JP6867957B2 - Machine tools and control devices for those machine tools - Google Patents
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Description
本発明は、ワークの加工を行う工作機械及びその工作機械の制御装置に関する。 The present invention relates to a machine tool that processes a work and a control device for the machine tool.
従来、ワークを開閉自在に保持する主軸を、軸線方向に移動自在にベッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークの保持を解除して軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うように制御され、前記主軸の移動に伴って係合位置が可変する係合手段を、前記主軸と前記ベッドとの間に設け、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持位置で前記ワークを保持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワークから連続的に前記製品の加工を実行する工作機械が知られている。
ところが、前記ワークから所定の製品を複数生産する場合、主軸が、軸線方向の所定の範囲で往復運動することによって、前記係合手段の係合箇所が、局部的に摩耗してしまう虞がある。
一方、特許文献1のように、主軸に保持されたワークを加工する工具を保持した刃物台と、前記刃物台を主軸と同じ方向に移動自在に支持するベッドと、前記ベッド上に支持され前記主軸に対して直交方向へ移動する主往復台と、前記刃物台を支持するとともに前記主往復台と同じ方向へ移動する副往復台と、前記主往復台を前記主軸に対して直交方向へ駆動させる主ボールねじ機構と、前記副往復台を前記主軸に対して直交方向へ駆動させる副ボールねじ機構とを備え、刃物台の前記主軸に対して直交方向への移動を、主往復台と副往復台との組み合わせによって行い、主往復台および副往復台の位置を相対的に変化させ、主ボールねじ機構および副ボールねじ機構あるいはこれに関連する摺動手段などの係合手段の局部的な摩耗を防止する数値制御旋盤が知られている。Conventionally, a spindle for holding the work so as to be openable and closable is provided on the bed so as to be movable in the axial direction, and each time the spindle processes a predetermined product from the work, the holding of the work is released and the work is released in the axial direction. An engaging means that moves and is controlled to hold the work at a predetermined holding position and whose engaging position changes with the movement of the spindle is provided between the spindle and the bed, and the spindle is provided. However, there is known a machine tool that continuously processes the product from the work by holding the work at the holding position for each processing of the product and performing processing movement accompanying the processing of the product. There is.
However, when a plurality of predetermined products are produced from the work, the main shaft reciprocates within a predetermined range in the axial direction, so that the engaging portion of the engaging means may be locally worn. ..
On the other hand, as in
しかしながら、前記刃物台の移動に適用した前記主ボールねじ機構および副ボールねじ機構を、主軸の移動に適用すると、前記主軸に関する構造及び制御が、複雑になってしまうという問題がある。 However, when the main ball screw mechanism and the sub ball screw mechanism applied to the movement of the tool post are applied to the movement of the spindle, there is a problem that the structure and control of the spindle become complicated.
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、加工に依存することなく、簡単な構造と制御によって、主軸を任意の範囲で移動させ、駆動手段または摺動ガイド手段に対する悪影響を防止しながら加工を行うことができる工作機械およびその工作機械の制御装置を提供することである。Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, that is, the object of the present invention is to set the spindle in an arbitrary range by a simple structure and control without depending on processing. It is an object of the present invention to provide a machine tool and a control device for the machine tool, which can be moved and machined while preventing adverse effects on the driving means or the sliding guide means.
本請求項1に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にベッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークの保持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うように制御され、前記主軸の前記軸線方向への移動を駆動する駆動手段を前記主軸と前記ベッドとの間に設け、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持位置で前記ワークを保持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワークから連続的に前記製品の加工を実行する工作機械であって、前記駆動手段が、前記主軸側に一体に設けられたナットと 前記ベッド側に設けられるねじ軸とを有したボールねじ機構からなり、前記ねじ軸の前記 ナットと係合する係合範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸の加工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが各々異なる係合範囲で係合するように、前記保持位置が 前記製品の加工毎に設定されることにより、前述した課題を解決するものである。 The invention according to
本請求項2に係る発明は、請求項1に記載された工作機械の構成に加えて、前記保持位 置が、前記ねじ軸の各々異なる互いに重複しない範囲で前記ナットが移動して、連続して 複数の製品の加工が行われる位置に定められることにより、前述した課題をさらに解決するものである。The invention according to the claims 2, in addition to have been of the machine tool structure according to
本請求項3に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にベ ッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークの保 持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うように制 御され、前記主軸の前記軸線方向への移動をガイドする摺動ガイド手段を前記主軸と前記 ベッドとの間に設け、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持位置で前記ワークを保持 し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワークから連続的に前記製 品の加工を実行する工作機械であって、前記摺動ガイド手段が、前記主軸側に一体に設け られた摺動部と前記ベッド側に設けられたレールとを備えて構成され、前記レールの前記 摺動部と摺動する接触範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸の加工移動に応 じて前記摺動部と前記レールとが各々異なる接触範囲で接触するように、前記保持位置が 前記製品の加工毎に設定されることにより、前述した課題を解決するものである。The invention according to the claims 3, provided with a main shaft for holding the workpiece to be freely opened and closed on the movably base head in the axial direction, said spindle, each for processing a given product from the workpiece, the workpiece release the hold to move in the axial direction, is controlled to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, and the main shaft the sliding guide means for guiding the movement to the axial direction of the main axis provided between the beds, the spindle is holding the workpiece in the holding position for each processing of the product, by performing processing moves accompanying the processing of the products, continuously the products from the work The sliding guide means is configured to include a sliding portion integrally provided on the spindle side and a rail provided on the bed side, and the said rail. as contact area to slide the sliding portion, changes with the movement of the spindle, depending on the machining movement of the main shaft and the sliding portion and the rail is in contact with each different contact area, the By setting the holding position for each processing of the product , the above-mentioned problems are solved.
本請求項4に係る発明は、請求項3に記載された工作機械の構成に加えて、前記摺動部 が、前記レール上を前記主軸と一体的に摺動し、前記保持位置が、前記レールの各々異な る互いに重複しない範囲で前記摺動部が移動して、連続して複数の製品の加工が行われる 位置に定められることにより、前述した課題をさらに解決するものである。In the invention according to claim 4, in addition to the structure of the machine tool according to claim 3 , the sliding portion slides integrally with the spindle on the rail, and the holding position is the said. the sliding part is moved in each one another do not overlap different ranges of the rail, by being set at the position where machining of a plurality of products is continuously performed, is to further solve the aforementioned problems.
本請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1つに記載された工作機械の構成に加えて、前記主軸が、前記製品の加工毎に、前記ワークの先端側に前進し、前記 ワークの保持を行うように構成されたことにより、前述した課題をさらに解決するものである。In the invention according to the fifth aspect, in addition to the configuration of the machine tool according to any one of the first to fourth aspects, the spindle is placed on the tip end side of the work for each processing of the product. By moving forward and being configured to hold the work , the above-mentioned problems are further solved.
本請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載された工作機械の構成に加えて、前記主軸が、前記ワークの保持を解除した状態で前記移動しているとき 、前記ワークの加工を行う工具が、ストッパとして前記ワークの先端と当接することにより、前述した課題をさらに解決するものである。In the invention according to claim 6, in addition to the configuration of the machine tool according to any one of
本請求項7に係る発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1つに記載された工作機械 の構成に加えて、前記主軸を支持する主軸台を前記ワークの加工を行う工具を保持する刃 物台に対して前記軸線方向に振動させる振動手段を備え、前記振動させながら前記ワーク の加工を実行する構成であることにより、前述した課題をさらに解決するものである。In the invention according to claim 7, in addition to the structure of the machine tool according to any one of
本請求項8に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にベ ッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークの保 持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うように制 御され、前記主軸の前記軸線方向への移動を駆動する駆動手段を前記主軸と前記ベッドと の間に設け、前記駆動手段が、前記主軸側に一体に設けられたナットと前記ベッド側に設 けられるねじ軸とを有したボールねじ機構からなり、前記ねじ軸の前記ナットと係合する 係合範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持 位置で前記ワークを保持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワ ークから連続的に前記製品の加工を実行する工作機械の制御装置であって、前記主軸の加 工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが各々異なる係合範囲で係合するように、前記 保持位置を製品の加工毎に設定することにより、前述した課題を解決するものである。The invention according to the claims 8, provided with a main shaft for holding the workpiece to be freely opened and closed on the movably base head in the axial direction, said spindle, each for processing a given product from the workpiece, the workpiece release the hold to move in the axial direction, is controlled to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, wherein the drive means for driving the movement to the axial direction of the spindle and the spindle bed provided between the drive means, a ball screw mechanism having a screw shaft eclipsed set on the bed side with the nut provided integrally with the spindle side, the nut engaging the screw shaft The engaging range to be engaged changes with the movement of the spindle, and the spindle holds the work at the holding position for each machining of the product, and the machining movement associated with the machining of the product is performed. a control device for a machine tool that performs the machining of continuously said product from word over click, so that said screw shaft and the nut is engaged with each different engagement range depending on the machining movement of the spindle In addition, the above- mentioned problems are solved by setting the holding position for each processing of the product.
