| 【発明の名称】 |
工作物の板状両側端面を加工する加工装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】新貝 幸樹
【氏名】平山 忍
【氏名】高松 登
【氏名】森川 敏郎
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| 【要約】 |
【課題】この加工装置は，工作物の板状両側端面を２本のバイトで同時に加工し，加工効率をアップすると共に加工精度を高精度にする。
【解決手段】この加工装置は，工作物８が固定された回転駆動される主軸１４，サーボモータ４，１７，１８によって往復移動するＺ軸テーブル１６，Ｘ軸テーブル１，及びＸ軸テーブル１上のＹ軸テーブル１５を有する。Ｘ軸テーブル１上には第１バイト６と第３バイト５，及びＹ軸テーブル１５には第２バイト７がセットされている。コントローラは，Ｘ軸テーブル１上のタッチセンサ９による検出信号に応答して工作物８の手前側端面２０を第３バイト５で粗加工し，次いで工作物８の手前側端面２０を第２バイト７で且つ奥側端面１９を第１バイト６で同時加工する制御を行なう。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 工作物が固定された回転駆動される主軸，Ｚ軸サーボモータによって往復移動するＺ軸テーブル，該Ｚ軸テーブル上に載置され且つＸ軸サーボモータによって往復移動するＸ軸テーブル，該Ｘ軸テーブル上にセットされたバイトホルダに取り付けられた第１バイト，前記Ｘ軸テーブル上に載置され且つＹ軸サーボモータによって往復移動するＹ軸テーブル，該Ｙ軸テーブル上にセットされたバイトホルダに取り付けられた第２バイト，前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記工作物の板状両側端面の加工領域の形状情報を検出するタッチセンサ，及び該タッチセンサによる検出信号に応答して前記工作物の奥側端面を前記第１バイトで且つ前記工作物の手前側端面を前記第２バイトによって同時加工する制御を行なうコントローラ，から成る工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項２】 前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記バイトホルダに取り付けられた第３バイトを有し，前記コントローラは，前記第１バイトと前記第２バイトとの前記工作物の前記両側端面の同時加工に先立って，前記タッチセンサによる検出信号に応答して前記第３バイトによって前記工作物の前記手前側端面を粗加工する制御を行なうことから成る請求項１に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項３】 前記コントローラは，前記タッチセンサによる前記工作物の板状両側端面についての検出信号に応じて前記工作物の加工代を演算処理し，前記第３バイトによって前記工作物の手前端面を粗加工する制御を行なうことから成る請求項１に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項４】 前記コントローラは，前記タッチセンサによる前記工作物の板状側端面の両側端面について前記形状情報の検出信号に応じて前記工作物の加工代を演算処理し，前記第２バイトを前記Ｙ軸サーボモータの駆動によってボールねじを介して前記第１バイトに対してＹ軸方向に移動制御し，前記第１バイトと前記第２バイトとの間隔を前記工作物に対する加工間隔に位置設定する制御を行なうことから成る請求項１に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項５】 前記第１バイトと前記第２バイトは前記Ｘ軸サーボモータの駆動によってＸ軸方向に移動して前記工作物の前記両板状側端面の切削加工を同時に行なうことを特徴とする請求項４に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項６】 前記第３バイトによって粗加工された前記工作物の前記両板状側端面の厚みを前記タッチセンサによって検出し，検出値に応じて中仕上げ加工代を演算し，中仕上げ加工を前記第１バイトと前記第２バイトとによって前記両板状側端面を同時加工することを特徴とする請求項１に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項７】 前記第１バイトと前記第２バイトによって中仕上げ加工された前記工作物の前記両板状側端面の厚みを前記タッチセンサによって検出し，検出値に応じて仕上げ加工代を演算し，最終仕上げ加工を前記第１バイトと前記第２バイトとによって前記両板状側端面を同時加工することを特徴とする請求項６に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
