JP2023031575A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械を提供する。【解決手段】工作機械(1)の制御部(70)は、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用するか否かを加工プログラムPR2に基づいて判別し、加工途中のワークW2の加工を完成させて連続加工を終了させる時において、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用する場合、第一主軸(11)に把持されているワークW1が加工されないようにしながら第一系統及び第二系統を加工プログラムPR2に従って同時に進行させ、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用しない場合、第一系統を停止させて第二系統を加工プログラムPR2に従って進行させる。【選択図】図8
Description
本発明は、複数の主軸台を備えて複数の系統を同時に進行させることによりワークの連続加工を行う工作機械に関する。
工作機械として、正面主軸台と背面主軸台を備えるNC(数値制御)旋盤が知られている。NC旋盤は、正面主軸に把持されているワークの正面加工を刃物台に取り付けられている工具で行い、正面加工後のワークを背面主軸で把持し、該背面主軸に把持されている加工途中のワークの背面加工を刃物台に取り付けられている工具で行う。ワークの連続加工中は、ワークの正面加工を行う第一系統と、正面加工後のワークの背面加工を行う第二系統と、が加工プログラムに従って同時に進行する。
特許文献1に開示されたNC旋盤は、第一の正面主軸等を駆動する第一正面主軸系統と、第二の正面主軸等を駆動する第二正面主軸系統とを同時に進行させることが可能であり、第一正面主軸系統と第二正面主軸系統とでサイクル開始タイミングをずらして同時加工する。
正面主軸等を駆動する第一系統と背面主軸等を駆動する第二系統とをワークの連続加工時に同時に進行させ、連続加工の終了時に加工途中のワークの加工を完成させることが考えられる。第一系統に含まれる刃物台を背面加工に使用しない場合、第二系統を動作させる一方で第一系統を停止させることにより、正面主軸に把持されているワークの正面加工を行わずに、背面主軸に把持されている加工途中のワークの背面加工を行うことができる。しかし、第一系統に含まれる刃物台を背面加工に使用する場合、第一系統を停止させると加工途中のワークの加工を完成させることができず、第一系統の動作を継続させると正面主軸に把持されているワークに意図しない正面加工が行われてしまう。そこで、第一系統に含まれる刃物台を背面加工に使用する場合、オペレーターは、連続加工の終了時に正面主軸に把持されているワークの正面加工を行わずに背面主軸に把持されている加工途中のワークの背面加工を行うための特別な加工プログラムを作成する必要がある。従って、オペレーターは、第一系統に含まれる刃物台を背面加工に使用する場合と使用しない場合とで分けて加工プログラムを作成しなければならない。
本発明は、加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械を開示するものである。
本発明の工作機械は、ワークの連続加工を行う工作機械であって、
前記ワークを把持する第一主軸を設けた第一主軸台と、
前記第一主軸から渡された加工途中の前記ワークを把持する第二主軸を設けた第二主軸台と、
前記第一主軸と前記第二主軸の少なくとも一方に把持された前記ワークを加工する第一工具が取り付けられた第一刃物台と、
前記第二主軸に把持された前記加工途中のワークを加工する第二工具が取り付けられた第二刃物台と、
前記第一主軸を含む前記第一主軸台及び前記第一刃物台を駆動する第一系統と、前記第二主軸を含む前記第二主軸台及び前記第二刃物台を駆動する第二系統と、を加工プログラムに従って同時に進行させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用するか否かを前記加工プログラムに基づいて判別し、前記加工途中のワークの加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用する場合、前記第一主軸に把持されている前記ワークが加工されないようにしながら前記第一系統及び前記第二系統を前記加工プログラムに従って同時に進行させ、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用しない場合、前記第一系統を停止させて前記第二系統を前記加工プログラムに従って進行させる、態様を有する。
前記ワークを把持する第一主軸を設けた第一主軸台と、
前記第一主軸から渡された加工途中の前記ワークを把持する第二主軸を設けた第二主軸台と、
前記第一主軸と前記第二主軸の少なくとも一方に把持された前記ワークを加工する第一工具が取り付けられた第一刃物台と、
前記第二主軸に把持された前記加工途中のワークを加工する第二工具が取り付けられた第二刃物台と、
前記第一主軸を含む前記第一主軸台及び前記第一刃物台を駆動する第一系統と、前記第二主軸を含む前記第二主軸台及び前記第二刃物台を駆動する第二系統と、を加工プログラムに従って同時に進行させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用するか否かを前記加工プログラムに基づいて判別し、前記加工途中のワークの加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用する場合、前記第一主軸に把持されている前記ワークが加工されないようにしながら前記第一系統及び前記第二系統を前記加工プログラムに従って同時に進行させ、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用しない場合、前記第一系統を停止させて前記第二系統を前記加工プログラムに従って進行させる、態様を有する。
本発明によれば、加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械を提供することができる。
以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。
(1)本発明に含まれる技術の概要:
まず、図1~8に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
まず、図1~8に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
[態様1]
図1~3に例示するように、本技術の一態様に係る工作機械(例えば旋盤1)は、ワークW1の連続加工を行う工作機械(1)であって、第一主軸台(例えば正面主軸台10)、第二主軸台(例えば背面主軸台15)、第一刃物台30、第二刃物台40、及び、制御部(例えばNC装置70)を備える。前記第一主軸台(10)には、前記ワークW1を把持する第一主軸(例えば正面主軸11)が設けられている。前記第二主軸台(15)には、前記第一主軸(11)から渡された加工途中の前記ワークW2を把持する第二主軸(例えば背面主軸16)が設けられている。前記第一刃物台30には、前記第一主軸(11)と前記第二主軸(16)の少なくとも一方に把持された前記ワークW1を加工する第一工具TO1が取り付けられている。前記第二刃物台40には、前記第二主軸(16)に把持された前記加工途中のワークW2を加工する第二工具TO2が取り付けられている。前記制御部(70)は、前記第一主軸(11)を含む前記第一主軸台(10)及び前記第一刃物台30を駆動する第一系統(例えば系統1)と、前記第二主軸(16)を含む前記第二主軸台(15)及び前記第二刃物台40を駆動する第二系統(例えば系統2)と、を加工プログラムPR2に従って同時に進行させる。当該制御部(70)は、前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用するか否かを前記加工プログラムPR2に基づいて判別し、前記加工途中のワークW2の加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、以下の場合分けの制御を行う。
前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用する場合、前記制御部(70)は、前記第一主軸(11)に把持されている前記ワークW1が加工されないようにしながら前記第一系統及び前記第二系統を前記加工プログラムPR2に従って同時に進行させる。
前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用しない場合、前記制御部(70)は、前記第一系統を停止させて前記第二系統を前記加工プログラムPR2に従って進行させる。
