JPH02232102A - Ｎｃ旋盤の残材加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はＮＣ旋盤の残材加工方法、特に材料を複数個に
部品取りする際の材料端に残る残材を有効に利用するた
めの改良された残材加工方法に関するものである。

［従来の技術］ 材料のチャッキング把持から複数の工具を用いた多段切
削を行い所望形状のワークとして切り落とされてまでほ
ぼ完全に自動化されたＮＣ旋盤が周知であり、ターニン
グセンタその他として機械加工の必要不可欠な要素を形
成し、コンピュータにて数値制御されている。

この種のＮＣ旋盤には各種の形式が存するが、材料を把
持した主軸台が材料に回転駆動を与えると共にベッド上
で加工軸方向に摺動する主輔摺動型ＮＣ旋盤が比較的小
型かつ精密な加工装置として広く用いられている。

この種の主軸摺動型ＮＣ旋盤は、材料の加工軸方向の送
りを主軸台が受け持ち、一方、切り込み方向の送りは工
具が受け持つので、両者の協調によって極めて効率の良
い加工が行え、特に材料を連続的に多数個取りして加工
する際に主軸台が材料の把持から送り出しまで全て行う
結果、効率の良い連続加工が可能となる。

このようなＮＣ旋盤にて材料を複数個部品取りして加工
する際、最終加工で残る端部の残材処理が従来において
大きな問題となっていた。

第２図にはＬて示される残材長を有する鎖線の材料１０
０からワーク長ｌの複数のワークを部品取り加工する状
態が示されており、このときに、材料長Ｌ自体のばらつ
き及びワーク長１によって材料の端部には斜線で示した
Ｂなる長さの残材が生じる。通常のＮＣ旋盤においては
、前記材料はその端部が押し棒によって加工方向に押し
出され、或いはフィンガーチャックなどにて端部が把持
されて材料の送りが制御されている。従って、前記残材
部Ｂは前記押し棒による押し部或いはフィンガーチャッ
クによる把持部を形成しており、従来においてはこのよ
うな残材は何ら加工に（ｊｌ．されることなく屑材とし
て排出処分されていた。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、従来のＮＣ旋盤においては、各材料ごとに鉄屑
として捨てられる残材が無駄となり、加工効率が低下す
るという問題があった。

また、従来において前記排出された残材は別個に設けら
れた残材加工機にマガジン供給され、これによって原材
料を有効に活用することも行われるが、このためには特
別な残材加工機を必要とし、更にこれらの残材をマガジ
ン詰めしその都度加工機に供給しなければならないとい
う手間があり、必ずしも全体的な効率を改善することが
できなかった。

更に、従来のＮＣ旋盤では、前述のごとくして生じた残
材は押し棒によって加工方向に押し出されるか或いはフ
ィンガーチャックによって材料を供給する給材機側に戻
されなければならず、このための処理工程がトータルの
加工時間に大きな割合を占め、ＮＣ旋盤による加工時間
効率を低下させるという問題があった。

勿論、従来において、給材機の先端に残材回収用のフィ
ンガーチャックを設けることは給材機側の構造を複雑と
し、ＮＣ旋盤システムを高儲洛とする問題もあった。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、材料で不可欠に生じる残材を加工部品として
有効に利用しながら、かりＮＣ旋盤での可動効率を高め
ることのできる改良された残材加工方法を提洪すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、ＮＣ旋盤の表加
工を行う第１主軸台と裏加工を行う第２主軸台の両者を
有効に利用して残材を部品加工し、材料全長を有効に利
用したことを特徴とする。

このために、本発明においては、ＮＣ加工制御を行うＮ
Ｃコントローラが通常の多数部品取りを行う主加工プロ
グラムと残材長に応じた残材加工を行う残付加工プログ
ラムの両者を内蔵し、これによって、残月長に応じた所
定の加工を残材に施し、従来廃棄されていた残材の効率
利用を可能とした。

〔作用〕

従って、本発明によれば、材料は給材機によって通常と
同様に第１主軸台に供給され、ＮＣコントローラはその
殆どの長さにわたって従来と同様の主加工にて部品取り
を行う。

そして、最後の主加工が完了すると材料は材欠信号によ
ってその供給がＮＣコントローラに指令され、ＮＣコン
トローラはこの材欠信号を受け取ったときには、前記通
常の主加工プログラムに代えて予め定められた或いは残
材長に応じた残材加工プログラムを選択し、第２主軸台
へ第１主軸台から移出し把持された残材に所定の残材加
工を施す。