【請求項８】 前記第３バイトは前記工作物に対して粗加工する粗加工バイトであり，前記第１バイトに対して前記工作物の加工領域の厚み方向に相対移動する前記第２バイトは前記工作物に対して仕上げ加工する仕上げ加工バイトであることを特徴とする請求項１に記載の工作物の板状両側端面を加工する加工装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，特に，Ｙ軸テーブルをＹ軸サーボモータの駆動によって移動させ，Ｘ軸テーブルに設けたバイトとＹ軸テーブルに設けたバイトとによって工作物の両板状側端面を同時に加工する加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，板状工作物の両面同時加工装置としては，刃物台に対して固定された刃物と，該刃物の方向に移動可能に配置された別の刃物とで，工作物を歪ませることなく精密に切削することができるものが知られている（例えば，特開２０００−１７６７０２号公報参照）。該板状工作物の両面同時加工装置は，回転主軸の先端に設けられたチャック爪で把持した板状工作物の両加工面が，刃物台に設けられた固定側刃物と固定側刃物に正対して設けられた可撓側刃物との間に挟み込んだ状態で同時に切削加工される。板状工作物に歪を与える切削影響が両加工面で相殺される。刃物台上に設けられた加工基準装置の当接面を利用して，両刃物による加工代が均等になるように設定される。可撓側刃物の刃先は，ストローク増幅機構による圧電素子の伸縮を増幅した移動量で精密に位置決めされる。
【０００３】また，レーザープリンタに組込まれるポリゴンミラーは，外周面が六面又は八面に等分割されたミラー部分を有する厚さ１〜５ｍｍの薄板物品である。このようなポリゴンミラーやハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に使用されるハードディスク間に装填されるスペーサ等の薄板製品の両基準面には，例えば，平面度が０．５μｍ以下という厳しい平面度精度が要求される。従来，このような対象工作物が薄板製品である場合，薄板製品に高精度の平面度を得るためには，薄板をその面内で回転するように回転軸に取り付けて，異なる２本の刃物（バイト）を同一加工機上に上記回転軸に対して軸方向及び径方向に移動可能な可動台に固定して配設している。２本の刃物は，薄板の各手前面に対してそれぞれ配設されており，２本の刃物の間隔はワークである薄板の板厚にバイト逃しのための幅を加えた間隔に設定されている。可動台を回転軸に対して軸方向及び径方向に移動させることにより，薄板は片面毎に，各刃物によって切削加工される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで，単品としての軟質な薄板アルミ材で作られたような板状工作物を精密ＮＣ旋盤を用いて加工する場合に片面ずつ加工すると，板状工作物には片側から切削力が作用するために工作物に歪が生じる。しかしながら，一回のチャッキングによって加工軸に保持した板状工作物をその両面において同時に加工することができれば，板状工作物の各側の加工面から作用する切削力を相殺させることが可能となり，ワーク剛性が低い板状工作物を単品として加工している時にも歪を生じさせることなく加工することが可能となる。
【０００５】また，従来の加工装置は，工作物の加工領域の形状情報は，機外に設けたセンサ等を用いているのが現状であり，そのため工作物の設定等で段取り替え等が必要になったり，或いは得られている情報に対して装置に組み込んだ場合に補正や調整が必要になった。また，従来の加工装置は，１本のバイトを用いて工作物を加工しているのが現状であり，バイトを交換するに伴って段取り替え，設定の調整等を必要とした。従って，従来の加工装置は，工作物に対する加工効率を上げることができないという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記の課題を解決することであり，Ｚ軸テーブル上にＸ軸テーブルを載置し，Ｙ軸サーボモータの駆動によってＹ軸テーブルをボールねじを介して移動制御し，Ｘ軸テーブルに設けた第３バイトで工作物の板状手前端面を粗加工し，Ｘ軸テーブルに設けた第１バイトとＹ軸テーブルに設けた第２バイトとによって工作物の両板状側端面を同時に加工し，工作物の板状両側端面の加工効率をアップし，工作物に対して高精度に加工することができ，しかも，加工装置自体に工作物の形状情報を測定可能にして生産性を大幅にアップさせることができる工作物の板状両側端面を加工する加工装置を提供することである。
