JP7425588B2

JP7425588B2 - Machine Tools

Info

Publication number: JP7425588B2
Application number: JP2019222931A
Authority: JP
Inventors: 由秀石川; 宗生脇坂; 崇明曽我; 純洋清田; 克仁宮原
Original assignee: DMG Mori Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2024-01-31
Anticipated expiration: 2039-12-10
Also published as: JP2021091040A

Description

この発明は、工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool.

たとえば、特開２０１４－１６１９４１号公報（特許文献１）には、加工工具を保持するとともに、その加工工具を回転軸を中心にして回転させる工具スピンドルと、工具スピンドルを支える工具スピンドルホルダと、鉛直方向に延びる旋回軸を中心にして工具スピンドルホルダを旋回駆動させるモータとを備える加工装置が開示されている。特許文献１に開示される加工装置においては、加工工具の撓み量を推定し、ワークの被加工面の角度ずれが相殺されるように工具スピンドルホルダにおける加工工具の回転軸を調整する。 For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-161941 (Patent Document 1) describes a tool spindle that holds a machining tool and rotates the machining tool around a rotation axis, a tool spindle holder that supports the tool spindle, and a vertical A processing device is disclosed that includes a motor that pivots a tool spindle holder about a pivot axis that extends in a direction. In the processing apparatus disclosed in Patent Document 1, the amount of deflection of the processing tool is estimated, and the rotation axis of the processing tool in the tool spindle holder is adjusted so that the angular deviation of the processed surface of the workpiece is offset.

特開２０１４－１６１９４１号公報Japanese Patent Application Publication No. 2014-161941

ロングボーリングバー等の長尺工具を用いて、ワークの加工を行なう場合がある。このような場合、工具が自重により下方に撓むことによって、工具の刃先とワークとの接触角が変化し、ワークの加工精度が低下するという問題が生じる。 Workpieces may be machined using long tools such as long boring bars. In such a case, when the tool bends downward due to its own weight, the contact angle between the cutting edge of the tool and the workpiece changes, resulting in a problem that the machining accuracy of the workpiece decreases.

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、重力による工具の撓みに起因してワークの加工精度が低下することを抑制する工作機械を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a machine tool that suppresses a decrease in machining accuracy of a workpiece due to deflection of a tool due to gravity.

この発明の１つの局面に従った工作機械は、ワークを保持し、水平方向に延びる第１軸を中心にしてワークを回転させることが可能なワーク主軸と、工具を保持する工具保持部と、第１軸と直交し、少なくとも水平方向成分を含む方向に延びる第２軸を中心にして工具保持部を旋回させる駆動モータと、駆動モータを制御する制御部とを備える。制御部は、重力による工具の撓み角を算出し、その撓み角に対応する工具保持部の旋回角の補正量を特定するとともに、その補正量に基づいて駆動モータに対する制御指令を発する。工具保持部は、工具の先端部が水平方向と平行に配置されるように、第２軸を中心に旋回される。
この発明の別の局面に従った工作機械は、ワークを保持し、水平方向に延びる第１軸を中心にしてワークを回転させることが可能なワーク主軸と、工具を保持する工具保持部と、第１軸と直交し、少なくとも水平方向成分を含む方向に延びる第２軸を中心にして工具保持部を旋回させる駆動モータと、駆動モータを制御する制御部とを備える。制御部は、重力による工具の撓み角を算出し、その撓み角に対応する工具保持部の旋回角の補正量を特定する。 A machine tool according to one aspect of the invention includes: a workpiece spindle capable of holding a workpiece and rotating the workpiece around a first axis extending in the horizontal direction; a tool holding part holding a tool; The tool holder includes a drive motor that rotates the tool holder about a second axis that is orthogonal to the first axis and extends in a direction that includes at least a horizontal component, and a control unit that controls the drive motor. The control unit calculates a deflection angle of the tool due to gravity, specifies a correction amount for the turning angle of the tool holding unit corresponding to the deflection angle, and issues a control command to the drive motor based on the correction amount. The tool holder is pivoted about the second axis so that the tip of the tool is arranged parallel to the horizontal direction.
A machine tool according to another aspect of the invention includes: a workpiece spindle capable of holding a workpiece and rotating the workpiece around a first axis extending in the horizontal direction; a tool holding part holding a tool; The tool holder includes a drive motor that rotates the tool holder about a second axis that is orthogonal to the first axis and extends in a direction that includes at least a horizontal component, and a control unit that controls the drive motor. The control unit calculates a deflection angle of the tool due to gravity, and specifies a correction amount of the turning angle of the tool holding unit corresponding to the deflection angle.

このように構成された工作機械によれば、制御部において特定された工具保持部の旋回角の補正量が反映されるように、工具保持部を第２軸を中心に旋回させる。これにより、重力による工具の撓みに起因して工具の刃先とワークとの接触角が変化し、ワークの加工精度が低下することを抑制できる。 According to the machine tool configured in this way, the tool holder is rotated about the second axis so that the correction amount of the rotation angle of the tool holder specified by the control unit is reflected. Thereby, it is possible to suppress a change in the contact angle between the cutting edge of the tool and the workpiece due to the bending of the tool due to gravity, and a decrease in machining accuracy of the workpiece.

また好ましくは、工具保持部は、第２軸と直交する第３軸を中心にして工具を回転させることが可能な工具主軸である。 Preferably, the tool holder is a tool main shaft that can rotate the tool about a third axis orthogonal to the second axis.

このように構成された工作機械によれば、工具主軸に保持された工具によりワークを加工する場合に、重力による工具の撓みに起因してワークの加工精度が低下することを抑制できる。 According to the machine tool configured in this way, when a workpiece is machined with a tool held by the tool spindle, it is possible to suppress a decrease in the machining accuracy of the workpiece due to the bending of the tool due to gravity.

また好ましくは、工具に掛かる重力方向の荷重がｗ（Ｎ／ｍｍ）、工具の長さがＬ（ｍｍ）、工具のヤング率がＥ（ＧＰａ）、工具の断面２次モーメントがＩ（ｍｍ^４）である場合に、制御部は、重力による工具の撓み角α（ｒａｄ）を、α＝ｗＬ^３／６ＥＩの式により特定する。 Preferably, the load in the direction of gravity applied to the tool is w (N/mm), the length of the tool is L (mm), the Young's modulus of the tool is E (GPa), and the second moment of area of the tool is I (mm ⁴ ), the control unit specifies the deflection angle α (rad) of the tool due to gravity using the formula α=wL ³ /6EI.

