專利名稱：加工機(jī)械的工作相位確定方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工機(jī)械的工件相位確定方法及其裝置。
背景技術(shù)：
比如，JP特開2001-9652號(hào)文獻(xiàn)公開下述的加工機(jī)械，其中，以僅僅可旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承()。
在該加工機(jī)械中，設(shè)置有圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)工件的工件支承運(yùn)送器，其加工通過朝向圍繞特定軸線的特定角度位置運(yùn)送旋轉(zhuǎn)工件的方式進(jìn)行。
為了進(jìn)行這樣的加工，必須正確地確定工件支承運(yùn)送器上的工件中的圍繞特定軸線的相位，由此，該相位確定通過下述的方式而實(shí)現(xiàn)，該方式為形成相位確定用的基準(zhǔn)用具，將該用具安裝于主軸上，實(shí)施按照工件與該用具碰接的方式進(jìn)行的相位確定處理，在該處理后，將該用具從主軸上取下，接納于特定部位(比如，參照J(rèn)P特許第3083776號(hào)文獻(xiàn))。
在上述的過去的工件的相位確定方法中，必須要求在上述主軸上裝卸上述基準(zhǔn)用具的處理，作業(yè)效率降低，另外，還必須要求上述基準(zhǔn)用具的接納部位，這是不經(jīng)濟(jì)的，并且具有工件與上述基準(zhǔn)用具碰接時(shí)的荷載作用于以可旋轉(zhuǎn)的方式支承主軸的軸承上，縮短軸承的壽命的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的在于應(yīng)對(duì)上述的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一項(xiàng)發(fā)明按照下述的方式實(shí)施，該方式為在以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，在確定圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位時(shí)，在將基準(zhǔn)件固定于上述主軸外殼上的狀態(tài)下，圍繞上述特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)上述工件，使該工件的相位基準(zhǔn)部碰接該基準(zhǔn)件，掌握該碰接時(shí)的工件的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量(夾盤部的相位角度θ)。
按照本發(fā)明，上述基準(zhǔn)件處于固定于主軸外殼上的狀態(tài)，另外，將上述基準(zhǔn)件固定于上述主軸外殼的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且價(jià)格較低，此外，上述主軸在進(jìn)行確定上述工件中的圍繞特定軸線的相位的處理時(shí)，不從上述工件，施加按壓力，于是，使以可旋轉(zhuǎn)的方式支承上述主軸的軸承的壽命延長。
更具體地說，按照下述方式實(shí)施，該方式為在以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，在確定圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位時(shí)，在上述主軸外殼中，固定基準(zhǔn)件，該基準(zhǔn)件包括與上述主軸的朝向相垂直的第一平面，與和上述主軸的朝向和上述特定軸線這兩者相平行的第二平面，然后，沿圍繞上述特定軸線的正反旋轉(zhuǎn)方向而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)上述工件，使該工件的相位基準(zhǔn)部碰接上述第一平面和第二平面的相應(yīng)面，掌握該碰接時(shí)的工件的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量(夾盤部的相位角度θ1，θ2)。
按照本發(fā)明，不但獲得前述發(fā)明的作用，而且獲得下述這樣的作用，即，采用第一平面和第二平面，確定上述工件中的圍繞特定軸線的相位，在此場(chǎng)合，使上述工件的相位的確定精度提高。
在這些發(fā)明中，上述工件適合采用曲軸，此時(shí)，上述相位基準(zhǔn)部可采用曲軸銷。按照該方式，在確定曲軸的相位時(shí)，獲得已描述的發(fā)明的作用，另外，在上述相位基準(zhǔn)部采用曲軸銷的場(chǎng)合，無需配備專門的相位基準(zhǔn)部。