本請求項9に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にベ ッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークの保 持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うように制 御され、前記主軸の前記軸線方向への移動をガイドする摺動ガイド手段を前記主軸と前記 ベッドとの間に設け、前記摺動ガイド手段が、前記主軸側に一体に設けられた摺動部と前 ベッド側に設けられたレールとを備えて構成され、前記レールの前記摺動部と摺動する接 触範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持位 置で前記ワークを保持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワー クから連続的に前記製品の加工を実行する工作機械の制御装置であって、前記主軸の加工 移動に応じて前記摺動部と前記レールとが各々異なる接触範囲で接触するように、前記保 持位置を前記製品の加工毎に設定することにより、前述した課題を解決するものである。The invention according to the claims 9 is provided with a main shaft for holding the workpiece to be freely opened and closed on the movably base head in the axial direction, said spindle, each for processing a given product from the workpiece, the workpiece release the hold to move in the axial direction, is controlled to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, and the main shaft the sliding guide means for guiding the movement to the axial direction of the main axis The sliding guide means provided between the bed and the sliding guide means includes a sliding portion integrally provided on the spindle side and a rail provided on the front bed side, and the sliding portion of the rail. contact touch range of sliding, varies in accordance with the movement of the spindle, said spindle, said hold the holding position location in the work for each processing of the product, for machining movement with the processing of the product and it allows a control device for a machine tool that performs the machining of continuously said product from said word click, and said rail and said sliding part is in contact at each different contact area depending on the machining movement of the spindle by setting the hold position for each processing of the product, it is intended to solve the aforementioned problems.
本請求項10に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在に ベッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークの 保持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うように 制御され、前記主軸の前記軸線方向への移動を駆動する駆動手段を前記主軸と前記ベッド との間に設け、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持位置で前記ワークを保持し、前 記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワークから連続的に前記製品の加 工を実行する工作機械であって、前記駆動手段が、前記主軸側に一体に設けられたナット と前記ベッド側に設けられるねじ軸とを有したボールねじ機構からなり、前記ねじ軸の前 記ナットと係合する係合範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸の加工移動に 応じて前記ナットと前記ねじ軸とが任意の係合範囲で係合するように、前記保持位置が前 記製品の加工毎に前記係合範囲の状態変化に基づいて設定されることにより、前述した課題を解決するものである。According to the tenth aspect of the present invention, a spindle for holding the work so as to be openable and closable is provided on the bed so as to be movable in the axial direction, and each time the spindle processes a predetermined product from the work, the work is held. A driving means that is released, moves in the axial direction, is controlled to hold the work at a predetermined holding position, and drives the movement of the spindle in the axial direction is provided between the spindle and the bed. provided, the spindle, the retaining said at the holding position for each product processing work, by performing processing moves accompanying the processing of the previous SL product, executing a pressurized Engineering continuously said product from said workpiece a machine tool, said drive means comprises a ball screw mechanism having a screw shaft provided on the bed side with the nut provided integrally with the spindle side, front Symbol nut engaging said threaded shaft engagement range is changed in accordance with the movement of the main shaft, such that the screw shaft and the nut is engaged with any engaging range according to the machining movement of the spindle, the holding position before Symbol The above-mentioned problems are solved by setting based on the state change of the engaging range for each processing of the product.
本請求項11に係る発明は、請求項10に記載された工作機械の構成に加えて、前記係 合範囲の状態変化が、前記係合範囲の各々におけるワークの加工回数の変化であることにより、前述した課題を解決するものである。The invention according to the claims 11, in addition to have been of the machine tool structure according to claim 10, the state change of the engagement range, by a change in the machining pass of the workpiece in each of said engagement range , It solves the above-mentioned problems.
本請求項12に係る発明は、請求項10または請求項11に記載された工作機械の構成 に加えて、前記係合範囲の状態変化が、前記係合範囲の各々における予圧の変化であることにより、前述した課題を解決するものである。In the invention according to claim 12, in addition to the configuration of the machine tool according to claim 10 or 11, the change of state of the engaging range is a change of preload in each of the engaging ranges. This solves the above-mentioned problems.
本請求項13に係る発明は、請求項10乃至請求項12のいずれか1つに記載された工The invention according to claim 13 is the operation according to any one of claims 10 to 12. 作機械の構成に加えて、前記係合範囲の状態変化に基づいて変更された所定の係合範囲がIn addition to the configuration of the machine, a predetermined engagement range changed based on the state change of the engagement range 、前記加工移動に応じて係合する係合範囲から除外されることにより、前述した課題を解, The above-mentioned problem is solved by being excluded from the engagement range to be engaged according to the machining movement. 決するものである。It is something to decide.
本請求項14に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にAccording to the thirteenth aspect of the present invention, the spindle for holding the work can be opened and closed can be moved in the axial direction. ベッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークのProvided on the bed, every time the spindle processes a predetermined product from the work, the work 保持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うようにRelease the holding, move in the axial direction, and hold the work at a predetermined holding position. 制御され、前記主軸の前記軸線方向への移動をガイドする摺動ガイド手段を前記主軸と前A sliding guide means that is controlled and guides the movement of the spindle in the axial direction is provided in front of the spindle. 記ベッドとの間に設け、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保持位置で前記ワークを保Provided between the bed and the spindle, the work is held at the holding position for each processing of the product. 持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記ワークから連続的に前記By holding and performing the processing movement accompanying the processing of the product, the work is continuously described. 製品の加工を実行する工作機械であって、前記摺動ガイド手段が、前記主軸側に一体に設A machine tool that processes products, and the sliding guide means is integrally installed on the spindle side. けられた摺動部と前記ベッド側に設けられたレールとを備えて構成され、前記レールの前It is configured to include a sliding portion and a rail provided on the bed side, and is in front of the rail. 記摺動部と摺動する接触範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸の加工移動にThe contact range that slides with the sliding part changes with the movement of the spindle, and the machining movement of the spindle changes. 応じて前記摺動部と前記レールとが任意の接触範囲で接触するように、前記保持位置が前The holding position is set forward so that the sliding portion and the rail come into contact with each other within an arbitrary contact range. 記製品の加工毎に前記摺動範囲の状態変化に基づいて設定されることにより、前述した課By setting based on the state change of the sliding range for each processing of the described product, the above-mentioned section 題を解決するものである。It solves the problem.
本請求項15に係る発明は、請求項14に記載された工作機械の構成に加えて、前記接The invention according to claim 15 has the above-mentioned contact in addition to the configuration of the machine tool according to claim 14. 触範囲の状態変化が、前記接触範囲の各々におけるワークの加工回数の変化であることにThe change of state in the touch range is the change in the number of times the workpiece is machined in each of the contact ranges. より、前述した課題を解決するものである。This is to solve the above-mentioned problems.
本請求項16に係る発明は、請求項14または請求項15に記載された工作機械の構成The invention according to claim 16 is the configuration of the machine tool according to claim 14 or 15. に加えて、前記接触範囲の状態変化に基づいて変更された所定の接触範囲が、前記加工移In addition, the predetermined contact range changed based on the state change of the contact range is the processing transfer. 動に応じて係合する接触範囲から除外されることにより、前述した課題を解決するものでIt solves the above-mentioned problem by being excluded from the contact range that engages in response to motion. ある。is there.