図1~3に例示するように、本技術の一態様に係る工作機械(例えば旋盤1)は、ワークW1の連続加工を行う工作機械(1)であって、第一主軸台(例えば正面主軸台10)、第二主軸台(例えば背面主軸台15)、第一刃物台30、第二刃物台40、及び、制御部(例えばNC装置70)を備える。前記第一主軸台(10)には、前記ワークW1を把持する第一主軸(例えば正面主軸11)が設けられている。前記第二主軸台(15)には、前記第一主軸(11)から渡された加工途中の前記ワークW2を把持する第二主軸(例えば背面主軸16)が設けられている。前記第一刃物台30には、前記第一主軸(11)と前記第二主軸(16)の少なくとも一方に把持された前記ワークW1を加工する第一工具TO1が取り付けられている。前記第二刃物台40には、前記第二主軸(16)に把持された前記加工途中のワークW2を加工する第二工具TO2が取り付けられている。前記制御部(70)は、前記第一主軸(11)を含む前記第一主軸台(10)及び前記第一刃物台30を駆動する第一系統(例えば系統1)と、前記第二主軸(16)を含む前記第二主軸台(15)及び前記第二刃物台40を駆動する第二系統(例えば系統2)と、を加工プログラムPR2に従って同時に進行させる。当該制御部(70)は、前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用するか否かを前記加工プログラムPR2に基づいて判別し、前記加工途中のワークW2の加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、以下の場合分けの制御を行う。
前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用する場合、前記制御部(70)は、前記第一主軸(11)に把持されている前記ワークW1が加工されないようにしながら前記第一系統及び前記第二系統を前記加工プログラムPR2に従って同時に進行させる。
前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用しない場合、前記制御部(70)は、前記第一系統を停止させて前記第二系統を前記加工プログラムPR2に従って進行させる。
上記態様1において、第一主軸(11)を含む第一主軸台(10)及び第一刃物台30を駆動する第一系統と、第二主軸(16)を含む第二主軸台(15)及び第二刃物台40を駆動する第二系統と、が加工プログラムPR2に従って同時に進行する。ここで、第二主軸(16)に把持された加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用するか否かは、加工プログラムPR2に基づいて判別される。
加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用する場合、加工途中のワークW2の加工を完成させて連続加工を終了させる時において、第一主軸(11)に把持されているワークW1は加工されないようにされ、第一系統及び第二系統が上記加工プログラムPR2に従って同時に進行する。これにより、特別な加工プログラムを使用することなく加工途中のワークW2の加工が完成し、連続加工が終了する。一方、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用しない場合、加工途中のワークW2の加工を完成させて連続加工を終了させる時において、第一系統は停止し、第二系統が上記加工プログラムPR2に従って進行する。これにより、特別な加工プログラムを使用することなく加工途中のワークW2の加工が完成し、連続加工が終了する。
以上より、上記態様1は、加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械を提供することができる。
以上より、上記態様1は、加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械を提供することができる。
ここで、第二主軸は、第一主軸から渡された加工途中のワークを把持することができればよく、第一主軸に対向する主軸でもよいし、第一主軸に対向していない主軸でもよい。
同時に進行する系統は、第一系統と第二系統の2種類に限定されず、第一系統及び第二系統を含めて3種類以上でもよい。
本願における「第一」、「第二」、…は、類似点を有する複数の構成要素に含まれる各構成要素を識別するための用語であり、順番を意味しない。
上述した付言は、以下の態様においても適用される。
同時に進行する系統は、第一系統と第二系統の2種類に限定されず、第一系統及び第二系統を含めて3種類以上でもよい。
本願における「第一」、「第二」、…は、類似点を有する複数の構成要素に含まれる各構成要素を識別するための用語であり、順番を意味しない。
上述した付言は、以下の態様においても適用される。
[態様2]
図6に例示するように、前記制御部(70)は、前記連続加工を終了させる時に前記加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを表す設定を受け付けてもよい。当該制御部(70)は、前記設定が前記加工途中のワークW2の加工を完成させないことを表している場合、前記連続加工を終了させる時に前記加工途中のワークW2の加工を完成させずに前記第一系統及び前記第二系統を停止させてもよい。本態様は、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを選択することができるので、利便性を向上させることができる。
図6に例示するように、前記制御部(70)は、前記連続加工を終了させる時に前記加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを表す設定を受け付けてもよい。当該制御部(70)は、前記設定が前記加工途中のワークW2の加工を完成させないことを表している場合、前記連続加工を終了させる時に前記加工途中のワークW2の加工を完成させずに前記第一系統及び前記第二系統を停止させてもよい。本態様は、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを選択することができるので、利便性を向上させることができる。
[態様3]
図8に例示するように、前記制御部(70)は、前記加工途中のワークW2の加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用する場合、前記第一系統において、前記ワークW1を把持した前記第一主軸(11)を含む前記第一主軸台(10)を前記ワークW1と前記第一工具TO1との接触を防ぐ位置に後退させてから前記第一主軸台(10)の駆動を停止させ、且つ、前記第一刃物台30を駆動させてもよく、前記第二系統において、前記加工途中のワークW2を把持した前記第二主軸(16)を含む前記第二主軸台(15)を少なくとも駆動させてもよい。本態様は、連続加工を終了させる時において加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用する場合に第一主軸(11)に把持されているワークW1と第一工具TO1との干渉を防ぐことができるので、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させる好適な例を提供することができる。
図8に例示するように、前記制御部(70)は、前記加工途中のワークW2の加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、前記加工途中のワークW2の加工に前記第一刃物台30を使用する場合、前記第一系統において、前記ワークW1を把持した前記第一主軸(11)を含む前記第一主軸台(10)を前記ワークW1と前記第一工具TO1との接触を防ぐ位置に後退させてから前記第一主軸台(10)の駆動を停止させ、且つ、前記第一刃物台30を駆動させてもよく、前記第二系統において、前記加工途中のワークW2を把持した前記第二主軸(16)を含む前記第二主軸台(15)を少なくとも駆動させてもよい。本態様は、連続加工を終了させる時において加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用する場合に第一主軸(11)に把持されているワークW1と第一工具TO1との干渉を防ぐことができるので、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させる好適な例を提供することができる。
(2)工作機械の構成の具体例:
図1は、工作機械の例として旋盤1の構成を模式的に例示する正面図である。図2は、旋盤1の系統を模式的に例示している。
図1において、符号D81は上方向を示し、符号D82は下方向を示し、符号D83は左方向を示し、符号D84は右方向を示している。尚、これらの方向は、図1に示す旋盤1を見る方向を基準としている。
図1は、工作機械の例として旋盤1の構成を模式的に例示する正面図である。図2は、旋盤1の系統を模式的に例示している。
図1において、符号D81は上方向を示し、符号D82は下方向を示し、符号D83は左方向を示し、符号D84は右方向を示している。尚、これらの方向は、図1に示す旋盤1を見る方向を基準としている。
