(57)【要約】【課題】  シムを挿入することがなく、一連の操作で確実にＮＣ旋盤のバイトの芯出しができる装置を提供する。【解決手段】ワークＷの端面に焦点合わせが可能な撮像装置１２と、撮像装置１２によって拡大した映像を映し出すスクリーン１１ｂと、Ｙ軸（上下）方向へ移動自在に配置された立クロススライド８と、この立クロススライド８に設けられ、Ｙ軸方向に沿って複数のバイト９ａ…を固定する櫛刃形刃物台９と、前記櫛刃形刃物台９を手動操作によりパルス信号を発生させてＹ軸（上下）方向へ移動させる手動パルス発生器１３と、を備えたことを特徴とするＮＣ旋盤１０のバイト９ａの芯出し装置である。【選択図】  図１
2009113140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（Ｗ）の端面に焦点合わせが可能な撮像装置（１２）と、
前記撮像装置（１２）によって拡大した映像を映し出すスクリーン（１１ｂ）と、
Ｙ軸（上下）方向へ移動自在に配置された立クロススライド（８）と、
前記立クロススライド（８）に設けられ、Ｙ軸方向に沿って複数のバイト（９ａ…）を固定する櫛刃形刃物台（９）と、
前記櫛刃形刃物台（９）を手動操作によりパルス信号を発生させてＹ軸（上下）方向へ移動させる手動パルス発生器（１３）と、
を備えたことを特徴とするＮＣ旋盤（１０）のバイト（９ａ）の芯出し装置。
【請求項２】
ワーク（Ｗ）の端面に焦点を合わせた撮像装置（１２）によりスクリーン（１１ｂ）に拡大した映像を映し出す第１工程と、
主軸（２ａ）を回転させ、立クロススライド（８）に設けられた櫛刃形刃物台（９）のバイト（９ａ）を公称高さ（ｈ）に合わせてＹ軸（上下）方向へ移動し、前記スクリーン（１１ｂ）を見ながら手動パルス発生器（１３）の手動操作によりバイト（９ａ）をワーク（Ｗ）端面のＺ軸（左右）方向へ切り込み、Ｘ軸（前後）方向へ切削移動して端面を切削する第２工程と、
ワーク（Ｗ）端面に作製されたボスは、前記スクリーン（１１ｂ）に拡大されたワーク（Ｗ）の端面を見ながらボスを手動パルス発生器（１３）による手動操作のバイト（９ａ）をＹ軸の下方向へ移動して削除する第３工程と、
このバイト（９ａ）のＹ軸方向の位置を主軸芯高さ（Ｈ）として補正する第４工程と、
を含むことを特徴とするＮＣ旋盤（１０）のバイト（９ａ）の芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＮＣ旋盤のバイトの芯出し装置、および、ＮＣ旋盤のバイトの芯出し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のＮＣ旋盤を示し、（ａ）はＮＣ旋盤の正面図である。
図３の（ａ）に示すように、従来のＮＣ旋盤５０は、矩形のベッド５１に載置された、ワークＷを回転させる主軸台５２と、櫛刃形刃物台６１をＺ軸方向に移動させるサドル５６と、櫛刃形刃物台６１をＸ軸方向に移動させるクロススライド６０と、操作盤６２等から構成されている。
【０００３】
主軸台５２は、ベッド５１の左側に固設されており、主軸５２ａにはワークＷを把持するコレットチャック５２ｂ（図３の（ｂ）参照）が装着されている。主軸台５２の近傍に設けられたスピンドルモータ（記載せず）の駆動により回転力がベルトにより主軸５２ａの後端に設けられたプーリに伝達され、主軸５２ａが回転し、コレットチャック５２ｂとワークＷを回転させる。
サドル５６は、Ｚ軸用摺動面の下部に位置したＺ軸方向の駆動機構により、左右方向に往復動自在に摺動され、サドル５６の上部にはＺ軸に直交するＸ軸の摺動面が設けられている。
クロススライド６０は、サドル５６の上面に設けられ、Ｘ軸方向の駆動機構により、前後方向の往復動自在に配設されている。
