JPS6257441B2 - - Google Patents
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- JPS6257441B2 JPS6257441B2 JP55185048A JP18504880A JPS6257441B2 JP S6257441 B2 JPS6257441 B2 JP S6257441B2 JP 55185048 A JP55185048 A JP 55185048A JP 18504880 A JP18504880 A JP 18504880A JP S6257441 B2 JPS6257441 B2 JP S6257441B2
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- B23B29/03—Boring heads
- B23B29/034—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings
- B23B29/03432—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing
- B23B29/03446—Boring heads with tools moving radially, e.g. for making chamfers or undercuttings radially adjustable during manufacturing by means of inclined planes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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- B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
- B23Q17/2233—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work for adjusting the tool relative to the workpiece
- B23Q17/2241—Detection of contact between tool and workpiece
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23B2270/48—Measuring or detecting
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、クイールの先端部に穴径測定用の
接触部を突設した中ぐりクイールに関するもので
ある。
接触部を突設した中ぐりクイールに関するもので
ある。
従来、工作機械に取付けたままのワーク加工径
を測定するために、変位可能な測定子およびこの
測定子の変位量を検出する差動トランスのような
変位検出器を備えた測定具を主軸受口に挿着し、
これを加工穴に挿入し、変位検出器から出力され
る測定信号によつて加工穴径を測定することは行
なわれていた。しかし、従来のこのような測定具
は、測定信号を取出すための導線を有し、この導
線を所要のコネクタで外部の測定信号回路に接続
させなければならないので、回転させて加工作業
をさせる中ぐりクイールと一体的に設けることが
できなかつた。したがつて、穴径を測定する場合
には、自動工具交換機構を作動させて、前記測定
具を主軸に挿着させなければならず、穴径測定に
時間がかかる欠点があつた。
を測定するために、変位可能な測定子およびこの
測定子の変位量を検出する差動トランスのような
変位検出器を備えた測定具を主軸受口に挿着し、
これを加工穴に挿入し、変位検出器から出力され
る測定信号によつて加工穴径を測定することは行
なわれていた。しかし、従来のこのような測定具
は、測定信号を取出すための導線を有し、この導
線を所要のコネクタで外部の測定信号回路に接続
させなければならないので、回転させて加工作業
をさせる中ぐりクイールと一体的に設けることが
できなかつた。したがつて、穴径を測定する場合
には、自動工具交換機構を作動させて、前記測定
具を主軸に挿着させなければならず、穴径測定に
時間がかかる欠点があつた。
この発明は、前述した従来のものの欠点を解消
するためのものであつて、中ぐりクイールを主軸
に挿着したままで穴径測定を可能にすると共に、
穴径測定時にワークの測定穴面に切刃などの刃具
が接触してツールマークがつくようなことがな
く、更にめくら穴の加工時にその底部近傍まで加
工が行なえる中ぐりクイールを提供することを目
的とするものである。
するためのものであつて、中ぐりクイールを主軸
に挿着したままで穴径測定を可能にすると共に、
穴径測定時にワークの測定穴面に切刃などの刃具
が接触してツールマークがつくようなことがな
く、更にめくら穴の加工時にその底部近傍まで加
