JP2504908B2 - 棒材加工用旋盤における背面加工方法 - Google Patents

棒材加工用旋盤における背面加工方法

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JP2504908B2
JP2504908B2 JP5085190A JP8519093A JP2504908B2 JP 2504908 B2 JP2504908 B2 JP 2504908B2 JP 5085190 A JP5085190 A JP 5085190A JP 8519093 A JP8519093 A JP 8519093A JP 2504908 B2 JP2504908 B2 JP 2504908B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、棒材加工用旋盤におい
て、棒材を主軸のチャックで把持して回転させ、各種の
旋削加工を行った後、突切り加工によって切断された被
加工物(半製品)の背面を加工するための背面加工方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動旋盤等の棒材加工用旋盤では、棒材
自動供給装置から供給された棒材を主軸チャックで把持
して回転させ、各種の旋削加工を施した後、突切り加工
により被加工物を切り落として完成品とする加工法が行
われているが、この突切り加工後の被加工物の背面(突
切り面)に、更にダボ取り、穴明け、タッピング、面削
り等の加工を行うことがある。
【0003】このような背面加工を含む加工を1台の旋
盤で効率よく行うために、棒材加工用旋盤では、従来か
ら、旋削加工済みの被加工物を正面側から把持するチャ
ックを有するアームを設け、突切り加工の直前に被加工
物をチャックで把持して、主軸と共に回転して突切り加
工を行い、突切り加工によって切断された被加工物(以
下、半製品という)をアームの旋回によって、別の位置
に設けられた背面加工位置に移送し、そこに設けられた
背面加工用の工具により各種の背面加工を施す背面加工
方法が用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような背面加工装
置を有する棒材加工用旋盤では、主軸に把持された棒材
を加工する通常の旋削加工装置の他に、別の位置に独立
して設けられた背面加工装置を有するので、装置の構成
が複雑となるばかりでなく、アームの旋回半径を確保し
なければならない等の理由により、背面加工装置付の棒
材加工用旋盤として構成するためには、機械に必要な容
積も必然的に大きくなり、更に、アームの移動距離が長
く、このアームによる搬送作業のために、加工に関係し
ない無駄な時間を費やす等の欠点があった。
【0005】出願人は、これらの課題を解決するため
に、特開昭56−69003号公報に開示された数値制
御自動旋盤に、主軸に対向して主軸中心線上に設けら
れ、長手送りサドルと共に長手方向に移動する背面加工
主軸を付加し、主軸に把持された被加工物(棒材)の加
工用工具と同じ刃物台に保持された背面加工用工具で、
背面加工主軸に把持された半製品を加工する数値制御自
動旋盤の背面加工装置を発明し、特開昭58−1551
06号公報として公開されたが、この背面加工装置は、
主軸に把持された棒材の加工と背面加工主軸に把持され
た半製品の加工が同じ刃物台の工具で加工される、即
ち、背面加工装置のための刃物台を別に設ける必要がな
いという長所はあるものの、1対のターレット刃物台
(第1及び第2の刃物台)を有しているにもかかわら
ず、一方の刃物台で背面加工している間は、主軸におけ
る加工が出来ないもので、効率的な加工という点では満
足できないものであった。
【0006】本発明は、上記の課題を解決するために、
簡単な構成の背面加工装置で、しかも効率よく背面加工
を行うことのできる棒材加工用旋盤の背面加工方法を提
供しようとするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による背面加工方
法は、特開昭56−69003号公報に示されるよう
な、棒材を把持して回転する主軸と、該主軸を回転可能
に支持する主軸台と、前記主軸の中心線方向に前記主軸
