一日の始め等の旋盤の冷却状態からの運転開始時に、タレット2A,2Bを移動させ、基準工具20の位置をツールセンサー11で測定する(加工前基準工具測定過程(S1)。この測定は、図2の加工前基準工具測定手段21の制御によって行われる。
初回ワーク(図示せず)を、基準工具20側のタレット2Bに保持された工具9で旋削する(初回ワーク旋削過程(S2))。
その旋削された初回ワークを、マイクロメータやノギス等の測定具(図示せず)で測定し(初回ワーク測定過程(S3))、この初回ワークの測定値が許容寸法内にあることを確認する(確認過程(S4))。初回ワークの測定値が許容寸法内になければ、以下の処理は行わず、何らかの調整等を行って再度確認過程(S4)までの各処理を行う。
In FIG. 3, the following steps S1 to S12 are performed in order.
At the start of operation from the cooled state of the lathe at the beginning of the day, the
The first workpiece (not shown) is turned with the
The turned first workpiece is measured with a measuring tool (not shown) such as a micrometer or a caliper (first workpiece measurement step (S3)), and it is confirmed that the measured value of the first workpiece is within an allowable dimension. (Confirmation process (S4)). If the measured value of the first workpiece is not within the allowable dimension, the following processing is not performed, and some processing is performed again until the confirmation process (S4) after performing some adjustment.
旋削に使用した工具9の刃先位置を、ツールセンサー11で測定する(初回工具測定過程(S5))。この過程で、最初の正しい刃先位置、つまり許容寸法内に加工される刃先位置がわかる。この過程は、図2の初回加工工具測定制御手段22の制御により行う。
このような各測定を行った後、その交換後の工具9による加工を行う(繰り返し加工過程(S6)。
この旋削に使用した工具9は、繰り返し加工により寿命になると、タレット2Bに対して新たな工具9に交換する(工具交換過程(S7))。
The cutting edge position of the
After performing each of such measurements, machining with the
When the
工具交換されると、基準工具20をツールセンサー11で測定する(交換後基準工具測定過程(S8))。この過程は、図2の交換後基準工具測定制御手段23の制御により行われる。
前記加工前基準工具測定過程の測定値と前記交換後基準工具測定過程の測定値との差の1/2をツールセンサー側のタレットの移動軸の補正量として設定する(熱変位補正量設定過程(S9))。すなわち、この工具交換を行う頃は、連続加工によって旋盤の温度が上昇し、熱変位が生じている。この熱変位量は、最初の冷却時における基準工具20の測定値との差となって現れる。測定値の差を1/2とするのは、ツールセンサー11側と基準工具20側との両方のタレット2A,2Bで熱変位が生じており、その和が上記測定値の差として現れるからである。
When the tool is changed, the
1/2 of the difference between the measured value of the reference tool measurement process before processing and the measured value of the reference tool measurement process after replacement is set as the correction amount of the moving axis of the turret on the tool sensor side (thermal displacement correction amount setting process) (S9)). That is, when this tool change is performed, the lathe temperature rises due to continuous machining, and thermal displacement occurs. This amount of thermal displacement appears as a difference from the measured value of the
例えば、図4に具体的数値例を示すように、加工前基準工具測定過程(S1)で、左右のタレット2A,2Bの位置が、主軸中心から100mmだけ離れていたとする。これが、工具交換後に、左のタレット2Aでは100.8mm、右側のタレット2Bでは101.2mmになったとする。この工具交換後の基準工具20の測定では、左右のそれぞれの熱膨張量の0.8mmおよび1.2mmが加わった0.8+1.2=2.0mmとなる値が測定されることになる。したがって、この和を平均化した(0.8+1.2)÷2=1.0の値だけ熱変位補正することで、ほぼ正しい熱変位補正が行えることになる。
For example, as shown in a specific numerical example in FIG. 4, it is assumed that the positions of the left and
この熱変位補正量Δsで、ツールセンサー側タレット2Aの移動量を補正して交換後の工具9の刃先位置をツールセンサー11で測定する(交換後工具測定過程(S10))。この熱変位補正を行うことで、最初の冷却時のツールセンサー11の位置が再現されることになる。この過程S10は、図2の交換後工具測定制御手段24の処理により行われ
る。
With this thermal displacement correction amount Δs, the amount of movement of the tool
この測定の後、前記初回工具測定過程(S5)の測定値と交換後工具測定過程(S10)の測定値との差を計算し、その計算値を元に工具補正量Δxを演算する(工具補正量演算過程(S11)。上記測定値の差をそのまま工具補正量Δxとしても良い。上記測定値の差は、新しい工具9の初回使用工具9の初期状態との差であり、工具11のぱらつきや取付位置の誤差が上記の差となって現れる。この補正量演算は、図2の工具補正量演算手段25で行う。
After this measurement, the difference between the measurement value in the initial tool measurement process (S5) and the measurement value in the post-replacement tool measurement process (S10) is calculated, and the tool correction amount Δx is calculated based on the calculated value (tool) Correction amount calculation process (S11) The difference between the measured values may be used as the tool correction amount Δx as it is The difference between the measured values is the difference between the
この演算された工具補正量Δxで、この交換後工具9側のタレット2Bの移動量を補正する(工具補正過程(S12))。以後の加工は、この工具補正量Δxで補正した移動量で行うことになる。この工具補正は、図2の演算制御部14Bに設けられた工具補正手段27で行う。
The movement amount of the
