JP2000153430A - Lathe using conical cutter - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はコニカルカッタを用
いた旋盤に係り、特に、コニカルカッタによって自動的
に加工を行う旋盤に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lathe using a conical cutter, and more particularly, to a lathe which automatically performs processing by a conical cutter.
【0002】[0002]
【従来の技術】ビトリファイド砥石の外径仕上げにはダ
イヤモンドホイールが広く用いられているが、ダイヤモ
ンドホイールは切込量が小さくて加工能率が悪いことか
ら、比較的取代が多い異形仕上げを行う場合にはコニカ
ルカッタを使用している。すなわち、(a) 砥石等の被加
工物を軸心まわりに回転駆動する主軸台と、(b) コニカ
ルカッタを軸心まわりの回転可能に保持するカッタ保持
台と、(c) 前記主軸台と前記カッタ保持台とを相対移動
させる移動機構とを有する旋盤を用いて、前記被加工物
の外周面に前記コニカルカッタを押圧して連れ回りさせ
るとともに、両者を相対移動させて外周面を所定形状に
加工するのである。コニカルカッタは截頭円すい形の円
筒形状を成すもので、その大径側の端縁が切刃として使
用され、被加工物の外周面に押圧されることにより、被
加工物の外周部にクラックを発生させたり脆性破壊を生
じさせたりして加工を行うものである。2. Description of the Related Art Diamond wheels are widely used for finishing the outside diameter of vitrified grinding wheels. However, diamond wheels have a small cutting depth and poor machining efficiency. Uses a conical cutter. That is, (a) a headstock that rotationally drives a workpiece such as a grindstone around an axis, (b) a cutter holding table that rotatably holds a conical cutter around the axis, and (c) the headstock. Using a lathe having a moving mechanism for relatively moving the cutter holding table, the conical cutter is pressed against the outer peripheral surface of the workpiece to rotate together with the lathe, and both are relatively moved to form the outer peripheral surface into a predetermined shape. It is processed into. The conical cutter has a truncated conical cylindrical shape, and its large-diameter side edge is used as a cutting edge, and is pressed against the outer peripheral surface of the workpiece to crack the outer peripheral portion of the workpiece. Or brittle fracture is caused.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなコニカルカッタを用いた旋盤は、作業者が移動機構
を手動で操作して加工を行っていたため、作業に熟練を
要するという問題があった。すなわち、コニカルカッタ
は一般にシャベル鋼(工具鋼)等の金属にて構成されて
おり、ダイヤモンドホイールに比較して磨耗が速いた
め、自動化すると工具の磨耗に起因して十分な加工精度
が得られないのである。However, such a lathe using the conical cutter has a problem that the operation requires skill because the operator manually operates the moving mechanism to perform the machining. That is, the conical cutter is generally made of metal such as shovel steel (tool steel) and wears faster than a diamond wheel. Therefore, when automated, sufficient machining accuracy cannot be obtained due to tool wear. It is.
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、コニカルカッタの磨
耗に拘らずコニカルカッタを用いて高い加工精度で自動
的に加工を行う旋盤を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a lathe which automatically performs machining with high machining accuracy using a conical cutter regardless of wear of the conical cutter. Is to do.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、第1発明は、(a) 被加工物を軸心まわりに回転駆
動する主軸台と、(b) コニカルカッタを軸心まわりの回
転可能に保持するカッタ保持台と、(c) 前記主軸台と前
記カッタ保持台とを相対移動させる移動機構とを有し、
(d) 前記被加工物の外周面に前記コニカルカッタを押圧
して連れ回りさせながら相対移動させることによりその
外周面を所定形状に加工する旋盤であって、(e) 目的形
状に応じて予め設定された移動経路データに従って前記
移動機構を作動させることにより、前記コニカルカッタ
によって前記被加工物の外周面をその目的形状に加工す
る移動制御手段と、(f) 前記コニカルカッタの切刃の磨
耗に拘らず前記被加工物の外周面が前記目的形状に加工
されるように、前記移動制御手段による前記移動機構の
制御を補正する工具磨耗補正手段とを有することを特徴
とする。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a first invention comprises (a) a headstock for driving a workpiece to rotate about an axis, and (b) a conical cutter for rotating the workpiece around the axis. A cutter holder for rotatably holding, and (c) a moving mechanism for relatively moving the headstock and the cutter holder,
(d) a lathe for processing the outer peripheral surface into a predetermined shape by pressing and moving the conical cutter relative to the outer peripheral surface of the workpiece while rotating the conical cutter, (e) in advance according to the target shape By operating the moving mechanism in accordance with the set moving path data, the conical cutter moves the outer peripheral surface of the workpiece to its target shape, and (f) wear of the cutting blade of the conical cutter. Regardless of the above, there is provided a tool wear correction means for correcting the control of the movement mechanism by the movement control means so that the outer peripheral surface of the workpiece is machined into the target shape.
【0006】第2発明は、第1発明のコニカルカッタを
用いた旋盤において、前記工具磨耗補正手段は、前記主
軸台に対して一定の関係を有する基準位置に前記コニカ
ルカッタの切刃が相対的に位置させられたことを検出す
る切刃位置検出手段を有し、その切刃位置検出手段によ
って前記切刃が前記基準位置に位置させられたことが検
出された時の前記主軸台と前記カッタ保持台との相対位
置に基づいて、その切刃の磨耗に拘らず前記被加工物の
外周面が前記目的形状に加工されるように、前記移動制
御手段による前記移動機構の制御を補正するものである
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in the lathe using the conical cutter according to the first aspect of the present invention, the tool wear correction means includes a cutting edge of the conical cutter positioned at a reference position having a fixed relation to the headstock. The headstock and the cutter when the cutting edge position detecting means detects that the cutting edge has been positioned at the reference position. Correction of control of the movement mechanism by the movement control means based on a relative position with respect to a holding table so that an outer peripheral surface of the workpiece is machined into the target shape regardless of wear of the cutting blade. It is characterized by being.
【0007】第3発明は、第1発明または第2発明のコ
ニカルカッタを用いた旋盤において、前記移動機構によ
る前記主軸台と前記カッタ保持台との相対移動時の移動
負荷が予め設定された所定範囲内になるように相対移動
速度を制御する速度制御手段を有することを特徴とす
る。A third invention is a lathe using the conical cutter according to the first invention or the second invention, wherein a predetermined moving load is set when the headstock and the cutter holder are moved relative to each other by the moving mechanism. It is characterized by having speed control means for controlling the relative movement speed so as to fall within the range.
【0008】第4発明は、第1発明〜第3発明の何れか
のコニカルカッタを用いた旋盤において、前記被加工物
はビトリファイド砥石で、前記コニカルカッタの切刃を
そのビトリファイド砥石に押圧して整形するように前記
移動機構を制御する整形手段を有することを特徴とす
る。A fourth invention is a lathe using the conical cutter according to any one of the first to third inventions, wherein the workpiece is a vitrified grindstone, and a cutting blade of the conical cutter is pressed against the vitrified grindstone. It is characterized by having shaping means for controlling the moving mechanism so as to perform shaping.
【0009】第5発明は、第1発明〜第4発明の何れか
のコニカルカッタを用いた旋盤において、(a) 前記コニ
カルカッタまたは前記被加工物の振動を検出する振動検
出手段と、(b) その振動検出手段によって検出される振
動に基づいて前記コニカルカッタが前記被加工物に接触
したか否かを判断し、その被加工物に接触するまでは高
速で相対移動させるように前記移動機構を制御する早送
り手段を有することを特徴とする。A fifth invention provides a lathe using the conical cutter according to any one of the first invention to the fourth invention, wherein (a) vibration detecting means for detecting vibration of the conical cutter or the workpiece, and (b) The moving mechanism determines whether or not the conical cutter has contacted the workpiece based on the vibration detected by the vibration detecting means, and relatively moves at a high speed until the conical cutter contacts the workpiece. Characterized in that it has fast-forward means for controlling
【0010】第6発明は、第5発明のコニカルカッタを
用いた旋盤において、前記振動検出手段によって検出さ
れる振動に基づいて前記コニカルカッタの破損を検出す
る破損検出手段を有することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a lathe using the conical cutter according to the fifth aspect of the present invention, wherein the lathe includes damage detecting means for detecting damage of the conical cutter based on vibration detected by the vibration detecting means. .
