JP6552533B2 - Workpiece machining method and machine tool using machine tool - Google Patents
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本発明は、工作機械を用いたワークの加工方法および工作機械に関する。 The present invention relates to a method of processing a work using a machine tool and a machine tool.
従来の技術においては、工作機械を用いてワークの表面を切削する加工方法が知られている。工作機械に取り付ける工具には、エンドミルのように工具の中心軸線の周りに連続的に回転しながら加工する工具の他に、バイトのように連続的な回転はしない状態で加工する工具がある。工具としてバイトを用いる場合には、ワークの表面に工具の刃先を摺動させることにより、ワークの表面を切削することができる。 In the prior art, there is known a processing method of cutting the surface of a workpiece using a machine tool. The tool attachment to the machine tool, in addition to the tool for machining while continuously rotated around the central axis of the tool as an end mill, there is a tool for processing in a state in which no continuous rotation as bytes. When a cutting tool is used as a tool, the surface of the workpiece can be cut by sliding the cutting edge of the tool on the surface of the workpiece.
特開平6−259124号公報においては、ヘールバイトを用いて、ワークの加工面にキャラクタラインを形成するワークの加工方法が開示されている。この公報には、工作機械のA軸、B軸、およびC軸に沿って工具を移動させて、ワークと工具との干渉を回避しながらキャラクタラインを連続的に形成する方法が開示されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-259124, there is disclosed a method of processing a workpiece in which a character line is formed on a processing surface of a workpiece using a hail bite. This publication discloses a method of moving a tool along the A, B, and C axes of a machine tool to continuously form a character line while avoiding interference between a workpiece and the tool. .
特開昭60−155310号公報においては、総形ヘールバイトを用いた加工方法が開示されている。この加工方法では、ヘールバイトは、刃先中心の移動軌跡がX軸、Y軸、およびZ軸に基づいて制御されることが開示されている。また、刃先中心を通る軸線を中心に総形ヘールバイトを回転させる加工方法が開示されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-155310, a processing method using a general-purpose Halebite is disclosed. In this processing method, it is disclosed that the movement path of the cutting edge center is controlled based on the X axis, the Y axis, and the Z axis. Further, a machining method is disclosed in which the total hail tool is rotated about an axis passing through the center of the cutting edge.
工作機械にて加工するワークの種類によっては、ワークの外側の表面を切削するのではなく、ワークの内側の表面を切削する場合がある。工作機械にてワークを加工する場合に、ワークの外側の表面は容易に加工することができる。ところが、ワークの内側の表面を加工する場合には、工作機械にて高品位に切削することは難しい場合がある。 Depending on the type of workpiece to be machined by the machine tool, the inner surface of the workpiece may be cut instead of the outer surface of the workpiece. When processing a workpiece with a machine tool, the outer surface of the workpiece can be easily processed. However, when machining the inner surface of the workpiece, it may be difficult to perform high-quality cutting with a machine tool.
例えば、円筒状のワークの内面に、細長く伸びる溝部を形成する場合には、工具としてエンドミル等を用いることができる。エンドミルは、中心軸線の周りに連続的に回転する回転工具である。エンドミルを用いて溝部を形成した場合に、加工面に円形の筋目が発現する。溝部の表面には、様々な方向に細かい凹凸が形成される。例えば、溝部の内部に密閉部材が配置されて、シール部が形成される場合がある。溝部の表面がシール面として用いられる場合には、溝部の幅方向において気体が漏れやすい。 For example, when a long and narrow groove is formed on the inner surface of a cylindrical workpiece, an end mill or the like can be used as a tool. An end mill is a rotating tool that rotates continuously about a central axis. When a groove is formed using an end mill, circular streaks appear on the processed surface. Fine irregularities are formed on the surface of the groove in various directions. For example, the sealing member may be disposed inside the groove to form a seal. When the surface of the groove is used as a sealing surface, gas tends to leak in the width direction of the groove.
このために、エンドミルにて加工を行った後には、研磨が必要であった。例えば、作業者は、流体研磨または電解研磨等の研磨を行う必要があった。または、作業者は、手磨きで溝部の表面を研磨する必要があった。更に、流体研磨、電解研磨、または手磨き等を実施すると、角部が丸くなったり、寸法精度が悪化したりする場合があった。 For this reason, it was necessary to polish after processing with an end mill. For example, the operator needs to perform polishing such as fluid polishing or electrolytic polishing. Or, the worker had to polish the surface of the groove by hand polishing. Furthermore, when fluid polishing, electrolytic polishing, hand polishing or the like is performed, there have been cases in which corner portions become rounded or dimensional accuracy deteriorates.
本発明は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を精度よく加工できる加工方法および工作機械を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the processing method and machine tool which can process the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of the hole of a workpiece | work accurately.
本発明の第1の加工方法は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法である。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸である。ワークを切削する工具はバイトである。主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置する。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化する。加工方法は、ワークの内部に工具を配置する工程と、ワークまたは工具をY軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具をZ軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含む。切削工程は、ワークを切削すると共に工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含む。調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより工具回転送り軸における工具の回転角を制御する。 The first machining method of the present invention is a machining method for cutting the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole portion of a workpiece with a machine tool including two linear feed shafts and one rotary feed shaft. Two linear feed axis is the Y-axis extending in a direction perpendicular to the Z axis and the main axis of the axis extending in a direction parallel to the axis of the spindle. One rotational feed axis is a C axis around an axis parallel to the direction in which the main axis extends. The tool for cutting the workpiece is a cutting tool. A connecting device for connecting the spindle and the tool is arranged on the machine tool. The connecting device is connected to the main shaft, and the input shaft rotates about an axis parallel to the Z axis, and the output shaft to which the tool is connected and rotates along the tool rotational feed axis about the axis perpendicular to the Z axis. And a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft. The tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis. The processing method includes the steps of disposing a tool inside the work, moving the work or tool along the Y axis to press the tool against the work, rotating the work or tool along the C axis, and Or moving the tool along the Z-axis to cut the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. The cutting process cuts the workpiece and changes the direction of the tool along the tool rotational feed axis to set the tool in a preset direction with respect to the extending direction of the tool path along the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. Adjusting the direction of The adjusting step controls the rotation angle of the tool on the tool rotation feed shaft by controlling the rotation angle of the main shaft.
本発明の第2の加工方法は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法である。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸である。ワークを切削する工具はバイトである。主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置する。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化する。加工方法は、ワークの内部に工具を配置する工程と、ワークまたは工具をY軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具をZ軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含む。ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められている。切削工程は、第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、第1の工程の切削が終了した後に、第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含む。主軸の回転角を制御することにより工具回転送り軸における工具の回転角を制御する。
The second machining method of the present invention is a machining method in which an inner surface of a cylindrical workpiece or an inner surface of a hole portion of a workpiece is cut with a machine tool including two linear feed shafts and one rotary feed shaft. Two linear feed axis is the Y-axis extending in a direction perpendicular to the Z axis and the main axis of the axis extending in a direction parallel to the axis of the spindle. One rotational feed axis is a C axis around an axis parallel to the direction in which the main axis extends. The tool for cutting the workpiece is a cutting tool. A connecting device for connecting the spindle and the tool is arranged on the machine tool. The connecting device is connected to the main shaft, and the input shaft rotates about an axis parallel to the Z axis, and the output shaft to which the tool is connected and rotates along the tool rotational feed axis about the axis perpendicular to the Z axis. And a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft. The tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis. The processing method includes the steps of disposing a tool inside the work, moving the work or tool along the Y axis to press the tool against the work, rotating the work or tool along the C axis, and Or moving the tool along the Z-axis to cut the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. A first tool path along the inner surface of the work or the inner surface of the hole, and a second tool path extending in a direction different from the extending direction of the first tool path along the inner surface of the work or the inner surface of the hole in advance It has been established. The cutting process is performed while maintaining the rotation angle of the tool at the tool rotation feed axis at the first rotation angle so that the preset tool direction is in the direction in which the first tool path extends . After the cutting in
上記発明においては、切削工程は、1つのワークに対して第1の工程および第2の工程を実施する工程を含むことができる。 In the said invention, a cutting process can include the process of implementing a 1st process and a 2nd process with respect to one workpiece | work.