本請求項17に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にAccording to the seventeenth aspect of the present invention, the spindle for holding the work can be opened and closed can be moved in the axial direction. ベッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークのProvided on the bed, every time the spindle processes a predetermined product from the work, the work 保持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うようにRelease the holding, move in the axial direction, and hold the work at a predetermined holding position. 制御され、前記主軸の前記軸線方向への移動を駆動する駆動手段を前記主軸と前記ベッドThe driving means that is controlled and drives the movement of the spindle in the axial direction is the spindle and the bed. との間に設け、前記駆動手段が、前記主軸側に一体に設けられたナットと前記ベッド側にThe drive means is provided between the nut and the bed side, which is integrally provided on the spindle side. 設けられるねじ軸とを有したボールねじ機構からなり、前記ねじ軸の前記ナットと係合すIt consists of a ball screw mechanism having a screw shaft provided, and engages with the nut of the screw shaft. る係合範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保The engagement range changes with the movement of the spindle, and the spindle keeps the spindle for each processing of the product. 持位置で前記ワークを保持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記By holding the work in the holding position and performing the processing movement accompanying the processing of the product, the said ワークから連続的に前記製品の加工を実行する工作機械の制御装置であって、前記主軸のA control device for a machine tool that continuously processes the product from the work, and is a control device for the spindle. 加工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが任意の係合範囲で係合するように、前記保The holding so that the nut and the screw shaft are engaged in an arbitrary engagement range according to the machining movement. 持位置を前記製品の加工毎に前記係合範囲の状態変化に基づいて設定することにより、前By setting the holding position based on the state change of the engaging range for each processing of the product, the front 述した課題を解決するものである。It solves the problems mentioned above.
本請求項18に係る発明は、ワークを開閉自在に保持する主軸を軸線方向に移動自在にAccording to the eighteenth aspect of the present invention, the spindle for holding the work can be opened and closed can be moved in the axial direction. ベッド上に設け、前記主軸が、前記ワークから所定の製品を加工する毎に、前記ワークのProvided on the bed, every time the spindle processes a predetermined product from the work, the work 保持を解除して前記軸線方向に移動し、所定の保持位置で前記ワークの保持を行うようにRelease the holding, move in the axial direction, and hold the work at a predetermined holding position. 制御され、前記主軸の前記軸線方向への移動をガイドする摺動ガイド手段を前記主軸と前A sliding guide means that is controlled and guides the movement of the spindle in the axial direction is provided in front of the spindle. 記ベッドとの間に設け、前記摺動ガイド手段が、前記主軸側に一体に設けられた摺動部とThe sliding guide means is provided between the bed and the sliding portion integrally provided on the spindle side. 前記ベッド側に設けられたレールとを備えて構成され、前記レールの前記摺動部と摺動すIt is configured to include a rail provided on the bed side, and slides on the sliding portion of the rail. る摺動範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、前記主軸が、前記製品の加工毎に前記保The sliding range changes with the movement of the spindle, and the spindle keeps the spindle for each processing of the product. 持位置で前記ワークを保持し、前記製品の加工に伴う加工移動を行うことによって、前記By holding the work in the holding position and performing the processing movement accompanying the processing of the product, the said ワークから連続的に前記製品の加工を実行する工作機械の制御装置であって、前記主軸のA control device for a machine tool that continuously processes the product from the work, and is a control device for the spindle. 加工移動に応じて前記摺動部と前記レールとが任意の接触範囲で接触するように、前記保The holding so that the sliding portion and the rail come into contact with each other within an arbitrary contact range according to the machining movement. 持位置を前記製品の加工毎に前記接触範囲の状態変化に基づいて設定することにより、前By setting the holding position based on the state change of the contact range for each processing of the product, the front 述した課題を解決するものである。It solves the problems mentioned above.
本発明の工作機械、工作機械の制御装置によれば、主軸によるワークの把持を解除して、主軸を製品の加工毎に、設定された保持位置に移動させることによって、加工に依存することなく、簡単な構造と制御によって、主軸を任意の範囲で移動させ、駆動手段または 摺動ガイド手段に対する悪影響を防止しながら加工を行うことができる。According to the machine tool and the control device of the machine tool of the present invention, by releasing the gripping of the work by the spindle and moving the spindle to the set holding position for each machining of the product, the spindle does not depend on the machining. With a simple structure and control, the spindle can be moved within an arbitrary range to perform machining while preventing adverse effects on the driving means or the sliding guide means.
本発明の工作機械及びその工作機械の制御装置は、主軸が、互いに別々の前記製品の加工の際に、設定された保持位置に移動して、ワークの保持を行い、前記加工移動を行う構成であることにより、加工に依存することなく、簡単な構造と制御によって、主軸を任意の範囲で移動させ、駆動手段または摺動ガイド手段に対する悪影響を防止しながら加工を行うものであれば、その具体的な実施態様は、如何なるものであっても構わない。The machine tool of the present invention and the control device of the machine tool have a configuration in which the spindles move to a set holding position when machining the products that are separate from each other, hold the work, and perform the machining movement. Therefore, if the spindle is moved within an arbitrary range by a simple structure and control without depending on machining and machining is performed while preventing adverse effects on the driving means or the sliding guide means, the machining is performed. Any specific embodiment may be used.
図1は、本発明の一実施例である制御装置180を備えた工作機械100の概略を示す図である。
工作機械100は、主軸110と、刃物台130Aとを備えている。
主軸110の先端には、主軸チャック120が設けられている。
主軸チャック120を介して主軸110に材料Bがワークとして保持され、主軸110は、材料Bを開閉自在に保持するワーク保持手段として構成されている。
主軸110は、図示しない主軸モータの動力によって回転駆動されるように主軸台110Aに支持されている。
前記主軸モータとして主軸台110A内において、主軸台110Aと主軸110との間に形成される従来公知のビルトインモータ等が考えられる。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a
