JP2010052073A - Lathe and method of controlling the same - Google Patents
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Description
本発明は、主軸及び対向主軸を備える旋盤及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a lathe including a main spindle and an opposing main spindle, and a control method thereof.
互いに対向して設けられた正面主軸及び背面主軸を備える数値制御旋盤は、加工プログラムに従って、正面主軸と背面主軸とで適宜棒材(ワーク)を把持して回転させながら加工する。この種の旋盤として、正面主軸に対して後方から棒材を供給する給材機(ワーク供給装置)を備える自動旋盤が知られている。この自動旋盤の正面主軸は、コレット等の把持具を有し、給材機により供給される棒材を把持具で把持する。正面主軸に把持された棒材に対しては、刃物台に取り付けられた加工工具により正面加工が行われる。背面主軸も、コレット等の把持具を有し、正面加工後の棒材の先端を把持具で把持する。正面主軸と背面主軸とで把持された棒材は、これらの両主軸の間で突っ切りバイトにより突っ切られる。
背面主軸に把持された切断後の棒材に対しては、刃物台に取り付けられた加工工具により背面加工が行われ、製品とされる。
A numerically controlled lathe provided with a front spindle and a rear spindle provided facing each other performs machining while appropriately gripping and rotating a bar (workpiece) between the front spindle and the rear spindle according to a machining program. As this type of lathe, there is known an automatic lathe provided with a feeder (work supply device) for supplying a bar material from the rear to the front spindle. The front spindle of this automatic lathe has a gripping tool such as a collet, and grips the bar supplied by the material feeder with the gripping tool. Front machining is performed on the bar gripped by the front spindle by a machining tool attached to the tool post. The back spindle also has a gripping tool such as a collet, and grips the tip of the bar after front processing with the gripping tool. The bar gripped by the front main shaft and the rear main shaft is cut off by a cutting tool between these two main shafts.
The bar after cutting held by the back spindle is subjected to back processing with a processing tool attached to the tool post to obtain a product.
一方、正面主軸に把持された突っ切り後の棒材は、次の製品を加工するための新たな把持位置で正面主軸に把持し直され、上述した正面加工が行われる。ここで、突っ切り後の棒材を基準の位置へ位置決めする処理を行うため、刃物台にストッパを取り付けている。突っ切り後の棒材を正面主軸の把持から解放し、該正面主軸に挿入された突っ切り後の棒材を給材機により前方へ押してストッパに当接させ、該棒材を正面主軸で把持することにより、次の製品となる部分の棒材に対して正面加工を行うことができる。 On the other hand, the bar material cut off by the front spindle is re-gripped by the front spindle at a new holding position for processing the next product, and the above-described front machining is performed. Here, a stopper is attached to the tool post in order to perform the process of positioning the bar material after the cut-off to the reference position. The bar after cutting-off is released from the gripping of the front spindle, and the bar after cutting-off inserted into the front spindle is pushed forward by the feeder and brought into contact with the stopper, and the bar is gripped by the front spindle. Thus, the front surface processing can be performed on the bar material of the portion to be the next product.
特許文献1には、刃物台にストッパを取り付けた棒材加工機が開示されている。この棒材加工機は、主軸台及びガイドブッシュを貫通した棒材を前方へ付勢して前記ストッパに当接させ、主軸台を後退させた後にコレットチャックで棒材を把持する。
特許文献2には、棒材の先端部を所定量だけショートカットする方法が開示されている。この方法では、主軸台を通ってガイドブッシュを所定量だけ通り過ぎた位置まで棒材を給材機によって供給し、次に背面主軸の軸方向と直交するB方向へ背面主軸台を移動させて背面主軸の中心を正面主軸の軸からずらし、該背面主軸の端面に棒材を当接させて所定位置まで押し戻して位置決めする。
突っ切り後の棒材を基準の位置へ位置決めするためのストッパを刃物台に取り付ける場合、棒材の突っ切り後にストッパを棒材の当接位置まで移動させるための時間や、突っ切り後の棒材を基準の位置へ位置決めした後に前記当接位置からストッパを退避させるための時間が必要となる。
また、背面主軸の端面に棒材を当接させる場合、背面主軸の中心を正面主軸の軸からずらすために背面主軸台を移動させる時間や、突っ切り後の棒材を基準の位置へ位置決めした後に背面主軸の中心を正面主軸の軸に合わせるために背面主軸台を移動させる時間が必要となる。
When attaching a stopper for positioning the cut-off bar to the reference position on the tool post, the time to move the stopper to the bar contact position after the bar cut-off or the bar after the cut-off It takes time to retract the stopper from the contact position after positioning to the position.
Also, when a bar is brought into contact with the end surface of the back spindle, it takes time to move the back spindle head to shift the center of the back spindle from the axis of the front spindle, or after positioning the cut-off bar to the reference position. In order to align the center of the back spindle with the axis of the front spindle, it takes time to move the back spindle head.
以上を鑑み、本発明は、突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めする処理の時間を短縮することを目的としている。 In view of the above, an object of the present invention is to shorten the processing time for positioning the workpiece after parting to a reference position.
上記目的を達成するため、本発明の旋盤は、自らの軸方向へ移動可能であるとともに該軸方向へ挿入されたワークを解放可能に把持する主軸と、該主軸に対して後方から前記ワークを供給するワーク供給装置と、前記主軸から前方へ出た前記ワークを突っ切るための突っ切り工具を有する刃物台と、前記突っ切り工具による切断後のワークを解放可能に把持する対向主軸と、前記主軸の把持から解放された突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めするため、該突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させる制御手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lathe according to the present invention is capable of moving in its own axial direction and releasably gripping a workpiece inserted in the axial direction, and the workpiece from behind with respect to the main shaft. A workpiece supply device to be supplied; a tool post having a cutting tool for cutting through the workpiece protruding forward from the spindle; an opposing spindle for releasably holding a workpiece cut by the cutting tool; and gripping the spindle In order to position the cut-off workpiece released from the reference position to a reference position, the workpiece after the cut-off is pushed to the opposite spindle side by the workpiece supply device and brought into contact with the cut workpiece gripped by the opposite spindle Means.
