CN101573200B - 车床装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于便于进行凸轮式车床的凸轮调节。刀具(21)向切入方向的移动受凸轮机构(10)的控制，主轴台(2)在Z方向的移动受伺服马达(6)的数值控制。车床(1)通过传感器检知凸轮(16)的旋转角度和旋转速度等。车床(1)根据检测到的数值控制主轴台(2)的移动，由此可使凸轮机构(10)与主轴台(2)同步地移动。而且将滚珠螺杆(7)和螺帽(8)配置成可使伺服马达(6)产生的Z轴方向驱动力均等地作用于滑动面(17)上，以防止滑动面(17)的不均匀磨损。车床(1)通过将主轴台(2)的控制作为数值控制而从凸轮机构(10)分离出来，使凸轮机构(10)的调节容易，且使主轴台(2)的偏位值的设定容易。

Description

车床装置

技术领域

本发明是关于一种车床装置，例如关于一种组合有数值控制功能的凸轮式车床装置。

背景技术

车床是一种将棒材通过切削加工而切削出加工品的机械加工装置。车床中有一种是通过凸轮来控制刀具的动作或主轴台的动作的凸轮驱动式车床。

图20是现有凸轮驱动式车床的正面图。该车床例如用于从棒材切削出手表零件等小型的零件。

车床101具备：基盘部105；及在基盘部105上可朝主轴方向滑动的主轴台102与顶心台104；以及固定于基盘部105的刀具台103。

在基盘部105上，将凸轮机构110、151、152通过凸轮轴116而保持同轴，凸轮轴116经过齿轮部115而受凸轮驱动马达的旋转驱动。

凸轮轴马达在图20中位于成为齿轮部115的死角的位置，所以并未图示。

凸轮机构110由多个凸轮所构成，各凸轮分别限定与各个刀具121的主轴垂直的方向的动作。刀具121以工件为中心而于周围呈辐射状地设置多个。

另一方面，凸轮机构151限定工件夹持的时序，凸轮机构152限定主轴台102的主轴方向的动作。

顶心台104是通过顶心而支撑工件，且通过与主轴台102连结而与主轴台102一起移动。

各凸轮的形状、以及凸轮安装于凸轮轴116上的相对角度设定成可以使工件自动地被切削加工成加工品，通过驱动凸轮轴116，车床101进行…→工件供给→夹头闭合→刀具121与主轴台102动作而使工件反复进行切削→工件切断→夹头打开→工件供给→…的循环作业。

还有一种NC自动车床，与本现有例的车床同样，是在工件的周围将刀具配置成辐射状(参照专利文献1)。该技术并非是利用凸轮，而是通过数值控制来进行刀具的动作。

专利文献1：日本特开平4-135103号公报

虽然已开始使用对刀具进行数值控制的车床，但是喜用凸轮驱动式车床的使用者仍多。

由于凸轮驱动式车床是使刀具沿着凸轮的外周而滑顺地移动，所以比起数字控制的数值控制方式，还具有可容易地形成平滑加工面的优点。

但是，凸轮驱动式车床中，由于是用1根凸轮轴进行刀具沿垂直轴的方向移动的控制、以及主轴台沿主轴的方向移动的控制(即，是用1根凸轮轴进行不同移动方向的控制)，所以很难进行凸轮的调节，且需要高度的熟练技术。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种可容易地进行凸轮调整的车床装置。本发明技术方案1的发明提供一种车床装置，其特征在于：具备：主轴，其在轴线上具备夹持被加工物的夹持机构；及主轴旋转机构，其使前述主轴旋转；及主轴移动机构，其通过数值控制使前述主轴朝轴线方向移动；及刀具保持机构，其保持对前述被加工物进行切削的刀具；及刀具移动机构，其使前述刀具保持机构沿着旋转的凸轮的形状而朝与前述主轴的轴线垂直的方向移动；以及凸轮旋转机构，其使前述凸轮旋转。

技术方案2的发明是在技术方案1的车床装置中，具备检测前述凸轮的旋转角度的旋转角度检测机构，前述主轴移动机构根据前述检测出的旋转角度使前述主轴移动。

技术方案3的发明是在技术方案1或2的车床装置中，前述主轴移动机构的使前述主轴移动的力在包含前述主轴的轴线的铅垂面内作用于与前述轴线平行的方向。

技术方案4的发明是在技术方案1、2或3的车床装置中，具备：支撑机构，其从与前述夹持机构相对向的一侧来支撑前述被加工物；以及连结机构，其将前述夹持机构与前述支撑机构之间的距离维持于预定距离来连结。

技术方案5的发明是在技术方案4的车床装置中，前述连结机构能够以从前述被加工物切削所得的加工品的长度单位来调节前述所连结的长度。

技术方案6项的发明是在技术方案1至5中任一项的车床装置中，具备：旋转刀具保持机构，其将旋转的刀具保持于与前述主轴成预定角度的旋转轴的周围；以及旋转刀具移动机构，其在用前述旋转的刀具切削前述被加工物时使前述旋转刀具保持机构移动。

技术方案7的发明是在技术方案6的车床装置中，前述旋转刀具移动机构沿着旋转的旋转刀具用凸轮的形状来移动前述旋转的刀具。

技术方案8的发明是在技术方案7的车床装置中，在前述旋转刀具用凸轮上设定有：前述旋转的刀具进刀切入前述被加工物的第1旋转角度、以及前述旋转的刀具离开被加工物的第2旋转角度，前述凸轮旋转机构使前述旋转刀具用凸轮的旋转角度交互地旋转成前述第1旋转角度与前述第2旋转角度。

技术方案9的发明是在技术方案8的车床装置中，前述主轴旋转机构在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第1旋转角度期间，将前述被加工物的旋转角度保持于预定角度，且在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第2旋转角度期间，以前述旋转的刀具切削下一个切削部位的方式使前述被加工物旋转预定角度。

技术方案10的发明是在技术方案9的车床装置中，前述主轴移动机构在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第1旋转角度期间，使前述主轴沿着向前述旋转的刀具送出前述被加工物的方向移动，且在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第2旋转角度期间将前述主轴复位成移动前的位置。

技术方案11的发明是在技术方案1至5中任一项的车床装置中，前述刀具保持机构具备刀具旋转机构，该刀具旋转机构使前述所保持的刀具在与前述主轴成预定角度的旋转轴的周围旋转。

技术方案12的发明是在技术方案4或5的车床装置中，具备：弹压机构，其将前述支撑机构弹压于前述被加工物；以及弹压解除机构，其解除前述弹压机构的弹压，前述连结机构在前述弹压机构弹压前述被加工物时将前述夹持机构与前述支撑机构连结，而在用前述弹压解除机构解除弹压时不连结。

技术方案13的发明是在技术方案4、5或12的车床装置中，具备：材料送出机构，其送出前述被加工物的材料；以及限定机构，其通过使前述被送出的材料的前端抵接于抵接构件来限定送出量。

