JP3010328B2 - 6軸制御工作機械 - Google Patents
6軸制御工作機械Info
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- JP3010328B2 JP3010328B2 JP4103777A JP10377792A JP3010328B2 JP 3010328 B2 JP3010328 B2 JP 3010328B2 JP 4103777 A JP4103777 A JP 4103777A JP 10377792 A JP10377792 A JP 10377792A JP 3010328 B2 JP3010328 B2 JP 3010328B2
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- Japan
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- axis
- tool
- machining
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- axis direction
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35116—RFS rotation free surfaces, needs c x y z axis, non axis symmetrical surfaces
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50164—Select a structure to make programming of free curved surface easier
Landscapes
- Machine Tool Units (AREA)
Description
Wの各NC送り軸を有した6軸制御の工作機械に関する
ものである。
械、例えば、X,Y,Zの直動軸とA,Cの回転軸を有
する自由曲面を持つ複雑形状の加工機として利用されて
いる。
論上5軸構成の工作機械であればよく、5軸用のNCプ
ログラムと5軸工作機械の組合せで加工を行なうように
している。
加工等の加工条件毎に対応したNCプログラムの新規製
作、または補正を必要としている。しかし、ユーザーに
とってNCプログラムの製作および補正は、ワークとの
干渉チェックを含めた同時多軸制御となっているため、
煩雑であり負担が大きい。
し工具を主軸軸線方向に移動するW軸を付加することに
より、そのNCプログラムを簡略化するとともに、ワー
クから手動により工具を逃がす操作が確実に行えるよう
にして、機械を扱い易くするものである。
用NCプログラムは、そのNCプログラムの処理時間、
処理精度及び信頼性などが未だ不十分であり、変更する
たびにプログラムチェックが必要である。また、加工の
高精度化及び加工時間の短縮化が要求されるほど上述問
題点がクローズアップされてきている。
ては、 工具長毎に加工プログラムが必要 →工具の変更に
よる 加工条件毎に加工プログラムが必要 →荒加工から仕
上げ加工 工具長の変動に対し加工プログラムの補正が必要 →
ATC精度、工具摩耗、熱変位 工具の逃がし方向がわからない →主軸姿勢によ
り逃げ方向が異なる などの諸項目がある。
向を向くように姿勢制御できる主軸旋回型(主軸頭側に
A,C軸を有する)5軸制御工作機械に、新たにW軸
(主軸軸線方向の直動軸)を付加することにより、上記
欠点を解決することを目的とするものである。
ワークとの間でX、Y、Z、A、Cの5軸方向への相対
移動を行ってワークにNC加工を施す主軸旋回型の5軸
制御工作機械に、工具とワークとの間でZ軸方向と平行
なW軸方向への相対移動を可能にした構成を付加して6
軸制御工作機械としたものであって、下記のように構成
されている。工具14とワーク19との間で相対移動を
行って前記ワーク19にNC加工を施す6軸制御工作機
械であって、 前記ワーク19を載置するとともにベッド
2上をX軸方向に直動するテーブル3と、前記テーブル
3を挾んで両側に立設されたコラム4、5の上部を結合
するクロスビーム6上をY軸方向に直動するサドル7
と、前記サドル7上をZ軸方向に直動するラム8と、前
記ラム8の下部に設けられたC軸ベース9と、 前記C軸
ベース9にZ軸回りのC軸方向の回動が可能に支承した
A軸ベース10と、前記A軸ベース10にX軸回りのA
軸方向の回動が可能に支承したW軸ベース11と、前記
W軸ベース11上をZ軸方向と平行なW軸方向に直動す
る主軸頭12と、前記工具14を先端に装着するととも
に前記主軸頭12にW軸方向と平行な軸線を有して回転
可能に軸支した工具主軸13と、を具備し、前記工具1
4と前記ワーク19との間でX、Y、Z、A、C、Wの
各軸方向の相対移動を行って前記ワーク19にNC加工
を施すように構成した6軸制御工作機械。
長測定機能と組合せれば自動化可能) W軸を工具切込み軸として使用することにより、荒加
工から仕上げ加工まで同一NCプログラムで可(切り込
み深さの変更に対応) W軸を工具逃がし軸として使用することにより、主軸
姿勢によらずW軸後退で可(5軸制御の工作機械は主軸
姿勢が常に変化するので、ワークとの干渉及び衝突が起
こり易いが、手動で工具を逃がす場合、その逃がし方向
を意識する必要なし)
図2は同側面図、図3は図2の主軸頭部分を拡大断面図
として示した概略構成図、である。
ッド2上のテーブル3の両側に立設されたコラム4,
5、その上部のクロスビーム6、クロスビーム6に設け
られ水平方向(Y方向)に摺動するサドル7、サドル7
に設けられ、サドル7に対して上下(Z方向)に摺動す
るラム8、ラム8下端に設けられたZ方向を回転軸線と
する軸受部を備えたC軸ベース9、C軸ベース9に対し
Z軸の回りに回動するよう取付けられたC軸を備えたA
軸ベース10、A軸ベース10に対し、Z軸に直角方向の軸
の回りに回動するようA軸を備えたW軸ベース11、W軸
ベース11に設けられたレール11a に直動軸受12a を介し
て移動自在に取付けられた主軸頭12より構成されてい
る。
上をX方向に直動、サドル7はクロスビーム6上をY方
向に直動、ラム8はサドル7上をZ方向に直動、A軸ベ
ース10はC軸ベース9(ラム下端に固定)に対しC方向
に±( 180+α°)旋回、W軸ベース11はA軸ベース10
に対しA方向に±( 90+α°)旋回、主軸頭12はW軸
ベース11上をW方向に直動するよう構成されている。
工具、15はビルトインモータ、16は引張棒、16a はコレ
ット部、17は皿バネ、18は止め金具で、W軸ベース11の
上端は鉤状に曲げられて引張棒16の当接部11b とされて
あり、主軸頭12がW軸駆動手段(図示せず)によって上
昇し、引張棒16上端が当接部11b と接触してコレット部
16a が開き、工具14の交換が行なわれるようになってい
る。
法について、図4に従って説明する。 この場合、ワー
ク19に対し、工具14を常に法線方向に向くよう姿勢制御
して曲面加工を行なう。
移動範囲が決められ、図4中央部に示すホームポジショ
ンから、工具14により荒加工工程が行なわれ、荒加工面
21が形成される。次に、順次加工を進めて仕上げ加工に