工が行なえる中ぐりクイールを提供することを目
的とするものである。
以下、この発明の一実施例につき図面を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図、第２図において、１０は自動工具交換
装置付き数値制御工作機械の主軸ヘツドであり、
この主軸ヘツド１０には先端部にテーパ穴１１を
形成した主軸１２が回転可能に軸承されている。
この主軸１２は図示省略した駆動モータにより回
転駆動されるが、工具交換時には定位置停止装置
によつて一定の角度位置で停止され、また工具補
正時には近接スイツチにより１回転ごとに回転が
検出されるようになつている。なお、前記工作機
械は、後述するように、接触検出を利用した穴径
測定機能を有している。
装置付き数値制御工作機械の主軸ヘツドであり、
この主軸ヘツド１０には先端部にテーパ穴１１を
形成した主軸１２が回転可能に軸承されている。
この主軸１２は図示省略した駆動モータにより回
転駆動されるが、工具交換時には定位置停止装置
によつて一定の角度位置で停止され、また工具補
正時には近接スイツチにより１回転ごとに回転が
検出されるようになつている。なお、前記工作機
械は、後述するように、接触検出を利用した穴径
測定機能を有している。
１３は前記工作機械に使用される中ぐりクイー
ルを示すものであり、この中ぐりクイール１３は
前記テーパ穴１１に着脱可能に挿着されるシヤン
ク部１４と、このシヤンク部１４の先端にボルト
１５によつて固着される筒状の工具取付部１６と
から構成され、シヤンク部１４と工具取付部１６
との接合部には後述する構成の減速歯車機構１７
を収納する収納凹部１８が形成されている。
ルを示すものであり、この中ぐりクイール１３は
前記テーパ穴１１に着脱可能に挿着されるシヤン
ク部１４と、このシヤンク部１４の先端にボルト
１５によつて固着される筒状の工具取付部１６と
から構成され、シヤンク部１４と工具取付部１６
との接合部には後述する構成の減速歯車機構１７
を収納する収納凹部１８が形成されている。
前記工具取付部１６内にねじ軸２０が中ぐりク
イール１３の回転軸線上に摺動のみが可能に嵌挿
され、このねじ軸２０の先端に向つて登り勾配に
傾斜する傾斜カム面２１が形成されている。傾斜
カム面２１には作動駒２２が係合され、この作動
駒２２は工具取付部材１６とこれの先端に固着し
たキヤツプ２３との間に形成された係合溝２４に
半径方向にのみ移動可能に保持されている。前記
工具取付部１６の先端部外周には先端に切刃２５
を有する切削工具２６の基部がボルト２７によつ
て固定され、前記切削工具２６には切刃２５が外
方に撓得るようにスリツト２８が形成されてい
る。切削工具２６の撓み部と前記作動駒２２との
間には作動ピン２９が工具取付部１６を半径方向
に貫通して介在され、これによつて前記ねじ軸２
０が軸方向に摺動されると、この軸方向運動が傾
斜カム面２１により作動駒２２の半径方向運動に
変換されて作動ピン２９を介し切削工具２６が撓
められ、切刃２５が半径方向に移動調整されるよ
うになつている。また切削工具２６の先端は前記
キヤツプ２３の先端面と同一平面上に位置し、こ
の平面から切刃２５の先端部２５ａが先端側に突
出している。
イール１３の回転軸線上に摺動のみが可能に嵌挿
され、このねじ軸２０の先端に向つて登り勾配に
傾斜する傾斜カム面２１が形成されている。傾斜
カム面２１には作動駒２２が係合され、この作動
駒２２は工具取付部材１６とこれの先端に固着し
たキヤツプ２３との間に形成された係合溝２４に
半径方向にのみ移動可能に保持されている。前記
工具取付部１６の先端部外周には先端に切刃２５
を有する切削工具２６の基部がボルト２７によつ
て固定され、前記切削工具２６には切刃２５が外
方に撓得るようにスリツト２８が形成されてい
る。切削工具２６の撓み部と前記作動駒２２との
間には作動ピン２９が工具取付部１６を半径方向
に貫通して介在され、これによつて前記ねじ軸２
０が軸方向に摺動されると、この軸方向運動が傾
斜カム面２１により作動駒２２の半径方向運動に
変換されて作動ピン２９を介し切削工具２６が撓
められ、切刃２５が半径方向に移動調整されるよ
うになつている。また切削工具２６の先端は前記
キヤツプ２３の先端面と同一平面上に位置し、こ
の平面から切刃２５の先端部２５ａが先端側に突
出している。
前記歯車減速機構１７は次のように構成されて
いる。前記シヤンク部１４と工具取付部１６との
接合部に形成された収納凹部１８に、シヤンク部
１４に回転可能に支承された回転歯車３０と、工
具取付部１６に固着された固定歯車３１とが中ぐ
りクイール１３の回転軸線上にそれぞれ並設さ
れ、前記回転歯車３０はねじ軸２０の一端部に形
成したねじ部３２に螺合されている。収納凹部１
８には前記回転歯車３０および固定歯車３１を包
むようにリング状の伝動歯車３３が工具ホルダ１
３の回転軸線まわりに回転可能に収能され、前記
伝動歯車３３には前記回転歯車３０および固定歯