【０００７】この発明は，工作物が固定された回転駆動される主軸，Ｚ軸サーボモータによって往復移動するＺ軸テーブル，該Ｚ軸テーブル上に載置され且つＸ軸サーボモータによって往復移動するＸ軸テーブル，該Ｘ軸テーブル上にセットされたバイトホルダに取り付けられた第１バイト，前記Ｘ軸テーブル上に載置され且つＹ軸サーボモータによって往復移動するＹ軸テーブル，該Ｙ軸テーブル上にセットされたバイトホルダに取り付けられた第２バイト，前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記工作物の板状両側端面の加工領域の形状情報を検出するタッチセンサ，及び該タッチセンサによる検出信号に応答して前記工作物の奥側端面を前記第１バイトで且つ前記工作物の手前側端面を前記第２バイトによって同時加工する制御を行なうコントローラ，から成る工作物の板状両側端面を加工する加工装置に関する。
【０００８】この加工装置は，前記Ｘ軸テーブル上にセットされた前記バイトホルダに取り付けられた第３バイトを有し，前記コントローラは，前記第１バイトと前記第２バイトとの前記工作物の前記両側端面の同時加工に先立って，前記タッチセンサによる検出信号に応答して前記第３バイトによって前記工作物の前記手前側端面を粗加工する制御を行なうものである。
【０００９】前記コントローラは，前記タッチセンサによる前記工作物の板状両側端面についての検出信号に応じて前記工作物の加工代を演算処理し，前記第３バイトによって前記工作物の手前端面を粗加工する制御を行なう。
【００１０】前記コントローラは，前記タッチセンサによる前記工作物の板状側端面の両側端面について前記形状情報の検出信号に応じて前記工作物の加工代を演算処理し，前記第２バイトを前記Ｙ軸サーボモータの駆動によってボールねじを介して前記第１バイトに対してＹ軸方向に移動制御し，前記第１バイトと前記第２バイトとの間隔を前記工作物に対する加工間隔に位置設定する制御を行なう。
【００１１】前記第１バイトと前記第２バイトは，前記Ｘ軸サーボモータの駆動によってＸ軸方向に移動して前記工作物の前記両板状側端面の切削加工を同時に行なう。
【００１２】この加工装置は，前記第３バイトによって粗加工された前記工作物の前記両板状側端面の厚みを前記タッチセンサによって検出し，検出値に応じて中仕上げ加工代を演算し，中仕上げ加工を前記第１バイトと前記第２バイトとによって前記両板状側端面を同時加工する。
【００１３】更に，この加工装置は，前記第１バイトと前記第２バイトによって中仕上げ加工された前記工作物の前記両板状側端面の厚みを前記タッチセンサによって検出し，検出値に応じて仕上げ加工代を演算し，最終仕上げ加工を前記第２バイトと前記第３バイトとによって前記両板状側端面を同時加工する。
【００１４】前記第３バイトは前記工作物に対して粗加工する粗加工バイトであり，前記第１バイトに対して前記工作物の加工領域の厚み方向に相対移動する前記第２バイトは前記工作物に対して仕上げ加工する仕上げ加工バイトである。
【００１５】この加工装置は，上記のように構成されているので，Ｙ軸テーブルの移動をＹ軸サーボモータによって行なうので，Ｙ軸テーブルの移動範囲を大きく設定することができ，しかも発熱が少なくなる。また，この加工装置は，工作物の歪を考慮しての切削加工ではなく，工作物によって予め決められた寸法で切削加工を行なうものであり，工作物の端部の両側端面を同時に行なうことができ，サブミクロン加工が可能になる。更に，この加工装置は，異なったテーブル，即ち，Ｘ軸テーブルと該Ｘ軸テーブル上のＹ軸テーブルにそれぞれ設定された相対移動が可能な一対のバイトによって，工作物の端部の両側端面，即ち，手前側端面と奥側端面とを同時に加工することができ，しかも，手前側の表側は，粗加工後に仕上げ加工を行なうことができ，ミクロンオーダの高精度の加工を行なうことができる。また，この加工装置は，３本のバイトで切削加工を行なうので，バイト等の設定での段取り替え作業が無くなり，加工装置に工作物を設定した状態で工作物の加工領域の厚みを測定するだけで，工作物を外すような段取りが必要でなくなる。また，加工装置自体，即ち，Ｘ軸テーブルにタッチセンサを直接設けて工作物の加工領域の形状情報を直ちに検出して加工動作に移行させるので，生産性を大幅にアップさせることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明による工作物の板状両側端面を加工する加工装置の実施例を説明する。
