JP2017177267A - 工作機械及びその制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動切削加工時における工具のワークに対する切削軌跡によって生ずるワーク表面の凸部のみを選択的に効率よく除去して、ワークの凹凸状表面粗さを抑制するとともにワークの真円度を向上させる工作機械とその制御装置を提供すること。【解決手段】切削工具１３０と、回転手段１１０と、所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段１５０，１６０と、加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段１５０，１６０とを設け、切削工具１３０とワークＷとを回転手段１１０の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って加工送り方向に送り動作させて、ワークＷの振動切削加工を行うように送り手段１５０，１６０と振動手段１５０，１６０とを連係させ、振動切削加工の位相とは異なる位相を有し、ワーク表面の凸部を切削工具が選択的に通過する往復振動を伴って加工を行う追加加工手段を備えている工作機械１００とその制御装置１８０。【選択図】図６

Description

本発明は、切削加工時に生じてくる切削屑を順次分断しながらワークを加工する工作機械及びその制御装置に関する。

従来、ワークを切削加工する切削工具と、切削工具とワークとを相対的に回転させる回転手段と、前記切削工具とワークとを所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具とワークとを加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段とを設け、前記切削工具とワークとを前記回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って前記加工送り方向に送り動作させて、前記ワークの振動切削加工を行うように前記送り手段と前記振動手段とを連係させる工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
また、旋削加工された加工面に対して、異なる位相を有する旋削加工を行い、前記加工面に対して追加して加工を行う追加加工手段を備えている工作機械が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００６−３１２２２３号公報（段落００５２乃至００５７、図６、図７参照） 特許第５１２６６６５号公報（請求項２、段落００１６乃至段落００２０、図４、図５参照）

特許文献１に記載の工作機械は、前記切削工具とワークとを前記回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って前記加工送り方向に送り動作させて、前記ワークの振動切削加工を行うように前記送り手段と前記振動手段とを連係させて振動切削加工を行っているため、前記振動切削加工部分に切削工具の刃先の形状に起因する凸状の切削残りが発生し、ワークの表面粗さや真円度が低下する場合があるという課題があった。

そこで、本発明は、前述したような従来技術の課題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、ワークに対して工具を相対的に振動させながら切削加工する振動切削加工を行う際に切削工具の刃先の形状に起因して発生する凸状の切削残りを除去することによって、ワーク表面の表面粗さや真円度の低下を防止する工作機械とその制御装置を提供することである。

本請求項１の工作機械に係る発明は、ワークを切削加工する切削工具と、該切削工具とワークとを相対的に回転させる回転手段と、前記切削工具とワークとを所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具とワークとを加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段とを設け、前記切削工具とワークとを前記回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って前記加工送り方向に送り動作させて、前記ワークの振動切削加工を行うように前記送り手段と前記振動手段とを連係させ、前記振動切削加工の位相とは異なる位相を有し、前記振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を前記切削工具が選択的に通過する往復振動を伴って前記加工送り方向に前記切削工具とワークとを送り動作させるように前記送り手段と前記振動手段とを連係させて、前記ワークの振動切削加工部分に対して追加して加工を行う追加加工手段を備えていることにより、前述した課題を解決するものである。

本請求項２に係る発明は、請求項１に記載された工作機械の構成に加えて、前記振動切削加工が、前記往復振動の往動時における切削軌跡と復動時における切削軌跡とが交差する位相および振幅を備えたことにより、前述した課題を更に解決するものである。

本請求項３に係る発明は、請求項２に記載された工作機械の構成に加えて、前記追加加工手段の実行による加工の切削軌跡が、前記振動切削加工によって相互に隣接して形成される前記往復振動の往動時及び復動時の切削軌跡の交差点の間を通過していることにより、前述した課題をさらに解決するものである。

本請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３に記載された工作機械の構成に加えて、前記追加加工手段の実行による加工の切削軌跡が、前記振動切削加工の切削軌跡と交差することにより、前述した課題を更に解決するものである。