旋盤1は、正面主軸台10、正面主軸台駆動部13、背面主軸台15、背面主軸台駆動部18、支持台25、第一刃物台30、第一刃物台駆動部31、第二刃物台40、第二刃物台駆動部41、NC(数値制御)装置70、等を備えるNC旋盤である。ここで、正面主軸台10は、第一主軸としての正面主軸11を設けた第一主軸台の例である。背面主軸台15は、第二主軸としての背面主軸16を設けた第二主軸台の例である。NC装置70は、制御部の例である。
尚、旋盤1は、第三刃物台等、第一刃物台30及び第二刃物台40とは異なる刃物台を備えていてもよい。むろん、旋盤1は、第三主軸等、第一主軸及び第二主軸とは異なる主軸を備えていてもよい。
尚、旋盤1は、第三刃物台等、第一刃物台30及び第二刃物台40とは異なる刃物台を備えていてもよい。むろん、旋盤1は、第三主軸等、第一主軸及び第二主軸とは異なる主軸を備えていてもよい。
正面主軸台10には、図3に例示する給材機20により後方から挿入された棒状のワークW1を解放可能に把持する正面主軸11が組み込まれている。正面主軸11の前端11aは背面主軸16に対向し、正面主軸11の後端11bは給材機20に対向している。正面主軸11は、主軸中心線AX1に沿って貫通した貫通穴11hを有している。貫通穴11hには、後方からワークW1が挿入される。背面主軸台15には、正面主軸11の前端11aから前方へ出ている加工途中のワークW2を解放可能に把持する対向主軸の例である背面主軸16が組み込まれている。背面主軸16の前端16aは、正面主軸11の前端11aと対向している。すなわち、正面主軸11と背面主軸16とは、互いに対向している。尚、正面主軸11についての前方は、ワークW1が正面主軸11から押し出される方向を意味し、図1に示す例では右方向D84である。正面主軸11についての後方は、正面主軸11から給材機20に向かう方向を意味し、図1に示す例では左方向D83である。背面主軸16についての前方は、背面主軸16が正面主軸11の方へ向かう方向を意味し、図1に示す例では左方向D83である。支持台25の取付穴26には、ガイドブッシュ14を取り付けることが可能であり、図示していないが正面主軸11の前部を挿入することも可能である。従って、旋盤1は、ガイドブッシュ14の有無を切り替え可能な主軸移動型旋盤である。
正面主軸11は、ワークW1を解放可能に把持する把持部12を備え、該把持部12により把持したワークW1とともに主軸中心線AX1を中心として回転可能である。NC装置70は、図3に例示する把持用アクチュエーター12aを駆動させることにより把持部12の把持状態を制御する。把持部12は、例えば、コレット等により構成することができる。正面主軸台駆動部13は、正面主軸11が組み込まれた正面主軸台10をNC装置70からの指令に従って+Z1方向及び-Z1方向(図2参照)へ移動させる。+Z1方向及び-Z1方向は制御軸としてのZ1軸に沿った方向であり、+Z1方向は図1に示す右方向D84であり、-Z1方向は図1に示す左方向D83である。
背面主軸16は、ワークW1に含まれる加工途中のワークW2を解放可能に把持する把持部17を備え、該把持部17により把持した加工途中のワークW2とともに主軸中心線AX2を中心として回転可能である。製品となる加工途中のワークW2は、給材機20から供給される棒状のワークW1のうち先端部を含む部分であり、正面加工後において不図示の突っ切りバイトにより棒状のワークW1から切り離される部分である。NC装置70は、図3に例示する把持用アクチュエーター17aを駆動させることにより把持部17の把持状態を制御する。把持部17は、例えば、コレット等により構成することができる。背面主軸台駆動部18は、背面主軸16が組み込まれた背面主軸台15をNC装置70からの指令に従って+Z2方向及び-Z2方向、並びに、+X2方向及び-X2方向(図2参照)へ移動させる。+Z2方向及び-Z2方向は制御軸としてのZ2軸に沿った方向であり、+Z2方向は図1に示す左方向D83であり、-Z2方向は図1に示す右方向D84である。+X2方向及び-X2方向は、制御軸としてのX2軸に沿った方向であり、互いに反対の方向である。Z2軸とX2軸とは直交しているが、Z2軸とX2軸とは交差していれば直交していなくてもよい。
棒状のワークW1から切り離された加工途中のワークW2は、背面加工により製品となる。
棒状のワークW1から切り離された加工途中のワークW2は、背面加工により製品となる。
尚、棒状のワークW1は、長尺な円柱状材料といった中実の材料に限定されず、長尺な円筒状材料といった中空の材料でもよい。
支持台25は、Z1軸に沿った方向において正面主軸台10と背面主軸台15との間にあり、Z1軸に沿った方向へ貫通した取付穴26を有している。図1に示すようなガイドブッシュ使用時、ガイドブッシュ14が取付穴26に挿入されて支持台25に取り外し可能に取り付けられる。ガイドブッシュ14は、正面主軸11の貫通穴11hから前方へ突出したワークW1をZ軸方向へ摺動可能に支持する。ワークW1のうちガイドブッシュ14から背面主軸16の方(右方向D84)へ突出した部分が第一工具TO1により加工される。ガイドブッシュ不使用時、正面主軸11の前部が取付穴26に挿入される。ワークW1のうち正面主軸11から前方(右方向D84)へ突出した部分が第一工具TO1により加工される。
第一刃物台30には、正面主軸11と背面主軸16の少なくとも一方に把持されたワークW1を加工するための複数の第一工具TO1が取り付けられている。第一刃物台駆動部31は、複数の第一工具TO1が取り付けられた第一刃物台30をNC装置70からの指令に従って+X1方向及び-X1方向、並びに、+Y1方向及び-Y1方向(図2参照)へ移動させる。+X1方向及び-X1方向は制御軸としてのX1軸に沿った方向であり、+X1方向は図1に示す上方向D81であり、-X1方向は図1に示す下方向D82である。+Y1方向及び-Y1方向は、制御軸としてのY1軸に沿った方向であり、互いに反対の方向である。X1軸とY1軸とは直交しているが、X1軸とY1軸とは交差していれば直交していなくてもよい。図2では+Y1方向が-X2方向に合わせられて-Y1方向が+X2方向に合わせられているが、-X1方向が-X2方向に合わせられて+X1方向が+X2方向に合わせられてもよい。
尚、第一刃物台30は、くし形刃物台でもよいし、タレット刃物台等でもよい。
尚、第一刃物台30は、くし形刃物台でもよいし、タレット刃物台等でもよい。
複数の第一工具TO1には、突っ切りバイトを含むバイト、回転ドリルやエンドミルといった回転工具、等が含まれる。図1,2に示す複数の第一工具TO1には、正面主軸11に把持されているワークW1を加工する正面側工具TO1a、及び、背面主軸16に把持されている加工途中のワークW2を加工する背面側工具TO1bが含まれる。突っ切りバイトは、正面側工具TO1aに含まれるものとするが、背面側工具TO1bに含まれてもよい。
第二刃物台40には、背面主軸16に把持された加工途中のワークW2を加工するための複数の第二工具TO2が取り付けられている。第二刃物台駆動部41は、複数の第二工具TO1が取り付けられた第二刃物台40をNC装置70からの指令に従って+Y2方向及び-Y2方向(図2参照)へ移動させる。+Y2方向及び-Y2方向は制御軸としてのY2軸に沿った方向であり、+Y2方向は図1に示す上方向D81であり、-Y2方向は図1に示す下方向D82である。
複数の第二工具TO2には、ドリル、タップ、等が含まれる。
複数の第二工具TO2には、ドリル、タップ、等が含まれる。
尚、本明細書において参照される図面は、本技術を説明するための例を示しているに過ぎず、本技術を限定するものではない。各部の位置関係の説明は、例示に過ぎない。従って、左右を逆にしたり、回転方向を逆にしたり等することも、本技術に含まれる。方向や位置等の同一は、厳密な一致に限定されず、誤差により厳密な一致からずれることを含む。
NC装置70は、図2に示すように、正面主軸11を含む正面主軸台10及び第一刃物台30を駆動する系統1と、背面主軸16を含む背面主軸台15及び第二刃物台40を駆動する系統2と、を加工プログラムに従って同時に進行させる。ここで、系統1は第一系統の例であり、系統2は第二系統の例である。第一刃物台30に取り付けられた背面側工具TO1bは、系統1に含まれるものの、加工途中のワークW2の背面加工に背面側工具TO1bに使用される。この場合、加工途中のワークW2の背面加工を行うために系統1,2を同時に進行させる必要がある。