【0011】[0011]
【発明の効果】このような旋盤においては、移動制御手
段によって自動的に被加工物の外周面が目的形状に加工
されるとともに、コニカルカッタの切刃の磨耗に拘らず
被加工物の外周面が目的形状に加工されるように、工具
磨耗補正手段によって上記移動制御手段による制御が補
正されるため、コニカルカッタの磨耗に拘らず高い加工
精度で自動的に加工が行われる。In such a lathe, the outer peripheral surface of the workpiece is automatically processed into the target shape by the movement control means, and the outer peripheral surface of the workpiece is irrespective of the wear of the cutting edge of the conical cutter. Since the control by the movement control means is corrected by the tool wear correction means so that the conical cutter is processed into the target shape, the processing is automatically performed with high processing accuracy regardless of the wear of the conical cutter.
【0012】第2発明では、上記工具磨耗補正手段が切
刃位置検出手段を有して構成され、コニカルカッタの切
刃が予め定められた基準位置に位置させられた時の主軸
台とカッタ保持台との相対位置に基づいて移動制御手段
による移動機構の制御が補正されるため、実際の切刃の
磨耗量に応じて補正されることになり、実験などで得ら
れた磨耗データに基づいて磨耗量を推定して補正する場
合に比較して高い精度が得られ、高い加工精度が得られ
る。In the second aspect of the invention, the tool wear correcting means includes a cutting edge position detecting means, and the headstock and the cutter holding when the cutting edge of the conical cutter is positioned at a predetermined reference position. Since the control of the movement mechanism by the movement control means is corrected based on the relative position with respect to the table, the correction is made according to the actual wear amount of the cutting blade, and based on wear data obtained through experiments and the like. Higher accuracy is obtained as compared with the case where the wear amount is estimated and corrected, and high processing accuracy is obtained.
【0013】第3発明では、主軸台とカッタ保持台との
相対移動時の移動負荷が予め設定された所定範囲内にな
るように速度制御手段によって相対移動速度が制御され
るため、例えばコニカルカッタや被加工物の破損を回避
したり要求加工精度を満足したりするなど、所定の加工
条件を満足する範囲で移動負荷に応じてできるだけ速い
送り速度で高能率加工が行われる。In the third invention, the relative movement speed is controlled by the speed control means such that the movement load during the relative movement between the headstock and the cutter holder is within a predetermined range. High-efficiency machining is performed at a feed rate as fast as possible in accordance with a moving load within a range that satisfies predetermined machining conditions, such as avoiding breakage of a workpiece or a workpiece or satisfying required machining accuracy.
【0014】第4発明は、被加工物がビトリファイド砥
石の場合で、整形手段によりコニカルカッタの切刃をそ
のビトリファイド砥石に押圧して整形するようになって
いるため、切刃形状の変化に起因する加工精度の低下が
防止されるとともに、専用の整形工具を別に用意する場
合に比較して装置が簡単且つ安価に構成される。According to a fourth aspect of the invention, when the workpiece is a vitrified grindstone, the shaping means presses the cutting blade of the conical cutter against the vitrified grindstone to shape the work. In addition to preventing a reduction in machining accuracy, the apparatus is configured simply and inexpensively as compared with a case where a dedicated shaping tool is separately prepared.
【0015】第5発明は、振動検出手段によってコニカ
ルカッタまたは被加工物の振動を検出することにより、
コニカルカッタが被加工物に接触したか否かを判断し、
その被加工物に接触するまでは早送り手段によって高速
で相対移動させるため、加工に関与しない相対移動時間
(所謂アプローチ時間、エアカット時間など)が短縮さ
れ、それらのアプローチ時間やエアカット時間を含めた
総加工時間が短縮される。According to a fifth aspect of the present invention, the vibration detecting means detects the vibration of the conical cutter or the workpiece,
Determine whether the conical cutter has contacted the workpiece,
Until the workpiece is contacted, the workpiece is relatively moved at high speed by the rapid traverse means, so that the relative movement time not involved in the processing (so-called approach time, air cut time, etc.) is reduced. Total machining time is reduced.
【0016】第6発明は、上記振動検出手段によって検
出される振動に基づいて破損検出手段によりコニカルカ
ッタの破損を検出するようになっているため、コニカル
カッタの破損に起因する不良品の発生が最小限に抑制さ
れる。According to the sixth aspect of the present invention, the damage detecting means detects the damage of the conical cutter based on the vibration detected by the vibration detecting means. Minimized.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】ここで、コニカルカッタは、被加
工物の外周面に押圧されることにより、その被加工物の
外周部にクラックを発生させたり脆性破壊を生じさせた
りして、高能率で加工を行うものであるため、ビトリフ
ァイド砥石の外径仕上げ、特に軸方向において径寸法が
変化している異形仕上げに好適に用いられるが、その他
の砥石や多孔質セラミックスなどの他の脆性材料の加工
にも適用され得る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Here, a conical cutter is pressed against the outer peripheral surface of a workpiece, thereby causing cracks or brittle fracture on the outer peripheral portion of the workpiece, resulting in a high conical cutter. Since it is a process performed with efficiency, it is suitably used for the outer diameter finishing of vitrified grinding stones, especially for deformed finishing whose diameter dimension changes in the axial direction, but other brittle materials such as other grinding stones and porous ceramics Can also be applied to the processing of
【0018】コニカルカッタは磨耗し易いため、加工量
が多い粗加工用のコニカルカッタと、加工量が少ない仕
上げ加工用のコニカルカッタとの2種類のコニカルカッ
タを設け、それ等を使い分けて一連の加工を行うように
することが望ましい。その場合、前記工具磨耗補正手段
は、2種類のコニカルカッタの磨耗に応じて移動制御手
段による移動機構の制御を別々に補正するように構成す
ることが望ましいが、必要に応じて何れか一方だけ、例
えば仕上げ加工用のコニカルカッタの磨耗のみに基づい
て補正するだけでも良い。また、前記整形手段は、少な
くとも仕上げ加工用のコニカルカッタの切刃を整形する
ように構成される。Since the conical cutter is liable to wear, two types of conical cutters are provided, one for roughing, which has a large amount of processing, and one for finishing, which has a small amount of processing. It is desirable to perform the processing. In this case, it is preferable that the tool wear correction means is configured to separately correct the control of the moving mechanism by the movement control means in accordance with the wear of the two types of conical cutters. For example, the correction may be performed based only on the wear of the conical cutter for finishing. The shaping means is configured to shape at least the cutting edge of the conical cutter for finishing.
【0019】主軸台とカッタ保持台とを相対移動させる
移動機構は、例えば被加工物を略水平な軸心まわりに回
転駆動する位置固定の主軸台に対して、その被加工物の
軸心を含む略水平な一平面内においてコニカルカッタを
平行移動させる2軸移動テーブルと、その2軸移動テー
ブルに配設されてコニカルカッタの姿勢(角度)を変化
させる回転テーブルとを有して構成されるが、カッタ保
持台を位置固定に配設して主軸台を移動させるようにし
ても良い。The moving mechanism for relatively moving the headstock and the cutter holding base is provided, for example, by moving the axis of the workpiece relative to a fixed headstock that rotationally drives the workpiece around a substantially horizontal axis. A biaxial moving table that translates the conical cutter in a substantially horizontal plane, and a rotary table that is disposed on the biaxial moving table and that changes the attitude (angle) of the conical cutter. However, the headstock may be moved by disposing the cutter holder at a fixed position.
