JP2005169582A - Combined cutting method of machine tool and combined cutting machine - Google Patents

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敏人 奥田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a combined cutting method of machine tool and a combined cutting machine capable of improving machining efficiency when simultaneously machining peripheral surfaces of a workpiece. <P>SOLUTION: The combined cutting machine S is equipped with a workpiece holding device 110 having a spindle for rotating the workpiece 150. The combined cutting machine S is equipped with a main body 121 which has rotary tools (milling cutter, endmill cutter) and an X-Z axis first drive unit 123 applying feed in the X and Z axis direction, and a main body 131 which has a cutter 134 and an X-Z axis second drive unit 133 (a second drive mechanism) applying feed in the X-Z axis direction. A control device 140 simultaneously drive-controls the X-Z axis first drive unit 123 and the X-Z axis second drive unit 133 so as to simultaneously machine the peripheral surfaces of the rotating workpiece with the rotary tools (milling cutter, endmill cutter) and the cutter 134. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、工作機械の複合加工方法及び複合加工装置に関する。   The present invention relates to a combined machining method and a combined machining apparatus for a machine tool.

従来、シャフトワークの周面に対して旋削加工を行う場合、加工能率を上げるための1つの方法として、図2(a)に示すように同時に複数の旋削工具により旋削を行うことが行われている。図2(a)は、図示しない一対の刃物台により、図示しない旋削主軸モータ(以下、単にモータMという)にて回転するワーク10の周面に対して同時旋削加工を行う場合の概略図である。   Conventionally, when turning a peripheral surface of a shaft workpiece, as one method for increasing the machining efficiency, turning with a plurality of turning tools simultaneously as shown in FIG. Yes. FIG. 2A is a schematic view when simultaneous turning is performed on the peripheral surface of the workpiece 10 rotated by a turning spindle motor (not shown) (hereinafter simply referred to as a motor M) by a pair of tool posts (not shown). is there.

同図において、図示しない主軸の上下に図示しない刃物台が設けられ、各刃物台に旋削工具としてのバイト20,30が設けられている。同図に示すように1対のバイト20,30にて旋削加工することは、1つの旋削工具に過負荷が加わらないようにしながら、高能率加工を実現するために一般的に行われている。   In the same figure, a tool post (not shown) is provided above and below a spindle (not shown), and each tool post is provided with cutting tools 20 and 30 as turning tools. As shown in the figure, turning with a pair of cutting tools 20 and 30 is generally performed to realize high-efficiency machining while preventing an overload from being applied to one turning tool. .

ところで、本出願人が調査して、特許文献1及び特許文献2を見出した。これらの文献には、回転するワークの周面を1つの旋削工具にて切削するとともに、前記ワークの端面を回転工具にて同時に加工する技術が開示されている。しかし、これらの技術は、本発明が前提としているワークの周面を同時に加工するものではないとともに、本発明の目的を達生し得ないものであり、本発明とは関係しないものである。
特開2002−361528号公報 特開平5−138406号公報
By the way, the present applicant investigated and found Patent Document 1 and Patent Document 2. These documents disclose a technique for cutting the peripheral surface of a rotating workpiece with a single turning tool and simultaneously machining the end surface of the workpiece with a rotating tool. However, these techniques do not simultaneously process the peripheral surface of the workpiece assumed by the present invention, and cannot achieve the object of the present invention, and are not related to the present invention.
JP 2002-361528 A JP-A-5-138406

しかし、上記のような旋削工具によって、ワークの周面を同時に切削加工する場合、モータMの出力が決まっているため、加工能率の向上が期待できない問題があった。
本発明の目的は、ワークの周面を同時に切削加工する場合、加工能率の向上を図ることができる工作機械の複合加工方法及び複合加工装置を提供することにある。
However, when the peripheral surface of the workpiece is simultaneously cut by the above-described turning tool, there is a problem that improvement in machining efficiency cannot be expected because the output of the motor M is determined.
An object of the present invention is to provide a combined machining method and a combined machining apparatus for a machine tool capable of improving the machining efficiency when simultaneously cutting the peripheral surface of a workpiece.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、主軸にてワークを回転し、回転工具を設けた回転工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、旋削工具を設けた旋削工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、回転中の前記ワークの周面を前記回転工具及び旋削工具により同時に加工することを特徴とする工作機械の複合加工方法を要旨とするものである。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is characterized in that a work is rotated by a spindle, a rotary tool tool post provided with a rotary tool is fed at least in the X-axis and Z-axis directions, and a turning tool is provided. The turning tool turret is fed at least in the X-axis and Z-axis directions, and the peripheral surface of the rotating workpiece is simultaneously processed by the rotating tool and the turning tool. Is.

請求項2の発明は、主軸にてワークを回転し、回転工具を設けた回転工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、旋削工具を設けた旋削工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、回転中の前記ワークの周面に対して、前記回転工具による荒加工と、前記旋削工具による仕上げ加工とを同時に行うことを特徴とする工作機械の複合加工方法を要旨とするものである。   In the invention of claim 2, the work tool is rotated by the spindle, the rotary tool tool post provided with the rotary tool is fed at least in the X axis and Z axis directions, and the turning tool tool post provided with the turning tool is provided at least the X axis and Z. The gist of the combined machining method of a machine tool is characterized in that rough machining by the rotary tool and finishing machining by the turning tool are simultaneously performed on the peripheral surface of the workpiece that is fed and rotated in the axial direction. Is.

請求項3の発明は、ワークを回転する主軸を備えた主軸台と、回転工具を備えるとともに、少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第1駆動機構を備えた回転工具刃物台と、旋削工具を備えるとともに少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第2駆動機構を備えた旋削工具刃物台と、回転中の前記ワークの周面を、前記回転工具と前記旋削工具により同時に加工するために前記回転工具刃物台の第1駆動機構と前記旋削工具刃物台の第2駆動機構とを同時に駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする複合加工装置を要旨とするものである。   The invention of claim 3 includes a spindle stock having a spindle for rotating a workpiece, a rotary tool tool rest having a rotary tool and a first drive mechanism for providing feed in at least the X-axis and Z-axis directions; A turning tool turret including a turning tool and a second drive mechanism for providing feed in at least the X-axis and Z-axis directions, and a rotating tool and the turning tool to rotate the peripheral surface of the rotating workpiece. The gist of the present invention is a combined machining apparatus comprising control means for simultaneously controlling the first drive mechanism of the rotary tool tool post and the second drive mechanism of the turning tool tool post for simultaneous machining. Is.

請求項4の発明は、ワークを回転する主軸を備えた主軸台と、回転工具を備えるとともに、少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第1駆動機構を備えた回転工具刃物台と、旋削工具を備えるとともに少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第2駆動機構を備えた旋削工具刃物台と、回転中の前記ワークの周面に対して、前記回転工具による荒加工と、前記旋削工具による仕上げ加工とを同時に行うために前記回転工具刃物台の第1駆動機構と前記旋削工具刃物台の第2駆動機構とを同時に駆動制御する制御手段とを備えたことを特徴とする複合加工装置を要旨とするものである。   The invention of claim 4 includes a spindle stock including a spindle for rotating a workpiece, a rotary tool tool rest including a rotary tool, and a first drive mechanism that provides feed in at least the X-axis and Z-axis directions; A turning tool turret including a turning tool and a second drive mechanism for providing feed in at least the X-axis and Z-axis directions, and roughing with the rotating tool on the peripheral surface of the rotating workpiece And a control means for simultaneously driving and controlling the first drive mechanism of the rotary tool turret and the second drive mechanism of the turning tool turret in order to simultaneously perform finishing with the turning tool. The gist of the composite processing apparatus is as follows.