【００１７】図１及び図２に示すように，この加工装置は，板状側端面１９，２０を持つ工作物８が固定された回転駆動される主軸１４，工作物８の両板状側端面１９，２０を刃物台即ちバイトホルダ２，３上に配置された一対のバイト６，７によって同時に切削加工するものである。工作物８は，例えば，図３や図４に示すように，主軸のチャックに保持される中心部が突出した把持部２３，工作物８の本体部２４及び工作物８の加工される加工部２２から形成され，加工部２２の周端縁の両側端面に加工面１９，２０が位置している。この加工装置は，Ｚ軸サーボモータ１８によって往復移動するＺ軸テーブル１６，Ｚ軸テーブル１６上に載置され且つＸ軸サーボモータ１７によって往復移動するＸ軸テーブル１，Ｘ軸テーブル１上にセットされたバイトホルダ２に取り付けられた第３バイト５と第１バイト６，Ｘ軸テーブル１上にセットされ且つ工作物８の加工面１９，２０を検出するタッチセンサ９及び各種のセンサ１３，Ｘ軸テーブル１上に載置され且つＹ軸サーボモータ４によって往復移動するＹ軸テーブル１５，Ｙ軸テーブル１５上にセットされた第２バイト７を有し，タッチセンサ９によって工作物８の加工領域の形状情報を検出し，それらの情報に基づいてコントローラの指令でＸ軸テーブル１，Ｙ軸テーブル１５及びＺ軸テーブル１６を移動制御し，主軸１４に取り付けられた工作物８の一側端面を第３バイト５によって粗加工し，次いで，工作物８の一側端面の手前側端面２０を第２バイト７によって且つ工作物８の他側端面の奥側端面１９を第１バイト６によって同時に加工する。
【００１８】第３バイト５は，工作物８に対して粗加工する粗加工バイトであり，また，第１バイト６に対して工作物８の加工領域の厚み方向に相対移動する第２バイト７は，工作物に対して仕上げ加工する仕上げ加工バイトである。タッチセンサ９によって工作物８の両板状側端面１９，２０の両加工面寸法を測定して素材厚みを検出し，該検出値に応じて加工代を演算処理し，第３バイト５によって工作物８の手前面を粗加工する。また，第２バイト７は，Ｙ軸サーボモータ４の駆動によってボールねじ１０を介して第１バイト６に対してＹ軸方向に移動し，第１バイト６との工作物８に対する加工間隔の位置設定が行なわれる。次いで，第１バイト６と第２バイト７は，Ｘ軸サーボモータ１７の駆動によってＸ軸方向に移動し，工作物８の両板状側端面１９，２０の切削加工を同時に行なうものである。
【００１９】第３バイト５によって粗加工された工作物８の両板状側端面１９，２０の厚みをタッチセンサ９によって検出し，検出値に応じて中仕上げ加工代を演算し，中仕上げ加工を第１バイト６と第２バイト７とによって両板状側端面１９，２０を同時加工する。
【００２０】この加工装置は，第１バイト６と第２バイト７によって中仕上げ加工された工作物８の両板状側端面１９，２０の厚みをタッチセンサ９によって検出し，検出値に応じて仕上げ加工代を演算し，仕上げ加工を第１バイト６と第２バイト７とによって両板状側端面１９，２０を同時加工するものである。
【００２１】この加工装置は，上記のように構成されており，次の工程によって工作物８を切削加工することができる。この加工装置は，工作物８を加工治具に取り付け，主軸台に回転可能に支持されている主軸１４に固定する。
【００２２】次に，この加工装置によって工作物８の板状両側端面を加工するための加工作動について説明する。この加工装置に設けたコントローラ（ＮＣ）に，工作物８を切削加工するための初期値，例えば，工作物８の切削加工するべき内径（＃５１６＝Ｘｍｍ，例えば，２７３．５ｍｍ）と外径（＃５１７＝Ｙｍｍ，例えば，２９７．７ｍｍ）とを設定し，測定ポイントサーチ箇所数，測定ポイント角度，工作物８の厚みや幅等の諸条件を入力する。また，この加工装置については，工作物８の加工に先立ってバイト５，６，７の設定位置，Ｘ軸テーブル１，Ｙ軸テーブル１５，Ｚ軸テーブル１６，及び工作物８を取り付けた主軸１４について原点復帰させる。そこで，工作物８の測定した厚みＴ１と切削加工した後の仕上げ製品の厚みＴ２との公差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）の範囲内を演算したり，公差内判定が製品規格より大きいか否かを判断したり，諸条件をコントローラに入力する。また，コントローラは，手前側端面粗加工について，手前側端面粗加工の取り代を演算したり，取り代に応じて手前側端面粗加工回数を演算したりする。更に，コントローラは，加工装置における各部品の各点の測定を行い，Ｘ軸テーブル１とＺ軸テーブル１６の位置決めをし，主軸１４のＣ軸の位置決めをする。次に，手前ポジション値である手前側端面スキップ位置であるＺ軸のスキップ位置を測定する。奥側端面スキップ位置が製品厚みＴ２より小さいか否かを判断したりする。
【００２３】次に，図７〜図１０に示すこの加工装置の処理フロー図を参照して，この加工装置の作動の一実施例について説明する。この加工装置は，上記のように，工作物８の切削加工の作動するにあたって，各部品の原点復帰をし，工作物８の加工するべき面の各点を測定し，工作物８を認識し，製品への加工代を演算し，加工する回数等を演算する。