上記発明においては、切削工程は、1つのワークに対して第1の工程を実施する工程と、1つのワークを工作機械から取り外す工程とを含むことができる。切削工程は、他のワークを工作機械に取り付ける工程と、他のワークに対して第2の工程を実施する工程とを含むことができる。 In the above invention, the cutting step can include the step of performing the first step on one work and the step of removing the one work from the machine tool. The cutting step can include a step of attaching another workpiece to the machine tool and a step of performing the second step on the other workpiece.
本発明の第1の工作機械は、主軸を含む主軸ヘッドを備える。工作機械は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、移動装置を制御する制御装置とを備える。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸である。工具は、ワークを切削するバイトである。移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含む。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具は、工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化する。制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークまたは工具をY軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具をZ軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削する。
本発明の第3の加工方法は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法である。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸である。ワークを切削する工具はバイトである。主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置する。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化する。加工方法は、ワークの内部に工具を配置する工程と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をY軸およびZ軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をZ軸およびY軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含む。切削工程は、ワークを切削すると共に工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含む。調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより工具回転送り軸における工具の回転角を制御する。
本発明の第4の加工方法は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法である。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸である。ワークを切削する工具はバイトである。主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置する。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化する。加工方法は、ワークの内部に工具を配置する工程と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をY軸およびZ軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をZ軸およびY軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含む。ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められている。切削工程は、第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、第1の工程の切削が終了した後に、第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含む。主軸の回転角を制御することにより工具回転送り軸における工具の回転角を制御する。
本発明の第2の工作機械は、主軸を含む主軸ヘッドを備える。工作機械は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、移動装置を制御する制御装置とを備える。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸である。工具は、ワークを切削するバイトである。移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含む。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、工具は、工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化し、制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をY軸およびZ軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をZ軸およびY軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削する。
A first machine tool of the present invention includes a spindle head including a spindle. The machine tool includes a moving device that changes the relative position of the workpiece with respect to the tool at a feed shaft including two linear feed shafts and one rotational feed shaft, and a control device that controls the moving device. Two linear feed axis is the Y-axis extending in a direction perpendicular to the Z axis and the main axis of the axis extending in a direction parallel to the axis of the spindle. One rotational feed axis is a C axis around an axis parallel to the direction in which the main axis extends. The tool is a cutting tool for cutting a workpiece. The moving device includes a main shaft motor that rotates the main shaft and a connecting device that connects the main shaft and the tool . The connecting device is connected to the main shaft, and the input shaft rotates about an axis parallel to the Z axis, and the output shaft to which the tool is connected and rotates along the tool rotational feed axis about the axis perpendicular to the Z axis. And a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft. The tool is connected to the output shaft such that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the circumferential direction about the axis of the tool rotational feed axis. The control device is based on a processing program for cutting the inner surface of the cylindrical workpiece or the inner surface of the hole of the workpiece, in a direction set in advance with respect to the extending direction of the tool path along the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. A control for adjusting the direction of the tool, a control for moving the work or tool along the Y axis to press the tool against the work, and a rotation of the work or tool along the C axis while the work or tool is on the Z axis By performing control to move along, the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole is cut.
The third processing method of the present invention is a processing method for cutting the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole portion of a workpiece with a machine tool including two linear feed shafts and one rotary feed shaft. The two linear feed axes are a Z axis extending in a direction parallel to the axis of the main axis and a Y axis extending in a direction perpendicular to the axis of the main axis. One rotational feed axis is a C axis around an axis inclined with respect to the direction in which the main axis extends. The tool for cutting the workpiece is a cutting tool. A connecting device for connecting the spindle and the tool is arranged on the machine tool. The connecting device is connected to the main shaft, and an input shaft that rotates about an axis parallel to the Z axis, and a tool connected thereto, and an output that rotates along the tool rotational feed axis about an axis inclined to the Z axis It has a shaft and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft. The tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis. The machining method includes a step of placing a tool inside the workpiece, a step of moving at least one of the workpiece and the tool along the Y-axis and the Z-axis to press the tool against the workpiece, and the workpiece or the tool on the C-axis. And a cutting step of moving at least one of the workpiece and the tool along the Z-axis and the Y-axis while rotating along, and cutting the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. The cutting process cuts the workpiece and changes the direction of the tool along the tool rotational feed axis to set the tool in a preset direction with respect to the extending direction of the tool path along the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. Adjusting the direction of The adjusting step controls the rotation angle of the tool on the tool rotation feed shaft by controlling the rotation angle of the main shaft.
The fourth machining method of the present invention is a machining method in which the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole portion of a workpiece is cut with a machine tool including two linear feed shafts and one rotary feed shaft. The two linear feed axes are a Z axis extending in a direction parallel to the axis of the main axis and a Y axis extending in a direction perpendicular to the axis of the main axis. One rotational feed axis is a C axis around an axis inclined with respect to the direction in which the main axis extends. The tool for cutting the workpiece is a cutting tool. A connecting device for connecting the spindle and the tool is arranged on the machine tool. The connecting device is connected to the main shaft, and an input shaft that rotates about an axis parallel to the Z axis, and a tool connected thereto, and an output that rotates along the tool rotational feed axis about an axis inclined to the Z axis It has a shaft and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft. The tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis. The machining method includes a step of placing a tool inside the workpiece, a step of moving at least one of the workpiece and the tool along the Y-axis and the Z-axis to press the tool against the workpiece, and the workpiece or the tool on the C-axis. And a cutting step of moving at least one of the workpiece and the tool along the Z-axis and the Y-axis while rotating along, and cutting the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. A first tool path along the inner surface of the work or the inner surface of the hole, and a second tool path extending in a direction different from the extending direction of the first tool path along the inner surface of the work or the inner surface of the hole in advance It has been established. The cutting process is performed while maintaining the rotation angle of the tool at the tool rotation feed axis at the first rotation angle so that the preset tool direction is in the direction in which the first tool path extends. After the cutting in
A second machine tool of the present invention comprises a spindle head including a spindle. The machine tool includes a moving device that changes the relative position of the workpiece with respect to the tool at a feed shaft including two linear feed shafts and one rotational feed shaft, and a control device that controls the moving device. The two linear feed axes are a Z axis extending in a direction parallel to the axis of the main axis and a Y axis extending in a direction perpendicular to the axis of the main axis. One rotational feed axis is a C axis around an axis inclined with respect to the direction in which the main axis extends. The tool is a cutting tool for cutting a workpiece. The moving device includes a main shaft motor that rotates the main shaft and a connecting device that connects the main shaft and the tool. The connecting device is connected to the main shaft, and an input shaft that rotates about an axis parallel to the Z axis, and a tool connected thereto, and an output that rotates along the tool rotational feed axis about an axis inclined to the Z axis A shaft and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft. The tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotation feed shaft, and the output shaft rotates. The direction on the circumference around the axis of the tool rotation feed axis changes, and the control device cuts the inner surface of the workpiece or the hole based on the machining program that cuts the inner surface of the hole of the workpiece. Control to adjust the direction of the tool in a preset direction with respect to the extending direction of the tool path along the inner surface of the part, and moving at least one of the work and the tool along the Y axis and Z axis to move the tool And by controlling at least one of the workpiece and the tool along the Z-axis and the Y-axis while rotating the workpiece or the tool along the C-axis. Or cut the inner surface of the hole.