The
A
The material B is held as a work on the
The
As the spindle motor, a conventionally known built-in motor or the like formed between the
図2に示すように、主軸台110Aは、工作機械100のベッド側に、Z軸方向送り機構160によって主軸110の軸線方向となるZ軸方向に移動自在に搭載されている。
主軸110は、主軸台110AのZ軸方向送り機構160による前記Z軸方向への移動によって、主軸台110Aを介して前記Z軸方向に移動する。
Z軸方向送り機構160は、主軸110をZ軸方向に移動させる主軸移動機構を構成している。As shown in FIG. 2, the
The
The Z-axis
Z軸方向送り機構160は、前記ベッド等のZ軸方向送り機構160の固定側と一体的なベース161と、ベース161に設けられたZ軸方向に延びるZ軸方向ガイドレール162とを備えている。
Z軸方向ガイドレール162に、Z軸方向ガイドブロック164を介してZ軸方向送りテーブル163がZ軸方向にスライド自在に支持されている。
Z軸方向ガイドレール162およびZ軸方向ガイドブロック164は、ベッドに対する主軸110のZ軸方向への摺動をガイドする摺動ガイド手段を構成し、このうち、Z軸方向ガイドレール162が摺動ガイド手段のベッド側に設けられたレールを構成し、Z軸方向ガイドブロック164が摺動ガイド手段の主軸側に一体に設けられた摺動部を構成する。The Z-axis
A Z-axis direction feed table 163 is slidably supported in the Z-axis direction on the Z-axis
The Z-axis
Z軸方向送りテーブル163側にボールねじ機構165のナット165aが設けられ、ベース161側にボールねじ機構165のねじ軸165bおよびこのねじ軸165bを回転駆動させるモータの一例であるサーボモータ165cが設けられている。
このボールねじ機構165は、主軸110のZ軸方向への移動を駆動する駆動手段を構成している。
前記駆動手段および摺動ガイド手段は、主軸110のZ軸方向への移動に伴って係合位置が可変する係合手段を構成している。A
The
The driving means and the sliding guide means constitute an engaging means whose engaging position changes as the
Z軸方向送りテーブル163に主軸台110Aが搭載され、サーボモータ165cの駆動によってねじ軸165bが回転し、このねじ軸165bの回転によってナット165aがねじ軸165bに沿ってZ軸方向に移動することにより、Z軸方向送りテーブル163が、Z軸方向に移動駆動される。
Z軸方向送りテーブル163の移動によって主軸台110AがZ軸方向に移動し、主軸110のZ軸方向への移動が行われる。
ベース161に一体的にガイドブッシュ台168が設けられている。
ガイドブッシュ台168には、主軸110からZ軸方向に送られてくる材料Bをガイドするガイドブッシュ140が設けられている。The
The movement of the Z-axis direction feed table 163 causes the
A guide bush stand 168 is provided integrally with the
The
刃物台130Aには、材料Bを旋削加工するバイト等の切削工具130が装着されている。
刃物台130Aは、ガイドブッシュ台168に、X軸方向送り機構150及びY軸方向送り機構170によって、前記Z軸方向に直交するX軸方向と、前記Z軸方向及びX軸方向に直交するY軸方向とに移動自在に設けられている。
X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構170とによって、刃物台130Aを主軸110に対して前記X軸方向及びY軸方向に移動させる刃物台移動機構が構成されている。A
The
The X-axis
Y軸方向送り機構170は、Y軸方向送り機構170の固定側となるガイドブッシュ台168と、ガイドブッシュ台168に設けられたY軸方向に延びるY軸方向ガイドレール172とを備えている。
Y軸方向ガイドレール172に、Y軸方向ガイドブロック174を介してY軸方向送りテーブル173がY軸方向にスライド自在に支持されている。The Y-axis
The Y-axis direction feed table 173 is slidably supported in the Y-axis direction on the Y-axis
X軸方向送り機構150は、X軸方向送り機構150の固定側となるY軸方向送りテーブル173と、Y軸方向送りテーブル173に設けられたX軸方向に延びるX軸方向ガイドレール152とを備えている。
X軸方向ガイドレール152に、X軸方向ガイドブロック154を介してX軸方向送りテーブル153がX軸方向にスライド自在に支持されている。The X-axis
The X-axis direction feed table 153 is slidably supported in the X-axis direction on the X-axis
X軸方向送りテーブル153側にボールねじ機構155のナット155aが設けられ、Y軸方向送りテーブル173側にボールねじ機構155のねじ軸155bおよびこのねじ軸155bを回転駆動させるサーボモータ155cが設けられている。
サーボモータ155cの駆動によってX軸方向送りテーブル153が、X軸方向に移動駆動される。A
By driving the
なお、Y軸方向送りテーブル173は、Y軸方向送りテーブル173側とガイドブッシュ台168側との間に設けられるボールねじ機構によってY軸方向に移動駆動される。
刃物台130Aは、X軸方向送りテーブル153の移動駆動によってX軸方向に、Y軸方向送りテーブル173の移動駆動によってY軸方向に移動する。The Y-axis direction feed table 173 is moved and driven in the Y-axis direction by a ball screw mechanism provided between the Y-axis direction feed table 173 side and the
The
なお、図1においては、X軸方向送り機構150が、Y軸方向送り機構170を介してガイドブッシュ台168に搭載され、X軸方向送りテーブル153に刃物台130Aが搭載されているが、Y軸方向送り機構170を、X軸方向送り機構150を介してガイドブッシュ台168側に搭載し、Y軸方向送り機構側に刃物台130Aを搭載してもよい。 In FIG. 1, the X-axis
前記刃物台移動機構(X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構170)と前記主軸移動機構(Z軸方向送り機構160)とが協動し、X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構170によるX軸方向とY軸方向への刃物台130Aの移動と、Z軸方向送り機構160による主軸台110A(主軸110)のZ軸方向への移動によって、刃物台130Aに装着されている切削工具130は、材料Bに対して相対的に任意の加工送り方向に送られる。 The tool post moving mechanism (X-axis
前記主軸移動機構(Z軸方向送り機構160)と前記刃物台移動機構(X軸方向送り機構150とY軸方向送り機構170)とから構成される送り手段により、切削工具130を、材料Bに対して相対的に任意の加工送り方向に送ることによって、材料Bは、前記切削工具130により任意の形状の製品Wに切削加工される。
所定形状の製品Wを切削加工する際、主軸台110Aは、製品Wの加工に伴い、Z軸方向に加工移動する。The
When cutting a product W having a predetermined shape, the
なお、本実施形態においては、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構170、Z軸方向送り機構160は、ボールねじ機構155、165によって駆動されるように構成されているが、従来公知のリニアサーボモータによる駆動等とすることもできる。 In the present embodiment, the X-axis
本実施形態においては、材料Bと切削工具130とを相対的に回転させる回転手段が、前記ビルトインモータ等の前記主軸モータによって構成され、材料Bと切削工具130との相対回転は、主軸110の回転駆動によって行われる。
本実施例では、切削工具130に対して材料Bを回転させる構成としたが、材料Bに対して切削工具130を回転させる構成としてもよい。
この場合、切削工具130としてドリル等の回転工具が考えられる。
主軸110の回転、Z軸方向送り機構160、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構170は、制御装置180が有する制御部181によって駆動制御される。In the present embodiment, the rotating means for relatively rotating the material B and the
In this embodiment, the material B is rotated with respect to the
In this case, a rotary tool such as a drill can be considered as the
The rotation of the
図3は、主軸チャック120が把持した材料Bから1つ目の製品Wの切削加工開始状態を示している。
この図3に示すねじ軸165bに対するナット165aの位置から、制御部181が、主軸110を回転させるとともに、前記加工移動に対応するように、サーボモータ165cによりねじ軸165bを回転させて主軸台110AをZ軸方向へ前進させ、1つ目の製品Wの切削加工を実行する。
前進する材料Bは、工具の手前に設置されたガイドブッシュ140にガイドされながら切削工具130により製品Wとして切削される。
このとき、Z軸方向ガイドブロック164は、Z軸方向ガイドレール162の上を摺動し、ナット165aは、Z軸方向へ前進する。
なお、工具の近傍にガイドブッシュ140を設置したが、ガイドブッシュ140がない構成でもよい。FIG. 3 shows a cutting process start state of the first product W from the material B gripped by the
From the position of the
The advancing material B is cut as a product W by the
At this time, the Z-axis direction guide block 164 slides on the Z-axis
Although the
製品Wの切削加工の後、図4に示すナット165aの位置で、制御部181が、ねじ軸165bの回転を停止させて主軸台110AのZ軸方向への移動を停止させる。
切削工具130として突っ切りバイト131を選択して突っ切り加工を実行し、材料Bから製品Wを突っ切って分離して1つ目の製品Wの加工が完了する。After cutting the product W, the
The
続けて同じ材料Bから2つ目の製品Wの加工をする場合、制御部181が、主軸チャック120を開状態にして材料Bの保持を解除してねじ軸165bを回転させて主軸台110Aを、Z軸方向へ一例としてナット165aとねじ軸165bとの係合範囲におけるZ軸方向の長さL1だけ前進した保持位置に移動させる。
なお、材料Bが主軸110の後側に設けられた図示しないバーフィーダーから供給される構成である場合、このバーフィーダーの押し棒によりフィンガーチャックを介して材料Bが前方へ押されるため、突っ切りバイト131を材料Bの先端と当接させることにより、突っ切りバイト131が、ストッパとして材料Bの先端と当接し、材料BはZ軸方向に位置決めされて移動せず、主軸110だけを前進させることができる。When continuously processing the second product W from the same material B, the