台と相対的に接近離間し、且つ前記主軸中心線に直交し
て摺動する横送り台と、該横送り台上に主軸中心線を挟
んで相互に対向し、前記主軸に把持された棒材を対向す
る両側からそれぞれ交互に接近して加工可能に配置され
た第1及び第2の刃物台と、前記主軸中心線に平行で且
つ前記第1及び第2の刃物台の中間に位置し、前記主軸
に対向して配置された背面加工主軸と、該背面加工主軸
を回転可能に支持する背面加工主軸台と、該背面加工主
軸台を前記主軸中心線と平行に摺動可能に支持する縦方
向摺動台と、前記背面加工主軸の中心線を前記主軸中心
線からオフセットした背面加工位置と、前記主軸中心線
と同芯である突切り加工位置との間を前記主軸中心線に
直交して摺動させる横方向摺動台とを有する棒材加工用
旋盤の背面加工方法において、前記第1及び第2の刃物
台は双方共に複数の工具が取付可能であり、且つ突切り
加工位置に接近した側の第1の刃物台には主軸に把持さ
れた棒材を加工する工具のみを取り付け、背面加工位置
に接近した側の第2の刃物台には主軸に把持された棒材
を加工する工具と背面加工主軸に把持された半製品を加
工する工具との双方を取り付け、前記主軸に把持された
棒材を加工する際には、前記第1及び第2の刃物台を交
互に使用して前記主軸に把持された棒材を加工し、前記
主軸に把持された棒材の加工が完了して突切り加工を行
う際には、前記背面加工主軸が突切り加工位置に位置
し、突切り加工で切り離された半製品を前記背面加工主
軸で把持し、次いで、前記背面加工主軸が前記背面加工
位置に移動し、前記第2の刃物台に取り付けられた背面
加工用の工具で背面加工主軸に把持された半製品を加工
すると同時に、前記主軸に把持された新たな棒材に対し
て、前記第1の刃物台の工具で前記主軸に把持された棒
材を加工し、背面加工が終了した後は、再び前記第1及
び第2の刃物台を交互に使用して前記主軸に把持された
棒材を加工することを特徴とする棒材加工用旋盤の背面
加工方法であり、特に、前記主軸に把持された棒材を加
工する際には前記第1の刃物台に取り付けられた工具と
前記第2の刃物台に取り付けられた工具とを適宜選択し
て加工し、前記背面加工主軸で半製品を加工する際には
前記第2の刃物台に取り付けられた工具のみで加工し、
その間は、前記主軸に把持された棒材の加工は前記第1
の刃物台に取り付けられた工具のみで加工するよう
成した背面加工用旋盤における背面加工方法である。
【0008】
【作用】従って、本発明の背面加工主軸を有する棒材加
工用旋盤における背面加工方法は、従来の棒材加工用旋
盤における背面加工方法と同様に、主軸に把持された棒
材を第1及び第2の刃物台で交互に加工することが可能
であるとともに、主軸による加工の終了した被加工物
(半製品)を、主軸と背面加工主軸とで同時に把持して
突切り加工を行って背面加工主軸に移し、背面加工主軸
を主軸中心線位置からオフセットした背面加工位置に移
動させて背面加工を行うので、主軸に把持された棒材
と、背面加工主軸に把持された半製品とが相互に干渉す
ることはなく、それぞれ独立して第1及び第2の刃物台
の工具で加工可能であり、背面加工主軸に把持された半
製品の加工が完了して完成品として排出された後は、再
び、主軸に把持された棒材を第1及び第2の刃物台の双
方で加工することが可能となるものである。
【0009】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の1実施例を
説明する。
【0010】図1は、本発明による背面加工方法に適し
た棒材加工用旋盤の1実施例の概略を示す平面図で、主
軸台1に回転可能に支持された主軸7と、該主軸7の中
心線上に設けられたガイドブッシュ2、主軸7に対向し
て設けられた横送り台3を有し、該横送り台3には第1
ターレット刃物台4と第2ターレット刃物台5が主軸中
心線を挟んで相互に対向して設けられている。
【0011】図示しない棒材自動供給装置から主軸7を
貫通して供給された棒材6が主軸7のチャックに把持さ
れ、その先端部はガイドブッシュ2で案内されて、後述
のようにターレット刃物台4又は5に取付けられた工
具、例えば工具43、45によって加工される。横送り
台3はベッド上に主軸中心線に直交してして設けられた
図示しない支持案内台に、主軸中心線に直交して横方向