櫛刃形刃物台６１は、クロススライド６０の上面に載置され、櫛刃形刃物台６１に設けられた複数の溝には、複数のバイト６３，６３…が固定されている。
【０００４】
主操作盤６２は、固定式操作盤であり、ベッド５１の後部に配置された強電盤の上部に接続されている。ドア６７の上部とは隙間が確保されており、ドア６７の移動には支障ない。また、正面の下部には、モノレバースイッチ６２ｃを設けた補助操作盤６２ａが配置されている。
【０００５】
図３の（ｂ）は、（ａ）に示すＮＣ旋盤の櫛刃形刃物台の拡大図である。
図３の（ｂ）に示すように、従来のＮＣ旋盤（Ｙ軸なし）による段取りにおいて、バイトの芯出し作業は、主軸台５２の主軸５２ａの芯高さＨに合わせて、バイト６３の下面に複数枚のシム６１ａを敷いて行う。シム６１ａの厚みは、１．０ｍｍ、０．５ｍｍ、０．３ｍｍ、０．１ｍｍ、０．０５ｍｍの種類が用意されている。この中から最初に大よそのシム６１ａを選択して、組み合わせ、バイト６３の下面に挿入し、ボルト６１ｂ，６１ｂで締め付けて、バイト６３を固定する。つぎに、ワークＷを回転させ、補助操作盤６２ａに配置したモノレバースイッチ６２ｃを倒して、バイト６３の刃先をワークＷの端面の外周に移動させ、そこからＺ軸方向へ３ｍｍ切り込み、モノレバースイッチ６２ｃのＸ軸方向への切削移動をＯＮし、操作盤の手動送りスイッチ６２ａの中から選択し、ワークＷの端面削りを行う。このとき、バイトの刃先位置が主軸芯に合っていない場合、ワークＷの端面にボスが残るので、そのボス径を測定する。そして、ボルト６１ｂ，６１ｂを緩め、そのボス径の１／２に相当する厚み分のシム６１ａを追加してボルト６１ｂ，６１ｂで締め付け、ワークＷの端面削りを行う。また、ボスが残ると、再度、ボルト６１ｂ，６１ｂを緩め、そのボス径の１／２に相当する厚み分のシム６１ａを追加してボルト６１ｂ，６１ｂで締め付け、ワークＷの端面削りを行う。そして、ボスが出ないことを確認してバイト６３の芯出し作業を終了する。
【０００６】
このように、従来の方法では、シム６１ａの複数種類の組み合わせによる厚みの決定とシム６１ａの挿入、そして、バイト６３の固定の一連の作業を一回で終わることが困難であり、バイト６３の締め、緩めの作業は時間と労力を要するたいへんな作業であり、しかも、精度が出しにくいという問題があった。
なお、バイトホルダ６１の高さ調整にはこのシム方式の他に、バイトホルダ６１が高さ調整式（図示せず）になっているものもある。
【特許文献１】特開２００３−２３１０３０号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するために創案されたものであり、シムを挿入することがなく、誰にも操作可能で精度が出しやすく、容易で、かつ、短時間で確実にＮＣ旋盤のバイトの芯出しができる装置を提供すること、および、その芯出し方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、ＮＣ旋盤（１０）のバイト（９ａ）の芯出し装置であって、ワーク（Ｗ）の端面に焦点合わせが可能な撮像装置（１２）と、前記撮像装置（１２）によって拡大した映像を映し出すスクリーン（１１ｂ）と、Ｙ軸（上下）方向へ移動自在に配置された立クロススライド（８）と、前記立クロススライド（８）に設けられ、Ｙ軸方向に沿って複数のバイト（９ａ…）を固定する櫛刃形刃物台（９）と、前記櫛刃形刃物台（９）を手動操作によりパルス信号を発生させてＸ軸（前後）、Ｙ軸（上下）、Ｚ軸（左右）方向へ移動させる手動パルス発生器（１３）と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、ＮＣ旋盤（１０）のバイト（９ａ）の芯出し方法であって、ワーク（Ｗ）の端面に焦点を合わせた撮像装置（１