机床的主轴相位分度装置

申请号 CN201720142321.4 申请日 2017-02-16 公开(公告)号 CN206764463U 公开(公告)日 2017-12-19
申请人 发那科株式会社; 发明人 佐藤嘉一;
摘要 本实用新型提供一种机床(12)的 主轴 相位 分度装置(56)。具备:能安装于 工作台 (24)或固定于工作台(24)的 导轨 (58);能在导轨(58)上行驶且设有第一嵌合部(70)的相位分度用工具(60);设有能嵌合于第一嵌合部(70)的第二嵌合部(76)的切削工具(16a);以及存储第一嵌合部(70)与第二嵌合部(76)嵌合时的主轴(18)的相位的控制装置(14)。以在第一嵌合部(70)与第二嵌合部(76)嵌合时约束切削工具(16a)的旋转的方式形成第一嵌合部(70)和第二嵌合部(76)。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利
权利要求

1.一种机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
具备:
能装卸于机床的工作台或固定于上述工作台的导轨
能在上述导轨上行驶且设有凹状或凸状的第一嵌合部的相位分度用工具;
安装于上述机床的主轴且设有能嵌合于上述第一嵌合部的第二嵌合部的切削工具;以及
存储上述第一嵌合部与上述第二嵌合部嵌合时的上述主轴的相位的控制装置,以在上述第一嵌合部与上述第二嵌合部嵌合时约束上述切削工具的旋转的方式形成上述第一嵌合部和上述第二嵌合部。
2.根据权利要求1所述的机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
上述导轨能安装于上述工作台的上表面。
3.根据权利要求1所述的机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
上述第二嵌合部是在与上述第一嵌合部嵌合时,两面以上被约束的凹形状或凸形状。
4.根据权利要求1所述的机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
上述第一嵌合部以及上述第二嵌合部的一方具有槽部和与上述槽部邻接的第一平坦部,
上述第一嵌合部以及上述第二嵌合部的另一方具有与上述槽部匹配的凸部和与上述凸部邻接的第二平坦部。
5.根据权利要求4所述的机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
上述槽部以及上述凸部形成为圆弧状。
6.根据权利要求1所述的机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
上述机床具有在与上述主轴的旋转中心正交的方向进行动作的第一输送轴和在与上述旋转中心以及上述第一输送轴正交的方向进行动作的第二输送轴,
在将上述导轨安装于上述工作台的状态下,上述相位分度用工具能与上述 第一输送轴或上述第二输送轴的输送动作方向平行地进行动作。
7.根据权利要求6所述的机床的主轴相位分度装置,其特征在于,
关于上述第一输送轴以及上述第二输送轴中、在与上述相位分度用工具的可动方向垂直的方向进行动作的输送轴,上述控制装置存储上述第一嵌合部与上述第二嵌合部嵌合时的坐标值。

说明书全文

机床的主轴相位分度装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及机床的主轴相位分度装置。

背景技术

[0002] 在使用了机床的切削加工的种类中,具有在固定了主轴的状态下使输送轴进行动作且安装于主轴前端的切削工具拉断工件的、称为所谓的弹性加工的方法。在弹性加工中,为了在固定了主轴的状态下进行拖动加工,安装于主轴前端的工具支架以及切削工具的旋转方向的相位是重要的。