(図1では上下方向)に摺動可能に取付けられ、図示し
ない周知のNC装置により駆動、制御される。
【0012】図2は、図1の棒材加工用旋盤に使用され
る背面加工装置の1実施例の概略を示す斜視図であっ
て、横送り台3上に設けられたターレット刃物台の1つ
である第2ターレット刃物台5のハウジング8上に設け
られた背面加工装置には、後述するように、横方向摺動
台10が矢印A方向で示す主軸中心線に直交する横方向
に摺動可能に取付けられ、該横方向摺動台10に主軸中
心線に沿って縦方向に設けられた二本の案内レール11
によって縦方向摺動台12aが縦方向に摺動可能となっ
おり、該縦方向摺動台12a上に背面加工主軸台12
が設けられている。
【0013】横方向摺動台10にはパルスモータ13が
取付けられ、これによって回転する送りネジ14によっ
て、背面加工主軸台12は縦方向摺動台12aと共に
方向に送られる。
【0014】図3は、図2の背面加工装置の正面断面図
であるが、これに詳細に示すように、背面加工主軸台1
2には中空の背面加工主軸15がベアリング16、16
により回転可能に支持され、背面加工主軸15の先端に
はコレットチャック17が収められ、更に、このコレッ
トチャック17を開閉するための管状のチャックスリー
ブ18が軸方向に摺動可能に設けられている。
【0015】チャックスリーブ18を摺動させるための
プッシャ19は、中空の背面加工主軸15を貫通して背
面加工主軸15の後端より突出し、その突出部に回転の
み可能に取付けられたリング20の溝に二股のチャッキ
ングレバー21の先端が係合し、このチャッキングレバ
ー21はピボット22で揺動可能に支持され、シリンダ
23のピストンロッド24の出入により揺動し、チャッ
クスリーブ18を摺動させ、コレットチャック17の開
閉を行うようになっている。
【0016】プッシャ19は中空となっていて、その中
に、背面加工の完了した完成品を放出するためのノック
アウトロッド25が設けられ、シリンダ26のピストン
ロッド27の突出により前進し、完成品をコレットチャ
ック17より押し出すように構成されている。
【0017】背面加工主軸15はプーリ28、ベルト2
9を経て駆動モータ30(図2、図4)の回転軸に連結
され、駆動モータ30の回転によって回転する。
【0018】図4及び図5は、前述の背面加工装置の右
側面図及び平面図であるが、これに示すように、本実施
例の背面加工装置は、第2ターレット刃物台5のハウジ
ング8上に設けられていて、背面加工主軸15は第1及
び第2ターレット刃物台4、5の中間で、第2ターレッ
ト刃物台5に近接して設けられている。
【0019】横方向摺動台10は、図4、図5から明ら
かなように、第2ターレット刃物台5のハウジング8上
に直接固定されている摺動案内部材31と、この摺動案
内部材31によって案内される横方向摺動台10に固定
された案内レール32とからなるスライドによって横方
向に摺動可能となっている。
【0020】第2ターレット刃物台5のハウジング8の
上面にはストッパネジ41が、横方向摺動台10にはス
トッパ座42が設けられており、後述するシリンダ38
のピストンロッド39が突出して第2ターレット刃物台
5のハウジング8に設けられたストッパ座40に当接す
ることによって、横方向摺動台10を図4の右方向に移
動させ、ストッパネジ41とストッパ座42が当接し、
第2ターレット刃物台5と背面加工主軸15との相対位
置を所定の関係位置(背面加工位置O’)に位置決めし
て保持する。
【0021】横方向摺動台10の背面側(図4右側)に
は、アーム34が下垂して設けてあり、最下端に調節可
能に設けられたストッパネジ35は、横送り台3の支持
案内台9に固定され、背面加工主軸15を突切り加工位
置、即ち主軸中心線上の位置に位置決めして保持するシ
リンダ36のピストンロッド37と当接可能となってお
り、シリンダ36のピストンロッド37が突出すること
によって、横方向摺動台10が図4左方向に摺動して、
背面加工主軸15の中心が背面加工時の中心位置O’か
ら主軸7の中心線上である突切り加工位置Oに移動し、
横送り台3の摺動に関わりなく背面加工主軸15を主軸
中心線上の突切り加工位置Oに位置決め保持する。
【0022】即ち、このシリンダ36は、固定位置であ