このように構成された工作機械によれば、重力による工具の撓み角を、予め定められた式に基づいて求めることができる。 According to the machine tool configured in this way, the deflection angle of the tool due to gravity can be determined based on a predetermined formula.

また好ましくは、制御部には、工具の直径Ｄ（ｍｍ）が入力される。制御部は、工具の断面２次モーメントＩ（ｍｍ^４）を、I＝πＤ^４／６４の式により算出する。 Preferably, the diameter D (mm) of the tool is input to the control section. The control unit calculates the cross-sectional moment of inertia I (mm ⁴ ) of the tool using the formula I=πD ⁴ /64.

このように構成された工作機械によれば、ユーザが制御部に対して工具の直径を入力することによって、重力による工具の撓み角を算出するために必要となる工具の断面２次モーメントを求めることができる。 According to the machine tool configured in this way, the user inputs the diameter of the tool into the control unit to determine the moment of inertia of the tool, which is necessary to calculate the deflection angle of the tool due to gravity. be able to.

また好ましくは、制御部には、工具の材質が入力される。制御部は、入力された工具の材質を、予め記憶された材質とヤング率との関係に照らし合わせることによって、工具のヤング率を特定する。 Preferably, the material of the tool is input to the control unit. The control unit specifies the Young's modulus of the tool by comparing the input material of the tool with a pre-stored relationship between the material and Young's modulus.

このように構成された工作機械によれば、ユーザが制御部に対して工具の材質を入力することによって、重力による工具の撓み角を算出するために必要となる工具のヤング率を求めることができる。 According to the machine tool configured in this way, the Young's modulus of the tool, which is necessary to calculate the deflection angle of the tool due to gravity, can be determined by the user inputting the material of the tool into the control unit. can.

また好ましくは、工作機械は、駆動モータの負荷に相関する物理量を取得する取得部をさらに備える。制御部には、工具の長さが入力される。制御部は、取得部において取得された物理量と、工具の長さとに基づいて、工具に掛かる重力方向の荷重を算出する。 Preferably, the machine tool further includes an acquisition unit that acquires a physical quantity correlated to the load of the drive motor. The length of the tool is input to the control section. The control unit calculates the load in the direction of gravity applied to the tool based on the physical quantity acquired by the acquisition unit and the length of the tool.

このように構成された工作機械によれば、ユーザが制御部に対して工具の長さを入力するとともに、取得部により駆動モータの負荷に相関する物理量を取得することによって、重力による工具の撓み角を算出するために必要となる工具に掛かる重力方向の荷重を求めることができる。 According to the machine tool configured in this way, the user inputs the length of the tool into the control unit, and the acquisition unit acquires a physical quantity that correlates to the load on the drive motor, thereby controlling the deflection of the tool due to gravity. The load in the direction of gravity that is applied to the tool, which is necessary to calculate the angle, can be determined.

また好ましくは、工作機械は、工具保持部を鉛直方向成分を含む方向に移動させる移動機構部をさらに備える。制御部は、工具の撓み角に基づいて、鉛直方向における工具保持部の位置の補正量を算出し、その補正量に従って移動機構部を制御する。 Preferably, the machine tool further includes a moving mechanism section that moves the tool holding section in a direction including a vertical component. The control section calculates a correction amount for the position of the tool holding section in the vertical direction based on the deflection angle of the tool, and controls the moving mechanism section according to the correction amount.

このように構成された工作機械によれば、鉛直方向における工具の刃先の位置をさらに補正することによって、重力による工具の撓みに起因してワークの加工精度が低下することをさらに効果的に抑制できる。 According to the machine tool configured in this way, by further correcting the position of the cutting edge of the tool in the vertical direction, it is possible to more effectively suppress the decrease in machining accuracy of the workpiece due to the deflection of the tool due to gravity. can.

以上に説明したように、この発明に従えば、重力による工具の撓みに起因してワークの加工精度が低下することを抑制する工作機械を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a machine tool that suppresses a decrease in machining accuracy of a workpiece due to deflection of a tool due to gravity.

この発明の実施の形態における工作機械を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a machine tool in an embodiment of the invention. 図１中の工作機械において、長尺の工具を用いてワークに深穴加工を行なう様子を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing how the machine tool in FIG. 1 performs deep hole machining on a workpiece using a long tool. 図２中の２点鎖線ＩＩＩで囲まれた範囲のワークの加工点を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing processing points of the workpiece in a range surrounded by a two-dot chain line III in FIG. 2. FIG. 工具主軸に保持された工具の撓み現象を示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a bending phenomenon of a tool held by a tool spindle. 図４中の工具主軸のＢ軸角度補正およびＸ軸位置補正の制御に関する装置構成を示す図である。5 is a diagram illustrating a device configuration related to control of B-axis angle correction and X-axis position correction of the tool spindle in FIG. 4. FIG. 図４中の工具主軸のＢ軸角度補正およびＸ軸位置補正の制御に関する機能構成を示す図である。5 is a diagram showing a functional configuration related to control of B-axis angle correction and X-axis position correction of the tool spindle in FIG. 4. FIG. 工具主軸のＢ軸位置が－９０°以外の角度（θ_Ｂ＞－９０°）である場合の工具に掛かる重力方向の荷重を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the load in the direction of gravity applied to the tool when the B-axis position of the tool spindle is at an angle other than −90° (θ _B >−90°). 工具主軸のＢ軸位置が－９０°以外の角度（θ_Ｂ＜－９０°）である場合の工具に掛かる重力方向の荷重を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the load in the direction of gravity applied to the tool when the B-axis position of the tool spindle is at an angle other than −90° (θ _B <−90°).

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings referred to below, the same numbers are attached to the same or corresponding members.

図１は、この発明の実施の形態における工作機械を示す正面図である。図１中では、工作機械の外観をなすカバー体（スプラッシュガード）を透視することによって、工作機械の内部が示されている。 FIG. 1 is a front view showing a machine tool according to an embodiment of the invention. In FIG. 1, the interior of the machine tool is shown by looking through a cover body (splash guard) that forms the exterior of the machine tool.

図１を参照して、本実施の形態における工作機械１０は、回転するワークに工具を接触させてワークの加工を行なう旋削機能と、ワークに回転する工具を接触させてワークの加工を行なうミーリング機能とが備わった複合加工機である。工作機械１０は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。 Referring to FIG. 1, a machine tool 10 according to the present embodiment has a turning function that processes a rotating workpiece by bringing a tool into contact with the workpiece, and a milling function that processes the workpiece by bringing a rotating tool into contact with the workpiece. It is a multi-tasking machine equipped with functions. The machine tool 10 is an NC (Numerically Control) machine tool in which various operations for machining a workpiece are automated through numerical control by a computer.