また、本発明の旋盤の制御方法は、自らの軸方向へ移動可能であるとともに該軸方向へ挿入されたワークを解放可能に把持する主軸と、該主軸に対して後方から前記ワークを供給するワーク供給装置と、前記主軸から前方へ出た前記ワークを突っ切るための突っ切り工具を有する刃物台と、前記突っ切り工具による切断後のワークを解放可能に把持する対向主軸とを備える旋盤の制御方法であって、前記主軸の把持から解放された突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めするため、該突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させることを特徴とする。 Further, the lathe control method of the present invention supplies a main shaft that can move in its own axial direction and releasably grips the workpiece inserted in the axial direction, and supplies the workpiece from the rear to the main shaft. A lathe control method comprising: a workpiece supply device; a tool post having a cutting tool for cutting through the workpiece protruding forward from the spindle; and a counter spindle that releasably holds the workpiece after cutting by the cutting tool. In order to position the cut-off workpiece released from the gripping of the main shaft to a reference position, the workpiece after the cut-off is pushed to the opposite main shaft side by the work supply device and is cut by the opposite main shaft. It is made to contact | abut to the workpiece | work of this.
すなわち、主軸の把持から解放された突っ切り後のワークは、ワーク供給装置により対向主軸側へ押され、対向主軸に把持された切断後のワークに当接する。切断後のワークがストッパとして機能するので、対向主軸側の切断後のワークに主軸側の突っ切り後のワークが当接することにより、主軸側の突っ切り後のワークが基準の位置へ位置決めされる。
以上より、刃物台のストッパをワークの当接位置まで移動させたり正面主軸の軸から背面主軸の中心をずらしたりする必要が無くなり、突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めする処理の時間が短くなる。
That is, the cut-off workpiece released from the gripping of the spindle is pushed toward the opposing spindle by the workpiece supply device and comes into contact with the cut workpiece gripped by the opposing spindle. Since the workpiece after cutting functions as a stopper, the workpiece after cutting off on the main shaft side comes into contact with the workpiece after cutting on the opposite main shaft side, so that the workpiece after cutting off on the main shaft side is positioned at the reference position.
From the above, there is no need to move the tool post stopper to the workpiece contact position or to shift the center of the back spindle from the front spindle axis, and the processing time for positioning the cut-off workpiece to the reference position is short. Become.
ところで、上記主軸及び上記対向主軸には、正面主軸台に設けられる正面主軸、背面主軸台に設けられる背面主軸、等が含まれる。
上記制御手段は、前記突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させ、刃物台の加工工具により加工するための位置で前記主軸に前記突っ切り後のワークを把持させる、一連の制御を行ってもよい。
By the way, the main spindle and the counter main spindle include a front main spindle provided on the front main spindle, a rear main spindle provided on the rear main spindle, and the like.
The control means is a position for pressing the cut-off work toward the opposing main spindle by the work supply device and bringing it into contact with the post-cutting work gripped by the opposing main spindle, and processing with the tool of the tool post. A series of controls may be performed in which the main shaft is gripped by the cut-off work.
本発明によれば、突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めする処理の時間を短縮することができる。 According to the present invention, it is possible to shorten the processing time for positioning the workpiece after the cut-off to the reference position.
(1)旋盤の説明:
図1は本発明の一実施形態に係る旋盤1の構成の概略を示す平面図、図2は旋盤1の電気回路の概略を示すブロック図、図3〜5は旋盤1の動作を示す図、図6,7は旋盤1が行う加工処理の一例を示すフローチャートである。
図1に示す旋盤1は、NC(Numerical Control;数値制御)旋盤であり、NC(数値制御)装置10、正面主軸21を有する正面主軸台20、加工工具32や突っ切りバイト(突っ切り工具)33を有する刃物台30、給材機(ワーク供給装置)40、背面主軸51を有する背面主軸台50、等を備えている。本実施形態では、正面主軸21が本発明にいう主軸に相当し、背面主軸51が本発明にいう対向主軸に相当する。また、NC装置10、各種アクチュエータ23,53、各種サーボ回路24,34,54、及び、各種モータ26,36,56は、本発明にいう制御手段に相当する。