(作用)
請求項1の発明によれば、主軸にてワークを回転し、回転工具を設けた回転工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、旋削工具を設けた旋削工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、回転中の前記ワークの周面を前記回転工具及び旋削工具により同時に加工する。この場合、旋削工具によって、単位時間当たりにワークの周面を切削(除去)できる体積(切粉除去量)は、主軸を回転する駆動源の出力によって、決定される。又、回転工具によって、単位時間当たりにワークの周面を切削(除去)できる体積(切粉除去量)は、回転工具を回転する駆動源の出力によって、決定される。従って、これらの工具によってワークの周面を同時に切削する場合、単位時間当たりにワークの周面を切削できる体積(切粉除去量)は、各駆動源の出力によって決定される体積(切粉除去量)の値の合計量となる。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the workpiece is rotated by the spindle, the rotary tool turret provided with the rotary tool is fed in at least the X-axis and Z-axis directions, and the turning tool turret provided with the turning tool is provided at least the X-axis. The workpiece is rotated in the Z-axis direction, and the peripheral surface of the rotating workpiece is simultaneously processed by the rotary tool and the turning tool. In this case, the volume (chip removal amount) by which the peripheral surface of the workpiece can be cut (removed) per unit time by the turning tool is determined by the output of the drive source that rotates the spindle. Further, the volume (chip removal amount) by which the peripheral surface of the workpiece can be cut (removed) per unit time by the rotary tool is determined by the output of the drive source that rotates the rotary tool. Therefore, when cutting the peripheral surface of a workpiece simultaneously with these tools, the volume (chip removal amount) that can cut the peripheral surface of the workpiece per unit time is the volume determined by the output of each drive source (chip removal) This is the total amount of values.

請求項2の発明によれば、主軸にてワークを回転し、回転工具を設けた回転工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、旋削工具を設けた旋削工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、回転中の前記ワークの周面に対して、前記回転工具による荒加工と、旋削工具による仕上げ加工とを同時に行う。   According to the invention of claim 2, the workpiece is rotated by the spindle, the rotary tool turret provided with the rotary tool is fed at least in the X-axis and Z-axis directions, and the turning tool turret provided with the turning tool is provided at least the X-axis. Then, the roughing with the rotary tool and the finishing with the turning tool are simultaneously performed on the peripheral surface of the workpiece that is fed and rotated in the Z-axis direction.

ここで、請求項2の発明に対する比較対象として、荒加工用の旋削工具と、仕上げ加工用の旋削工具とにより、荒加工と仕上げ加工とをワークに対して同時に行う場合を考える。この場合、荒加工用の加工条件と、仕上げ加工用の加工条件とがある。荒加工用の加工条件は、毎分のワークの回転数(ワークの周速)を、仕上げ加工用のワークの毎分の回転数(ワークの周速)よりも少なく(遅く)している。荒加工用の旋削工具と仕上げ加工用の旋削工具とにより、荒加工と仕上げ加工を同時に行なう場合、この荒加工用の加工条件で行う必要がある。この理由は、仕上げ加工用の加工条件で、加工を行うと、荒加工用の旋削工具にとって、ワークの周速が速すぎて、条件が厳しいからである。ところが、荒加工用の加工条件で行うと、ワークの周速が遅すぎて、加工時間が長くなる。   Here, as a comparison object with respect to the invention of claim 2, a case is considered in which roughing and finishing are simultaneously performed on a workpiece by a roughing turning tool and a finishing turning tool. In this case, there are processing conditions for roughing and processing conditions for finishing. The machining conditions for rough machining are such that the number of rotations of the workpiece per minute (workpiece peripheral speed) is smaller (slower) than the number of rotations of the work for finishing machining per minute (workpiece peripheral speed). When roughing and finishing are simultaneously performed using a roughing turning tool and a finishing turning tool, it is necessary to perform the roughing machining conditions. This is because if the machining is performed under the machining conditions for finishing, the peripheral speed of the workpiece is too high for the roughing turning tool, and the conditions are severe. However, if the machining conditions are used for rough machining, the peripheral speed of the workpiece is too slow and the machining time becomes long.

一方、請求項2の発明では、回転工具により荒加工が、旋削工具により仕上げ加工が行われる。この場合は、仕上げ加工用の加工条件で行うことができる。仕上げ加工用の加工条件は、毎分のワークの回転数(ワークの周速)を、荒加工用のワークの毎分の回転数(ワークの周速)よりも多く(速く)していることから、加工時間を短くできる。   On the other hand, in the invention of claim 2, rough machining is performed with a rotary tool, and finishing is performed with a turning tool. In this case, the processing can be performed under finishing processing conditions. The machining conditions for finishing machining are that the number of rotations of the workpiece per minute (workpiece circumferential speed) is greater (faster) than the number of revolutions of the workpiece for rough machining (workpiece circumferential speed) per minute. Therefore, processing time can be shortened.

請求項3の発明によれば、制御手段は、回転中のワークの周面を、回転工具と旋削工具により同時に加工するように回転工具刃物台の第1駆動機構と旋削工具刃物台の第2駆動機構とを同時に駆動制御する。   According to the invention of claim 3, the control means is configured to simultaneously process the peripheral surface of the rotating workpiece with the rotary tool and the turning tool, and the second drive mechanism of the rotary tool turret and the second of the turning tool turret. The drive mechanism is simultaneously driven and controlled.

請求項4の発明によれば、制御手段は、回転中のワークの周面に対して、回転工具による荒加工と、旋削工具による仕上げ加工とを同時に行うように回転工具刃物台の第1駆動機構と前記旋削工具刃物台の第2駆動機構とを同時に駆動制御する。   According to the invention of claim 4, the control means performs the first drive of the rotary tool turret so as to simultaneously perform roughing with the rotary tool and finishing with the turning tool on the peripheral surface of the rotating workpiece. The mechanism and the second drive mechanism of the turning tool tool rest are simultaneously driven and controlled.

請求項1乃至請求項4の発明によれば、ワークの周面を同時に切削加工する場合、単位時間当たりに主軸を回転する駆動源の出力が寄与する切粉除去量と、単位時間当たりに回転工具を回転駆動する駆動源の出力が寄与する切粉除去量の合計分、切削できるため、加工能率を向上することができる。   According to invention of Claim 1 thru | or 4, when cutting the surrounding surface of a workpiece | work simultaneously, the chip removal amount which the output of the drive source which rotates a spindle per unit time contributes, and it rotates per unit time. Since the total amount of chip removal contributed by the output of the drive source that rotationally drives the tool can be cut, the machining efficiency can be improved.

請求項2及び請求項4の発明は、荒加工と、仕上げ加工とが同時に行われるとき、ワークの周速が速い仕上げ加工の加工条件で行うことができるため、加工時間を短くでき、加工能率を向上することができる。   According to the second and fourth aspects of the present invention, when roughing and finishing are performed at the same time, the machining can be performed under finishing machining conditions with a high peripheral speed of the workpiece, so that the machining time can be shortened and the machining efficiency can be reduced. Can be improved.