本請求項５に係る発明は、ワークを切削加工する切削工具と、該切削工具とワークとを相対的に回転させる回転手段と、前記切削工具とワークとを所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、前記切削工具とワークとを加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段とを設けている工作機械の制御装置であって、前記切削工具とワークとを前記回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って前記加工送り方向に送り動作させて、前記ワークの振動切削加工を行うように前記送り手段と前記振動手段とを連係させ、前記振動切削加工の位相とは異なる位相を有し、前記振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を前記切削工具が選択的に通過する往復振動を伴って前記加工送り方向に前記切削工具とワークとを送り動作させるように前記送り手段と前記振動手段とを連係させて、前記ワークの振動切削加工部分に対して追加して加工を行う追加加工手段を備えていることにより、前述した課題を更に解決するものである。

本発明の工作機械は、切削加工時の切削屑を順次分断しながら振動切削加工することが可能となるばかりでなく、以下のような特有の効果を奏することができる。

本請求項１に係る発明の工作機械によれば、ワークの振動切削加工部分に対して、追加加工手段によって、振動切削加工とは異なる位相の往復振動を伴って加工送り方向に切削工具とワークとを送り動作させることにより、前記振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を切削工具が選択的に通過して、前記ワーク表面の凸部を切削して振動切削加工で生じたワーク表面の起伏を少なくし、ワークの表面粗さや真円度の低下を抑えることができる。

本請求項２に係る発明の工作機械によれば、振動切削加工が、前記往復振動の往動時における切削軌跡と復動時における切削軌跡とが交差する位相と振幅を備えるため、前記往復振動の往動時と復動時の切削軌跡の交差によって切削屑を分断することができる。

本請求項３に係る発明の工作機械によれば、請求項２に係る発明が奏する効果に加え、追加加工時に切削工具が、相互に隣接して形成される振動切削加工時の切削軌跡の交差点の間に生じたワーク表面の凸部を選択的に切削除去するため、振動削加工後のワークの表面粗さや真円度の向上を簡単に且つ効率良く行うことができる。

本請求項４に係る発明の工作機械によれば、請求項１乃至請求項３に係る発明が奏する効果に加え、追加加工によって生じる切削屑を、追加加工の往復振動の際に往動時の切削軌跡と復動時の切削軌跡とを重複させることなく、振動切削加工の切削軌跡と交差する部分で容易に分断することができる。

本請求項５に係る発明の工作機械の制御装置によれば、ワークの振動切削加工部分に対して、追加加工手段を制御することによって、振動切削加工とは異なる位相の往復振動を伴って加工送り方向に切削工具とワークとを送り動作させることにより、前記振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を切削工具が選択的に通過して、前記ワーク表面の凸部を切削して振動切削加工で生じたワーク表面の起伏を少なくし、ワークの表面粗さや真円度の低下を抑えることができる。

本発明の第１実施例である工作機械の概略を示す図。 本発明の第１実施例の切削工具とワークとの関係を示す概略図。 本発明の第１実施例の切削工具のＺ軸方向の往復振動および位置を示す図。 本発明の第１実施例の主軸ｎ回転目、ｎ＋１回転目、ｎ＋２回転目の関係を示す図。 本発明の第１実施例の１回転１．５振動の振動切削加工時における切削軌跡とワーク表面の起伏中央の凸部の位置とを示す図。 本発明の第１実施例の１回転１．５振動の振動切削加工時における追加加工の仕上げ軌跡例を示す図。 図６の７Ａ−７Ａにおけるワーク表面の断面図。 本発明の第２実施例の１回転２．５振動の振動切削加工時における追加加工の仕上げ軌跡例を示す図。 本発明の第３実施例の１回転３．５振動の振動切削加工時における追加加工の仕上げ軌跡例を示す図。