[0003] 已知若工具锥变化,则加工面质量也会较大地变化。若安装弹性工具时的机床的主轴的旋转方向的相位变化,则作为结果,导致弹性工具的锥角变化,因此,决定(分度)机床的主轴的相位成为用于在弹性加工中得到良品的重要的要素。
[0004] 在日本特开平10-328979号公报中提出了使用触摸传感器使弹性工具的尖端部与触摸传感器抵接,把握工具锥面的位置,分度主轴的相位的方案。在日本专利第4652873号公报中提出了使用非接触传感器分度主轴的相位的装置。
[0005] 如日本特开平10-328979号公报那样,直接接触工具尖端部存在导致工具损坏的危险性。尤其在被切削材料是等非素类的原料时,工具材质普遍使用单结晶金刚石,但具有与其他材质相比锐利的切刀部的单结晶金刚石容易损坏。因此,日本特开平10-328979号公报的技术无法使用。
[0006] 在如日本专利第4652873号公报那样使用非接触传感器分度主轴的相位的装置的情况下,非接触传感器价格高,在成本方面成为较大的负担。实用新型内容
[0007] 本实用新型是鉴于上述课题而进行的,其目的在于提供不直接接触切削工具的切刀部,即使在成本方面也便宜的机床的主轴相位分度装置。
[0008] 为了实现上述目的,本实用新型的机床的主轴相位分度装置的特征在于,具备能安装于机床的工作台或固定于上述工作台的导轨、能在上述导轨上行驶且设有凹状或凸状的第一嵌合部的相位分度用工具、安装于上述机床的主轴且设有能嵌合于上述第一嵌合部的第二嵌合部的切削工具、以及存储上述第一嵌合部与上述第二嵌合部嵌合时的上述主轴的相位的控制装置,以在上述第一嵌合部与上述第二嵌合部嵌合时约束上述切削工具的旋转的方式形成上述第一嵌合部和上述第二嵌合部。
[0009] 根据采用了上述结构的机床的主轴相位分度装置,在使切削工具相对于相位分度用工具相对移动,并使第一嵌合部与第二嵌合部嵌合时,安装了切削工具的主轴受到来自相位分度用工具的进行旋转动作。由此,相对于相位分度用工具,切削工具在预定的方向被约束,控制装置对此时的主轴的相位进行存储。因此,通过使用本装置,能便宜且不使切削工具前端的切刀部破损地、简单地分度安装了切削工具的机床的主轴的相位。
[0010] 在上述的机床的主轴相位分度装置中,上述导轨能安装于上述工作台的上表面。
[0011] 通过该结构,能容易地设置导轨。
[0012] 在上述的机床的主轴相位分度装置中,上述第二嵌合部是在与上述第一嵌合部嵌合时,两面以上被约束的凹形状或凸形状。
[0013] 根据该结构,能通过第一嵌合部与第二嵌合部的嵌合正确地约束切削工具,能可靠地分度主轴的相位。
[0014] 在上述的机床的主轴相位分度装置中,上述第一嵌合部以及上述第二嵌合部的一方具有槽部和与上述槽部邻接的第一平坦部,上述第一嵌合部以及上述第二嵌合部的另一方具有与上述槽部匹配的凸部和与上述凸部邻接的第二平坦部。
[0015] 根据该结构,通过在嵌合时,槽部与凸部抵接且第一平坦部与第二平坦部抵接,能正确地约束切削工具,可靠地分度主轴的相位。
[0016] 在上述的机床的主轴相位分度装置中,上述槽部以及上述凸部形成为圆弧状。
[0017] 根据该结构,能使第一嵌合部与第二嵌合部顺利地嵌合。
[0018] 在上述的机床的主轴相位分度装置中,上述机床具有在与上述主轴的旋转中心正交的方向进行动作的第一输送轴和在与上述旋转中心以及上述第一输送轴正交的方向进行动作的第二输送轴,在将上述导轨安装于上述工作台的状态下,上述相位分度用工具能与上述第一输送轴或上述第二输送轴的输送动作方向平行地进行动作。
[0019] 根据该结构,通过使第一输送轴以及第二输送轴中的、与相位分度用工具的可动方向垂直方向的输送轴进行动作,能简单地以第一嵌合部与第二嵌合部嵌合的方式将切削工具按压在相位分度用工具。
[0020] 在上述的机床的主轴相位分度装置中,关于上述第一输送轴以及上述第二输送轴中、在与上述相位分度用工具的可动方向垂直的方向进行动作的输送轴,上述控制装置存储上述第一嵌合部与上述第二嵌合部嵌合时的坐标值。