以下、本発明を具体化した工作機械である複合加工装置Sの一実施形態を図1、図2(b)を参照して説明する。図1は複合加工装置全体を示す模式図である。
複合加工装置Sは、フレーム100に設置された主軸台としてのワーク保持装置110、回転工具刃物台120及び旋削工具刃物台130を備えている。ワーク保持装置110は、加工すべきワーク150を着脱自在に保持すると共に所定のZ軸を中心とする主軸周りに回転自在なチャック111と、該チャック111をZ軸を中心に回転駆動する駆動モータ113及びZ軸を中心としたC軸方向に軸回転駆動自在なC軸駆動ユニット112とを有している。前記所定のZ軸が、主軸に相当する。
Hereinafter, an embodiment of a combined machining apparatus S which is a machine tool embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2B. FIG. 1 is a schematic diagram showing the entire combined machining apparatus.
The combined machining apparatus S includes a work holding device 110 as a head stock installed on a frame 100, a rotary tool tool rest 120, and a turning tool tool rest 130. A workpiece holding device 110 detachably holds a workpiece 150 to be processed and is rotatable about a main axis around a predetermined Z axis, and a drive motor that rotationally drives the chuck 111 around the Z axis. 113 and a C-axis drive unit 112 that can be driven to rotate in the C-axis direction around the Z-axis. The predetermined Z axis corresponds to the main axis.

回転工具刃物台120は、フレーム100に対して、上記Z軸及び該Z軸と直交する所定のX軸を有するX−Z軸平面内で移動自在に設けれらた本体121と、該本体121を前記X−Z軸平面内で移動駆動・位置決め自在なX−Z軸第1駆動ユニット123とを有している。本体121には、回転工具としてのフライス124を着脱自在に保持する工具保持体122と、工具保持体122を介してフライス124を回転駆動する駆動モータ125が設けられている。工具保持体122は、フライス124を着脱自在に保持可能にされている。本体121には、前記X軸と交差し、かつ前記X−Z軸平面に対して直交する所定のY軸が設定されている。   The rotary tool turret 120 includes a main body 121 provided to be movable in an XZ axis plane having the Z axis and a predetermined X axis orthogonal to the Z axis with respect to the frame 100, and the main body 121. And an XZ-axis first drive unit 123 that can be driven and positioned within the XZ-axis plane. The main body 121 is provided with a tool holder 122 that detachably holds a milling cutter 124 as a rotary tool, and a drive motor 125 that rotationally drives the milling cutter 124 via the tool holder 122. The tool holder 122 can hold the milling cutter 124 detachably. A predetermined Y axis that intersects the X axis and is orthogonal to the XZ axis plane is set in the main body 121.

旋削工具刃物台130は、回転工具刃物台120とはZ軸を挟んで反対側に位置するように配置されている。具体的には、旋削工具刃物台130は、フレーム100に対し上記Z軸及び該Z軸と直交する所定のX軸を有するX−Z軸平面内で移動自在に設けれらた本体131と、該本体131を前記X−Z軸平面内で移動駆動・位置決め自在なX−Z軸第2駆動ユニット133とを有している。本体131には、前記X軸と交差し、かつ前記X−Z軸平面に対して直交する所定のY軸が設定されている。本体131には、切削工具としてのバイト134を着脱自在に保持する工具保持体132が設けられている。なお、工具保持体132にはバイト以外にも種々の工具が着脱自在に保持可能となっている。   The turning tool tool post 130 is arranged so as to be located on the opposite side of the rotary tool tool post 120 with the Z-axis interposed therebetween. Specifically, the turning tool turret 130 includes a main body 131 provided movably in an XZ axis plane having the Z axis and a predetermined X axis perpendicular to the Z axis with respect to the frame 100; The main body 131 has an XZ-axis second drive unit 133 that can be driven and positioned within the XZ-axis plane. The main body 131 has a predetermined Y axis that intersects the X axis and is orthogonal to the XZ axis plane. The main body 131 is provided with a tool holder 132 that detachably holds a cutting tool 134 as a cutting tool. In addition to the cutting tool, various tools can be detachably held on the tool holder 132.

X−Z軸第1駆動ユニット123、X−Z軸第2駆動ユニット133、駆動モータ113及び駆動モータ125は、制御装置140に電気的に接続されている。制御装置140はコンピュータから構成されており、図示しない記憶装置に記憶された各種の加工プログラムに基づいてX−Z軸第1駆動ユニット123、X−Z軸第2駆動ユニット133、駆動モータ113及び駆動モータ125をそれぞれ制御する。前記加工プログラムは、制御装置140が備える公知の加工プログラム作成部(図示しない)にて、ワークの加工前の素材形状情報及び最終加工形状等からなる形状情報と、工具情報に基づいて作成されたものである。なお、ワークの加工前の素材形状情報及び最終加工形状等からなる形状情報と、工具情報は、図示しない入力装置にて、制御装置140に入力される。制御装置140は制御手段に相当する。   The XZ axis first drive unit 123, the XZ axis second drive unit 133, the drive motor 113, and the drive motor 125 are electrically connected to the control device 140. The control device 140 is composed of a computer, and based on various machining programs stored in a storage device (not shown), an XZ axis first drive unit 123, an XZ axis second drive unit 133, a drive motor 113, and Each drive motor 125 is controlled. The machining program is created by a known machining program creation unit (not shown) included in the control device 140 based on the shape information including the material shape information before machining the workpiece and the final machining shape, and the tool information. Is. Note that the shape information including the material shape information before the workpiece is machined, the final machining shape, and the like, and the tool information are input to the control device 140 by an input device (not shown). The control device 140 corresponds to control means.

さて、上記にように構成された複合加工装置Sの作用について説明する。
(1) 荒加工の同時加工
断面円形をなすシャフト形状のワーク150の周面に対して、フライス124と、バイト134にて荒加工を同時に行う場合について説明する。制御装置140は、フライス124と、バイト134とをともに荒加工用の加工プログラムに基づいてX−Z軸第1駆動ユニット123、X−Z軸第2駆動ユニット133、駆動モータ113及び駆動モータ125をそれぞれ制御する。
Now, the operation of the combined machining apparatus S configured as described above will be described.
(1) Simultaneous rough machining A case in which rough machining is simultaneously performed on the peripheral surface of a shaft-shaped workpiece 150 having a circular cross section by a milling cutter 124 and a cutting tool 134 will be described. The control device 140 includes an XZ-axis first drive unit 123, an XZ-axis second drive unit 133, a drive motor 113, and a drive motor 125 based on a machining program for roughing both the milling cutter 124 and the cutting tool 134. To control each.

荒加工用の加工プログラムでは、Z軸方向へ移動する送り速度が仕上げ加工の場合よりも、速く設定され、X軸方向への移動する切削深さが、仕上げ加工の場合よりも深くされるように設定されている。   In the machining program for rough machining, the feed speed moving in the Z-axis direction is set faster than in finishing machining, and the cutting depth moving in the X-axis direction is made deeper than in finishing machining. Is set to

又、制御装置140は、荒加工の同時加工では、ワーク150の毎分の回転数が、旋削加工における荒加工の毎分の回転数となるように駆動モータ113を回転制御する。なお、荒加工のワーク150の毎分の回転数は、仕上げ加工のワーク150の毎分の回転数よりも、少ない値である。この場合、旋削工具としてのバイト134は、荒加工用のものが用意されて工具保持体132に保持されている。   Further, the control device 140 controls the rotation of the drive motor 113 so that the number of rotations per minute of the workpiece 150 becomes the number of rotations per minute of roughing in turning in the simultaneous machining of roughing. The number of revolutions per minute of the roughing workpiece 150 is smaller than the number of revolutions per minute of the finishing workpiece 150. In this case, the cutting tool 134 as a turning tool is prepared for roughing and is held by the tool holder 132.