る横送り台3の支持案内台9に固定されているので、ピ
ストンロッド37が最先端まで突出した位置は、横送り
台3の位置に関わらず一定位置となり、このピストンロ
ッド37に当接するストッパネジ35をアーム34を介
して固定した横方向摺動台10の位置も、横送り台3の
位置に関わらず一定位置となる。この位置で背面加工主
軸15が主軸中心線上にある突切り加工位置Oとなるよ
うにストッパネジ35を調整することによって、横方向
摺動台10に設けられた背面加工主軸15は、横送り台
3の位置に関わらず主軸中心線上である突切り加工位置
Oに保持される。
【0023】ストッパネジ35の上方には、背面加工主
軸15の位置を背面加工位置O’又は突切り加工位置O
に保持するための前述のシリンダ38が設けてある。こ
のシリンダ38は、単独で作動するときには、前述のよ
うに、横送り台3上の第2ターレット刃物台5と背面加
工主軸15との相対位置を背面加工位置O’に位置決め
して保持するものであって、ストッパ座40は、第2タ
ーレット刃物台5のハウジング8に設けられているの
で、第2ターレット刃物台5と背面加工主軸15の中心
線との相対位置を、横送り台3の移動に関わりなく、一
定位置に保持される。一方、背面加工主軸15を突切り
加工位置Oに位置決めするシリンダ36と共に作動する
ときには、シリンダ36より小径なので、シリンダ36
のピストンロッド37が突出することによって出力の差
によって押し戻され、シリンダ36と協同して背面加工
主軸15を突切り加工位置Oに押圧して保持する。
【0024】次に加工工程について説明する。図1にお
いて、主軸7のチャックに把持され、ガイドブッシュ2
に支持された棒材6の旋削加工は、図示のように、主軸
台1を左方に前進させ、第1又は第2ターレット刃物台
4、5(図では第1ターレット刃物台4)を選択して主
軸7に把持された棒材6に接近させ、ターレット刃物台
4、5に取付けられた工具43、45等を棒材を挟んで
対向させ、両側からそれぞれ交互に接近させて、横送り
台3の移動と主軸7の軸方向の移動とを合成することに
より、周知の旋削加工が行われる。主軸7に把持された
棒材6の所定の旋削加工が終了すると、その工作物は突
切り加工によって切断されるが、その方法は以下の通り
である。
【0025】先ず横送り台3を手前側(図4では左側)
に移動させ、第2ターレット刃物台5を図4に示す突切
り待機位置へ送る。この待機位置では、シリンダ38の
ピストンロッド39が突出しているので、横方向摺動台
10が相対的に右方向に移動し、ストッパネジ41とス
トッパ座42が当接して、主軸7の主軸中心線Oに対し
て背面加工主軸15の中心O’は、図4に示すように、
第2ターレット刃物台5の側に偏位している。
【0026】次にシリンダ36のピストンロッド37を
突出させて横方向摺動台10を左方向に移動させ、背面
加工主軸中心を主軸中心に一致させる。この時、シリン
ダ38のピストンロッド39は突出したままであって
も、シリンダ36の内径がシリンダ38の内径より大き
いのでシリンダ36の出力の方が大きく、シリンダ36
の出力によってシリンダ38のピストンロッド39が押
し戻されて横方向摺動台10が図4左方向に移動し、ピ
ストンロッド37が最も突出した位置で停止し、横方向
摺動台10は、シリンダ36のピストンロッド37とシ
リンダ38のシリンダロッド39によって押圧され、保
持される。
【0027】尚、この移動、位置決め機構は、安価で簡
単な構成とするために2個のシリンダを採用したもので
あって、周知のパルスモータ、送りネジ機構を採用する
ことができるのは勿論である。
【0028】次にパルスモータ13により縦方向摺動台
12a上に設けられた背面加工主軸台12が旋盤の主軸
台1向かって移動し、背面加工主軸15のコレットチ
ャック17が開かれ、背面加工主軸台12の最前進位置
でコレットチャック17を閉じて加工済の棒材6の先端
を把持し、モータ30により旋盤の主軸7と同一速度で
背面加工主軸15を回転させて、棒材6を主軸と共に把
持して回転する。
【0029】続いてNC装置により、横送り台3を図4
左方向に送り、第2ターレット刃物台5に取付けられた
突切りバイト44(図4)によって棒材を切断する。こ
の時、背面加工主軸台12は、横方向摺動台10から下