車３１にそれぞれ噛合する２つの小歯車３４，３
５を一体的に取付けた支軸３６が回転可能に軸承
されている。ここで、回転歯車３０、固定歯車３
１およびこれらに噛合する小歯車３４，３５の歯
数は、回転歯車３０の歯数をＮ５、これに噛合う
小歯車３４の歯数をＮ６とした場合に、固定歯車
３１の歯数はＮ５−１、これに噛合う小歯車３５
の歯数はＮ６＋１に設定され、これにより伝動歯
車３３に対する回転歯車３０の減速比を大きくし
ている。さらに、シヤンク部１４と工具取付部１
６の接合部外周には、リング状の内歯歯車３７が
工具ホルダ１３の回転軸線のまわりに回転可能に
被嵌されており、シヤンク部１４には前記内歯歯
車３７に噛合しかつ前記伝動歯車３３に噛合する
遊星歯車３８が回転可能に軸承されている。内歯
歯車３７は通常スプリング３９で付勢された係合
ボール４０に係合されて工具ホルダ１３に対し回
り止めされているが、工具補正時には前記主軸ヘ
ツド１０に形成したシリンダ４１に摺動可能に嵌
装されているピストンロツド４２に係合されて主
軸ヘツド１０に対し回り止めされるようになつて
いる。
いる。前記シヤンク部１４と工具取付部１６との
接合部に形成された収納凹部１８に、シヤンク部
１４に回転可能に支承された回転歯車３０と、工
具取付部１６に固着された固定歯車３１とが中ぐ
りクイール１３の回転軸線上にそれぞれ並設さ
れ、前記回転歯車３０はねじ軸２０の一端部に形
成したねじ部３２に螺合されている。収納凹部１
８には前記回転歯車３０および固定歯車３１を包
むようにリング状の伝動歯車３３が工具ホルダ１
３の回転軸線まわりに回転可能に収能され、前記
伝動歯車３３には前記回転歯車３０および固定歯
車３１にそれぞれ噛合する２つの小歯車３４，３
５を一体的に取付けた支軸３６が回転可能に軸承
されている。ここで、回転歯車３０、固定歯車３
１およびこれらに噛合する小歯車３４，３５の歯
数は、回転歯車３０の歯数をＮ５、これに噛合う
小歯車３４の歯数をＮ６とした場合に、固定歯車
３１の歯数はＮ５−１、これに噛合う小歯車３５
の歯数はＮ６＋１に設定され、これにより伝動歯
車３３に対する回転歯車３０の減速比を大きくし
ている。さらに、シヤンク部１４と工具取付部１
６の接合部外周には、リング状の内歯歯車３７が
工具ホルダ１３の回転軸線のまわりに回転可能に
被嵌されており、シヤンク部１４には前記内歯歯
車３７に噛合しかつ前記伝動歯車３３に噛合する
遊星歯車３８が回転可能に軸承されている。内歯
歯車３７は通常スプリング３９で付勢された係合
ボール４０に係合されて工具ホルダ１３に対し回
り止めされているが、工具補正時には前記主軸ヘ
ツド１０に形成したシリンダ４１に摺動可能に嵌
装されているピストンロツド４２に係合されて主
軸ヘツド１０に対し回り止めされるようになつて
いる。
さらに、前記工具取付部１６の先端部外周に
は、切削工具２６の切刃２５よりクイール基部側
に配置して、第３図に示すように、穴径測定用接
触ピン４３，４３が突設されている。これらの接
触ピン４３，４３は、クイールの中心軸線を通り
かつ刃具である切刃２５の切削点近傍位置を通る
第１の面４４に対して略直交し、かつ前記クイー
ルの中心軸線４４を通る第２の面４５と平行に切
刃２５側に距離ｅだけ離れた第３の面内に、その
軸線がクイールの中心軸線と直交するように突設
され、これらの両接触ピン４３，４３は、第２の
面４５の両端すなわちクイールの工具取付部１６
の直径よりそれぞれ長さｌだけ突出した接触点４
３ａ，４３ａを有している。
は、切削工具２６の切刃２５よりクイール基部側
に配置して、第３図に示すように、穴径測定用接
触ピン４３，４３が突設されている。これらの接
触ピン４３，４３は、クイールの中心軸線を通り
かつ刃具である切刃２５の切削点近傍位置を通る
第１の面４４に対して略直交し、かつ前記クイー
ルの中心軸線４４を通る第２の面４５と平行に切
刃２５側に距離ｅだけ離れた第３の面内に、その
軸線がクイールの中心軸線と直交するように突設
され、これらの両接触ピン４３，４３は、第２の
面４５の両端すなわちクイールの工具取付部１６
の直径よりそれぞれ長さｌだけ突出した接触点４
３ａ，４３ａを有している。
前述のように構成された実施例の中ぐりクイー
ルは、次のようにして工具刃先位置の調整が行な
われる。まず、一定角度位置に停止されている主
軸１２のテーパ穴１１に中ぐりクイールのシヤン
ク部１４が工具交換装置によつて装置される。そ
して、シリンダ４１の作動によりピストンロツド
４２が前進して内歯歯車３７に係合し、内歯歯車
３７を主軸ヘツド１０に対して回り止めする。こ
の状態で、主軸１２が前記駆動モータにより低速
で回転駆動され、中ぐりクイール１３が一体的に
回転される。このような内歯歯車３７に対する中
ぐりクイール１３の相対回転により遊星歯車３８
を介して伝動歯車３３が中ぐりクイール１３に対
してこれと同方向に相対回転され、この伝動歯車
３３の回転により小歯車３５が固定歯車３１のま
わりを公転運動されるため、小歯車３４を介して