図3は、NC装置70を備える旋盤1の電気回路の構成を模式的に例示している。NC装置70には、操作部80、給材機20、正面主軸台駆動部13、正面主軸回転駆動部11c、把持用アクチュエーター12a、背面主軸台駆動部18、背面主軸回転駆動部16c、把持用アクチュエーター17a、第一刃物台駆動部31、第二刃物台駆動部41、等が接続されている。正面主軸回転駆動部11cは、不図示のサーボモーター(例えばビルトインモーター)を備え、主軸中心線AX1を中心として正面主軸11を回転させる。把持用アクチュエーター12aは、正面主軸11の把持部12を駆動する。背面主軸回転駆動部16cは、不図示のサーボモーター(例えばビルトインモーター)を備え、主軸中心線AX2を中心として背面主軸16を回転させる。把持用アクチュエーター17aは、背面主軸16の把持部17を駆動する。NC装置70は、プロセッサーであるCPU71、半導体メモリーであるROM72、半導体メモリーであるRAM73、時計回路74、I/F(インターフェイス)75、等を備えている。図3では、操作部80、給材機20、正面主軸台駆動部13、正面主軸回転駆動部11c、把持用アクチュエーター12a、背面主軸台駆動部18、背面主軸回転駆動部16c、把持用アクチュエーター17a、第一刃物台駆動部31、第二刃物台駆動部41、等のI/FをまとめてI/F75と示している。ROM72には、加工プログラムPR2を解釈して実行するための制御プログラムPR1が書き込まれている。ROM72は、データを書き換え可能な半導体メモリーでもよい。RAM73には、オペレーターにより作成された加工プログラムPR2が書き換え可能に記憶される。加工プログラムは、NCプログラムとも呼ばれる。CPU71は、RAM73をワークエリアとして使用し、ROM72に記録されている制御プログラムPR1を実行することにより、NC装置70の機能を実現させる。
操作部80は、入力部81及び表示部82を備え、NC装置70のユーザーインターフェイスとして機能する。入力部81は、例えば、オペレーター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82は、例えば、オペレーター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。オペレーターは、操作部80や外部のコンピューター(不図示)を用いて加工プログラムPR2をRAM73に記憶させることが可能である。
正面主軸台駆動部13は、正面主軸11を含む正面主軸台10をZ1軸に沿って移動させるために、NC装置70に接続されたサーボアンプ、該サーボアンプに接続されたサーボモーター、送り機構、及び、ガイドを備えている。正面主軸台駆動部13は、NC装置70からの指令に従って、Z1軸における正面主軸台10の位置を制御する。正面主軸回転駆動部11cは、NC装置70からの指令に従って、正面主軸11の回転位置を制御する。
背面主軸台駆動部18は、背面主軸16を含む背面主軸台15をZ2軸に沿って移動させるために、NC装置70に接続されたサーボアンプ、該サーボアンプに接続されたサーボモーター、送り機構、及び、ガイドを備えている。背面主軸台駆動部18は、NC装置70からの指令に従って、Z2軸における背面主軸台15の位置を制御する。背面主軸回転駆動部16cは、NC装置70からの指令に従って、背面主軸16の回転位置を制御する。
背面主軸台駆動部18は、背面主軸16を含む背面主軸台15をZ2軸に沿って移動させるために、NC装置70に接続されたサーボアンプ、該サーボアンプに接続されたサーボモーター、送り機構、及び、ガイドを備えている。背面主軸台駆動部18は、NC装置70からの指令に従って、Z2軸における背面主軸台15の位置を制御する。背面主軸回転駆動部16cは、NC装置70からの指令に従って、背面主軸16の回転位置を制御する。
第一刃物台駆動部31は、第一刃物台30をX1軸及びY1軸に沿って移動させるために、NC装置70に接続されたサーボアンプ、及び、該サーボアンプに接続されたサーボモーター、送り機構、及び、ガイドを備えている。第一刃物台駆動部31は、NC装置70からの指令に従って、X1軸及びY1軸における第一刃物台30の位置を制御する。
第二刃物台駆動部41は、第二刃物台40をY2軸に沿って移動させるために、NC装置70に接続されたサーボアンプ、及び、該サーボアンプに接続されたサーボモーター、送り機構、及び、ガイドを備えている。第二刃物台駆動部41は、NC装置70からの指令に従って、Y2軸における第二刃物台40の位置を制御する。
第二刃物台駆動部41は、第二刃物台40をY2軸に沿って移動させるために、NC装置70に接続されたサーボアンプ、及び、該サーボアンプに接続されたサーボモーター、送り機構、及び、ガイドを備えている。第二刃物台駆動部41は、NC装置70からの指令に従って、Y2軸における第二刃物台40の位置を制御する。
NC装置70は、図2に示す系統1において主にワークW1の正面加工を行い、図2に示す系統2において主に正面主軸11から渡された加工途中のワークW2の背面加工を行う。旋盤1は正面主軸11と背面主軸16の両方に把持されたワークW1を突っ切りバイトにより突っ切る突っ切り処理を行うため、NC装置70は突っ切り処理時に両系統1,2を同期させる。また、図2に示す背面側工具TO1bを背面加工に使用する時も、NC装置70は両系統1,2を同期させる。
NC装置70は、以下のようにしてワークW1の加工を制御する。
NC装置70は、以下のようにしてワークW1の加工を制御する。
系統1において、NC装置70は、まず、棒状のワークW1の先端部がガイドブッシュ14から前方へ出て位置決めされている状態で正面主軸11にワークW1を把持させる。この状態で、NC装置70は、正面側工具TO1aでワークW1の正面加工を行うように、正面主軸11を含む正面主軸台10、及び、第一刃物台30の駆動を制御する。
正面加工後、NC装置70は、系統2において、正面主軸11に把持されている加工途中のワークW2を背面主軸16が把持するように、背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動を制御する。この制御は突っ切り処理の初期に行われるため、NC装置70は、両系統1,2を同期させる。
正面加工後、NC装置70は、系統2において、正面主軸11に把持されている加工途中のワークW2を背面主軸16が把持するように、背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動を制御する。この制御は突っ切り処理の初期に行われるため、NC装置70は、両系統1,2を同期させる。
次に、NC装置70は、両系統1,2において正面主軸11と背面主軸16を同期させて回転させ、系統1において突っ切りバイトで次のワークW1から加工途中のワークW2を分離するように第一刃物台30の駆動を制御する。
以上の突っ切り処理が終わると、NC装置70は、背面主軸16に把持されている加工途中のワークW2の背面加工を制御する。
以上の突っ切り処理が終わると、NC装置70は、背面主軸16に把持されている加工途中のワークW2の背面加工を制御する。
背面加工に第一刃物台30を使用しない場合、系統2において、NC装置70は、第二工具TO2で加工途中のワークW2の背面加工を行うように、背面主軸16を含む背面主軸台15、及び、第二刃物台40の駆動を制御する。背面加工後、NC装置70は、製品を排出するように、背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動を制御する。
系統2で背面加工及び製品排出が行われている間、系統1で次のワークW1の正面加工を行うことが可能である。突っ切り処理において棒状のワークW1の先端部がガイドブッシュ14から前方へ出て位置決めされるので、系統1において、NC装置70は、正面側工具TO1aで次のワークW1の正面加工を行うように、正面主軸11を含む正面主軸台10、及び、第一刃物台30の駆動を制御する。
系統2で背面加工及び製品排出が行われている間、系統1で次のワークW1の正面加工を行うことが可能である。突っ切り処理において棒状のワークW1の先端部がガイドブッシュ14から前方へ出て位置決めされるので、系統1において、NC装置70は、正面側工具TO1aで次のワークW1の正面加工を行うように、正面主軸11を含む正面主軸台10、及び、第一刃物台30の駆動を制御する。
系統1に含まれる第一刃物台30に取り付けられている背面側工具TO1bを背面加工に使用する場合、NC装置70は、少なくとも背面側工具TO1bで加工途中のワークW2の背面加工を行うように、両系統1,2を進行させる。ここで、NC装置70は、系統1において少なくとも第一刃物台30の駆動を制御し、系統2において少なくとも背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動を制御する。系統2に含まれる第二刃物台40に取り付けられている第二工具TO2も背面加工に使用する場合、NC装置70は、系統2において、第二工具TO2で加工途中のワークW2の背面加工を行うように、背面主軸16を含む背面主軸台15、及び、第二刃物台40の駆動を制御する。背面加工後、NC装置70は、製品を排出するように、背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動を制御する。
尚、背面側工具TO1bが背面加工に使用されない間は、系統1で次のワークW1の正面加工を行うことが可能である。この間、系統1において、NC装置70は、正面側工具TO1aで次のワークW1の正面加工を行うように、正面主軸11を含む正面主軸台10、及び、第一刃物台30の駆動を制御する。
尚、背面側工具TO1bが背面加工に使用されない間は、系統1で次のワークW1の正面加工を行うことが可能である。この間、系統1において、NC装置70は、正面側工具TO1aで次のワークW1の正面加工を行うように、正面主軸11を含む正面主軸台10、及び、第一刃物台30の駆動を制御する。