技术方案14的发明是在技术方案13项车床装置中，前述抵接构件是前述所保持的刀具或前述支撑机构。

发明效果

本发明通过将主轴方向的控制当作数值控制而使主轴台的控制从刀具的制中独立出来，可容易地进行凸轮的调整。

附图说明

图1是显示本实施形态的车床装置。

图2是显示以本实施形态的车床装置所加工成的加工品的一例。

图3是连结机构的说明图。

图4是使用连结机构的工件供给方法的说明图。

图5是模式地显示车床的控制系统的方块图。

图6是显示时序图的一例。

图7是说明本实施形态的车床装置的自动循环动作用的流程图。

图8是显示本变形例的车床装置。

图9是齿轮加工台使切断器上下移动的机构的说明图。

图10是说明加工齿轮的顺序用的流程图。

图11是说明加工齿轮的顺序的变形例用的流程图。

图12是效率佳的工件的供给方法、及支撑方法等的说明图。

图13是以刀具支撑工件时的流程图。

图14是以刀具支撑工件时的流程图的接续部分。

图15是以顶心支撑工件时的流程图。

图16是显示以数值控制程序使凸轮的安装角度偏位时的各刀具等的移动的时序图。

图17是凸轮的安装状况与数值控制程序的关系的说明图。

图18是说明控制器所进行的偏位处理的顺序用的流程图。

图19是说明车床所进行的加工处理的顺序用的流程图。

图20是显示现有的车床装置。

符号说明

1：车床       2：主轴台       3：刀具台

4：顶心台     5：基盘部       6：伺服马达

7：滚珠螺杆   8：螺帽         9：凸轮

10：凸轮机构  11：主轴马达    12：工件供给装置

13：顶心      15：齿轮部      16：凸轮轴

17：滑动面    18：主轴        21：刀具

22：工件      23：导套        24：接触件

25：机械臂    27：夹头        31：连结棒

32：固定构件  33：夹紧机构    41：控制器

42：操作盘    51：齿轮加工台  52：凹部

53：切断器    55：刀具        59：工具保持部

61：气缸      63：缓冲弹簧    64：限度挡具

65：构件    66：弹簧    67：支柱

具体实施方式

(1)实施形态的概要

图1(b)中，刀具21(图1(a))的进刀切入方向的移动是通过凸轮机构10来控制，而主轴台2的Z轴方向的移动是通过伺服马达6来进行数值控制。

车床1通过传感器来检知凸轮轴16的旋转角度或旋转速度等。然后，车床1根据被检知的值来控制主轴台2的移动，藉此可使凸轮机构10与主轴台2同步移动。

又，滚珠螺杆7与螺帽8配置成可以使伺服马达6的Z轴方向驱动力均等地作用于滑动面17上，防止滑动面17的不均等磨损。

如此，车床1通过将主轴台2的控制当作数值控制而从凸轮机构10分离，既可容易地进行凸轮机构10的调整，又可容易地进行主轴台2的偏位值的设定。

更由于可防止滑动面17的不均等磨损，所以可维持工件的加工精度，且亦可容易地进行滑动面17的补修作业。

(2)实施形态的详细说明

图1显示本实施形态的车床装置，图1(a)是凸轮部分的侧面图，图1(b)是车床装置的正面图。

如图1(b)所示，车床1大致由基盘部5、主轴台2、刀具台3以及顶心台4所构成。

基盘部5(底座台)在上面设置有主轴台2、刀具台3以及顶心台4，在内部形成有用以驱动被设置于刀具台3的刀具(切削刀)的凸轮机构10。

又，基盘部5上的主轴台2与顶心台4的设置部分成为滑动面，形成有鸠尾槽(dovetail slot)构造等的滑件导座(slide guide)。因而，主轴台2与顶心台4分别可在基盘部5的上表面受滑件导座引导而沿Z轴方向移动。

主轴台2具备使主轴旋转的主轴马达11、保持工件(被加工物)的夹头(图3中以符号27表示)、将工件送到加工位置的工件供给装置12、螺帽8以及主轴18等，且被设置于基盘部5的滑动面17的上方。

主轴马达11设置于主轴台2的上部，通过使用滑轮或皮带等的驱动力传递机构将旋转力提供给主轴18。主轴马达11作为主轴旋转机构发挥功能。

螺帽8固定于主轴台2的后部(与顶心台4的相反的一侧)，在内径部与滚珠螺杆7螺合。螺帽8与滚珠螺杆7作为将伺服马达6的旋转运动转换成主轴台2的Z轴方向运动的运动方向转换机构发挥功能。另外，将主轴台2的+Z轴方向称为进给方向。

工件供给装置12、主轴18以及夹头同轴地形成于主轴18的轴线(作为C轴)上。

在主轴18、及工件供给装置12上，在主轴18的轴线上形成有使工件贯穿的贯穿孔，工件被插通于贯穿孔并安装于车床1上。

工件供给装置12根据后述的控制器的指令，以预定量而将工件沿刀具台3的方向(+Z轴方向)送出以进行工件的装载。

夹头形成于主轴18的前端，作为将工件供给装置12送出的工件予以夹持的夹持机构发挥功能。夹头例如利用空气压力进行开闭，且根据控制器的指令，在工件供给装置12供给工件时打开，且在工件加工时闭合而将工件予以夹持。

主轴18、工件供给装置12和夹头一体地在主轴18的轴线周围旋转，一旦主轴马达11使主轴18旋转，工件就会随之而旋转。

在主轴台2的-Z轴方向，伺服马达6固定于基盘部5上。在伺服马达6的旋转轴上形成有滚珠螺杆7。

伺服马达6按照控制器的指令使滚珠螺杆7按指定的量以及指定的旋转速度而作正负方向旋转，且通过滚珠螺杆7与螺帽8的螺合，使主轴台2以预定量及预定速度朝Z轴方向移动。

伺服马达6、滚珠螺杆7、螺帽8以及主轴台2作为使主轴18朝轴线方向移动的主轴移动机构发挥功能。

螺帽8及滚珠螺杆7的中心线与主轴18平行，且处于包含主轴18的轴线的铅垂面内，伺服马达6带给主轴台2的力量在包含主轴18的轴线的铅垂面内平行地作用于该轴线。

因此，伺服马达6使主轴台2移动的力量均等地施加于滑动面17，不会使滑动面17偏磨损。

而图20所示的现有的车床装置则是凸轮机构152所产生的力量施加于主轴台102的侧面。

因此，偏荷重会作用于滑动面17或滑件导座，会加速它们的磨损，并且磨损不均且偏荷重较大的部分会磨损较大而造成单边磨损。

因此，有使后述的导套(guide bush)与主轴之间的同轴精度降低、使工件的加工精度降低的可能性。而且在滑动面17的修正方面需要高度的熟练技术。

但是，本实施形态的车床1由于荷重被均等地分散施加于滑动面17，所以滑动面17几乎不会磨损。而且即使有磨损亦可使磨损量均等，所以与现有技术相较可容易地进行滑动面17的修正作业。

如图1(b)所示，刀具台3固定于主轴台2与顶心台4之间，在其下部的基盘部5内，收纳有将多个凸轮9a、9b、9c、…(图1(a))固定于凸轮轴16的凸轮机构10。为了避免图的繁杂化，只示出凸轮9a。又，在不特别区别凸轮9a、9b、9c、…时只简单标记为凸轮9。

在凸轮轴16的顶心台4侧端部形成有齿轮，并收纳于基盘部5上设置于顶心台4侧的齿轮部15内。

齿轮部15将在垂直于Z轴的方向形成有转子轴的凸轮驱动马达的旋转驱动力沿Z轴方向传递，来驱动凸轮轴16。

另外，图1(b)中，凸轮驱动马达成为齿轮部15的死角，因而未图示。

在此，凸轮驱动马达、齿轮部15以及凸轮轴16具有使凸轮旋转的凸轮旋转机构的功能。

如图1(a)所示，在刀具台3上设置有导套23，该导套23上形成有以主轴18的轴线C为中心线的导孔，工件22插通该导孔而被定位，并且被引导到加工位置。

在工件22的周围，多个刀具21a、21b、21c、…(图中为5个)呈辐射状配置。

刀具21a、21b、21c、…通过分别设置于个别的机械臂25a、25b、25c、…的前端的刀具保持机构而可装卸地安装。

另外，图1(a)中，为了简化图而只示出1个刀具21a及机械臂25a，实际上从刀具21a、机械臂25a开始依序为刀具21b、机械臂25b、刀具21c、机械臂25c、…。

以下在不特别区别刀具21a、刀具21b、…、以及机械臂25a、机械臂25b、…、时，只简单地标记为刀具21、机械臂25。

机械臂25a具备可在平行于主轴18的轴线C的旋转轴周围回旋的固定轴，一旦机械臂25a在固定轴的周围回旋，刀具21a便随之朝进刀切入方向移动。另外，将刀具21的进刀切入方向设为X轴，将远离主轴18的轴线C的方向设为+X轴方向。

另一方面，在机械臂25a的端部形成有接触件24a，接触件24a的前端被按压于凸轮9a的外周。

因此，一旦凸轮9a旋转，接触件24a就会沿着凸轮9a的外周面而移动，随之而使刀具21a朝X轴方向移动。亦即，凸轮9a的外周的形状规定了刀具21a的移动。

机械臂25a、及接触件24a具有使刀具保持机构沿着旋转的凸轮9a的外周而朝与主轴18的轴线垂直的方向移动的刀具移动机构的功能。

同样地，机械臂25b、25c……沿着凸轮9b、9c……的形状移动。

凸轮机构10将多个凸轮9(凸轮9a、9b、9c、…)组合而成，各凸轮9a、9b、9c、…的外周的形状分别规定了刀具21a、21b、21c、…的运动。

因此，一旦使凸轮机构10旋转，就可使各刀具21个别地进行事先设定好的动作。

另外，本实施形态的凸轮9被称为板凸轮。

此外还有平面沟槽凸轮、圆筒沟槽凸轮、端面凸轮等各种凸轮，车床1亦可使用任何种类的凸轮。

无论何种凸轮，都是沿着外周或沟槽等事先形成于凸轮上的形状而使刀具21动作。

虽未图示，但是在凸轮轴16上设置有由编码器等所构成的旋转角度检测机构，后述的控制器可检测凸轮机构10的旋转角度。

车床1使用所检测出的凸轮机构10的旋转角度、及主轴台2的Z坐标值来控制凸轮驱动马达与伺服马达6，以使凸轮机构10的动作与主轴台2的动作同步。

亦可从旋转角度中计算凸轮机构10的角速度，或从Z坐标值中计算主轴台2的速度(亦可用其它的角速度传感器或速度传感器来检知)，以使用它们来控制主轴台2的动作。

另外，由于凸轮机构10的角速度、角加速度以及主轴台2的速度、加速度分别为凸轮机构10的旋转角度的时间变化、主轴台2的Z坐标值的时间变化，所以使用它们的控制亦包含在使用凸轮机构10的旋转角度与主轴台2的Z坐标值的控制中。

作为该种控制的具体例，例如将凸轮轴16的角度设为Dx，将主轴台2的Z坐标设为Dz，将凸轮轴16的角速度设为Vx，将主轴台2的速度设为Vz，且如下所示，将限定Dx、Dz、Vx的数值控制程序输入车床1。