本申請(qǐng)的第二項(xiàng)發(fā)明涉及以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械，其中，在上述主軸外殼中，固定有基準(zhǔn)件，通過上述數(shù)值控制機(jī)構(gòu)圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位基準(zhǔn)部碰接該基準(zhǔn)件。本發(fā)明有助于實(shí)施第一項(xiàng)發(fā)明。
更具體地說，本發(fā)明涉及一種以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械，其中，在上述主軸外殼中，固定有基準(zhǔn)件，另一方面，設(shè)置有工件支承運(yùn)送器，該工件支承運(yùn)送器圍繞與上述主軸的朝向相垂直的特定軸線，運(yùn)送旋轉(zhuǎn)工件，此外，設(shè)置有工件相位確定機(jī)構(gòu)，該工件相位確定機(jī)構(gòu)根據(jù)下述旋轉(zhuǎn)量，確定工件圍繞上述特定軸線的相位，該旋轉(zhuǎn)量指圍繞上述特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位基準(zhǔn)部與預(yù)先運(yùn)動(dòng)到與工件有關(guān)的相位對(duì)準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)件碰接時(shí)的該工件中的圍繞特定軸線的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量。本發(fā)明有助于實(shí)施針對(duì)上述第一項(xiàng)發(fā)明，使工件沿圍繞特定軸線的正反向旋轉(zhuǎn)，掌握工件的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量的發(fā)明。
另外，這些第二項(xiàng)發(fā)明中的基準(zhǔn)件可為下述這樣的類型，即，其包括第一平面和第二平面中的至少任何一者，該第一平面與上述主軸的朝向相垂直，碰接上述相位基準(zhǔn)部，該第二平面與上述主軸的朝向和特定軸線這兩者相平行，與上述相位基準(zhǔn)部碰接。
在本發(fā)明中，通過使上述基準(zhǔn)件的相位基準(zhǔn)部與第一平面，第二平面中的任意者碰接，可確定該工件中的圍繞特定軸線的相位。另外，通過使上述基準(zhǔn)件的相位基準(zhǔn)部與第一平面，第二平面這兩者碰接，即使存在該工件的精加工誤差，仍可高精度地確定該工件中的圍繞特定軸線的相位。


圖1為表示本發(fā)明的加工機(jī)械的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖2為表示上述加工機(jī)械的平面圖；圖3為表示圖2中的x1-x1部的圖；圖4為表示本發(fā)明的處理流程的圖；圖5為表示緊接圖4的處理流程的處理流程的圖；圖6為表示使曲軸銷與上述加工機(jī)械的基準(zhǔn)件的第一平面接觸的狀態(tài)的說明圖；圖7為表示使曲軸銷與上述基準(zhǔn)件的第二平面的狀態(tài)的說明圖；圖8為表示上述基準(zhǔn)件的相位對(duì)準(zhǔn)位置的變形實(shí)例的說明圖。
具體實(shí)施例方式
為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地描述，根據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。
在圖1～圖3中，標(biāo)號(hào)1表示工作臺(tái)(bed)，在該工作臺(tái)上，設(shè)置有固定式柱2，工件支承運(yùn)送器3，數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4和液壓氣動(dòng)元件5。
在固定式柱2上，以可進(jìn)行沿構(gòu)成正交的三個(gè)軸的X軸、Y軸和Z軸方向的運(yùn)送的方式設(shè)置有以可旋轉(zhuǎn)的方式支承前后方向(Z軸方向)的主軸6的筒狀的主軸外殼7。另外，在該主軸6的前端，固定有刀具8。
在主軸外殼7的前端外周面的最下位置，在主軸6的正下部位，呈稍稍朝向前方伸出狀固定有由從側(cè)面看呈矩形狀的板部件形成的基準(zhǔn)件9。此時(shí)，基準(zhǔn)件9的前端面9a形成與Z軸方向相垂直的第一平面，另外，底端面9b形成與Z軸方向和X軸方向這兩者平行的第二平面。