[0021] 根据该结构,在第一嵌合部与第二嵌合部嵌合时,能防止较大的负荷施加在切削工具以及主轴上。
[0022] 根据本实用新型,能不直接接触切削工具的切刀部地即使在成本方面也便宜的机床的主轴相位分度装置。
[0023] 上述目的、特征以及优点能从参照添加的附图说明的以下的实施方式的说明中容易地理解。

附图说明

[0024] 图1是具备本实用新型的实施方式的机床的主轴相位分度装置的加工系统的立体图。
[0025] 图2是图1所示的加工系统的概略图。
[0026] 图3是安装于工作台的导轨以及相位分度用工具的立体图。
[0027] 图4是切削工具以及工具支架的立体图。
[0028] 图5是使相位分度用工具的第一嵌合部与切削工具的第二嵌合部对置的状态的立体图。
[0029] 图6是使第一嵌合部与第二嵌合部嵌合的状态的立体图。
[0030] 图7A是第一嵌合部与第二嵌合部将要嵌合之前的状态的剖视图,图7B是第一嵌合部与第二嵌合部嵌合后的状态的剖视图。
[0031] 图8是表示第一嵌合部以及第二嵌合部的第一变形例的立体图。
[0032] 图9是表示第一嵌合部以及第二嵌合部的第二变形例的立体图。
[0033] 图10是表示第一嵌合部以及第二嵌合部的第三变形例的立体图。

具体实施方式

[0034] 下面,对本实用新型的机床的主轴相位分度装置列举适当的实施方式一边参照附图一边进行说明。
[0035] 在图1中,加工系统10具备由安装于主轴18的切削工具16加工工件W(参照图2)的机床12和控制机床12的控制装置14。
[0036] 机床12具备安装切削工具16的主轴18、旋转驱动主轴18的主轴头20、使主轴头20在上下方向(Z方向)移动的支柱22、用于固定工件W的工作台24、使工作台24在与Z方向正交的平两方向(X方向以及Y方向)移动的工作台驱动装置26。
[0037] 切削工具16被工具支架28保持,通过能在主轴18上装卸的工具支架28安装于主轴18。在本实施方式中,机床12构成为能利用自动工具更换装置30更换安装于主轴18的切削工具16的自动换刀数控机床。自动工具更换装置30具有能收纳(保持)分别被工具支架28保持的多个切削工具16的刀库32。
[0038] 多个切削工具16至少包括弹性工具。弹性工具是以非旋转进行切削的工具(固定工具),是作为总是使切刀部的正面朝向切削方向进行加工的方式的用于进行弹性加工的切削工具。下面,将作为弹性工具的切削工具16表述为“切削工具16a”。如后所述,切削工具16a是主轴相位分度装置56的一构成要素,具有第二嵌合部76(参照图4)。对第二嵌合部76的详细将于后述。
[0039] 多个切削工具16作为其他种类的工具包括例如钻头铣刀、弹性工具以及修剪器等。多个切削工具16可以包括形状、大小等不同的多个弹性工具。另外,机床12的结构未限定于自动换刀数控机床。机床12可以构成为加工专用的机床。
[0040] 主轴18能以与Z方向平行的主轴旋转轴心为中心旋转地被支撑于主轴头20。上述切削工具16通过将保持该切削工具16的工具支架28插入设于主轴18的前端部的安装孔,安装于主轴18。在将切削工具16安装于主轴18的状态下,阻止主轴18与切削工具16绕轴心的相对旋转。
[0041] 如图2所示,主轴头20具有对主轴18进行旋转驱动的主轴达34。主轴马达34在将钻头等旋转工具安装于主轴18的切削作业时作为连续地高速旋转的主轴马达使用,但在安装了弹性工具那样的固定工具的切削作业时,用于控制主轴18的相位(旋转位置)。
[0042] 在主轴34上设置检测主轴马达34的旋转位置(相位)的位置检测器35(旋转编码器)。位置检测器35还具有作为检测旋转速度的速度检测器的功能。
[0043] 支柱22具有作为使主轴头20沿Z方向移动的升降机构的Z轴输送机构36和驱动Z轴输送机构36的Z轴用马达38。在Z轴用马达38上设置检测Z轴用马达38的旋转位置的位置检测器39。
