JPH01222801A - Lathe, tool rest of lathe and machining method by lathe - Google Patents

Lathe, tool rest of lathe and machining method by lathe

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JPH01222801A
JPH01222801A JP4921788A JP4921788A JPH01222801A JP H01222801 A JPH01222801 A JP H01222801A JP 4921788 A JP4921788 A JP 4921788A JP 4921788 A JP4921788 A JP 4921788A JP H01222801 A JPH01222801 A JP H01222801A
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Abstract

PURPOSE:To reduce the quantity of abrasion of a tool caused by turning and improve machining efficiency and machining accuracy by rotating a tool having a circular arc shaped tool bit centering around the circular arc during cutting and changing the position of the tool bit which is brought into contact with a workpiece. CONSTITUTION:The captioned lathe has a headstock 2 and a tail stock 3 for supporting both ends of a workpiece 1, and the head stock 2 houses a main motor for driving the workpiece 1. A tool rest 6 for supporting a cutting tool 5 is provided on a carriage 4. The cutting tool 5 has a circular arc shaped tool bit and the tool rest 6 is formed so that the cutting tool is rotated centering around the point which agrees with the center of the curvature radius of the tool bit, while having a rotation driving motor 30 for rotating the tool 5. The tool 5 is rotated centering around the point which nearly agrees with the curvature center of the tool bit configuration thereof while rotating the workpiece 1, to carry out the relative movement in the direction of the rotation axis of the workpiece 1 thereto to obtain an excellent effect.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被加工物に対しで工具を移動させることによ
り加工を行う旋盤、および旋盤における工具台、並びに
旋盤による加工方法に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a lathe that performs machining by moving a tool relative to a workpiece, a tool stand for the lathe, and a machining method using the lathe. .

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般に、従来の旋盤においては、回転する被加工物に対
し、工具を工具台に固定した状態でその刃先を上記被加
工物に当接させ、さらにこの工具を上記被加工物の回転
軸方向に移動させることにより加工を行うようにしてい
る。すなわち、上記工具の刃先については、加工中、常
に同じ部分が被加工物に当接する状態とな、っている。
In general, in conventional lathes, the cutting edge of a tool is fixed to a tool stand and touches the rotating workpiece, and the tool is moved in the direction of the rotational axis of the workpiece. Processing is performed by moving it. That is, the same portion of the cutting edge of the tool is always in contact with the workpiece during machining.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

一般に、旋盤による加工では工具刃先の摩耗が著しく、
特に上記従来の旋盤のように常に工具刃先の同じ部分で
加工を行う場合には、時間に比例して摩耗輩が増大する
ため、工具寿命は非常に短いものとなる。特に、高硬度
の被加工物(例えば圧延ロール等)を加工する場合には
摩耗速度が大きく、このような工具の摩耗によって加工
精度が悪化することとなる。また、旋削の途中で工具を
交換しても、その交換部位で被加工物に継ぎ段差が生じ
るため、加工精度の悪化は避けられない。
In general, when machining with a lathe, the wear of the tool cutting edge is significant.
Particularly, when machining is always carried out on the same part of the cutting edge of the tool, as in the conventional lathe described above, wear increases in proportion to time, resulting in a very short tool life. Particularly, when processing a highly hard workpiece (for example, a rolling roll, etc.), the wear rate is high, and such tool wear deteriorates the processing accuracy. Furthermore, even if the tool is replaced during turning, a difference in joint level will be created in the workpiece at the replacement location, which inevitably deteriorates machining accuracy.

そこで従来は、上記被加工物の加工を行う場合、荒加工
の段階においてのみ旋盤を用い、仕上げ加工の段階では
砥石等の研削工具によって研削を行うといった手6段が
採られている。しかし、この場合には、旋削用機械およ
び研削用機械の双方を用意しなければならないので、多
大な設備費が必要となり、コスト高となる欠点がある。
Conventionally, when machining the workpiece, six methods have been adopted: using a lathe only in the rough machining stage, and grinding with a grinding tool such as a grindstone in the finishing machining stage. However, in this case, since both a turning machine and a grinding machine must be prepared, a large amount of equipment costs are required, resulting in high costs.

さらに、上記研削加工においては、旋盤による旋削加工
に比べ、−度に大きな切込み量を得ることができないの
で、何度も工具の往復移動を繰返しながら加工を行わ゛
なければならず、長い工程時間が必要となる。また、要
求される仕上げ面粗度や被加工物の材質によって逐次砥
石を交換しなければならず、しかも、このような研削用
の工具は比較的重量が大ぎく取扱いが不便であるため、
加工能率が悪い。さらに、多憬の研削液が必要であると
ともに、砥石粒粉末の清掃・処理も煩しく、設備管理が
大変である。
Furthermore, in the above-mentioned grinding process, compared to turning process using a lathe, it is not possible to obtain a large depth of cut at once, so the process has to be performed while repeatedly moving the tool back and forth, resulting in a long process time. Is required. In addition, the grinding wheel must be replaced periodically depending on the required finished surface roughness and the material of the workpiece, and such grinding tools are relatively heavy and inconvenient to handle.
Processing efficiency is poor. Furthermore, a large amount of grinding fluid is required, cleaning and processing of the grinding wheel powder is troublesome, and equipment management is difficult.