工件支承運(yùn)送器3由水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)12，中間臺(tái)13，工件驅(qū)動(dòng)臺(tái)14，中心部按壓臺(tái)15構(gòu)成，該水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)12通過設(shè)置于工作臺(tái)1上的伺服馬達(dá)10，圍繞Z軸方向的旋轉(zhuǎn)支承軸11而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)，該中間臺(tái)13水平地固定于上述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)12的頂面上，從平面看呈矩形狀，該工件驅(qū)動(dòng)臺(tái)14固定于該中間臺(tái)13的頂面的一端側(cè)，該中心按壓臺(tái)15固定于中間臺(tái)13的頂面的另一端側(cè)。
此時(shí)，工件驅(qū)動(dòng)臺(tái)14包括臺(tái)主體部17，在該臺(tái)主體部17上設(shè)置有固定于中間臺(tái)13上的NC(數(shù)值控制)臺(tái)16，另外，上述工件驅(qū)動(dòng)臺(tái)14包括夾盤部18，該夾盤部18支承于上述臺(tái)主體部17上，通過NC臺(tái)16，圍繞X軸方向的特定軸線S而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)側(cè)中心部19，該驅(qū)動(dòng)側(cè)中心部19支承于臺(tái)主體部17上，位于特定軸線S上，支承夾盤部18所持握的工件w的一端面的旋轉(zhuǎn)中心。該夾盤部18包括象圖3所示的那樣，用于持握工件的多個(gè)爪18a。
中心部按壓臺(tái)15包括固定于中間臺(tái)13上的臺(tái)主體部20和設(shè)置于其上的X軸方向驅(qū)動(dòng)器20a，并且具有按壓中心部21，該按壓中心部21以可滑動(dòng)位移的方式支承于上述臺(tái)主體部20上，通過X軸方向驅(qū)動(dòng)器20a而推動(dòng)，支承工件w的另一端面的旋轉(zhuǎn)中心。
下面還參照?qǐng)D4～圖7，通過象上述那樣構(gòu)成的加工機(jī)械，對(duì)作為工件w的曲軸的加工開始前的處理的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行描述。在這里，圖4和圖5為表示處理流程的圖，圖6為表示使曲軸銷w與基準(zhǔn)件9的第一平面9a點(diǎn)接觸的狀態(tài)的說明圖，圖7為表示使曲軸銷w與基準(zhǔn)件9的第二平面9b點(diǎn)接觸的狀態(tài)的說明圖。
首先，在步驟s100，從數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4的輸入器，輸入工件w的形狀信息、基準(zhǔn)件9的位置信息、相位確定用的程序、工件w加工用的程序等的必要的信息，由此，數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4處于將這些信息存儲(chǔ)于其存儲(chǔ)部中的狀態(tài)。
接著，轉(zhuǎn)到步驟s101，在這里，數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4根據(jù)需要，使伺服馬達(dá)10動(dòng)作，由此，處于運(yùn)送旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)支承軸11，水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)12旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)中心部19，21位于特定軸線S上的狀態(tài)，另外，根據(jù)需要，使NC臺(tái)16動(dòng)作，由此，運(yùn)送旋轉(zhuǎn)夾盤部18，象圖3所示的那樣，與臺(tái)相位基準(zhǔn)p0一致的夾盤部半徑線構(gòu)成夾盤部的相位零位置基準(zhǔn)k1。在這里，相位零位置基準(zhǔn)k1為以固定方式在夾盤部18上指定的假想的基準(zhǔn)，臺(tái)相位基準(zhǔn)p0為以固定方式在臺(tái)主體部16上指定的假想的基準(zhǔn)。