まず、工作機械１０の全体構造について説明する。工作機械１０は、ベッド１３６と、第１ワーク主軸１１１と、第２ワーク主軸１１６と、工具主軸（第１刃物台）１２１と、第２刃物台１３１とを有する。 First, the overall structure of the machine tool 10 will be explained. The machine tool 10 includes a bed 136, a first work spindle 111, a second work spindle 116, a tool spindle (first tool rest) 121, and a second tool rest 131.

ベッド１３６は、第１ワーク主軸１１１、第２ワーク主軸１１６、工具主軸１２１および第２刃物台１３１等を支持するためのベース部材であり、工場などの床面に設置されている。ベッド１３６は、鋳鉄等の金属から形成されている。 The bed 136 is a base member for supporting the first work spindle 111, the second work spindle 116, the tool spindle 121, the second tool rest 131, etc., and is installed on the floor of a factory or the like. Bed 136 is made of metal such as cast iron.

第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６は、ワークを保持可能なように構成されている。第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６は、水平方向に延びるＺ軸方向において、互いに対向して設けられている。第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６は、主に、固定工具を用いた旋削加工時にワークを回転させるために設けられている。第１ワーク主軸１１１は、Ｚ軸に平行な中心軸２０１を中心に回転可能なように設けられている。第２ワーク主軸１１６は、Ｚ軸に平行な中心軸２０２を中心に回転可能なように設けられている。第１ワーク主軸１１１および第２ワーク主軸１１６には、それぞれ、ワークを着脱可能なように把持するための第１チャック機構１１３および第２チャック機構１１８が設けられている。 The first work spindle 111 and the second work spindle 116 are configured to be able to hold a work. The first work spindle 111 and the second work spindle 116 are provided facing each other in the Z-axis direction extending in the horizontal direction. The first work spindle 111 and the second work spindle 116 are provided mainly to rotate the work during turning using a fixed tool. The first workpiece main shaft 111 is provided so as to be rotatable about a central axis 201 parallel to the Z-axis. The second workpiece main shaft 116 is provided so as to be rotatable about a central axis 202 parallel to the Z-axis. The first work spindle 111 and the second work spindle 116 are provided with a first chuck mechanism 113 and a second chuck mechanism 118, respectively, for removably gripping the work.

第１ワーク主軸１１１は、ベッド１３６上において固定されている。第２ワーク主軸１１６は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｚ軸方向に移動可能なように設けられている。 The first work spindle 111 is fixed on the bed 136. The second work main shaft 116 is provided so as to be movable in the Z-axis direction by various feeding mechanisms, guide mechanisms, servo motors, and the like.

なお、工作機械１０は、第２ワーク主軸１１６に替えて、第１ワーク主軸１１１に保持されたワークの回転中心を支持するための心押し台を有してもよい。この場合、心押し台は、Ｚ軸方向において第１ワーク主軸１１１と対向する位置に設けられる。 Note that the machine tool 10 may include a tailstock for supporting the rotation center of the workpiece held by the first workpiece spindle 111 instead of the second workpiece spindle 116. In this case, the tailstock is provided at a position facing the first workpiece spindle 111 in the Z-axis direction.

工具主軸１２１および第２刃物台１３１は、工具を保持可能なように構成されている。工具主軸１２１は、第２刃物台１３１よりも上方に設けられている。 The tool spindle 121 and the second tool rest 131 are configured to be able to hold a tool. The tool spindle 121 is provided above the second tool rest 131.

工具主軸１２１は、鉛直方向に延びるＸ軸に平行な中心軸２０３を中心に回転可能に設けられている。工具主軸１２１には、工具を着脱可能に保持するためのクランプ機構（不図示）が設けられている。 The tool main shaft 121 is rotatably provided around a central axis 203 that is parallel to the X-axis and extends in the vertical direction. The tool spindle 121 is provided with a clamp mechanism (not shown) for detachably holding the tool.

工具主軸１２１は、さらに、水平方向に延び、Ｚ軸方向に直交するＹ軸に平行な中心軸２０４を中心に旋回可能に設けられている（Ｂ軸旋回）。工具主軸１２１の旋回範囲は、たとえば、工具主軸１２１の主軸端面１２３が下方を向く姿勢（図１中に示す姿勢）を基準にして±１２０°の範囲である。 The tool main shaft 121 is further provided to be able to rotate around a central axis 204 that extends in the horizontal direction and is parallel to the Y-axis orthogonal to the Z-axis direction (B-axis rotation). The rotation range of the tool spindle 121 is, for example, a range of ±120° based on the attitude in which the spindle end surface 123 of the tool spindle 121 faces downward (the attitude shown in FIG. 1).

工具主軸１２１は、図示しないコラム等によりベッド１３６上に支持されている。工具主軸１２１は、コラム等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動可能に設けられている。 The tool spindle 121 is supported on a bed 136 by a column or the like (not shown). The tool spindle 121 is provided movably in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction by various feeding mechanisms, guide mechanisms, servo motors, etc. provided on columns and the like.

第２刃物台１３１は、いわゆるタレット形であり、複数の工具が放射状に取り付けられ、旋回割り出しを行なう。 The second tool rest 131 has a so-called turret shape, has a plurality of tools attached radially, and performs rotation indexing.

より具体的には、第２刃物台１３１は、旋回部１３２を有する。旋回部１３２は、Ｚ軸に平行な中心軸２０６を中心に旋回可能に設けられている。中心軸２０６を中心にその周方向に間隔を隔てた位置には、工具を保持するための工具ホルダが取り付けられている。旋回部１３２が中心軸２０６を中心に旋回することによって、工具ホルダに保持された工具が周方向に移動し、ワーク加工に用いられる工具が割り出される。 More specifically, the second tool rest 131 has a turning section 132. The turning section 132 is provided so as to be able to turn around a central axis 206 that is parallel to the Z-axis. Tool holders for holding tools are attached at positions spaced apart in the circumferential direction around the central axis 206. As the turning section 132 turns around the central axis 206, the tool held by the tool holder moves in the circumferential direction, and the tool used for machining the workpiece is indexed.