回転歯車３０が中ぐりクイール１３に対して相対
回転される。
ルは、次のようにして工具刃先位置の調整が行な
われる。まず、一定角度位置に停止されている主
軸１２のテーパ穴１１に中ぐりクイールのシヤン
ク部１４が工具交換装置によつて装置される。そ
して、シリンダ４１の作動によりピストンロツド
４２が前進して内歯歯車３７に係合し、内歯歯車
３７を主軸ヘツド１０に対して回り止めする。こ
の状態で、主軸１２が前記駆動モータにより低速
で回転駆動され、中ぐりクイール１３が一体的に
回転される。このような内歯歯車３７に対する中
ぐりクイール１３の相対回転により遊星歯車３８
を介して伝動歯車３３が中ぐりクイール１３に対
してこれと同方向に相対回転され、この伝動歯車
３３の回転により小歯車３５が固定歯車３１のま
わりを公転運動されるため、小歯車３４を介して
回転歯車３０が中ぐりクイール１３に対して相対
回転される。
ここで、主軸１２の１回転に対する回転歯車３
０の相対回転量θは、内歯歯車３７の歯数をＮ
１、伝動歯車３３の歯数をＮ２、固定歯車３１の
歯数をＮ３、これに噛合う小歯車３５の歯数をＮ
４、回転歯車３０の歯数をＮ５、これに噛合う小
歯車３４の歯数をＮ６とすると、 θ＝N1／N2（N3・N6／N4・N5−１） となり、主軸１２の回転は回転歯車３０に減速し
て伝えられる。前記中ぐりクイール１３に対する
回転歯車３０の回転により、ねじ軸２０が第１図
右方向の軸方向に摺動され、このねじ軸２０の軸
方向移動により、傾斜カム面２１で作動駒２２が
半径方向に移動される。この作動駒２２の移動に
より、作動ピン２９を介して切削工具２６の切刃
２５が中ぐりクイール１３の半径方向に移動調整
される。このようにして、切削工具２６の切刃２
５は主軸１２の１回転に対し単位量だけ位置補正
される。
０の相対回転量θは、内歯歯車３７の歯数をＮ
１、伝動歯車３３の歯数をＮ２、固定歯車３１の
歯数をＮ３、これに噛合う小歯車３５の歯数をＮ
４、回転歯車３０の歯数をＮ５、これに噛合う小
歯車３４の歯数をＮ６とすると、 θ＝N1／N2（N3・N6／N4・N5−１） となり、主軸１２の回転は回転歯車３０に減速し
て伝えられる。前記中ぐりクイール１３に対する
回転歯車３０の回転により、ねじ軸２０が第１図
右方向の軸方向に摺動され、このねじ軸２０の軸
方向移動により、傾斜カム面２１で作動駒２２が
半径方向に移動される。この作動駒２２の移動に
より、作動ピン２９を介して切削工具２６の切刃
２５が中ぐりクイール１３の半径方向に移動調整
される。このようにして、切削工具２６の切刃２
５は主軸１２の１回転に対し単位量だけ位置補正
される。
次に、穴径測定機能を有するこの実施例の工作
機械の構成を説明する。この工作機械は、第４図
に示すように、機械本体１と数値制御装置２と接
触検出回路３と、径測定制御装置４とを主要部と
して構成されている。
機械の構成を説明する。この工作機械は、第４図
に示すように、機械本体１と数値制御装置２と接
触検出回路３と、径測定制御装置４とを主要部と
して構成されている。
第４図において、５０は機械本体１のベツドで
あり、このベツド５０上には、ワークＷを載置す
るテーブル５１が第４図の紙面と垂直な方向（Ｘ
軸方向）に移動可能に案内されるように設置さ
れ、また主軸ヘツド１０を上下方向（Ｙ軸方向）
に移動可能に案内するコラム５３が左右方向（Ｚ
軸方向）に移動可能に案内されるように設置され
ている。前記テーブル５１はベツド５０に固着さ
れたサーボモータ５４によつてＸ軸方向に移動さ
れ、また主軸ヘツド１０はベツド５０の後端部に
取付けられたサーボモータ５５と、コラム５３の
上部に取付けられたサーボモータ５６とによつ
て、Ｚ軸方向とＹ軸方向とに移動されるようにな
つている。前記サーボモータ５４，５５，５６は
ドライブユニツト５を介して数値制御装置２に接
続され、この数値制御装置２から出力される分配
パルスによつて回転駆動されるようになつてい
る。
あり、このベツド５０上には、ワークＷを載置す
るテーブル５１が第４図の紙面と垂直な方向（Ｘ
軸方向）に移動可能に案内されるように設置さ
れ、また主軸ヘツド１０を上下方向（Ｙ軸方向）
に移動可能に案内するコラム５３が左右方向（Ｚ
軸方向）に移動可能に案内されるように設置され
ている。前記テーブル５１はベツド５０に固着さ
れたサーボモータ５４によつてＸ軸方向に移動さ
れ、また主軸ヘツド１０はベツド５０の後端部に
取付けられたサーボモータ５５と、コラム５３の
上部に取付けられたサーボモータ５６とによつ
て、Ｚ軸方向とＹ軸方向とに移動されるようにな
つている。前記サーボモータ５４，５５，５６は
ドライブユニツト５を介して数値制御装置２に接
続され、この数値制御装置２から出力される分配
パルスによつて回転駆動されるようになつてい
る。
前記主軸１２すなわちスピンドルは、主軸駆動
モータ５８によつて回転駆動されるように構成さ
れ、また主軸１２に前述した構成の中ぐりクイー
ル１３が図示省略した工具交換装置によつて装着