(1) Explanation of lathe:
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a configuration of a
A
正面主軸台20は、正面主軸台テーブル2に対して正面主軸21の軸方向であるZ1方向(図1の左右方向)へ移動可能とされている。正面主軸21は、背後から供給される長尺な円柱状の材料(ワーク)W1を解放可能に把持するコレット(把持具)22が取り付けられ、図示しない正面主軸回転用モータにより回転駆動されて、回転軸AX1を中心として材料W1を回転させる。また、正面主軸21は、図2に示す正面主軸送りモータ26でZ1方向へ駆動される。従って、正面主軸21は、自らの軸方向へ移動可能であり、該軸方向へ挿入された材料W1を解放可能に把持する。
刃物台30は、刃物台テーブル3に対してX3方向(図1の上下方向)及びY3方向(図1の紙面に対して直交する方向)及びZ3方向(図1の左右方向)へ移動可能とされている。刃物台30は、図2に示す工具主軸送りモータ36でX3,Y3,Z3方向へ駆動される。むろん、刃物台30は、X3方向やY3方向やZ3方向とは異なる方向に駆動されてもよいし、X3方向にのみ駆動されてもよい。本刃物台30は、加工工具32及び突っ切りバイト33が取り付けられ、使用する工具32,33を加工処理中に切替可能とされている。
Tool rest 30 (vertical direction in FIG. 1) X 3 direction relative turrets table 3 and Y 3 in the direction (Figure 1 in a direction perpendicular to the paper surface) and Z 3 direction (horizontal direction in FIG. 1) It can be moved. The
加工工具32は、正面主軸21から前方へ出たワークを加工するための工具である。突っ切りバイト33は、正面加工後のワークを突っ切るための工具である。
ここで、刃物台30には、複数の加工工具32が取り付けられてもよいし、背面加工用の加工工具が一以上取り付けられてもよい。
The
Here, a plurality of
給材機40は、正面主軸21に対して後方から棒状の材料W1を供給する。本実施形態で用いられる材料W1は、正面主軸21の回転軸AX1を中心としてZ1方向に向けて配置された長尺な金属製の棒材とされ、Z1方向前進側(図1の左方向)へ送られて正面主軸21を貫通し、背面主軸51側の端部が正面加工される。給材機40には、材料を把持して正面主軸21へ送り込むフィンガータイプの材料供給装置、材料を後方から押すだけで正面主軸21へ送り込むプッシュプルタイプの材料供給装置、等を用いることができる。
The
背面主軸台50は、背面主軸台テーブル4に対して背面主軸51の軸方向であるZ2方向(図1の左右方向)へ移動可能とされるとともに、図1の上下方向であるX2方向へも移動可能とされている。むろん、背面主軸台50は、Z2方向やX2方向とは異なる方向に移動可能とされてもよいし、Z2方向にのみ移動可能とされてもよい。背面主軸51は、前方から供給されるワークを解放可能に把持するコレット(把持具)52が取り付けられ、図示しない背面主軸回転用モータにより回転駆動されて、回転軸AX1を中心としてワークを回転させる。また、背面主軸51は、図2に示す背面主軸送りモータ56でZ2方向及びX2方向へ駆動される。従って、背面主軸51は、自らの軸方向へ移動可能であり、正面加工後のワーク、及び、突っ切りバイト33による切断後のワークW3を解放可能に把持する。
The
背面主軸台50には、製品排出装置60が設けられている。この製品排出装置60は、製品排出部材62とアクチュエータ64とを備えている。製品排出部材62は、背面主軸51内に挿入され、背面加工により形成された製品を押し出すZ2方向前進側(図1の左方向)、及び、反対側となるZ2方向後退側(図1の右方向)へ移動可能とされている。本実施形態の製品排出部材62は、前進位置において先端が背面主軸51の先端面よりも前となり、後退位置において先端が切断後のワークの後端よりも後ろとなるものとする。製品排出用アクチュエータ64は、背面主軸台50に固定され、製品排出部材62をZ2方向における前進方向及び後退方向へ駆動する。アクチュエータ64には、電動シリンダ、油圧シリンダ、空気圧シリンダ、等を用いることができる。
A
図2に示すように、NC装置10は、内部のバス10gに、CPU(Central Processing Unit)10a、半導体メモリ10b,10c、タイマ回路10d、I/F(インターフェイス)回路10e、I/O(入出力)回路10f、記録媒体10h、等が接続されたコンピュータとされている。記録媒体10hは、ハードディスク(磁気記録媒体)、不揮発性半導体メモリ、光ディスク、等が用いられ、ワークを加工するために用いられる加工プログラムPG1をコンピュータ読み取り可能に記録している。記録媒体10hは、I/F回路10eを介してNC装置10の外部に設けられてもよく、NC装置10に設けられたドライブに対して着脱されるコンピュータ読み取り可能な媒体でもよい。RAM(Random Access Memory)10bは、記録媒体10hから読み出された加工プログラムPG2を一時的に格納したり、各種データDを一時的に格納したりする。ROM(Read Only Memory)10cには、加工プログラムの各指令を解釈して実行するアプリケーションプログラムAPLが書き込まれている。CPU10aは、RAM10bをワークエリアとして利用しながら、アプリケーションプログラムAPLや加工プログラムPG2に従って各種サーボアンプや各種アクチュエータ等を数値制御する。
As shown in FIG. 2, the
I/F回路10eに接続された操作パネル12は、操作部12aや表示部12bを備え、NC装置10のユーザインターフェイスとして機能する。操作部12aは、例えば、利用者から操作入力を受け付けるためのボタンやタッチパネルから構成される。表示部12bは、例えば、利用者から操作入力を受け付けた各種設定の内容や旋盤1に関する各種情報を表示するディスプレイで構成される。
The
NC装置のI/O回路10fには、正面主軸用サーボ回路24、正面側コレット開閉用アクチュエータ23、工具主軸用サーボ回路34、給材機40、背面主軸用サーボ回路54、背面側コレット開閉用アクチュエータ53、製品排出用アクチュエータ64、等が接続されている。
正面主軸用サーボ回路24は、サーボアンプ24a等を備え、NC装置10と正面主軸送りモータ26との間の情報伝達を仲介する。正面主軸送りモータ26には、該正面主軸送りモータ26の回転位置を検出するエンコーダ26aが取り付けられている。サーボ回路24は、エンコーダ26aから入力される信号に基づいて、NC装置10から入力される指令量となるように正面主軸送りモータ26を駆動して正面主軸21をZ1方向へ移動させる。また、サーボ回路24は、正面主軸送りモータ26の回転位置を表すデータをNC装置10へ送信する。NC装置10は、サーボ回路24から受信したデータをもとに正面主軸21の現在位置を演算する。
正面側コレット開閉用アクチュエータ23は、NC装置10から入力される指令に従って、正面側コレット22を開閉する。
The I /
The front
The front side collet opening /
工具主軸用サーボ回路34は、サーボアンプ34a等を備え、NC装置10と工具主軸送りモータ36との間の情報伝達を仲介する。工具主軸送りモータ36には、該工具主軸送りモータ36の回転位置を検出するエンコーダ36aが取り付けられている。サーボ回路34は、エンコーダ36aから入力される信号に基づいて、NC装置10から入力される指令量となるように工具主軸送りモータ36を駆動して工具32,33をX3方向やY3方向やZ3方向へ移動させる。また、サーボ回路34は、工具主軸送りモータ36の回転位置を表すデータをNC装置10へ送信する。NC装置10は、サーボ回路34から受信したデータをもとに工具32,33の現在位置を演算する。