(Dx[度]、Dz(mm)、Vx[度/[mm]])＝(0、0、10)、(5、0、10)、(7、10、10)、(8、0、10)、(12、-5、10)、(13、0、10)…(数式1)

这些值的输入例如由操作者使凸轮轴16旋转并确认各工序(process)的开始角度、结束角度后作为Dx输入(凸轮9a中包含有制作误差或安装误差，所以要进行实测)，并输入预先作为设计值的Dz、及所期望的Vx。

控制器利用Vz＝(Dz/Dx)×Vx…(数式2)而从该数据计算Vz，且可由此而控制主轴台2的移动速度。

如图1(b)所示，顶心台4通过顶心13而支撑工件22的端部。顶心13可使用固定式、或旋转式的顶心。

顶心台4与主轴台2同样，设置于在基盘部5的上表面上形成的滑动面17，可利用滑动导座而朝主轴18的轴线方向(Z轴方向)移动。

顶心台4可通过连结机构而与主轴台2连结，由此而与主轴台2一同朝Z轴方向移动。如后所述，该连结机构可变更顶心台4与主轴台2间的连结距离。

图2显示以车床2加工后的加工品一例。图中亦图示Z轴方向。另外，图2中虽未图示X轴，但该方向是垂直于Z轴的方向。

该加工品是用刀具21从棒材切削加工所成，例如用黄铜等金属所构成。

如图所示，加工品为长度2.5[mm]、直径1.5[mm]左右，例如当作手表等小型精密机械的零件来使用。

以下使用该加工品来说明凸轮机构10与主轴马达11的动作例。

另外，该加工例为其一例，还有例如粗切削后进行精加工等各种加工方法。

加工品的+Z轴侧的端部形成有垂直于Z轴的端面201。端面201用如下方法加工：在将刀具21的Z坐标固定的状态下(即，将主轴台2固定的状态下)，通过凸轮机构10使刀具21朝-X轴方向移动。

在该场合，数值控制程序在凸轮轴16的旋转角度从形成端面201用的开始角度到结束角度为止的期间，保持主轴台2的Z坐标不变。

在端面201的-Z轴侧形成有锥形面202。锥形面202是通过朝-Z轴方向使外径以固定比例变大的方式来加工，该加工如下进行：一边使刀具21朝-Z轴方向以固定速度移动(即，使主轴台2朝-Z轴方向以固定速度移动)，一边使刀具21利用凸轮机构10朝X轴方向以固定速度移动。

在该场合，数值控制程序在凸轮轴16的旋转角度从形成锥形面202用的开始角度到结束角度为止的期间，将与旋转角度的变化率相对的主轴台2的Z坐标的变化率保持于预定的固定值。

在锥形面202的-Z轴侧形成有圆柱面203。圆柱面203如下形成：使刀具21在利用凸轮机构10固定X轴的状态下朝-Z轴方向移动(即，使主轴台2朝-Z轴方向移动)。

在该场合，数值控制程序在凸轮轴16的旋转角度从形成圆柱面203用的开始角度到结束角度为止的期间，将与旋转角度的变化率相对的主轴台2的Z坐标的变化率保持于预定的固定值。

在圆柱面203的-Z轴侧，形成有外径比圆柱面203更大的圆柱面204，在圆柱面203与圆柱面204的边界形成有台阶部。

该台阶部与端面201同样，通过在将刀具21的Z坐标固定的状态下(即，将主轴台2固定的状态下)使刀具21利用凸轮机构10朝X轴方向移动而形成。

在该场合，数值控制程序在凸轮轴16的旋转角度从形成台阶部用的开始角度到结束角度为止的期间，将主轴台2的Z坐标保持不变。

圆柱面204的形成方法与圆柱面203相同。

在圆柱面204的-Z轴方向，形成有外径比圆柱面204更小的圆柱面205，在圆柱面204与圆柱面205的边界形成有台阶部。

圆柱面205的形成与圆柱面203及圆柱面204相同。

在圆柱面205的-Z轴侧形成有圆锥面206。圆锥面206加工成向使外径朝-Z轴方以固定比例变小。

该加工如下进行，一边使刀具21朝-Z轴方向以固定速度移动(即，使主轴台2朝-Z轴方向以固定速度移动)，一边使刀具21利用凸轮机构10朝-X轴方向以固定速度移动。

在该场合，数值控制程序在凸轮轴16的旋转角度从形成圆锥面206用的开始角度到结束角度为止的期间，将与旋转角度的变化率相对的主轴台2的Z坐标的变化率保持于预定的固定值。

如以上所述，车床1通过使刀具21在X轴方向的移动与主轴台2在Z轴方向的移动同步(连动)而可对棒材进行二维加工。

图2的工件是加工成锥形面、圆柱面及圆锥面，除此以外，例如亦可加工成在ZX面内描绘圆弧或椭圆弧、或者自由曲线的侧面。

以下使用图3，就主轴台2与顶心台4的连结机构加以说明。

图3是在车床1的整体图中显示车床1的连结机构。另外，为了避免图的繁杂化而省略了凸轮机构10等。

如图3所示，在基盘部5的内部，以不与凸轮机构10或凸轮16等干涉的方式设置有由连结杆31、固定构件32、夹紧机构33等所构成的连结机构。

夹紧机构33固定于主轴台2上，且插通有连结杆31的一端侧。夹紧机构33例如可利用压缩空气的力等来夹持或开放连结杆31。

另一方面，连结杆31的另一端侧固定于固定构件32上，固定构件32则固定于顶心台4上。

在如此所构成的连结机构中，车床1在夹紧机构33打开的状态下移动主轴台2(由于连结被解除，所以顶心台4静止于固定的位置)，且在主轴台2与顶心台4间的距离达到所期望的值后，通过闭合夹紧机构33而可以该距离来连结主轴台2与顶心台4。

通过该连结机构，车床1可利用连结杆31的夹紧位置而任意地设定主轴台2与顶心台4的连结距离。

如此，车床1具备从与夹头27相对的一侧来支撑工件22的顶心13(支撑机构)，并且具备将顶心13与主轴台2间的距离保持于预定距离而连结的连结机构(连结机构)。

以下使用图4说明利用该种连结机构的工件供给方法。

在现有的凸轮驱动式车床中，由于主轴台的移动与刀具的移动是以单一的凸轮轴16来连动，所以一旦加工1个工件，就通过切断加工等来切断工件并供给1个份的下一个工件，每制造1个加工品供给1个份的工件。

而本实施形态的车床1是用主轴马达11进行主轴台2的移动，从而将主轴台2的控制机构与刀具21的控制机构分离，所以如下所述，可一次供给能制造多个加工品的长度的工件。

例如，图4(a)显示供给加工品5个份的工件22(可确保工件22a～22e)的情况。

工件22的一端利用夹头27来夹持，另一端由顶心13支撑。

主轴台2与顶心台4通过连结机构而保持并连结加工品5个份的工件22，一旦伺服马达6(图1)使顶心台4朝Z轴方向驱动，顶心台4就与主轴台2一体地移动。

另外，为了避免图的繁杂化，主轴台2与顶心台4并未图示，而以夹头27与顶心13直接利用连结杆31来连结的方式表示。

车床1使刀具21抵接于如此被固定的工件22的前端侧的部分(图4(a)中为工件22a)并对其进行加工，一旦加工结束，就将完成的加工品从工件22切断。

车床1在切断加工品之后打开夹紧机构33而使主轴台2朝顶心台4的方向移动。

然后，一旦工件22的端部抵接于顶心13(即，一旦主轴台2与顶心台4间的距离按加工品1个份缩短)，车床1就闭合夹紧机构33并固定主轴台2与顶心台4之间的距离。

这样，工件22的剩余部分(加工品4个份所需的工件22b～22e)可如图4(b)所示地用顶心13与夹头27固定。

这样，车床1可一次夹紧加工品多个份的工件22，且每当工件完成时就将主轴台2与顶心台4的距离按1个份工件缩小。

然后，一旦工件22e的加工结束，工件供给装置12(图1)就会供给5个份的工件，且连结机构将主轴台2与顶心台4连结，并进行同样的加工。

即，连结机构能够以从工件22切削的加工品的长度单位来调节要连结的长度。

因此，本实施形态的车床1可一次夹紧能加工多个份加工品的工件22，而没有必要如现有车床那样每当完成加工品时都要进行夹紧作业，所以可缩短工件22的加工时间。

图5是模式地显示车床1的控制系统的方块图。

控制系统46是将操作盘42、凸轮驱动马达45、伺服马达6、主轴马达11、连结机构驱动装置43以及工件供给装置12等连接于控制器41而构成。

操作盘42是供车床1的操作者操作车床1的人机接口，例如，形成有由液晶显示器等所构成的显示装置、输入文字或数字的键盘、各种硬键、各种软键、启动钮、紧急停止钮等。

又，亦具备连接来自终端的电缆的接口、磁盘的驱动装置等。

车床1的操作者操作操作盘42，从而输入、编辑数值控制程序，或执行已输入的数值控制程序，或者利用手动控制而操作车床1。

操作者通过用车床1进行预定的操作，可将主轴台2的位置或凸轮轴16的旋转角度偏位，从而微调凸轮轴16的旋转角度与主轴台2的位置的相对关系。

控制器41具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、ROM(ReadOnly Memory，只读存储器)、RAM(Random Only Memory，随机内存)以及记忆部(例如，EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)，可电性抹除可编程只读存储器)等的计算机，用以控制凸轮驱动马达45、伺服马达6、主轴马达11、连结机构驱动装置43以及工件供给装置12等。