本発明によれば、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を精度よく加工できる加工方法および工作機械を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the processing method and machine tool which can process the inner surface of a cylindrical workpiece | work or the inner surface of the hole part of a workpiece | work accurately can be provided.
図1から図9を参照して、実施の形態における加工方法および工作機械について説明する。本実施の形態においては、数値制御式の工作機械を例示して説明する。 With reference to FIG. 1 to FIG. 9, a machining method and a machine tool in the embodiment will be described. In the present embodiment, a numerically controlled machine tool will be described as an example.
図1は、本実施の形態における第1の工作機械の概略正面図である。第1の工作機械11は、基台となるベッド13と、ベッド13の上面に立設されたコラム15とを備える。ベッド13の上面においてコラム15の前方には、キャリッジ27が配置されている。キャリッジ27の上面には、ワーク1を回転させる回転テーブル35が配置されている。回転テーブル35には、保持部材を介してワーク1が固定される。
FIG. 1 is a schematic front view of a first machine tool in the present embodiment. The
コラム15の前面には、サドル17が配置されている。さらに、サドル17の前面には、主軸を含む主軸ヘッド21が配置されている。主軸ヘッド21には、主軸の延びる方向と異なる方向に工具を保持する連結装置41が連結されている。工具は、ワーク1の表面をはぎ取るように切削するバイトである。本実施の形態では、工具としてヘールバイト51を用いている。
A
本実施の形態の工具は、刃部の先端が直線状のヘールバイトであるが、この形態に限られず、任意のバイトを使用することができる。例えば、所望の形状の刃部を有する総形バイトが使用されていても構わない。また、工具としては、旋盤で用いられる旋盤バイト等のバイトを採用しても構わない。ヘールバイトは、線状にワークに接触する一方で、旋盤バイトは点状にワークに接触する。 The tool of the present embodiment is a heal bite having a straight tip of the blade, but the present invention is not limited to this configuration, and an arbitrary bit can be used. For example, a total cutting tool having a blade portion having a desired shape may be used. As a tool, a cutting tool such as a lathe cutting tool used in a lathe may be adopted. The hair bit contacts the work in a linear manner, while the lathe bit contacts the work in a dotted manner.
主軸ヘッド21は、鉛直方向に移動可能に形成されている。第1の工作機械11には、主軸ヘッド21がサドル17に対して移動する方向にZ軸が設定されている。また、第1の工作機械11には、X軸およびY軸が設定されている。X軸およびY軸は水平方向に延び、互いに直交する軸である。サドル17は、主軸ヘッド21と一体的にX軸方向に移動する。キャリッジ27は、回転テーブル35と一体的にY軸方向に移動する。
The
図2に、本実施の形態における第1の工作機械のブロック図を示す。図1および図2を参照して、工作機械11は、連結装置41に連結されたヘールバイト51に対するワーク1の相対位置を変更する移動装置30を備える。移動装置30は、それぞれの移動軸に沿ってワーク1または工具を移動する。移動装置30は、X軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に工具とワーク1とを相対的に移動させることができる。さらに、本実施の形態における移動装置30は、回転テーブル35を含む。回転テーブル35がC軸に沿ってワーク1を回転することにより、ヘールバイト51に対してワーク1を相対的に回転移動させることができる。第1の工作機械11の移動装置30は、各軸サーボモータ75を含む。
FIG. 2 shows a block diagram of the first machine tool in the present embodiment. Referring to FIGS. 1 and 2, the
本実施の形態における移動装置は、Y軸移動装置を含む。Y軸移動装置は、ベッド13の上面に配置されている一対のY軸レール29を含む。キャリッジ27は、Y軸レール29に沿って往復移動が可能に形成されている。Y軸移動装置は、Y軸送りモータを駆動することにより、キャリッジ27を移動させる。回転テーブル35およびワーク1は、キャリッジ27と共にY軸方向に移動する。
The moving device in the present embodiment includes a Y-axis moving device. The Y-axis moving device includes a pair of Y-
本実施の形態における移動装置は、X軸移動装置を含む。X軸移動装置は、コラム15の前面に形成されている一対のX軸レール19を含む。サドル17は、X軸レール19に沿って往復移動が可能に形成されている。X軸移動装置は、X軸送りモータを駆動することにより、サドル17を移動させる。主軸ヘッド21および工具は、サドル17と共にX軸方向に移動する。
The moving device in the present embodiment includes an X-axis moving device. The X-axis moving device includes a pair of
本実施の形態における移動装置は、Z軸移動装置を含む。Z軸移動装置は、サドル17の前面に形成されている一対のZ軸レール23を含む。主軸ヘッド21は、Z軸レール23に沿って往復移動が可能に形成されている。Z軸移動装置は、Z軸送りモータを駆動することにより、主軸ヘッド21を移動させる。工具は、主軸ヘッド21と共にZ軸方向に移動する。
The moving device in the present embodiment includes a Z-axis moving device. The Z-axis moving device includes a pair of Z-
本実施の形態における移動装置は、C軸移動装置を含む。C軸移動装置は、回転テーブル35を含む。回転テーブル35の内部には駆動モータが配置されている。回転テーブル35は、駆動モータが駆動することによりC軸に沿ってワーク1を回転するように形成されている。
The moving device in the present embodiment includes a C-axis moving device. The C-axis moving device includes a rotary table 35. A drive motor is disposed inside the rotary table 35. The rotary table 35 is formed to rotate the
工作機械11は、各送り軸の移動装置30の制御を行う制御装置70を備える。制御装置70は、例えば、バスを介して互いに接続されたCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、およびROM(Read Only Memory)等を含む演算処理装置にて構成されている。
The
制御装置70は、入力部71、読取解釈部72、補間演算部73、およびサーボ制御部74を含む。数値制御式の工作機械にて加工する場合には、加工プログラム76を予め準備する。加工プログラム76は、ワークの目標形状に基づいてCAM(Computer Aided Manufacturing)装置等にて作成することができる。ワークの目標形状は、例えば、CAD(Computer Aided Design)装置にて作成することができる。
The
入力部71には、加工プログラム76が入力される。加工プログラム76には、ワークに対する工具の相対移動の情報が含まれている。なお、制御装置70の情報制御部81において作業者が新規に作成したり編集したりした加工プログラムが入力部71に入力されても構わない。
A