図2(b)は、荒加工の同時加工を行う場合の模式図である。同図に示すように、X−Z軸第1駆動ユニット123とX−Z軸第2駆動ユニット133は、制御装置140にて制御されることにより、フライス124とバイト134を、シャフト形状のワーク150周面の互いに反対側からX−Z軸平面内でそれぞれ移動させ、ワーク150の周面を同時に荒加工する。   FIG. 2B is a schematic diagram in the case of simultaneous rough machining. As shown in the figure, the XZ-axis first drive unit 123 and the XZ-axis second drive unit 133 are controlled by the control device 140, so that the milling cutter 124 and the bite 134 are replaced with a shaft-shaped workpiece. The peripheral surfaces of the workpiece 150 are simultaneously rough-machined by moving in the XZ axis plane from opposite sides of the 150 peripheral surfaces.

上記のようにシャフト形状のワーク150に対するフライス124によるミルターニングの概要を図7〜図10を参照して説明する。図7はミルターニングと旋削(ターニング)での刃先温度の特性図、図8はワーク150に対するフライス124によるミルターニングを示す模式図、図9は同じく平面から見た模式図、図10は図9のA−A線断面図である。   An outline of mill turning by the milling cutter 124 for the shaft-shaped workpiece 150 as described above will be described with reference to FIGS. 7 is a characteristic diagram of the cutting edge temperature in mill turning and turning (turning), FIG. 8 is a schematic diagram showing mill turning by the milling cutter 124 with respect to the workpiece 150, FIG. 9 is a schematic diagram viewed from the same plane, and FIG. It is an AA sectional view taken on the line.

図8、図9に示すように、フライス124は、Z軸方向(図においては回転工具進行方向と記載)に沿って移動する。この場合、図9に示すようにワーク150周面に対しては、回転工具(例えばフライス124)によって、切削範囲hの部分が切削され、図10に示すように、ワーク150周面は、断面が多角形に形成される。この多角形は、回転工具(例えばフライス124)の毎分の回転数に対してワーク150の主軸周りの毎分の回転数が遅くなればなるほど、真円に近づくことになる。そして、ミルターニングを行うフライス124の刃先温度は、断続加工であるため、図7に示すように、連続加工となる旋削(ターニング)加工を行うバイト134の刃先温度よりも低い温度となる。そして、ミルターニングは、回転工具による加工であるため、切粉が確実に切断される利点がある。   As shown in FIGS. 8 and 9, the milling cutter 124 moves along the Z-axis direction (denoted as the rotating tool traveling direction in the drawings). In this case, as shown in FIG. 9, a portion of the cutting range h is cut by a rotary tool (for example, a milling cutter 124) with respect to the workpiece 150 circumferential surface, and as shown in FIG. 10, the workpiece 150 circumferential surface has a cross section. Is formed into a polygon. The polygon becomes closer to a perfect circle as the rotational speed per minute around the spindle of the workpiece 150 becomes slower than the rotational speed per minute of the rotary tool (for example, the milling cutter 124). Then, since the cutting edge temperature of the milling cutter 124 that performs mill turning is intermittent, as shown in FIG. 7, the cutting edge temperature is lower than the cutting edge temperature of the cutting tool 134 that performs turning (turning) as continuous processing. And since mill turning is a process by a rotary tool, there exists an advantage by which a chip is cut | disconnected reliably.

ここで、従来加工方法の計算例と本実施形態における計算例で、本実施形態の利点を説明する。
(従来加工法の計算例)
従来加工方法として図2(a)に示す例を挙げる。この場合、ワーク10を回転させているモータMの出力(kW)以上の加工はできない。仮に、モータMの出力を10kWとして、ワーク10が鉄の場合、旋削加工で1(kW)・1(min)当たりに除去できる体積(切粉除去量)をおよそ25cc/min・kWとすると、10kWの出力のモータMでは、1分間に削り取ることができる体積(切粉除去量)は25cc/min・kW×10kW=250cc/minとなる。なお、図2(a)では、2本の旋削工具を前提としているが、モータMの出力が10kWの場合、1本の旋削工具によっても、1分間に削り取ることができる切粉除去量を、250cc/minにすることが可能である。
Here, the advantage of the present embodiment will be described with a calculation example of the conventional processing method and a calculation example of the present embodiment.
(Calculation example of conventional processing method)
As an example of the conventional processing method, an example shown in FIG. In this case, machining exceeding the output (kW) of the motor M that rotates the workpiece 10 cannot be performed. If the output of the motor M is 10 kW and the workpiece 10 is iron, and the volume (chip removal amount) that can be removed per 1 (kW) · 1 (min) by turning is about 25 cc / min · kW, In the motor M having an output of 10 kW, the volume (chip removal amount) that can be scraped in one minute is 25 cc / min · kW × 10 kW = 250 cc / min. In FIG. 2 (a), two turning tools are assumed. However, when the output of the motor M is 10 kW, the amount of chip removal that can be removed in one minute by one turning tool is as follows. It can be 250 cc / min.

(本実施形態の計算例)
一方、フライス124の駆動モータ125の出力を7kWとし、駆動モータ113の出力を10kWとすると、ワーク150を加工するのに使用できる両モータの出力合計は7kW+10kW=17kWとなる。
(Calculation example of this embodiment)
On the other hand, if the output of the drive motor 125 of the milling cutter 124 is 7 kW and the output of the drive motor 113 is 10 kW, the total output of both motors that can be used to process the workpiece 150 is 7 kW + 10 kW = 17 kW.

ここからも分かるように、前述の従来例での計算例では図2(a)のバイト20、30(旋削工具)のみで旋削する場合が、ワーク10を加工するのに使用できるモータの出力は10kWであるのに対して、本実施形態の計算例では、効率のよい加工ができることは明らかである。   As can be seen from this, in the calculation example in the above-described conventional example, when turning only with the cutting tools 20 and 30 (turning tools) in FIG. 2A, the output of the motor that can be used to machine the workpiece 10 is In contrast to 10 kW, it is clear that efficient processing can be performed in the calculation example of this embodiment.

ここで、本実施形態の計算例として、仮にワーク150が鉄の場合、フライス124(回転工具)で1(kW)・1(min)当たりに除去できる体積は、およそ20cc/min・kWとすると、7kWの出力の駆動モータ125では、1分間に削り取ることができる体積(切粉除去量)は20cc/min・kW×7kW=140cc/minとなる。又、1本のバイト134(旋削工具)によっても、上記したように1分間に削り取ることができる切粉除去量を、250cc/minにすることが可能である。   Here, as a calculation example of the present embodiment, if the workpiece 150 is iron, the volume that can be removed per 1 (kW) · 1 (min) by the milling cutter 124 (rotary tool) is approximately 20 cc / min · kW. In the drive motor 125 with an output of 7 kW, the volume (chip removal amount) that can be scraped in one minute is 20 cc / min · kW × 7 kW = 140 cc / min. In addition, it is possible to set the amount of chip removal that can be scraped in one minute as described above to 250 cc / min with one cutting tool 134 (turning tool).