本発明は、このような事情に鑑み、旋削によるる工具の
摩耗看を削減することにより、加工能率および加工精度
の向上を図ることができる旋盤、その工具台、さらには
旋盤による加工方法を提供することを目的とする。
In view of these circumstances, the present invention provides a lathe, a tool stand thereof, and a machining method using the lathe, which can improve machining efficiency and machining accuracy by reducing tool wear caused by turning. The purpose is to

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、工具を支持する工具台と、被加工物を支持し
、回転させる被加工物回転駆動手段と、上記被加工物に
対して接離する方向および被加工物の回転軸方向に上記
工具台を相対移動させる送り手段とを備えた旋盤におい
て、上記工具の刃先を円弧状とし、この刃先形状の曲率
中心と略合致する点を中心に工具が回転可能となるよう
に上記工具台を構成するとともに、この工具を回転させ
る工具回転駆動手段を備えたものである。
The present invention provides a tool rest for supporting a tool, a workpiece rotation driving means for supporting and rotating a workpiece, and a workpiece rotation driving means for supporting and rotating a workpiece, and a tool stand for supporting a workpiece and a workpiece rotation driving means for supporting and rotating a workpiece, and In a lathe equipped with a feeding means for relatively moving a tool rest, the cutting edge of the tool is formed into an arc shape, and the tool rest is arranged so that the tool can rotate around a point that substantially coincides with the center of curvature of the cutting edge shape. The tool rotation driving means for rotating the tool is provided.

そして、被加工物を回転させ、この被加工物に当接する
状態で、円弧状の刃先を有する工具をその刃先形状の曲
率中心と略合致する点を中心に回転させながら上記被加
工物に対してその回転軸方向に相対移動させるような加
工を行うことにより、優れた効果を得ることができる。
Then, the workpiece is rotated, and while the tool is in contact with the workpiece, a tool having an arc-shaped cutting edge is rotated around a point that approximately coincides with the center of curvature of the cutting edge shape, and the tool is placed against the workpiece. Excellent effects can be obtained by performing processing to relatively move the shaft in the direction of its rotation axis.

さらに、被加工物の全域に亘って工具台が送り移動を行
う間に工具刃先の全域が被加工物に当接するように工具
を回転させることがより好ましい。
Furthermore, it is more preferable to rotate the tool so that the entire area of the cutting edge of the tool comes into contact with the workpiece while the tool rest moves over the entire area of the workpiece.

(作 用〕 上記構成によれば、旋削中に工具が回転することにより
、その刃先において被加工物に当接する部分が変化する
ので、常に刃先の同じ部分が被加工物に当接する構造に
比べ、工具寿命は大幅に延長される。さらに、被加工物
の全域に亘って工具台が送り移動を行う間に工具刃先の
全域が被加工物に当接するようにすることにより、工具
刃先を全域に亘って均等に使用することができ、偏摩耗
を防止できる。
(Function) According to the above configuration, as the tool rotates during turning, the part of the cutting edge that contacts the workpiece changes, compared to a structure in which the same part of the cutting edge always contacts the workpiece. , the tool life is significantly extended.Furthermore, by making the entire area of the tool tip contact the workpiece while the tool carriage is moving across the entire area of the workpiece, the tool life can be significantly extended. It can be used evenly over the entire range, preventing uneven wear.

(実施例) 第1図は、本発明の一実施例における旋盤の全体構成を
示した図である。この旋盤は、略円筒状のワークピース
(被加工物)1の両端を支持する主軸台2および心押台
3を備えており、主軸台2は、上記ワークピース1を高
速回転駆動するためのメインモータを内蔵している。こ
の支持された状態にあるワークピース1の側方には、ワ
ークピース1の回転軸方向に移動可能に構成された往復
台4が設置されており、この往復台4上に、切削工具5
を支持する工具台6が設けられている。
(Embodiment) FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a lathe in an embodiment of the present invention. This lathe is equipped with a headstock 2 and a tailstock 3 that support both ends of a substantially cylindrical workpiece (workpiece) 1, and the headstock 2 is configured to rotate the workpiece 1 at high speed. It has a built-in main motor. A carriage 4 configured to be movable in the direction of the rotational axis of the workpiece 1 is installed on the side of the workpiece 1 in this supported state, and a cutting tool 5 is placed on the carriage 4.
A tool stand 6 is provided to support the.

この往復台4および工具台6の構造を、第2図〜第7図
に基づいて説明する。第2図に示されるように、往復台
4の下部には2個のボールスクリューナツト7が直列に
並べて固定されており、このボールスクリューナツト7
は、旋盤本体側に回転可能に支持されたボールスクリュ
ー8に螺合している。このボールスクリュー8は、減速
ギヤボックス9を介して、旋盤本体に設置された縦送り
駆動用モータ10に連結されており、この縦送り駆動用
モータ10によってボールスクリュー8が回転駆動され
ることにより、これに噛合するボールスクリューナツト
7と一体に往復台4が上記方向に往復駆動(縦送り)さ
れる。
The structures of the carriage 4 and the tool stand 6 will be explained based on FIGS. 2 to 7. As shown in FIG. 2, two ball screw nuts 7 are fixed in series at the bottom of the carriage 4.
is screwed into a ball screw 8 rotatably supported on the lathe main body side. This ball screw 8 is connected via a reduction gear box 9 to a vertical feed drive motor 10 installed in the lathe body, and the ball screw 8 is rotationally driven by this vertical feed drive motor 10. , the carriage 4 is integrally driven reciprocatingly (vertically fed) in the above direction with the ball screw nut 7 meshing therewith.