【0020】上記移動機構は、例えばサーボモータおよ
び送りねじ等の駆動手段を有して構成され、移動制御手
段により数値制御(NC)によって例えばコニカルカッ
タが所定の移動経路を移動するように制御される。前記
速度制御手段は、例えばサーボモータのモータ電流(移
動負荷に対応)を検出し、そのモータ電流が所定範囲内
になるようにモータ回転数(コニカルカッタの移動速
度)を制御するように構成される。The moving mechanism includes driving means such as a servomotor and a feed screw. The moving control means is controlled by a numerical control (NC) so that, for example, a conical cutter moves on a predetermined moving path. You. The speed control means is configured to detect, for example, a motor current (corresponding to a moving load) of a servomotor and to control a motor rotation speed (moving speed of the conical cutter) so that the motor current falls within a predetermined range. You.
【0021】工具磨耗補正手段は、第2発明では切刃位
置検出手段により実際の切刃位置すなわちコニカルカッ
タの磨耗量を検出して補正するように構成されるが、例
えば被加工物の種類(大きさや材質、取代など)に応じ
て予め実験などでコニカルカッタの磨耗量に関するデー
タ(磨耗データ)を求め、その磨耗データに基づいて磨
耗量を推定して補正するようにしても良いし、切刃位置
検出手段による定期的な切刃位置の検出(実際の磨耗量
の検出)と磨耗データとを組み合わせて、極め細かく高
い精度で補正することもできるなど、種々の態様を採用
できる。In the second invention, the tool wear correcting means is configured to detect and correct the actual cutting edge position, that is, the amount of wear of the conical cutter by the cutting edge position detecting means. Depending on the size, material, allowance, etc.), data on the amount of wear of the conical cutter (wear data) may be obtained in advance through experiments or the like, and the amount of wear may be estimated and corrected based on the wear data. Various modes can be employed, such as by combining the periodic detection of the cutting edge position by the blade position detecting means (detection of the actual amount of wear) with the wear data, so that the correction can be made extremely finely and with high accuracy.
【0022】補正の態様は、所定加工時間毎、所定加工
長さ毎、所定加工体積毎、所定加工数量毎など、所定の
タイミングで段階的に補正するようにしても良いし、被
加工物に対する一連の加工工程の中で連続的に補正する
ようにしても良いなど、コニカルカッタの磨耗の程度な
どに応じて要求加工精度などを考慮して適宜設定され
る。第2発明の切刃位置の検出は、一般には所定のタイ
ミングで定期的に行うことになり、その時の磨耗量に応
じて段階的に補正することが適当であるが、磨耗の変化
から磨耗進行速度を求めて磨耗量を予測し、連続的に補
正することも可能である。The correction may be performed step by step at a predetermined timing, such as at a predetermined processing time, at a predetermined processing length, at a predetermined processing volume, at a predetermined processing quantity, or the like. For example, the correction may be continuously performed in a series of processing steps, and may be appropriately set in consideration of required processing accuracy and the like according to the degree of wear of the conical cutter. In general, the detection of the cutting edge position according to the second aspect of the present invention is performed periodically at a predetermined timing, and it is appropriate to perform the correction stepwise in accordance with the amount of wear at that time. It is also possible to predict the amount of wear by obtaining the speed and make a continuous correction.
【0023】第2発明の切刃位置検出手段は、例えばコ
ニカルカッタの切刃を接触或いは非接触で検出するリミ
ットスイッチや近接スイッチなどで構成されるが、コニ
カルカッタと被加工物との接触を検出する振動検出手段
を切刃位置検出手段として利用することも可能で、その
場合は被加工物との接触位置が基準位置である。基準位
置に当接部材を配設し、移動機構によりコニカルカッタ
を移動させて切刃を当接部材に当接させ、その時の移動
負荷などから当接を検出するようにしても良いなど、切
刃位置検出手段は種々の態様を採用できる。The cutting edge position detecting means of the second invention is constituted by, for example, a limit switch or a proximity switch which detects the cutting edge of the conical cutter in a contact or non-contact manner, and detects a contact between the conical cutter and the workpiece. The vibration detecting means to be detected can be used as the cutting edge position detecting means, in which case the contact position with the workpiece is the reference position. A contact member may be provided at the reference position, and the conical cutter may be moved by the moving mechanism so that the cutting blade contacts the contact member, and the contact may be detected based on a moving load at that time. The blade position detecting means can adopt various modes.
【0024】切刃位置検出手段によって切刃が基準位置
に位置することを検出し、その状態を初期位置としてN
Cデータ等に従って加工を行わせることにより、目的形
状の加工が為されるようにすれば、特に切刃の磨耗に伴
うNCデータ等の補正は必要ないが、その場合は切刃を
基準位置へ移動させること自体が、移動制御手段による
移動機構の制御の補正に相当する。The cutting edge position detecting means detects that the cutting edge is located at the reference position, and sets the state as an initial position to N
If the target shape is processed by performing the processing according to the C data, etc., it is not particularly necessary to correct the NC data and the like due to the wear of the cutting edge, but in that case, the cutting edge is moved to the reference position. The movement itself corresponds to the correction of the control of the movement mechanism by the movement control means.
【0025】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ
詳細に説明する。図1の砥石仕上げ用旋盤10は、一対
のコニカルカッタ12および14により被加工物である
ビトリファイド砥石16の外周を異形仕上げ加工するた
めのもので、略水平な基台18上には主軸台20および
移動機構22が設けられており、ビトリファイド砥石1
6は主軸台20の主軸24に取り付けられて主軸モータ
26により略水平な軸心まわりに回転駆動されるように
なっている。移動機構22は、X軸サーボモータ28に
より図示しない送りねじを介して略水平なX軸方向(図
1の上下方向)へ直線往復移動させられるX軸テーブル
30と、そのX軸テーブル30に配設されてY軸サーボ
モータ32により図示しない送りねじを介して略水平で
且つX軸方向と直角なY軸方向(図1の左右方向)へ直
線往復移動させられるY軸テーブル34と、そのY軸テ
ーブル34に配設されて回転用サーボモータ36(図4
参照)により図示しないラックとピニオン等を介して略
垂直(鉛直)な回転中心Sまわりに回転させられる回転
テーブル38とを備えており、上記一対のコニカルカッ
タ12、14は回転中心Sに対して略点対称となる姿勢
で回転テーブル38に配設されている。回転テーブル3
8はカッタ保持台に相当する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The grinding wheel finishing lathe 10 shown in FIG. 1 is used for deforming the outer periphery of a vitrified grinding wheel 16 which is a workpiece by a pair of conical cutters 12 and 14, and a headstock 20 is placed on a substantially horizontal base 18. And a moving mechanism 22 are provided.
Numeral 6 is attached to the main shaft 24 of the headstock 20 and is driven to rotate about a substantially horizontal axis by a main shaft motor 26. The moving mechanism 22 includes an X-axis table 30 that is linearly reciprocated in a substantially horizontal X-axis direction (vertical direction in FIG. 1) via a feed screw (not shown) by an X-axis servomotor 28, and an X-axis table 30. And a Y-axis table 34 which is linearly reciprocated in a substantially horizontal Y-axis direction (left-right direction in FIG. 1) by a Y-axis servo motor 32 through a feed screw (not shown) and at right angles to the X-axis direction. The rotation servomotor 36 (see FIG.
), And a rotary table 38 that is rotated about a substantially vertical (vertical) rotation center S via a pinion or the like (not shown). The pair of conical cutters 12 and 14 The rotary table 38 is disposed in a substantially point-symmetrical attitude. Rotary table 3
Reference numeral 8 corresponds to a cutter holder.