然后，通過比如，機(jī)器人、自動(dòng)運(yùn)送器或手動(dòng)作業(yè)等，將工件w旋轉(zhuǎn)到兩個(gè)中心部19，21之間，暫時(shí)地保持該位置。此時(shí)，工件w中的圍繞特定軸線S的相位與夾盤部18中的圍繞特定軸線S的相位按照近似的方式考慮，但是，由于旋轉(zhuǎn)的快速處理，不進(jìn)行到這些相位完全一致的程度。于是，夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1與工件w的相位基準(zhǔn)(工件相位基準(zhǔn))k2通常圍繞特定軸線S而稍有錯(cuò)開，在本處理實(shí)例中，工件相位基準(zhǔn)k2相對(duì)夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1，朝向夾盤部18的反向旋轉(zhuǎn)側(cè)以角度θ0而錯(cuò)開。在這里，相位基準(zhǔn)k2為以固定方式在工件w上指定的假想的基準(zhǔn)。
接著，轉(zhuǎn)到步驟s102，在這里，X軸方向驅(qū)動(dòng)器20a將其中一個(gè)中心部21朝向另一中心部19側(cè)移動(dòng)，各中心部19，21嵌合于由形成于工件w的各端面上的圓錐狀凹面形成的中心孔。由此，工件w處于通過兩個(gè)中心部19，21支承的狀態(tài)，然后，解除機(jī)器人、自動(dòng)運(yùn)送器或手動(dòng)作業(yè)等對(duì)工件w的位置保持狀態(tài)，工件w周邊處于不對(duì)以后的處理造成妨礙的狀態(tài)。然后，X方向驅(qū)動(dòng)器20a處于以更強(qiáng)的按壓力，將中心部21朝向另一中心部19側(cè)按壓的狀態(tài)。由此，該工件w處于確實(shí)由兩個(gè)中心部19，21夾持，其旋轉(zhuǎn)中心與特定軸線S完全對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)，與此同時(shí)，工件w的一端面壓靠于工件縱向基準(zhǔn)面18b上，將該特定軸線S方向的位置固定，該工件縱向基準(zhǔn)面18b按照位于靠近夾盤部18的中心的部位，與特定軸線S相垂直的方式形成。在該狀態(tài)下，夾盤部18的爪18a夾緊工件w的一端部外周面。
然后，轉(zhuǎn)到步驟s103。在這里，開始相位確定用的程序的運(yùn)行。通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4的動(dòng)作，將主軸外殼7移動(dòng)到預(yù)先確定的位置，由此，使基準(zhǔn)件9移動(dòng)而停止于相位對(duì)準(zhǔn)位置p2。在該移動(dòng)后的基準(zhǔn)件9中，基準(zhǔn)件9的X軸方向中間點(diǎn)位于特定的曲軸銷w1的長度基本中間點(diǎn)，并且象圖6所示的那樣，第一平面9a和第二平面圖9b之間的交點(diǎn)p3位于直線L1上，該直線L1朝向特定軸線S的放射方向，并且沿Z軸和Y軸，相對(duì)這些軸，以45度向右上方傾斜，并且第一平面9a和第二平面9b的相應(yīng)面位于該曲軸銷w1中的圍繞特定軸線S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡上。另外，對(duì)于上述相位對(duì)準(zhǔn)位置p2，為給出的一個(gè)實(shí)例，即使適當(dāng)變更到其它的位置，也沒有關(guān)系，關(guān)于這一點(diǎn)，將在后面進(jìn)一步描述。
之后，轉(zhuǎn)到步驟s104，在這里，使NC臺(tái)16動(dòng)作，將工件w與夾盤部18一起，沿圍繞特定軸線S的正轉(zhuǎn)方向f1進(jìn)行運(yùn)送旋轉(zhuǎn)。接著，在特定的曲軸銷w1象圖6所示的那樣，與基準(zhǔn)件9的第一平面9a碰接時(shí)，檢測(cè)該情況，使NC臺(tái)16的動(dòng)作停止，此時(shí)，識(shí)別該碰接時(shí)的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ1，將其存儲(chǔ)于數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4中。該旋轉(zhuǎn)角度θ1為從臺(tái)相位基準(zhǔn)p0，到該碰接時(shí)的夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1之間的角度。