记忆部储存有OS(Operating System，操作系统)、或数值控制程序，CPU按照这些程序进行数值控制或其它的控制。

在操作者设定凸轮轴16的旋转角度与主轴台2的位置的偏位值时，该偏位值亦被储存于记忆部，在加工时供CPU参考。

凸轮驱动马达45具有X轴马达的功能，根据来自控制器41的指令使凸轮轴16旋转。

伺服马达6具有Z轴马达的功能，用以从控制器41对旋转角度、旋转速度、旋转方向等进行数值控制。另外，控制器41监视凸轮轴16的旋转角度或旋转速度等，并据此而对伺服马达6进行数值控制。

主轴马达11具有C轴马达的功能，根据来自控制器41的指令使主轴18旋转。

连结机构驱动装置43根据来自控制器41的指令，例如通过供给压缩空气而对夹紧机构33进行开闭作业。

工件供给装置12根据来自控制器41的指令供给工件22，并且例如使用压缩空气来对夹头27进行开闭作业。

以下使用图6的时序图说明车床1的动作。

该时序图以横轴表示凸轮轴16的旋转角度，以纵轴表示刀具21a、21b、21c、主轴台2的前进后退、以及夹头27的开闭。在此，为了简洁说明，车床1具备三个刀具21，亦即，具备刀具21a～21c。

另外，关于主轴台2，是将朝+轴方向的移动当作前进，将朝相反方向的移动当作后退，关于刀具21，是将-X轴方向(即，接近工件22的方向)当作前进，将朝相反方向的移动当作后退。

首先，在凸轮轴16从0度旋转至30度的期间，车床1在打开夹头27并使主轴台2后退后闭合夹头27，与此同时，一边使已前进的刀具21a后退，一边使刀具21c前进。另外，车床1将刀具21b保持于后退后的位置。

凸轮轴16的角度一旦超过30度，车床1就会闭合夹头27，且一边使主轴台2前进，一边使刀具21b后退，且继续切削工件22。

凸轮轴16的角度一旦超过135度，车床1就使刀具21c后退而结束刀具21c的切削作业，并且在刀具21c后退的同时使刀具21b前进而开始刀具21b的切削作业。

凸轮轴16的角度一旦超过270度，车床1便在使主轴台2后退若干后使主轴台2更加前进。又，车盘1在使刀具21b后退而结束刀具21b的切削作业的同时，使刀具21a前进而开始刀具21的切削作业。

主轴台16的角度一旦到达360度就完成加工品。

以下使用图7的时序图说明车床1的自动循环动作。

首先，操作者在凸轮轴16上安装凸轮9a、9b、9c、…而构成凸轮机构10。

在各凸轮9上，在与凸轮轴16上的预定角度一致的位置上用划线等标有记号，当凸轮轴16成为预定角度时，以凸轮上的记号与凸轮格式记号(施加于凸轮轴16上的记号)一致的方式安装凸轮。

然后操作者在车床1装设工件22，并操作操作盘42，以将加工该工件22的数值控制程序加载于控制器41的CPU(或如(数式1)那样从操作盘42直接输入)。

在必要的场合，操作者试制加工品，且计量其外形，来决定凸轮轴16的旋转角度与主轴台2的Z坐标的偏位值。该偏位值通过操作者而从操作盘42输入，并储存于控制器41的记忆部。

一旦操作者按下操作盘42的启动钮，CPU就会执行该数值控制程序，并开始对凸轮驱动马达45、伺服马达6、主轴马达11以及冷却剂供给装置等的控制。

另外，以下的控制是控制器41的CPU根据数值控制程序进行的。

首先，车床1将计数器k初始化为0(步骤(step)5)。计数器k是针对1个棒材而对工件供给装置12供给工件22的次数进行计数的参数。在此，将工件供给装置12可送出工件22的次数当作M次(M为自然数)且记录于数值控制程序中。

然后，车床1停止全轴(凸轮驱动马达45、伺服马达6、主轴马达11)(步骤10)。

然后，车床1驱动主轴马达11以移动主轴台2，并使顶心台4(与主轴台2处于连结状态)复位于工件供给时的初始位置(步骤15)，并打开夹头27(步骤20)。

然后，车床1打开夹紧机构33，并解除用连结杆31实现的与顶心台4间的连结，且驱动伺服马达6而使主轴台2后退(步骤25)。

然后，车床1驱动工件供给装置12而按预定量(端部抵接于顶心台4的量)将工件22送出(步骤30)。

在供给工件后，车床1闭合夹头27，并且闭合夹紧机构33以将主轴台2与顶心台4连结(步骤35)。另外，亦可在供给工件22前闭合夹紧机构33。

然后，车床1将计数器i初始化为0(步骤40)。计数器i是在供给工件22后对加工完的加工品的个数进行计数的参数。

如以上所述，车床1在设定工件22后开始进行工件22的加工作业(步骤45)。

车床1驱动主轴马达11，以使工件22在主轴的周围旋转，同时驱动凸轮驱动马达45，以驱动刀具21。

车床1一边监视凸轮轴16的旋转角度一边据此驱动伺服马达6，且使主轴台2与顶心台4移动。

一旦加工品完成，车床1便将此加工品从工件22切断，而计数器i判断是否未满N。

在此，N是预先设定的自然数，是在1次工件22的供给下所加工的加工品的个数。

在i未满N的场合(步骤50；是)，车床1会对i进位加1(步骤55)。

然后，车床1打开夹紧机构33(步骤60)，使主轴台2按加工品1个份前进(步骤65)，并闭合夹紧机构33而将主轴台2与顶心台4连结(步骤70)。

之后，回到步骤45对工件22加工。

不过，亦可以是如下结构：在连结主轴台2与顶心台4后，将一端夹头27打开并在将工件22用工件供给装置12按压于顶心13后再次闭合夹头27。通过该动作，可更加确实地支撑顶心13。

另一方面，在i并非未满N的场合(即，i已达到N的场合)(步骤50；否)，车床1进一步判断k是否未满M(步骤75)。

在k未满M的场合(步骤75；是)，车床1对k进位加1(步骤80)。然后，车床1回到步骤10的处理，使对工件供给装置12供给工件22。

另一方面，在k并非未满M的场合(步骤75；否)，车床1停止全轴(凸轮驱动马达45、伺服马达6、主轴马达11)(步骤85)，例如使显示灯点亮等，以通知操作者加工已结束。

一旦工件22的加工结束，操作者亦可将下一个工件供给至工件供给装置12并执行相同的数值控制程序，或者进行工序更换(在必要的场合更换凸轮机构10)而制作其它的加工品。

以上说明的本实施形态可获得如下的效果。

(1)由于将主轴台2的移动与凸轮机构10的旋转作机构性分离，所以没有必要利用凸轮机构10来进行主轴台2的移动，可容易地进行凸轮机构10的调整。

即，在现有的车床装置中，当主轴台移动用凸轮与刀具切槽用凸轮存有制作误差或组装误差时，要加工修正凸轮以维持精度，且需要熟练的凸轮安装及修正的技能，而在本实施形态的车床1中，并不需要主轴台移动用凸轮的调整作业。

(2)由于将滚珠螺杆7形成于滑动面17的中央，且使按压力平均地作用于滑动面17，所以可防止滑动面17的偏荷重。因此，可防止滑动面17的不均等磨损，并且可稳定工件的加工精度。

(3)通过防止滑动面17的不均等磨损，可容易地进行滑动面17的修正作业。

(4)由于对主轴台2的移动采用数值控制，所以可使主轴台2的移动量配合刀具21的活动而以数值或控制代码来设定。

(5)通过检测凸轮机构10的旋转角度，并用此来控制主轴台2的移动，即可使凸轮机构10的凸轮轴速度与主轴台2的移动同步。

(6)由于对主轴台2的移动采用数值控制，所以可容易地进行主轴台2的位置的偏位值设定。

(7)由于配合凸轮机构10的精度而发出主轴台2的移动指令，所以修正作业在主轴台2的一方以数值来进行，而不需要凸轮机构10的修正作业。

(8)由于可以用1次的夹紧作业来夹持多个份加工品的工件22，所以可缩短加工时间。

以下说明本实施形态的变形例。

图8是显示本变形例的车床装置，图8(a)显示凸轮部分的侧面，图8(b)显示车床装置的正面。

如图8(b)所示，车床1在基盘部5上除了具备主轴台2、刀具台3以外还具备齿轮加工台51。另外，顶心台4有无皆可。

齿轮加工台51是在工件22的前端形成齿轮的单元，固定在基盘部5的上表面。

如图8(a)所示，齿轮加工台51由机械臂25z、连结构件60以及工具保持部59等所形成。

工具保持部59可保持各种工具，在本变形例中保持切断器53。

切断器53具有图8(c)所示的圆筒形状，且以其轴线为旋转轴而驱动刀具55并使之旋转。

然后，齿轮加工台51以切断器53的旋转轴与主轴垂直、且刀具55成为工件22的下侧的方式保持切断器53。

如此，切断器53的旋转轴相对于主轴而作为辅助轴发挥功能。不过，以上切断器53的旋转轴是与主轴垂直，但是并非限定于此，亦可以旋转轴与主轴构成预定角度的方式使齿轮加工台51保持切断器53。