上記工具台6の下部には、第3図にも示されるようなり
ロススライド11が固定されており、このクロスズライ
ド11が、水平でかつ上記ワークピース1に接離する方
向に案内されるように往復台4上に取付けられている。
As shown in FIG. 3, a loss slide 11 is fixed to the lower part of the tool stand 6, and this cross slide 11 is guided in a horizontal direction toward and away from the workpiece 1. It is mounted on the carriage 4 as shown in FIG.

このクロススライド11の内部には、上記ボールスクリ
ューナツト7と同様のボールスクリューナツト13が設
けられており、このボールスクリューナツト13に螺合
するボールスクリュー12が、往復台4内で水平に支持
された状態で、減速ギヤボックス14を介して横送り駆
動用モータ(送り手段)15に連結されている。そして
、この横送り駆動用モータ15によって上記ボールスク
リュー12が回転駆動されることにより、これに噛合す
るボールスクリューナツト13と一体に工具台6が上記
方向に駆動(横送り)され、切削工具5がワークピース
1に対して接離するようになっている。なお、第6図に
おいて33は、工具台6の横送り方向の変位を検出する
ためのリミットスイッチである。
A ball screw nut 13 similar to the ball screw nut 7 described above is provided inside this cross slide 11, and a ball screw 12 screwed into this ball screw nut 13 is supported horizontally within the carriage 4. In this state, it is connected to a lateral feed drive motor (feeding means) 15 via a reduction gear box 14. When the ball screw 12 is rotationally driven by this lateral feed driving motor 15, the tool stand 6 is driven (transversely fed) in the above direction together with the ball screw nut 13 that meshes with the ball screw 12, and the cutting tool 5 is adapted to approach and separate from the workpiece 1. In addition, in FIG. 6, 33 is a limit switch for detecting the displacement of the tool stand 6 in the lateral feed direction.

第4図〜第7図にも示されるように、工具台6の本体に
はベアリング35を介して旋回台17が支持されている
。この旋回台17は、旋回軸16′を中心に、かつこの
旋回軸16と一体に、旋回可能となっており、この旋回
台17の上面に上記切削工具5が載置されている。
As shown in FIGS. 4 to 7, a swivel base 17 is supported on the main body of the tool base 6 via a bearing 35. As shown in FIGS. This turning table 17 is capable of turning around a turning shaft 16' and integrally with this turning shaft 16, and the cutting tool 5 is placed on the upper surface of this turning table 17.

この切削工具5には、2か所に亘って貫通孔5a、5b
が設けられており、この貫通孔5a、5bにボルト18
が遊嵌状態で挿入され、かつ、こ、のボルト18が旋回
台17の上面に螺合固定されることにより、切削工具5
が、上記ワークピース1に対して接離する方向に若干移
動可能な状態で旋回台17上に係止されている。さらに
、この旋回台17上には、上記切削工具5に固定された
調整ボルト19、これに螺合する2mのナツト20、お
よび上記調整ボルト19を支持する支持部材21からな
る工具0出し装M22が設けられており、上記調整ボル
ト19を適宜回転させることにより、旋回台17に対す
る切削工具5の相対位置を調節できるようになっている
This cutting tool 5 has two through holes 5a and 5b.
are provided, and bolts 18 are inserted into the through holes 5a and 5b.
is inserted in a loosely fitted state, and this bolt 18 is screwed and fixed to the upper surface of the swivel base 17, so that the cutting tool 5
is fixed on the swivel table 17 so as to be able to move slightly toward and away from the workpiece 1. Further, on this swivel table 17, a tool 0 removal equipment M22 is provided, which includes an adjustment bolt 19 fixed to the cutting tool 5, a 2m nut 20 screwed onto the adjustment bolt 19, and a support member 21 that supports the adjustment bolt 19. is provided, and by appropriately rotating the adjustment bolt 19, the relative position of the cutting tool 5 with respect to the swivel base 17 can be adjusted.

上記切削工具5は、第7図に示されるように、曲率半径
rの円弧状の刃先を有し、後述のように、この刃先の曲
率中心と合致する点を中心に切削工具5が回転するよう
に、その取付位置が上記工具0出し装置1122によっ
て調節される。
As shown in FIG. 7, the cutting tool 5 has an arc-shaped cutting edge with a radius of curvature r, and as described later, the cutting tool 5 rotates around a point that coincides with the center of curvature of the cutting edge. As such, its mounting position is adjusted by the tool zeroing device 1122.