【0026】コニカルカッタ12、14は、図3に示す
ように截頭円すい形の円筒形状を成すもので、その大径
側の端縁が切刃12a、14aとして使用され、ビトリ
ファイド砥石16の外周面に押圧されることにより、そ
の外周部にクラックを発生させたり脆性破壊を生じさせ
たりして加工を行うもので、切込量はビトリファイド砥
石16の結合度等によっても異なるが、例えば2mm
(ダイヤモンドホイールの場合の約10倍)程度と大き
く、高能率加工を行うことができる。本実施例では、肉
厚が約2mmのシャベル鋼(工具鋼の一種)にて構成さ
れているとともに、テーパ角は約105°で切刃12
a、14aの直径寸法は約95mmであり、直径が約5
0mm程度になるまで使用される。また、一方のコニカ
ルカッタ12は仕上げ加工用のもので、切刃12aが軸
心に対して略直角に整形されているのに対し、コニカル
カッタ14は粗加工用のもので、切刃14aは板厚方向
に対して略直角である。As shown in FIG. 3, the conical cutters 12 and 14 have a truncated conical cylindrical shape, and large-diameter edges are used as the cutting blades 12a and 14a. The surface is pressed to generate cracks or brittle fracture in the outer peripheral portion to perform processing. The amount of cut varies depending on the degree of bonding of the vitrified grindstone 16, but is, for example, 2 mm.
(Approximately 10 times that of a diamond wheel), which enables high-efficiency machining. In the present embodiment, the cutting blade 12 is made of a shovel steel (a kind of tool steel) having a thickness of about 2 mm, and has a taper angle of about 105 ° and a cutting edge 12.
a and 14a have a diameter of about 95 mm and a diameter of about 5 mm.
It is used until it becomes about 0 mm. One conical cutter 12 is for finishing, and the cutting blade 12a is shaped substantially at right angles to the axis, whereas the conical cutter 14 is for roughing, and the cutting blade 14a is It is substantially perpendicular to the thickness direction.
【0027】コニカルカッタ12は、図2に示すように
シャフト40の一端に同心に一体的に固定され、一対の
軸受42、44を介して軸心まわりの回転可能にハウジ
ング46に保持されており、そのハウジング46が回転
テーブル38に配設される。ハウジング46には、振動
検出手段として圧電素子等の振動センサ48が取り付け
られているとともに、エアシリンダ50が配設されてゴ
ム等の摩擦材52をシャフト40に押圧することによっ
て回転抵抗を付与するようになっている。また、ハウジ
ング46は、コニカルカッタ12の軸心が回転テーブル
38に対して上下方向に傾斜する姿勢で取り付けること
ができるようになっており、その傾斜角度を任意に調整
できる。粗加工用のコニカルカッタ14も図2と同様に
軸心まわりの回転可能に保持されており、振動センサ5
4(図4参照)によって振動が検出されるとともに、所
定の傾斜角度で回転テーブル38に配設される。これ等
のコニカルカッタ12、14の上下方向の傾斜角度は、
ビトリファイド砥石16の大きさ(外径寸法)などによ
っても異なるが、例えば+2°または−2°程度が適当
である。As shown in FIG. 2, the conical cutter 12 is integrally and concentrically fixed to one end of a shaft 40, and is held by a housing 46 so as to be rotatable about an axis via a pair of bearings 42 and 44. The housing 46 is disposed on the turntable 38. A vibration sensor 48 such as a piezoelectric element is attached to the housing 46 as vibration detection means, and an air cylinder 50 is provided to apply a rotational resistance by pressing a friction material 52 such as rubber against the shaft 40. It has become. The housing 46 can be mounted so that the axis of the conical cutter 12 is vertically inclined with respect to the rotary table 38, and the inclination angle can be adjusted arbitrarily. The conical cutter 14 for roughing is also held rotatably about the axis similarly to FIG.
4 (see FIG. 4), the vibration is detected, and it is arranged on the turntable 38 at a predetermined inclination angle. The vertical inclination angles of these conical cutters 12 and 14 are as follows:
Depending on the size (outer diameter) of the vitrified grindstone 16 and the like, for example, about + 2 ° or about -2 ° is appropriate.
【0028】図4は、本実施例の旋盤10の制御系統を
説明するブロック線図で、コントローラ60はマイクロ
コンピュータやシーケンス制御回路などで構成されてお
り、例えば図5、図6に示すフローチャートに従って旋
盤10を作動させるように信号処理を行う。パソコン6
2には、ビトリファイド砥石16の外周面を目的形状に
加工するためにコニカルカッタ12、14を移動させる
ための移動経路データを含むNC(数値制御)データが
予め作成されて記憶されている。本実施例では、外径や
厚さ、外周面形状が異なる複数種類のビトリファイド砥
石16の外周仕上げを行うため、複数種類のNCデータ
が記憶されているとともに、外周仕上げすべき砥石の種
類が作業者によって入力されると、対応するNCデータ
をコントローラ60に供給する。FIG. 4 is a block diagram for explaining a control system of the lathe 10 according to the present embodiment. The controller 60 is constituted by a microcomputer, a sequence control circuit, and the like. For example, according to the flowcharts shown in FIGS. Signal processing is performed so that the lathe 10 is operated. PC 6
2 stores in advance NC (numerical control) data including movement path data for moving the conical cutters 12 and 14 for processing the outer peripheral surface of the vitrified grindstone 16 into a target shape. In the present embodiment, in order to perform the outer peripheral finishing of a plurality of types of vitrified grindstones 16 having different outer diameters, thicknesses, and outer peripheral surface shapes, a plurality of types of NC data are stored, and the type of the grindstone to be subjected to the outer peripheral finishing is determined. When input by a user, the corresponding NC data is supplied to the controller 60.
【0029】コントローラ60には、前記振動センサ4
8、54からコニカルカッタ12、14の振動を表す振
動信号が供給される他、基台18上の予め定められた基
準位置に配設されたリミットスイッチ64からON−O
FF信号が供給されるようになっている。リミットスイ
ッチ64は切刃位置検出手段に相当するもので、移動機
構22によってコニカルカッタ12、14の切刃12
a、14aが基準位置へ移動させられ、リミットスイッ
チ64のON−OFFが切り換えられることにより、切
刃12a、14aの磨耗に拘らずそれ等の切刃12a、
14aの位置(基準位置)と主軸台20、更には外周仕
上げすべきビトリファイド砥石16との位置関係が常に
一定の関係とされる。したがって、その時の移動機構2
2の原位置からの移動量に基づいてNCデータを補正す
るなどすれば、切刃12a、14aの磨耗に拘らず高い
精度で加工できる。The controller 60 includes the vibration sensor 4
Vibration signals representing the vibrations of the conical cutters 12 and 14 are supplied from the reference numerals 8 and 54, and the limit switch 64 disposed at a predetermined reference position on the base 18 is turned ON-O.
An FF signal is supplied. The limit switch 64 corresponds to a cutting edge position detecting means, and the moving mechanism 22 controls the cutting edge 12 of the conical cutters 12 and 14.
a, 14a are moved to the reference position, and the ON / OFF of the limit switch 64 is switched, so that the cutting blades 12a, 14a regardless of the wear of the cutting blades 12a, 14a.
The positional relationship between the position 14a (reference position), the headstock 20, and the vitrified grindstone 16 to be finished at the outer periphery is always kept constant. Therefore, the moving mechanism 2 at that time
If the NC data is corrected based on the amount of movement from the original position of No. 2, processing can be performed with high accuracy irrespective of wear of the cutting edges 12a and 14a.