如此，工具保持部59作为旋转刀具保持机构发挥功能，该旋转刀具保持机构用以保持在与前述主轴构成预定角度的旋转轴的周围旋转的刀具。

图8(d)是扩大刀具55的示意图。

刀具55形成圆盘状的旋转对称体，而对称轴与切断器53的旋转轴一致。

而且在刀具55的外周部，在整个周围形成有切刀，一旦刀具55旋转，就可利用刀具55的外周部发挥切削功能。

刀具55保持成切刀所形成的平面包含工具22的中心线的方式，切刀切入工件22的侧面而可将齿轮的沟槽朝主轴方向进行切削加工。

刀具55位于工件22的下侧，所以一旦刀具53上升就会切削加工工件22的下侧面，而一旦刀具53下降，刀具55就会离开工件22。

车床1在加工齿轮的沟槽时使切断器53上升，并且主轴保持旋转角度(即，不旋转而停止)，同时使朝+Z方向移动来切削工件22的侧面。

然后，一旦齿轮的沟槽完成，车床1便在使切断器53下降并离开工件22后使主轴朝-Z方向移动，并且使主轴旋转预定角度(2π/L(L为齿轮的沟槽数))，以同样地加工下一个沟槽。

以下使用图9的各图就齿轮加工台51使切断器53上下移动的机构加以说明。

如图9(a)所示，在齿轮加工台51上，机械臂25z与工具保持部59通过连结构件60来连结。

另外，图9(a)中，工具保持部59是图8(a)的箭头线A方向的视图，机械臂25z是图8(b)的箭头线B方向的视图。

机械臂25z由支点57轴支承，一端形成有接触件24z，另一端轴支承有连结构件60。

接触件24z与凸轮9z(旋转刀具用凸轮)的外周相接，沿着凸轮9z的形状而移动。因此，接触件24z一旦沿着凸轮9z的形状而上下移动，连结构件60就以支点57为中心而上下移动。

另一方面，工具保持部59由支点58所轴支承，一端保持有切断器53，另一端轴支承有连结构件60。

因此，一旦连结构件60上下移动，切断器53就以支点58为中心而上下移动。

如图9(a)所示，切断器53与接触件24z相对于支点58、57而位于相同的一侧，而连结构件60则位于与它们相对的一侧，所以接触件24z与切断器53同步地上下移动。

即，在接触件24上升时切断器53亦会上升，而在接触件24下降时切断器53亦会下降。

凸轮9z具有圆盘形状，且于外周的1个部位形成有凹部52。

在接触件24z接触到凹部52时，接触件24上升，所以切断器53亦上升，而在接触件24z接触到凹部52以外的部位时，接触件24下降，所以切断器53亦下降。

在工件22利用其它的凸轮9a、9b、9c、…加工的期间，为了使接触件24z接触到凸轮9z的凹部52以外的部分，要设定凸轮9z与其它的凸轮9间的安装角度。

图9(b)显示接触件24z与凹部52相接、而切断器53上升的情形。

工件22的切削加工是如此地以接触件24z与凹部52相接的状态进行。

车床1在加工齿轮时，不是使凸轮9z旋转360度，而是交互地反复进行图9(a)所示的位置(从凹部52与接触件24z相接的位置起使凸轮9z旋转θ角度的位置，即第2旋转角度)与图9(b)所示的位置(凹部52与接触件24z相接的位置，即第1旋转角度)间的旋转。

如此，齿轮加工台51具有旋转刀具移动机构的功能，该旋转刀具移动机构通过使旋转刀具保持机构移动而用旋转的刀具切削被加工物。

以下使用图10的流程图对车床1对工件22加工齿轮的顺序加以说明。

车床1是在使用凸轮9a、9b、9c、…对工件22的侧面进行加工后，停止主轴并移行至齿轮加工模式，并驱动切断器53而开始刀具55的旋转。

首先，车床1将计数器j设定为j＝1(步骤105)。J是对加工后的沟槽的个数进行计数的参数。

然后，车床1通过伺服马达6而使主轴后退(即，朝-Z轴方向移动)，并将工件22移动至即使切断器53上升亦不会发生刀具55与工件22相互干涉的位置(步骤110)。

然后，车床1通过凸轮驱动马达45而使凸轮9z正转θ角度，以使接触件24接触到凹部52，且使切断器53上升(步骤115)。

在此，凸轮9z的初始位置位于从凹部52与接触件24z相接的位置偏离θ角度的位置(图9(a)的位置)。

正转、反转可定义为任一方向，此处是将右螺纹朝-Z轴方向前进的旋转方向定义为正转。

然后，车床1通过伺服马达6而使主轴前进(即，朝+Z方向移动)，以将工件22向切断器53送出并进行沟槽的切削加工(步骤120)。

此期间主轴马达11保持主轴不旋转。或亦可设置制动器等制动机构来阻止主轴旋转。

一旦沟槽的切削加工结束，车床1在就通过凸轮驱动马达45使凸轮9z反转θ角度，以使接触件24接触未形成有凹部52的部分，且使切断器53下降(步骤125)。

然后，车床1判断j是否比L小(步骤130)。在此，L是形成于齿轮上的沟槽的个数。

当j比L小时(步骤130；Y)，由于尚有未加工的沟槽，所以继续进行加工。

在此场合，车床1将j进位成j＝j+1(步骤135)，并且通过主轴马达11使Z轴旋转预定角度(2π/L)(步骤140)，且回到步骤110，以通过伺服马达6使主轴复位于原来的位置，并进行下一个沟槽的加工。

另一方面，在j达到L时(步骤130；否)，车床1即停止切断器53，且结束齿轮的切削加工。

如以上所述，主轴马达11(主轴旋转机构)在凸轮9z被保持于第1旋转角度的期间(切削加工沟槽的期间)，将工件22的旋转角度保持于预定角度，而在凸轮9z被保持于第2旋转角度的期间，使工件22旋转预定角度，从而使刀具55切削下一个切削部位。

又，伺服马达6(主轴移动机构)在凸轮9z被保持于前述第1旋转角度的期间，使主轴沿着向刀具55送出工件22的方向移动，而在凸轮9z被保持于第2旋转角度的期间，则使主轴复位于移动前的位置。

如此，在本变形例中，通过使齿轮配合使用凸轮机构与主轴的数值控制，可在工件22上切削加工齿轮。

在图10的齿轮加工工序中，由于是在步骤125使凸轮9反转以使切断器下降，所以在进行最后的齿轮切割(齿轮沟槽的加工)后，凸轮9会成为反转的状态。

因此，为了加工下一个齿轮，有必要在此之前让工件22脱离而使凸轮9正转。

因此，如图11的流程图所示，在进行最后的齿轮切割时，通过使凸轮9正转以使切断器下降，即可在最后的齿轮切割的同时使凸轮9正转，从而可使加工高速化。

以下就该工序加以说明。

步骤105～125与图10相同。

在步骤125中，使切断器下降以进行齿轮切割后，车床1判断j是否未满L-1，即，判断加工后的沟槽的数量是否已达到L-1(步骤133)。

在j未满L-1时(即，加工后的沟槽数量未达到L-1时)(133；是)，车床1与图10同样地对j进位加1(步骤135)，并使Z轴旋转预定角度(步骤140)，而移行至步骤110。

另一方面，在j并非未满L-1时(即，加工后的沟槽数量已达到L-1时)(133；否)，车床1为了要加工最后1个沟槽，而将Z轴后退(步骤145)，并将凸轮9正转来使切断器上升(步骤150)。

接着，车床1使Z轴前进(步骤155)，且将凸轮9正转，以使切断器下降，并加工最后的沟槽(步骤160)。

通过以上的工序，可在凸轮9正转的状态下结束最后的沟槽的加工。藉此，在进行下一个齿轮切割时，就没有必要使工件脱离来将凸轮9正转，从而可更效率佳地进行齿轮的加工。

以下使用图12的各图，就效率更佳的工件22的供给方法、及工件22的支撑方法加以说明。

首先，在利用工件供给装置12送出并供给工件22时，要支撑工件的前端，此时有利用刀具21来支撑的场合以及利用顶心13来支撑的场合(参照图12的各图)。

在工件供给装置12所赋予的工件供给力小、且工件供给负载较小时，即使利用刀具21来支撑工件22亦不会损伤到刀具21，所以利用刀具21来进行供给时的工件支撑在效率上很有利。