第２刃物台１３１は、図示しないサドル等によりベッド１３６上に支持されている。第２刃物台１３１は、サドル等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に移動可能に設けられている。なお、第２刃物台１３１は、Ｚ軸方向と、Ｚ軸方向に直交し、鉛直方向成分を含む斜め上方向とに移動可能に設けられてもよい。 The second tool rest 131 is supported on a bed 136 by a saddle or the like (not shown). The second tool rest 131 is provided movably in the X-axis direction and the Z-axis direction by various feeding mechanisms, guide mechanisms, servo motors, etc. provided on the saddle or the like. Note that the second tool post 131 may be provided movably in the Z-axis direction and in an obliquely upward direction that is orthogonal to the Z-axis direction and includes a vertical component.

工具主軸１２１および第２刃物台１３１の各々には、回転工具が保持されてもよいし、固定工具が保持されてもよい。回転工具は、回転しながらワークを加工する工具であり、ドリル、エンドミルまたはリーマ等である。固定工具は、回転するワークを加工する工具であり、後述のロングボーリングバーを含む内径切削工具等である。第２刃物台１３１に回転工具を保持する場合、第２刃物台１３１には、回転を出力するモータと、モータから出力された回転を回転工具に伝達する動力伝達機構とが内蔵される。 Each of the tool spindle 121 and the second tool rest 131 may hold a rotating tool or a fixed tool. A rotary tool is a tool that processes a workpiece while rotating, such as a drill, an end mill, or a reamer. The fixed tool is a tool for machining a rotating workpiece, and is an internal cutting tool including a long boring bar, which will be described later. When holding a rotary tool in the second tool rest 131, the second tool rest 131 includes a motor that outputs rotation and a power transmission mechanism that transmits the rotation output from the motor to the rotary tool.

工作機械１０は、スプラッシュガード２１０をさらに有する。スプラッシュガード２１０は、工作機械１０の外観をなすとともに、ワークの加工エリア２００を区画形成している。 Machine tool 10 further includes a splash guard 210. The splash guard 210 forms the external appearance of the machine tool 10 and defines a workpiece processing area 200.

工作機械１０は、Ｂ軸サーボモータ６１と、Ｘ軸サーボモータ６３とをさらに有する（後出の図５を参照のこと）。Ｂ軸サーボモータ６１は、工具主軸１２１のＢ軸旋回用のサーボモータであり、工具主軸１２１を中心軸２０４を中心にして旋回させる。Ｘ軸サーボモータ６３は、工具主軸１２１のＸ軸移動用のサーボモータであり、工具主軸１２１をＸ軸方向（鉛直方向）に移動させる。 The machine tool 10 further includes a B-axis servo motor 61 and an X-axis servo motor 63 (see FIG. 5 below). The B-axis servo motor 61 is a servo motor for turning the B-axis of the tool spindle 121, and rotates the tool spindle 121 about the central axis 204. The X-axis servo motor 63 is a servo motor for moving the tool spindle 121 in the X-axis direction, and moves the tool spindle 121 in the X-axis direction (vertical direction).

なお、図１中には示されていないが、第１ワーク主軸１１１の周辺には、工具主軸１２１に装着された工具を自動交換するための自動工具交換装置（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）と、工具主軸１２１に装着する交換用の工具を収容する工具マガジンとが設けられている。 Although not shown in FIG. 1, an automatic tool changer (ATC) for automatically changing the tool attached to the tool spindle 121 is provided around the first work spindle 111. A tool magazine that accommodates replacement tools to be mounted on the tool spindle 121 is provided.

図２は、図１中の工作機械において、長尺の工具を用いてワークに深穴加工を行なう様子を示す正面図である。図３は、図２中の２点鎖線ＩＩＩで囲まれた範囲のワークの加工点を示す断面図である。 FIG. 2 is a front view showing how the machine tool shown in FIG. 1 performs deep hole machining on a workpiece using a long tool. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the machining points of the workpiece in the range surrounded by the two-dot chain line III in FIG.

図２および図３を参照して、工作機械１０は、ワークの振れを防ぐための振れ止め装置１４１をさらに有する。振れ止め装置１４１は、第２刃物台１３１の旋回部１３２に取り付けられている。このような構成により、振れ止め装置１４１は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に移動可能に設けられている。 Referring to FIGS. 2 and 3, machine tool 10 further includes a steady rest device 141 for preventing the workpiece from swinging. The steady rest device 141 is attached to the rotating portion 132 of the second tool rest 131. With such a configuration, the steady rest device 141 is provided movably in the X-axis direction and the Z-axis direction.

第１ワーク主軸１１１によりワークＷが保持されている。ワークＷは、第１チャック機構１１３からＺ軸方向（＋Ｚ軸方向）に離れた位置において、振れ止め装置１４１により支持されている。 A workpiece W is held by a first workpiece spindle 111 . The workpiece W is supported by the steady rest device 141 at a position away from the first chuck mechanism 113 in the Z-axis direction (+Z-axis direction).

工具主軸１２１は、Ｚ軸方向において第１ワーク主軸１１１と対向する位置に配置されている。工具主軸１２１が図１中に示される基準姿勢から中心軸２０４を中心に－９０°の角度だけ旋回（Ｂ軸旋回）されている。工具主軸１２１によりロングボーリングバー等の長尺の工具Ｔが保持されている。工具Ｔは、工具主軸１２１の主軸端面１２３からワークＷに向けてＺ軸方向（－Ｚ軸方向）に突出している。 The tool spindle 121 is arranged at a position facing the first workpiece spindle 111 in the Z-axis direction. The tool spindle 121 is rotated by an angle of −90° about the central axis 204 from the reference posture shown in FIG. 1 (B-axis rotation). A tool spindle 121 holds a long tool T such as a long boring bar. The tool T protrudes from the spindle end surface 123 of the tool spindle 121 toward the workpiece W in the Z-axis direction (-Z-axis direction).

工具Ｔは、全体として、中心軸２０３を中心とする円柱形状を有する。工具Ｔは、軸部１５３と、チップ（刃部）１５１とを有する。軸部１５３は、中心軸２０３に沿って延びる円形断面の軸形状を有する。軸部１５３の先端には、チップ１５１が取り付けられている。第１ワーク主軸１１１に保持されたワークＷを中心軸２０１を中心に回転させながら、工具主軸１２１に保持された工具Ｔの刃先１５２（チップ１５１の先端部）をワークＷに接触させ、さらに工具ＴをワークＷに向けてＺ軸方向に送ることによって、ワークＷに深穴加工を行なう。 The tool T has a cylindrical shape centered on the central axis 203 as a whole. The tool T has a shaft portion 153 and a tip (blade portion) 151. The shaft portion 153 has a shaft shape that extends along the central axis 203 and has a circular cross section. A tip 151 is attached to the tip of the shaft portion 153. While rotating the workpiece W held on the first workpiece spindle 111 around the central axis 201, the cutting edge 152 (the tip of the tip 151) of the tool T held on the tool spindle 121 is brought into contact with the workpiece W, and the tool By sending the T toward the workpiece W in the Z-axis direction, a deep hole is machined in the workpiece W.