When the material B is supplied from a bar feeder (not shown) provided on the rear side of the
図5に示すように、制御部181が、所定の切削工具130を選択するとともに、図4のナット165aの位置から長さL1だけ前進した保持位置で主軸チャック120を閉状態にして、主軸110によって材料Bを保持し、ねじ軸165bを回転させて主軸台110Aを、前記保持位置から前記加工移動に対応するようにZ軸方向へ移動させながら、2つ目の製品Wの切削加工を実行する。
つまり、本実施例では、1本の棒状の材料Bから連続して複数の製品を互いに別々の製品Wとして加工を行う際に、主軸110の加工移動に応じて、前の製品の加工が終了したときの主軸110の位置から長さL1だけ前進した位置に、主軸110の保持位置が定められている。
製品Wの切削加工の後、図6に示すナット165aの位置で、制御部181が、ねじ軸165bの回転を停止させて主軸台110AのZ軸方向への移動を停止させる。
切削工具130として突っ切りバイト131を選択して、製品Wの突っ切り加工を実行し、2つ目の製品Wの加工が完了する。As shown in FIG. 5, the
That is, in this embodiment, when a plurality of products are continuously processed as separate products W from one rod-shaped material B, the processing of the previous product is completed according to the processing movement of the
After cutting the product W, the
The
さらに続けて同じ材料Bから製品Wを加工する場合、上述した動作を主軸110が前記加工移動を行うことができない位置にナット165aが移動するまで繰り返した後、ナット165aを図3に示す初期位置に後退移動させ、改めて上述した動作を繰り返す。
これにより、製品Wの加工毎に、ナット165aとねじ軸165bとの係合箇所(係合 範囲)が、互いに重複しないように、ねじ軸165b上のナット165aの可動範囲内において分散されるため、ねじ軸165b上における偏摩耗等を防止することができる。
同様に、製品Wの加工毎にZ軸方向ガイドブロック164とZ軸方向ガイドレール162との摺動箇所が、互いに重複しないように、Z軸方向ガイドレール162上のZ軸方向ガイドブロック164の可動範囲内において分散されてZ軸方向ガイドレール162上における偏摩耗等を防止することができる。Further, when the product W is continuously machined from the same material B, the above-mentioned operation is repeated until the
As a result, each time the product W is machined, the engagement points (engagement range) between the
Similarly, the Z-axis direction guide block 164 on the Z-axis
各製品Wの加工毎に、主軸チャック120が開状態で主軸台110AがZ軸方向へ前進する前進距離を、ナット165aとねじ軸165bとの係合範囲における製品1つを加工する際のZ軸方向の長さL1として前記保持位置を設定したが、前記前進距離をこの長さL1より長く又は短くして前記保持位置を設定することもできる。
前記前進距離を長さL1より短くした場合、製品の加工毎にナット165aとねじ軸165bとの係合箇所が、部分的に重複した状態で前記可動範囲内において分散され、ねじ軸165b上における偏摩耗等を防止することができる。For each machining of the product W, the forward distance that the
When the advancing distance is shorter than the length L1, the engagement points between the
なお、製品Wの加工毎に、ナット165aとねじ軸165bとの係合箇所が完全に同一とならず、部分的に重複してもねじ軸165bの異なる係合範囲で係合(螺合)すれば、主軸台110Aを、材料Bの基端側に向かって後退させて前記保持位置を設定してもよい。
他方、前記前進距離をこの長さL1より長くした場合、製品の加工毎にナット165aとねじ軸165bとの係合箇所が前記可動範囲内において、より確実に重複が防止されて分散され、ねじ軸165b上における著しい偏摩耗を防止することができる。
すなわち、材料Bから所定の製品Wを加工する毎に、ねじ軸165bの各々異なる互いに重複しない範囲でナット165aが移動して、連続して複数の製品の加工が行われる位置に、主軸110の前記保持位置が各々定められていればよい。It should be noted that the engagement points of the
On the other hand, when the advancing distance is longer than this length L1, the engagement points between the
That is, every time a predetermined product W is processed from the material B, the
また、前記前進距離を、Z軸方向ガイドブロック164とZ軸方向ガイドレール162との接触範囲におけるZ軸方向の長さL2として前記保持位置を設定することもできる。
なお、前記前進距離を長さL2より長く又は短くして前記保持位置を設定、あるいは製品Wの加工毎に、Z軸方向ガイドブロック164とZ軸方向ガイドレール162との接触範囲が完全に同一とならず、部分的に重複してもZ軸方向ガイドレール162の異なる係合範囲(接触範囲)で係合(接触)すれば、主軸台110Aを、材料Bの基端側に向かって後退させて前記保持位置を設定することもできる。
すなわち、材料Bから所定の製品Wを加工する毎に、Z軸方向ガイドレール162の各々異なる互いに重複しない範囲でZ軸方向ガイドブロック164が移動して、連続して複数の製品の加工が行われる位置に、主軸110の前進移動位置が各々定められていればよい。Further, the holding position can be set as the forward distance as the length L2 in the Z-axis direction in the contact range between the Z-axis
The contact range between the Z-axis
That is, every time a predetermined product W is processed from the material B, the Z-axis direction guide blocks 164 move within a range in which the Z-axis
制御部181を、X軸方向送り機構150、Y軸方向送り機構170、Z軸方向送り機構160の各送り機構を振動手段として、各々対応する移動方向に沿って往復振動させながら、主軸台110A又は刃物台130Aを各々の方向に移動させ、切削工具130を、材料Bに対して相対的に任意の加工送り方向に、該送り方向に沿った振動を伴いながら送る振動切削の制御を行うことができるように予め設定してもよい。
特に、主軸台110Aをベース161に対してZ軸方向に振動させながら送る場合、ねじ軸165bやZ軸方向ガイドレール162の一部のみで振動を伴った送りの実行が防止され、ナット165aとねじ軸165bとの係合箇所やZ軸方向ガイドブロック164とZ軸方向ガイドレール162との摺動箇所を分散させることができ、Z軸方向ガイドレール162やねじ軸165b上における偏摩耗等の防止に有効である。The
In particular, when the
なお、振動切削については、具体的には、ワーク周面の主軸n+1回転目(nは1以上の整数)における復動時の切削工具130の軌跡が、ワーク周面の主軸n回転目における切削工具130の軌跡に到達する、または、部分的に接近するように、制御部181が振動手段を制御する。
これにより、切削加工時に材料Bから生じる切屑が順次分断される、または、切屑の幅が狭くなって折れるようにして分断されやすくなる。Regarding vibration cutting, specifically, the locus of the
As a result, the chips generated from the material B during the cutting process are sequentially divided, or the width of the chips is narrowed and the chips are easily divided so as to break.
図7に示すように、制御部181にボールねじ機構165の位置データを処理するカウント手段181aを設け、制御部181を、ねじ軸165b上のナット165aの可動範囲を複数の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)に主軸110の保持位置を制御する上で仮想的に分割し、材料Bから製品Wを加工する主軸110の保持位置を設定する制御信号をサーボモータ165cに送信する構成とすることもできる。
係合範囲LWnは、材料Bから1つの製品Wを加工する際に切削加工の開始状態から完了状態に至るまでの間にナット165aがねじ軸165bを回転させることによってZ軸方向に前進する前進距離Lfと、ねじ軸165bにナット165aが係合しているZ軸方向の長さL1とを合わせた範囲となる。As shown in FIG. 7, the
The engagement range LWn is a forward movement in which the
制御部181にカウント手段181aが設置された場合は、図8に示すように、STEP101では、第1の係合範囲LW1の基端位置にナット165aが位置するように主軸110の保持位置を設定し、係合範囲LW1の範囲をナット165aが移動することによって、材料Bから製品Wの加工を実行し、カウント手段181aが、係合範囲LW1を使用して製品Wの加工を行った回数を加算し、係合範囲LW1の使用の回数としてカウントして、STEP102に進む。 When the counting means 181a is installed in the
STEP102では、カウント手段181aでカウントされた回数が、所定の使用限度の回数に到達したか否かを判断する。
使用限度の回数に到達したと判断した場合(YES)は、STEP103に進み、到達していないと判断した場合(NO)は、STEP105に進む。In STEP 102, it is determined whether or not the number of times counted by the counting means 181a has reached a predetermined number of times of use limit.
If it is determined that the usage limit has been reached (YES), the process proceeds to STEP 103, and if it is determined that the usage limit has not been reached (NO), the process proceeds to STEP 105.
STEP103では、係合範囲LW1を加工移動に応じて係合する係合範囲LWnから除外し、STEP104に進む。
STEP104では、係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)の各々でカウントされた使用の回数の全てが使用限度の回数に到達したか否かを判断する。
全ての係合範囲LWnが使用限度の回数に到達したと判断した場合(YES)は、シーケンスを終了し、到達していないと判断した場合(NO)は、STEP106に進む。In STEP 103, the engaging range LW1 is excluded from the engaging range LWn to be engaged according to the machining movement, and the process proceeds to STEP 104.