以上のようにして、NC装置70は、系統1,2を同時に進行させる。オペレーターは、ワークW1を加工するための加工プログラムPR2を系統1,2のそれぞれについて用意することになる。
正面主軸側の系統1と背面主軸側の系統2とを加工プログラムPR2に従って同時進行でオーバーラップ加工する旋盤において、連続加工の途中において加工プログラムPR2の先頭で停止するサイクルストップの時に両系統1,2が停止すると、未完成すなわち加工途中のワークW2を背面主軸16が取り上げた状態で機械が停止することになる。この状態で時間が経過すると、機械が冷えることにより金属部品が収縮するという熱変位が発生する。これにより、連続加工を再開した時に加工したワークの寸法が連続運転中のワークの寸法からずれるという寸法変位が発生し、製品を廃棄することになる。そこで、サイクルストップ時において、正面主軸11に把持されているワークW1の正面加工を行わずに、背面主軸16に把持されている加工途中のワークW2の背面加工だけ行うことが考えられる。
正面主軸側の系統1と背面主軸側の系統2とを加工プログラムPR2に従って同時進行でオーバーラップ加工する旋盤において、連続加工の途中において加工プログラムPR2の先頭で停止するサイクルストップの時に両系統1,2が停止すると、未完成すなわち加工途中のワークW2を背面主軸16が取り上げた状態で機械が停止することになる。この状態で時間が経過すると、機械が冷えることにより金属部品が収縮するという熱変位が発生する。これにより、連続加工を再開した時に加工したワークの寸法が連続運転中のワークの寸法からずれるという寸法変位が発生し、製品を廃棄することになる。そこで、サイクルストップ時において、正面主軸11に把持されているワークW1の正面加工を行わずに、背面主軸16に把持されている加工途中のワークW2の背面加工だけ行うことが考えられる。
例えば、サイクルストップ時に背面加工だけ行う特別な加工プログラムを用意すれば、加工途中のワークW2の加工を完成させることができる。しかし、サイクルストップ時に背面加工だけ行う特別な加工プログラムを作成する手間がかかることになる。
正面主軸側の系統1を背面加工に使用しない場合であれば、NC装置70は、背面主軸側の系統2を進行させる一方で正面主軸側の系統1を停止させてもよい。これにより、正面主軸11に把持されているワークW1の正面加工を行わずに、背面主軸16に把持されている加工途中のワークW2の背面加工を行うことができる。
しかし、正面主軸側の系統1に含まれる背面側工具TO1bを背面加工に使用する場合、正面主軸側の系統1を停止させると加工途中のワークW2の加工を完成させることができない。また、正面主軸側の系統1の動作を継続させると正面主軸11に把持されているワークW1に意図しない正面加工が行われてしまう。正面主軸側の系統1に含まれる背面側工具TO1bを背面加工に使用する場合と使用しない場合とで分けて加工プログラムPR2を作成することは、手間がかかる。
しかし、正面主軸側の系統1に含まれる背面側工具TO1bを背面加工に使用する場合、正面主軸側の系統1を停止させると加工途中のワークW2の加工を完成させることができない。また、正面主軸側の系統1の動作を継続させると正面主軸11に把持されているワークW1に意図しない正面加工が行われてしまう。正面主軸側の系統1に含まれる背面側工具TO1bを背面加工に使用する場合と使用しない場合とで分けて加工プログラムPR2を作成することは、手間がかかる。
本具体例は、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用するか否かを加工プログラムPR2に基づいて自動的に判別することにより、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用する場合と使用しない場合の両方において特別な加工プログラムを不要にさせることにしている。
まず、図4,5を参照して、加工プログラムPR2の例を説明する。図4,5において、「x」は0から9までの数字を示している。
図4は、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用しないように記述された加工プログラムPR2を模式的に例示している。系統1,2の加工プログラムの先頭には、加工サイクル停止用の指令が記述される。サイクル用停止指令は、加工サイクルが停止する条件成立時に加工プログラムを停止させるための指令である。
図4は、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用しないように記述された加工プログラムPR2を模式的に例示している。系統1,2の加工プログラムの先頭には、加工サイクル停止用の指令が記述される。サイクル用停止指令は、加工サイクルが停止する条件成立時に加工プログラムを停止させるための指令である。
図4に示す系統2の加工プログラムにおいてサイクル停止用指令の後には、第二刃物台40に取り付けられている第二工具TO2で加工途中のワークW2の背面加工を行う指令群が記述されている。ここで、T2000番台は第二工具TO2のいずれかを示し、「T2xx1」は対応する第二工具TO2を割り出す指令である。「Ux」は加工の深さを意味し、「Sxxxx」は背面主軸16の単位時間当たりの回転数(例えばrpm単位)を意味する。「/」は、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する。「G0 Zxx.x」は、背面主軸16をZ2軸においてZxx.xの位置に移動させる指令である。「G1 Wx.x Fx.xx」は、背面主軸16をWの直後のx.xの距離だけFの直後のx.xxの速度で移動させる指令である。「G1 Wx.x Fx.xx」の後に再び「G0 Zxx.x」が記述されているのは、加工後に背面主軸16をZ2軸において元の位置に戻すためである。
背面加工を行う指令群の後には、次の加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための取り上げ指令が記述されている。
背面加工を行う指令群の後には、次の加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための取り上げ指令が記述されている。
第二工具TO2を使用して加工途中のワークW2の背面加工を行う間、系統1の加工プログラムには次のワークW1の正面加工を行う指令群を記述することができる。ここで、T100番台からT900番台は正面側工具TO1a、例えば、バイトのいずれかを示し、「T1xx」は対応する正面側工具TO1aを割り出す指令である。
正面加工を行う指令群の後であって、系統2において加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための指令の直後には、突っ切りバイトでワークW1を突っ切るための突っ切り指令が記述されている。
正面加工を行う指令群の後であって、系統2において加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための指令の直後には、突っ切りバイトでワークW1を突っ切るための突っ切り指令が記述されている。
図5は、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用するように記述された加工プログラムPR2を模式的に例示している。
図5に示す系統1の加工プログラムにおいてサイクル停止用指令の後にはワークW1の正面加工を行う不図示の指令群が記述され、これらの指令群の後には第一刃物台30に取り付けられている背面側工具TO1bを使用する指令群が記述されている。ここで、T3000番台は背面側工具TO1bのいずれかを示し、「T3xx1」は対応する背面側工具TO1bを割り出す指令である。「Ux」は、加工の深さを意味する。「G0 Yx.x」は、第一刃物台30をY1軸においてYx.xの位置に移動させる指令である。「Mxx0」は、系統2の処理を系統1の処理に合わせる待ち合わせ指令である。系統1の「Mxx0」が読み込まれると、系統2の「Mxx0」に続く指令に従って系統2の処理が行われる。
図5に示す系統1の加工プログラムにおいてサイクル停止用指令の後にはワークW1の正面加工を行う不図示の指令群が記述され、これらの指令群の後には第一刃物台30に取り付けられている背面側工具TO1bを使用する指令群が記述されている。ここで、T3000番台は背面側工具TO1bのいずれかを示し、「T3xx1」は対応する背面側工具TO1bを割り出す指令である。「Ux」は、加工の深さを意味する。「G0 Yx.x」は、第一刃物台30をY1軸においてYx.xの位置に移動させる指令である。「Mxx0」は、系統2の処理を系統1の処理に合わせる待ち合わせ指令である。系統1の「Mxx0」が読み込まれると、系統2の「Mxx0」に続く指令に従って系統2の処理が行われる。