本発明の工作機械とその制御装置は、ワークを切削加工する切削工具と、この切削工具とワークとを相対的に回転させる回転手段と、切削工具とワークとを所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、切削工具とワークとを加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段とを設け、切削工具とワークとを回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って加工送り方向に送り動作させて、ワークの振動切削加工を行うように送り手段と振動手段とを連係させ、振動切削加工の位相とは異なる位相を有し、振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を切削工具が選択的に通過する往復振動を伴って加工送り方向に切削工具とワークとを送り動作させるように送り手段と振動手段とを連係させて、ワークの振動切削加工部分に対して追加して加工を行う追加加工手段を備えていることにより、ワークに対して工具を相対的に振動させながら切削加工する振動切削加工を行う際に切削工具の刃先の形状に起因して発生する凸状の切削残りを除去することによって、ワーク表面の表面粗さや真円度の低下を防止するものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。

図１は、本発明の第１実施例の制御装置１８０を備えた工作機械１００の概略を示す図である。
工作機械１００は、回転手段としての主軸１１０と、刃物台としての切削工具台１３０Ａとを備えている。
主軸１１０の先端には、ワーク保持手段としてのチャック１２０が設けられている。
チャック１２０を介して主軸１１０にワークＷが保持される。
主軸１１０は、主軸モータの動力によって回転駆動されるように主軸台１１０Ａに支持されている。

主軸台１１０Ａは、工作機械１００のベッド側に、Ｚ軸方向送り機構１６０によって主軸１１０の軸線方向となるＺ軸方向に移動自在に搭載されている。
主軸１１０は、主軸台１１０Ａを介してＺ軸方向送り機構１６０によって、Ｚ軸方向に移動する。
Ｚ軸方向送り機構１６０は、主軸１１０をＺ軸方向に移動させる主軸移動機構を構成している。

Ｚ軸方向送り機構１６０は、ベッド等のＺ軸方向送り機構１６０の固定側と一体的なベース１６１と、ベース１６１に設けられたＺ軸方向に延びるＺ軸方向ガイドレール１６２とを備えている。
Ｚ軸方向ガイドレール１６２に、Ｚ軸方向ガイド１６４を介してＺ軸方向送りテーブル１６３がスライド自在に支持されている。
Ｚ軸方向送りテーブル１６３側にリニアサーボモータ１６５の可動子１６５ａが設けられ、ベース１６１側にリニアサーボモータ１６５の固定子１６５ｂが設けられている。

Ｚ軸方向送りテーブル１６３に主軸台１１０Ａが搭載され、リニアサーボモータ１６５の駆動によってＺ軸方向送りテーブル１６３が、Ｚ軸方向に移動駆動される。
Ｚ軸方向送りテーブル１６３の移動によって主軸台１１０ＡがＺ軸方向に移動し、主軸１１０のＺ軸方向への移動が行われる。

切削工具台１３０Ａには、ワークＷを切削加工するバイト等の切削工具１３０が装着されている。
切削工具台１３０Ａは、工作機械１００のベッド側に、Ｘ軸方向送り機構１５０及び図示しないＹ軸方向送り機構によって、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向と、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向とに移動自在に設けられている。
Ｘ軸方向送り機構１５０とＹ軸方向送り機構とによって、切削工具台１３０Ａを主軸１１０に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる刃物台移動機構が構成されている。

Ｘ軸方向送り機構１５０は、Ｘ軸方向送り機構１５０の固定側と一体的なベース１５１と、ベース１５１に設けられたＸ軸方向に延びるＸ軸方向ガイドレール１５２とを備えている。
Ｘ軸方向ガイドレール１５２に、Ｘ軸方向ガイド１５４を介してＸ軸方向送りテーブル１５３がスライド自在に支持されている。

Ｘ軸方向送りテーブル１５３側にリニアサーボモータ１５５の可動子１５５ａが設けられ、ベース１５１側にリニアサーボモータ１５５の固定子１５５ｂが設けられている。
リニアサーボモータ１５５の駆動によってＸ軸方向送りテーブル１５３が、Ｘ軸方向に移動駆動される。
なお、Ｙ軸方向送り機構は、Ｘ軸方向送り機構１５０をＹ軸方向に配置したものであり、Ｘ軸方向送り機構１５０と同様の構造であるため、構造についての詳細な説明は割愛する。