すると、本実施形態の計算例では、バイト134(旋削工具)とフライス124(回転工具)とによる同時加工の場合、単位時間当たりの切粉除去量は、旋削主軸での切粉除去量250cc/minと、フライス124での切粉除去量140cc/minを足し合わせた390cc/minとなる。このことによって、従来例におけるモータMの出力のみを使用した加工に比較して、加工能率が良い。   Then, in the calculation example of the present embodiment, in the case of simultaneous machining with the cutting tool 134 (turning tool) and the milling cutter 124 (rotating tool), the amount of chip removal per unit time is the amount of chip removal 250 cc / of the turning spindle. It is 390 cc / min which added min and the chip removal amount 140 cc / min with the milling cutter 124. As a result, the machining efficiency is better than the machining using only the output of the motor M in the conventional example.

なお、フライス124(回転工具)の加工条件は、バイト134(旋削工具)の旋削加工の条件に合わせることができる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態を図3〜図6を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一構成については同一符号を付して、その説明を省略し、異なるところを中心に説明する。図3(a)は旋削により荒加工と仕上げ加工とを同時に行う場合の模式図、図3(b)は、第2実施形態のミルターニングと旋削(ターニング)の同時加工の模式図、図4はワークに対する加工の種々の加工時間の比較を示す説明図、図5(a)〜(b)は、各種加工を行った場合の、面粗さを示す説明図である。図6は自動工具交換装置(ATC)で工具交換を行う場合の旋削工具による加工の説明図である。
The machining conditions of the milling cutter 124 (rotating tool) can be matched to the turning conditions of the cutting tool 134 (turning tool).
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, the description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on a different location. FIG. 3A is a schematic diagram when roughing and finishing are simultaneously performed by turning, FIG. 3B is a schematic diagram of simultaneous machining of mill turning and turning (turning) according to the second embodiment, and FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing comparison of various processing times of processing on a workpiece, and FIGS. 5A to 5B are explanatory diagrams showing surface roughness when various types of processing are performed. FIG. 6 is an explanatory diagram of machining with a turning tool when tool change is performed by an automatic tool changer (ATC).

第2実施形態のハード構成は、図3(b)に示すようにバイト134が荒加工用の代わりに、仕上げ加工用のバイト144に代えたところが異なるだけで、他のハード構成は同じである。又、制御装置140の図示しない記憶装置には、フライス124のX−Z軸第1駆動ユニット123及び駆動モータ125を駆動制御する荒加工用の加工プログラムと、X−Z軸第2駆動ユニット133を駆動制御する仕上げ加工用の加工プログラムが格納されている。制御装置140は、両加工プログラムに基づいて、X−Z軸第1駆動ユニット123と、X−Z軸第2駆動ユニット133とを同時に駆動制御する。   The hardware configuration of the second embodiment is the same as that shown in FIG. 3B except that the cutting tool 134 is replaced by a finishing tool 144 instead of the roughing tool. . The storage device (not shown) of the control device 140 includes a machining program for rough machining for driving and controlling the XZ-axis first drive unit 123 and the drive motor 125 of the milling cutter 124, and an XZ-axis second drive unit 133. A machining program for finishing machining that drives and controls is stored. The control device 140 drives and controls the XZ axis first drive unit 123 and the XZ axis second drive unit 133 simultaneously based on both machining programs.

なお、荒加工用の加工プログラムでは、Z軸方向へ移動する送り速度が仕上げ加工の場合よりも、速く設定され、X軸方向への移動する切削深さが、仕上げ加工の場合よりも深くされるように設定されている。又、仕上げ加工用の加工プログラムでは、Z軸方向へ移動する送り速度が荒加工の場合よりも、遅く設定され、X軸方向への移動する切削深さが、荒加工の場合よりも浅くされるように設定されている。   In the machining program for rough machining, the feed speed moving in the Z-axis direction is set faster than in finishing machining, and the cutting depth moving in the X-axis direction is made deeper than in finishing machining. Is set to In the machining program for finishing machining, the feed speed moving in the Z-axis direction is set slower than in rough machining, and the cutting depth moving in the X-axis direction is made shallower than in rough machining. Is set to

又、制御装置140は、荒加工と仕上げ加工の同時加工では、ワーク150の毎分の回転数が、旋削加工における仕上げ加工の毎分の回転数(>荒加工の毎分の回転数)となるように駆動モータ113を回転制御する。   In addition, the control device 140 determines that the number of revolutions per minute of the workpiece 150 is the number of revolutions per minute of finishing in turning (> the number of revolutions per minute of roughing) in simultaneous machining of roughing and finishing. The rotation of the drive motor 113 is controlled so that

この結果、第2実施形態では、X−Z軸第1駆動ユニット123とX−Z軸第2駆動ユニット133は、制御装置140にて制御される。この結果、図3(b)に示すように、フライス124とバイト144が、シャフト形状のワーク150周面の互いに反対側からX−Z軸平面内でそれぞれ移動され、ワーク150の周面に対して荒加工と、仕上げ加工とが同時に行われる。   As a result, in the second embodiment, the XZ axis first drive unit 123 and the XZ axis second drive unit 133 are controlled by the control device 140. As a result, as shown in FIG. 3B, the milling cutter 124 and the cutting tool 144 are respectively moved in the XZ axis plane from the opposite sides of the peripheral surface of the shaft-shaped workpiece 150 to the peripheral surface of the workpiece 150. Roughing and finishing are performed simultaneously.

(一般的な荒加工と仕上げ加工による加工方法)
ここで、同時加工ではなく、シャフト形状のワークに対する荒加工と仕上げ加工を順に行う一般的な加工方法について説明する。
(General roughing and finishing methods)
Here, a general machining method in which rough machining and finishing machining are sequentially performed on a shaft-shaped workpiece instead of simultaneous machining will be described.

一般的な加工方法では、図6(a)に示すように荒加工用の旋削工具にて旋削荒加工を行い(旋削荒加工工程)、図6(b)に示すように自動工具交換装置(ATC)により荒加工用の旋削工具を仕上げ用の旋削工具に交換した後(交換工程)、図6(c)に示すように旋削仕上げ加工を行う(旋削仕上げ加工工程)。なお、図中、Wはワーク、K1は荒加工用の旋削用工具(バイト)、K2は仕上げ用の旋削工具(バイト)である。この加工方法では、自動工交換装置による旋削工具の交換時間が必要であり、加工時間の短縮に限界がある。   In a general machining method, turning roughing is performed with a turning tool for roughing as shown in FIG. 6A (turning roughing process), and an automatic tool changer (see FIG. 6B). After the turning tool for roughing is replaced with a turning tool for finishing by ATC) (replacement process), turning finishing is performed as shown in FIG. 6C (turning finishing process). In the figure, W is a workpiece, K1 is a roughing turning tool (bite), and K2 is a finishing turning tool (bite). In this processing method, it is necessary to change the turning tool by the automatic changer, and there is a limit to shortening the processing time.