The tool
給材機40は、NC装置10に接続されたI/O回路41を備える。給材機40は、NC装置10から入力される指令に従って、材料W1をZ1方向前進側へ駆動したり、Z1方向前進側への駆動を停止したりする。
The
背面主軸用サーボ回路54は、サーボアンプ54a等を備え、NC装置10と背面主軸送りモータ56との間の情報伝達を仲介する。背面主軸送りモータ56には、該背面主軸送りモータ56の回転位置を検出するエンコーダ56aが取り付けられている。サーボ回路54は、エンコーダ56aから入力される信号に基づいて、NC装置10から入力される指令量となるように背面主軸送りモータ56を駆動して背面主軸51をZ2方向やX2方向へ移動させる。また、サーボ回路54は、背面主軸送りモータ56の回転位置を表すデータをNC装置10へ送信する。NC装置10は、サーボ回路54から受信したデータをもとに背面主軸51の現在位置を演算する。
背面側コレット開閉用アクチュエータ53は、NC装置10から入力される指令に従って、背面側コレット52を開閉する。
The back
The back side collet opening /
製品排出用アクチュエータ64は、ピストンやサーボ機構を備え、NC装置10から入力される指令に従って、製品排出部材62をZ2方向へ駆動する。
ところで、材料の位置決め処理のためにストッパを刃物台に取り付けると、材料の突っ切り後にストッパを材料の当接位置まで移動させたり該当接位置からストッパを退避させたりするための時間が必要となる。また、材料の位置決め処理のために背面主軸の端面を用いる場合、背面主軸の中心を正面主軸の軸からずらしたり正面主軸の軸に合わせたりするために背面主軸台を移動させる時間が必要となる。
そこで、本実施形態では、背面主軸に把持された切断後のワークをストッパとして使用している。
By the way, when the stopper is attached to the tool post for the material positioning process, it takes time to move the stopper to the contact position of the material or retract the stopper from the contact position after the material is cut off. Also, when using the end surface of the back spindle for the material positioning process, it takes time to move the back spindle head in order to shift the center of the back spindle from the axis of the front spindle or to align it with the axis of the front spindle. .
Therefore, in the present embodiment, the cut workpiece gripped by the back spindle is used as a stopper.
次に、図3〜5を参照して、旋盤1の動作を説明する。
図3(a)は、材料W1に対して正面加工を行う様子を示している。ここで、正面側コレット22は閉じ、回転軸AX1を中心として材料W1が正面主軸21とともに適宜回転し、材料W1が正面主軸21とともに適宜Z1方向へ送られ、加工工具32が適宜X3方向等へ送られる。これにより、正面主軸21に把持された材料W1の先端部が製品形状に加工される。
材料W1に対する正面加工が終わると、図3(b)に示すように、背面側コレット52が開いた状態で正面主軸21と背面主軸51とが近接し、背面側コレット52が加工後の材料W1の先端W11を挿入した状態で閉じる。これにより、加工後の材料の先端W11が背面主軸51で把持される。このとき、正面主軸21のZ1方向における位置L11及び背面主軸51のZ2方向における位置L21が突っ切り位置となる。また、刃物台30の工具が加工工具32から突っ切りバイト33に切り替えられる。
Next, the operation of the
FIG. 3A shows a state in which front processing is performed on the material W1. Here, the closed
When the front surface processing for the material W1 is finished, as shown in FIG. 3B, the front
その後、図4(a)に示すように、加工後の材料W1が正面主軸21と背面主軸51との間で突っ切りバイト33により突っ切られる。ここで、材料W1が両主軸21,51とともに回転し、突っ切りバイト33がX3方向へ送られる。これにより、切断されたワークW3が背面主軸51に把持され、突っ切り後に残るワークW2が正面主軸21に把持された状態となる。
その後、図4(b)に示すように、両主軸21,51が僅かに開いた寸開位置L12,L22となり、突っ切りバイト33がX3方向へ退避する。
Thereafter, as shown in FIG. 4A, the processed material W <b> 1 is cut off by the cut-off
Thereafter, as shown in FIG. 4 (b), slightly open position L12, L22 next to the both
その後、図4(c)に示すように、背面主軸51側の切断後のワークW3の先端W31が正面主軸21側の突っ切り後のワークW2を当接させる位置L23となるように背面主軸51がZ2方向へ前進する。突っ切り後のワークW2を当接させる位置L23は、例えば、突っ切り時に材料の先端W21があった位置とすることができる。また、正面側コレット22が開き、突っ切り後のワークW2が正面主軸21の把持から解放される。
その後、図5(a)に示すように、給材機40が突っ切り後のワークW2をZ1方向前進側へ押して切断後のワークW3に当接させる。これにより、正面主軸21に挿入された突っ切り後のワークW2が背面主軸51側へ押され、背面主軸51に把持された切断後のワークW3に先端W21が当接して、正面主軸21側の突っ切り後のワークW2が正面主軸21による把持のための基準の位置へ位置決めされる。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, the
Thereafter, as shown in FIG. 5 (a), the
その後、図5(b)に示すように、正面主軸21が突っ切り後のワークW2の新たな把持位置L13まで後退し、該把持位置L13で正面側コレット22が閉じる。これにより、突っ切り後のワークW2が正面主軸21に把持される。把持位置L13は、加工工具32により加工するための位置であり、給材機40により突っ切り後のワークW2を背面主軸51側へ押して切断後のワークW3に当接させることにより決まるワークW2の先端から製品の加工に必要な距離だけ離れた位置である。また、刃物台30の工具が突っ切りバイト33から加工工具32に切り替えられ、正面主軸21に把持されたワークW2に対して正面加工が行われる。一方、切断後のワークW3は、背面主軸51に把持されてZ2方向へ後退し、背面加工が行われて製品とされ、製品排出装置60により背面主軸51から排出される。
以上の一連の動作が繰り返されることにより、棒状の材料W1から製品が連続して形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 5B, the front
A product is continuously formed from the rod-shaped material W1 by repeating the above-described series of operations.