図5に示す系統2の加工プログラムにおいてサイクル停止用指令の後には、系統1と協働して加工途中のワークW2の背面加工を行う指令群が記述されている。ここで、「T3xx1」は、対応する背面側工具TO1bを背面主軸16の座標系に合わせる指令である。系統2に記述される「T3xx1」は対応する背面側工具TO1bを割り出す指令ではないため、系統1に「T3xx1」を記述する必要がある。「G0 Zxxx.x Uxx Sxxx」は、背面主軸16をZ2軸においてZxxx.xの位置に移動させ、加工の深さをUxxにし、背面主軸16の単位時間当たりの回転数をSxxxにする指令である。「G1 Wx.x Fx.xx」は、背面主軸16をWの直後のx.xの距離だけFの直後のx.xxの速度で移動させる指令である。「G1 Wx.x Fx.xx」の後に「G0 Zxxx.x」が記述されているのは、加工後に背面主軸16をZ2軸において元の位置に戻すためである。「Mxx1」は、系統1の処理を系統2の処理に合わせる待ち合わせ指令である。系統2の「Mxx1」が読み込まれると、系統1の「Mxx1」に続く指令に従って系統1の処理が行われる。
背面加工を行う指令群の後には、次の加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための取り上げ指令が記述されている。
背面加工を行う指令群の後には、次の加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための取り上げ指令が記述されている。
系統1の加工プログラムにおいて「Mxx1」の後であって、系統2において加工途中のワークW2を背面主軸で把持するための指令の直後には、突っ切りバイトでワークW1を突っ切るための突っ切り指令が記述されている。
尚、ユーザーによっては、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2をそのまま残すことを望むことがある。そこで、本旋盤1は、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かをオペレーターに選択させるようにしている。
(3)最終加工実施設定処理の具体例:
図6は、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを表す設定を受け付ける最終加工実施設定処理を模式的に例示している。図3に示すNC装置70は、最終加工実施設定画面200を表示させる指示を入力部81において受け付けると、最終加工実施設定画面200を表示部82に表示させる処理を行う(ステップS102)。以下、「ステップ」の記載を省略する。最終加工実施設定画面200は、「最終部品加工を実施しますか?」という表示領域、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させる指示を受け付けるための「はい」ボタン201、及び、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させない指示を受け付けるための「いいえ」ボタン202を有している。最終加工実施設定画面200において「最終部品加工」と示されている最終加工は、連続加工を終了させる時における加工途中のワークW2の背面加工を意味する。
図6は、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを表す設定を受け付ける最終加工実施設定処理を模式的に例示している。図3に示すNC装置70は、最終加工実施設定画面200を表示させる指示を入力部81において受け付けると、最終加工実施設定画面200を表示部82に表示させる処理を行う(ステップS102)。以下、「ステップ」の記載を省略する。最終加工実施設定画面200は、「最終部品加工を実施しますか?」という表示領域、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させる指示を受け付けるための「はい」ボタン201、及び、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させない指示を受け付けるための「いいえ」ボタン202を有している。最終加工実施設定画面200において「最終部品加工」と示されている最終加工は、連続加工を終了させる時における加工途中のワークW2の背面加工を意味する。
NC装置70は、「はい」ボタン201又は「いいえ」ボタン202の操作を入力部81において受け付けると、処理をS104に進め、最終加工を実施するか否かに応じて処理を分岐させる。
NC装置70は、「はい」ボタン201の操作を入力部81において受け付けた場合、最終加工を実施に設定し(S106)、最終加工実施設定処理を終了させる。S106の処理は、最終加工実施を表す情報をRAM73又はROM72に記憶する処理とすることができる。例えば、NC装置70は、RAM73又はROM72に設定用のフラグを用意する場合、最終加工実施を表す値をフラグにセットすればよい。最終加工実施を表す値を有するフラグは、設定が加工途中のワークW2の加工を完成させることを表している。また、最終加工実施を表す情報は、プログラマブルロジックコントローラーにおけるラッチングリレーに入力されてもよい。
一方、NC装置70は、「いいえ」ボタン202の操作を入力部81において受け付けた場合、最終加工を不実施に設定し(S108)、最終加工実施設定処理を終了させる。S108の処理は、最終加工不実施を表す情報をRAM73又はROM72に記憶する処理とすることができる。例えば、NC装置70は、最終加工不実施を表す値をフラグにセットすればよい。最終加工不実施を表す値を有するフラグは、設定が加工途中のワークW2の加工を完成させないことを表している。また、最終加工不実施を表す情報は、プログラマブルロジックコントローラーにおけるラッチングリレーに入力されてもよい。
尚、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かは、機械的なスイッチの操作を受け付ける等により設定されてもよい。
尚、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かは、機械的なスイッチの操作を受け付ける等により設定されてもよい。
(4)加工処理の具体例:
図7,8は、図3に示す加工プログラムPR2の実行時に行われる加工処理を模式的に例示している。加工処理は、制御プログラムPR1を実行するNC装置70により行われる。
図7,8は、図3に示す加工プログラムPR2の実行時に行われる加工処理を模式的に例示している。加工処理は、制御プログラムPR1を実行するNC装置70により行われる。
加工処理が開始すると、NC装置70は、まず、加工途中のワークW2の加工に系統1の背面側工具TO1bを使用する指令が系統2の加工プログラムに存在するか否かを判別する(S202)。例えば、図5に示すようにT3000番台の指令が系統2の加工プログラムに存在する場合、加工途中のワークW2の加工に系統1の背面側工具TO1bを使用する指令が系統2の加工プログラムに存在すると判別することができる。図4に示すようにT3000番台の指令が系統2の加工プログラムに存在しない場合、加工途中のワークW2の加工に系統1の背面側工具TO1bを使用する指令が系統2の加工プログラムに存在しないと判別することができる。
以上のようにして、NC装置70は、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用するか否かを加工プログラムPR2に基づいて判別する。
以上のようにして、NC装置70は、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用するか否かを加工プログラムPR2に基づいて判別する。
NC装置70は、S202の処理による判別結果をRAM73又はROM72に記憶する(S204)。
その後、NC装置70は、加工プログラムPR2に従って、系統1においてワークW1の正面加工を制御し、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持している場合に系統2と必要に応じて系統1とにおいて加工途中のワークW2の背面加工を制御し、背面加工後に系統2において製品の排出を制御する(S206)。図4,5に示すように、系統2の加工プログラムにおいて待ち合わせ指令を除く各指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。これにより、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持している場合に系統2の各指令が実行されて背面加工及び製品排出が行われ、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持していない場合に系統2の各指令が実行されない。