【0030】コントローラ60は、前記NCデータに従
って主軸モータ26、X軸サーボモータ28、Y軸サー
ボモータ32、回転用サーボモータ36の作動を制御す
るとともに、エア回路66の電磁弁などを切り換えるこ
とにより前記エアシリンダ50の作動を制御する。サー
ボモータ28、32、36に設けられたエンコーダ28
e、32e、36eからは回転位置信号がコントローラ
60に供給されるとともに、サーボモータ28、32に
ついては電流計等からそれぞれトルクすなわち負荷を表
すモータ電流IM がコントローラ60に供給される。The controller 60 controls the operation of the spindle motor 26, the X-axis servomotor 28, the Y-axis servomotor 32, and the rotation servomotor 36 according to the NC data, and switches the solenoid valves of the air circuit 66, etc. The operation of the air cylinder 50 is controlled. Encoder 28 provided in servo motors 28, 32, 36
e, 32e, rotational position signal from 36e can is supplied to the controller 60, the motor current I M representing each torque or load from a current meter or the like for a servo motor 28, 32 is supplied to the controller 60.
【0031】図5では、外周仕上げすべきビトリファイ
ド砥石16を作業者が主軸24に取り付け、その種類等
をパソコン62に入力した後、旋盤10の起動スイッチ
等をON操作すると、先ずステップS1でビトリファイ
ド砥石16に対応するNCデータをパソコン62から読
み込む。本実施例では、図7の(a) に示す円盤形状のビ
トリファイド砥石16の外周面に、(d) に示すようにテ
ーパ形状の第1面16aおよび階段形状の第2面16b
を加工する場合について説明する。In FIG. 5, after the worker attaches the vitrified grindstone 16 to be finished to the outer periphery to the main shaft 24, inputs the type and the like to the personal computer 62, and then turns on the start switch of the lathe 10, the first step is step S1. The NC data corresponding to the grindstone 16 is read from the personal computer 62. In this embodiment, as shown in FIG. 7A, a tapered first surface 16a and a stepped second surface 16b are provided on the outer peripheral surface of a disk-shaped vitrified grindstone 16 shown in FIG.
Will be described.
【0032】ステップS2では、移動機構22によって
コニカルカッタ12、14の切刃12a、14aを基準
位置へ移動させ、リミットスイッチ64のON−OFF
が切り換えられることにより、その時の移動機構22の
原位置からの移動量に基づいて、切刃12a、14aの
磨耗に拘らず目的形状の加工を行うことができるように
NCデータを補正する。コニカルカッタ12、14を基
準位置へ移動させた時の移動機構22の移動量の変化
は、切刃12a、14aの磨耗量に対応し、NCデータ
は磨耗量に応じて補正されることになる。切刃12a、
14aの磨耗量はそれぞれ異なるため、コニカルカッタ
12、14それぞれについて切刃12a、14aをリミ
ットスイッチ64に当接させ、それぞれ移動量を求めて
対応する部分、すなわちそれ等のコニカルカッタ12、
14で加工を行う部分のNCデータを別々に補正する。
コントローラ60による一連の信号処理のうちステップ
S2を実行する部分は工具磨耗補正手段として機能して
いる。なお、コニカルカッタ12、14の上下方向の傾
斜角度は、予めパソコン62等に入力されており、移動
機構22の移動量の算出に際してはその傾斜角度に応じ
て補正処理が行われる。In step S2, the cutting mechanism 12a, 14a of the conical cutter 12, 14 is moved to the reference position by the moving mechanism 22, and the limit switch 64 is turned on and off.
Is changed, the NC data is corrected based on the movement amount of the moving mechanism 22 from the original position at that time so that the processing of the target shape can be performed regardless of the wear of the cutting blades 12a and 14a. The change in the amount of movement of the moving mechanism 22 when the conical cutters 12, 14 are moved to the reference position corresponds to the amount of wear of the cutting edges 12a, 14a, and the NC data is corrected according to the amount of wear. . Cutting blade 12a,
Since the wear amounts of the conical cutters 14a are different from each other, the cutting blades 12a and 14a of the conical cutters 12 and 14 are respectively brought into contact with the limit switch 64, and the respective moving amounts are obtained.
In step 14, the NC data of the portion to be processed is separately corrected.
The part that executes step S2 in the series of signal processing by the controller 60 functions as tool wear correction means. The inclination angles of the conical cutters 12 and 14 in the vertical direction are input in advance to the personal computer 62 and the like, and when calculating the amount of movement of the moving mechanism 22, a correction process is performed according to the inclination angles.
【0033】ステップS3では、NCデータに従ってビ
トリファイド砥石16を所定の回転数で回転駆動すると
ともに、回転テーブル38を回転中心Sまわりの所定位
置に回転させた後、或いは回転させながら、仕上げ加工
用のコニカルカッタ12がビトリファイド砥石16に接
触するまで移動機構22を早送りで作動させる。すなわ
ち、仕上げ加工用のコニカルカッタ12のハウジング4
6に設けられた振動センサ48の振動信号を読み込み、
振動の有無や振幅の大きさなどからコニカルカッタ12
がビトリファイド砥石16に接触したか否かを判断し、
接触するまで早送りで移動(アプローチ)させるのであ
る。コントローラ60による一連の信号処理のうちステ
ップS3を実行する部分は早送り手段に相当する。な
お、振動センサ48で接触を検出した後に停止させる
と、停止までの作動遅れでコニカルカッタ12やビトリ
ファイド砥石16に衝撃が加わるが、その衝撃でそれ等
が損傷しないように送り速度は設定される。In step S3, the vitrified grindstone 16 is driven to rotate at a predetermined number of revolutions in accordance with the NC data, and the rotary table 38 is rotated to a predetermined position around the rotation center S, or while rotating, to perform finishing processing. The moving mechanism 22 is operated at a rapid feed until the conical cutter 12 contacts the vitrified grindstone 16. That is, the housing 4 of the conical cutter 12 for finishing
6. Read the vibration signal of the vibration sensor 48 provided in 6,
The conical cutter 12
Determines whether or not has contacted the vitrified grinding wheel 16,
They move (approach) by rapid traverse until they touch. The part that executes step S3 in the series of signal processing by the controller 60 corresponds to fast-forward means. If the stop is performed after the vibration sensor 48 detects the contact, the conical cutter 12 and the vitrified grindstone 16 are subjected to an impact due to an operation delay until the stop, and the feed speed is set so that the impact is not damaged. .
【0034】ステップS4では、NCデータに従って移
動機構22を作動させることにより、図7の(b) に示す
ように目的とするテーパ形状に沿ってコニカルカッタ1
2を移動させ、テーパ形状の第1面16aを仕上げ加工
する。この時のコニカルカッタ12の姿勢(回転テーブ
ル38の回転角度)は、コニカルカッタ12の軸心が第
1面16aと略45°で交差するように設定されてお
り、その姿勢で約2mmずつ切り込みながら往復移動さ
せられることにより、ビトリファイド砥石16のボンド
ブリッドを破壊しながら目的形状に加工する。コントロ
ーラ60による一連の信号処理のうちステップS4を実
行する部分は移動制御手段に相当する。なお、上記切込
量は、例えば0.5mm〜2mm程度の範囲内で適宜設
定される。In step S4, the moving mechanism 22 is operated in accordance with the NC data, so that the conical cutter 1 is moved along the desired tapered shape as shown in FIG.
2 is moved to finish the tapered first surface 16a. At this time, the posture of the conical cutter 12 (the rotation angle of the rotary table 38) is set so that the axis of the conical cutter 12 intersects the first surface 16a at approximately 45 °, and the posture is cut by about 2 mm. While being reciprocated, the vibrated grindstone 16 is processed into a target shape while breaking the bond bridging. The part that executes step S4 in the series of signal processing by the controller 60 corresponds to movement control means. In addition, the said cutting amount is suitably set in the range of about 0.5 mm-2 mm, for example.