至る過程で、主軸頭12をW軸ベース11上で単にW軸方向
に前進させれば、NCプログラムを変更することなく、
仕上げ加工面22までの加工を行なうことができることに
なる。即ち、同一NCプログラムで、図4に示すよう
に、W軸の移動により工具経路半径を変えた加工が可能
となる。
リブ溝加工機に適用した場合を示す図で、(a)はリブ
溝に沿った断面図、(b)はリブ溝に直角にとつた断面
図、である。
φ0.5〜3mmで主軸回転数が数万rpm で、工具回転振
れ精度が主軸端面から40mm先端で10μm 以下であり、加
工溝深さが20〜30mm、切込み加工回数が数百パスと多
く、しかも工具刃先位置の再現性が±5μm と厳しい場
合が多い。このような場合でも、主軸旋回型(主軸側が
A,C軸を有している)で先端にW軸を有しているの
で、ワークのサイズによらず常にワーク表面に対し工具
を法線方向に向ける、すなわち、工具の同一点で常に加
工が行え、しかも微妙な工具寸法補正ができるので加工
精度が向上する。しかも工具の位置決め再現性が高くな
り、工具の折損がなくなる。
軸を付加して6軸制御のNC工作機械にしたことにより
加工プログラムの簡略化を含め、ユーザーに取って機械
が扱い易くなる。
とでは異なり、また、それぞれの切り込み量など加工条
件も相違してくるため、それぞれ異なったNCプログラ
ムを必要とするが、本発明によれば、W軸を工具長さの
補正に利用することにより同一NCプログラムで加工可
能となり、NCプログラムの簡略化およびプログラミン
グ時間の短縮化が図れる。また、ATC装置による工具
の自動交換、工具の摩耗、熱変形による工具長の変化に
も簡単に対応させることができる。
合せなどの組合せ調整工程があり、加工面を更に追い込
み加工する場合が多く見られる。従来は、再度、この追
込み加工量に合ったNCプログラムを新規に作成し直し
ていたが、本発明のW軸を工具切込み軸として利用する
ことにより、NCプログラムを変更せず追込み加工が可
能となるので、プログラミング時間を含めた加工時間が
大幅に短縮できる。また、タッチセンサーなど標準点を
利用して工具長さの検知を行なうこともできる。
ワークは、加工途中で加工状況や加工精度をチェックす
る必要があり、加工を中断したときに、ワーク旋回型
(テーブル側にA,C軸を有している)では工具をZ方
向に逃がせばよいが、従来の主軸旋回型ではどの方向に
工具を逃がせば他への衝突が避けられるか分からなくな
る事態が生ずるが、本発明によれば、W軸を利用して工
具を法線方向に逃がしてやればよいので、逃がし動作な
どの手動操作が可能となり機械の取り扱いが容易とな
る。
略構成図である。
を示す説明図である。
に適用した場合を示す図で、(a)はリブ溝に沿った断
面図、(b)はリブ溝に直角にとつた断面図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 工具14とワーク19との間で相対移動
を行って前記ワーク19にNC加工を施す6軸制御工作
機械であって、 前記ワーク19を載置するとともに ベッド2上をX軸方
向に直動するテーブル3と、前記 テーブル3を挾んで両側に立設されたコラム4、5
の上部を結合するクロスビーム6上をY軸方向に直動す
るサドル7と、前記 サドル7上をZ軸方向に直動するラム8と、前記 ラム8の下部に設けられたC軸ベース9と、 前記 C軸ベース9にZ軸回りのC軸方向の回動が可能に
支承したA軸ベース10と、前記 A軸ベース10にX軸回りのA軸方向の回動が可能
に支承したW軸ベース11と、前記 W軸ベース11上をZ軸方向と平行なW軸方向に直
動する主軸頭12と、前記工具14を先端に装着するとともに前記 主軸頭12
にW軸方向と平行な軸線を有して回転可能に軸支した工
具主軸13と、 を具備し、前記工具14と前記ワーク19との間でX、
Y、Z、A、C、Wの各軸方向の相対移動を行って前記
ワーク19にNC加工を施すように構成した6軸制御工
作機械。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103777A JP3010328B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 6軸制御工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4103777A JP3010328B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 6軸制御工作機械 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05277860A JPH05277860A (ja) | 1993-10-26 |
JP3010328B2 true JP3010328B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=14362869
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4103777A Expired - Lifetime JP3010328B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 6軸制御工作機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3010328B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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DE102005005905A1 (de) * | 2005-02-09 | 2006-08-17 | Siemens Ag | Werkzeugkopf zum Bewegen eines Werkzeugs mit mehreren beweglichen Achsen |
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Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
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JPS63191538A (ja) * | 1987-02-05 | 1988-08-09 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 精密加工機械における微小駆動機構 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4103777A patent/JP3010328B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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---|---|
JPH05277860A (ja) | 1993-10-26 |
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