此時(shí)，對(duì)于特定的曲軸銷w1與第一平面9a的碰接，在由它們的碰接，從工件驅(qū)動(dòng)部14，傳遞給夾盤部18的轉(zhuǎn)矩增加時(shí)，通過轉(zhuǎn)矩傳感器直接地檢測(cè)，或通過工件驅(qū)動(dòng)部14的驅(qū)動(dòng)電流測(cè)定間接地檢測(cè)該現(xiàn)象，或通過在基準(zhǔn)件9上設(shè)置接近傳感器或空氣壓力傳感器等的方式檢測(cè)該現(xiàn)象。
然后，轉(zhuǎn)到步驟s105，在該工件的相位處理中，判斷高精度的處理是否必要，該判斷以作業(yè)人員的任意的需求等為判斷基準(zhǔn)。
在判定必須要求高精度的處理時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟s106，另一方面，在判定高精度的處理不必要時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟s107。
在轉(zhuǎn)到步驟s106時(shí)，根據(jù)在步驟s104獲得的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ1，對(duì)以后的工件w的相位確定時(shí)的工件w的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行補(bǔ)償處理。
下面對(duì)此進(jìn)行更具體的描述，根據(jù)曲軸銷w1中心中的圍繞特定軸線S的旋轉(zhuǎn)半徑、曲軸銷的直徑和基準(zhǔn)件9的第一平面9a的位置等的信息，計(jì)算基準(zhǔn)件9與特定的曲軸銷w1碰接時(shí)的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ1，作為該計(jì)算值的，夾盤部18相對(duì)臺(tái)相位基準(zhǔn)p9的旋轉(zhuǎn)角度為θ10。
接著，從在步驟s104獲得的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ1中，扣除夾盤部18的已計(jì)算出的旋轉(zhuǎn)角度θ10，由此獲得的差值θ12在沒有工件w的加工誤差時(shí)，與從工件相位基準(zhǔn)k2，到夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1之間的角度θ0一致，其是作為夾盤部18與工件w的相位差角而處理的，形成工件w相位確定時(shí)的補(bǔ)償量。于是，按照下述的公式(1)，計(jì)算用于使工件相位基準(zhǔn)k2從臺(tái)相位基準(zhǔn)p0，按照任意的特定值的角度θw旋轉(zhuǎn)等的工件w的位置確定處理的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θt。在這里，旋轉(zhuǎn)角度θt指夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1從臺(tái)位置基準(zhǔn)p0，沿正轉(zhuǎn)方向fl旋轉(zhuǎn)時(shí)的旋轉(zhuǎn)角度。
即，θt＝θw+θ12 ····(1)象根據(jù)該公式而明白的那樣，在以后的工件w加工中，在將工件w定位于任意的特定值的角度θw位置時(shí)，夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θt必須為該特定值的角度θw與上述差值θ12的總和的值，該處理通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4而自動(dòng)地進(jìn)行。
在象這樣，進(jìn)行工件w的相位確定的場(chǎng)合，在輸入到數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4中的工件w的形狀信息和工件w的實(shí)際物體剛好一致時(shí)，剛好實(shí)現(xiàn)工件w中的圍繞特定軸線S的相位確定。但是，比如，在特定曲軸銷w1的直徑與輸入到數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4中的形狀信息不同時(shí)，產(chǎn)生與該不同的值成比例的誤差，另外，在特定的曲軸銷w1的周面，產(chǎn)生不需要的凹凸部時(shí)，產(chǎn)生與該凹凸部的徑向尺寸成比例的誤差。
另一方面，在轉(zhuǎn)到步驟s107時(shí)，進(jìn)行下述這樣的處理。