図４は、工具主軸に保持された工具の撓み現象を示す正面図である。図４を参照して、ロングボーリングバー等の長尺の工具Ｔを用いてワーク加工を行なう場合、工具Ｔが自らの重力によって下方に撓む可能性がある。 FIG. 4 is a front view showing a bending phenomenon of a tool held by a tool spindle. Referring to FIG. 4, when machining a workpiece using a long tool T such as a long boring bar, there is a possibility that the tool T will bend downward due to its own gravity.

図４の上段に示される補正前の図では、本来、工具主軸１２１における中心軸２０３に沿って延びるはずの工具Ｔが、中心軸２０３から下方にシフトした中心軸２０３Ｔに沿って延びるように撓んでいる。工具Ｔの刃先位置において中心軸２０３と中心軸２０３Ｔとがなす角度αが、工具Ｔの撓み角である。この場合、工具Ｔの刃先とワークとの接触角が変化するため、ワークの加工精度が低下する。 In the figure before correction shown in the upper part of FIG. 4, the tool T, which should originally extend along the center axis 203 of the tool spindle 121, is bent so as to extend along the center axis 203T, which is shifted downward from the center axis 203. I'm reading. The angle α formed between the central axis 203 and the central axis 203T at the cutting edge position of the tool T is the deflection angle of the tool T. In this case, since the contact angle between the cutting edge of the tool T and the workpiece changes, the machining accuracy of the workpiece decreases.

これに対して、図４の下段に示される補正後の図では、工具主軸１２１が、中心軸２０４を中心に撓み角αに対応する角度αだけ旋回されることによって、Ｂ軸角度が補正されている。Ｂ軸角度の補正によって、中心軸２０３Ｔに沿って撓む工具Ｔの先端部は、中心軸２０３と平行に配置される。これにより、工具Ｔの刃先とワークとの接触角が維持されるため、重力による工具の撓みに起因してワークの加工精度が低下することを抑制できる。 On the other hand, in the diagram after correction shown in the lower part of FIG. 4, the B-axis angle is corrected by turning the tool spindle 121 by an angle α corresponding to the deflection angle α about the central axis 204. ing. By correcting the B-axis angle, the tip of the tool T that is bent along the central axis 203T is arranged parallel to the central axis 203. As a result, the contact angle between the cutting edge of the tool T and the workpiece is maintained, so that it is possible to suppress a decrease in machining accuracy of the workpiece due to deflection of the tool due to gravity.

また、工具主軸１２１のＢ軸角度の補正によって、工具Ｔの先端部にはＸ軸方向（鉛直方向）のずれが生じる。これに対して、工具主軸１２１は、Ｘ軸方向において補正量Ｈだけ移動することによって、Ｘ軸方向の位置が補正されている。Ｘ軸方向の位置の補正によって、中心軸２０３Ｔに沿って撓む工具Ｔの先端部は、中心軸２０３と重なる。これにより、Ｘ軸方向における工具Ｔの刃先とワークとの接触位置が維持されるため、重力による工具の撓みに起因してワークの加工精度が低下することをさらに効果的に抑制できる。 Furthermore, due to the correction of the B-axis angle of the tool spindle 121, a shift occurs in the tip of the tool T in the X-axis direction (vertical direction). On the other hand, the position of the tool spindle 121 in the X-axis direction is corrected by moving by the correction amount H in the X-axis direction. By correcting the position in the X-axis direction, the tip of the tool T that is bent along the central axis 203T overlaps with the central axis 203. As a result, the contact position between the cutting edge of the tool T and the workpiece in the X-axis direction is maintained, so that it is possible to more effectively suppress a decrease in machining accuracy of the workpiece due to deflection of the tool due to gravity.

続いて、工具主軸１２１のＢ軸角度の補正（Ｂ軸角度補正）と、Ｘ軸方向における工具主軸１２１の位置の補正（Ｘ軸位置補正）との制御方法について説明する。 Next, a control method for correcting the B-axis angle of the tool spindle 121 (B-axis angle correction) and correcting the position of the tool spindle 121 in the X-axis direction (X-axis position correction) will be described.

図５は、図４中の工具主軸のＢ軸角度補正およびＸ軸位置補正の制御に関する装置構成を示す図である。図６は、図４中の工具主軸のＢ軸角度補正およびＸ軸位置補正の制御に関する機能構成を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a device configuration related to control of B-axis angle correction and X-axis position correction of the tool spindle in FIG. 4. FIG. 6 is a diagram showing a functional configuration related to control of B-axis angle correction and X-axis position correction of the tool spindle in FIG. 4.

図５および図６を参照して、まず、工具主軸１２１のＢ軸角度補正の制御方法について説明する。工作機械１０は、制御部５０と、入力部５２と、記憶部７６と、取得部７７とをさらに有する。 First, a method of controlling the B-axis angle correction of the tool spindle 121 will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The machine tool 10 further includes a control section 50, an input section 52, a storage section 76, and an acquisition section 77.

制御部５０は、工具主軸１２１を含む工作機械１０の動作を制御する。制御部５０は、重力による工具Ｔの撓み角αを算出し、その撓み角に対応する工具主軸１２１の旋回角の補正量αを特定する。制御部５０は、その工具主軸１２１の旋回角の補正量αに従ってＢ軸サーボモータ６１を制御する。 The control unit 50 controls the operation of the machine tool 10 including the tool spindle 121. The control unit 50 calculates the deflection angle α of the tool T due to gravity, and specifies the correction amount α of the turning angle of the tool spindle 121 corresponding to the deflection angle. The control unit 50 controls the B-axis servo motor 61 according to the correction amount α of the turning angle of the tool spindle 121.

入力部５２は、工作機械１０のオペレータによる各種の指令または情報の入力を受け付ける。入力部５２は、工作機械１０のオペレータによる工具Ｔの材質、工具の長さＬ（ｍｍ）、および、工具の直径Ｄ（ｍｍ）の入力を受け付ける。入力部５２は、入力された工具Ｔの材質、工具の長さＬ（ｍｍ）、および、工具の直径Ｄ（ｍｍ）を制御部５０に出力する。 The input unit 52 receives input of various commands or information from an operator of the machine tool 10. The input unit 52 receives input of the material of the tool T, the length L (mm) of the tool, and the diameter D (mm) of the tool by the operator of the machine tool 10. The input unit 52 outputs the input material of the tool T, the length L (mm) of the tool, and the diameter D (mm) of the tool to the control unit 50.