(2)旋盤の制御方法、作用、及び、効果:
NC装置10は、図6,7に示す加工処理の一連の制御を行う。この加工処理は、加工プログラムの各指令に従ったアプリケーションプログラムにより実行される。NC装置10は、例えば、操作部12aから加工開始の操作入力を受け付けると、加工処理を開始する。ここで、正面主軸用サーボ回路24、正面側コレット開閉用アクチュエータ23、工具主軸用サーボ回路34、及び、給材機40を駆動する系統1の処理と、背面主軸用サーボ回路54、背面側コレット開閉用アクチュエータ53、及び、製品排出用アクチュエータ64を駆動する系統2の処理とが存在する。系統1,2の処理は、時分割処理等により並列して行われる。図6に示すフローチャートは背面主軸51に切断後のワークW3が把持されていない初回の加工処理を示し、図7に示すフローチャートは背面主軸51に切断後のワークW3が把持される二回目以降の加工処理を示している。
(2) Lathe control method, action and effect:
The
加工処理を開始すると、NC装置10は、系統1のステップS102(以下、「ステップ」の記載を省略)で正面側コレット開閉用アクチュエータ23を駆動して正面側コレット22を閉じる。また、S104では、突っ切りバイト33を所定の後退位置まで後退させる指令をサーボ回路34に出力し、突っ切りバイト33をX3方向へ後退させる。一方、系統2のS202では突っ切りバイト33が後退したか否かを判断し、条件成立となるまでS202を繰り返す。S202の判断処理は、例えば、NC装置10で演算される突っ切りバイト33のX3座標が後退位置の座標となったか否かを判断することにより行うことができる。
When the machining process is started, the
系統2のS204では、背面側コレット開閉用アクチュエータ53を駆動して背面側コレット52を開く。また、S206では、背面主軸を所定の前進位置まで移動させ、製品排出用アクチュエータ64を駆動して製品排出部材62を所定の前進位置までZ2方向へ前進させる。すると、製品排出部材62が背面主軸51の先端面よりも前に出る。一方、系統1のS106では製品排出部材62が前進位置まで前進したか否かを判断し、条件成立となるまでS106を繰り返す。S106の判断処理は、例えば、S206で製品排出用アクチュエータ64の駆動を開始してから所定時間経過したか否かを判断することにより行うことができる。
In S204 of
系統1のS108では、給材機40を駆動して材料W1をZ1方向前進側へ押す。例えば、給材機40のモータをオンにする信号を給材機40に対して出力する。S110では、正面側コレット開閉用アクチュエータ23を駆動して正面側コレット22を開く。S112では、背面主軸51に向かって前進する材料W1が製品排出部材62に当接するまで待機する。S112の処理は、例えば、S110で正面側コレット22を開いてから材料W1が製品排出部材62に突き当たるのに十分な期間、待機する処理とすることができる。むろん、S112の処理は、給材機40のモータのトルク値が所定値以上となるまで待機する処理や、材料W1が製品排出部材62に当接したことを検出する専用のセンサの出力がオンとなるまで待機する処理としてもよい。材料W1が製品排出部材62に当接すると、材料W1の先端W11の位置が決まる。
In S108 of the
系統1のS114では、正面主軸21を加工開始点へ移動させる指令をサーボ回路24に出力し、正面主軸21をZ1方向へ移動させて加工開始点で停止させる。S116では、正面側コレット開閉用アクチュエータ23を駆動して正面側コレット22を閉じる。これにより、加工工具32により加工するための位置で正面主軸21が材料W1を把持する。また、S118では、給材機40の駆動を停止して材料W1にZ1方向前進側への押圧力が加わらないようにする。例えば、給材機40のモータをオフにする信号を給材機40に対して出力する。一方、系統2のS208では、正面側コレット22が閉じたか否かを判断し、条件成立となるまでS208を繰り返す。S208の判断処理は、例えば、加工プログラムの実行位置を表すカウンタの値がS116の指令に相当する値を超えたか否かを判断することにより行うことができる。
In S114 of the
系統2のS210では、背面主軸51を所定の背面加工位置まで後退させる指令をサーボ回路54に出力し、背面主軸51をZ2方向へ後退させて背面加工位置で停止させる。一方、系統1のS120では背面主軸51が背面加工位置まで後退したか否かを判断し、条件成立となるまでS120を繰り返す。S120の判断処理は、例えば、NC装置10で演算される背面主軸51のZ2座標が背面加工位置の座標となったか否かを判断することにより行うことができる。S122では、図3(a)に示すように、正面側コレット22に把持された材料W1に対して加工工具32により正面加工を行う。すなわち、NC装置10は、正面主軸送りモータ26や工具主軸送りモータ36や正面主軸回転用モータを適宜駆動する指令をサーボ回路へ出力する。これにより、正面主軸21に把持された材料W1の先端部が製品形状に加工される。
In S210 of the
その後、S152,S252(図7参照)では、両主軸21,51を所定の突っ切り位置L11,L21まで移動させる指令をサーボ回路24,54に出力し、両主軸21,51をZ1,Z2方向へ移動させて図3(b)に示す突っ切り位置L11,L21で停止させる。系統2のS254では、背面側コレット開閉用アクチュエータ53を駆動して背面側コレット52を閉じる。これにより、正面加工後の材料W1の先端W11が背面主軸51で把持される。その後、系統1のS154では、正面加工後の材料W1を正面主軸21と背面主軸51との間で突っ切り工具33により突っ切る。すなわち、NC装置10は、刃物台30の工具を加工工具32から突っ切りバイト33に切り替える指令をサーボ回路へ出力し、正面主軸回転用モータを回転駆動する指令をサーボ回路へ出力し、突っ切りバイト33を回転軸AX1に向かってX3方向へ駆動する指令をサーボ回路34へ出力する。これにより、図4(a)に示すように、正面加工後の材料W1が両主軸21,51の間で突っ切られ、切断後のワークW3が背面側コレット52に把持され、突っ切り後のワークW2が正面側コレット22に把持された状態となる。
Thereafter, in S152 and S252 (see FIG. 7), a command to move both
その後、S156,S256では、両主軸21,51を所定の寸開位置L12,L22まで僅かに(例えばそれぞれ0.1mm)後退させる指令をサーボ回路24,54に出力し、両主軸21,51をZ1,Z2方向へ後退させて図4(b)に示す寸開位置L12,L22で停止させる。系統1のS158では、S104と同様にして突っ切りバイト33を後退位置までX3方向へ後退させる。一方、系統2のS258では、S202と同様にして突っ切りバイト33が後退位置まで後退するまで待機する。
Thereafter, in S156 and S256, a command for slightly retracting the