【００２４】図７を参照して，この加工装置によって工作物８の表側即ち手前側の側端面２０を第３バイト５によって手前側端面粗加工することについて説明する。コントローラは，上記の前処理を行なった後に，手前側端面粗加工を行なう（ステップＳ４０）。手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）と手前側端面スキップ位置（＃５０４）を整合させ（ステップＳ４１），プログラムによって予め決められた手前側端面粗加工回数（＃１００）を行なったか否かを判断し（ステップＳ４２），所定の回数の加工を行なった時には，原点復帰して主軸１４を停止する（ステップＳ５４）。所定の回数の加工を行なっていない時には，手前側端面粗加工回数（＃１００）が零か否かを判断し（ステップＳ４３），零でない場合には，手前側端面粗加工回数のカウント（＃１０１）を零にし，即ちリセット状態にする（ステップＳ４４）。カウント（＃１０１）が手前側端面粗加工回数（＃１００）より小さいか否かを判断し（ステップＳ４５），小さい場合には，手前側端面粗加工の位置決め位置を演算するため，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）から手前側端面粗加工１回の取り代（＃５０６）に手前側端面粗加工回数のカウント（＃１０１）を乗じた数を除算する〔＃５１１＝＃５０４−＃１０１×＃５０６〕（ステップＳ４６）。ステップＳ４５で小さくない場合には，ステップＳ４９へ進む。ステップＳ４６の演算に従って第３バイト５による加工動作を続け（ステップＳ４７），加工回数カウントアップになるまで加工処理はステップ４５へ戻って繰り返し行い（ステップＳ４８），カウント（＃１０１）が＋１の加工回数カウントアップ即ちプログラムによる予め決められた加工条件を満足するようになって加工を終了する（ステップＳ４８Ｅ）。ステップＳ４９では，手前側端面粗加工の端数取り代（＃５１２）を演算する〔＃５１２＝＃５１０−＃１００×＃５０６〕。次いで，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）から端数加工の位置決め位置の演算をする〔＃５１１＝＃５１１−＃５１２〕（ステップＳ５０）。ステップＳ５０の演算に従って第３バイト５による加工動作を続け（ステップＳ５１），面取り加工動作を行い（ステップＳ５２），そこで，サブプログラムを終了する（ステップＳ５３）。
【００２５】次に，図８を参照して，この加工装置によって工作物８の両側端面１９，２０，即ち，表側即ち手前側の側端面２０を第２バイト７によって，また工作物８の裏側即ち奥側の側端面１９を第１バイト６によって中仕上げ加工することについて説明する。中仕上げ加工を開始する（ステップＳ５６）。中仕上げ加工回数カウントアップ（＃１０３）の変数を初期化即ちリセットする（ステップＳ５７）。中仕上げ加工回数カウントが４より小さいか否かを判断し（ステップＳ５８），小さい場合には，奥側端面中仕上げの位置決め位置（＃５１３）を演算する（ステップＳ５９）。即ち，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）は，奥側端面スキップ位置（＃５０５）に，中仕上げ及び仕上げ１回の取り代（＃５２２）に中仕上げ加工回数カウントアップ（＃１０３）を乗じた数を加算する〔＃５１３＝＃５０５＋＃５２２×＃１０３〕。次いで，手前側端面中仕上げの位置決め位置の演算をする（ステップＳ６０）。即ち，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）は，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）から中仕上げ及び仕上げ１回の取り代（＃５２２）に中仕上げ加工回数カウントアップ（＃１０３）を乗じた数を除算する〔＃５１４＝＃５１１−＃５２２×＃１０３〕。次に，手前側端面中仕上げの位置決め位置の置換を行なう（ステップＳ６１）。即ち，中仕上げ手前バイト位置決め位置（＃５１８）は，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）から中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を除したものである〔＃５１８＝＃５１４−＃５１３〕。上記の演算に従って位置決めすると共に，第１バイト６と第２バイト７による加工動作を行なう（ステップＳ６２）。加工回数がプログラムによって予め決められた条件を満たすまでステップ５８に戻って繰り返し処理し，そこで，中仕上げ加工回数カウントアップ（＃１０３）より１回多くなるまで，加工を続行し（ステップＳ６３），そこで，予め決められた条件を満たす状態になって加工は終了する（ステップＳ６３Ｅ）。