即，在使NC臺(tái)16沿與步驟s104的場(chǎng)合相反的方向動(dòng)作，將工件w與夾盤部18一起，沿繞特定軸線S的反向旋轉(zhuǎn)方向f2運(yùn)送旋轉(zhuǎn)，特定的曲軸銷w1象圖7所示的那樣與基準(zhǔn)件9的第二平面9b碰接，此時(shí)，檢測(cè)到該情況，使NC臺(tái)16的動(dòng)作停止。接著，識(shí)別該碰接時(shí)的夾盤部18相對(duì)臺(tái)相位基準(zhǔn)p0的旋轉(zhuǎn)角度θ2，將其存儲(chǔ)于數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4中。該旋轉(zhuǎn)角度θ2為從臺(tái)相位基準(zhǔn)p0，到該碰接時(shí)的夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1之間的角度。
此時(shí)，與步驟s104的場(chǎng)合相同，可檢測(cè)到曲軸銷w1與第一平面9a的碰接。
然后，轉(zhuǎn)到步驟s108，在這里，求出在步驟s104獲得的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ1，與在步驟s107獲得的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ2的和，然后除2而得到的角度值θ3。
最后，轉(zhuǎn)到步驟s109，在這里，將在先的角度值θ3存儲(chǔ)于數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4中，根據(jù)該角度值θ3，對(duì)以后的工件w的相位確定時(shí)的工件w的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行補(bǔ)償處理。
下面對(duì)此進(jìn)行更具體的描述，根據(jù)曲軸銷w1中心中的圍繞特定軸線S的旋轉(zhuǎn)半徑、特定的曲軸銷w1的直徑和基準(zhǔn)件9的第一平面9a的位置等的信息，計(jì)算在步驟s108，基準(zhǔn)件9與特定的曲軸銷w1碰接時(shí)的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θ2，作為該計(jì)算值的，夾盤部18相對(duì)臺(tái)相位基準(zhǔn)p0的旋轉(zhuǎn)角度為θ20。
接著，從角度值θ3中，扣除下述角度值，該角度值是通過將旋轉(zhuǎn)角度θ20和旋轉(zhuǎn)角度θ10相加，然后除2而獲得的，由此獲得的差值θ22以良好的精度與角度θ0一致，該角度θ0指從夾盤部18的相位零位置基準(zhǔn)k1與臺(tái)相位基準(zhǔn)p0一致時(shí)的工件相位基準(zhǔn)k2，到臺(tái)相位基準(zhǔn)p0之間的角度，該差值θ22是作為夾盤部18與工件w的相位差角而處理的，形成工件w相位確定時(shí)的補(bǔ)償量。于是，按照下述的公式(1)，計(jì)算用于使工件相位基準(zhǔn)k2從臺(tái)相位基準(zhǔn)p0，按照任意的特定值的角度θw旋轉(zhuǎn)等的工件w的位置確定處理的夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θt。
即，
θt＝θw+θ22 ····(2)象根據(jù)該公式而明白的那樣，在以后的工件w加工中，在將工件w定位于任意的特定值的角度θw位置時(shí)，夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角度θt必須為該特定值的角度θw與上述差值θ22的總和的值，該處理通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4而自動(dòng)地進(jìn)行。
在象這樣，進(jìn)行工件w的相位確定的場(chǎng)合，比如，即使在特定的曲軸銷w1的直徑與輸入到數(shù)值控制機(jī)構(gòu)4中的形狀信息不同這樣的情況下，仍幾乎不影響該誤差，將工件w定位于所希望的任意值的角度θw位置。另外，即使在特定的曲軸銷w1的截面形狀通過曲軸銑床等而按照多邊形加工，或在曲軸銷w1的周面具有不希望的凹凸部這樣的情況下，這些因素造成的曲軸銷w1的直徑的誤差對(duì)將工件w定位于所希望的任意值的角度θw位置的情況造成的影響的程度大大減輕，與進(jìn)行步驟s106的場(chǎng)合相比較，工件w較正確地定位于所需的任意值的角度θw位置。
在上述處理實(shí)例的各步驟的處理中，根據(jù)需要，適當(dāng)?shù)卮_定通過手動(dòng)方式進(jìn)行什么處理，通過自動(dòng)方式進(jìn)行什么處理。