上記旋回台17の下方には、第5図に示されるように、
2枚のギヤ23.24が鉛直方向に並設されている。ギ
ヤ23は、上記旋回軸16の周面にキー25を介して固
定されており、ギヤ24は、上記ギヤ23の外周面に嵌
合した状態で上記旋回軸16の下面に直接固定されてい
る。
Below the swivel table 17, as shown in FIG.
Two gears 23 and 24 are arranged in parallel in the vertical direction. The gear 23 is fixed to the circumferential surface of the rotating shaft 16 via a key 25, and the gear 24 is directly fixed to the lower surface of the rotating shaft 16 while being fitted onto the outer circumferential surface of the gear 23. .

一方、工具台6の本体には、ボールスクリュー26が回
転可能に支持されるとともに、これに噛合する2個のボ
ールスクリューナツト27が直列に設けられ、このボー
ルスクリューナツト27に、上記ギヤ23.24にそれ
ぞれ噛合するラック28.29が固定されている。上記
ボールスクリュー26は、工具台6の側部に固定された
旋回駆動用モータ(工具回転駆動手段)30に軸継手装
置31を介して連結されている。
On the other hand, a ball screw 26 is rotatably supported on the main body of the tool stand 6, and two ball screw nuts 27 that mesh with the ball screw 26 are provided in series, and the gear 23. A rack 28, 29 is fixed which meshes with each of 24. The ball screw 26 is connected to a swing drive motor (tool rotation drive means) 30 fixed to the side of the tool stand 6 via a shaft coupling device 31.

そして、この旋回駆動用モータ30によるボールスクリ
ュー26の回転駆動によって、これに噛合するボールス
クリューナツト27、および2枚のラック28.29が
並進移動し、このラック28.29の移動により、これ
らに噛合するギヤ23.24、旋回軸16、および旋回
台17が一体に旋回駆動され、これによって切削工具5
がワークピース1に対して旋回するようになっている。
As the ball screw 26 is rotationally driven by the swing drive motor 30, the ball screw nut 27 that meshes with the ball screw nut 27 and the two racks 28 and 29 are moved in translation, and the movement of the rack 28 and 29 causes these to move in translation. The meshing gears 23 and 24, the pivot shaft 16, and the pivot base 17 are integrally driven to pivot, thereby cutting the cutting tool 5.
is adapted to pivot relative to the workpiece 1.

なお、図において35は、旋回台17の旋回の両限界位
置を検出するためのリミットスイッチである。
In the figure, reference numeral 35 denotes a limit switch for detecting both limit positions of the rotation of the swivel base 17.

さらに、この実施例における旋盤には、第1図に示され
るように、所定の加工指令を入力するための操作113
6、およびコンピュータを備えた制御I盤37が設けら
れている。この制御W37には、上記主軸台2に設けら
れたワークピース1の回転検出器38、上記リミットス
イッチ33.34をはじめとする各リミットスイッチ、
および上記操作部36からの各信号が入力され、これら
の信号を受けたlti制御盤37からは、各モータに制
御信号が出力される。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the lathe in this embodiment includes an operation 113 for inputting a predetermined machining command.
6, and a control I board 37 equipped with a computer. This control W37 includes a rotation detector 38 for the workpiece 1 provided on the headstock 2, each limit switch including the limit switches 33 and 34,
The lti control panel 37 receives these signals and outputs control signals to each motor.

次に、この旋盤によるワークピース1の加工方法を第8
図のフローチャートに基づいて説明する。
Next, the method for machining workpiece 1 using this lathe will be explained in the eighth section.
This will be explained based on the flowchart shown in the figure.

まず、加工を行うにあたり、その切削条件の設定を行う
(ステップS1)。ここでいう切削条件としては、切削
工具5の材質、その刃先の曲率半径r1切切削度(ワー
クピース1と切削工具5の相対速度)υ、送り速度(ワ
ーク1回転あたりの縦送りfl)f、切削工具5の旋回
角速度β等が挙げられる。
First, before machining, cutting conditions are set (step S1). The cutting conditions here include the material of the cutting tool 5, the radius of curvature r1 of its cutting edge, the degree of cutting (relative speed between the workpiece 1 and the cutting tool 5) υ, and the feed rate (vertical feed fl per one rotation of the workpiece) f. , the turning angular velocity β of the cutting tool 5, and the like.

刃先の曲率半径rおよび送り速度fについては、要求さ
れるワークピース1の面粗度Rwaxより決定すること
ができる。すなわち、これらの値には、Rmax−f2
/ (8・r>     ・・・■なる関係があること
が知られているので、この要求される面粗度Rwaxか
ら、上記曲率半径rおよび送り速1.f fを設定する
ことができる。この場合、刃先の曲率半径rを大きく設
定することにより、送り速[fも大きくすることができ
、これによって加工の高速化を図ることができるが、反
面、曲率半径rを大きくすると切削工具5の旋回半径も
大きく設定しなければならず、装置の大型化につながる
ため、両者のバランスを考慮して刃先の曲率半径を設定
することが望ましい。
The radius of curvature r and the feed rate f of the cutting edge can be determined from the required surface roughness Rwax of the workpiece 1. That is, these values include Rmax-f2
It is known that there is a relationship such as / (8·r>...■), so the radius of curvature r and the feed rate 1.f f can be set from this required surface roughness Rwax. In this case, by setting the radius of curvature r of the cutting edge large, the feed rate [f can also be increased, thereby increasing the machining speed. The radius of curvature of the cutting edge must also be set large, which leads to an increase in the size of the device. Therefore, it is desirable to set the radius of curvature of the cutting edge in consideration of the balance between the two.