【００２６】また，ステップＳ５８において，中仕上げ加工回数カウントアップ（＃１０３）が４より大きい場合には，奥側端面中仕上げの取り代１０μの位置の演算，即ち，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）が，それに０．０１を加算する演算をする〔＃５１３＝＃５１３＋０．０１〕（ステップＳ６４）。次に，手前側端面中仕上げの取り代１０μの位置の演算，即ち，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）が，それに０．０１を除算する演算をする〔＃５１４＝＃５１４−０．０１〕（ステップＳ６５）。そこで，手前側端面中仕上げ取り代１０μの位置を置換，即ち，中仕上げ手前バイト位置決め位置（＃５１８）が，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）から中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を除したものとする〔＃５１８＝＃５１４−＃５１３〕（ステップＳ６６）。上記の演算に従って位置決めを行い，第１バイト６と第２バイト７による加工動作を行い（ステップＳ６７），サブプログラムを終了する（ステップＳ６８）。
【００２７】次に，図９に示すように，この加工装置は，中仕上げ前の状態を測定し設定する（ステップＳ６９）。最終仕上げ前取り代の演算をする。即ち，仕上げ前測定による仕上げ取り代（＃５１５）は，工作物８の素材の厚み（＃５０１）から製品の厚み（＃５０２）を除した数より０．０２だけ小さい数とするように演算する（ステップＳ７０）。演算することによりサブプログラムを終了する（ステップＳ７１）。
【００２８】次に，図１０を参照して，この加工装置によって工作物８の両側端面１９，２０，即ち，表側即ち手前側の側端面２０を第２バイト７によって，また工作物８の裏側即ち奥側の側端面１９を第１バイト６によって最終仕上げ加工することについて説明する。コントローラに最終仕上げプログラムが設定されている（ステップＳ７２）。まず，仕上げ前測定による仕上げ取り代（＃５１５）が零以下であるか否かを判断し（ステップＳ７３），零以下である場合には処理を終了する（ステップＳ８４）。零以下でない場合には，仕上げ前測定による仕上げ取り代（＃５１５）が仕上げ加工の取り代限界値（＃５０８）より小さいか否かを判断する（ステップＳ７４）。次いで，奥側端面最終仕上げの位置決め位置として１０μを残した値に演算する。即ち，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）は，仕上げ前測定による仕上げ取り代（＃５１５）の半分を加算する演算をする〔＃５１３＝＃５１３＋（＃５１５／２）〕（ステップＳ７５）。次に，手前側端面最終仕上げの位置決め位置として１０μを残した値に演算する。即ち，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）は，仕上げ前測定による仕上げ取り代（＃５１５）の半分を除する演算をする〔＃５１４＝＃５１４−（＃５１５／２）〕（ステップＳ７６）。手前側端面最終仕上げ位置として１０μを残した値に置換する。即ち，中仕上げ手前バイト位置決め位置（＃５１８）は，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）から中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を除した値に置換する（ステップＳ７７）。上記の位置決めを行なった後に，第１バイト６と第２バイト７によって最終仕上げの加工動作を行なう（ステップＳ７８）。
【００２９】次いで，奥側端面最終仕上げ取り代１０μに位置を演算する。即ち，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）は，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）に０．０１ｍｍを加算した演算をする〔＃５１３＝＃５１３＋０．０１〕（ステップＳ７９）。次に，手前側端面最終仕上げ取り代１０μの位置を演算する。即ち，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）は，それから０．０１ｍｍを除する演算をする〔＃５１４＝＃５１４−０．０１〕（ステップＳ８０）。手前側端面最終仕上げ取り代１０μの位置に置換する。即ち，中仕上げ手前バイト位置決め位置（＃５１８）は，中仕上げ及び仕上げ時の手前バイト位置決め位置補助（＃５１４）から中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を除した値に置換する（ステップＳ８１）。上記の位置決めを行なった後に，第１バイト６と第２バイト７によって最終仕上げの加工動作を行なう（ステップＳ８２）。加工動作が終了すれば，サブプログラムは終了する（ステップＳ８３）。