されるようになつている。前記主軸ヘツド１０の
先端外周部には、抵抗Ｒ１を介して交流電源５９
に接続されかつトロイダル状に巻装された接触検
出用のコイル６０が配設されており、前記穴径測
定用接触ピン４３，４３の接触点がワークＷに接
触すると、第４図に破線で示す誘導電波路を介し
て誘導電流が流れて、前記コイル６０に流れる励
磁電流が増大し、抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧
が増加するようになつている。接触検出回路３は
前記抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧信号の増加に
よつてワークＷと前記接触ピン４３，４３が接触
したことを検出するもので、接触が検出されると
接触検出信号TDSを送出する。
モータ５８によつて回転駆動されるように構成さ
れ、また主軸１２に前述した構成の中ぐりクイー
ル１３が図示省略した工具交換装置によつて装着
されるようになつている。前記主軸ヘツド１０の
先端外周部には、抵抗Ｒ１を介して交流電源５９
に接続されかつトロイダル状に巻装された接触検
出用のコイル６０が配設されており、前記穴径測
定用接触ピン４３，４３の接触点がワークＷに接
触すると、第４図に破線で示す誘導電波路を介し
て誘導電流が流れて、前記コイル６０に流れる励
磁電流が増大し、抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧
が増加するようになつている。接触検出回路３は
前記抵抗Ｒ１の両端に発生する電圧信号の増加に
よつてワークＷと前記接触ピン４３，４３が接触
したことを検出するもので、接触が検出されると
接触検出信号TDSを送出する。
前記数値制御装置２は、公知の数値制御装置
で、紙テープ６１にプログラムされているデータ
が入力され、通常の数値制御機能を有するほか、
後述する径測定制御装置４から出力される指令に
よつても、送り動作を行なうようになつている。
一般の数値制御データの中には穴径測定動作を指
令するM90コードおよび仕上げ径を指定するＢコ
ードが含まれており、これらのコードデータは数
値制御プログラムの進行に伴い径測定制御装置４
に与えられるようになつている。
で、紙テープ６１にプログラムされているデータ
が入力され、通常の数値制御機能を有するほか、
後述する径測定制御装置４から出力される指令に
よつても、送り動作を行なうようになつている。
一般の数値制御データの中には穴径測定動作を指
令するM90コードおよび仕上げ径を指定するＢコ
ードが含まれており、これらのコードデータは数
値制御プログラムの進行に伴い径測定制御装置４
に与えられるようになつている。
前記径測定装置４は、マイクロコンピユータな
どの演算処理装置によつて構成され、M90のコー
ドデータが与えられると、数値制御装置２を手動
モードに切換えた後、軸指定用のデータと正負の
パルス分配指令を送出して、数値制御装置２から
各軸へパルスを分配させ、これによつて穴径測定
のための送り制御を行なうようになつている。
どの演算処理装置によつて構成され、M90のコー
ドデータが与えられると、数値制御装置２を手動
モードに切換えた後、軸指定用のデータと正負の
パルス分配指令を送出して、数値制御装置２から
各軸へパルスを分配させ、これによつて穴径測定
のための送り制御を行なうようになつている。
穴径測定原理は、第５図に示すように、ワーク
Ｗの測定すべき穴の中心軸線O1と中ぐりクイー
ル１３の中心すなわちその工具取付部１６の中心
軸線O2とが一致している加工時の状態から、切
刃２５と反対方向に第１の面４４の延長方向すな
わち第５図の下方にクイール１３を移動させ、第
６図の第３の面４６すなわち接触ピン４３，４３
の中心軸線を結ぶ線を穴の中心軸線O2と一致さ
せる。この時の穴径Ｄは接触ピン４３，４３の接
触点４３ａ，４３ａ間の既知寸法ａと接触点４３
ａ，４３ａから穴の周壁までの長さ寸法α，βと
の和、Ｄ＝ａ＋α＋βであるから、前記接触点４
３ａ，４３ａが穴の周壁に接触検知するまで、第
３の面４６の延長方向すなわち、第６図の左、右
方向に水平往復移動させ、その間の移動パルス指
令を計数してαおよびβを検出し、前記穴径Ｄ＝
ａ＋α＋βを径測定装置４で演算する。そして、
演算された測定穴径寸法ＤをＢコードとして与え
られた基準寸法D0（仕上寸法）との差の1/2を求
めて工具補正量εを算出することができる。
Ｗの測定すべき穴の中心軸線O1と中ぐりクイー
ル１３の中心すなわちその工具取付部１６の中心
軸線O2とが一致している加工時の状態から、切
刃２５と反対方向に第１の面４４の延長方向すな
わち第５図の下方にクイール１３を移動させ、第
６図の第３の面４６すなわち接触ピン４３，４３
の中心軸線を結ぶ線を穴の中心軸線O2と一致さ
せる。この時の穴径Ｄは接触ピン４３，４３の接
触点４３ａ，４３ａ間の既知寸法ａと接触点４３
ａ，４３ａから穴の周壁までの長さ寸法α，βと