下面參照?qǐng)D8等，對(duì)上述處理實(shí)例的變形實(shí)例進(jìn)行描述。在這里，圖8為表示基準(zhǔn)件9的相位對(duì)準(zhǔn)位置p2的變形實(shí)例的說明圖。
(1)在上述處理實(shí)例中，基準(zhǔn)件9的交點(diǎn)p3位于直線L1上，該直線L1朝向特定軸線S的放射方向，并且沿Z軸和Y軸，相對(duì)這些軸，以45度向右上方傾斜，但是，如果象這樣形成，雖然僅僅通過一次性地使基準(zhǔn)件9運(yùn)動(dòng)到相位對(duì)準(zhǔn)位置p2，便可獲得工件w的相位確定時(shí)的補(bǔ)償量，然而，在確保精度的方面，該實(shí)例未必是最優(yōu)的，為了進(jìn)一步提高工件的相位精度，可象下述這樣構(gòu)成。
即，象圖8所示的那樣，按照下述方式進(jìn)行，該方式為在工件相位基準(zhǔn)k2與臺(tái)相位基準(zhǔn)p0一致時(shí)，將基準(zhǔn)件9定位于特定的曲軸銷w1的周面與第一平面9a點(diǎn)接觸這樣的位置，在該狀態(tài)，進(jìn)行步驟s104的處理，檢測(cè)夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角θ1，另外，在工件相位基準(zhǔn)k2從臺(tái)相位基準(zhǔn)p0，朝向反轉(zhuǎn)方向f2，旋轉(zhuǎn)270度時(shí)，將基準(zhǔn)件9定位于特定的曲軸銷w1的周面與第二平面9b點(diǎn)接觸這樣的位置，在該狀態(tài)，進(jìn)行步驟s107的處理，檢測(cè)夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角θ2。
如果象這樣形成，則特定的曲軸銷w1在該特定直徑線d1的一個(gè)端點(diǎn)p4，與第一平面9a接觸，在另一端點(diǎn)p5，與第二平面9b接觸，由此，可更加確實(shí)地排除該曲軸銷w1的直徑方向的誤差，工件w的相位確定的精度提高。
(2)另外，在在先的步驟s104中，使特定的曲軸銷w1的周面與第一平面9a點(diǎn)接觸，求出差值θ12，但是也可代替該方式，使該曲軸銷w1的周面與第二平面9b點(diǎn)接觸，求出差值θ12。
(3)此外，如果實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，則在獲得夾盤部18的旋轉(zhuǎn)角θ1，θ2時(shí)，即使在將基準(zhǔn)件9定位于上述以外的適合的位置，也沒有關(guān)系。
如果采用象上述那樣構(gòu)成的本發(fā)明，則獲得下述這樣的效果。
即，可無需將過去的基準(zhǔn)用具在主軸6上裝卸的處理，可提高作業(yè)效率，另外，可形成無需過去的基準(zhǔn)用具的接納部位的，低價(jià)格的結(jié)構(gòu)，另外，在相位對(duì)準(zhǔn)時(shí)，工件w的按壓力不直接作用于主軸6上，可延長支承主軸6的軸承的壽命。
另外，除了上述效果以外，還獲得下述這樣的效果，即，因使用第一平面9a和第二平面9b，可提高工件w的相位確定的精度。比如，即使在曲軸銷w1的精加工精度針對(duì)每個(gè)工件w而不同的情況下，仍可正確地確定工件w的相位，另外，即使為具有通過比如，曲軸銑床加工，從微觀看呈多邊形的曲軸銷w1的工件w的情況下，仍可高精度地確定其相位。
還有，對(duì)于曲軸銷w1的相位確定，獲得與上述相同的效果，此外，由于工件的相位基準(zhǔn)部采用曲軸銷w1，故可在不配備專門的相位基準(zhǔn)部的情況下，確定曲軸銷w1的相位。
此外，通過使用第一平面9a，第二平面9b中的任意者，可簡(jiǎn)單并且靈活地確定工件w中的圍繞特定軸線S的相位。另外，通過使工件w的相位基準(zhǔn)部(曲軸銷w1)與第一平面9a和第二平面9b這兩者碰接，則即使存在工件w的相位基準(zhǔn)部w1的精加工尺寸誤差，仍可高精度地確定該工件w中的圍繞特定軸線S的相位。
權(quán)利要求
1.一種工件相位確定方法，其特征在于所述工件相位確定方法為，以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，確定圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位時(shí)，在將基準(zhǔn)件固定于上述主軸外殼上的狀態(tài)下，圍繞上述特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)上述工件，使該工件的相位基準(zhǔn)部碰接該基準(zhǔn)件，掌握碰接時(shí)的工件的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量。