[0044] 在图1中,工作台24配置于主轴18的下方。在工作台24的上表面24a隔着间隔形成多个直线状的定槽40。工件W通过未图示的工件固定工具固定于工作台24。工件固定工具能够利用锁定槽40固定于工作台24的上表面24a。
[0045] 工作台24由工作台驱动装置26支撑。工作台驱动装置26具有使工作台24沿X方向移动的第一滑动部42和使工作台24沿与X方向正交的Y方向移动的第二滑动部44。工作台24由第一滑动部42能在X方向滑动地被支撑。
[0046] 在图2中,第一滑动部42具有使工作台24沿X方向移动的X轴输送机构46和驱动X轴输送机构46的X轴用马达48,被第二滑动部44能沿Y方向滑动地支撑。在X轴用马达48上设置检测X轴用马达48的旋转位置的位置检测器49。
[0047] 第二滑动部44具有使第一滑动部42沿Y方向移动的Y轴输送机构50和驱动Y轴输送机构50的Y轴用马达52。在Y轴用马达52上设置检测Y轴用马达52的旋转位置的位置检测器53。
[0048] 能利用这样构成的工作台驱动装置26使工作台24在水平面沿互相正交的两方向移动。
[0049] 在本实施方式的机床12中,利用X轴输送机构46构成实现主轴18与工作台24的X方向的相对移动的输送轴(第一输送轴)。以下,将该输送轴称为“X方向输送轴”。另外,利用Y轴输送机构50构成实现主轴18与工作台24的Y方向的相对移动的输送轴(第二输送轴)。以下,将该输送轴称为“Y方向输送轴”。另外,利用Z轴输送机构36构成实现主轴18与工作台24的Z方向的相对移动的输送轴。以下,将该输送轴称为“Z方向输送轴”。
[0050] 这样,在本实施方式的情况下,机床12构成为具有互相垂直的三方向(XYZ方向)的输送轴的、所谓的三轴加工机。另外,机床12可以具有四个以上的输送轴。
[0051] 在机床12中,也可以不将Z方向输送轴设置在主轴头20上,而是设置在工作台驱动装置26上,利用工作台驱动装置26使工作台24沿正交三方向移动。即,可以工作台驱动装置26构成正交三方向的输送轴。或者,也可以将X方向输送轴以及Y方向输送轴不设置在工作台驱动装置26上,而是设置在主轴头20上,利用主轴头20使主轴18沿正交三方向移动。即,可以主轴头20构成正交三方向的输送轴。
[0052] 控制装置14是以根据加工程序对工件W进行期望的加工的方式对机床12进行数值控制的数值控制装置。控制装置14具有对控制装置14自身的动作进行总括控制的处理器、收纳系统程序的ROM、能进行各种信息的写入、读取的RAM(以下称为“存储部”54)等。在存储部54中存储通过接口等读取或输入的加工程序等。加工程序以对工件W进行期望的切削加工的方式记述相对于个人电脑的命令。
[0053] 控制装置14根据加工程序对主轴马达34以及各输送轴用的马达38、48、52进行驱动控制。在该情况下,控制装置14接受来自设于主轴马达34的位置检测器35的反馈信号对主轴马达34进行数值控制。另外,控制装置14接受来自设于各输送轴用的马达38、48、52的位置检测器39、49、53的反馈信号对各马达38、48、52进行数值控制。根据这种控制装置14,对机床12的主轴18的相位和工作台24的相位进行精密的控制,并利用安装于主轴18的切削工具16进行对工件W的加工。
[0054] 在图1中,本实施方式的机床12的主轴相位分度装置56具备构成为能安装于工作台24的导轨58和能在导轨58上行驶的相位分度用工具60。主轴相位分度装置56还具备上述的切削工具16a以及控制装置14。
[0055] 如图3所示,在本实施方式中,导轨58能通过固定用工具62固定于工作台24的上表面24a。导轨58具有直线状地延伸的导轨槽64。在导轨槽64的上下两端部,沿导轨槽64的延伸方向形成导向槽66。相位分度用工具60能沿该导轨槽64的延伸方向滑动。