另一方面，在工件供给的负载较大时，使用顶心13较佳。

即，在工件供给装置12供给工件22的力量较小时，使刀具21位于主轴18的轴上，使工件供给装置12所供给的工件22触及刀具21，以限定供给量，而在工件供给装置12供给工件22的力量较大时，使工件供给装置12所供给的工件22触及顶心13，以限定供给量。

如此，工件供给装置12具有送出被加工物的材料的材料送出机构的功能，而刀具21或顶心13(支撑机构)具有使材料的前端抵接的抵接构件的功能。

而且车床1具备限定机构，对使用工件供给装置12、或刀具21、顶心13而被送出的材料的送出量进行限定。

在对工件22进行加工时，必要时利用顶心13来支撑工件22。

即，在工件22的直径十分大、或工件22的加工部分的长度较短时，不是利用顶心13而是利用导套23在悬臂支撑的状态下进行加工，而在工件22的直径较小、或加工部分的长度较长的状态时，则利用顶心13来支撑工件22的前端而进行加工。

又，在加工中途加工部分的长度变长的场合等，亦可在加工中途利用顶心13来支撑工具22的前端。

图12(a)显示顶心13的驱动机构。

在基盘部5上，在刀具台3的+Z侧设置有支柱67。在支柱67上形成有用以使顶心13插通的贯穿孔，并且固定有以Z轴方向为长度方向的由棒材所构成的限度挡具64。

限度挡具64限定固定构件32朝Z轴方向移动时的-Z方向的界限，一旦固定构件32朝-Z方向移动预定量，就会抵接限度挡具64，从而可限制固定构件32的移动。

固定构件32固定于未图示的顶心台4上，所以顶心台4的移动及顶心13的移动亦由限度挡具64所限定。

弹簧66具有将顶心13朝-Z方向弹压的弹压机构的功能，弹压力设定为比工件供给装置12的工件供给力还强。

气缸61可根据空气压力而工作/不工作(ON/OFF)，其力量设定得比弹簧66的弹压力还大。

因此，一旦气缸61工作(ON)，气缸61的前端就会抵接构件65并使之朝+Z方向移动。

构件65与顶心13连结，一旦构件65由于气缸61的作用而朝+Z方向移动，顶心13亦会朝+Z方向移动。

另外，在顶心13的前端附近，设置有将顶心13朝-Z方向弹压的缓冲弹簧63，用以缓和未图示的工件22与顶心13相接时的撞击。

如以上所述，顶心13在气缸61不工作(OFF)时，被弹簧66朝-Z轴方向弹压于由限度挡具64所限定的位置，而在气缸61工作时，顶心13则是朝+Z方向移动。

如此，气缸61具有解除弹簧66的弹压的弹压解除机构的功能。

图12(b)是显示利用导套23支撑工件22、工件22的前端不被支撑而以悬臂方式加工的示意图。

在工件22的长度较短、或工件22的直径十分大时等可利用悬臂方式来加工工件22时，就可如此地支撑工件22并予以加工。

在该场合，由于没有必要利用顶心13来支撑工件22，所以车床1要事先打开夹紧机构33而解除顶心13与主轴台2的连结，并且使气缸61工作而将顶心13朝+Z方向移动。

图12(c)是显示利用导套23与顶心13来支撑工件22并予以加工的示意图。

在工件22的长度较长、或工件22的直径较小等很难利用悬臂方式对工件22进行加工时，就以如此方式来支撑。

在该场合，车床1在对工件22进行加工时，使气缸61不工作，以使顶心13移动至限度挡具64的位置，并且闭合夹紧机构33，以将主轴台2与顶心13连结，且利用导套23与顶心13来保持工件22，以利用刀具21来对工件22进行加工。

图13是说明在供给工件22时利用刀具21来支撑工件22的前端并进行定位时车床1所进行的自动循环的流程图。

在以下的流程图中，计数器k是对工件供给装置12供给工件22的次数进行计数的参数，M则表示工件供给装置12送出工件22的次数。

又，参数N表示针对1次工件22的送出所进行加工的加工品的个数，计数器i是对供给工件22后加工所得的加工品的个数进行计数的参数。

首先，操作者将作为工件22的棒材设定于车床1后，与图7的流程图同样地使车床1开始工作。

此时，操作者也实施数值控制程序的部分修正或利用偏位功能进行的时序校正。

如此一来，车床1就使主轴18旋转(步骤200)，且将计数器k初始化为0(步骤205)。

然后，车床1使凸轮轴16与主轴台2于预定的基准位置上待机(步骤210)，并打开夹头27(步骤215)。

在凸轮轴16的基准位置，使该刀具21位于主轴18的中心轴上，以使被送出的工件22触及刀具21而定位。

或者，亦可在使凸轮轴16朝基准位置移动后使凸轮轴16旋转及移动，以使将工件22定位的刀具21位于主轴18的中心轴上。

然后，车床1使主轴台2的位置复位于可一次供给N个份加工品的工件22的位置(切削原点-加工品的Z方向的尺寸×N)(步骤220)，且驱动工件供给装置12来供给工件22(步骤225)。

一旦被供给的工件22触及刀具21，工件22的送出即受到限制(即，工件22的前端碰到刀具21而停止工件22的供给)，加工N个加工品所需的量被送出。

一旦完成工件22的供给，车床1就会闭合夹头27以夹持工件22(步骤230)。

然后，进入图14的流程图(以圆圈包围的A来显示接续处)，车床1将计数器i初始化为0(步骤235)，且开始凸轮轴16的旋转(步骤240)，以对工件22进行加工(步骤245)。

车床1在对工件22进行加工时，按照需要而闭合夹紧机构33(步骤250)，并且使气缸61不工作，以利用顶心13来支撑工件22的前端并对工件22进行加工(步骤255)。

在该场合，一旦加工结束，车床1就打开夹紧机构33(步骤260)，以解除主轴台2与顶心13的连结。

车床1例如在工件22的长度较长时，在加工初期利用顶心13来支撑工件22，随着加工的持续而在工件22的长度变长时，于加工中途驱动顶心13来支撑工件22。

而在哪个时序进行支撑或者不支撑，是由数值控制程序所规定。

如此，连结顶心13与主轴台2的连结机构在弹压机构(弹簧66)弹压被加工物(工件22)时将夹持机构(设置有夹头27的主轴台2)与支撑机构(顶心13)连结，而在利用弹压解除机构(气缸16)解除弹压时不连结。

一旦工件22的加工结束，车床1就通过切断加工等来切断加工品。

而且车床1使凸轮轴16待机(步骤265)，且使计数器i进位加1(步骤270)。

然后，车床1例如判断是否有来自操作者的停止操作等停止命令(步骤275)，在有停止命令时(步骤275；有)，车床1就会停止全轴而处于待机状态(步骤295)。

另一方面，在没有停止命令时(步骤275；无)，车床1就判断i是否未满N(步骤280)，在未满N时(步骤280；是)，由于加工后的加工品的个数并未达到N个，所以车床1移行至步骤240的工序并制作下一个加工品。

在并非未满N时(步骤280；否)，由于加工后的加工品的个数已达到N个，所以车床1仅使计数器k进位加1(步骤285)。

而且车床1判断k是否未满M(步骤290)，在未满M时(步骤290；是)，由于工件22的供给次数并未达到M次，所以车床1移行至图13的流程图的步骤215的工序(以圆圈包围a来表示接续处)，并进行工件22的供给。

另一方面，在并非未满M时(步骤290；否)，由于工件22的供给次数已达到M次，所以车床1停止全轴而处于待机状态(步骤295)。

图15是说明在供给工件22时利用顶心13支撑工件22的前端来进行定位时车床1所进行的自动循环用的流程图。

步骤200至步骤210与图13的流程图相同。

车床1在步骤210使凸轮轴16或主轴台2待机于基准位置后，打开夹紧机构33(步骤212)，且使气缸61不工作，以使顶心13朝工件22的方向(-Z方向)前进(步骤213)。

而且，车床1与图13的流程图同样地进行主轴台位置复位(步骤220)、工件供给(步骤225)。

在该场合，工件22的前端触及顶心13的前端而限定工件22的供给量。之后，车床1闭合夹头27(步骤230)，并使气缸61工作，使顶心13朝+Z方向后退(步骤232)。

以后，车床1按照图14的流程图而进行加工。

以下就本实施形态的另一变形例加以说明。

将图1所示的凸轮9a、9b、…(凸轮9b以后省略)根据划线互相对位后利用螺栓固定于凸轮轴16。

一旦这些凸轮9的相对的安装角度有偏移，就会产生加工误差，且加工品的形状会与当初设计的有所差异。

以往，凸轮9的安装以及位置调整是由熟练者一边加工材料一边对各凸轮9的位置进行实物配合等，即，一边观察加工形状一边调节凸轮9的安装角度。

本变形例中，是将各个凸轮9的安装角度的偏移输入数值控制程序中，且使主轴台2的移动配合凸轮9进行校正。

藉此，不必由熟练者在凸轮轴16上微调凸轮9的位置，一般的作业者亦可容易地进行校正。

在进行高精度加工时，通常是以偏移成为大致0°(通常为±0.1°左右的公差内)的方式进行严格的安装作业，但是使用本变形例，则即使是0.5°前后的偏移亦可通过偏位来进行校正。