図１においては、図示しないＹ軸方向送り機構を介してＸ軸方向送り機構１５０をベッド側に搭載し、Ｘ軸方向送りテーブル１５３に切削工具台１３０Ａが搭載されている。
切削工具台１３０Ａは、Ｘ軸方向送りテーブル１５３の移動駆動によってＸ軸方向に移動し、Ｙ軸方向送り機構が、Ｙ軸方向に対して、Ｘ軸方向送り機構１５０と同様の動作をすることによって、Ｙ軸方向に移動する。

なお、図示しないＹ軸方向送り機構を、Ｘ軸方向送り機構１５０を介してベッド側に搭載し、Ｙ軸方向送り機構側に切削工具台１３０Ａを搭載してもよく、Ｙ軸方向送り機構とＸ軸方向送り機構１５０とによって切削工具台１３０ＡをＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる構造は従来公知であるため、詳細な説明及び図示は割愛する。

刃物台移動機構（Ｘ軸方向送り機構１５０とＹ軸方向送り機構）と主軸移動機構（Ｚ軸方向送り機構１６０）とが協動し、Ｘ軸方向送り機構１５０とＹ軸方向送り機構によるＸ軸方向とＹ軸方向への切削工具台１３０Ａの移動と、Ｚ軸方向送り機構１６０による主軸台１１０Ａ（主軸１１０）のＺ軸方向への移動によって、切削工具台１３０Ａに装着されている切削工具１３０は、ワークＷに対して相対的に任意の加工送り方向に送られる。

主軸移動機構と刃物台移動機構とから構成される送り手段により、切削工具１３０を、ワークＷに対して相対的に任意の加工送り方向に送ることによって、図２に示すように、ワークＷは、切削工具１３０により任意の形状に切削加工される。

なお、本実施形態においては、主軸台１１０Ａと切削工具台１３０Ａの両方を移動するように構成しているが、主軸台１１０Ａを工作機械１００のベッド側に移動しないように固定し、刃物台移動機構を、切削工具台１３０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させるように構成してもよい。
この場合、送り手段が、切削工具台１３０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる刃物台移動機構から構成され、固定的に位置決めされて回転駆動される主軸１１０に対して、切削工具台１３０Ａを移動させることによって、切削工具１３０をワークＷに対して加工送り動作させることができる。

また、切削工具台１３０Ａを工作機械１００のベッド側に移動しないように固定し、主軸移動機構を、主軸台１１０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させるように構成してもよい。
この場合、送り手段が、主軸台１１０ＡをＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる主軸台移動機構から構成され、固定的に位置決めされる切削工具台１３０Ａに対して、主軸台１１０Ａを移動させることによって、切削工具１３０をワークＷに対して加工送り動作させることができる。
また、本実施例では、切削工具１３０に対してワークＷを回転させる構成としたが、ワークＷに対して切削工具１３０を回転させる構成としてもよい。

主軸１１０の回転、Ｚ軸方向送り機構１６０、Ｘ軸方向送り機構１５０、Ｙ軸方向送り機構は、制御装置１８０が有する制御部１８１によって駆動制御される。
制御部１８１は、各送り機構を振動手段として、各々対応する移動方向に沿って往復振動させながら、主軸台１１０Ａ又は切削工具台１３０Ａを各々の方向に移動させるように制御している。

各送り機構は、制御部１８１の制御により、図３に示すように、主軸１１０又は切削工具台１３０Ａを、１回の往復振動において、所定の前進量だけ前進（往動）移動してから所定の後退量だけ後退（復動）移動し、その差の進行量だけ各移動方向に移動させ、協動してワークＷに対して切削工具１３０を加工送り方向に送る。

工作機械１００は、Ｚ軸方向送り機構１６０、Ｘ軸方向送り機構１５０、Ｙ軸方向送り機構により、切削工具１３０が加工送り方向に沿った往復振動しながら、主軸１回転分、すなわち、主軸位相０°から３６０°まで変化したときの進行量の合計を送り量として、加工送り方向に送られることによって、ワークＷの加工を行う。