【００３０】次に，図１１〜図１２を参照して，バイト５，６，７の刃先のチップを交換した場合の加工装置の作動処理について説明する。バイト５，６，７の刃先のチップを交換即ちバイト５，６，７を交換した場合には，例えば，バイト５，６，７が許容範囲以上に摩耗した場合には，加工時にバイト自体の交換が必要になることがある。通常，バイト５，６，７を交換すると，その調整に時間がかかり，加工効率を低下させる。そこで，バイト５，６，７の交換時の調整情報をコントローラに入力しておき，それに応じてバイト５，６，７の交換時のバイト５，６，７の調整を，例えば，次のようにして行なうことができる。まず，図１１に示すように，コントローラにおいて初期値を設定し（ステップＳ８５），原点復帰する（ステップＳ８６）。初期値としては，例えば，工作物８のサイズ，工作物８の内径（＃５１６＝Ｘｍｍ），外径（＃５１７＝Ｙｍｍ），測定ポイントサーチ箇所数（＃１０８＝３），測定ポイント角度（＃１０９＝５），工作物８の厚み一時記憶（＃１１０＝０），測定角度記憶（＃１１１＝０），ピーク記憶（＃１１２＝０）等である。
【００３１】次に，図１１を参照して，Ｘ軸テーブル１上に設定されている表側即ち手前側の側端面２０の粗加工のバイト５についての調整を説明する。手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）に合わせる〔＃５１１＝＃５０４〕（ステップＳ８７）。チップ交換後の位置（＃１０６）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）に合わせ，手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）を零にする〔＃１０６＝＃５０４，＃１０１＝０〕（ステップＳ８８）。手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）が１より小さいか否かを判断し（ステップＳ８９），小さい場合には，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）はそれより０．０３だけ小さい値に設定する〔＃５１１＝＃５１１−０．０３〕（ステップＳ９０）。次いで，第３バイト５の加工動作に移行する（ステップＳ９１）。加工回数カウントアップである手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）はそれより１回多くしてカウントアップする〔＃１０１＝＃１０１＋１〕（ステップＳ９２）。小さくない場合には，チップ交換後のスキップ位置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）がチップ交換後の位置（＃１０６）より手前側端面スキップ位置（＃５０４）だけ小さくする〔＃１０７＝＃１０６−＃５０４〕（ステップＳ９３）。チップ交換後のスキップ位置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）が０．０２より小さいか否かを判断し（ステップＳ９４），小さい場合にはステップＳ８８に戻り，大きい場合には差（＃１０５）が手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）より手前側端面スキップ位置（＃５０４）だけ小さく設定し調整する〔＃１０５＝＃５１１−＃５０４〕（ステップＳ９５）。
【００３２】次に，図１２を参照して，Ｘ軸テーブル１上に設定されている裏側即ち奥側の側端面１９の奥仕上げ加工を行なう第１バイト６の調整を説明する。中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）を奥側端面スキップ位置（＃５０５）に合わせる〔＃５１３＝＃５０５〕（ステップＳ９５）。次いで，チップ交換後の位置（＃１０６）を奥側端面スキップ位置（＃５０５）に合わせ，手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）を零にする〔＃１０６＝＃５０５，＃１０１＝０〕（ステップＳ９６）。手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）が１より小さいか否かを判断し（ステップＳ９７），小さい場合には，中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）をそれより０．０３大きく設定する〔＃５１３＝＃５１３＋０．０３〕（ステップＳ９８）。次いで，第２バイト７の加工動作に移行する（ステップＳ９９）。加工回数カウントアップ，即ち，手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）はそれより１回多くしてカウントアップする〔＃１０１＝＃１０１＋１〕（ステップＳ１００）。小さくない場合には，チップ交換後のスキップ位置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）がチップ交換後の位置（＃１０６）より奥側端面スキップ位置（＃５０５）だけ小さくする〔＃１０７＝＃１０６−＃５０５〕（ステップＳ１０１）。チップ交換後のスキップ位置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）が−０．０２より大きいか否かを判断し（ステップＳ１０２），大きい場合には，ステップＳ９６に戻り，小さい場合には，差（＃１０５）が中仕上げ奥バイト位置決め位置（＃５１３）より奥側端面スキップ位置（＃５０５）だけ小さく設定し調整する〔＃１０５＝＃５１３−＃５０５〕（ステップＳ１０３）。