読取解釈部72は、入力部71から加工プログラム76を読み込む。読取解釈部72は、移動指令を補間演算部73に送出する。補間演算部73は、補間周期毎の位置指令値を演算する。例えば、補間演算部73は、移動指令に基づいて設定された時間間隔ごとの移動量を算出する。補間演算部73は、位置指令値をサーボ制御部74に送出する。サーボ制御部74は、位置指令値に基づいてX軸およびY軸などの各送り軸の移動量を算出し、各軸サーボモータ75を駆動する。
The reading and interpreting
本実施の形態の制御装置70は、ワークの加工に関連する情報を制御する情報制御部81を含む。制御装置70は、作業者が加工に関連する情報を入力する操作部84と、加工に関連する情報を表示する表示部85とを含む。操作部84は、キーボード等を有し、作業者の手動操作により加工情報を入力できるように形成されている。表示部85は、加工に関する情報を表示する。制御装置70は、加工に関する情報を記憶する記憶部83を含む。記憶部83は、前述のROMやRAMの他に、通信インターフェイスを介して接続されたメモリーカードまたはハードディスクなどの記憶装置であっても構わない。
The
本実施の形態の移動装置30は、主軸を中心軸の周りに回転させる主軸モータ77を含む。主軸モータ77は、主軸ヘッド21の内部に配置されている。本実施の形態の主軸モータ77は、工具の中心軸の周りに工具を連続的に回転させるのではなく、工具の向きを変更する。サーボ制御部74は、ヘールバイト51を回転させて向きを変える主軸モータ77の回転角を制御する。サーボ制御部74は、加工プログラム76にて指定される主軸モータ77の回転角に基づいて電流指令値を主軸モータ77に送出する。
The moving
各軸サーボモータ75には、各軸サーボモータ75の回転角を検出する回転角検出器78が取り付けられている。演算処理部82は、回転角検出器78の出力に基づいて、それぞれの移動軸における位置を検出することができる。主軸モータ77には、主軸モータ77の回転角を検出する回転角検出器79が取り付けられている。後述するように、回転角検出器79の出力に基づいて、工具の向きを検出することができる。
A
情報制御部81は、加工に関する情報の演算や処理を行う演算処理部82を含む。演算処理部82は、回転角検出器78,79の出力を受信して、各軸サーボモータ75の動作および主軸モータ77の動作を補正する指令を読取解釈部72に送出することができる。
The
図1を参照して、本実施の形態の移動装置は、連結装置41を含む。連結装置41の入力シャフトは、主軸ヘッド21の内部の主軸に連結されている。ヘールバイト51には、連結装置41の出力シャフトに連結されている。ヘールバイト51は、連結装置41を介して、主軸ヘッド21の内部の主軸の回転力が伝達される。連結装置41は、回転送り軸の軸線の延びる方向を変換するように形成されている。連結装置41は、例えばアングルヘッドにて構成されている。
Referring to FIG. 1, the moving device of the present embodiment includes a
連結装置41は、任意の機構にて回転送り軸の軸線の向きを変更することができる。例えば、連結装置41は、複数の傘歯車を含み、傘歯車にて軸線の向きを変更することができる。または、連結装置41は、ユニバーサルジョイントを含み、ユニバーサルジョイントにて軸線の向きを変更することができる。
The
連結装置41は、主軸ヘッド21の筐体に固定される固定部42を含む。固定部42が主軸ヘッド21に固定されることにより、連結装置41の筐体が軸線93の周りに回転することを回避することができる。
The
主軸モータ77が駆動することにより、主軸は軸線93の周りの回転送り軸Csに沿って回転する。この主軸の中心軸の周りの回転送り軸Csは、スピンドル軸とも称される。主軸の回転は、連結装置41を介してヘールバイト51に伝達される。ヘールバイト51は、軸線94の周りの回転送り軸Cs1に沿って回転することにより向きを変える。本実施の形態では、ヘールバイト51を回転させるための回転送り軸Cs1を工具回転送り軸と称する。本実施の形態のヘールバイト51は、軸線94がヘールバイト51の工具先端点を通るように、連結装置41の出力シャフトに固定されている。このように、連結装置41は、回転送り軸であるCs軸の軸線93の向きを、回転送り軸Cs1の軸線94の向きに変換している。
When the
軸線93は、工作機械11のC軸の軸線92と平行である。すなわち、軸線93は、工作機械11の1つの回転送り軸の軸線と平行になっている。第1の工作機械11では、軸線94は、C軸の軸線92に対して垂直な方向に延びる。また、軸線94は、Cs軸の軸線93に対して垂直な方向に延びる。ヘールバイト51は、軸線94に沿って延びるように保持されている。また、連結装置41は、主軸の延びる方向に対して垂直な方向にヘールバイト51を保持している。
The
主軸の回転送り軸Csの回転角は、ヘールバイト51の回転送り軸Cs1の回転角に対応する。工作機械11においては、主軸モータ77が駆動することにより、ヘールバイト51の向きが変化する。制御装置70は、主軸の回転角を設定することにより、ヘールバイト51の向き(工具回転送り軸における回転角)を調整することができる。
The rotation angle of the rotation feed axis C s of the main shaft corresponds to the rotation angle of the rotation feed axis C s1 of the
また、図2を参照して、主軸モータ77には、主軸モータ77の回転角を検出する回転角検出器79が取り付けられている。主軸の回転角を検出することにより、ヘールバイト51の回転送り軸Cs1に関する回転角を検出することができる。制御装置70は、回転角検出器79の出力に基づいて、主軸の位相を検出することができる。主軸の位相は、回転送り軸Cs1におけるヘールバイトの位相に対応する。制御装置70は、工具回転送り軸の回転角を補正する等の制御を実施することができる。
Further, referring to FIG. 2, a
図3に、本実施の形態における第1のワークの斜視図を示す。図4に、本実施の形態における第1のワークの断面図を示す。図1、図3および図4を参照して、工作機械11は、直線送り軸であるZ軸および回転送り軸であるC軸に沿って、ワーク1に対するヘールバイト51の相対位置を変更しながら、ワーク1の内面を切削する切削工程を実施する。工作機械11は、筒状のワーク1の内面1aを切削して内面1aに溝部5を形成する。溝部5は、内面1aの周方向に沿って延びるように形成される。本実施の形態の溝部5は、延びる方向に沿って幅が一定である。溝部5は、ワーク1の底面からの高さが周方向に沿って変化するように形成されている。溝部5は、周方向に沿って延びる向きが変化するように形成されている。
FIG. 3 shows a perspective view of a first work in the present embodiment. FIG. 4 shows a cross-sectional view of the first work in the present embodiment. Referring to FIGS. 1, 3 and 4,
図5に、第1のワークの内面を展開したときの展開図を示す。溝部5は、ヘールバイト51が進行する工具経路91に沿って形成される。工具経路91は、工具のツール先端点が通る軌跡に相当する。工具経路91は、ワーク1の内面1aに沿っている。工具経路91は、例えば各軸の座標値によって加工プログラム76に設定されている。展開図において、ワーク1の内面1aに沿った工具経路91は、直線ではなく曲線にて形成されている。
FIG. 5 shows a developed view when the inner surface of the first work is developed. The
図6に、本実施の形態におけるヘールバイトおよびワークの溝部の拡大斜視図を示す。ヘールバイト51は、連結装置41に保持されるシャンク部52と、ワーク1を切削する刃部54とを含む。ヘールバイトは、この形態に限られず、例えば、シャンク部は、側面視した時にU字の形状を有する弾性部を含んでいても構わない。
FIG. 6 shows an enlarged perspective view of the hail tool and the groove portion of the workpiece in the present embodiment. The
刃部54のワーク1と接触する先端部54aは、直線状に延びる。本実施の形態のヘールバイト51では、先端部54aの中央部にツール先端点54bが設定されている。ヘールバイト51は、矢印99に示すように、ツール先端点54bが工具経路91に沿って移動する。
The
ヘールバイト51が工具経路91に沿って進行するときに、工具経路91の延びる方向に対するヘールバイト51の向きが予め定められている。図6に示す例では、工具経路91の延びる方向に対する刃部54の先端部54aの延びる方向の角度が、ヘールバイト51の向きに相当する。ここでは、工具経路91の延びる方向に対して90°の方向に先端部54aが延びるように、ヘールバイト51の向きが制御される。ヘールバイトの向きは、工具回転送り軸の軸線94の周りの回転角に対応している。加工プログラム76には、工具回転送り軸の回転角が設定されている。