ワークＷが回転した状態で、主軸台１１０Ａ（主軸１１０）又は切削工具台１３０Ａ（切削工具１３０）が、往復振動しながら移動し、切削工具１３０によって、ワークＷを所定の形状に振動切削加工する場合、ワーク外周面は、図４に示すように、正弦曲線状に切削される。
図４では、ワーク外周面の状態を分かり易く説明するため、グラフの縦軸を加工送り方向におけるワークＷに対する切削工具１３０の位置、グラフの横軸をワークＷの１回転、すなわち、主軸位相０°から３６０°とし、ワーク外周面を周方向に沿って展開したワーク外周面の切削工具１３０による振動切削加工の切削軌跡を示している。
なお、正弦曲線状の波形の谷を通過する仮想線（１点鎖線）において、主軸位相０°から３６０°まで変化したときの切削工具１３０の位置の変化量が、送り量を示す。
図４に示されるように、ワークＷの１回転当たりの主軸台１１０Ａ（主軸１１０）又は切削工具台１３０Ａの振動数Ｎが、３．５回（振動数Ｎ＝３．５）を例に説明する。

この場合、ｎ＋１回転目（ｎは１以上の整数）の切削工具１３０により切削されるワーク外周面形状の位相の谷の最低点（切削工具１３０によって送り方向に最も切削された点となる点線波形グラフの山の頂点）の位置が、ｎ回転目の切削工具１３０により切削された形状の位相の谷の最低点（実線波形グラフの山の頂点）の位置に対して、主軸位相方向（グラフの横軸方向）でずれる。

これにより、振動切削加工が往復振動の往動時における切削軌跡と復動時における切削軌跡とが交差する位相および振幅を備えているため、切削工具１３０の往動時の切削加工部分と、復動時の切削加工部分とが一部重複し、ワーク外周面のｎ＋１回転目の切削部分に、ｎ回転目に切削済みの部分が含まれ、振動切削中に加工送り方向において切削工具１３０がワークＷを切削しない空振り動作が生じる。
振動切削加工時にワークＷから生じる切削屑は、空振り動作によって順次分断される。
工作機械１００は、切削工具１３０の切削送り方向に沿った往復振動によって切削屑を分断しながら、ワークＷの振動切削加工を円滑に行うことができる。

切削工具１３０の往復振動によって切削屑を順次分断する場合、ワーク外周面のｎ＋１回転目の切削部分に、ｎ回転目に切削済みの部分が含まれていればよい。
言い換えると、ワーク外周面のｎ＋１回転目（ｎは１以上の整数）における復動時の切削工具１３０の切削軌跡が、ワーク外周面のｎ回転目における切削工具１３０の切削軌跡まで到達すればよい。
図４に示されるように、ｎ＋１回転目とｎ回転目のワークＷにおける切削工具１３０により切削される形状の位相が一致（同位相）とならなければよく、必ずしも１８０°反転させる必要はない。

例えば、振動数Ｎは、１．１や１．２５、２．６、３．７５等とすることができる。
ワークＷの１回転で１回より少ない振動（０＜振動数Ｎ＜１．０）を行うように設定することもできる。
この場合、１振動に対して１回転以上主軸１１０が回転する。

工作機械１００において、制御部１８１による動作指令は、所定の指令時間単位毎で行われる。
主軸台１１０Ａ（主軸１１０）又は切削工具台１３０Ａ（切削工具１３０）の往復振動は、指令時間単位に基づく所定の周波数で動作が可能となる。
例えば、制御部１８１によって１秒間に２５０回の指令を送ることが可能な工作機械１００の場合、制御部１８１による動作指令は、１÷２５０＝４（ｍｓ）周期（指令時間単位毎）で行われる。

次に、追加加工について、ワークＷの１回転当たりの主軸台１１０Ａ（主軸１１０）又は切削工具台１３０Ａの振動数Ｎが、１．５回（振動数Ｎ＝１．５）を例に説明する。
図５は、図４と同様に、ワーク外周面を周方向に沿って展開した切削工具１３０による振動切削加工の切削軌跡を示し、各々の線が主軸１１０の各回転に伴う切削軌跡を表している。
切削軌跡の間には、刃先の形状に起因して凸状に切削残り（凸部）が発生する。