【００３３】図１２を参照して，Ｙ軸テーブル１５上に設定されている手前側端面２０の仕上げ加工の第２バイト７の調整を説明する。手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）に合わせる〔＃５１１＝＃５０４〕（ステップＳ１０４）。次いで，チップ交換後の位置（＃１０６）を手前側端面スキップ位置（＃５０４）に合わせ，手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）を零にする〔＃１０６＝＃５０４，＃１０１＝０〕（ステップＳ１０５）。手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）が１より小さいか否かを判断し（ステップＳ１０６），小さい場合には，手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）をそれより０．０３大きく且つ手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）の０．０３を乗じた数だけ少なく設定する〔＃５１１＝＃５１１＋０．０３−（＃１０１×０．０３）〕（ステップＳ１０７）。次いで，第１バイト６の加工動作に移行する（ステップＳ１０８）。加工回数カウントアップ，即ち，手前側端面粗加工回数カウント（＃１０１）はそれより１回多くしてカウントアップする〔＃１０１＝＃１０１＋１〕（ステップＳ１０９）。小さくない場合には，チップ交換後のスキップ位置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）がチップ交換後の位置（＃１０６）より手前側端面スキップ位置（＃５０４）だけ小さくする〔＃１０７＝＃１０６−＃５０４〕（ステップＳ１１０）。チップ交換後のスキップ位置とチップ交換前の位置との差（＃１０７）が０．０２より大きいか否かを判断し（ステップＳ１１１），大きい場合には，ステップＳ１０５に戻り，大きくない場合には，差（＃１０５）が手前側端面加工位置決め位置（＃５１１）より手前側端面スキップ位置（＃５０４）だけ小さく設定し調整する〔＃１０５＝＃５１１−＃５０４〕（ステップＳ１１２）。以上の調整が終了すると，加工装置を原点復帰させ（ステップＳ１１３），バイト５，６，７の調整が終了する。
【００３４】
【発明の効果】この発明による加工装置は，上記のように構成したので，工作物の加工領域の形状情報を測定でき，直ちにそれに応じてＸ軸テーブル，Ｙ軸テーブル及びＺ軸テーブルを各サーボモータによって加工動作の開始位置へ直ちに移動制御でき，コントローラによってＸ軸テーブルに設けた第３バイトで工作物の板状手前側端面を粗加工制御し，Ｘ軸テーブルに設けた第１バイトとＹ軸テーブルに設けた第２バイトとによって工作物の両板状側端面を同時加工制御し，それによって，工作物の板状両側端面の加工効率をアップすると共に，工作物に対して高精度に加工することができ，しかも加工装置自体にタッチセンサを設けて工作物の形状情報を加工開始前に測定可能にすると共に，バイトのチップを交換しても直ちに調整ができ，生産性を大幅にアップさせることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１９６７０５
【氏名又は名称】西部電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年４月１８日（２００１．４．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９２３４７
【弁理士】
【氏名又は名称】尾仲 一宗
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３０７２０２（Ｐ２００２−３０７２０２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１０月２３日（２００２．１０．２３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１２００６１（Ｐ２００１−１２００６１） |
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