系統2のS260では、背面主軸51を所定の基準位置L23まで移動(前進)させる指令をサーボ回路54に出力し、背面主軸51をZ2方向へ移動させて図4(c)に示す基準位置L23で停止させる。基準位置L23は、背面主軸側の切断後のワークW3に突っ切り後のワークW2の先端W21を突き当てさせる位置である。一方、系統1のS160では背面主軸51が基準位置L23まで移動したか否かを判断し、条件成立となるまでS160を繰り返す。S160の判断処理は、例えば、NC装置10で演算される背面主軸51のZ2座標が基準位置L23の座標となったか否かを判断することにより行うことができる。
In S260 of the
系統1のS162では、S108と同様に給材機40を駆動して材料W1をZ1方向前進側へ押す。S164では、S110と同様にして正面側コレット22を開く。これにより、突っ切り後のワークW2は、正面主軸21の把持から解放され、給材機40により背面主軸51側へ押される。S166では、背面主軸51に向かって前進する突っ切り後のワークW2が切断後のワークW3の背面W31に当接するまで待機する。S166の処理は、例えば、S164で正面側コレット22を開いてから突っ切り後のワークW2が切断後のワークW3に突き当たるのに十分な期間、待機する処理とすることができる。むろん、S166の処理は、給材機40のモータのトルク値が所定値以上となるまで待機する処理や、突っ切り後のワークW2が切断後のワークW3に当接したことを検出する専用のセンサの出力がオンとなるまで待機する処理としてもよい。図5(a)に示すように突っ切り後のワークW2が切断後のワークW3に当接すると、正面主軸21側の突っ切り後のワークW2が基準の位置となる。これにより、正面主軸21は、加工開始点(把持位置L13)で突っ切り後のワークW2を把持することができる。
In S162 of the
系統1のS168では、正面主軸21を加工開始点(把持位置L13)へ移動(後退)させる指令をサーボ回路24に出力し、正面主軸21をZ1方向へ移動させて図5(b)に示す把持位置L13で停止させる。S170では、S116と同様にして正面側コレット22を閉じる。これにより、加工工具32により加工するための位置L13で正面主軸21が材料W1を把持する。また、S172では、S118と同様にして給材機40の駆動を停止する。一方、系統2のS262では、S208と同様に正面側コレット22が閉じるまで待機する。S264では、S210と同様にして背面主軸51をZ2方向へ後退させて背面加工位置L24で停止させる。
In S168 of the
系統1のS174では、S120と同様に背面主軸51が背面加工位置L24まで後退するまで待機する。S176では、正面側コレット22に把持された突っ切り後のワークW2に対して加工工具32により正面加工を行う。すなわち、NC装置10は、正面主軸送りモータ26や工具主軸送りモータ36や正面主軸回転用モータを適宜駆動する指令をサーボ回路へ出力する。これにより、突っ切り後のワークW2の先端部が製品形状に加工される。S178では、ワークの加工を終了するか否かを判断する。設定数の製品を生産したり、材料W1が無くなって正面側コレット22が材料W1を把持することができなくなったりすると、NC装置10は、条件成立と判断して系統1の加工処理を終了する。一方、NC装置10は、条件不成立と判断すると、S152に戻る。
In S174 of the
一方、系統2のS266では、背面側コレット52に把持された切断後のワークW3に対して加工工具により背面加工を行う。すなわち、NC装置10は、背面主軸送りモータ56や工具主軸送りモータや背面主軸回転用モータを適宜駆動する指令をサーボ回路へ出力する。これにより、切断後のワークW3の背面部が製品形状に加工され、切断後のワークW3が製品とされる。S268では、背面側コレット開閉用アクチュエータ53を駆動して背面側コレット52を開き、製品排出用アクチュエータ64を駆動して製品排出部材62を所定の前進位置までZ2方向へ前進させた後に所定の後退位置までZ2方向へ後退させる。すると、背面主軸51の把持から解放された製品が製品排出部材62で押し出されて背面主軸51から排出される。S270では、S178と同様にワークの加工を終了するか否かを判断する。NC装置10は、条件成立と判断すると系統2の加工処理を終了し、条件不成立と判断するとS252に戻る。
On the other hand, in S266 of the
上述した加工処理により、NC装置10は材料W1を連続して加工する。
以上説明したように、本実施形態の旋盤1は、背面主軸51に把持された切断後のワークW3がストッパとして機能する。給材機40に押される正面主軸21側の突っ切り後のワークW2が背面主軸51側の切断後のワークW3に当接することにより、正面主軸21による突っ切り後のワークW2の先端位置が決まる。刃物台に取り付けたストッパを用いて突っ切り後のワークの位置決め処理をすると加工工具及び突っ切りバイトとストッパとを切り替える処理の時間がかかるが、本旋盤1はこのような切り替え処理を行う必要が無い。また、背面主軸の端面をストッパとして突っ切り後のワークの位置決め処理をすると正面主軸の軸から背面主軸の中心をずらす等の背面主軸台の移動処理の時間がかかるが、本旋盤1はこのような移動処理を行う必要が無い。従って、本旋盤1は、突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めする処理の時間を短縮することができ、主軸による突っ切り後のワークの新たな把持位置を決める処理の時間を短縮することができる。
By the processing described above, the
As described above, in the
また、初回の加工処理時に製品排出部材62をストッパとして材料W1の位置決め処理を行うことにより、刃物台にストッパを取り付ける必要が無くなる。
Further, by performing the positioning process of the material W1 using the
(3)変形例:
ところで、本発明を適用可能な旋盤は、正面主軸と背面主軸との間にガイドブッシュを有する旋盤でもよい。
初回の加工処理において主軸による材料の把持位置を決めるためには、製品排出部材に材料の先端を当接させる以外にも、背面主軸の端面に材料の先端を当接させてもよいし、刃物台に取り付けたストッパに材料の先端を当接させてもよい。これらの場合であっても、二回目以降の加工処理では対向主軸に把持された切断後のワークをストッパとして使用することにより、突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めする処理の時間を短縮する効果が得られる。
(3) Modification:
By the way, the lathe to which the present invention can be applied may be a lathe having a guide bush between the front main shaft and the rear main shaft.