往復振動の往動時における切削軌跡と復動時における切削軌跡とが交差する交差点ＣＲは、振動切削加工が加工送り方向に進むに伴って同一の主軸位相の位置に生成される。
同一の主軸位相の位置に生成される各交差点ＣＲの間の概ね中間位置（中間領域）に、切削残りの頂部Ｗｔが形成される。

各頂部Ｗｔは前記振動切削加工の切削軌跡の位相とは異なる位相を有する往復振動の経路上に配置される。制御部１８１は、各頂部Ｗｔが配置される往復振動の経路上を切削工具１３０が通過し、頂部Ｗｔを選択的に除去するように、各送り機構を追加加工手段として、各々対応する移動方向に沿って往復振動させながら、主軸台１１０Ａ又は切削工具台１３０Ａを各々の方向に移動制御している。

図６に示されるように、前記追加加工手段による追加加工は、振動切削加工後に実行され、ワーク外周面上の各頂部Ｗｔを概ね通過する位相および振幅となるように切削工具１３０が加工送り方向に沿って振動切切削加工の位相とは異なる位相で振動しながら移動する。
これにより、追加加工時の切削工具１３０が、各交差点ＣＲの間の中間領域に生じたワーク表面の切削残りの頂部Ｗｔを切削除去し、振動切削加工後のワークＷの加工面に生じる凹凸状の表面に起因する表面粗さやワークＷの真円度を向上させることができる。また追加加工の送り速度が振動切削加工の加工条件によっては速くなるため、ワークＷの表面粗さや真円度の向上の効率化をはかることが可能となる。

このように、制御装置１８０の制御部１８１が、振動切削加工の往復振動とは異なる位相で振動手段を往復振動させて振動切削加工の切削軌跡間に生じたワーク表面の凸部を切削除去する追加加工を実行させ、切削軌跡間に生じた切削残りの少なくとも一部を切削することで、振動切削加工で生じたワークＷの凹凸状の表面の起伏を少なくすることができる。
これにより、振動切削加工後の追加加工時にワークＷの表面粗さを抑えることができるとともにワークＷの真円度を向上させることができる。

図７に示されるように、追加加工の切削軌跡が、前記振動切削加工の切削軌跡と交差するため、追加加工時の切削屑は、振動切削加工の切削軌跡の凹部によって分断される。
そのため、追加加工時の切削屑を分断するために、追加加工の往復振動の際に往動時の切削軌跡と復動時の切削軌跡とを重複させる必要が無い。

なお、図８や図９に示すような振動数Ｎを２．５回（振動数Ｎ＝２．５）や３．５回（振動数Ｎ＝３．５）とした場合についても、図６と同様に、振動切削加工の切削軌跡の同一の主軸位相の位置に生成される各交差点ＣＲの間の概ね中間位置（中間領域）に、切削残りの頂部Ｗｔが形成される。

図６と同様に、各頂部Ｗｔは前記振動切削加工の切削軌跡の位相とは異なる位相を有する往復振動の経路上に配置される。制御部１８１が、各頂部Ｗｔが配置される往復振動の経路上を切削工具１３０が通過し、頂部Ｗｔを選択的に除去するように、各送り機構を追加加工手段として、主軸台１１０Ａ又は切削工具台１３０Ａを各々の方向に対応する往復振動と移動とを制御することによって、切削工具１３０が同一の主軸位相の位置に生成される各交差点ＣＲの間に生じた凸部の少なくとも一部を切削する。追加加工手段による振動切削加工後の追加加工時にワークＷの表面粗さや真円度を向上することができる。

本発明に係る実施形態における振動切削加工の振動数Ｎとして、切削軌跡が１８０度反転するＮ＝１．５，２．５，３．５等とは異なる値を採用した場合は、交差点ＣＲが同一の主軸位相の位置からずれて生成されることが考えられるが、各頂部Ｗｔ又は各頂部Ｗｔに近接する位置を通り、前記振動切削加工の切削軌跡の位相とは異なる位相を有する往復振動の経路を設定することができる。この設定された経路に沿った追加加工を行うことによって、切削工具１３０が凸部の少なくとも一部を切削することが可能となる。