In STEP 104, it is determined whether or not all of the number of uses counted in each of the engagement ranges LWn (n = 1, 2, 3, ...) Has reached the limit of use.
If it is determined that all the engagement ranges LWn have reached the number of times of use limit (YES), the sequence is terminated, and if it is determined that all the engagement ranges LWn have not been reached (NO), the process proceeds to STEP106.
STEP105では、同じ係合範囲LW1で製品Wの加工を実行させるため、係合範囲LW1の基端位置にナット165aが位置するように主軸110の保持位置を設定し、主軸110を加工開始位置からZ軸方向に前進距離Lfだけ後退移動させ、STEP101に進む。
そして、使用の回数が使用限度の回数に到達したと判断されるまでSTEP101とSTEP102とSTEP105とを繰り返す。In STEP 105, in order to process the product W in the same engagement range LW1, the holding position of the
Then, STEP101, STEP102 and STEP105 are repeated until it is determined that the number of times of use has reached the number of times of use limit.
STEP106では、係合範囲LW1の使用の回数が所定の使用限度の回数に到達していることから、使用の回数が使用限度の回数に到達していない第2の係合範囲LW2で次の加工を実行するため、係合範囲LW1での加工完了位置からZ軸方向の長さL1前進してナット165aが位置するように、主軸110の保持位置を設定し、主軸110を前進移動させ、STEP101に進む。 In STEP106, since the number of times of use of the engagement range LW1 has reached the predetermined number of times of use limit, the next processing is performed in the second engagement range LW2 where the number of times of use has not reached the number of times of use limit. The holding position of the
以上の繰り返しにより、製品Wの加工を行う際のねじ軸165bに対するナット165aの係合が、第1の係合範囲LW1で行われる状態から、順次第nの係合範囲LWnで行われる状態に到達する。 By repeating the above, the
このようにして、制御部181にカウント手段181aを設置することによって、使用の回数を係合範囲LWnの状態変化を判断する変化指標とし、保持位置が製品Wの加工毎に係合範囲LWnの状態変化に基づいて設定され、製品Wを加工する際の係合範囲が、第1の係合範囲LW1における使用の回数が所定の使用限度の回数に到達した後、使用限度の回数に到達していない第2の係合範囲LW2に変更され、変更された第1の係合範囲LW1を変更先の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)から除外している。
したがって、係合手段の局所的な摩耗・損傷を防止し、係合手段の耐久性を向上させることができる。By installing the counting means 181a in the
Therefore, it is possible to prevent local wear and damage of the engaging means and improve the durability of the engaging means.
なお、第1の係合範囲LW1は、可動範囲内を仮想的に分割したいずれの係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)とすることもできる。
さらに、第2の係合範囲LW2は、第1の係合範囲LW1に隣接しない、他の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)とすることもできる。The first engagement range LW1 can be any engagement range LWn (n = 1, 2, 3, ...) Virtually divided within the movable range.
Further, the second engagement range LW2 may be another engagement range LWn (n = 1, 2, 3, ...) That is not adjacent to the first engagement range LW1.
使用限度の回数は、制御部181に対して、制御プログラムに設定、または、ユーザの入力等によって設定することができる。
また、STEP102で使用限度の回数に到達していないと判断した場合(NO)、STEP105に進む代わりに、STEP106に進み、製品Wの加工毎に可動範囲を随時変更するようなフローチャートとしてもよい。The number of times of use limit can be set in the control program for the
Further, when it is determined in STEP 102 that the number of times of use limit has not been reached (NO), instead of proceeding to STEP 105, the flow chart may proceed to STEP 106 and change the movable range at any time for each processing of the product W.
ボールねじ機構165に予圧を検出する予圧センサを設け、制御部181に前記予圧センサからの予圧データを受信する予圧検知手段181bを設けることもできる。
予圧検知手段181bを設けた場合、係合範囲LWnの状態変化を判断する変化指標は、係合範囲LWnの各々におけるナット165aに対する予圧の変化とすることができる。The
When the
制御部181に予圧検知手段181bが設置された場合のフローチャートを図9に示す。
図9に示すフローチャートは、多くの要素については図8に示したフローチャートと共通するので、共通する事項については詳しい説明を省略し、下1桁が共通するSTEP210番台の符号を付すのみとする。FIG. 9 shows a flowchart when the
Since the flowchart shown in FIG. 9 is common to the flowchart shown in FIG. 8 for many elements, detailed description of common matters will be omitted, and only the STEP210 series code having the same last digit will be added.
図9に示すように、STEP211では、予圧検知手段181bが、第1の係合範囲LW1における予圧を測定し、STEP212に進む。 As shown in FIG. 9, in STEP211 the preload detecting means 181b measures the preload in the first engagement range LW1 and proceeds to STEP212.
STEP212では、第1の係合範囲LW1における現在の予圧が、所定の予圧下限値に到達したか否かを判断する。
第1の係合範囲LW1における予圧が所定の予圧下限値に到達したと判断した場合(YES)は、STEP213に進み、到達していないと判断した場合(NO)は、STEP215に進む。
そして、予圧が予圧下限値に到達したと判断されるまでSTEP211とSTEP212とSTEP205とを繰り返す。
STEP216では、予圧が予圧下限値に到達していることから、予圧が予圧下限値に到達していない第2の係合範囲LW2で次の加工を行わせるため、係合範囲LW1での加工完了位置からZ軸方向の長さL1だけ前進してナット165aが位置するように、主軸110の保持位置を設定し、主軸110を前進移動させ、STEP211に進む。In STEP212, it is determined whether or not the current preload in the first engagement range LW1 has reached a predetermined preload lower limit value.
If it is determined that the preload in the first engagement range LW1 has reached the predetermined preload lower limit value (YES), the process proceeds to STEP 213, and if it is determined that the preload has not reached the predetermined preload lower limit value (NO), the process proceeds to STEP 215.
Then, STEP211, STEP212, and STEP205 are repeated until it is determined that the preload has reached the preload lower limit value.
In STEP 216, since the preload has reached the lower limit of the preload, the next machining is performed in the second engagement range LW2 in which the preload has not reached the lower limit of the preload, so that the machining is completed in the engagement range LW1. The holding position of the
このようにして、制御部181に予圧検知手段181bを設置することによって、予圧を係合範囲LWnの状態変化を判断する変化指標とし、保持位置が製品Wの加工毎に係合範囲LWnの状態変化に基づいて設定され、製品Wを加工する際の係合範囲が、第1の係合範囲LW1における予圧が所定の予圧下限値に到達するまで第1の係合範囲LW1で製品Wの加工を繰り返した後、予圧下限値に到達していない第2の係合範囲LW2に変更され、変更された第1の係合範囲LW1を変更先の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)から除外している。
そして、制御部181に、予圧検知手段181bを設置することによって、図8のフローチャートにおける判断条件を係合範囲LWnにおける使用の回数の変化に代えて、所定の予圧下限値と検出された予圧データの値とを比較して得られた乖離幅を用いた予圧の変化とすることができ、係合範囲LWnにおける現実の摩耗に対応して可動範囲を変更することによって、主軸110の保持位置をより的確に制御することができる。By installing the preload detecting means 181b in the
Then, by installing the preload detecting means 181b in the
制御部181に予圧検知手段181bを設置する場合は、図10のフローチャートに従って動作させることもできる。
図10に示すフローチャートは、図9に示したフローチャートにおけるSTEP212の出力フローを変更したものであり、多くの要素について図8に示したフローチャートと共通するので、共通する事項については、詳しい説明を省略し、下2桁が共通するSTEP300番台の符号を付すのみとする。When the
The flowchart shown in FIG. 10 is a modification of the output flow of STEP212 in the flowchart shown in FIG. 9, and many elements are common to the flowchart shown in FIG. 8, so detailed description of common matters is omitted. However, only the STEP300 series code, which has the same last two digits, is attached.