また、切削速度ひについては、この切削速度υを上げる
ほど加工の高速化を図ることができる反面、工具寿命が
短縮することになるので、この切削速度ひも両者を考慮
して設定する必要がある。
In addition, as for the cutting speed, the higher the cutting speed υ, the faster the machining can be achieved, but the tool life will be shortened, so it is necessary to set the cutting speed in consideration of both factors. .

さらに、切削工具5の旋回角速度(すなわち旋回台17
の旋回角速度)βについては、加工を開始してから終了
するまでの間に、刃先の全域がワークピース1に接触す
るように設定する。すなわち、刃先円弧の中心角をθ、
加工に要する切削時間をtとすると、上記角速度βは、 β−θ/l         ・・・■に設定する。な
お、この切削時間tは、ワークピース1の被加工域の全
長L1切切削度υ、および送り速度fから求められる。
Furthermore, the turning angular velocity of the cutting tool 5 (i.e., the turning base 17
The turning angular velocity) β is set so that the entire area of the cutting edge contacts the workpiece 1 from the start to the end of machining. In other words, the central angle of the cutting edge arc is θ,
When the cutting time required for machining is t, the angular velocity β is set to β-θ/l...■. Note that this cutting time t is determined from the total length L1 of the workpiece area of the workpiece 1, the cutting degree υ, and the feed rate f.

以上の設定値は、NC旋盤の場合にはプログラムにイン
プットすればよく、それ以外の場合には速度調節ダ、イ
ヤル等によって、求めた値を手動で設定すればよい。
In the case of an NC lathe, the above setting values may be input into the program, or in other cases, the obtained values may be manually set using a speed adjustment dial, dial, etc.

このようにして切削条件の設定を行った後、ワークピー
ス1を主軸台2と心神台3との間にセットするとともに
(ステップS2)、旋回台17上に切削工具5を取付け
る(ステップS3 )。
After setting the cutting conditions in this way, the workpiece 1 is set between the headstock 2 and the spindle 3 (step S2), and the cutting tool 5 is mounted on the turning table 17 (step S3). .

この切削工具5の取付は、まず旋回台17の所定位置に
切削工具5を戟資し、その貫通孔5a。
To install the cutting tool 5, first place the cutting tool 5 in a predetermined position on the swivel table 17, and then insert the cutting tool 5 into the through hole 5a.

5bにボルト18を挿入して旋回台17に固定した後、
この切削工具5の尾端部に工具6出し装置22の調整ボ
ルト19を固定し、このボルト19を回転させて切削工
具5をスライドさせることにより、その旋回中心の調節
を行う。ここでは、切削工具5の刃先形状の曲率中心と
、その旋回中心とが合致する(第7図では点C)ように
切削工具5の位置調節を行う。この位置調節については
、工具刃先にダイヤルインジケータ等の計測器を当接さ
せ、工具5をあらゆる方向に旋回させてもその刃先が半
径方向に変位しないような位置に調節することにより、
上記条件を満足させることができる。なお、加工前の往
復台4の待機位置を心神台3の近傍に設定している場合
には、第9図に示されるように、この心神台3の側面に
ダイヤルインジケータ38を固定しておくことにより、
このダイヤルインジケータ38を用いて切削工具5の心
出しを待機位置で行うことができるため、非常に合理的
なものとなる。
After inserting the bolt 18 into 5b and fixing it to the swivel base 17,
An adjustment bolt 19 of a tool 6 ejecting device 22 is fixed to the tail end of the cutting tool 5, and by rotating this bolt 19 and sliding the cutting tool 5, the center of rotation thereof is adjusted. Here, the position of the cutting tool 5 is adjusted so that the center of curvature of the cutting edge shape of the cutting tool 5 coincides with its center of rotation (point C in FIG. 7). Regarding this position adjustment, a measuring device such as a dial indicator is brought into contact with the tool cutting edge, and the cutting edge is adjusted to a position where the cutting edge will not be displaced in the radial direction even if the tool 5 is turned in any direction.
The above conditions can be satisfied. In addition, when the standby position of the carriage 4 before processing is set near the Shinshindai 3, the dial indicator 38 is fixed to the side of the Shinshindai 3 as shown in FIG. By this,
This dial indicator 38 can be used to center the cutting tool 5 at the standby position, which is very rational.