２）によりスクリーン（１１ｂ）に拡大した映像を映し出す第１工程と、主軸（２ａ）を回転させ、立クロススライド（８）に設けられた櫛刃形刃物台（９）のバイト（９ａ）を公称高さ（ｈ）に合わせてＹ軸（上下）方向へ移動し、前記スクリーン（１１ｂ）を見ながら手動パルス発生器（１３）の手動操作によりバイト（９ａ）をワーク（Ｗ）端面のＺ軸（左右）方向へ切り込み、Ｘ軸（前後）方向へ切削移動して端面を切削する第２工程と、ワーク（Ｗ）端面に作製されたボスは、前記スクリーン（１１ｂ）に拡大されたワーク（Ｗ）の端面を見ながらボスを手動パルス発生器（１３）による手動操作のバイト（９ａ）をＹ軸の下方向へ移動して削除する第３工程と、このバイト（９ａ）のＹ軸方向の位置を主軸芯高さ（Ｈ）として補正する第４工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、櫛刃形刃物台をＹ軸（上下）方向へ移動できるため、シムを挿入する必要がなく、拡大画像を見ながら手動パルス発生器の手動操作でバイトを移動させるので、誰にも操作可能で精度が出しやすく、容易、かつ、短時間で確実にＮＣ旋盤のバイトの芯出しができる装置を提供することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、第１工程〜第４工程を行うことにより、シムを挿入することがなく、一回の操作で確実にＮＣ旋盤のバイトの芯出しができる芯出し方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るＮＣ旋盤を示す正面図であり、図２はその右側面図である。
図１に示すように、ＮＣ旋盤１０のベッド１は、矩形に形成され、ベッド１の左側の上部には、ベース１ａが固定され、このベース１ａの上に主軸台２が載置されている。また、ベッド１の右上面にはガイドベース１ｂが固定され、このガイドベース１ｂの上面にサドル３がＺ軸方向へ移動自在に設けられている。また、サドル３の上面にはＸ軸方向へ移動可能なガイドが設けられている。また、ガイドベース１ｂのＺ軸摺動面１ｃ，１ｃ（図２参照）の中央下部には、図１に示すように、Ｚ軸ボールネジ４ａが配設され、このＺ軸ボールネジ４ａが螺合されたナット４ｂがサドル３に接続されており、さらに、Ｚ軸ボールネジ４ａの軸端部とＺ軸サーボモータ４のモータ軸とは、カップリング（図示せず）によって接続されている。
【００１３】
前記主軸台２は、図１に示すように、主軸台３の主軸中心線はベッド上面に水平であり、主軸２ａはベアリングによって回転自在に軸支され、主軸２ａの貫通穴の前端部には、コレットチャック（コレット）２ｂが装着されている。
また、主軸２ａの近傍には、主軸２ａを駆動するスピンドルモータ２ｃ（図２参照）が配設されており、主軸２ａとスピンドルモータ２ｃとは、図示しないプーリとベルトによって連結されている。
【００１４】
前記サドル３は、ガイドベース１ｂのＺ軸摺動面１ｃ，１ｃ（図２参照）に配置され、Ｚ軸方向に移動自在に摺動する。また、サドル３の上面には、Ｚ軸に直交するＸ軸（前後）方向の摺動面を有するＸ軸摺動面３ｃ，３ｃが配置されている。そのＸ軸摺動面３ｃ，３ｃの中央下部には、Ｘ軸ボールネジ５ａ（図２参照）が配設され、このＸ軸ボールネジ５ａに螺合されたナット５ｂがコラム６と接続されており、さらに、Ｘ軸ボールネジ５ａの軸後端部とＸ軸サーボモータ５のモータ軸とは、カップリング（図示せず）によって接続されている。
【００１５】
前記コラム６は、図２に示すように、サドル３の上面に配置され、側面視でL形に形成されている。また、コラム６の下面はＸ軸方向に移動自在に摺動し、従来のクロススライドに相当する。コラム６の正面はＸ軸に直交するＹ軸（上下）方向の摺動面を有している。また、コラム６のＹ軸摺動面の中央に配設されたＹ軸ボールネジ７ａにナット７ｂを介して立クロススライド８に接続されており、Ｙ軸ボールネジ７ａの軸端部はベアリングによって軸支され、Ｙ軸サーボモータ７とは、プーリと歯付ベルトによって接続されている。