In order to determine the gripping position of the material by the main shaft in the first processing, in addition to bringing the front end of the material into contact with the product discharge member, the front end of the material may be brought into contact with the end surface of the back main shaft, or the blade You may make the front-end | tip of material contact | abut to the stopper attached to the base. Even in these cases, the processing time for positioning the cut-off workpiece to the reference position is shortened by using the cut workpiece gripped by the opposite spindle as a stopper in the second and subsequent machining processes. An effect is obtained.
背面主軸側の切断後のワークに突っ切り後のワークを突き当てさせる基準位置L23は、寸開位置L22よりもZ2方向前進側のみならず、寸開位置L22そのままでもよいし、寸開位置L22よりも後退側でもよい。基準位置L23が寸開位置L22であれば、背面主軸を前進させるS160,S260の処理を省くことができ、ワークの加工効率を向上させることができる。また、正面主軸の把持位置L13が寸開位置L12となるように背面主軸の基準位置L23が寸開位置L22よりもZ2方向後退側となれば、正面主軸を後退させるS168の処理を省くことができ、場合によりワークの加工効率を向上させることができる。
一方、背面主軸がZ2方向へ移動せず固定された対向主軸であっても、背面主軸側の切断後のワークに突っ切り後のワークを当接させることにより、突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めすることができる。
Reference position L23 giving abutting workpieces after cutting-off the after cleavage of the rear spindle side workpiece, than slightly opening position L22 not only Z 2 direction forward side, may be as such slightly open position L22, slightly opening position L22 It may be on the backward side. If the reference position L23 is the open position L22, the processing of S160 and S260 for advancing the back spindle can be omitted, and the workpiece machining efficiency can be improved. Further, the reference position of the back spindle as gripping position L13 of the front spindle is slightly open position L12 L23 is if the Z 2 direction backward side of the slightly open position L22, omitting the processing of S168 to retract the front spindle In some cases, the machining efficiency of the workpiece can be improved.
On the other hand, the sub spindle is a fixed counter spindles without moving the Z 2 direction by abutting the workpiece after cutting-off the after cleavage of the rear spindle side workpiece, the position of the reference work after the cutting-off Can be positioned.
上述した加工処理は、加工プログラムとアプリケーションプログラムとが協働して実行する以外にも、加工プログラムによらずアプリケーションプログラムのみが実行してもよい。また、S160〜S172を加工プログラム用の系統1の位置合わせ一括指令として設け、S260〜S262を加工プログラム用の系統2の位置合わせ一括指令として設けて、系統1,2の位置合わせ一括指令をアプリケーションプログラムが解釈して実行してもよい。
The processing described above may be executed only by the application program regardless of the processing program, in addition to the processing program and the application program being executed in cooperation. Further, S160 to S172 are provided as a
なお、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, but the configurations disclosed in the above-described embodiments and modifications are mutually replaced, the combinations are changed, known techniques, and the above-described configurations. Configurations in which the respective configurations disclosed in the embodiments and modifications are mutually replaced or combinations thereof are also included.