この問題を解決するために、荒加工と仕上げ加工を同時に行う旋削加工法が考えられる。図3(a)は一対の刃物台により旋削加工を同時に行う場合の模式図である。なお、この例では、特定のZ軸の上下に図示しない刃物台が設けられ、各刃物台には、旋削工具としての荒加工用のバイト20と仕上げ加工用のバイト30が設けられている。   In order to solve this problem, a turning method in which roughing and finishing are simultaneously performed is considered. Fig.3 (a) is a schematic diagram in the case of performing a turning process simultaneously with a pair of tool posts. In this example, a tool post (not shown) is provided above and below a specific Z axis, and each tool post is provided with a roughing tool 20 and a finishing tool 30 as a turning tool.

通常、荒加工と仕上げ加工では、加工条件が異なり、荒加工と仕上げ加工とを別々に行う場合、荒加工は、仕上げ加工に比較してワークの周速V(m/min)を遅くし(ワークWの毎分の回転数を下げ)、送り速度f(mm/rev)は速くしている。   Normally, machining conditions differ between roughing and finishing, and when roughing and finishing are performed separately, roughing slows down the peripheral speed V (m / min) of the workpiece compared to finishing ( The feed speed f (mm / rev) is increased.

しかし、図3(a)に示すように、荒加工と仕上げ加工を同時に行った場合、ワークWの毎分の回転数N(すなわちワークの周速V)は、荒加工での加工条件か、仕上げ加工での加工条件かで、どちらかに合わせる必要がある。   However, as shown in FIG. 3 (a), when roughing and finishing are performed at the same time, the rotational speed N per minute of the workpiece W (that is, the peripheral speed V of the workpiece) is the machining condition in the roughing, It is necessary to match either of them depending on the finishing processing conditions.

ここで、仮に荒加工を仕上げ加工の加工条件であるワークの周速V(m/min)に合わせると、荒加工用のバイト20にとっては加工条件が厳しくなるため、仕上げ加工を荒加工の加工条件であるワークの周速V(m/min)に合わせる方がよい。しかし、このような場合、加工面の品質に問題が生ずることも考えられる。   Here, if the roughing is matched with the workpiece peripheral speed V (m / min), which is the finishing processing condition, the processing conditions become severe for the roughing tool 20, so that the finishing processing is rough processing. It is better to match the workpiece peripheral speed V (m / min). However, in such a case, a problem may occur in the quality of the processed surface.

2つの比較例として、シャフト形状のワーク(Φ100mm×長さ50mm)に対して、図6に示した一般的なシャフト加工Pと、図3(a)に示す同時加工Q(荒加工の条件に合わせて仕上げ加工)を行ったときの加工時間の計測結果を図4に示す。   As two comparative examples, for a shaft-shaped workpiece (Φ100 mm × length 50 mm), the general shaft machining P shown in FIG. 6 and the simultaneous machining Q shown in FIG. FIG. 4 shows the measurement results of the machining time when finishing is performed together.

なお、複合加工装置は、出願人の製造装置である「INTEGREX200III」を使用した。
(1)一般的なシャフト加工P(比較例1)
旋削による荒加工のワークの周速V=150m/min、送り速度f=0.3mm/rev
旋削による仕上げ加工のワークの周速V=250m/min、送り速度f=0.1mm/rev
(2)図3(a)に示す同時加工Q(荒加工の条件に合わせて仕上げ加工)(比較例2)
旋削荒加工・仕上げ加工のワークの周速V=150m/min、
荒加工用のバイトの送り速度f=0.3mm/rev
仕上げ加工用のバイトの送り速度f=0.1mm/rev
なお、図3(a)に示す同時加工Qでは、荒加工用のバイトと仕上げ加工用のバイトの送り速度は、それぞれ一般的なシャフト加工Pと同じ送り速度で行っている。図4において、αは、同時加工Qにおける旋削荒加工に要した時間、βは同時加工Qにおける旋削仕上げ加工に要した時間である。βの時間領域は、αの時間領域と一部重複している。図4に示すように、図3(a)に示す同時加工Q(荒加工の条件に合わせて仕上げ加工)では、工具交換時間を省略できるが、同時加工Qにおける旋削仕上げ加工に要した時間βは、一般的なシャフト加工Pの旋削仕上げ時間よりも長く要している。この理由は、同時加工Qでは、一般的なシャフト加工Pの仕上加工のワークの周速よりも遅いためである。このように、同時加工Qの場合、ワークの周速Vを荒加工の条件に合わせて加工すると、仕上げの加工時間が長くなって、短縮できる時間が短い結果となり、十分ではない。上記の同時加工Qの加工時間は条件が好適である場合のものであり、周速や、送り速度の数値が好ましくないと、かえって一般的なシャフト加工よりも時間を要する場合もあり得る。
As the combined processing apparatus, “INTEGREX200III” which is the manufacturing apparatus of the applicant was used.
(1) General shaft processing P (Comparative Example 1)
The peripheral speed V of the roughing workpiece by turning V = 150m / min, the feed speed f = 0.3mm / rev
The peripheral speed V of finishing work by turning V = 250m / min, feed speed f = 0.1mm / rev
(2) Simultaneous processing Q shown in FIG. 3A (finishing processing according to roughing conditions) (Comparative Example 2)
Peripheral speed V = 150m / min for roughing and finishing workpieces
Roughing tool feed speed f = 0.3mm / rev
Finishing tool feed speed f = 0.1 mm / rev
In the simultaneous machining Q shown in FIG. 3A, the feed speeds of the rough machining tool and the finishing tool are the same as those of the general shaft machining P. In FIG. 4, α is a time required for the turning roughing in the simultaneous machining Q, and β is a time required for the turning finishing in the simultaneous machining Q. The time domain of β partially overlaps with the time domain of α. As shown in FIG. 4, in the simultaneous machining Q (finishing machining according to rough machining conditions) shown in FIG. 3A, the tool change time can be omitted, but the time β required for the turning finishing machining in the simultaneous machining Q Is longer than the turning finishing time of general shaft machining P. The reason for this is that the simultaneous machining Q is slower than the peripheral speed of the work for finishing the general shaft machining P. Thus, in the case of simultaneous machining Q, if the peripheral speed V of the workpiece is machined in accordance with the rough machining conditions, the machining time for finishing becomes long, resulting in a short time for shortening, which is not sufficient. The machining time of the above simultaneous machining Q is when the conditions are suitable, and if the peripheral speed and the feed rate are not preferred, it may take more time than general shaft machining.

次に、図4の同時加工Rは、第2実施形態において、上記の一般的なシャフト加工Pにおける旋削による仕上げ加工のワークの周速を採用して実行した第1実施例である。なお、ワークは比較例1、2と同じ大きさ、材質のものである。又、複合加工装置は、出願人の製造装置である「INTEGREX200III」を使用した。   Next, the simultaneous machining R in FIG. 4 is a first example executed in the second embodiment by adopting the peripheral speed of the workpiece for finishing by turning in the general shaft machining P described above. The workpiece is the same size and material as those of Comparative Examples 1 and 2. As the combined processing apparatus, “INTEGREX200III”, which is the manufacturing apparatus of the applicant, was used.