垂したアーム34に設けられたシリンダ38がガススプ
リングとして働き、シリンダ36のピストンロッド37
に横方向摺動台10を圧接しているので、横送り台3の
移動に伴って背面加工主軸15が横方向に動くことはな
い。
【0030】この突切り加工は、2個のシリンダに代え
て周知のパルスモータ、送りネジ機構を採用したときに
は、横送り台3と横方向摺動台10とを全く同じ送り速
さで逆方向に移動させることによって達成されることは
自明である。
【0031】突切り加工が完了すると、シリンダ36の
ピストンロッド37が後退して、背面加工主軸15が背
面加工位置O’に後退すると共に、横送り台3は図1に
示す位置に後退し、旋盤の主軸台側では、主軸7内の棒
材6を所定量だけ押し出し、第1ターレット刃物台4の
工具43等により主軸7に把持された棒材6の次の加工
を開始する。
【0032】一方、背面加工装置側では、背面加工主軸
15が背面加工位置O’に後退したことを確認し、第2
ターレット刃物台5を割出回転し、これに取付けられた
各種の背面加工用の工具、例えば、図1のスリッタ45
又は図2のドリル46などにより背面加工主軸15にチ
ャックされた半製品6aに背面加工を行う。
【0033】即ち、図1の例では、第1ターレット刃物
台5に取付けられた工具(バイト)43で主軸7に把持
された棒材6の加工を行うと同時に、背面加工主軸15
を停止して、第2ターレット刃物台5に取付けられた2
次加工用工具軸に固定された回転工具(スリッタ)45
で半製品6aに背面のスリッチング加工を行い、また、
図2の例では背面加工主軸15を回転させ、第2ターレ
ット刃物台5に固定されたドリル46により背面からの
穴明け加工を行う。
【0034】このとき、シリンダ38のピストンロッド
39が突出することによってストッパネジ41とストッ
パ座42とが当接して、背面加工主軸15の中心は背面
加工位置O’の位置に位置決め保持されている。
【0035】もし、半製品6aの半径方向の送りを必要
とする場合には、シリンダ36のピストンロッド37の
速度を制御しながら後退させることによって可能であ
り、横方向摺動台の送りにパルスモータ、送りネジ機構
を採用するときには、より正確で確実な送りを与えるこ
とが出来る。
【0036】この背面加工についても、2個のシリンダ
に代えて周知のパルスモータ、送りネジ機構を採用した
ときには、横送り台3に対して横方向摺動台10を駆動
するパルスモータ、送りネジ機構をロックし、あるいは
所定の送り速度で移動させることによって達成されるこ
とは自明である。
【0037】背面加工の終了した完成品は、シリンダ2
6のピストンロッド27が突出してノックアウトロッド
25を押し出すと同時にコレットチャック17がシリン
ダ23の作動で開き、完成品をノックアウトする。
【0038】
【発明の効果】以上で明らかなように、本発明によれ
ば、特開昭58−155106号公報に示す発明の背面
加工主軸に横方向の動きを付加して、背面加工主軸の位
置を主軸中心線上の突切り加工位置と主軸中心線からオ
フセットした背面加工位置とに分けることによって、突
切り加工位置で背面加工主軸が縦方向に移動することに
よって主軸台で加工された棒材を把持し、突切り加工に
よって切り離された半製品を受け取り、背面加工主軸台
が横方向に移動して主軸台の主軸中心からオフセットし
た背面加工位置で背面加工を行うように構成されている
ので、各部の移動距離が短く、機械が簡単な構造で小型
にまとめられる。更に、突切り作業後、主軸台で次の棒
材の加工を直ちに行うことができるので効率よく作業を
行うことができるものである。また、本発明の背面加工
主軸を有する棒材加工用旋盤における背面加工方法は、
従来の棒材加工用旋盤における背面加工方法と同様に、
主軸に把持された棒材を第1及び第2の刃物台で交互に
加工することが可能であるとともに、主軸による加工の
終了した被加工物(半製品)を、主軸と背面加工主軸と
で同時に把持して突切り加工を行って背面加工主軸に移
し、背面加工主軸を主軸中心線位置からオフセットした
背面加工位置に移動させて背面加工を行うので、主軸に
把持された棒材と、背面加工主軸に把持された半製品と
が相互に干渉することはなく、それぞれ独立して第1及
び第2の刃物台の工具で加工可能であり、背面加工主軸