[0056] 在相位分度用工具60的、插入导轨槽64的基部侧的上下两端部设置能插入导向槽66且能沿导向槽66滑动的导向突起68。由此,能防止相位分度用工具60在与导轨槽64垂直的方向偏离,并且相位分度用工具60能向导轨槽64的延伸方向顺畅地移动。
[0057] 为了避免在相位分度用工具60与切削工具16a的后述的嵌合时,设于切削工具16a的前端部的切刀部17与工作台24的上表面24a接触,导轨58在距工作台24的上表面24a预定高度的高的位置保持相位分度用工具60。
[0058] 具体地说,在图3中,在工作台24的上表面24a固定固定用工具62,在该固定用工具62上固定导轨58。固定用工具62具有能与设于工作台24的锁定槽40卡合的卡合部,通过该卡合部与锁定槽40卡合,被结实地固定于工作台24。导轨58以固定用工具62的高度相对于工作台24的上表面24a保持在较高的位置。另外,可以代替固定用工具62,增大导轨58自身的下方部的厚度,并且能将该下方部直接固定在工作台24上。
[0059] 导轨58能与X方向输送轴的动作方向或Y方向输送轴的动作方向平行地安装并固定。在图3中,导轨58在工作台24上与X方向输送轴的动作方向平行地安装。因此,相位分度用工具60能与X方向输送轴的动作方向平行地滑动。另外,在与Y方向输送轴的动作方向平行地安装导轨58的情况下,相位分度用工具60能与Y方向输送轴的动作方向平行地滑动。
[0060] 在相位分度用工具60上设置第一嵌合部70。在本实施方式中,第一嵌合部70具有槽部72和与槽部72的两侧邻接的两个第一平坦部74。在图3中,两个第一平坦部74位于同一平面上,另外,两个第一平坦部74也可以位于互相平行的或倾斜的不同的平面上。
[0061] 在图3所示的安装状态(将保持了相位分度用工具60的导轨58安装于工作台24的状态)下,槽部72以及第一平坦部74与Z方向平行地延伸。槽部72形成为圆弧状(在图示例中为半圆状)。槽部72可以是小于半圆的圆弧状槽。
[0062] 如图4所示,在切削工具16a上设置能与上述第一嵌合部70嵌合的第二嵌合部76。第二嵌合部76形成于切削工具16a的杆部19(切削工具16a的基端部侧的机体部)。第二嵌合部76形成为,在与第一嵌合部70嵌合的状态下,限制(阻止)切削工具16a相对于相位分度用工具60的绕轴心的旋转。
[0063] 在图4中,第二嵌合部76形成于切削工具16a的与形成切刀部17的圆周方向位置相同的圆周方向位置,但也可以形成于与切刀部17不同的圆周方向位置。切削工具16a中的第二嵌合部76与切刀部17的圆周方向位置关系存储于控制装置14的存储部54(参照图1)。
[0064] 在本实施方式中,第二嵌合部76具备具有适于第一嵌合部70的槽部72(一致)的形状的凸部78和与凸部78的两侧邻接的两个第二平坦部80。在图4中,两个第二平坦部80位于同一平面上。另外,在上述两个第一平坦部74位于互相平行的或倾斜的不同的平面上的情况下,两个第二平坦部80也可以位于互相平行的或倾斜的不同的平面上。
[0065] 凸部78以及第二平坦部80与切削工具16a的长度方向、即Z方向平行地延伸。凸部78形成为与槽部72相同形状的圆弧状(在图示例中为半圆状)。凸部78可以是小于半圆的圆弧状槽。
[0066] 在本实施方式中,第二嵌合部76形成为相对于杆部19的外周面凹的形状。另外,第二嵌合部76也可以形成为相对于杆部19的外周面隆起的形状。
[0067] 上述的导轨58的长度只要设定为容许在第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时的相位分度用工具60的位移(向垂直于第一嵌合部70与第二嵌合部76的嵌合方向的方向的位移)即可。导轨58可以是图3所示的某程度的长度,也可以具有与设置导轨58的方向平行地进行动作的输送轴(在本实施方式中为X方向输送轴)的可动范围相同程度的长度。但是,导轨58不需要具有超过该输送轴的可动范围的长度。