その後、NC装置70は、加工プログラムPR2に従って、系統1においてワークW1の正面加工を制御し、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持している場合に系統2と必要に応じて系統1とにおいて加工途中のワークW2の背面加工を制御し、背面加工後に系統2において製品の排出を制御する(S206)。図4,5に示すように、系統2の加工プログラムにおいて待ち合わせ指令を除く各指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。これにより、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持している場合に系統2の各指令が実行されて背面加工及び製品排出が行われ、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持していない場合に系統2の各指令が実行されない。
正面加工後、NC装置70は、両系統1,2を同期させ、系統2において、取り上げ指令に従って、正面主軸11に把持されている加工途中のワークW2を背面主軸16が把持するように、背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動を制御する(S208)。ここで、図4,5に示すように、系統2の取り上げ指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。これにより、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持していた場合に取り上げ指令が実行され、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持していなかった場合に取り上げ指令が実行されない。従って、背面加工の対象となる加工途中のワークW2が存在しない場合に系統2において無駄な動作が無くなり、背面加工及び製品排出が効率よく行われる。次に、NC装置70は、両系統1,2において正面主軸11と背面主軸16を同期させて回転させ、系統1において突っ切りバイトでワークW1を突っ切るように第一刃物台30の駆動を制御する(S210)。これにより、正面主軸11が次のワークW1を把持し、背面主軸16が加工途中のワークW2を把持している状態となる。
S208~S210の突っ切り処理の後、NC装置70は、ワークW1の連続加工を終了する場合に処理を図8のS214に進め、ワークW1の連続加工を終了しない場合にS206~S212の処理を繰り返す(S212)。例えば、NC装置70は、給材機20から棒状のワークW1が無くなったことを示す材欠信号を受信した場合、ワークW1の正面加工の回数が設定された製品数に到達した場合、及び、手動操作により連続加工を停止した場合の少なくとも一つの場合に連続加工を終了すると判断して処理をS214に進めることができる。前述の場合でなければ、NC装置70は、連続加工を終了しないと判断して処理をS206に戻すことになる。
図8に示すS214において、NC装置70は、最終加工を実施する場合に処理をS216に進め、最終加工を実施しない場合に加工処理を終了させる。設定用のフラグが最終加工実施を表す値を有する等、最終加工実施を表す情報がRAM73又はROM72に記憶されている場合、最終加工が実施に設定されているので、NC装置70は処理をS216に進める。設定用のフラグが最終加工不実施を表す値を有する等、最終加工不実施を表す情報がRAM73又はROM72に記憶されている場合、最終加工が不実施に設定されているので、NC装置70は加工処理を終了させる。このようにして、NC装置70は、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させるか否かを表す設定が加工途中のワークW2の加工を完成させないことを表している場合、連続加工を終了させる時に加工途中のワークW2の加工を完成させずに両系統1,2を停止させる。
S216において、NC装置70は、S204においてRAM73又はROM72に記憶した判別結果が加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用することを示しているか否かに応じて処理を分岐させる。NC装置70は、前述の判別結果が系統1の使用を示している場合に処理をS218に進め、前述の判別結果が系統1の使用を示していない場合に処理をS222に進める。
加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用する場合、NC装置70は、系統1において、正面主軸11にワークW1を把持させ、ワークW1を把持した正面主軸11を含む正面主軸台10をZ1軸においてワークW1と第一工具TO1との接触を防ぐ位置に後退させ、Z1軸をロックする(S218)。ワークW1がガイドブッシュ14から外れるまで後退すると切削油が正面主軸11側の空間に侵入するため、ワークW1を把持した正面主軸11は、ワークW1がガイドブッシュ14から外れない範囲内で-Z1方向へ移動する。Z1軸をロックすることは、正面主軸台10の駆動を停止させることによりZ1軸に沿った正面主軸台10の移動を禁止することを意味する。Z1軸がロックされると、Z1軸において加工プログラムPR2により正面主軸台10の座標が変わっても正面主軸台10は移動しない。系統1においてX1軸及びY1軸はロックされないので、X1軸及びY1軸に沿った第一刃物台30の移動は許容される。S218の処理により、正面主軸11に把持されているワークW1と第一刃物台30に取り付けられている第一工具TO1との干渉を防ぐことができる。
Z1軸のロック後、NC装置70は、連続加工を行うための加工プログラムPR2に従って、少なくとも背面側工具TO1bで加工途中のワークW2の背面加工を行うように両系統1,2を同時進行させ、製品を排出するように系統2を進行させ、製品排出後に背面主軸16の把持部17を閉じないようにする(S220)。図5に示すように、加工途中のワークW2の背面加工を行うための加工プログラムPR2において、系統1ではT3000番台の背面側工具TO1bを割り出す指令等により背面側工具TO1bの移動が制御される。また、系統2では背面主軸16の回転数及び位置を制御する指令により背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動が制御される。従って、NC装置70は、背面加工時、系統1において背面側工具TO1bが移動するように第一刃物台30を駆動させ、同時に、系統2において背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させる。系統2に含まれる第二刃物台40に取り付けられている第二工具TO2も背面加工に使用する場合、NC装置70は、系統2において、第二工具TO2が移動するように第二刃物台40を駆動させ、背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させる。
系統2の加工プログラムにおいて製品排出後の取り上げ指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。製品排出後は背面主軸16の把持部17を閉じないので、取り上げ指令は実行されない。このように、NC装置70は、ワークW1の連続加工を終了させる時、系統2において、加工途中のワークW2を把持した背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させて加工途中のワークW2を加工させた後、正面主軸11から次の加工途中のワークW2を受け取る動作を停止させる。その結果、系統2において無駄な動作が無くなり、背面加工及び製品排出が効率よく行われる。
系統2の加工プログラムにおいて製品排出後の取り上げ指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。製品排出後は背面主軸16の把持部17を閉じないので、取り上げ指令は実行されない。このように、NC装置70は、ワークW1の連続加工を終了させる時、系統2において、加工途中のワークW2を把持した背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させて加工途中のワークW2を加工させた後、正面主軸11から次の加工途中のワークW2を受け取る動作を停止させる。その結果、系統2において無駄な動作が無くなり、背面加工及び製品排出が効率よく行われる。
図5に示すような加工プログラムPR2の指令の読み出しが先頭に戻ると、サイクル停止用指令に従って加工サイクルが停止する。これにより、図7,8に示す加工処理が終了する。
S218~S220の処理により、NC装置70は、連続加工終了時、正面主軸11に把持されているワークW1が加工されないようにしながら両系統1,2を加工プログラムPR2に従って同時に進行させる。これにより、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用する場合、特別な加工プログラムを使用することなく加工途中のワークW2の加工が完成し、連続加工が終了する。