図10に示すように、STEP312では、第1の係合範囲LW1における予圧が、所定の予圧下限値に到達したか否かを判断する。
予圧下限値に到達したと判断した場合(YES)は、STEP313に進み、到達していないと判断した場合(NO)は、STEP316に進む。
STEP316では、予圧が予圧下限値に到達していない第2の係合範囲LW2で次の加工を行わせるため、主軸110の保持位置を加工完了位置からZ軸方向の長さL1だけ前進移動させた後、STEP311に進む。As shown in FIG. 10, STEP 312 determines whether or not the preload in the first engagement range LW1 has reached a predetermined preload lower limit value.
If it is determined that the preload lower limit value has been reached (YES), the process proceeds to STEP 313, and if it is determined that the preload lower limit value has not been reached (NO), the process proceeds to STEP 316.
In STEP 316, in order to perform the next machining in the second engagement range LW2 in which the preload has not reached the preload lower limit value, the holding position of the
図10のような制御を行うことによって、予圧を変化指標とし、保持位置が製品Wの加工毎に変更され、各々の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)における予圧が所定の予圧下限値に到達するまで係合範囲LWnの変更を繰り返した後、予圧が所定の予圧下限値に到達した係合範囲から順に変更先の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)から除外している。
ただし、図9のフローチャートにおける係合範囲LWnの動作条件を検知された予圧が予圧下限値に到達するまで同じ第1の係合範囲LW1で繰り返し加工を実行する動作に対して、製品Wの加工毎に異なる係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)に変更して予圧下限値に到達した係合範囲LWnから順に除外する動作によって、消耗品である係合手段における可動範囲の摩耗を均一化することができる。By performing the control as shown in FIG. 10, the preload is used as a change index, the holding position is changed for each machining of the product W, and the preload in each engagement range LWn (n = 1, 2, 3, ...) After repeating the change of the engagement range LWn until the predetermined preload lower limit value is reached, the change destination engagement range LWn (n = 1, 2, 3, ...) is excluded.
However, the machining of the product W is performed with respect to the operation of repeatedly machining in the same first engaging range LW1 until the preload detected under the operating condition of the engaging range LWn in the flowchart of FIG. 9 reaches the preload lower limit value. Movable in the engaging means, which is a consumable item, by changing the engaging range LWn (n = 1, 2, 3, ...) Different for each and sequentially excluding the engaging range LWn that has reached the lower limit of preload. The wear in the range can be made uniform.
なお、所定の予圧下限値を設定する代わりに、現在の係合範囲LWnにおける予圧と過去に検出した予圧とを比較する予圧変化幅を変化指標としてもよい。
予圧変化幅を変化指標とした場合、現在の係合範囲LWnを係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)から除外する判断条件は、予圧変化幅が所定の予圧変化幅に到達した場合であっても、予圧が別途設定された所定の予圧下限値に到達した後であっても、いずれの判断条件であっても構わない。Instead of setting a predetermined lower limit of preload, the preload change width for comparing the preload in the current engagement range LWn with the preload detected in the past may be used as a change index.
When the preload change width is used as a change index, the judgment condition for excluding the current engagement range LWn from the engagement range LWn (n = 1, 2, 3, ...) Is that the preload change width is a predetermined preload change width. It does not matter whether the preload reaches a predetermined lower limit of preload, which is set separately, or any of the determination conditions.
制御部181にカウント手段181aと予圧検知手段181bとの両方を設置することによって、係合範囲LWnの状態変化を判断する変化の指標に、使用の回数と予圧との両方を使用することもできる。カウント手段181aと予圧検知手段181bの両方を設置した場合のフローチャートを、図11に示す。
図11に示すフローチャートは、図8および図10に示すフローチャートを組み合わせたものであり、多くの要素について図8および図10に示すフローチャートに共通するので、共通する事項については、詳しい説明を省略し、下2桁が共通するSTEP400番台の符号を付すのみとする。By installing both the counting means 181a and the preload detecting means 181b in the
The flowchart shown in FIG. 11 is a combination of the flowcharts shown in FIGS. 8 and 10, and many elements are common to the flowcharts shown in FIGS. 8 and 10. Therefore, detailed description of common matters is omitted. , Only the STEP400 series code, which has the same last two digits, is attached.
図11に示すように、STEP421では、カウント手段181aが、第1の係合範囲LW1の基端位置にナット165aが位置するように主軸110の保持位置を設定し、係合範囲LW1の範囲をナット165aが移動することによって、材料Bから製品Wの加工を実行し、カウント手段181aが、係合範囲LW1を使用して製品Wの加工を行った回数を加算し、係合範囲LW1の使用の回数としてカウントするとともに、予圧検知手段181bが、第1の係合範囲LW1の予圧を測定し、STEP412に進む。
STEP412では、第1の係合範囲LW1における予圧データが予圧下限値に到達したと判断した場合(YES)は、STEP413に進み、否と判断した場合(NO)は、STEP402に進む。
STEP414では、係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)の各々で測定された予圧の全てが予圧下限値に到達したか否かを判断し、到達したと判断した場合(YES)は、シーケンスを終了し、否と判断した場合(NO)は、STEP404に進む。As shown in FIG. 11, in STEP 421, the counting means 181a sets the holding position of the
In STEP412, if it is determined that the preload data in the first engagement range LW1 has reached the preload lower limit value (YES), the process proceeds to STEP413, and if it is determined to be negative (NO), the process proceeds to STEP402.
In STEP 414, it is determined whether or not all of the preloads measured in each of the engagement ranges LWn (n = 1, 2, 3, ...) Have reached the preload lower limit value, and when it is determined that the preload has been reached ( YES) ends the sequence, and if it is determined to be negative (NO), the process proceeds to STEP404.
このようにして、制御部181にカウント手段181aと予圧検知手段181bとの両方を設置することによって、使用の回数と予圧とを係合範囲LWnの状態変化を判断する変化指標とし、保持位置が製品Wの加工毎に係合範囲LWnの状態変化に基づいて設定され、製品Wを加工する際の係合範囲が、第1の係合範囲LW1における使用の回数が所定の使用限度の回数に到達した後、または、予圧が所定の予圧下限値に到達するまで係合範囲LWnの変更を繰り返した後、使用限度の回数および予圧下限値に到達していない第2の係合範囲LW2に変更され、変更された係合範囲LWnを変更先の係合範囲LWn(n=1、2、3、・・・)から除外している。 In this way, by installing both the counting means 181a and the preload detecting means 181b in the
そして、ボールねじ機構165における局所的な摩耗・損傷の防止と可動範囲における予圧変化を監視することによって、ボールねじ機構165の耐久性を向上させるとともに可動範囲の摩耗を均一化することができる。
なお、制御部181による係合手段の係合箇所を可動範囲内において分散させる制御動作は、係合手段の一部を構成する駆動手段であるボールねじ機構165について説明したが、係合手段の一部を構成する摺動ガイド手段であるZ軸方向送り機構160のZ軸方向ガイドレール162およびZ軸方向ガイドブロック164送り機構160に適用してもよい。Then, by preventing local wear / damage in the
The control operation of the
100 ・・・ 工作機械
110 ・・・ 主軸
110A・・・ 主軸台
120 ・・・ 主軸チャック
130 ・・・ 切削工具
130A・・・ 刃物台
131 ・・・ 突っ切りバイト
140 ・・・ ガイドブッシュ
150 ・・・ X軸方向送り機構
152 ・・・ X軸方向ガイドレール
153 ・・・ X軸方向送りテーブル
154 ・・・ X軸方向ガイドブロック
155 ・・・ ボールねじ機構
155a・・・ ナット
155b・・・ ねじ軸
155c・・・ サーボモータ
160 ・・・ Z軸方向送り機構
161 ・・・ ベース(ベッド)
162 ・・・ Z軸方向ガイドレール(レール、摺動ガイド手段、係合手段)
163 ・・・ Z軸方向送りテーブル
164 ・・・ Z軸方向ガイドブロック(摺動部、摺動ガイド手段、係合手段)
165 ・・・ ボールねじ機構(駆動手段、係合手段)
165a・・・ ナット
165b・・・ ねじ軸
165c・・・ サーボモータ
168 ・・・ ガイドブッシュ台
170 ・・・ Y軸方向送り機構
172 ・・・ Y軸方向ガイドレール
173 ・・・ Y軸方向送りテーブル
174 ・・・ Y軸方向ガイドブロック
180 ・・・ 制御装置
181 ・・・ 制御部
181a ・・ カウント手段
181b ・・ 予圧検知手段
B ・・・ 材料(ワーク)
W ・・・ 製品
100 ・ ・ ・
162 ... Z-axis direction guide rail (rail, sliding guide means, engaging means)
163 ・ ・ ・ Z-axis direction feed table 164 ・ ・ ・ Z-axis direction guide block (sliding part, sliding guide means, engaging means)
165 ・ ・ ・ Ball screw mechanism (driving means, engaging means)
165a ・ ・ ・
W ・ ・ ・ Product
Claims (18)
前記駆動手段が、前記主軸側に一体に設けられたナットと前記ベッド側に設けられるね じ軸とを有したボールねじ機構からなり、
前記ねじ軸の前記ナットと係合する係合範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、
前記主軸の加工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが各々異なる係合範囲で係合するように、前記保持位置が前記製品の加工毎に設定される工作機械。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and it is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a driving means for driving the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, the main shaft, A machine tool that continuously processes the product from the work by holding the work at the holding position each time the product is processed and performing processing movement accompanying the processing of the product.