に把持された半製品の加工が完了して完成品として排出
された後は、再び、主軸に把持された棒材を第1及び第
2の刃物台の双方で加工することが可能となるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による背面加工方法に適した棒材加工用
旋盤の1実施例の概略を示す平面図。
【図2】図1の棒材加工用旋盤に使用される背面加工装
置の1実施例の概略を示す斜視図。
【図3】図2の背面加工装置の背面加工主軸部分を切断
して示した正面断面図。
【図4】背面加工装置の右側面図。
【図5】同平面図。
【符号の説明】
1 主軸台 2 ガイドブッシュ 3 横送り台 4 第1ターレット刃物台 5 第2ターレット刃物台 6 棒材 6a 半製品 7 主軸 10 横方向摺動台 12 背面加工主軸台 15 背面加工主軸 17 コレットチャック 25 ノックアウトロッド 31 摺動案内部材 35 ストッパネジ 36 シリンダ 37 ピストンロッド 38 シリンダ 39 ピストンロッド 40 ストッパ座 41 ストッパネジ 42 ストッパ座

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 棒材を把持して回転する主軸と、該主軸
    を回転可能に支持する主軸台と、前記主軸の中心線方向
    に前記主軸台と相対的に接近離間し、且つ前記主軸中心
    線に直交して摺動する横送り台と、該横送り台上に主軸
    中心線を挟んで相互に対向し、前記主軸に把持された棒
    材を対向する両側からそれぞれ交互に接近して加工可能
    に配置された第1及び第2の刃物台と、前記主軸中心線
    に平行で且つ前記第1及び第2の刃物台の中間に位置
    し、前記主軸に対向して配置された背面加工主軸と、該
    背面加工主軸を回転可能に支持する背面加工主軸台と、
    該背面加工主軸台を前記主軸中心線と平行に摺動可能に
    支持する縦方向摺動台と、前記背面加工主軸の中心線を
    前記主軸中心線からオフセットした背面加工位置と、前
    記主軸中心線と同芯である突切り加工位置との間を前記
    主軸中心線に直交して摺動させる横方向摺動台とを有す
    る棒材加工用旋盤の背面加工方法において、前記第1及
    び第2の刃物台は双方共に複数の工具が取付可能であ
    り、且つ突切り加工位置に接近した側の第1の刃物台に
    は主軸に把持された棒材を加工する工具のみを取り付
    け、背面加工位置に接近した側の第2の刃物台には主軸
    に把持された棒材を加工する工具と背面加工主軸に把持
    された半製品を加工する工具との双方を取り付け、 前記主軸に把持された棒材を加工する際には、前記第1
    及び第2の刃物台を交互に使用して前記主軸に把持され
    た棒材を加工し、 前記主軸に把持された棒材の加工が完了して突切り加工
    を行う際には、前記背面加工主軸が突切り加工位置に位
    置し、突切り加工で切り離された半製品を前記背面加工
    主軸で把持し、 次いで、前記背面加工主軸が前記背面加工位置に移動
    し、前記第2の刃物台に取り付けられた背面加工用の工
    具で背面加工主軸に把持された半製品を加工すると同時
    に、 前記主軸に把持された新たな棒材に対して、前記第1の
    刃物台の工具で前記主軸に把持された棒材を加工し、 背面加工が終了した後は、再び前記第1及び第2の刃物
    台を交互に使用して前記主軸に把持された棒材を加工す
    ることを特徴とする棒材加工用旋盤の背面加工方法。
  2. 【請求項2】 前記主軸に把持された棒材を加工する際
    には前記第1の刃物台に取り付けられた工具と前記第2
    刃物台に取り付けられた工具とを適宜選択して加工
    し、 前記背面加工主軸で半製品を加工する際には前記第2の
    刃物台に取り付けられた工具のみで加工し、その間は、
    前記主軸に把持された棒材の加工は前記第1の刃物台に
    取り付けられた工具のみで加工することを特徴とする請
    求項1記載の背面加工用旋盤における背面加工方法。
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