本実施の形態では、工具Ｔの長さＬ（ｍｍ）を、近似的に、Ｚ軸方向における工具主軸１２１の主軸端面１２３から工具Ｔの刃先１５２（チップ１５１の先端部）までの長さと定めることができる。また、工具Ｔの直径Ｄ（ｍｍ）を、近似的に、工具Ｔの軸部１５３の直径と定めることができる。 In this embodiment, the length L (mm) of the tool T is approximately defined as the length from the spindle end surface 123 of the tool spindle 121 in the Z-axis direction to the cutting edge 152 of the tool T (the tip of the tip 151). be able to. Further, the diameter D (mm) of the tool T can be approximately determined as the diameter of the shaft portion 153 of the tool T.

代表的な例として、入力部５２は、工作機械１０の操作盤に設けられている。入力部５２は、たとえば、タッチパネル式の操作パネル、スイッチ、または、その他の入力インターフェイスにより構成されている。 As a typical example, the input unit 52 is provided on the operation panel of the machine tool 10. The input unit 52 includes, for example, a touch panel type operation panel, a switch, or other input interface.

記憶部７６は、工具Ｔの材質と、ヤング率との関係を記憶している。記憶部７６には、工具Ｔの材質の候補となりうる複数の材質（鋼種）と、各材質のヤング率とが記憶されている。記憶部７６は、たとえば、フラッシュメモリから構成されている。 The storage unit 76 stores the relationship between the material of the tool T and Young's modulus. The storage unit 76 stores a plurality of materials (steel types) that can be candidates for the material of the tool T and the Young's modulus of each material. The storage unit 76 is composed of, for example, a flash memory.

取得部７７は、Ｂ軸サーボモータ６１の負荷に相関する物理量を取得する。取得部７７は、電流計からなり、Ｂ軸サーボモータ６１の電流値を取得する。取得部７７は、たとえば、ＡＴＣにより工具Ｔが工具主軸１２１に装着され、工具主軸１２１が－９０°の角度にＢ軸旋回された時に、Ｂ軸サーボモータ６１の電流値を自動的に取得してもよい。取得部７７は、取得したＢ軸サーボモータ６１の電流値を制御部５０に出力する。 The acquisition unit 77 acquires a physical quantity correlated to the load of the B-axis servo motor 61. The acquisition unit 77 includes an ammeter and acquires the current value of the B-axis servo motor 61. For example, the acquisition unit 77 automatically acquires the current value of the B-axis servo motor 61 when the tool T is attached to the tool spindle 121 by ATC and the tool spindle 121 is rotated around the B-axis at an angle of −90°. It's okay. The acquisition unit 77 outputs the acquired current value of the B-axis servo motor 61 to the control unit 50.

制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１を有する。ＣＰＵ５１は、入力部５２から制御部５０に入力された工具Ｔの材質、工具の長さおよび工具の直径と、取得部７７から制御部５０に入力されたＢ軸サーボモータ６１の電流値とを用いて、重力による工具Ｔの撓み角αを算出する。 The control unit 50 includes a CPU (Central Processing Unit) 51. The CPU 51 receives the material, length, and diameter of the tool T input from the input unit 52 to the control unit 50 and the current value of the B-axis servo motor 61 input from the acquisition unit 77 to the control unit 50 . is used to calculate the deflection angle α of the tool T due to gravity.

ＣＰＵ５１は、たとえば、入力部５２とともに工作機械１０の操作盤に設けられてもよいし、工作機械１０の制御盤に設けられてもよい。 For example, the CPU 51 may be provided on the operation panel of the machine tool 10 together with the input section 52, or may be provided on the control panel of the machine tool 10.

より具体的には、ＣＰＵ５１は、ヤング率特定部７１と、断面２次モーメント算出部７２と、荷重算出部７３と、撓み角算出部８１とを有する。 More specifically, the CPU 51 includes a Young's modulus identifying section 71 , a moment of inertia calculating section 72 , a load calculating section 73 , and a deflection angle calculating section 81 .

断面２次モーメント算出部７２は、下記の（式１）により、工具Ｔの断面２次モーメントＩ（ｍｍ^４）を算出する。
Ｉ＝πＤ^４／６４（式１）
ヤング率特定部７１は、入力部５２を通じてＣＰＵ５１に入力された工具Ｔの材質を、記憶部７６に記憶された材質とヤング率との関係に照らし合わせることによって、工具Ｔのヤング率Ｅ（ＧＰａ）を特定する。 The second moment of inertia calculation unit 72 calculates the second moment of inertia I (mm ⁴ ) of the tool T using the following (Formula 1).
I=πD ⁴ /64 (Formula 1)
The Young's modulus identifying unit 71 determines the Young's modulus E (GPa ).

荷重算出部７３は、Ｂ軸サーボモータ６１の電流値（Ｂ軸サーボモータ６１の負荷）と、工具Ｔの長さＬ（ｍｍ）とに基づいて、工具Ｔに掛かる重力方向の荷重ｗ（Ｎ／ｍｍ）を算出する。 The load calculation unit 73 calculates the load w (N /mm).

断面２次モーメント算出部７２は、算出した工具Ｔの断面２次モーメントＩ（ｍｍ^４）を撓み角算出部８１に出力する。ヤング率特定部７１は、特定した工具Ｔのヤング率Ｅ（ＧＰａ）を撓み角算出部８１に出力する。荷重算出部７３は、算出した工具Ｔに掛かる重力方向の荷重ｗ（Ｎ／ｍｍ）を撓み角算出部８１に出力する。 The second moment of inertia calculation section 72 outputs the calculated second moment of inertia I (mm ⁴ ) of the tool T to the deflection angle calculation section 81 . The Young's modulus identifying unit 71 outputs the identified Young's modulus E (GPa) of the tool T to the deflection angle calculating unit 81. The load calculation unit 73 outputs the calculated load w (N/mm) in the direction of gravity applied to the tool T to the deflection angle calculation unit 81.