[0068] 接着,说明上述那样构成的主轴相位分度装置56的作用以及效果。
[0069] 在图1中,在机床12的主轴18上安装作为弹性工具的切削工具16a。在利用切削工具16a对工件W进行加工前,利用主轴相位分度装置56如下那样分度主轴18的相位。
[0070] 首先,如图3,在工作台24上与垂直于Z方向的两个输送轴的一方(在本实施方式中为X方向输送轴)的动作方向平行地安装导轨58。在本实施方式中,通过固定用工具62将导轨58安装于工作台24的上表面24a并固定。另外,在导轨58上安装相位分度用工具60。由此,相位分度用工具60为如果施加力,则能与安装了导轨58的方向的输送轴(在本实施方式中为X方向输送轴)平行地进行动作的状态。另外,也可以将安装了相位分度用工具60的状态的导轨58安装于工作台24。
[0071] 接着,操作员利用未图示的操作盘操作机床12,如图5那样,以切削工具16a位于相位分度用工具60的正面的方式调整切削工具16a与相位分度用工具60的相对位置。另外,操作员利用操作盘操作机床12,以相位分度用工具60的第一嵌合部70与切削工具16a的第二嵌合部76大致面对面的方式使切削工具16a旋转。
[0072] 接着,加工系统10在利用控制装置14的控制作用下,对与安装了导轨58的方向的输送轴(X方向输送轴)垂直的方向的输送轴(Y方向输送轴)进行驱动控制,如图6,以第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合的方式将相位分度用工具60按压于切削工具16a。在第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时,相位分度用工具60能沿导轨58进行动作。因此,能防止伴随嵌合的过大的负荷施加在切削工具16a以及主轴18上。
[0073] 在本实施方式中,为了在第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时,切削工具16a的前端(切刀部17)不与工作台24的上表面24a接触,相位分度用工具60通过被利用固定用工具62垫起的导轨58支撑,从工作台24的上表面24a适当地离开。由此,能避免工作台24的上表面24a与切削工具16a的切刀部17的干涉,能没有障碍地进行第一嵌合部70与第二嵌合部76的嵌合。另外,如上所述,可以代替利用固定用工具62垫起,通过增大相位分度用工具60的下方部的厚度,避免工作台24的上表面24a与切削工具16a的切刀部17的干涉。
[0074] 在第一嵌合部70与第二嵌合部76开始嵌合时,如图7A,在第二嵌合部76相对于与第一嵌合部70正确地嵌合的方向倾斜的情况下,切削工具16a以利用相位分度用工具60受到旋转方向的力的方式被按压。由此,以第一嵌合部70与第二嵌合部76正确地嵌合的方式(第二嵌合部76模拟第一嵌合部70的形状),切削工具16a强制地旋转。在本实施方式的情况下,具体地说,通过第一嵌合部70的一方的第一平坦部74按压第二嵌合部76的一方的第二平坦部80,切削工具16a在图7A的箭头A方向上进行旋转动作。
[0075] 通过上述的切削工具16a的旋转,如图7B所示,利用第一嵌合部70的槽部72以及第一平坦部74,约束第二嵌合部76的凸部78以及第二平坦部80。更具体地说,在第一嵌合部70与第二嵌合部76互相嵌合的状态下,第一嵌合部70的槽部72与第二嵌合部76的凸部78抵接,并且,第一嵌合部70的第一平坦部74与第二嵌合部76的第二平坦部80抵接。
[0076] 由此,第二嵌合部76成为通过与第一嵌合部70的嵌合,约束不同的两面的状态。在该情况下,凸部78是一个面,两个第二平坦部80是另一个面。另外,在本实施方式中,由于两个第二平坦部80位于同一平面上,因此,作为一个面处理。在两个第二平坦部80位于平行或倾斜的不同的面上的情况下,第二嵌合部76通过与第一嵌合部70的嵌合,约束三面。