の和、Ｄ＝ａ＋α＋βであるから、前記接触点４
３ａ，４３ａが穴の周壁に接触検知するまで、第
３の面４６の延長方向すなわち、第６図の左、右
方向に水平往復移動させ、その間の移動パルス指
令を計数してαおよびβを検出し、前記穴径Ｄ＝
ａ＋α＋βを径測定装置４で演算する。そして、
演算された測定穴径寸法ＤをＢコードとして与え
られた基準寸法D0（仕上寸法）との差の1/2を求
めて工具補正量εを算出することができる。
前述のような送り動作を制御するための送り指
令は、径測定制御装置４から数値制御装置２に与
えられてサーボモータの運動を制御する。また、
前述のように、予め仕上寸法より小さく設定した
工具で試し削りをしてその加工径を測定し、工具
補正量を求め、この工具補正量εを主軸１２の１
回転に対する単位補正量Δｘで除算すれば、補正
動作としての主軸の回転数ｎが求められる。した
がつて、前記シリンダ４１を作動させて内歯歯車
３７を回り止めした状態で主軸１２をｎ回正回転
させれば、切削工具２６は仕上寸法D0に対応し
た切刃２５の刃先位置となるようにプラス方向に
位置調整される。そして、シリンダ４１のピスト
ンロツド４２を後退させて内歯歯車３７の回り止
めを解除すれば、直ちにワークの加工動作を開始
できる。また、主軸１２を逆転させればマイナス
方向に切刃２５の刃先の位置調整ができる。
令は、径測定制御装置４から数値制御装置２に与
えられてサーボモータの運動を制御する。また、
前述のように、予め仕上寸法より小さく設定した
工具で試し削りをしてその加工径を測定し、工具
補正量を求め、この工具補正量εを主軸１２の１
回転に対する単位補正量Δｘで除算すれば、補正
動作としての主軸の回転数ｎが求められる。した
がつて、前記シリンダ４１を作動させて内歯歯車
３７を回り止めした状態で主軸１２をｎ回正回転
させれば、切削工具２６は仕上寸法D0に対応し
た切刃２５の刃先位置となるようにプラス方向に
位置調整される。そして、シリンダ４１のピスト
ンロツド４２を後退させて内歯歯車３７の回り止
めを解除すれば、直ちにワークの加工動作を開始
できる。また、主軸１２を逆転させればマイナス
方向に切刃２５の刃先の位置調整ができる。
なお、基準寸法D0に一致する穴径の場合の移
動量α０，β０を基準にして公差域を複数域設定
しておき、α０＋β０とα＋βの差を求め、公差
域のどの領域に入るのかを判定し、各領域ごとに
予め設定した補正量で工具位置を補正するように
しても有効である。このような補正方式は、試し
削りを行なわないで最初から仕上げ加工を行な
い、仕上げ加工された穴径を測定して公差域のど
の領域に入つているのかを判定して工具に補正を
かける場合に適する。
動量α０，β０を基準にして公差域を複数域設定
しておき、α０＋β０とα＋βの差を求め、公差
域のどの領域に入るのかを判定し、各領域ごとに
予め設定した補正量で工具位置を補正するように
しても有効である。このような補正方式は、試し
削りを行なわないで最初から仕上げ加工を行な
い、仕上げ加工された穴径を測定して公差域のど
の領域に入つているのかを判定して工具に補正を
かける場合に適する。
また、試し削り方式の場合には、穴径測定、補
正加工、仕上加工後に、再度穴径を測定して合否
判定を行ない、必要に応じて再補正を行なうこと
ができ、さらに穴径測定、補正加工、仕上加工後
に、切削工具を一定量戻しあるいは補正量戻して
おき、試し削りは仕上寸法より必ず小さくなるよ
うにしておくこともできる。
正加工、仕上加工後に、再度穴径を測定して合否
判定を行ない、必要に応じて再補正を行なうこと
ができ、さらに穴径測定、補正加工、仕上加工後
に、切削工具を一定量戻しあるいは補正量戻して
おき、試し削りは仕上寸法より必ず小さくなるよ
うにしておくこともできる。
この発明において、クイールの両側方に１対の
接触部を突出させれば、これらは接触ピンでなく
てもよく、また１対の接触部のクイール外周から
の突出量は両者同一でなくても、接触点間の寸法
が正確にわかつていればよく、両接触部はクイー
ルの軸方向に位置が異なつていてもよいが、切刃
などの刃具の先端の突出量よりも、接触点のクイ
ール外周面からの突出量が短いことが必要であ
る。さらに、この発明は、前述した実施例のよう
に、切削工具がクイールの外周面からの切刃突出
量を変更できるものに限定されることなく、切刃
の突出量が一定のものにも適用できる。
接触部を突出させれば、これらは接触ピンでなく
てもよく、また１対の接触部のクイール外周から
の突出量は両者同一でなくても、接触点間の寸法
が正確にわかつていればよく、両接触部はクイー
ルの軸方向に位置が異なつていてもよいが、切刃
などの刃具の先端の突出量よりも、接触点のクイ
ール外周面からの突出量が短いことが必要であ
る。さらに、この発明は、前述した実施例のよう
に、切削工具がクイールの外周面からの切刃突出
量を変更できるものに限定されることなく、切刃
の突出量が一定のものにも適用できる。
以上説明したように、この発明によれば、クイ