撓み角算出部８１は、下記の（式２）により、重力による工具Ｔの撓み角α（ｒａｄ）を算出する。
α＝ｗＬ^３／６ＥＩ（式２）
撓み角算出部８１は、上記の（式２）に、入力部５２より入力された工具Ｔの長さＬ（ｍｍ）と、断面２次モーメント算出部７２より入力された工具Ｔの断面２次モーメントＩ（ｍｍ^４）の値と、ヤング率特定部７１より入力された工具Ｔのヤング率Ｅ（ＧＰａ）の値と、荷重算出部７３より入力された工具Ｔに掛かる重力方向の荷重ｗ（Ｎ／ｍｍ）の値とを代入することによって、重力による工具Ｔの撓み角α（ｒａｄ）を算出する。 The deflection angle calculation unit 81 calculates the deflection angle α (rad) of the tool T due to gravity using (Equation 2) below.
α=wL ³ /6EI (Formula 2)
The deflection angle calculation unit 81 calculates the length L (mm) of the tool T input from the input unit 52 and the cross-sectional quadratic moment of the tool T input from the cross-sectional moment of inertia calculation unit 72 into the above (Formula 2). The value of the moment I (mm ⁴ ), the value of the Young's modulus E (GPa) of the tool T inputted from the Young's modulus specifying section 71, and the load w (in the direction of gravity applied to the tool T inputted from the load calculating section 73) By substituting the value of N/mm), the deflection angle α (rad) of the tool T due to gravity is calculated.

撓み角算出部８１は、算出した重力による工具Ｔの撓み角αに対応する工具主軸１２１の旋回角の補正量αを、後述するＰＬＣ５４およびＸ軸補正量算出部８２に出力する。 The deflection angle calculation unit 81 outputs a correction amount α of the turning angle of the tool spindle 121 corresponding to the calculated deflection angle α of the tool T due to gravity to the PLC 54 and the X-axis correction amount calculation unit 82, which will be described later.

制御部５０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）５４と、第１サーボドライバ５６とをさらに有する。 The control unit 50 further includes a PLC (Programmable Logic Controller) 54 and a first servo driver 56.

ＰＬＣ５４は、予め準備されているＰＬＣプログラムに従って、工作機械１０における各種ユニットを制御する。当該ＰＬＣプログラムは、たとえば、ラダープログラムで記述されている。ＰＬＣ５４は、工具主軸１２１の旋回角の補正量αに基づいて、第１サーボドライバ５６に制御指令を送る。第１サーボドライバ５６は、ＰＬＣ５４から目標位置の入力を受け、Ｂ軸サーボモータ６１を制御する。 The PLC 54 controls various units in the machine tool 10 according to a PLC program prepared in advance. The PLC program is written as a ladder program, for example. The PLC 54 sends a control command to the first servo driver 56 based on the correction amount α of the turning angle of the tool spindle 121. The first servo driver 56 receives input of the target position from the PLC 54 and controls the B-axis servo motor 61.

次に、工具主軸１２１のＸ軸位置補正の制御について説明する。制御部５０は、工具Ｔの撓み角αに基づいて、鉛直方向における工具主軸１２１の位置の補正量Ｈを算出し、その補正量Ｈに従ってＸ軸サーボモータ６３を制御する。 Next, control for correcting the X-axis position of the tool spindle 121 will be explained. The control unit 50 calculates a correction amount H for the position of the tool spindle 121 in the vertical direction based on the deflection angle α of the tool T, and controls the X-axis servo motor 63 according to the correction amount H.

より具体的には、ＣＰＵ５１は、Ｘ軸補正量算出部８２をさらに有する。Ｘ軸補正量算出部８２は、下記の（式３）により、Ｘ軸方向（鉛直方向）における工具主軸１２１の位置の補正量Ｈを算出する。なお、（式３）においては、工具主軸１２１の主軸端面１２３を基準とする－Ｚ軸方向の座標がｌ（エル）軸として示されている。 More specifically, the CPU 51 further includes an X-axis correction amount calculation section 82. The X-axis correction amount calculation unit 82 calculates the correction amount H of the position of the tool spindle 121 in the X-axis direction (vertical direction) using (Equation 3) below. Note that in (Equation 3), the coordinate in the -Z axis direction with reference to the spindle end surface 123 of the tool spindle 121 is shown as the l (L) axis.

Ｘ軸補正量算出部８２は、算出した工具主軸１２１の位置の補正量ＨをＰＬＣ５４に出力する。 The X-axis correction amount calculation unit 82 outputs the calculated correction amount H for the position of the tool spindle 121 to the PLC 54.

制御部５０は、第２サーボドライバ５７をさらに有する。ＰＬＣ５４は、工具主軸１２１の位置の補正量Ｈに基づいて、第２サーボドライバ５７に制御指令を送る。第２サーボドライバ５７は、ＰＬＣ５４から目標位置の入力を受け、Ｘ軸サーボモータ６３を制御する。 The control unit 50 further includes a second servo driver 57. The PLC 54 sends a control command to the second servo driver 57 based on the correction amount H of the position of the tool spindle 121. The second servo driver 57 receives input of the target position from the PLC 54 and controls the X-axis servo motor 63.

このような構成によれば、工具主軸１２１のＢ軸角度に、重力による工具Ｔの撓み角αに対応する工具主軸１２１の旋回角の補正量αを反映させることによって、重力による工具Ｔの撓みに起因して工具Ｔの刃先とワークとの接触角に変化が生じることを抑制できる。さらに、Ｘ軸方向における工具主軸１２１の位置に、工具Ｔの撓み角αに基づいて算出された鉛直方向における工具主軸１２１の位置の補正量Ｈを反映させることによって、工具主軸１２１のＢ軸角度の補正に伴って生じるＸ軸方向における工具の刃先の位置ずれを解消することができる。したがって、本実施の形態における工作機械１０によれば、重力による工具Ｔの撓みに起因してワークの加工精度が低下することを効果的に抑制できる。 According to such a configuration, by reflecting the correction amount α of the turning angle of the tool spindle 121 corresponding to the deflection angle α of the tool T due to gravity on the B-axis angle of the tool spindle 121, the deflection of the tool T due to gravity can be reduced. It is possible to suppress changes in the contact angle between the cutting edge of the tool T and the workpiece due to this. Furthermore, by reflecting the correction amount H of the position of the tool spindle 121 in the vertical direction calculated based on the deflection angle α of the tool T in the position of the tool spindle 121 in the X-axis direction, the B-axis angle of the tool spindle 121 is It is possible to eliminate the positional deviation of the cutting edge of the tool in the X-axis direction that occurs due to the correction. Therefore, according to the machine tool 10 of the present embodiment, it is possible to effectively suppress a decrease in machining accuracy of the workpiece due to the deflection of the tool T due to gravity.