It said drive means comprises a ball screw mechanism and an I Flip shaft provided on the bed side with the nut provided integrally with the spindle side,
The engagement range of the screw shaft that engages with the nut changes as the spindle moves.
As with the screw shaft and the nut is engaged with each different engagement range according to the working movement of the spindle, the machine tool the holding position is set for each processing of the product.
前記摺動ガイド手段が、前記主軸側に一体に設けられた摺動部と前記ベッド側に設けら れたレールとを備えて構成され、
前記レールの前記摺動部と摺動する接触範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、
前記主軸の加工移動に応じて前記摺動部と前記レールとが各々異なる接触範囲で接触するように、前記保持位置が前記製品の加工毎に設定される工作機械。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and it is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a sliding guide means for guiding the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, the main shaft Is a machine tool that continuously processes the product from the work by holding the work at the holding position for each processing of the product and performing processing movement accompanying the processing of the product.
It said sliding guide means is constituted by a rail provided et the sliding portion on the bed side provided integrally with the spindle side,
The contact range of the rail that slides with the sliding portion changes with the movement of the spindle.
As with the rail and the sliding part in accordance with the processing movement of the spindle is in contact with each different contact area, a machine tool the holding position is set for each processing of the product.
前記保持位置が、前記レールの各々異なる互いに重複しない範囲で前記摺動部が移動して、連続して複数の製品の加工が行われる位置に定められる請求項3に記載の工作機械。It said sliding portion slides on the rail main shaft and integrally,
The machine tool according to claim 3 , wherein the holding position is different from each other and the sliding portion moves within a range where the rails do not overlap each other, and a plurality of products are continuously processed.
前記主軸の加工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが各々異なる係合範囲で係合するように、前記保持位置を製品の加工毎に設定する工作機械の制御装置。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a driving means for driving the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, said driving means , the spindle side a ball screw mechanism having a screw shaft provided on the bed side with the nut provided integrally with the engagement range of the nut engaging the screw shaft, move the main spindle The spindle holds the work at the holding position for each processing of the product, and the processing moves with the processing of the product to continuously process the product from the work. It is a control device for the machine tool to be executed.
A machine tool control device that sets the holding position for each machining of a product so that the nut and the screw shaft engage in different engagement ranges according to the machining movement of the spindle.
前記主軸の加工移動に応じて前記摺動部と前記レールとが各々異なる接触範囲で接触するように、前記保持位置を前記製品の加工毎に設定する工作機械の制御装置。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and it is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a sliding guide means for guiding the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, the sliding moving guide means is constituted by a rail provided on the sliding portion and the front bed side provided integrally with the spindle side, the contact area which slides with the sliding portion of the rail, wherein The spindle changes with the movement of the spindle, and the spindle holds the work at the holding position for each machining of the product, and the machining movement associated with the machining of the product is performed, so that the product is continuously processed from the work. It is a control device of a machine tool that executes the machining of
As with the rail and the sliding part in accordance with the processing movement of the spindle is in contact with each different contact range, the control device of the machine tool to set the holding position for each processing of the product.
前記駆動手段が、前記主軸側に一体に設けられたナットと前記ベッド側に設けられるね じ軸とを有したボールねじ機構からなり、
前記ねじ軸の前記ナットと係合する係合範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、
前記主軸の加工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが任意の係合範囲で係合するように、前記保持位置が前記製品の加工毎に前記係合範囲の状態変化に基づいて設定される工作機械。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and it is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a driving means for driving the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, the main shaft, A machine tool that continuously processes the product from the work by holding the work at the holding position each time the product is processed and performing processing movement accompanying the processing of the product.
It said drive means comprises a ball screw mechanism and an I Flip shaft provided on the bed side with the nut provided integrally with the spindle side,
The engagement range of the screw shaft that engages with the nut changes as the spindle moves.
As with the screw shaft and the nut is engaged with any engaging range according to the machining movement of the spindle, the holding position is set based on the state change of the engagement range for each processing of the product Machine tool.
前記摺動ガイド手段が、前記主軸側に一体に設けられた摺動部と前記ベッド側に設けら れたレールとを備えて構成され、
前記レールの前記摺動部と摺動する接触範囲が、前記主軸の移動に伴って変化し、
前記主軸の加工移動に応じて前記摺動部と前記レールとが任意の接触範囲で接触するように、前記保持位置が前記製品の加工毎に前記摺動範囲の状態変化に基づいて設定される工作機械。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and it is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a sliding guide means for guiding the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, the main shaft Is a machine tool that continuously processes the product from the work by holding the work at the holding position for each processing of the product and performing processing movement accompanying the processing of the product.
It said sliding guide means is constituted by a rail provided et the sliding portion on the bed side provided integrally with the spindle side,
The contact range of the rail that slides with the sliding portion changes with the movement of the spindle.
As with the sliding portion in accordance with the processing movement of the spindle and the rail is in contact with any contact area, the holding position is set based on the state change of the sliding range for each processing of the product Machine Tools.
前記主軸の加工移動に応じて前記ナットと前記ねじ軸とが任意の係合範囲で係合するように、前記保持位置を前記製品の加工毎に前記係合範囲の状態変化に基づいて設定する工作機械の制御装置。Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a driving means for driving the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, said driving means , the spindle side a ball screw mechanism having a screw shaft provided on the bed side with the nut provided integrally with the engagement range of the nut engaging the screw shaft, move the main spindle The spindle holds the work at the holding position for each processing of the product, and the processing moves with the processing of the product to continuously process the product from the work. It is a control device for the machine tool to be executed.
As with the screw shaft and the nut is engaged with any engaging range according to the machining movement of the main shaft, is set based on the holding position to the state change of the engagement range for each processing of the product Machine tool control device.
前記主軸の加工移動に応じて前記摺動部と前記レールとが任意の接触範囲で接触するように、前記保持位置を前記製品の加工毎に前記接触範囲の状態変化に基づいて設定する工作機械の制御装置。
Provided spindle for holding a workpiece to be freely opened and closed on the movably bed in the axial direction, moving the spindle, each for processing a given product from the workpiece, in the axial direction to release the holding of the workpiece and it is controlled so as to perform holding of the workpiece at a predetermined holding position, provided a sliding guide means for guiding the movement to the axial direction of the main shaft between the front Symbol spindle and the bed, the sliding moving guide means, the spindle side is constituted by a rail provided on the bed side with the sliding portion provided integrally with the sliding range of sliding with the sliding portion of the rail , change with moving of said spindle, said spindle holds the workpiece in the holding position for each processing of the product, by performing processing moves accompanying the processing of the products, continuously from said workpiece It is a control device for a machine tool that executes the processing of the product.
Depending on the machining movement of the main shaft such that said rail and said sliding part is in contact with any contact area, the machine tool to be set based on the holding position of the state change of the contact area for each processing of the product Control device.
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