[0077] 这种第一嵌合部70与第二嵌合部76的嵌合的结果,成为切削工具16a相对于相位分度用工具60以特定的相位不能旋转的状态,切削工具16a的相位确定。
[0078] 伴随切削工具16a的旋转,不能相对旋转地安装切削工具16a的主轴18也进行旋转动作。控制装置14从设于主轴马达34的位置检测器35(参照图2)读取切削工具16a的相位确定了的状态(第一嵌合部70与第二嵌合部76完全嵌合的状态)下的主轴18的相位。控制装置14将读取后的主轴18的相位作为主轴基准相位存储于存储部54。由此,主轴18的相位的分度结束。如果对主轴18的相位进行分度,则将导轨58以及相位分度用工具60从工作台24卸下。
[0079] 另外,控制装置14在第一嵌合部70与第二嵌合部76正好嵌合时,优选停止X方向输送轴以及Y方向输送轴中、在与相位分度用工具60的可动方向垂直的方向进行动作的输送轴(在本实施方式的情况下,Y方向输送轴)的驱动。由此,能够在第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时避免在切削工具16a以及主轴18上施加过大的负荷。在该情况下,关于X方向输送轴以及Y方向输送轴中、与相位分度用工具60的可动方向垂直的方向进行动作的输送轴,预先获得第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时的坐标值,预先将该坐标值存储于控制装置14的存储部54。
[0080] 该情况下的坐标值的获得方法未特别限定,能采用已知的方法。例如,代替切削工具16a,将近似于切削工具16a的形状的触摸探测器安装于主轴18。并且,驱动X方向输送轴以及Y方向输送轴中、在与相位分度用工具60的可动方向垂直的方向进行动作的输送轴,使该触摸探测器与相位分度用工具60接触,读取接触时的坐标值。由此,能计测上述坐标值。或者,即使利用在输送轴的马达(X轴用马达48或Y轴用马达52)中流动的电流值监视切削工具16a与相位分度用工具60接触时的负荷也能计测上述坐标值。
[0081] 如上,能利用主轴相位分度用装置56分度主轴18的相位(主轴基准相位)。如上所述,控制装置14将切削工具16a中的切刀部17与第二嵌合部76的圆周方向位置关系存储于存储部54。因此,控制装置14将第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时的主轴18的相位和切削工具16a的切刀部17的圆周方向位置关联地存储于存储部54。因此,在使用切削工具16a对工件W进行切削加工时,控制装置14基于存储于存储部54的主轴18的相位(上述主轴基准相位),控制主轴18的角度(旋转位置)。由此,能相对于工件W高精度地进行切削加工(加工)。
[0082] 另外,在如加工系统10那样具备自动工具更换装置30,并且能更换多个弹性工具的情况下,可以每当在主轴18上安装工具时,使用主轴相位分度装置56分度主轴18的相位。在该情况下,导轨58(包括下方部的厚度大的导轨58)可以总是安装于工作台24。或者,导轨
58不能卸下地固定于工作台24。
[0083] 如以上所述,根据本实施方式的主轴相位分度装置56,在相对于相位分度用工具60使切削工具16a相对移动,使第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时,安装了切削工具16a的主轴18受到来自相位分度用工具60的力进行旋转动作。由此,相对于相位分度用工具60,切削工具16a在预定的方向被约束,控制装置14存储此时的主轴18的相位。因此,通过使用主轴相位分度装置56,能便宜且不使切削工具16a的前端的切刀部17破损地简单地分度安装了切削工具16a的机床12的主轴18的相位。
[0084] 在本实施方式中,导轨58能安装于工作台24的上面24a上,因此,能容易地设置导轨58。