When the
なお、工具経路に対するヘールバイトの向きは、この形態に限られず、任意の向きを採用することができる。例えば、図6に示す様に溝部の底面を加工する他に、溝部の側面を加工することができる。所望の側面の加工を実施できるように、軸線94の方向に平行に延びるように先端部が形成されているヘールバイトを用いることができる。この場合にも、工具経路に対するヘールバイトの向きを設定することができる。他の例としては、溝部の底面を加工する場合に、工具経路の延びる方向に対してヘールバイトの先端部の延びる方向が傾斜するように、工具の向きが設定されても構わない。または、加工を実施している期間中に、この相対的な角度を変化させても構わない。例えば、制御装置の数値制御の機能を用いて、直線送り軸および回転送り軸の動作に同期させて連続的に角度を変化させても構わない。
In addition, the direction of the hail tool with respect to the tool path is not limited to this form, and an arbitrary direction can be adopted. For example, in addition to processing the bottom of the groove as shown in FIG. 6, the side of the groove can be processed. A hail bite having a tip formed so as to extend parallel to the direction of the
図5を参照して、本実施の形態においては、展開図において工具経路91が曲線状になるために、ワーク1を切削する切削工程の期間中に、工具経路91に対するヘールバイト51の向きを変更する必要がある。例えば、工具経路91上の点91aにおいては、矢印97に示す方向が工具経路91の延びる方向になる。これに対して、工具経路91上の点91bにおいては、矢印98に示す向きが工具経路91の延びる方向になる。矢印97に示す向きと矢印98に示す向きとは、互いに平行にならずに、互いに異なる方向を向いている。
Referring to FIG. 5, in the present embodiment, since
本実施の形態においては、溝部の一方の端部から下方の端部に向かうように連続的にヘールバイト51で切削を行う。切削を行っている期間中には、ヘールバイト51の先端部の延びる方向が、工具経路91の延びる方向に対して垂直になるように制御を行う。このため、切削工程の期間中に、工具経路に対して設定された向きにヘールバイト51の向きを調整する。
In the present embodiment, cutting is continuously performed with the
図2を参照して、制御装置70は、加工プログラム76に基づいてそれぞれの移動軸の位置を変更する。本実施の形態では、筒状のワーク1の内面を切削する加工プログラム76を予め作成することができる。加工プログラム76には、例えば、X軸、Y軸、およびZ軸の位置の情報に加えて、C軸の回転角の情報が含まれる。また、加工プログラム76には、ヘールバイト51の工具回転送り軸であるCs1軸に関する回転角の情報が含まれる。例えば、加工プログラムには、主軸の回転角の情報が含まれる。
Referring to FIG. 2,
制御装置70は、各軸サーボモータ75を駆動して、ワーク1の内部にヘールバイト51を配置する工程を実施する。図1を参照して、制御装置70は、サドル17をX軸の所定の位置に配置する。制御装置70は、キャリッジ27を移動することにより、ワーク1の内部にヘールバイト51が挿入可能な位置までワーク1を移動する。
The
次に、制御装置70は、主軸ヘッド21をZ軸の方向に移動して、ヘールバイト51を所定の位置に配置する。ヘールバイト51および連結装置41の一部は、ワーク1の内部に配置される。回転テーブル35は、ワーク1をC軸の方向に回転して、ワーク1を切削の開始位置に応じた位置に配置する。
Next, the
次に、制御装置70は、ヘールバイト51がワーク1の内面1aに押圧されるように、キャリッジ27をY軸方向に移動して切削を開始する。制御装置70は、C軸の方向にワーク1を回転させながら、主軸ヘッド21をZ軸の方向に移動する。更に、制御装置70は、主軸モータ77のCs軸の回転角を制御することにより、ヘールバイト51のCs1軸の回転角を調整する。すなわち、制御装置70は、ヘールバイト51の向きを調整する。ヘールバイト51は、工具経路が延びる方向に対して予め定められた角度の方向に延びるように向きが制御される。
Next, the
本実施の形態の制御装置70は、ワーク1を切削している期間中に、回転送り軸における移動速度および直線送り軸における移動速度のうち少なくとも一方の移動速度を変化させている。そして、制御装置70は、移動速度の変化に応じてヘールバイト51に関する工具回転送り軸の回転角を制御している。
The
エンドミルなどの回転工具を用いて溝部を形成した場合に、溝部の表面には、様々な方向に筋目が形成される。すなわち、溝部の表面には、様々な方向に延びる凹凸が形成される。このために、溝部にOリングのような密閉部材を配置する場合に、溝部の延びる方向に垂直な幅方向において、空気等の流体が漏れる場合がある。これに対して、本実施の形態の加工方法では、溝部5の表面には、溝部5が延びる方向にほぼ平行な筋目が形成される。このために、溝部5の延びる方向に垂直な幅方向において、空気等が漏れることを抑制することができる。
When the groove is formed using a rotary tool such as an end mill, streaks are formed in various directions on the surface of the groove. That is, asperities extending in various directions are formed on the surface of the groove. For this reason, when a sealing member such as an O-ring is disposed in the groove, a fluid such as air may leak in the width direction perpendicular to the extending direction of the groove. On the other hand, in the processing method of the present embodiment, streaks that are substantially parallel to the direction in which the
また、ワークに形成される溝部は、所定の部品が摺動するガイド溝として用いられる場合がある。例えば、所定の部品に形成された凸部が溝部に沿って移動する場合がある。この場合においても、バイトにより溝部を形成すると、溝部の表面に形成される筋目が溝部に沿って延びるために、所定の部品を滑らかに移動させることができる。 Moreover, the groove part formed in a workpiece | work may be used as a guide groove where a predetermined part slides. For example, a convex portion formed on a predetermined part may move along the groove portion. Also in this case, when the groove portion is formed by the cutting tool, since the streaks formed on the surface of the groove portion extend along the groove portion, a predetermined part can be smoothly moved.
このように、本実施の形態の工作機械が実施する切削工程は、ワークに対する工具の相対位置を変更すると共に、ワークの内面に沿う工具経路に対して設定された向きに工具の向きを調整する。この方法を採用することにより、筒状のワークの内面を精度よく加工することができる。 As described above, the cutting process performed by the machine tool of the present embodiment changes the relative position of the tool to the workpiece and adjusts the tool orientation to the direction set with respect to the tool path along the inner surface of the workpiece. . By adopting this method, the inner surface of the cylindrical workpiece can be processed with high accuracy.