1…旋盤、10…数値制御装置(制御手段の一部)、
20…正面主軸台、21…正面主軸、22…正面側コレット、
24…サーボ回路、24a…サーボアンプ、26…正面主軸送りモータ、
30…刃物台、32…加工工具、33…突っ切りバイト(突っ切り工具)、
34…サーボ回路、34a…サーボアンプ、36…工具主軸送りモータ、
40…給材機(ワーク供給装置)、41…入出力回路、
50…背面主軸台、51…背面主軸(対向主軸)、52…背面側コレット、
54…サーボ回路、54a…サーボアンプ、56…背面主軸送りモータ、
60…製品排出装置、62…製品排出部材、64…アクチュエータ、
L11,L21…突っ切り位置、L12,L22…寸開位置、
L13…把持位置、L23…基準位置、L24…背面加工位置、
W1…材料(ワーク)、W2…突っ切り後のワーク、W3…切断後のワーク、
1 ... Lathe, 10 ... Numerical control device (part of control means),
20 ... Front spindle head, 21 ... Front spindle, 22 ... Front side collet,
24 ... Servo circuit, 24a ... Servo amplifier, 26 ... Front spindle feed motor,
30 ... Turret, 32 ... Processing tool, 33 ... Cut-off tool (cut-off tool),
34 ... Servo circuit, 34a ... Servo amplifier, 36 ... Tool spindle feed motor,
40 ... Material feeder (work supply device), 41 ... I / O circuit,
50 ... back spindle head, 51 ... back spindle (opposite spindle), 52 ... back side collet,
54 ... Servo circuit, 54a ... Servo amplifier, 56 ... Rear spindle feed motor,
60 ... Product discharging device, 62 ... Product discharging member, 64 ... Actuator,
L11, L21 ... cut-off position, L12, L22 ... opening position,
L13: Gripping position, L23: Reference position, L24 ... Back processing position,
W1 ... material (work), W2 ... work after cut-off, W3 ... work after cutting,
Claims (4)
該主軸に対して後方から前記ワークを供給するワーク供給装置と、
前記主軸から前方へ出た前記ワークを突っ切るための突っ切り工具を有する刃物台と、
前記突っ切り工具による切断後のワークを解放可能に把持する対向主軸と、
前記主軸の把持から解放された突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めするため、該突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させる制御手段とを備えることを特徴とする旋盤。 A spindle that is movable in its own axial direction and releasably holds a workpiece inserted in the axial direction;
A workpiece supply device for supplying the workpiece from behind to the spindle;
A tool post having a cut-off tool for cutting through the workpiece from the main shaft forward;
An opposing spindle for releasably gripping the workpiece after cutting by the parting tool;
In order to position the cut-off workpiece released from the gripping of the spindle to a reference position, the workpiece after the cut-off is pushed toward the opposing spindle by the workpiece supply device, and the workpiece after cutting held by the opposing spindle A lathe comprising control means for contact.
該主軸に対して後方から前記ワークを供給するワーク供給装置と、
前記主軸から前方へ出た前記ワークを加工するための加工工具及び該ワークを突っ切るための突っ切り工具を有する刃物台と、
前記突っ切り工具による切断後のワークを解放可能に把持する対向主軸と、
前記主軸の把持から解放された突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させ、前記突っ切り後のワークを加工するための位置で前記主軸に該突っ切り後のワークを把持させる制御手段とを備えることを特徴とする旋盤。 A spindle that is movable in its own axial direction and releasably holds a workpiece inserted in the axial direction;
A workpiece supply device for supplying the workpiece from behind to the spindle;
A machining tool for machining the workpiece that has moved forward from the spindle and a tool post having a cut-off tool for cutting through the workpiece;
An opposing spindle for releasably gripping the workpiece after cutting by the parting tool;
The workpiece after the parting released from the gripping of the main shaft is pushed to the opposite main shaft side by the work supply device to be brought into contact with the workpiece after cutting held by the main shaft, and the workpiece after the parting off is processed. And a control means for gripping the workpiece after the cut-off by the main shaft at a position.
該主軸に対して後方から前記ワークを供給するワーク供給装置と、
前記主軸から前方へ出た前記ワークを加工するための加工工具及び該ワークを突っ切るための突っ切り工具を有する刃物台と、
前記突っ切り工具による切断後のワークを解放可能に把持する対向主軸と、
前記主軸に把持されたワークを前記加工工具により加工し、加工後のワークの先端を前記対向主軸で把持し、該加工後のワークを前記主軸と前記対向主軸との間で前記突っ切り工具により突っ切り、突っ切り後のワークを前記主軸の把持から解放し、前記主軸に挿入された突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させ、前記加工工具により加工するための位置で前記主軸に前記突っ切り後のワークを把持させる、一連の制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする旋盤。 A spindle that is movable in its own axial direction and releasably holds a workpiece inserted in the axial direction;
A workpiece supply device for supplying the workpiece from behind to the spindle;
A machining tool for machining the workpiece that has moved forward from the spindle and a tool post having a cut-off tool for cutting through the workpiece;
An opposing spindle for releasably gripping the workpiece after cutting by the parting tool;
The workpiece gripped by the main shaft is processed by the processing tool, the tip of the processed workpiece is gripped by the opposed main shaft, and the processed workpiece is cut off by the cut-off tool between the main shaft and the opposed main shaft. The workpiece after the cut-off is released from the gripping of the main shaft, and the workpiece after the cut-off inserted into the main shaft is pushed to the opposite main shaft side by the work supply device and comes into contact with the cut workpiece gripped by the opposite main shaft. And a control means for performing a series of controls that causes the spindle to grip the cut-off workpiece at a position for machining with the machining tool.
前記主軸の把持から解放された突っ切り後のワークを基準の位置へ位置決めするため、該突っ切り後のワークを前記ワーク供給装置により前記対向主軸側へ押して前記対向主軸に把持された切断後のワークに当接させることを特徴とする旋盤の制御方法。 A main shaft that can move in its own axial direction and releasably grips a workpiece inserted in the axial direction, a workpiece supply device that supplies the workpiece to the main shaft from the rear, and a forward movement from the main shaft. A lathe control method comprising a tool post having a cut-off tool for cutting through the workpiece, and an opposing spindle for releasably gripping the workpiece cut by the cut-off tool,
In order to position the cut-off workpiece released from the gripping of the spindle to a reference position, the workpiece after the cut-off is pushed toward the opposing spindle by the workpiece supply device, and the workpiece after cutting held by the opposing spindle A method of controlling a lathe characterized by contacting the lathe.
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