【0035】このステップS4の実行時には、同時に割
込み処理等により図6に示す信号処理が所定のサイクル
タイムで繰り返し実行される。図6のステップR1で
は、コニカルカッタ12を移動させるX軸サーボモータ
28、Y軸サーボモータ32のモータ電流IM をそれぞ
れ読み込み、ステップR2において、それ等のモータ電
流IM が何れも下限値Imin 以上か否かを判断し、ステ
ップR3において上限値Imax 以下か否かを判断する。
そして、何れもImin ≦IM ≦Imax の場合はステップ
R5を実行し、サーボモータ28、32の回転数を現状
のままに維持するが、何れか一方でもImax <IM の場
合はステップR4を実行し、そのサーボモータ28また
は32の回転数を例えば予め定められた一定回転数だけ
減速する一方、何れか一方でもIM <Imin の場合はス
テップR6を実行し、そのサーボモータ28または32
の回転数を例えば予め定められた一定回転数だけ増速す
る。モータ電流IM はモータの負荷、すなわちコニカル
カッタ12の移動抵抗に対応するもので、下限値Imin
および上限値Imax は、要求加工精度や加工面形状、切
込量、ビトリファイド砥石16やコニカルカッタ12の
破損強度などの加工条件に応じて適宜設定され、モータ
電流IM がそれ等の下限値Imin および上限値Imax の
範囲内になるようにモータ回転数が制御されることによ
り、移動負荷に応じてできるだけ速い送り速度で高能率
加工が行われる。コントローラ60による一連の信号処
理のうち上記ステップR1〜R6を実行する部分は速度
制御手段に相当する。なお、上限値Imax は、コニカル
カッタ12に掛かる負荷が最大でも60kgf以下にな
るように、送りねじのリード角などを考慮して設定する
ことが望ましく、送り速度は400mm/min以下に
なるようにすることが望ましい。At the time of execution of step S4, signal processing shown in FIG. 6 is repeatedly executed at a predetermined cycle time by interrupt processing or the like. In step R1 of FIG. 6, the motor currents I M of the X-axis servo motor 28 and the Y-axis servo motor 32 for moving the conical cutter 12 are read, and in step R2, the motor currents I M are all lower limit values I M. it is determined whether min or more, it is determined whether more than the upper limit I max in step R3.
Then, if I min ≦ IM ≦ I max , step R5 is executed to maintain the rotation speeds of the servo motors 28 and 32 as they are, but if either one is I max <I M , step R4 executed, while decelerated by a predetermined rotational speed a rotational speed for instance predetermined its servo motor 28 or 32, in the case of either one But I M <I min executes step R6, the servo motor 28 or 32
Is increased by, for example, a predetermined constant number of revolutions. The motor current I M corresponds to the load of the motor, that is, the moving resistance of the conical cutter 12, and the lower limit value I min
And the upper limit I max is required machining accuracy and machined surface shape, depth of cut, is appropriately set according to the processing conditions, such as failure strength of the vitrified grindstone 16 and Koni Calcutta 12, the motor current I M is the lower limit of it, such as By controlling the motor speed so as to fall within the range of I min and the upper limit I max , high-efficiency machining is performed at a feed rate as high as possible according to the moving load. A part of the series of signal processing performed by the controller 60 for executing the steps R1 to R6 corresponds to a speed control unit. The upper limit I max, as load on the Koni Calcutta 12 is 60kgf or less at the maximum, it is desirable to set in consideration of the lead angle of the feed screw, the feed speed so as to be less than 400 mm / min Is desirable.
【0036】また、ステップR7では振動センサ48か
ら振動信号を読み込み、ステップR8では、その振動の
振幅や周波数などからコニカルカッタ12の破損(割れ
など)を含む異常の有無を判断する。そして、異常あり
の場合はステップR9で異常判定を行い、図示しない異
常ランプの点灯や緊急停止などを実行する。コントロー
ラ60による一連の信号処理のうちこれ等のステップR
7〜R9を実行する部分は破損検出手段に相当する。In step R7, a vibration signal is read from the vibration sensor 48, and in step R8, it is determined from the amplitude and frequency of the vibration whether or not there is any abnormality including breakage (crack, etc.) of the conical cutter 12. If there is an abnormality, an abnormality is determined in step R9, and an abnormal lamp (not shown) is turned on or an emergency stop is performed. These steps R in the series of signal processing by the controller 60
The part that executes steps 7 to R9 corresponds to a damage detection unit.
【0037】図5に戻って、ステップS5では、NCデ
ータに従って移動機構22を作動させることにより、図
7の(c) に示すようにビトリファイド砥石16の第1面
16aと反対側の角部16c、すなわち後の加工で除去
される部分にコニカルカッタ12を押圧するとともに、
エア回路66を切り換えてエアシリンダ50によりコニ
カルカッタ12に回転抵抗を付与することにより、ビト
リファイド砥石16による研削加工によって切刃12a
が軸心に対して略直角になるように整形される。コント
ローラ60による一連の信号処理のうちステップS5を
実行する部分は整形手段に相当する。Returning to FIG. 5, in step S5, by operating the moving mechanism 22 in accordance with the NC data, the corner 16c of the vitrified grindstone 16 on the opposite side to the first surface 16a as shown in FIG. In other words, while pressing the conical cutter 12 to a portion to be removed in a later process,
By switching the air circuit 66 and imparting rotational resistance to the conical cutter 12 by the air cylinder 50, the cutting blade 12a is ground by the grinding process using the vitrified grindstone 16.
Are shaped so as to be substantially perpendicular to the axis. The part that executes step S5 in the series of signal processing by the controller 60 corresponds to a shaping unit.
【0038】ステップS6では、NCデータに従って移
動機構22を作動させることにより、図7の(d) に示す
ように目的とする階段形状に沿ってコニカルカッタ14
を移動させ、第2面16bを粗加工する。コニカルカッ
タ14は、約2mmずつ切り込みながら階段状に往復移
動させられることにより、ビトリファイド砥石16のボ
ンドブリッドを破壊しながら目的形状に加工する。ま
た、ステップS7では、同じくNCデータに従って移動
機構22を作動させることにより、仕上げ加工用のコニ
カルカッタ12により仕上げ加工を行う。コントローラ
60による一連の信号処理のうち上記ステップS6、S
7を実行する部分も、前記ステップS4と同様に移動制
御手段として機能している。In step S6, by operating the moving mechanism 22 in accordance with the NC data, the conical cutter 14 is moved along the desired step shape as shown in FIG.
Is moved to roughly process the second surface 16b. The conical cutter 14 is reciprocated in a stepwise manner while being cut by about 2 mm, thereby processing the vitrified grindstone 16 into a target shape while breaking the bond bridging. In step S7, the finishing mechanism is operated by the conical cutter 12 for finishing by operating the moving mechanism 22 in accordance with the NC data. Of the series of signal processing by the controller 60, steps S6 and S
The part executing step 7 also functions as movement control means as in step S4.
【0039】また、上記ステップS6、S7の実行時に
も、割込み処理等により図6と同様な信号処理が実行さ
れる。すなわち、X軸サーボモータ28、Y軸サーボモ
ータ32のモータ電流IM をそれぞれ読み込み、それ等
が所定の下限値Imin と上限値Imax との範囲内になる
ようにサーボモータ28、32の回転数を制御したり、
振動センサ48、54から振動信号を読み込んで、その
振動の振幅や周波数などからコニカルカッタ12、14
の破損(割れなど)を含む異常の有無を判断し、異常判
定を行ったりするのである。下限値Imin や上限値I
max は、コニカルカッタ12または14の何れを使用し
ているか、要求加工精度や加工面形状、切込量、ビトリ
ファイド砥石16やコニカルカッタ12、14の破損強
度などの加工条件に応じて適宜設定される。Also at the time of execution of steps S6 and S7, signal processing similar to that of FIG. 6 is executed by interrupt processing or the like. That is, the motor currents I M of the X-axis servo motor 28 and the Y-axis servo motor 32 are read, and the servo motors 28 and 32 are controlled so that the currents fall within a range between a predetermined lower limit I min and an upper limit I max . Control the speed,
The vibration signals are read from the vibration sensors 48 and 54, and the conical cutters 12 and 14 are read from the vibration amplitude and frequency.