この刃先位置補正方法によると、このように、旋盤の運転により温度が上昇したときに工具交換を行っても、熱変位がキャンセルされた状態で測定でき、交換後の工具9の旧工具9に対する寸法ばらつきや、取付位置のばらつき等が精度良く補正できる。したがって工具交換後の初品の良品化を図ることができる。
According to this blade edge position correction method, even when the tool is changed when the temperature rises due to the operation of the lathe, it is possible to measure in a state where the thermal displacement is canceled, and the
なお、この実施形態において、工具補正手段27は、タレット2Bの工具ステーションM毎に工具補正量Δxを持ち、主軸1に対して割り出す工具ステーションMに対応する工具補正量Δxを補正に用いる。
In this embodiment, the tool correction means 27 has a tool correction amount Δx for each tool station M of the
また、上記の実施形態は、図の左側のタレット2Aにツールセンサー11を設けた場合につき説明したが、右側のタレット2Bにもツールセンサー11′を設け、また左側のタレット2Aにも基準工具20を取付け、上記と同様にして左側のタレット2Aの工具交換時の工具補正を行うようにしても良い。すなわち、両側のタレット2A,2Bの工具交換時の工具補正を行うようにしてもよい。
In the above embodiment, the
1…主軸
2A,2B…タレット
5…タレットキャリッジ
8a…位置検出器
9…工具
11…ツールセンサー
11a…接触検出器部
11b…測定値取込部
16…測定制御手段
17…工具補正量演算手段
18…工具補正手段
18…工具補正手段
21…冷却時基準工具測定制御手段
22…初回加工工具測定制御手段
23…交換後基準工具測定制御手段
24…交換後工具測定制御手段
25…工具補正量演算手段
26…熱変位補正手段
27…工具補正手段
Δs…熱変位補正量
Δx…工具補正量
DESCRIPTION OF
Claims (3)
旋盤の加工前に、タレットを移動させて前記基準工具の位置を測定する加工前基準工具測定過程と、
初回ワークを前記基準工具側のタレットに保持された工具で旋削する初回ワーク旋削過程と、
その旋削された初回ワークを測定具で測定する初回ワーク測定過程と、
この初回ワークの測定値が許容寸法内にあることを確認する確認過程と、
旋削に使用した工具の刃先位置を前記ツールセンサーで測定する初回工具測定過程と、
前記旋削に使用した工具を、繰り返し加工後にタレットに対して新たな工具に交換する工具交換過程と、
前記基準工具を前記ツールセンサーで測定する交換後基準工具測定過程と、
前記加工前基準工具測定過程の測定値と前記交換後基準工具測定過程の測定値との差の1/2をツールセンサー側のタレットの移動軸の補正量として設定する熱変位補正量設定過程と、
この補正量でツールセンサー側タレットの移動量を補正して交換後の工具の刃先位置を前記ツールセンサーで測定する交換後工具測定過程と、
前記初回工具測定過程の測定値と前記交換後工具測定過程の測定値との差を計算してその計算値を元に工具補正量を演算する工具補正量演算過程と、
この演算された工具補正量でこの交換後工具側のタレットの移動量を補正する工具補正過程とを含む、
旋盤の刃先位置補正方法。 A method of correcting the amount of movement of the cutting edge position of a tool in a lathe having two turrets on both sides of the spindle, with a tool sensor attached to one turret and a reference tool attached to the other turret,
Before machining the lathe, the turret is moved to measure the position of the reference tool before measuring the reference tool measurement process,
An initial workpiece turning process of turning an initial workpiece with a tool held in the turret on the reference tool side;
An initial workpiece measurement process in which the turned initial workpiece is measured with a measuring tool;
A confirmation process for confirming that the measurement value of the first workpiece is within the allowable dimension;
Initial tool measurement process of measuring the cutting edge position of the tool used for turning with the tool sensor;
A tool change process in which the tool used for the turning is replaced with a new tool for the turret after repeated machining,
A reference tool measurement process after replacement for measuring the reference tool with the tool sensor;
A thermal displacement correction amount setting process for setting 1/2 of the difference between the measurement value of the pre-machining reference tool measurement process and the measurement value of the post-replacement reference tool measurement process as the correction amount of the moving axis of the turret on the tool sensor side; ,
The post-replacement tool measurement process in which the tool sensor side turret is corrected with this correction amount and the tool tip position of the tool after replacement is measured by the tool sensor,
A tool correction amount calculation process for calculating a tool correction amount based on the calculated value of the difference between the measurement value of the initial tool measurement process and the measurement value of the tool measurement process after replacement,
A tool correction process for correcting the movement amount of the turret on the tool side after the replacement with the calculated tool correction amount,
Lathe edge position correction method.
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