次に、縦送り駆動用モータ10の作動によって切削工具
5を加工の開始点(第1図ではワークピースの右端部)
に接近させるとともに(ステップS4)、旋回台17を
原点位置(第1図では時計回りの方向に最も旋回した位
置)に移動させ、この状態でメインモータを回してワー
クピース1を所定回転数(上記切削速度υに対応する回
転数)で回転駆動する(ステップ85 )。そして、第
1図の右側の二点鎖線に示されるように工具刃先をワー
クピース1の被切削面に僅かに接触させ、この位置を縦
送り方向および横送り方向の原点として設定する(ステ
ップSs)。
Next, by operating the vertical feed drive motor 10, the cutting tool 5 is moved to the starting point of machining (the right end of the workpiece in FIG. 1).
(step S4), move the swivel table 17 to the origin position (in FIG. 1, the most rotated position in the clockwise direction), and in this state, rotate the main motor to rotate the workpiece 1 at a predetermined rotation speed ( It is rotated at a rotational speed corresponding to the cutting speed υ (step 85). Then, as shown by the two-dot chain line on the right side of FIG. ).

このようにして原点位置設定を行った後、切削工具5を
ワークピース1から僅かに離間させる。
After the origin position is set in this way, the cutting tool 5 is moved slightly away from the workpiece 1.

そして、操作盤36においてスイッチ操作を受けること
により、切削油やエア等の冷却手段を吐出しながら、切
削工具5を再度ワークピース1に当接させてワークピー
ス1の加工を開始する(ステップ87)。
Then, by receiving a switch operation on the operation panel 36, the cutting tool 5 is brought into contact with the workpiece 1 again while discharging cooling means such as cutting oil and air, and machining of the workpiece 1 is started (step 87 ).

この加工は、往復台4を上記送り速度でで縦送りすると
同時に、旋回台17を上記角速度βで旋回させることに
より行う(ステップSs)。これによって、ワークピー
ス1に対しては、絶えず工具刃先の新しい部分が接触し
た状態で加工が行われ、しかも、往復台4が加工開始点
から終了点まで移動する間に工具刃先の全域がワークピ
ース1に当接することとなる。また、工具刃先の曲率中
心と同一の点を中心に切削工具5を旋回させているので
、切込み―が変化することもない。
This processing is performed by vertically feeding the carriage 4 at the above-mentioned feed rate and simultaneously rotating the swivel table 17 at the above-mentioned angular velocity β (step Ss). As a result, the workpiece 1 is machined with the new part of the tool cutting edge constantly in contact with the workpiece, and moreover, while the carriage 4 moves from the processing start point to the finishing point, the entire area of the tool cutting edge touches the workpiece. It will come into contact with piece 1. Further, since the cutting tool 5 is rotated around the same point as the center of curvature of the tool cutting edge, the depth of cut does not change.

このようにして切削加工を終了した後(ステップS9で
YES) 、縦送り駆動用モータ10および横送り駆動
用モータ15の駆動により切削工具を加工前の待機位置
に復帰させ(ステップ5111)、メインモータを停止
させた後(ステップ511)、ワークピース1を旋盤か
ら取外すことにより(ステップ512)、全加工工程を
終了する。
After finishing the cutting process in this way (YES in step S9), the cutting tool is returned to the standby position before machining by driving the vertical feed drive motor 10 and the horizontal feed drive motor 15 (step 5111), and the main After stopping the motor (step 511), the workpiece 1 is removed from the lathe (step 512), thereby completing the entire machining process.

以上のように、この旋盤による加工では、切削工具5を
旋回させながら旋削を行うようにしているので、従来の
旋盤に比べ、次のような効果を得ることができる。
As described above, in machining using this lathe, turning is performed while rotating the cutting tool 5, so that the following effects can be obtained compared to conventional lathes.

■加工中、切削工具5の旋回により常に新しい刃先が供
給されるので、刃先の同一部分によって切削が行われる
時間が短く、摩耗の度合は極めて低い。従って、工具寿
命を大幅に延ばすことができるとともに、切削精度の向
上を図ることができる。
(2) During machining, a new cutting edge is constantly supplied by the rotation of the cutting tool 5, so the cutting time for the same part of the cutting edge is short, and the degree of wear is extremely low. Therefore, the life of the tool can be significantly extended, and cutting accuracy can be improved.

■このように工具寿命が延長されることにより、切削速
度υを従来に比べて非常に大きく設定できるので、加工
時間が大幅に短縮され、これによって加工の高速化を図
ることができる。また、全加工工程中に工具を交換する
必要もなくなるので、加工能率はさらに向上し、しかも
交換による継ぎ段差が発生しない。
■By extending the tool life in this way, the cutting speed υ can be set much higher than before, so the machining time can be significantly shortened, thereby increasing the speed of machining. Furthermore, since there is no need to change tools during all machining steps, machining efficiency is further improved, and no joint steps occur due to tool changes.