【００１６】
図１，２に示すように、櫛刃形刃物台９は、コラム６の正面に配置された立クロススライド１１の側面にＹ軸方向へ沿って直立させて固定されている。また、櫛刃形刃物台９の工具である４本の溝がＸ軸方向に設けられており、この溝にバイト９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが装着されている。また、バイト９ａ〜９ｄの下部には回転工具９ｅが配置され、図示しないモータによって回転工具９ｅの主軸が回転するようになっている。
櫛刃形刃物台９は、鉛直のＹ軸方向に往復動自在に摺動する。工具の本数を増やす場合は、櫛刃形刃物台９とＹ軸ストロークを大きくすればよい。Ｙ軸のストロークを変える場合、直接フロアスペースの拡大には無関係であるので都合がよい。
【００１７】
ＮＣ旋盤１０の正面の左上には、主操作盤１１が配置されている。主操作盤１１にはディスプレー１１ａが設けられ、このディスプレー１１ａの画面にＮＣプログラム等を表示させて、プログラムの編集や確認等が行われる。また、このディスプレー１１ａの下部には、もう１つの表示装置であるスクリーン１１ｂが設けられ、撮像装置１２によって撮像し、拡大したワークＷの端面の映像を映し出すようになっている。
【００１８】
櫛刃形刃物台９には、Ｚ軸（主軸の軸方向と同じ左右方向）、Ｘ軸（Ｚ軸に直交する前後方向の水平軸）、Ｙ軸（Ｚ軸、Ｘ軸に直交した上下方向軸）の３軸が設けられている。一般的なワークＷの場合は、立形に設けられた櫛刃形刃物台９の各バイト９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄと回転工具９ｅの選択はＹ軸（上下方向）の移動により行い、切削加工はＺ軸（左右方向）とＸ軸（前後方向）の２軸の移動により旋削加工を行う。また、特殊加工、例えば、Ｄカットの場合は、回転工具９ｅに装着し回転させたエンドミルをＹ軸方向へ移動させることにより加工ができる。
【００１９】
図１に示すように、主軸台２の主軸２ａには、バー材のワークＷを固定するコレットチャック２ｂが装着されている。また、ＮＣ旋盤１０の機内の手前の上方にはワークＷの端面に焦点を合わせた撮像装置１２であるＣＣＤカメラが配置されている。さらに、ＮＣ旋盤１０の機外の正面の左側に配置した主操作盤１１の下部には、ＣＣＤカメラ（撮像装置）１２によって拡大した映像を映し出すスクリーン（表示装置）１１ｂと、櫛刃形刃物台９をＹ軸方向へ移動させるパルス信号を手動操作により発生させるための手動パルス発生器１３と、手動パルス発生器１３で発信したパルス信号を受けてＹ軸サーボモータ７を回転させて立クロススライド８を移動させるこれらの構成の芯出し装置Ｓが設けられている。また、機内には当然ながらワークＷの端面を照らす照明器具（ライト）も設けられている。その結果、新たなバイト９ａ〜９ｄをセットする段取り替えの際のバイト９ａ〜９ｄの芯出し作業は、非力な女子オペレーターにも可能であり、主軸２ａの芯にバイト９ａ〜９ｄの位置合わせを行う芯出し作業が容易にできる。
【００２０】
ここで、ＮＣ旋盤１０のバイト９ａの芯出し方法について、説明する。
第１工程は、ＮＣ旋盤１０の電源を入れ、撮像装置（ＣＣＤカメラ）１２をワークＷの端面に焦点を合わせ、その焦点を合わせた撮像装置１２によりスクリーン１１ｂに拡大した映像を映し出す第１工程と、