ールの中心軸線を通りかつ切刃などの刃具の切削
点近傍を通る第１の面に対し直交する前記クイー
ルの中心軸線を通る第２の面と平行で、かつ第２
の面より前記刃具側に離間した第３の面上に、ク
イールの外周面から突出する１対の穴径測定用の
接触部を備え、前記接触部の先端に設けた接触点
間の長さを前記クイールの直径の長さより長く構
成したことにより、中ぐりクイールを主軸に挿着
した状態で、前記第３の面がクイールの中心軸線
を通る位置になるようにクイールを移動させ、第
３の面上に設けた前記接触部をワークの穴の周壁
と接触させることで、ワークの穴径の測定ができ
るので、穴径の測定と中ぐり加工を迅速に行うこ
とができ、穴径測定時に刃具が測定穴面と接触せ
ず、従つて刃具で測定穴面にツールマークをつけ
ることなしに、ワークの穴径を測定することがで
き、更にめくら穴の加工時にその近傍まで加工が
できるという効果が得られる。
ールの中心軸線を通りかつ切刃などの刃具の切削
点近傍を通る第１の面に対し直交する前記クイー
ルの中心軸線を通る第２の面と平行で、かつ第２
の面より前記刃具側に離間した第３の面上に、ク
イールの外周面から突出する１対の穴径測定用の
接触部を備え、前記接触部の先端に設けた接触点
間の長さを前記クイールの直径の長さより長く構
成したことにより、中ぐりクイールを主軸に挿着
した状態で、前記第３の面がクイールの中心軸線
を通る位置になるようにクイールを移動させ、第
３の面上に設けた前記接触部をワークの穴の周壁
と接触させることで、ワークの穴径の測定ができ
るので、穴径の測定と中ぐり加工を迅速に行うこ
とができ、穴径測定時に刃具が測定穴面と接触せ
ず、従つて刃具で測定穴面にツールマークをつけ
ることなしに、ワークの穴径を測定することがで
き、更にめくら穴の加工時にその近傍まで加工が
できるという効果が得られる。
図面はこの発明の一実施例を示し、第１図は中
ぐりクイールの縦断面図、第２図は第１図の―
線矢視断面図、第３図は第１図の―線矢視
先端面図、第４図は径測定機能を有する工作機械
のシステム構成を示す図、第５図および第６図は
加工時および穴径測定時の動作説明用の概略正面
図である。 １…工作機械本体、２…数値制御装置、３…接
触検出回路、４…穴径測定制御装置、１０…主軸
ヘツド、１２…主軸、１３…中ぐりクイール、１
６…工具取付部、２５…切刃、２６…切削工具、
４３…接触ピン（接触部）、４３ａ…接触点、４
４…第１の面、４５…第２の面、４６…第３の
面。
ぐりクイールの縦断面図、第２図は第１図の―
線矢視断面図、第３図は第１図の―線矢視
先端面図、第４図は径測定機能を有する工作機械
のシステム構成を示す図、第５図および第６図は
加工時および穴径測定時の動作説明用の概略正面
図である。 １…工作機械本体、２…数値制御装置、３…接
触検出回路、４…穴径測定制御装置、１０…主軸
ヘツド、１２…主軸、１３…中ぐりクイール、１
６…工具取付部、２５…切刃、２６…切削工具、
４３…接触ピン（接触部）、４３ａ…接触点、４
４…第１の面、４５…第２の面、４６…第３の
面。
Claims (1)
- １ 回転主軸の受口に挿着されたクイールの穴径
測定用の接触部とワークとの接触によつてもたら
される電気的な導通状態を検出すると共に接触検
出するまでの主軸とワークの相対的な移動量を検
出することにより径測定可能な工作機械に使用す
る中ぐりクイールであつて、クイールの中心軸線
を通りかつ刃具の切削点近傍を通る第１の面に対
し直交する前記クイールの中心軸線を通る第２の
面と平行でかつ第２の面より前記刃具側に離間し
た第３の面上にクイールの外周面から突出する１
対の穴径測定用の前記接触部を備え、前記接触部
の先端に設けた接触点間の長さを前記クイールの
直径の長さより長く構成したことを特徴とする中
ぐりクイール。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55185048A JPS57114305A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Boring quill |
| EP81110510A EP0055423B1 (en) | 1980-12-27 | 1981-12-16 | Boring tool holder with probes for measuring bore |
| DE8181110510T DE3172277D1 (en) | 1980-12-27 | 1981-12-16 | Boring tool holder with probes for measuring bore |