It determines the presence or absence of abnormalities including damage (such as cracks), and makes an abnormal determination. Lower limit I min and upper limit I
The max is appropriately set depending on whether the conical cutter 12 or 14 is used, the required processing accuracy, the processed surface shape, the cutting depth, and the processing conditions such as the breaking strength of the vitrified grindstone 16 and the conical cutters 12 and 14. You.
【0040】このような旋盤10によれば、移動機構2
2や主軸24がコントローラ60により予め定められた
NCデータに従って作動させられることにより、ビトリ
ファイド砥石16の外周面が目的形状に加工されるた
め、従来のように手作業でコニカルカッタ12、14を
移動させて加工する場合に比較して、熟練を要すること
なく簡単に加工できる。また、ダイヤモンドホイールで
自動加工する場合に比較して約10倍の加工能率が得ら
れるとともに、工具代は約1/100程度になる。すな
わち、コニカルカッタ1個当りの加工数は約25〜30
であるのに対し、ダイヤモンドホイールの加工数は20
0以上であるが、工具コストは約1000倍以上異なる
ため、加工数1個当りの工具コストは1/100程度に
なるのである。According to such a lathe 10, the moving mechanism 2
By operating the spindle 2 and the main shaft 24 according to the NC data predetermined by the controller 60, the outer peripheral surface of the vitrified grindstone 16 is processed into a target shape. Compared to the case of processing by making it work, it can be processed easily without skill. In addition, a machining efficiency of about 10 times as compared with the case of automatic machining with a diamond wheel can be obtained, and a tool cost becomes about 1/100. That is, the number of processing per conical cutter is about 25 to 30.
In contrast, the number of diamond wheels processed is 20
Although it is 0 or more, the tool cost differs by about 1000 times or more, so the tool cost per machining number becomes about 1/100.
【0041】一方、本実施例ではコニカルカッタ12、
14の切刃12a、14aの磨耗に拘らず目的形状を加
工できるように磨耗補正するようになっているため、コ
ニカルカッタ12、14の磨耗に拘らず高い加工精度で
加工できる。特に、本実施例では基準位置に配設された
リミットスイッチ64に切刃12a、14aを当接させ
て切刃位置を検出することにより、移動機構22の移動
量を求め、NCデータを補正するようにしているため、
例えば実験などで得られた磨耗データに基づいて磨耗量
を推定して補正する場合に比較して高い精度が得られ、
一層高い加工精度が得られる。On the other hand, in this embodiment, the conical cutter 12
Since the wear correction is performed so that the target shape can be processed regardless of the wear of the 14 cutting blades 12a and 14a, the processing can be performed with high processing accuracy regardless of the wear of the conical cutters 12 and 14. In particular, in this embodiment, the amount of movement of the moving mechanism 22 is determined by bringing the cutting blades 12a and 14a into contact with the limit switch 64 disposed at the reference position to detect the cutting blade position, thereby correcting the NC data. So that
For example, higher accuracy can be obtained compared to a case where the amount of wear is estimated and corrected based on wear data obtained through experiments,
Higher processing accuracy can be obtained.
【0042】また、コニカルカッタ12、14によって
ビトリファイド砥石16の外周面を加工する際に、X軸
サーボモータ28、Y軸サーボモータ32のモータ電流
IMをそれぞれ読み込み、それ等が所定の下限値Imin
と上限値Imax との範囲内になるようにサーボモータ2
8、32の回転数、すなわちコニカルカッタ12、14
の送り速度を制御するようになっているため、コニカル
カッタ12、14やビトリファイド砥石16の破損を回
避したり要求加工精度を満足したりするなど、所定の加
工条件を満足する範囲で、移動負荷に応じてできるだけ
速い送り速度で高能率加工が行われる。When the outer peripheral surface of the vitrified grindstone 16 is machined by the conical cutters 12 and 14, the motor currents I M of the X-axis servo motor 28 and the Y-axis servo motor 32 are read, respectively, and these are set to predetermined lower limit values. I min
Servo motor 2 to be within a range between the upper limit value I max and
8, 32, the conical cutters 12, 14
, So that the moving load is controlled within a range that satisfies predetermined processing conditions such as avoiding damage to the conical cutters 12 and 14 and the vitrified grindstone 16 and satisfying required processing accuracy. High-efficiency machining is performed at a feed rate as fast as possible.
【0043】また、仕上げ加工用のコニカルカッタ12
は、第1面16aを加工した後にビトリファイド砥石1
6の角部16cに押圧され、そのビトリファイド砥石1
6による研削加工で切刃12aが整形されるため、切刃
形状の変化に起因する加工精度の低下が防止され、その
後の第2面16bの仕上げ加工が高い精度で行われると
ともに、専用の整形工具を別に用意する場合に比較して
装置が簡単且つ安価に構成される。Further, a conical cutter 12 for finishing is provided.
Is the vitrified whetstone 1 after processing the first surface 16a.
6 is pressed against the corner 16c of the vitrified grindstone 1
6, the cutting edge 12a is shaped, so that the processing accuracy is prevented from lowering due to the change in the shape of the cutting edge, and the subsequent finishing of the second surface 16b is performed with high accuracy. The apparatus is simple and inexpensive as compared with a case where tools are separately prepared.
【0044】また、コニカルカッタ12による第1面1
6aの加工に先立ってコニカルカッタ12をビトリファ
イド砥石16に接近させる際には、振動センサ48から
振動信号を読み込んで振動の有無や振幅の大きさなどか
らコニカルカッタ12がビトリファイド砥石16に接触
したか否かを判断し、接触するまではコニカルカッタ1
2を早送りするようになっているため、加工に関与しな
いアプローチ時間が短縮され、そのアプローチ時間を含
めた総加工時間が短縮される。The first surface 1 by the conical cutter 12
When the conical cutter 12 is brought closer to the vitrified grindstone 16 prior to the processing of 6a, the vibration signal is read from the vibration sensor 48 and the conical cutter 12 contacts the vitrified grindstone 16 based on the presence or absence of vibration and the magnitude of the amplitude. Judge whether it is or not, and until it touches, conical cutter 1
2 is fast-forwarded, the approach time not involved in machining is reduced, and the total machining time including the approach time is shortened.
【0045】また、コニカルカッタ12、14によって
ビトリファイド砥石16の外周面を加工する際にも、そ
れ等のハウジング46に取り付けられた振動センサ4
8、54から振動信号を読み込んで、その振動の振幅や
周波数などからコニカルカッタ12、14の破損(割れ
など)を含む異常の有無を判断し、異常判定を行うよう
になっているため、コニカルカッタ12、14の破損等
に起因する不良品の発生が最小限に抑制される。Also, when the outer peripheral surface of the vitrified grindstone 16 is processed by the conical cutters 12 and 14, the vibration sensor 4 attached to the housing 46 thereof is also used.
Since the vibration signals are read from the control units 8 and 54, the presence or absence of abnormalities including damage (cracks, etc.) of the conical cutters 12 and 14 is determined based on the amplitude and frequency of the vibrations. The occurrence of defective products due to breakage of the cal cutters 12, 14 is minimized.