本実施の形態の加工方法では、主軸の回転をヘールバイト51に伝達する連結装置41を工作機械11に配置している。連結装置41は、工作機械11の主軸の延びる方向と異なる方向に延びるようにヘールバイト51を保持している。また、主軸の回転角に基づいて工具回転送り軸におけるヘールバイト51の回転角を制御している。この方法を採用することにより、従来の技術において工作機械に配置されていた主軸を回転させる主軸モータ77によって、ヘールバイト51の回転角を制御することができる。工作機械としては、この形態に限られず、工具回転送り軸においてヘールバイトの回転角を変化させる任意の構成を採用することができる。例えば、連結装置は、ヘールバイトの向きを変更するモータを含んでいても構わない。
In the machining method of the present embodiment, a connecting
上記の実施の形態の第1のワークは、円筒状に形成されているが、この形態に限られず、任意の断面形状を有する筒状のワークに本発明を適用することができる。たとえば、断面形状が多角形の筒状のワークの内面を加工する場合に、本発明を適用することができる。 The first work of the above embodiment is formed in a cylindrical shape, but is not limited to this form, and the present invention can be applied to a cylindrical work having any cross-sectional shape. For example, the present invention can be applied when machining the inner surface of a cylindrical workpiece having a polygonal cross-sectional shape.
前述の加工方法および工作機械では、筒状の部材の内面を切削する例を取り上げたが、この形態に限られず、ワークに形成された穴部の内面を切削する場合にも、本発明を適用することができる。 In the above-described processing method and machine tool, an example in which the inner surface of the cylindrical member is cut is taken, but the present invention is not limited to this form, and the present invention is applied to the case where the inner surface of a hole formed in a work is cut. can do.
図7に、本実施の形態における第2のワークの拡大斜視図を示す。ワーク2は、例えば、直方体状に形成されている。ワーク2の予め定められた部分には、穴部6が形成されている。穴部6は、底面を有していても、ワーク2を貫通していても構わない。ここでの例では、ワーク2を貫通する穴部6の内面6aに溝部5を形成する。工具経路は、穴部6の内面6aに沿って形成されている。
FIG. 7 shows an enlarged perspective view of the second work in the present embodiment. The
溝部5は、ワーク2の底面からの高さが周方向によって変化するように形成されている。すなわち、溝部5は、底面からの高さの変化率が周方向に沿って一定にならずに、変化するように形成されている。このために、工作機械11は、ワーク2に溝部5を形成する場合にも、切削工程の期間中に、ヘールバイト51の向きを変更する必要がある。このようにワーク2に形成された穴部6の内面6aを切削する場合にも、ワーク2の穴部6の内面6aに沿う工具経路に対して設定された向きにヘールバイト51の向きを調整することができる。この結果、工作機械11は、穴部6の内面を高精度に加工することができる。
The
上記の実施の形態では、工作機械11は、2つの直線送り軸であるZ軸およびY軸と、1つの回転送り軸であるC軸と、工具回転送り軸であるCs1軸とに基づいて切削工程を実施しているが、この形態に限られず、工作機械は、更に他の送り軸を有していても構わない。
In the above embodiment, the
図8に、本実施の形態における第2の工作機械の正面図を示す。第2の工作機械12は、回転テーブル35を支持する揺動部材31と、揺動部材31を支持する支持部材32とを備える。支持部材32は、キャリッジ27に固定されている。支持部材32は、X軸方向に離間された一対の支柱を有する。支持部材32は、U字形に形成されている。揺動部材31は、X軸方向の両側の端部が支持部材32の支柱に支持されている。
FIG. 8 shows a front view of a second machine tool in the present embodiment. The
工作機械12は、1つの回転送り軸としてのC軸、工具回転送り軸としてのCs1軸に加えて、工具に対するワーク1の向きを変更する他の回転送り軸としてのA軸を有する。揺動部材31は、A軸の軸線95の周りに揺動可能に支持されている。
The
移動装置は、A軸移動装置を含む。A軸移動装置は、揺動部材31をA軸の周りに駆動するサーボモータを含む。制御装置70は、サーボモータを制御することにより、揺動部材31の軸線95の周りの回転角を制御することができる。すなわち、制御装置70は、揺動部材31の傾きを制御することができる。
The moving device includes an A-axis moving device. The A-axis moving device includes a servo motor that drives the
連結装置41は、主軸の延びる方向に対して傾斜する方向にヘールバイト51を保持する。または、連結装置41は、C軸の軸線92に対して傾斜する軸線94に沿って延びるようにヘールバイト51を保持している。
The
第2の工作機械12においては、揺動部材31がA軸の方向に揺動することにより、ワーク1を傾けることができる。すなわち、ワーク1を加工する切削工程において、ワーク1を傾けることができる。このために、ワーク1の内面1aの延びる方向に対して傾斜する方向から連結装置41を挿入することができる。
In the
作業者は、ワーク1の内面1aを切削する加工プログラムを予め作成することができる。切削工程の期間中のA軸の回転角は、加工プログラムに設定されている。揺動部材31にてワーク1を傾ける角度は、軸線94の傾斜する角度に対応する。制御装置70は、ヘールバイト51が延びる方向に対応して、揺動部材31のA軸方向の回転角を設定する。本実施の形態においては、ヘールバイト51が延びる方向である軸線94と、C軸の軸線92とが垂直になるように、揺動部材31のA軸の回転角が設定されている。
The operator can create a machining program for cutting the
第2の工作機械12においては、ワーク1を切削する切削工程は、ヘールバイト51の延びる方向に対応するように、A軸に沿ってワーク1の向きを調整する工程を含む。第2の工作機械12においても、ワーク1の内面に溝部5を形成する時に、工具経路の延びる方向に応じてヘールバイト51の向きを調整することができる。
In the
第2の工作機械12においては、筒状のワーク1の内面の延びる方向に傾斜する方向から連結装置41およびヘールバイト51を挿入することができる。このために、主軸ヘッド21から飛び出す連結装置41の長さを短くすることができる。すなわち、連結装置41の突出し量を短くすることができる。例えば、連結装置41の主軸の軸線93の方向の長さを短くすることができる。この結果、連結装置および工具の剛性を上げることができる。または、連結装置および工具の破損を抑制することができる。
In the
上記の実施の形態では、1つの溝部において溝部の延びる方向が変化する例を示したが、この形態に限られない。1つの溝部において、溝部の延びる方向が一定である場合がある。1つの溝部を形成している期間中に、工具回転送り軸におけるバイトの回転角を調整する必要がない場合がある。この場合にも、複数の溝部を形成する場合に本実施の形態の工作機械を用いることができる。 In the above-described embodiment, an example in which the extending direction of the groove portion is changed in one groove portion is not limited to this embodiment. In one groove, the extending direction of the groove may be constant. There is a case where it is not necessary to adjust the rotation angle of the cutting tool in the tool rotation feed shaft during the period in which one groove is formed. Also in this case, when forming a plurality of grooves, the machine tool of the present embodiment can be used.