以上のようにこの旋盤によれば、工具寿命の延長によっ
て加工の高速化および高精度化を図ることができるので
、従来のような研削加工を用いなくても荒加工から仕上
げ加工まで一貫して旋削加工で行うことが可能となり、
これによって設備費を大幅に節減することができる。し
かも、旋削加工の場合、研削加工に比べ、■工具を交換
しなくても送り速度fの調節により任意の面粗度が得ら
れ、■工具が小型軽量で取扱いが容易で、かつ自動交換
や寿命終了後の工具再生も可能であり、■−度に大きな
切削間をとることができ、■多口の研削液や、加工後の
砥石粒粉末の清掃・処理が不必要である等の利点がある
ため、研削加工を省略できることは大きな意義を有する
As described above, this lathe allows for faster and more accurate machining by extending the tool life, so it can be used consistently from rough machining to finishing machining without using conventional grinding machining. This can be done by turning,
This can significantly reduce equipment costs. Moreover, in the case of turning, compared to grinding, the desired surface roughness can be obtained by adjusting the feed rate f without changing the tool, and the tool is small and lightweight, easy to handle, and can be replaced automatically. It is also possible to recycle the tool after its life has ended, and the advantages include: - It is possible to take a large cutting interval, and - It is not necessary to use a large amount of grinding fluid or to clean and treat the grindstone powder after machining. Therefore, being able to omit the grinding process is of great significance.

さらに、上記のように、加工を終了するまでの間に工具
刃先の全域がワークピース1に接触するようにすれば、
工具刃先は均等に摩耗することになるため、切削工具5
の再使用が可能であり、また、再生時の工具研削も極め
て容易なものとなる。
Furthermore, as mentioned above, if the entire area of the tool cutting edge is brought into contact with the workpiece 1 until the machining is finished,
Since the tool cutting edge will wear evenly, the cutting tool 5
It is possible to reuse the tool, and it is also extremely easy to grind the tool during playback.

なお、本発明は上記実施例に限るものではなく、次のよ
うな実施態様をとっても同様の効果を得ることができる
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and similar effects can be obtained by implementing the following embodiments.

■上記実施例では、工具刃先を円弧状としているが、そ
の中心角の大小は問わず、例えば工具周囲の全域に亘っ
て円状に刃を設けるようにしてもよい。また、切削精度
が許容範囲内にあれば精密な円弧でなくともよい。
(2) In the above embodiment, the cutting edge of the tool is arcuate, but the center angle may be large or small, and the cutting edge may be provided in a circular shape over the entire circumference of the tool, for example. Moreover, it does not have to be a precise circular arc as long as the cutting accuracy is within an allowable range.

■上記実施例では、単一の切削工具5によって切削を行
うようにしているが、特に荒加工の場合には、従来のよ
うな小型の切削工具を周方向に並設したものにしてもよ
い。また、上記実施例と同様の工具5を複数個、工具台
6にターレット式に配置、あるいは周方向に並設して、
回転により工具を交換できるようにすれば、工具交換作
業をよりスムーズに行うことができる。さらに、従来の
工作機械と同様、ATC(自動工員交換装@)を備える
ことも可能である。
■In the above embodiment, cutting is performed using a single cutting tool 5, but in the case of rough machining in particular, conventional small cutting tools may be arranged in parallel in the circumferential direction. . Further, a plurality of tools 5 similar to those in the above embodiment are arranged in a turret type on the tool stand 6 or arranged in parallel in the circumferential direction,
If the tool can be changed by rotation, the tool changing operation can be performed more smoothly. Furthermore, like conventional machine tools, it is also possible to include an ATC (automatic personnel changer).

■上記実施例では、工具刃先の曲率中心と、旋回台17
の旋回中心とを完全に一致させるようにしたが、工具刃
先の曲率中心を旋回台17の旋回中心から漫かにずらせ
ば、ワークピース1の両端部から中央部に亘って漸次切
込み量を変化させることができ、中央部を僅かに脹らま
せるクラウン加工等の円弧加工を極めて容易に行うこと
が可能となる。
■In the above embodiment, the center of curvature of the tool cutting edge and the turning base 17
However, if the center of curvature of the tool cutting edge is slightly shifted from the center of rotation of the swivel table 17, the depth of cut will gradually change from both ends of the workpiece 1 to the center of the workpiece 1. This makes it possible to extremely easily perform circular arc processing such as crown processing in which the center portion is slightly bulged.

■上記実施例では、各軸における並進駆動および旋回駆
動を自動的に制御するようにしているが、これらをハン
ドル操作等によって手動で行うようにしてもよい。
(2) In the above embodiment, the translational drive and rotational drive in each axis are automatically controlled, but these may also be controlled manually by operating a handle or the like.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明は、工具の刃先を円弧状とし、この
工具が上記刃先形状の曲率中心と略合致する点を中心に
回転可能となるように工具台を構成するとともに、この
工具を回転させる工具回転駆動手段を備えたものであり
、回転する被加工物に対して上記工具を回転させながら
被加工物の回転軸方向に移動させることにより、従来に
比べて刃先摩耗が少なく、工具寿命の長い加工を行うこ
とができる。これに・伴って、加工の高精度化、および
切削速度の向上による加工の高速化、さらには工具交換
の省略による加工能率の向上を図ることができる。
As described above, the present invention has a cutting edge of a tool having an arc shape, a tool stand configured such that the tool can be rotated around a point that substantially coincides with the center of curvature of the cutting edge shape, and a tool base that allows the tool to be rotated. This tool is equipped with a tool rotation drive means that rotates the tool relative to the rotating workpiece while moving it in the direction of the rotational axis of the workpiece, resulting in less wear on the cutting edge and longer tool life than before. It is possible to perform long machining. Accordingly, it is possible to increase the precision of machining, increase the speed of machining by increasing cutting speed, and further improve machining efficiency by omitting tool exchange.