2.一種工件相位確定方法，其特征在于所述工件相位確定方法為，以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，確定圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位時(shí)，在上述主軸外殼中，固定基準(zhǔn)件，該基準(zhǔn)件包括與上述主軸的朝向相垂直的第一平面，與和上述主軸的朝向和上述特定軸線這兩者相平行的第二平面，然后，沿圍繞上述特定軸線的正反旋轉(zhuǎn)方向而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)上述工件，使該工件的相位基準(zhǔn)部碰接上述第一平面和第二平面的相應(yīng)面，掌握碰接時(shí)的工件的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加工機(jī)械的工件相位確定方法，其特征在于上述工件為曲軸，上述相位基準(zhǔn)部為曲軸銷。
4.一種加工機(jī)械的工件相位確定結(jié)構(gòu)，其特征在于在以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，在上述主軸外殼中，固定有基準(zhǔn)件，通過上述數(shù)值控制機(jī)構(gòu)圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位基準(zhǔn)部碰接該基準(zhǔn)件。
5.一種加工機(jī)械的工件相位確定結(jié)構(gòu)，其特征在于在以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，在上述主軸外殼中，固定有基準(zhǔn)件，另一方面，設(shè)置有工件支承運(yùn)送器，該工件支承運(yùn)送器圍繞與上述主軸的朝向相垂直的特定軸線，運(yùn)送旋轉(zhuǎn)工件，此外，設(shè)置有工件相位確定機(jī)構(gòu)，該工件相位確定機(jī)構(gòu)根據(jù)下述旋轉(zhuǎn)量，確定工件圍繞上述特定軸線的相位，該旋轉(zhuǎn)量指圍繞上述特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位基準(zhǔn)部與預(yù)先運(yùn)動(dòng)到與工件有關(guān)的相位對(duì)準(zhǔn)位置的基準(zhǔn)件碰接時(shí)的該工件中的圍繞特定軸線的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的加工機(jī)械的工件相位確定結(jié)構(gòu)，其特征在于上述基準(zhǔn)件包括第一平面和第二平面中的至少任何一者，該第一平面與上述主軸的朝向相垂直，碰接上述相位基準(zhǔn)部，該第二平面與上述主軸的朝向和特定軸線這兩者相平行，與上述相位基準(zhǔn)部碰接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工件相位確定方法，所述工件相位確定方法為，以可僅僅旋轉(zhuǎn)的方式支承特定朝向的主軸的主軸外殼以可通過數(shù)值控制機(jī)構(gòu)而朝向正交的三軸方向XYZ平行地運(yùn)動(dòng)的方式支承的加工機(jī)械中，確定圍繞特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)的工件的相位時(shí)，在將基準(zhǔn)件固定于上述主軸外殼上的狀態(tài)下，圍繞上述特定軸線而運(yùn)送旋轉(zhuǎn)上述工件，使該工件的相位基準(zhǔn)部碰接該基準(zhǔn)件，掌握碰接時(shí)的工件的運(yùn)送旋轉(zhuǎn)量。通過本發(fā)明，不需要在主軸上裝卸基準(zhǔn)用具的處理，不需要上述基準(zhǔn)用具的接納部位，并且在調(diào)整相位時(shí)，工件不作用于主軸上。
文檔編號(hào)B23Q17/22GK1708376SQ200380102329
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2003年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月28日
發(fā)明者菅田秦介, 槇山正 申請(qǐng)人:報(bào)國株式會(huì)社