図9に、本実施の形態における第3のワークの内面を展開したときの展開図を示す。第3のワークは、第1のワークと同様に円筒の形状を有する。ワークの内面1aに複数の溝部5a,5bが形成される。それぞれの溝部5a,5bは、展開図において、延びる方向が一定である。すなわち、展開図において、溝部5aを形成するための工具経路96aおよび溝部5bを形成するための工具経路96bは直線状である。この場合に、一つの溝部を切削している期間中は、工具経路に対する工具の向きは一定に維持される。
FIG. 9 shows a developed view when the inner surface of the third workpiece in the present embodiment is developed. The third workpiece has a cylindrical shape as the first workpiece. A plurality of
一方で、複数の溝部5a,5bは、延びる方向が互いに異なる。展開図において工具経路96aと工具経路96bとは平行にならずに、異なる方向に延びている。制御装置は、溝部5aを形成する場合には、工具回転送り軸において、バイトの回転角を第1の回転角を維持する。この状態で、制御装置がワークに対する工具の相対位置を変更することにより溝部5aが形成される。また、溝部5bを形成する場合には、制御装置は、工具回転送り軸において、バイトの回転角を第1の回転角とは異なる第2の回転角に維持する。この状態で、制御装置がワークに対する工具の相対位置を変更することにより溝部5bが形成される。
On the other hand, the extending directions of the plurality of
このように、切削工程は、工具回転送り軸において第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程を含むことができる。第1工程では、例えば溝部5aを形成する。また、切削工程は、工具回転送り軸において第1の回転角とは異なる第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程を含むことができる。第2の工程では、溝部5bを形成する。すなわち、制御装置は、1つの溝部を形成するごとに、工具回転送り軸におけるバイトの回転角を変更することができる。
Thus, the cutting step can include a first step of performing cutting while maintaining the first rotation angle at the tool rotation feed shaft. In the first step, for example, the
この制御により、1つのワークに対して複数の種類の加工を精度よく実施することができる。また、溝部の延びる方向に対応した複数の種類のバイトを用いる必要が無く、1つのバイトを用いて多くの種類の溝部の加工を行うことができる。 By this control, a plurality of types of machining can be performed with high accuracy for one workpiece. In addition, it is not necessary to use a plurality of types of cutting tools corresponding to the extending direction of the groove sections, and processing of many types of groove sections can be performed using one cutting tool.
更に、本実施の形態の1台の工作機械において、複数のワークに対して種類の異なる加工を行うことができる。例えば、1つのワークに対して図9に示す溝部5aを形成したのちに、他のワークに対して図9に示す溝部5bを形成することができる。この場合に、切削工程は、1つのワークに対して第1の工程を実施することにより、溝部5aを形成する工程を含む。切削工程は、加工後の1つのワークを工作機械から取り外す工程と、加工前の他のワークを同一の工作機械に取り付ける工程とを含む。切削工程は、他のワークに対して第2の工程を実施することにより、溝部5bを形成する工程を含む。
Furthermore, in one machine tool of the present embodiment, different types of processing can be performed on a plurality of works. For example, after the
この制御により、複数のワークに対して複数の種類の加工を精度よく実施することができる。また、溝部の延びる方向が互いに異なる複数の種類のワークを一台の工作機械にて加工することができる。溝部の延びる方向に対応した複数の種類のバイトを用いる必要が無く、1つのバイトを用いて多くの種類の溝部の加工を行うことができる。 By this control, a plurality of types of processing can be accurately performed on a plurality of workpieces. Further, it is possible to process a plurality of types of work in which the extending directions of the groove portions are different from each other by one machine tool. It is not necessary to use a plurality of types of cutting tools corresponding to the extending direction of the grooves, and it is possible to process many types of grooves using one cutting tool.
上記の加工方法では、ワークに溝部を形成する方法を例示して説明したが、この形態に限られない。本発明は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する任意の加工に適用することができる。たとえば、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面に段差を形成する加工に本発明を適用することができる。 Although the above-mentioned processing method illustrated and explained the method of forming a slot in a work, it is not restricted to this form. The present invention can be applied to any processing for cutting the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole portion of the workpiece. For example, the present invention can be applied to processing for forming a step on the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole portion of the workpiece.
上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される実施の形態の変更が含まれている。 The above embodiments can be combined as appropriate. In the respective drawings described above, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals. The above embodiment is an exemplification and does not limit the invention. Further, in the embodiment, changes of the embodiment shown in the claims are included.
1,2 ワーク
1a 内面
5,5a,5b 溝部
6 穴部
6a 内面
11,12 工作機械
30 移動装置
31 揺動部材
35 回転テーブル
41 連結装置
51 ヘールバイト
70 制御装置
75 各軸サーボモータ
76 加工プログラム
77 主軸モータ
91,96a,96b 工具経路
92,93,94,95 軸線
1, 2
Claims (8)
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸であり、
ワークを切削する工具はバイトであり、
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、
ワークの内部に工具を配置する工程と、
ワークまたは工具を前記Y軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具を前記Z軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、
前記切削工程は、ワークを切削すると共に前記工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含み、
前記調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。 A machining method for cutting the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole in a workpiece with a machine tool including two linear feed shafts and one rotary feed shaft,
The two linear feed axis is Y-axis extending in a direction perpendicular to the Z axis and the main axis of the axis extending in a direction parallel to the axis of the spindle,
The one rotary feed shaft is a C-axis around an axis parallel to the direction in which the main shaft extends,
The tool to cut the work is a cutting tool,
Arrange the connecting device which connects the spindle and the tool to the machine tool,
The connecting device is connected to a main shaft, and an input shaft rotating about an axis parallel to the Z-axis, and a tool connected, rotates along a tool rotational feed axis about an axis perpendicular to the Z-axis An output shaft, and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft,
A tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis And
Placing a tool inside the workpiece;
Moving a workpiece or a tool along the Y axis to press the tool onto the workpiece;
Cutting the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole by moving the workpiece or tool along the Z-axis while rotating the workpiece or tool along the C-axis ,
The cutting process is performed by cutting the work and changing the direction of the tool along the tool rotational feed axis to set in advance the direction in which the tool path extends along the inner surface of the work or the inner surface of the hole. Including the step of adjusting the tool orientation,
The adjusting step includes controlling the rotation angle of the tool on the tool rotation feed shaft by controlling the rotation angle of the main shaft.
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸であり、
ワークを切削する工具はバイトであり、
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、
ワークの内部に工具を配置する工程と、
ワークまたは工具を前記Y軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具を前記Z軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、
ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、前記第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められており、
切削工程は、前記第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、前記第1の工程の切削が終了した後に、前記第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含み、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。 A machining method for cutting the inner surface of a cylindrical workpiece or the inner surface of a hole in a workpiece with a machine tool including two linear feed shafts and one rotary feed shaft,
The two linear feed axis is Y-axis extending in a direction perpendicular to the Z axis and the main axis of the axis extending in a direction parallel to the axis of the spindle,
The one rotary feed shaft is a C-axis around an axis parallel to the direction in which the main shaft extends,
The tool to cut the work is a cutting tool,
Arrange the connecting device which connects the spindle and the tool to the machine tool,
The connecting device is connected to a main shaft, and an input shaft rotating about an axis parallel to the Z-axis, and a tool connected, rotates along a tool rotational feed axis about an axis perpendicular to the Z-axis An output shaft, and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft,
A tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis And
Placing a tool inside the workpiece;
Moving a workpiece or a tool along the Y axis to press the tool onto the workpiece;
Cutting the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole by moving the workpiece or tool along the Z-axis while rotating the workpiece or tool along the C-axis ,
A first tool path along the inner surface of the work or the inner surface of the hole, and a second tool path extending along the inner surface of the work or the inner surface of the hole in a direction different from the extending direction of the first tool path Is predetermined,
Cutting the cutting step, said to be the direction of the preset tool to the first direction of extension of the tool path, while maintaining a rotation angle of the tool definitive to the tool rotary feed shaft to the first rotation angle After the cutting of the first step is completed, the tool rotational feed shaft is set to have a preset tool direction with respect to the extending direction of the second tool path. And a second step of cutting while maintaining the rotation angle of the tool at the second rotation angle, and controlling the rotation angle of the tool at the tool rotation feed axis by controlling the rotation angle of the spindle A processing method that is characterized.