図4において、回転工具による荒加工の時間領域は、図示していない。これは、回転工具の送り速度fが、比較例1,2と同じ、若しくは、比較例1,2よりも大きい値を自由に設定できることから、比較例1,2と同じ時間、若しくは、比較例1、2よりも短い時間を要しており、その時間領域が旋削工具による仕上げ加工の時間領域と重複しているため、説明の便宜上、省略している。   In FIG. 4, the time domain for roughing with the rotary tool is not shown. This is because the feed speed f of the rotary tool can be freely set to the same value as Comparative Examples 1 and 2, or larger than Comparative Examples 1 and 2, so the same time as Comparative Examples 1 and 2 or Comparative Example Since a time shorter than 1 and 2 is required and the time region overlaps with the time region of finishing with a turning tool, it is omitted for convenience of explanation.

図4に示すように、ミルターニングと旋削(ターニング)の同時加工の場合は、仕上げ加工の加工条件であるワークの周速に合わせて加工することができる。このためミルターニングによる荒加工と旋削工具による仕上げ同時加工が可能である。この場合の加工時間は、一般的なシャフト加工Pにおける仕上げ加工時間と同じである。つまり加工時間の大幅短縮が可能となった。   As shown in FIG. 4, in the case of simultaneous machining of mill turning and turning (turning), the machining can be performed in accordance with the peripheral speed of the workpiece, which is a machining condition for finishing. For this reason, rough machining by mill turning and finishing with a turning tool can be performed simultaneously. The machining time in this case is the same as the finishing time in general shaft machining P. In other words, machining time can be greatly reduced.

ミルターニングでは加工ワークの断面形状は多角形になるが、同時仕上げ加工より多角形→円となり、多角形になるという問題が改善できる。又、同時加工であるため加工時間ロスもなくなる。   In mill turning, the cross-sectional shape of the workpiece becomes polygonal, but the problem of polygonal-> circular and polygonal shape can be improved by simultaneous finishing. In addition, the processing time is lost because of simultaneous processing.

次に第2実施形態において、次の加工条件で、同時加工を行った第2実施例を説明する。なお、同時に比較例3及び比較例4の加工条件も下記に示す。
(加工条件)
複合加工装置としては、出願人の製造装置である「INTEGREX200III」を使用し、ワーク(Φ100mm×長さ50mm)として、材質S10Cのシャフト形状のものを使用した。
Next, in the second embodiment, a second example in which simultaneous machining is performed under the following machining conditions will be described. At the same time, the processing conditions of Comparative Example 3 and Comparative Example 4 are also shown below.
(Processing conditions)
As the combined processing apparatus, “INTEGREX200III”, which is the manufacturing apparatus of the applicant, was used, and a workpiece (Φ100 mm × length 50 mm) having a shaft shape of material S10C was used.

1.比較例3
比較例3では、荒加工のみの旋削加工を実行したものである。
旋削による荒加工のワークの周速V=180m/min、送り速度f=0.35mm/rev、切り込み深さd=0.7mm
2.比較例4
比較例4では、比較例1と同様に、一般的なシャフト加工で行った。
1. Comparative Example 3
In Comparative Example 3, a turning process of only roughing is executed.
The peripheral speed V of the roughing workpiece by turning is V = 180 m / min, the feed speed f = 0.35 mm / rev, and the cutting depth d = 0.7 mm.
2. Comparative Example 4
In Comparative Example 4, as in Comparative Example 1, general shaft processing was performed.

○旋削による荒加工のワークの周速V=180m/min、送り速度f=0.35mm/rev、切り込み深さd=0.7mm
○旋削による仕上げ加工のワークの周速V=250m/min、送り速度f=0.2mm/rev、切り込み深さd=0.2mm
3.第2実施例
○ワークの周速V=250m/min
○回転工具の送り速度f=0.35mm/rev、切り込み深さd=0.7mm
○旋削工具の送り速度f=0.2mm/rev、切り込み深さd=0.2mm
上記の加工条件でワークを加工した結果の面粗さは、比較例3では、Ra0.93、Rz4.7、比較例4では、Ra0.34、Rz2.6、第2実施例では、Ra0.45、Rz3.5であった。なお、Ra,Rzは、JIS0601−2001(ISO4287−1997実施)で表される表面粗さを示しており、Raは算術高さ、Rzは最大高さを示している。図5(a)〜(b)は、それぞれ比較例3、比較例4、第2実施例の表面粗さを示すワークの表面の断面図である。
○ Roughing workpiece V for roughing by turning V = 180m / min, feed rate f = 0.35mm / rev, cutting depth d = 0.7mm
○ The peripheral speed V of finishing work by turning V = 250m / min, feed speed f = 0.2mm / rev, cutting depth d = 0.2mm
3. Second embodiment ○ Workpiece peripheral speed V = 250 m / min
○ Feeding speed of rotating tool f = 0.35mm / rev, cutting depth d = 0.7mm
○ Turning tool feed speed f = 0.2 mm / rev, cutting depth d = 0.2 mm
The surface roughness as a result of machining the workpiece under the above machining conditions is Ra 0.93 and Rz 4.7 in Comparative Example 3, Ra 0.34 and Rz 2.6 in Comparative Example 4, and Ra 0. 45 and Rz3.5. In addition, Ra and Rz have shown the surface roughness represented by JIS0601-2001 (ISO4287-1997 implementation), Ra shows arithmetic height and Rz has shown the maximum height. 5A to 5B are cross-sectional views of the surface of the workpiece showing the surface roughness of Comparative Example 3, Comparative Example 4, and Second Example, respectively.

上記のように第2実施例における表面粗さは、比較例4と比較しても、ほぼ同等のものが確保できていることが確認された。又、比較例4では、加工時間は、荒加工と仕上げ加工に要する合計時間は18秒かかったのに対して、第2実施例での加工時間は、8秒で行うことができ、加工時間の短縮が確認できた。   As described above, it was confirmed that the surface roughness in the second example was almost the same as that of the comparative example 4. Further, in Comparative Example 4, the total processing time required for roughing and finishing took 18 seconds, whereas the processing time in the second example can be performed in 8 seconds. Was confirmed.

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定するものではない。例えば下記のようにしてもよい。
○なお、回転工具はフライスに限定するものではなく、例えば、エンドミルであってもよい。
In addition, embodiment of this invention is not limited to the said embodiment. For example, the following may be used.
In addition, a rotary tool is not limited to a milling machine, For example, an end mill may be sufficient.

○前記各実施形態では、回転工具刃物台120は、X−Z軸第1駆動ユニット123にて、X−Z軸平面内で移動するようにした。しかし、これに限定するものではなく、X−Z軸第1駆動ユニット123の代わりに、X−Y−Z軸駆動ユニットを設けて、X軸とZ軸に直交する特定のY軸を設定し、このY軸に沿って移動させた後、X−Z平面内で移動する、或いはX軸は固定し、Y−Z平面に移動させて、回転工具にて、ワーク150周面を切削するようにしてもよい。   In each of the above embodiments, the rotary tool tool post 120 is moved in the XZ axis plane by the XZ axis first drive unit 123. However, the present invention is not limited to this. Instead of the XZ-axis first drive unit 123, an XYZ-axis drive unit is provided to set a specific Y-axis orthogonal to the X-axis and the Z-axis. After moving along the Y axis, move in the XZ plane, or fix the X axis and move to the YZ plane, and cut the peripheral surface of the workpiece 150 with a rotary tool. It may be.