図７および図８は、工具主軸のＢ軸位置が－９０°以外の角度である場合の工具に掛かる重力方向の荷重を説明するための図である。 7 and 8 are diagrams for explaining the load in the direction of gravity applied to the tool when the B-axis position of the tool spindle is at an angle other than -90°.

図７を参照して、図中には、工具主軸１２１のＢ軸位置θ_Ｂが－９０°より小さい場合（θ_Ｂ＞－９０°）が示されている。この場合、上記の（式２）における工具Ｔに掛かる重力方向の荷重ｗに替わって、ｗ_Ｖ＝ｗ×ｓｉｎ（－θ_Ｂ）の式により算出される荷重ｗ_Ｖが用いられればよい。 Referring to FIG. 7, the figure shows a case where the B-axis position θ _B of the tool spindle 121 is smaller than −90° (θ _B >−90°). In this case, instead of the load w in the gravity direction applied to the tool T in (Equation 2) above, the load w _V calculated by the equation w _V =w×sin(−θ _B ) may be used.

図８を参照して、図中には、工具主軸１２１のＢ軸位置θ_Ｂが－９０°より大きい場合（θ_Ｂ＜－９０°）が示されている。この場合、上記の（式２）における工具Ｔに掛かる重力方向の荷重ｗに替わって、ｗ_Ｖ＝ｗ×ｃｏｓ（－θ_Ｂ－９０°）の式により算出される荷重ｗ_Ｖが用いられればよい。 Referring to FIG. 8, the figure shows a case where the B-axis position θ _B of the tool spindle 121 is greater than −90° (θ _B <−90°). In this case, if the load w _V calculated by the formula w _V = w × cos (-θ _B -90°) is used instead of the load w in the gravity direction applied to the tool T in (Equation 2) above. good.

また、図１中の第２ワーク主軸１１６を用いてワーク加工を行なう場合、上記の式中の－θ_Ｂを＋θ_Ｂに置き換えればよい。 Furthermore, when machining a workpiece using the second workpiece spindle 116 in FIG. 1, -θ _B in the above formula may be replaced with +θ _B.

なお、本実施の形態では、本発明における工具保持部が回転工具を回転させるための工具主軸である場合を説明したが、これに限られない。本発明における工具保持部は、たとえば、固定工具を保持するための刃物台であってもよい。 In addition, although the case where the tool holding part in this invention is a tool spindle for rotating a rotary tool was demonstrated in this Embodiment, it is not restricted to this. The tool holder in the present invention may be, for example, a tool rest for holding a fixed tool.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed this time should be considered to be illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all changes within the meaning and range equivalent to the claims are included.

この発明は、主に、長尺の工具を用いてワーク加工を実施することが可能な工作機械に適用される。 The present invention is mainly applied to a machine tool that can process a workpiece using a long tool.

１０工作機械、５０制御部、５２入力部、５６第１サーボドライバ、５７第２サーボドライバ、６１Ｂ軸サーボモータ、６３Ｘ軸サーボモータ、７１ヤング率特定部、７２断面２次モーメント算出部、７３荷重算出部、７６記憶部、７７取得部、８１撓み角算出部、８２Ｘ軸補正量算出部、１１１第１ワーク主軸、１１３第１チャック機構、１１６第２ワーク主軸、１１８第２チャック機構、１２１工具主軸、１２３主軸端面、１３１第２刃物台、１３２旋回部、１３６ベッド、１４１振れ止め装置、１５１チップ、１５２刃先、１５３軸部、２００加工エリア、２０１，２０２，２０３，２０３Ｔ，２０４，２０６中心軸、２１０スプラッシュガード。 Reference Signs List 10 machine tool, 50 control unit, 52 input unit, 56 first servo driver, 57 second servo driver, 61 B-axis servo motor, 63 X-axis servo motor, 71 Young's modulus identification unit, 72 area secondary moment of inertia calculation unit, 73 load calculation unit, 76 storage unit, 77 acquisition unit, 81 deflection angle calculation unit, 82 X-axis correction amount calculation unit, 111 first work spindle, 113 first chuck mechanism, 116 second work spindle, 118 second chuck mechanism , 121 tool spindle, 123 spindle end surface, 131 second tool post, 132 rotating section, 136 bed, 141 steady rest device, 151 tip, 152 cutting edge, 153 shaft section, 200 machining area, 201, 202, 203, 203T, 204 , 206 center axis, 210 splash guard.

Claims

a workpiece main shaft capable of holding a workpiece and rotating the workpiece around a first axis extending in the horizontal direction;
a tool holder that holds a tool;
a drive motor that rotates the tool holder about a second axis that is perpendicular to the first axis and extends in a direction that includes at least a horizontal component;
and a control unit that controls the drive motor,
The control section calculates a deflection angle of the tool due to gravity, specifies a correction amount for the turning angle of the tool holding section corresponding to the deflection angle , and issues a control command to the drive motor based on the correction amount. The tool holder is rotated about the second axis so that the tip of the tool is arranged parallel to a horizontal direction .

The machine tool according to claim 1, wherein the tool holder is a tool main shaft capable of rotating the tool around a third axis perpendicular to the second axis.

The load in the direction of gravity applied to the tool is w (N/mm), the length of the tool is L (mm), the Young's modulus of the tool is E (GPa), and the second moment of area of the tool is I (mm ^). ), if
The machine tool according to claim 1 or 2, wherein the control unit specifies the deflection angle α (rad) of the tool due to gravity using the formula α=wL ³ /6EI.

A diameter D (mm) of the tool is input to the control unit,
The machine tool according to claim 3, wherein the control unit calculates the second moment of area I (mm ⁴ ) of the tool using the formula I=πD ⁴ /64.

The material of the tool is input to the control unit,
The machine tool according to claim 3 or 4, wherein the control unit specifies the Young's modulus of the tool by comparing the input material of the tool with a pre-stored relationship between the material and Young's modulus. .

Further comprising an acquisition unit that acquires a physical quantity correlated to the load of the drive motor,
The length of the tool is input to the control unit,
The control unit according to any one of claims 3 to 5, wherein the control unit calculates the load in the gravitational direction applied to the tool based on the physical quantity acquired by the acquisition unit and the length of the tool. Machine Tools.

Further comprising a moving mechanism section that moves the tool holding section in a direction including a vertical component,
7. The control section calculates a correction amount for the position of the tool holding section in the vertical direction based on the deflection angle of the tool, and controls the moving mechanism section according to the correction amount. The machine tool described in item 1.