第２工程は、主軸２ａを回転させ、立クロススライド８に設けられた櫛刃形刃物台９のバイト９ａを公称高さｈに合わせてＹ軸（上下）方向へ移動し、スクリーン１１ｂを見ながら手動パルス発生器１３の手動操作により櫛刃形刃物台９のバイト９ａをワークＷ端面のＺ軸（左右）方向へ切り込み、Ｘ軸（前後）方向へ切削移動して端面を切削する。
第３工程は、作製されたボスをスクリーン１１に拡大されたワークＷの端面を見ながら手動パルス発生器１３の手動操作によりバイト９ａをＹ軸の下方向へ移動して切削し、ボスを削除する。この場合、バイトの刃先が行き過ぎることがないようにするため、パルス送りの単位を１／１０００にして手動パルス発生器１３の手動操作を微調整モードにする。このパルス送り単位１／１０００にすることによって、手動パルス発生器の手動操作によるバイトの刃先が行き過ぎを防止することができる。
第４工程は、このバイト９ａのＹ軸方向の主軸芯高さＨは、原点からの値の入力、または、補正で行う。
この第１〜４工程を含む工程により、ＮＣ旋盤１０のバイト９ａの芯出し方法ができる。
【００２１】
なお、このバイト９ａのＹ軸方向の位置の補正方法については、従来のＮＣ旋盤（Ｘ，Ｚ軸）の２方向のバイト刃先位置補正と同様である。つまり、制御軸がもう一つＹ軸を追加して構成されている。
【００２２】
従来まで、シムによるバイトの芯出し作業が行われてきたが、このように、櫛刃形刃物台９を立形にし、手動パルス発生器１３と芯出し装置Ｓにより、撮像装置１２で撮像したワークＷの端部の拡大した画像を見ながら、Ｙ軸方向へ手動操作により移動させて芯出しをすることができることから、煩雑なシム調整の必要がなく、一連の操作で確実にＮＣ旋盤のバイトの芯出しができる装置を提供することができる。また、その芯出し方法を提供することができる。
【００２３】
なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、スクリーン１１ｂは、主操作盤１１の下部に設けたが、主操作盤１１の上部に設けても構わないし、その他の場所であってもよい。また、スクリーン１１ｂの右側に配置したツマミを回す、または、ツマミを左右に倒すことで、画像の拡大、縮小ができる。さらに、ＣＣＤカメラ１２の焦点合わせは、オート（auto）にセットすれば、自動焦点になる。または、マニュアル（Ｍ）セットすれば、手動でダイヤルを回し、ピント（焦点）を合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係るＮＣ旋盤を示す正面図である。
【図２】本発明に係るＮＣ旋盤の右側面図である。
【図３】従来のＮＣ旋盤を示し、（ａ）はＮＣ旋盤の正面図、（ｂ）は櫛刃形刃物台の拡大図である。
【符号の説明】
【００２５】
１    ベッド
１ａ  ベース
１ｂ  ガイドベース
１ｃ  Ｚ軸摺動面
２    主軸台
２ａ  主軸
２ｂ  コレットチャック
２ｃ  スピンドルモータ
３    サドル
３ｃ  Ｘ軸摺動面
４    Ｚ軸サーボモータ
４ａ  Ｚ軸ボールネジ
４ｂ  ナット
５    Ｘ軸サーボモータ
５ａ  Ｘ軸ボールネジ
５ｂ  ナット
６    コラム
７    Ｙ軸サーボモータ
７ａ  Ｙ軸ボールネジ
７ｂ  ナット
８    立クロススライド
９    櫛刃形刃物台
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ  バイト
９ｅ  回転工具
１０  ＮＣ旋盤
１１  主操作盤
１１ａ  ディスプレー
１１ｂ  スクリーン（表示装置）
１２  撮像装置（ＣＣＤカメラ）
１３  手動パルス発生器
１３ａ  ハンドル
Ｓ    芯出し装置
Ｗ    ワーク
【図１】
2009113140.tif 000003
【図２】
2009113140.tif 000004
【図３】
2009113140.tif 000005