S218~S220の処理により、NC装置70は、連続加工終了時、正面主軸11に把持されているワークW1が加工されないようにしながら両系統1,2を加工プログラムPR2に従って同時に進行させる。これにより、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用する場合、特別な加工プログラムを使用することなく加工途中のワークW2の加工が完成し、連続加工が終了する。
一方、加工途中のワークW2の加工に第一刃物台30を使用しない場合、NC装置70は、系統1を停止させる(S222)。系統1の停止後、NC装置70は、連続加工を行うための加工プログラムPR2に従って、第二刃物台40に取り付けられている第二工具TO2で加工途中のワークW2の背面加工を行うように系統2を進行させ、製品を排出するように系統2を進行させ、製品排出後に背面主軸16の把持部17を閉じないようにする(S224)。図4に示すように、系統2において加工途中のワークW2の背面加工を行うための加工プログラムにおいて、T2000番台の第二工具TO2を割り出す指令等により第二工具TO2の移動が制御される。また、背面主軸16の回転数及び位置を制御する指令により背面主軸16を含む背面主軸台15の駆動が制御される。従って、NC装置70は、背面加工時、系統2において、第二工具TO2が移動するように第二刃物台40を駆動させ、背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させる。
系統2の加工プログラムにおいて製品排出後の取り上げ指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。製品排出後は背面主軸16の把持部17を閉じないので、取り上げ指令は実行されない。このように、NC装置70は、ワークW1の連続加工を終了させる時、系統2において、加工途中のワークW2を把持した背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させて加工途中のワークW2を加工させた後、正面主軸11から次の加工途中のワークW2を受け取る動作を停止させる。その結果、系統2において無駄な動作が無くなり、背面加工及び製品排出が効率よく行われる。
系統2の加工プログラムにおいて製品排出後の取り上げ指令には、背面主軸16がワークを把持していないときに以降の指令群をブロック単位で実行しないスキップ機能を意味する「/」が付加されている。製品排出後は背面主軸16の把持部17を閉じないので、取り上げ指令は実行されない。このように、NC装置70は、ワークW1の連続加工を終了させる時、系統2において、加工途中のワークW2を把持した背面主軸16を含む背面主軸台15を駆動させて加工途中のワークW2を加工させた後、正面主軸11から次の加工途中のワークW2を受け取る動作を停止させる。その結果、系統2において無駄な動作が無くなり、背面加工及び製品排出が効率よく行われる。
図4に示すような加工プログラムPR2の指令の読み出しが先頭に戻ると、サイクル停止用指令に従って加工サイクルが停止する。これにより、図7,8に示す加工処理が終了する。
以上により、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用しない場合、特別な加工プログラムを使用することなく加工途中のワークW2の加工が完成し、連続加工が終了する。
以上により、加工途中のワークW2の背面加工に第一刃物台30を使用しない場合、特別な加工プログラムを使用することなく加工途中のワークW2の加工が完成し、連続加工が終了する。
以上説明したように、本旋盤1は、加工途中のワークW2の背面加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークW2の加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要である。
(5)変形例:
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、本技術を適用可能な工作機械は、旋盤に限定されず、マシニングセンター等でもよい。
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、本技術を適用可能な工作機械は、旋盤に限定されず、マシニングセンター等でもよい。
(6)結び:
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した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、公知技術及び上述した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、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、加工途中のワークの加工に別系統の刃物台を使用する場合と使用しない場合の両方において、加工途中のワークの加工を完成させて連続加工を終了させるための特別な加工プログラムが不要な工作機械等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した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、公知技術及び上述した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、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
1…旋盤(工作機械の例)、
10…正面主軸台(第一主軸台の例)、11…正面主軸(第一主軸の例)、
12…把持部、13…正面主軸台駆動部、
15…背面主軸台(第二主軸台の例)、16…背面主軸(第二主軸の例)、
17…把持部、18…背面主軸台駆動部、
30…第一刃物台、31…第一刃物台駆動部、
40…第二刃物台、41…第二刃物台駆動部、
70…NC装置(制御部の例)、
PR2…加工プログラム、
TO1…第一工具、TO1a…正面側工具、TO1b…背面側工具、TO2…第二工具、
W1…ワーク、W2…加工途中のワーク。
10…正面主軸台(第一主軸台の例)、11…正面主軸(第一主軸の例)、
12…把持部、13…正面主軸台駆動部、
15…背面主軸台(第二主軸台の例)、16…背面主軸(第二主軸の例)、
17…把持部、18…背面主軸台駆動部、
30…第一刃物台、31…第一刃物台駆動部、
40…第二刃物台、41…第二刃物台駆動部、
70…NC装置(制御部の例)、
PR2…加工プログラム、
TO1…第一工具、TO1a…正面側工具、TO1b…背面側工具、TO2…第二工具、
W1…ワーク、W2…加工途中のワーク。
Claims (3)
- ワークの連続加工を行う工作機械であって、
前記ワークを把持する第一主軸を設けた第一主軸台と、
前記第一主軸から渡された加工途中の前記ワークを把持する第二主軸を設けた第二主軸台と、
前記第一主軸と前記第二主軸の少なくとも一方に把持された前記ワークを加工する第一工具が取り付けられた第一刃物台と、
前記第二主軸に把持された前記加工途中のワークを加工する第二工具が取り付けられた第二刃物台と、
前記第一主軸を含む前記第一主軸台及び前記第一刃物台を駆動する第一系統と、前記第二主軸を含む前記第二主軸台及び前記第二刃物台を駆動する第二系統と、を加工プログラムに従って同時に進行させる制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用するか否かを前記加工プログラムに基づいて判別し、前記加工途中のワークの加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用する場合、前記第一主軸に把持されている前記ワークが加工されないようにしながら前記第一系統及び前記第二系統を前記加工プログラムに従って同時に進行させ、
前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用しない場合、前記第一系統を停止させて前記第二系統を前記加工プログラムに従って進行させる、工作機械。 - 前記制御部は、前記連続加工を終了させる時に前記加工途中のワークの加工を完成させるか否かを表す設定を受け付け、前記設定が前記加工途中のワークの加工を完成させないことを表している場合、前記連続加工を終了させる時に前記加工途中のワークの加工を完成させずに前記第一系統及び前記第二系統を停止させる、請求項1に記載の工作機械。
- 前記制御部は、前記加工途中のワークの加工を完成させて前記連続加工を終了させる時において、前記加工途中のワークの加工に前記第一刃物台を使用する場合、
前記第一系統において、前記ワークを把持した前記第一主軸を含む前記第一主軸台を前記ワークと前記第一工具との接触を防ぐ位置に後退させてから前記第一主軸台の駆動を停止させ、且つ、前記第一刃物台を駆動させ、
前記第二系統において、前記加工途中のワークを把持した前記第二主軸を含む前記第二主軸台を少なくとも駆動させる、請求項1又は請求項2に記載の工作機械。
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