【0046】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であ
り、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更,改良
を加えた態様で実施することができる。The embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these embodiments are merely examples, and the present invention is based on the knowledge and knowledge of those skilled in the art. Can be implemented.
【図1】本発明の一実施例であるコニカルカッタを用い
た旋盤の概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view of a lathe using a conical cutter according to one embodiment of the present invention.
【図2】図1の旋盤のコニカルカッタおよびその支持装
置を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a conical cutter of the lathe of FIG. 1 and a supporting device thereof.
【図3】図1の旋盤に配設されている一対のコニカルカ
ッタの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a pair of conical cutters provided on the lathe of FIG. 1;
【図4】図1の旋盤の制御系統を説明するブロック線図
である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a control system of the lathe in FIG. 1;
【図5】図1の旋盤の作動を説明するフローチャートで
ある。FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the lathe of FIG. 1;
【図6】図5のステップS4、S6、S7の実行時に同
時に行われる信号処理を説明するフローチャートであ
る。FIG. 6 is a flowchart illustrating signal processing performed simultaneously when steps S4, S6, and S7 of FIG. 5 are performed.
【図7】図1の旋盤によって外周仕上げされるビトリフ
ァイド砥石の加工の進行過程を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the progress of the processing of a vitrified grindstone whose outer periphery is finished by the lathe of FIG. 1;
10:旋盤 12、14:コニカルカッタ 16:ビトリファイド砥石(被加工物) 20:主軸台 22:移動機構 38:回転テーブル(カッタ保持台) 48、54:振動センサ(振動検出手段) 60:コントローラ 64:リミットスイッチ(切刃位置検出手段) ステップS2:工具磨耗補正手段 ステップS3:早送り手段 ステップS4、S6、S7:移動制御手段 ステップS5:整形手段 ステップR1〜R6:速度制御手段 ステップR7〜R9:破損検出手段 10: Lathe 12, 14: Conical cutter 16: Vitrified grindstone (workpiece) 20: Headstock 22: Moving mechanism 38: Rotary table (Cutter holding table) 48, 54: Vibration sensor (Vibration detecting means) 60: Controller 64 : Limit switch (cutting edge position detecting means) Step S2: Tool wear correction means Step S3: Rapid feed means Steps S4, S6, S7: Movement control means Step S5: Shaping means Step R1 to R6: Speed control means Step R7 to R9: Damage detection means
Claims (6)
軸台と、 コニカルカッタを軸心まわりの回転可能に保持するカッ
タ保持台と、 前記主軸台と前記カッタ保持台とを相対移動させる移動
機構とを有し、前記被加工物の外周面に前記コニカルカ
ッタを押圧して連れ回りさせながら相対移動させること
により該外周面を所定形状に加工する旋盤であって、 目的形状に応じて予め設定された移動経路データに従っ
て前記移動機構を作動させることにより、前記コニカル
カッタによって前記被加工物の外周面を該目的形状に加
工する移動制御手段と、 前記コニカルカッタの切刃の磨耗に拘らず前記被加工物
の外周面が前記目的形状に加工されるように、前記移動
制御手段による前記移動機構の制御を補正する工具磨耗
補正手段とを有することを特徴とするコニカルカッタを
用いた旋盤。1. A headstock for rotating a workpiece around an axis, a cutter holding table for holding a conical cutter rotatably about the axis, and a relative movement between the headstock and the cutter holding table. A lathe for processing the outer peripheral surface into a predetermined shape by moving the conical cutter relative to the outer peripheral surface of the workpiece while pressing and rotating the conical cutter, the lathe having a moving mechanism, By operating the moving mechanism in accordance with the previously set moving path data, a moving control means for processing the outer peripheral surface of the workpiece to the target shape by the conical cutter; and Tool wear correction means for correcting the control of the movement mechanism by the movement control means so that the outer peripheral surface of the workpiece is machined into the target shape. Lathe with Koni Calcutta to butterflies.
対して一定の関係を有する基準位置に前記コニカルカッ
タの切刃が相対的に位置させられたことを検出する切刃
位置検出手段を有し、該切刃位置検出手段によって前記
切刃が前記基準位置に位置させられたことが検出された
時の前記主軸台と前記カッタ保持台との相対位置に基づ
いて、該切刃の磨耗に拘らず前記被加工物の外周面が前
記目的形状に加工されるように、前記移動制御手段によ
る前記移動機構の制御を補正するものであることを特徴
とする請求項1に記載のコニカルカッタを用いた旋盤。2. A cutting edge position detecting means for detecting that the cutting edge of the conical cutter is relatively positioned at a reference position having a fixed relation to the headstock. Abrasion of the cutting blade based on the relative position between the headstock and the cutter holder when the cutting blade position detecting means detects that the cutting blade is located at the reference position. 2. The conical cutter according to claim 1, wherein the control of the movement mechanism by the movement control means is corrected so that an outer peripheral surface of the workpiece is machined into the target shape. Lathe using.
ッタ保持台との相対移動時の移動負荷が予め設定された
所定範囲内になるように相対移動速度を制御する速度制
御手段を有することを特徴とする請求項1または2に記
載のコニカルカッタを用いた旋盤。3. The apparatus according to claim 1, further comprising speed control means for controlling a relative moving speed such that a moving load when the headstock and the cutter holding base are relatively moved by the moving mechanism is within a predetermined range set in advance. A lathe using the conical cutter according to claim 1 or 2.
前記コニカルカッタの切刃を該ビトリファイド砥石に押
圧して整形するように前記移動機構を制御する整形手段
を有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に
記載のコニカルカッタを用いた旋盤。4. The work piece is a vitrified whetstone,
The conical cutter according to any one of claims 1 to 3, further comprising a shaping unit that controls the moving mechanism so as to press the cutting blade of the conical cutter against the vitrified grindstone to perform shaping. Lathe.
の振動を検出する振動検出手段と、 該振動検出手段によって検出される振動に基づいて前記
コニカルカッタが前記被加工物に接触したか否かを判断
し、該被加工物に接触するまでは高速で相対移動させる
ように前記移動機構を制御する早送り手段を有すること
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載のコニカ
ルカッタを用いた旋盤。5. A vibration detecting means for detecting vibration of the conical cutter or the workpiece, and determining whether the conical cutter has contacted the workpiece based on the vibration detected by the vibration detecting means. The conical cutter according to any one of claims 1 to 4, wherein the conical cutter has a fast-forward means for controlling the moving mechanism so as to make a relative movement at a high speed until the workpiece is brought into contact with the workpiece. Lathe used.
動に基づいて前記コニカルカッタの破損を検出する破損
検出手段を有することを特徴とする請求項5に記載のコ
ニカルカッタを用いた旋盤。6. A lathe using a conical cutter according to claim 5, further comprising a damage detecting means for detecting breakage of said conical cutter based on vibration detected by said vibration detecting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10326395A JP2000153430A (en) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | Lathe using conical cutter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10326395A JP2000153430A (en) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | Lathe using conical cutter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000153430A true JP2000153430A (en) | 2000-06-06 |
Family
ID=18187328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10326395A Pending JP2000153430A (en) | 1998-11-17 | 1998-11-17 | Lathe using conical cutter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000153430A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017019071A (en) * | 2015-07-14 | 2017-01-26 | 株式会社ジェイテクト | Grinder and grinding method |
CN107346121A (en) * | 2016-05-07 | 2017-11-14 | 珠海启世机械设备股份有限公司 | A kind of numerical control lathe used for machining in-situ locomotive wheel control system and its application method |
JP2019166635A (en) * | 2019-05-31 | 2019-10-03 | 株式会社ジェイテクト | Cutting device and cutting method |
-
1998
- 1998-11-17 JP JP10326395A patent/JP2000153430A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019166635A (en) * | 2019-05-31 | 2019-10-03 | 株式会社ジェイテクト | Cutting device and cutting method |
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