１００ ・・・ 工作機械
１１０ ・・・ 主軸（回転手段）
１１０Ａ・・・ 主軸台
１２０ ・・・ チャック（ワーク保持手段）
１３０ ・・・ 切削工具
１３０Ａ・・・ 切削工具台（刃物台）
１３１ ・・・ 刃先
１５０ ・・・ Ｘ軸方向送り機構（刃物台移動機構、送り手段、振動手段）
１５１ ・・・ ベース
１５２ ・・・ Ｘ軸方向ガイドレール
１５３ ・・・ Ｘ軸方向送りテーブル
１５４ ・・・ Ｘ軸方向ガイド
１５５ ・・・ リニアサーボモータ
１５５ａ・・・ 可動子
１５５ｂ・・・ 固定子
１６０ ・・・ Ｚ軸方向送り機構（主軸移動機構、送り手段、振動手段）
１６１ ・・・ ベース
１６２ ・・・ Ｚ軸方向ガイドレール
１６３ ・・・ Ｚ軸方向送りテーブル
１６４ ・・・ Ｚ軸方向ガイド
１６５ ・・・ リニアサーボモータ
１６５ａ・・・ 可動子
１６５ｂ・・・ 固定子
１８０ ・・・ 制御装置
１８１ ・・・ 制御部（切削制御手段）
Ｗ ・・・ ワーク
Ｗｔ・・・ （ワーク表面の起伏中央にある）頂部
ＣＲ・・・ 切削軌跡の交差点

Claims (5)

1. ワークを切削加工する切削工具と、
   該切削工具とワークとを相対的に回転させる回転手段と、
   前記切削工具とワークとを所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、
   前記切削工具とワークとを加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段とを設け、
   前記切削工具とワークとを前記回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って前記加工送り方向に送り動作させて、前記ワークの振動切削加工を行うように前記送り手段と前記振動手段とを連係させ、
   前記振動切削加工の位相とは異なる位相を有し、前記振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を前記切削工具が選択的に通過する往復振動を伴って前記加工送り方向に前記切削工具とワークとを送り動作させるように前記送り手段と前記振動手段とを連係させて、前記ワークの振動切削加工部分に対して追加して加工を行う追加加工手段を備えていることを特徴とする工作機械。
2. 前記振動切削加工が、前記往復振動の往動時における切削軌跡と復動時における切削軌跡とが交差する位相および振幅を備えたことを特徴とする請求項１記載の工作機械。
3. 前記追加加工手段の実行による加工の切削軌跡が、前記振動切削加工によって相互に隣接して形成される前記往復振動の往動時及び復動時の切削軌跡の交差点の間を通過していることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
4. 前記追加加工手段の実行による加工の切削軌跡が、前記振動切削加工の切削軌跡と交差することを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の工作機械。
5. ワークを切削加工する切削工具と、
   該切削工具とワークとを相対的に回転させる回転手段と、
   前記切削工具とワークとを所定の加工送り方向に送り動作させる送り手段と、
   前記切削工具とワークとを加工送り方向に沿って相対的に往復振動させる振動手段とを設けている工作機械の制御装置であって、
   前記切削工具とワークとを前記回転手段の回転に対して所定の位相を有する往復振動を伴って前記加工送り方向に送り動作させて、前記ワークの振動切削加工を行うように前記送り手段と前記振動手段とを連係させ、
   前記振動切削加工の位相とは異なる位相を有し、前記振動切削加工に際して切削軌跡の相互間に生じるワーク表面の凸部を前記切削工具が選択的に通過する往復振動を伴って前記加工送り方向に前記切削工具とワークとを送り動作させるように前記送り手段と前記振動手段とを連係させて、前記ワークの振動切削加工部分に対して追加して加工を行う追加加工手段を備えていることを特徴とする工作機械の制御装置。