2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、
移動装置を制御する制御装置とを備え、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸であり、
工具は、ワークを切削するバイトであり、
前記移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含み、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
工具は、前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化し、
制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークまたは工具を前記Y軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具を前記Z軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削することを特徴とした、工作機械。 A spindle head including a spindle,
A moving device that changes the relative position of the workpiece relative to the tool at a feed axis including two linear feed axes and one rotational feed axis;
And a controller for controlling the mobile device;
The two linear feed axis is Y-axis extending in a direction perpendicular to the Z axis and the main axis of the axis extending in a direction parallel to the axis of the spindle,
The one rotary feed shaft is a C-axis around an axis parallel to the direction in which the main shaft extends,
The tool is a cutting tool that cuts the work,
The moving device includes a main shaft motor that rotates the main shaft, and a connecting device that connects the main shaft and the tool ,
The connecting device is connected to a main shaft, and an input shaft rotating about an axis parallel to the Z-axis, and a tool connected, rotates along a tool rotational feed axis about an axis perpendicular to the Z-axis An output shaft, and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft,
The tool is connected to the output shaft such that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the circumferential direction around the axis of the tool rotational feed axis. ,
The control device is based on a processing program for cutting the inner surface of the cylindrical workpiece or the inner surface of the hole of the workpiece, in a direction set in advance with respect to the extending direction of the tool path along the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. wherein a control for adjusting the orientation of the tool, and control for pressing the tool into the workpiece moves along the workpiece or tool in the Y-axis, while rotating along the workpiece or tool to the C-axis, the workpiece or the tool A machine tool characterized by cutting an inner surface of a workpiece or an inner surface of a hole by performing control to move along the Z axis .
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、The two linear feed axes are a Z-axis extending in a direction parallel to the axis of the main axis and a Y-axis extending in a direction perpendicular to the axis of the main axis,
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸であり、The one rotational feed axis is a C axis around an axis inclined with respect to the direction in which the main axis extends,
ワークを切削する工具はバイトであり、The tool that cuts the workpiece is a bite,
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、Arrange the connecting device which connects the spindle and the tool to the machine tool,
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、The coupling device is coupled to the main shaft, and an input shaft that rotates about an axis parallel to the Z axis, and a tool is coupled, along a tool rotational feed axis about an axis that is inclined with respect to the Z axis A rotating output shaft and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft,
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、A tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis And
ワークの内部に工具を配置する工程と、Placing the tool inside the workpiece;
ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Y軸および前記Z軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、Moving at least one of the workpiece and the tool along the Y-axis and the Z-axis to press the tool against the workpiece;
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Z軸および前記Y軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、A cutting step of moving at least one of the work and the tool along the Z axis and the Y axis while cutting the work or the tool along the C axis to cut the inner surface of the work or the inner surface of the hole; Including
前記切削工程は、ワークを切削すると共に前記工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含み、The cutting process is performed by cutting the work and changing the direction of the tool along the tool rotational feed axis to set in advance the direction in which the tool path extends along the inner surface of the work or the inner surface of the hole. Including the step of adjusting the orientation of the tool,
前記調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。The processing step is characterized in that the rotation angle of the tool at the tool rotation feed axis is controlled by controlling the rotation angle of the spindle.
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、The two linear feed axes are a Z-axis extending in a direction parallel to the axis of the main axis and a Y-axis extending in a direction perpendicular to the axis of the main axis,
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸であり、The one rotational feed axis is a C axis around an axis inclined with respect to the direction in which the main axis extends,
ワークを切削する工具はバイトであり、The tool that cuts the workpiece is a bite,
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、Arrange the connecting device which connects the spindle and the tool to the machine tool,
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、The coupling device is coupled to the main shaft, and an input shaft that rotates about an axis parallel to the Z axis, and a tool is coupled, along a tool rotational feed axis about an axis that is inclined with respect to the Z axis A rotating output shaft and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft,
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、A tool is connected to the output shaft so that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the direction of the tool on the circumference around the axis of the tool rotational feed axis And
ワークの内部に工具を配置する工程と、Placing the tool inside the workpiece;
ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Y軸および前記Z軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、Moving at least one of the workpiece and the tool along the Y-axis and the Z-axis to press the tool against the workpiece;
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Z軸および前記Y軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、A cutting step of moving at least one of the work and the tool along the Z axis and the Y axis while cutting the work or the tool along the C axis to cut the inner surface of the work or the inner surface of the hole; Including
ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、前記第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められており、A first tool path along the inner surface of the work or the inner surface of the hole, and a second tool path extending along the inner surface of the work or the inner surface of the hole in a direction different from the extending direction of the first tool path It is predetermined and
切削工程は、前記第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、前記第1の工程の切削が終了した後に、前記第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含み、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。In the cutting process, cutting is performed while maintaining the rotational angle of the tool at the tool rotational feed axis at a first rotational angle so that the preset tool direction is in the direction in which the first tool path extends. A tool at the tool rotation feed shaft so as to have a preset tool direction with respect to the extending direction of the second tool path after the first process to be performed and the cutting of the first process are finished And a second step of cutting while maintaining the rotation angle of the tool at the second rotation angle, and controlling the rotation angle of the tool by controlling the rotation angle of the spindle to control the rotation angle of the tool at the tool rotation feed shaft. The processing method.
2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、A moving device that changes the relative position of the workpiece with respect to the tool on a feed axis including two linear feed axes and one rotary feed axis;
移動装置を制御する制御装置とを備え、A control device for controlling the mobile device,
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、The two linear feed axes are a Z-axis extending in a direction parallel to the axis of the main axis and a Y-axis extending in a direction perpendicular to the axis of the main axis,
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸であり、The one rotational feed axis is a C axis around an axis inclined with respect to the direction in which the main axis extends,
工具は、ワークを切削するバイトであり、A tool is a cutting tool for cutting a workpiece.
前記移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含み、The moving device includes a spindle motor that rotates a spindle, and a coupling device that couples the spindle and a tool.
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、The coupling device is coupled to the main shaft, and an input shaft that rotates about an axis parallel to the Z axis, and a tool is coupled, along a tool rotational feed axis about an axis that is inclined with respect to the Z axis A rotating output shaft and a mechanism for transmitting the rotational force of the input shaft to the output shaft,
工具は、前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化し、The tool is connected to the output shaft such that the tool extends along the axis of the tool rotational feed axis, and rotation of the output shaft changes the circumferential direction around the axis of the tool rotational feed axis. ,
制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Y軸および前記Z軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Z軸および前記Y軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削することを特徴とした、工作機械。The control device is based on a processing program for cutting the inner surface of the cylindrical workpiece or the inner surface of the hole of the workpiece, in a direction set in advance with respect to the extending direction of the tool path along the inner surface of the workpiece or the inner surface of the hole. Control for adjusting the direction of the tool, Control for moving at least one of the work and the tool along the Y axis and the Z axis to press the tool against the work, and rotating the work or tool along the C axis A machine tool characterized by cutting an inner surface of a work or an inner surface of a hole by performing control of moving at least one of a work and a tool along the Z axis and the Y axis while .
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