さらに、上記のような加工の高精度化に佇い、仕上げ加
工も荒加工と同じく旋削加工によって行うことが可能と
なるため、研削加工の必要性をなくし、またこれによっ
て、設備費の大幅な節減をも図ることができる。
Furthermore, in addition to the high precision of machining mentioned above, finishing machining can also be performed by turning in the same way as rough machining, eliminating the need for grinding machining, and thereby significantly reducing equipment costs. You can also save money.

これに加え、被加工物の全域に亘って工具台が送り移動
を行う問に工具刃先の全域が被加工物に当接するように
工具を回転させる加工を行えば、工具刃先が均等に使用
されることになるので、工具の再使用が可能となり、ま
た再生の際の工具研削作業も容易なものとなる。
In addition, if the tool is rotated so that the entire area of the tool tip contacts the workpiece while the tool rest moves over the entire area of the workpiece, the tool edge will be used evenly. As a result, the tool can be reused, and tool grinding work during remanufacturing is also facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

jRI図は本発明の一実施例における旋盤の概略平面図
、第2図は同旋盤の縦断面正面図、第3図は同旋盤の横
断面側面図、第4図は第6図のIV−IV線断面図、第
5図は第6図のv−v線断面図、第6図は同旋盤におけ
る往復台の正面図、第7図は同往復台の平面図、第8図
は同旋盤による加工方法を示すフローチャート、第9図
は同旋盤の心押台付近の平面図である。 1・・・ワークピース(被加工物)、2・・・主軸台(
被加工物支持回転手段)、に′・・・V具“;″、でo
・・・縦送り駆動用モータ(送り手段)、15・・・横
送り駆動用モータ(送り手段)、3o・・・旋回駆動用
モータ(工具回転駆動手段)、37・・−1iIlts
盤。 特許出願人     新日本工機株式会社代 理 人 
    弁理士  小谷 悦司同       弁理士
  長1) 1同       弁理士  板谷 康夫
qフ
jRI is a schematic plan view of a lathe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a vertical cross-sectional front view of the same lathe, FIG. 3 is a cross-sectional side view of the same lathe, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line v-v in FIG. 6, FIG. 6 is a front view of the carriage in the lathe, FIG. 7 is a plan view of the carriage, and FIG. 8 is the lathe. FIG. 9 is a plan view of the vicinity of the tailstock of the same lathe. 1... Workpiece (workpiece), 2... Headstock (
Workpiece support rotation means), V tool “;”, o
...Longitudinal feed drive motor (feeding means), 15...Horizontal feed drive motor (feeding means), 3o...Swivel drive motor (tool rotation drive means), 37...-1iIlts
Board. Patent applicant Agent: Shin Nippon Koki Co., Ltd.
Patent Attorney Etsushi Kotani Patent Attorney Chief 1) Patent Attorney Yasuo Itayaqfu

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、工具を支持する工具台と、被加工物を支持し、回転
させる被加工物支持回転手段と、上記被加工物に対して
接離する方向および被加工物の回転軸方向に上記工具台
を相対移動させる送り手段とを備えた旋盤において、上
記工具の刃先を円弧状とし、この刃先形状の曲率中心と
略合致する点を中心に工具が回転可能となるように上記
工具台を構成するとともに、この工具を回転させる工具
回転駆動手段を備えたことを特徴とする旋盤。 2、円弧状の刃先を有する工具を、その刃先形状の曲率
中心と略合致する点を中心に回転可能となるように支持
するとともに、この工具を回転させる工具回転駆動手段
を備えたことを特徴とする請求項1記載の旋盤における
工具台。 3、被加工物を回転させ、この被加工物に当接する状態
で、円弧状の刃先を有する工具をその刃先形状の曲率中
心と略合致する点を中心に回転させながら上記被加工物
に対してその回転軸方向に相対移動させることを特徴と
する請求項1記載の旋盤による加工方法。
[Scope of Claims] 1. A tool stand that supports a tool, a workpiece support and rotation means that supports and rotates a workpiece, a direction of approaching and separating from the workpiece, and a rotation of the workpiece. In a lathe equipped with a feeding means for relatively moving the tool stand in the axial direction, the cutting edge of the tool is formed into an arc shape, and the tool is rotatable around a point that substantially coincides with the center of curvature of the cutting edge shape. A lathe comprising the tool stand and a tool rotation drive means for rotating the tool. 2. A tool having an arc-shaped cutting edge is supported so as to be rotatable about a point that substantially coincides with the center of curvature of the cutting edge shape, and a tool rotation driving means for rotating the tool is provided. A tool stand for a lathe according to claim 1. 3. Rotate the workpiece, and while the tool is in contact with the workpiece, rotate the tool having an arc-shaped cutting edge around a point that approximately coincides with the center of curvature of the cutting edge shape. 2. The method of machining using a lathe according to claim 1, wherein the lathe is moved relatively in the direction of its rotation axis.
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