首先，就各凸轮9的安装角度的偏移的检测方法加以说明。

凸轮9的安装角度的偏移是以某一个凸轮9(在此为凸轮9a)为基准，且利用编码器来检测相对于成为该基准的凸轮9的相对的角度偏移。

更详言之则如下所述。作业者可利用操作盘42(图5)将编码器的角度以数值形成角。

首先，使用编码器使凸轮轴16旋转，以成为凸轮9a的划线的角度。

此时，若接触件24a(图1(a))与划线一致，就可判断没有凸轮9a的安装偏移。在与划线不一致时，就使凸轮轴16旋转至接触件24a与划线一致的位置。

此时的编码器的值与由划线所指示的角度之差相当于凸轮9a的安装角度的偏移。

对其它的凸轮9也进行以上的作业，且可针对全部的凸轮9检测安装角度的偏移。

图16是显示利用数值控制程序使凸轮9的安装角度偏位时的各刀具21等的移动的时序图。

此例中，凸轮9b的安装角度相对标准的安装角度偏移-1°，将此当作偏位值而设定于数值控制程序中，使主轴台2的移动配合凸轮9b的偏移而进行校正。

藉此使主轴台2的移动的时序得到校正，且与刀具21b的活动一致。

实线301表示凸轮9b的安装角度没有偏移时刀具21b的移动，虚线302显示将凸轮9b的安装角度的偏位值设为-1°时的刀具21b的移动。

如图所示，由于凸轮9b的安装角度偏移-1°，所以刀具21b的移动亦延迟1°。

另一方面，实线303表示凸轮9b的安装角度没有偏移时主轴台2(主轴18)的移动，虚线304显示使主轴台2的移动配合凸轮9的安装角度而偏位时的移动。

另外，如果在时序图的主轴台2的字段中记载两者就很难进行判别，所以要记载于字段外。

如图所示，主轴台2的移动时序与实际的凸轮9b吻合。

这是因为在凸轮9b进行加工工序时，控制器41使主轴台2的移动前进+1°，由此使主轴台2将凸轮9b的安装角度的偏移送入。

另外，一旦将主轴台2的活动偏位，虽然下一个凸轮9(例如凸轮9c)的移动与主轴台2的移动有可能变成不同步，但是在各凸轮9的安装角度上设置有足够的余裕度，从而可在作业从凸轮9b移行至下一个凸轮9的期间的余裕区间吸收因主轴台2的移动的偏位所造成的偏移。

以下使用图17的图表，就凸轮9的安装状况与数值控制程序之间的关系加以说明。

项目“刀具”表示安装于车床1的各刀具21。

项目“凸轮”是驱动刀具21的凸轮。如图所示，刀具21受单个或多个凸轮9驱动。

图示的例中，刀具21a受凸轮9a所驱动，刀具21b受凸轮9b与凸轮9c所驱动。

项目“数值控制程序”表示数值控制程序的逻辑结构，且由“工序编号”、“偏位”、“步骤编号”、“凸轮轴角度”、“主轴移动量”、“凸轮轴速度”等项目所构成。

项目“工序编号”是工序的编号。工序是凸轮9驱动刀具21而进行的一轮作业，各工序由更细的步骤所构成。

项目“步骤编号”表示构成该工序的步骤的编号。即，各工序由更小的作业单位的步骤所构成。

图例中，工序1由步骤1～5所构成，工序2由步骤6、7所构成。

一般而言，工序i由步骤N(i-1)+1至步骤Ni所构成。

项目“偏位”是表示凸轮9的安装角度的偏移，即偏位值。凸轮9a成为角度计测的基准，因此偏位值成为0。

凸轮9b相对于凸轮9a偏移+0.2°安装角度，凸轮9c相对于凸轮9a偏移-0.1°安装角度。

这些偏位值由作业者从操作盘42(图5)输入。

一般而言，将工序i的偏位值表示为αi。

图例中，凸轮9a对应工序1，在工序1的校正值α1中设定凸轮9a的偏位值0°。藉此，在工序1的步骤1至步骤5中适用校正值α1。

同样地，凸轮9n对应工序i，在工序i的校正值αi中设定有凸轮9n的偏位值αi。藉此，在工序i的步骤N(i-1)+1至步骤Ni中适用校正值αi。

项目“凸轮轴角度”是旋转凸轮轴16的角度。例如，由于工序1的步骤2的凸轮轴角度成为10°，而步骤1为0°，所以车床1在从步骤1移行至步骤2时，使凸轮轴16从0°旋转至10°。

项目“主轴移动量”是使主轴台2移动的量。例如工序1的步骤3的主轴移动量成为-2.5[mm]，车床1在从步骤2移行至步骤3时使主轴台2移动-2.5[mm]。

项目“凸轮轴速度”是使凸轮轴16旋转的速度，单位为[°/秒]。

在如上构成的数值控制程序中，控制器41(图5)利用属于该工序的各步骤的代码，将成为主轴台2的移动基准的“凸轮轴角度”按校正值偏位后移动主轴台2。

藉此，主轴台2以与凸轮9的偏位值对应的量将动作时序偏位后移动。

例如，在凸轮9的安装角度没有偏移时，利用某一步骤的代码，于凸轮轴16的角度为Dx1时开始主轴台2的移动，且以Vz＝(Dz/Dx)×Vx…(数式2)的速度使主轴台移动。其中，Dx为凸轮轴16的角度，可通过绝对坐标系来记载。

在该代码中，若于Dx1+αi时开始主轴台2的移动，且将(数式2)设为Vz＝{Dz/(Dx+αi)}×Vx…(数式3)，则主轴台2的移动可通过αi来偏位。

另外，在代码用相对坐标系来记载时，是变换成绝对坐标而进行校正。

如以上所述，本变形例中，控制器41具有主轴移动机构的功能，该主轴移动机构用计算机执行根据所检测出的旋转角度对主轴18的移动量进行控制的数值控制程序，由此使主轴18移动以使主轴台2朝Z方向移动，控制器41具备：偏位值取得机构，其根据作业者所设定的αi来取得对凸轮9的旋转角度的偏位值；以及偏位机构，其在该数值控制程序中，以与该取得的偏位值对应的量来对主轴18的移动通过例如数式3来偏位。

又，在车床1中，凸轮9有多个，控制器41利用偏位值取得机构并通过接受αi的设定而取得每一个凸轮9的偏位值。

而且控制器41具备在该数值控制程序中通过使αi对应工序编号而使凸轮9与主轴18的移动对应的对应机构，该偏位机构针对与该移动对应的凸轮9而以所取得的偏位值的量对主轴18的移动通过例如数式3来偏位。

以下使用图18的流程图，就控制器41所进行的偏位处理的顺序加以说明。

首先，作业者计测各凸轮9的安装角度的偏移并将各个凸轮9的角度的偏移从操作盘42输入于控制器41。

而且作业者将凸轮9与数值控制程序的工序的相关从操作盘42输入于控制器41。

而控制器41则接受每一个凸轮9的偏位值的输入而储存于RAM等记忆装置，并且接受偏位值与工序的相关的输入而储存于记忆装置(步骤300)。

然后，控制器41将工序编号i与步骤编号j初始化为1(步骤305)。

然后，控制器41判断i是否为M以下(步骤310)。在此，M为工序编号的最大值，对全部的M确认是否已设定偏位值。

在i比M大时(步骤310；否)，由于是就全部的步骤进行了偏位处理，所以控制器41会结束偏位处理。

在i为M以下时(步骤310；是)，控制器41就将j设定为N(i-1)+1(步骤315)。

在此，N(i-1)是表示工序编号N(i-1)的最后的步骤的步骤编号，而N(i-1)+1是表示工序编号i的最小的步骤的步骤编号。其中，N0＝0。

然后控制器41确认j是否为Ni以下(步骤320)。在此，Ni为工序编号i的最后的步骤的步骤编号，并就工序编号i的全部的步骤确认是否已设定偏位。

在j比Ni还大时(步骤320；否)，由于已就工序编号i的全部的步骤设定偏位，所以控制器41将i进位加1(步骤325)并回到步骤310。

另一方面，在j为Ni以下时(步骤320；是)，控制器41在步骤编号j的代码中将Dxj设为Dxj+αi，由此而将凸轮轴16的移动偏位αi(步骤330)。在此，Dxj是步骤j中的凸轮轴16的角度Dx。

而且，控制器41将j进位加1(步骤335)并回到步骤320。

通过以上顺序，可对全部的工序进行与凸轮9的安装角度相应的校正。

以下使用图19的流程图就车床1所进行的加工处理的顺序加以说明。

首先，控制器41通过操作盘42从作业者接受选择，执行已设定的数值控制程序，或者执行新的数值控制程序(步骤350)。

在执行已设定的数值控制程序时(步骤350；否)，控制器41从记忆装置读出有关该数值控制程序的凸轮数据(凸轮9的相关或偏位值等)(步骤360)。

另一方面，在执行新的数值控制程序时(步骤350；是)，控制器41经由记忆装置、或软盘等记忆媒体、或者网络等来读入并设定该数值控制程序(步骤355)。

然后，控制器41从作业者接受凸轮9与步骤的相关、或每一个凸轮9的偏位值的输入(步骤365)。该步骤对应图18的流程图的步骤5。

这些相关或偏位值一旦被设定，控制器41就会进行校正数据的计算(步骤370)。该步骤对应图18的流程图的步骤10至步骤40。

如以上所述，控制器41在完成保存数据的读出后(步骤60)，或结束校正数据的计算后(步骤370)，通过接受作业者按下操作盘42的启动钮而开始自动运转(375)，且按照数值控制程序进行车床1的运转(步骤380)。