[0085] 第二嵌合部76是在与第一嵌合部70嵌合时,两面以上被约束的形状(在本实施方式中为凸形状),因此,能通过第一嵌合部70与第二嵌合部76的嵌合正确地约束切削工具16a,可靠地分度主轴18的相位。
[0086] 在本实施方式中,第一嵌合部70具有槽部72和与槽部72邻接的第一平坦部74,第二嵌合部76具有适合于槽部72的凸部78和与凸部78邻接的第二平坦部80。根据该结构,在第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时,槽部72与凸部78抵接,并且,通过第一平坦部74与第二平坦部80抵接,能正确地约束切削工具16a,可靠地分度主轴18的相位。尤其槽部72以及凸部78形成为圆弧状,因此,能使第一嵌合部70与第二嵌合部76顺滑地嵌合。
[0087] 在本实施方式中,在将导轨58安装于工作台24的状态下,相位分度用工具60能与X方向输送轴或Y方向输送轴的输送动作方向平行地进行动作。由此,通过使X方向输送轴或Y方向输送轴中、与相位分度用工具60的可动方向垂直方向的输送轴进行动作,能以第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合的方式简单地将相位分度用工具60按压于切削工具16a。
[0088] 在本实施方式中,控制装置14关于X方向输送轴或Y方向输送轴中、在与相位分度用工具60的可动方向垂直方向进行动作的输送轴,存储第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时的坐标值。由此,能在第一嵌合部70与第二嵌合部76嵌合时,防止较大的负荷施加在切削工具16a以及主轴18。
[0089] 第一嵌合部70以及第二嵌合部76只要在嵌合时两面以上被约束的凹凸形状即可,例如列举图8~图10所示的变形例。
[0090] 图8所示的相位分度用工具60以及切削工具16a中的第一嵌合部70a以及第二嵌合部76a与上述第一嵌合部70以及第二嵌合部76(图3以及图4)凹凸的关系相反。即,在图8中,第一嵌合部70a具有圆弧状的凸部82和与凸部82的两侧邻接的两个第一平坦部74。第二嵌合部76a具有适合于第一嵌合部70a的凸部82的圆弧状的槽部86和与槽部86的两侧邻接的两个第二平坦部80。即使通过这种第一嵌合部70a以及第二嵌合部76a,也能通过在嵌合时两面以上被约束,正确地决定切削工具16a的相位。
[0091] 图9所示的相位分度用工具60的第一嵌合部70b具有V字状的槽部90和与槽部90的两侧邻接的两个第一平坦部74。图9所示的切削工具16a的第二嵌合部76b具有适合于第一嵌合部70b的槽部90的V字状的凸部92和与凸部92的两侧邻接的两个第二平坦部80。即使根据这种第一嵌合部70b以及第二嵌合部76b,也能通过在嵌合时两面以上被约束,正确地决定切削工具16a的相位。另外,可以在第一嵌合部70b,代替V字状的槽部90,设置V字状的凸部92,在第二嵌合部76b,代替V字状的凸部92,设置V字状的槽部90。
[0092] 图10所示的相位分度用工具60的第一嵌合部70c具有台形状的槽部94和与槽部94的两侧邻接的两个第一平坦部74。图10所示的切削工具16a的第二嵌合部76c具有适合于第一嵌合部70c的槽部94的台形状的凸部96和与凸部96的两侧邻接的两个第二平坦部80。即使根据这种第一嵌合部70c以及第二嵌合部76c,也能通过在嵌合时两面以上被约束,正确地决定切削工具16a的相位。另外,可以在第一嵌合部70c中,代替台形状的槽部94,设置台形状的凸部96,在第二嵌合部76c中,代替台形状的凸部96,设置台形状的槽部94。
[0093] 本实用新型未限定于上述实施方式,能在不脱离本实用新型的主旨的范围中进行多种改变。
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