| US06/333,057 US4451185A (en) | 1980-12-27 | 1981-12-21 | Boring tool holder with probes for measuring bore |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55185048A JPS57114305A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Boring quill |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57114305A JPS57114305A (en) | 1982-07-16 |
| JPS6257441B2 true JPS6257441B2 (ja) | 1987-12-01 |
Family
ID=16163877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55185048A Granted JPS57114305A (en) | 1980-12-27 | 1980-12-27 | Boring quill |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4451185A (ja) |
| EP (1) | EP0055423B1 (ja) |
| JP (1) | JPS57114305A (ja) |
| DE (1) | DE3172277D1 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2142851B (en) * | 1983-05-16 | 1986-09-03 | Daishowa Seiki | Machine tool holder unit |
| JPS6020807A (ja) * | 1983-07-11 | 1985-02-02 | Toyoda Mach Works Ltd | 中ぐり加工装置 |
| JPS6062434A (ja) * | 1983-09-14 | 1985-04-10 | Fuji Seikou Kk | 回転切削工具ホルダ |
| JPS6020832A (ja) * | 1983-07-12 | 1985-02-02 | Fuji Seikou Kk | 回転切削工具ホルダ |
| US4631683A (en) * | 1984-08-29 | 1986-12-23 | General Electric Company | Acoustic detection of contact between cutting tool and workpiece |
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| US4927301A (en) * | 1988-12-27 | 1990-05-22 | Gte Valenite Corporation | Adjustable boring bar cartridge |
| IT1247591B (it) * | 1990-08-09 | 1994-12-28 | Jobs Spa | Metodo ed utensile per la digitalizzazione di maschere di foratura. |
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| DE69926380T2 (de) * | 1998-09-08 | 2006-06-01 | Makino Inc., Mason | Werkzeug mit fluidbetätigter achse |
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| EP2328705B1 (en) * | 2008-08-29 | 2015-06-17 | Sandvik, Inc. | Flip cartridges and material removal tool with same |
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| CN104972151B (zh) * | 2015-06-10 | 2017-10-03 | 江苏钢锐精密机械有限公司 | 加工风力发电机机舱的镗刀架、镗刀系统及其设计方法 |
| JP6697865B2 (ja) * | 2015-10-16 | 2020-05-27 | 株式会社戸田精機 | テーパー穴加工ツール |
| KR102360161B1 (ko) * | 2017-05-29 | 2022-02-09 | 현대자동차주식회사 | 스핀들 장치 및 그의 작동방법 |
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| CN113732340B (zh) * | 2021-10-11 | 2022-11-22 | 重庆齿轮箱有限责任公司 | 一种行星孔镗削方法 |
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