而且控制器41在数值控制程序全部执行后结束车床1的运转(步骤385)。

不过，在数值控制程序中，可设定车床1的动作速度，控制器41在步骤375后对此进行计算并以该速度使车床1动作。

上述功能在车床1不具有重写(overwrite)功能(使由数值控制程序所指定的速度以被指定的比例产生变化而使车床1工作的功能)时可代替重写功能。

另外，重写功能为了进行数值控制程序的确认而被用于车床1快送空转的情况等。

以上说明的本变形例可获得如下的效果。

(1)即使凸轮9的相对于凸轮轴16的安装角度偏移，亦可将该偏移当作偏位值而设定于数值控制程序中。藉此，就没有必要在凸轮轴16上微调凸轮9的安装位置，而可迅速容易地校正凸轮9的偏移。

(2)利用工序编号，通过将数值控制程序的步骤区分成与凸轮9对应的群组即可设定凸轮9与步骤的相关。藉此，可将凸轮9的偏位值反映在所对应的步骤中。这样，不用重新安装凸轮9，而可以数值输入来调节安装角度。

(3)调查修正各个凸轮9的安装角度的偏移的作业与利用凸轮9来移动主轴台2的现有凸轮式车床的概念相近，所以即使是习惯于现有机器的作业者亦可容易作业。

以上说明的本实施形态中，可提供如下的构成。

即，可提供一种车床装置，其特征在于：具备：主轴，其在轴线上具备夹持被加工物的夹持机构；及主轴旋转机构，其使前述主轴旋转；及主轴移动机构，其通过数值控制将前述主轴朝轴线方向移动；及刀具保持机构，其保持对前述被加工物进行切削的刀具；及刀具移动机构，其使前述刀具保持机构沿着旋转的凸轮的形状而朝与前述主轴的轴线垂直的方向移动；以及凸轮旋转机构，其使前述凸轮旋转(第1构成)。

在第1构成中，前述凸轮存有多个，前述偏位值取得机构取得每一前述凸轮的偏位值，在前述数值控制程序中，具备将前述凸轮与前述主轴的移动相关的相关机构，前述偏位机构可对前述主轴的移动以与前述取得的偏位值对应的量来偏位，所述偏位值针是针对与该移动相关的前述的凸轮而取得的(第2构成)。

在第1构成或第2构成中，前述主轴移动机构的使前述主轴移动的力在包含前述主轴的轴线的铅垂面内作用于与前述轴线平行的方向(第3构成)。

在第1构成、第2构成、或第3构成中，具备：支撑机构，其从与前述夹持机构相对向的一侧来支撑前述被加工物；以及连结机构，其将前述夹持机构与前述支撑机构间的距离维持于预定距离来连结(第4构成)。

在第4构成中，前述连结机构能够以从前述被加工物切削所得的加工品的长度单位来调节前述所连结的长度(第5构成)。

在第1构成至第5构成中任一构成中，亦可具备：旋转刀具保持机构，其将旋转的刀具保持于与前述主轴成预定角度的旋转轴的周围；以及旋转刀具移动机构，其在用前述旋转的刀具切削前述被加工物时使前述旋转刀具保持机构移动(第6构成)。

在第6构成中，前述旋转刀具移动机构沿着旋转的旋转刀具用凸轮的形状来移动前述旋转的刀具(第7构成)。在第7构成中，在前述旋转刀具用凸轮上设定有：前述旋转的刀具进刀切入前述被加工物的第1旋转角度、以及前述旋转的刀具离开被加工物的第2旋转角度，前述凸轮旋转机构使前述旋转刀具用凸轮的旋转角度交互地旋转成前述第1旋转角度与前述第2旋转角度(第8构成)。

在第8构成中，前述主轴旋转机构在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第1旋转角度期间，将前述被加工物的旋转角度保持于预定角度，且在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第2旋转角度期间，以前述旋转的刀具切削下一个切削部位的方式使前述被加工物旋转预定角度(第9构成)。

在第9构成中，前述主轴移动机构在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第1旋转角度期间，使前述主轴沿着向前述旋转的刀具送出前述被加工物的方向移动，且在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第2旋转角度期间将前述主轴复位成移动前的位置

在第1构成至第5构成中任一构成中，前述刀具保持机构具备刀具旋转机构，该刀具旋转机构使前述所保持的刀具在与前述主轴成预定角度的旋转轴的周围旋转的的方式所构成(第11构成)。

Claims (14)

1.一种车床装置，其特征在于：

具备：

主轴，设置于主轴台，其在轴线上具备夹持被加工物的夹持机构；

主轴旋转机构，其使前述主轴旋转；

主轴移动机构，其通过数值控制使前述主轴朝轴线方向移动；

刀具保持机构，其保持对前述被加工物进行切削的刀具；

刀具移动机构，其使前述刀具保持机构沿着旋转的凸轮的形状而朝与前述主轴的轴线垂直的方向移动；

凸轮旋转机构，其使前述凸轮旋转；以及

控制机构，其根据前述凸轮的旋转角度、以及前述主轴台的Z坐标值，以让前述凸轮的动作与前述主轴台的动作同步的方式来控制前述主轴移动机构及前述刀具移动机构。

2.如权利要求1所记载的车床装置，其特征在于，前述主轴移动机构的使前述主轴移动的力在包含前述主轴的轴线的铅垂面内作用于与前述轴线平行的方向。

3.如权利要求1所记载的车床装置，其特征在于，

具备：

支撑机构，其从与前述夹持机构相对向的一侧来支撑前述被加工物；以及

连结机构，其将前述夹持机构与前述支撑机构间的距离维持于预定距离来连结。

4.如权利要求3所记载的车床装置，其特征在于，前述连结机构能够以从前述被加工物切削所得的加工品的长度单位来调节前述所连结的长度。

5.如权利要求1所记载的车床装置，其特征在于，

具备：

旋转刀具保持机构，其将旋转的刀具保持于与前述主轴成预定角度的旋转轴的周围；以及

旋转刀具移动机构，其在用前述旋转的刀具切削前述被加工物时使前述旋转刀具保持机构移动。

6.如权利要求5所记载的车床装置，其特征在于，前述旋转刀具移动机构沿着旋转的旋转刀具用凸轮的形状来移动前述旋转的刀具。

7.如权利要求6所记载的车床装置，其特征在于，

在前述旋转刀具用凸轮上设定有：前述旋转的刀具进刀切入前述被加工物的第1旋转角度、以及前述旋转的刀具离开被加工物的第2旋转角度，

前述凸轮旋转机构使将前述旋转刀具用凸轮的旋转角度交互地旋转成前述第1旋转角度与前述第2旋转角度。

8.如权利要求7所记载的车床装置，其特征在于，

前述主轴旋转机构在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第1旋转角度期间，将前述被加工物的旋转角度保持于预定角度，

且在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第2旋转角度期间，以前述旋转的刀具切削下一个切削部位的方式使前述被加工物旋转预定角度。

9.如权利要求8所记载的车床装置，其特征在于，前述主轴移动机构在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第1旋转角度期间，使前述主轴沿着向前述旋转的刀具送出前述被加工物的方向移动，且在前述旋转刀具用凸轮被保持于前述第2旋转角度的期间将前述主轴复位成移动前的位置。

10.如权利要求1所记载的车床装置，其特征在于，前述刀具保持机构具备刀具旋转机构，该刀具旋转机构使前述所保持的刀具在与前述主轴成预定角度的旋转轴的周围旋转。

11.如权利要求3所记载的车床装置，其特征在于，

具备：

弹压机构，其将前述支撑机构弹压于前述被加工物；以及

弹压解除机构，其解除前述弹压机构的弹压，

前述连结机构在前述弹压机构弹压前述被加工物时将前述夹持机构与前述支撑机构连结，而在用前述弹压解除机构解除弹压时不连结。

12.如权利要求4所记载的车床装置，其特征在于，

具备：

弹压机构，其将前述支撑机构弹压于前述被加工物；以及

弹压解除机构，其解除前述弹压机构的弹压，

前述连结机构在前述弹压机构弹压前述被加工物时将前述夹持机构与前述支撑机构连结，而在用前述弹压解除机构解除弹压时不连结。

13.如权利要求3、4、11或12所记载的车床装置，其特征在于，

具备：

材料送出机构，其送出前述被加工物的材料；以及

限定机构，其通过使前述被送出的材料的前端抵接于抵接构件来限定送出量。

14.如权利要求13所记载的车床装置，其特征在于，前述抵接构件是前述所保持的刀具或前述支撑机构。

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