○前記実施形態では、旋削工具刃物台130は、X−Z軸第2駆動ユニット133にて、X−Z軸平面内で移動するようにした。しかし、これに限定するものではなく、X−Z軸第2駆動ユニット133の代わりに、X−Y−Z軸駆動ユニットを設けて、X軸とZ軸に直交する特定のY軸を設定し、このY軸に沿って移動させた後、X−Z平面内で移動する、或いはX軸は固定し、Y−Z平面に移動させて、回転工具にて、ワーク150周面を切削するようにしてもよい。  In the above embodiment, the turning tool tool post 130 is moved in the XZ axis plane by the XZ axis second drive unit 133. However, the present invention is not limited to this. Instead of the XZ-axis second drive unit 133, an XYZ-axis drive unit is provided to set a specific Y-axis orthogonal to the X-axis and the Z-axis. After moving along the Y axis, move in the XZ plane, or fix the X axis and move to the YZ plane, and cut the peripheral surface of the workpiece 150 with a rotary tool. It may be.

第1実施形態の複合加工装置全体を示す模式図。The schematic diagram which shows the whole complex processing apparatus of 1st Embodiment. (a)は一対の旋削工具によりを同時に行う場合の模式図、(b)は、第1実施形態のミルターニングと旋削(ターニング)の同時加工の模式図(A) is a schematic diagram in the case of performing simultaneously with a pair of turning tools, (b) is a schematic diagram of simultaneous machining of mill turning and turning (turning) according to the first embodiment. (a)は一対の旋削工具により荒加工と仕上げ加工とを同時に行う場合の模式図、(b)は、第2実施形態のミルターニングと旋削(ターニング)の同時加工の模式図。(A) is a schematic diagram when roughing and finishing are simultaneously performed by a pair of turning tools, and (b) is a schematic diagram of simultaneous machining of mill turning and turning (turning) according to the second embodiment. ワークに対する加工の種々の加工時間の比較を示す説明図。Explanatory drawing which shows the comparison of the various process time of the process with respect to a workpiece | work. (a)〜(c)は、それぞれ比較例3、比較例4、第2実施例の表面粗さを示すワークの表面の断面図。(A)-(c) is sectional drawing of the surface of the workpiece | work which shows the surface roughness of the comparative example 3, the comparative example 4, and 2nd Example, respectively. (a)は、荒加工用のバイトによる加工の模式図、(b)は自動工具交換装置(ATC)の説明図、(c)は仕上げ加工用のバイトによる加工の模式図。(A) is a schematic diagram of processing with a tool for roughing, (b) is an explanatory diagram of an automatic tool changer (ATC), and (c) is a schematic diagram of processing with a tool for finishing. ミルターニングと旋削(ターニング)での刃先温度の特性図。Characteristics of cutting edge temperature in mill turning and turning. ワーク150に対するフライス124によるミルターニングを示す模式図。The schematic diagram which shows the mill turning by the milling cutter 124 with respect to the workpiece | work 150. FIG. 同じく平面から見た模式図。The schematic diagram similarly seen from the plane. 図9のA−A線断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

S…複合加工装置
110…ワーク保持装置(主軸台)
111…チャック
120…回転工具刃物台
121…本体
122…工具保持体
123…X−Z軸第1駆動ユニット(第1駆動機構)
130…旋削工具刃物台
131…本体
132…工具保持体
133…X−Z軸第2駆動ユニット(第2駆動機構)
140…制御装置(制御手段)
150…ワーク
S ... Compound processing device 110 ... Work holding device (headstock)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Chuck 120 ... Rotary tool tool post 121 ... Main body 122 ... Tool holder 123 ... X-Z axis 1st drive unit (1st drive mechanism)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 130 ... Turning tool tool post 131 ... Main body 132 ... Tool holder 133 ... XZ axis 2nd drive unit (2nd drive mechanism)
140... Control device (control means)
150 ... Work

Claims (4)

主軸にてワークを回転し、
回転工具を設けた回転工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、
旋削工具を設けた旋削工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、
回転中の前記ワークの周面を前記回転工具及び旋削工具により同時に加工することを特徴とする工作機械の複合加工方法。
Rotate the workpiece on the spindle,
Send the rotary tool tool post provided with the rotary tool at least in the X-axis and Z-axis directions,
A turning tool turret with a turning tool is fed at least in the X-axis and Z-axis directions,
A combined machining method for a machine tool, wherein the peripheral surface of the rotating workpiece is simultaneously machined by the rotary tool and the turning tool.
主軸にてワークを回転し、
回転工具を設けた回転工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、
旋削工具を設けた旋削工具刃物台を少なくともX軸及びZ軸方向へ送り、
回転中の前記ワークの周面に対して、前記回転工具による荒加工と、前記旋削工具による仕上げ加工とを同時に行う
ことを特徴とする工作機械の複合加工方法。
Rotate the workpiece on the spindle,
Send the rotary tool tool post provided with the rotary tool at least in the X-axis and Z-axis directions,
A turning tool turret with a turning tool is fed at least in the X-axis and Z-axis directions,
A machining method for a machine tool, characterized in that roughing with the rotary tool and finishing with the turning tool are simultaneously performed on a peripheral surface of the rotating workpiece.
ワークを回転する主軸を備えた主軸台と、
回転工具を備えるとともに、少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第1駆動機構を備えた回転工具刃物台と、
旋削工具を備えるとともに、少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第2駆動機構を備えた旋削工具刃物台と、
回転中の前記ワークの周面を、前記回転工具と前記旋削工具により同時に加工するために前記回転工具刃物台の第1駆動機構と前記旋削工具刃物台の第2駆動機構とを同時に駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする複合加工装置。
A headstock with a spindle that rotates the workpiece;
A rotary tool turret including a rotary tool and a first drive mechanism that provides feed in at least the X-axis and Z-axis directions;
A turning tool turret including a turning tool and a second drive mechanism for providing feed in at least the X-axis and Z-axis directions;
In order to simultaneously process the peripheral surface of the rotating workpiece with the rotary tool and the turning tool, the first drive mechanism of the rotary tool tool post and the second drive mechanism of the turning tool tool post are simultaneously driven and controlled. A combined machining apparatus comprising a control means.
ワークを回転する主軸を備えた主軸台と、
回転工具を備えるとともに、少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第1駆動機構を備えた回転工具刃物台と、
旋削工具を備えるとともに少なくともX軸及びZ軸方向への送りを付与する第2駆動機構を備えた旋削工具刃物台と、
回転中の前記ワークの周面に対して、前記回転工具による荒加工と、前記旋削工具による仕上げ加工とを同時に行うために前記回転工具刃物台の第1駆動機構と前記旋削工具刃物台の第2駆動機構とを同時に駆動制御する制御手段と
を備えたことを特徴とする複合加工装置。
A headstock with a spindle that rotates the workpiece;
A rotary tool turret including a rotary tool and a first drive mechanism that provides feed in at least the X-axis and Z-axis directions;
A turning tool turret comprising a turning tool and a second drive mechanism for providing feed in at least the X-axis and Z-axis directions;
In order to simultaneously perform roughing with the rotary tool and finishing with the turning tool on the peripheral surface of the rotating workpiece, the first drive mechanism of the rotary tool tool post and the first of the turning tool tool post are used. 2. A combined machining apparatus comprising a control unit that simultaneously drives and controls two drive mechanisms.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009056550A (en) * 2007-08-31 2009-03-19 Ksk:Kk Lathe apparatus for wheel
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