すなわち、本発明において、残材加工プログラムを設定
することによって、残材を全く生じさせることなくある
いは極めてわずかな残材長のみで原材料の有効利用が可
能となり、更に従来のような材′＃１の給材機への引き
戻し等の残材処理が不要となるので、加工効率を著しく
改善し、ほぼ連続加工が可能となるという利点を有する
。

［実施例］ 以下図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する。

第１図には本発明に係る残材加工方法が適用されたＮＣ
旋盤が示され、図においては、表加工を行う第１主軸台
がベット上で加工軸方向に摺動し、このときの材料はガ
イドブッシュで支持される主軸摺動型ＮＣ旋盤から構成
されている。

前述したように第１主軸台１０は図示していないベッド
上を矢印ＡＢ方向に往復駆動し、符号２００で示される
材料をコレットチャック１２などで把持しながら加工送
りする。

勿論、材料２００はそれ自体給材機１４によって各部品
取りごとに送り出され、この材料送りのときには前記コ
レットチャック１２は開かれている。

ベッド上にはガイドブッシュ装置１６が固定されており
、ＮＧ旋盤の表加工位置がそのガイドブッシュ１８の右
端で定められている。このガイドプッシュ１８はそれ自
体材料２００を回転摺動状態で支持してもよく、或いは
材料２００と共に回転する回転型軸受として構成しても
よい。

周知のように、ベッドにはＸ刃物台２０及びＹ刃物台２
２が設けられており、各刃物台２０，２２に回転自在に
支持されたタレット２４．２６が割出し制御できるよう
形成してなると共に該タレットには複数の工具が着脱可
能に装着され、前記ガイドプッシュ１８からわずかに突
き出された材料端が短いオーバハング量で高精度に加工
される。

本発明の加工方法は前記第１主軸台１０と対向してベッ
ド上に配置された第２主軸台を用い、図において第２主
軸台は符号２８にて示されている。

周知の第２主軸台と同様に、図示した第２主軸台２８に
も材料を把持するためのコレットチャック３０が設けら
れ、図においてこのコレットチャック３０は回転型チャ
ックを構成し、後述する残材加工を行うときの駆動力を
材料２００に与えることができる。

前記第２主軸台２８の尾端側には流体シリンダ３２が設
けられており、通常流体圧を用いて前記コレットチャッ
ク３０に把持された材料の送出しを制御することができ
る。

また、この第２主軸台２８も前記第１主軸台１０と同様
にベッド上で矢印ＣＤ方向に摺動可能であり、主加工に
おける裏加工あるいは後述する残材加工がこの第２主軸
台２８の移動制御により前記タレット２４．２６に装着
されている工具で行われる。

第１図において、給材機１４及び第１主軸台１０の軸方
向位置が検出器３４．３６により検出されており、本発
明における材欠信号を発生することができる。

すなわち、前記検出器３４は給材機１４のＮＣ旋盤側へ
の最終移動位置、すなわち給材機１４に設けられている
押しＶ％Ｌ４ａの最大送り出し位置を検出する。従って
、この最大送り出し位置で検出器３４が検出信号を出力
すると、このとき第１主軸台に送り込まれている材料２
００は既に所定の部品取りが完了して残材長のみを残す
ことを意味する。

実施例において、前記検出器３６は第１主軸台１０の矢
印Ａ方向への戻りを検出するために用いられており、本
発明において材欠信号は前記給材機１４の位置を検出す
る検出器３４のみでも可能であるが、必要に応じて表加
工による部品取りが完了したときの第１主軸台１０の矢
印Ａ方向への戻りを検出して前記給材機１４の位置信号
と共に材欠信号を形成することも好適である。

実施例において、両検出器３４．３６の出力はアンドゲ
ート３８を介してＮＣコントローラ４０に供給され、こ
の材欠信号２２０によって後述する加工プログラムの切
替が行われる。

前記ＮＣコントローラ４０はその内部に制御部４２と主
加工プログラムメモリ４４及び残材加工プログラムメモ
リ４６を保有している。

主加工プログラムは、従来と同様の第１主軸台１０によ
る加工の制御もしくは該第１主軸台１０と第２主軸台２
８による加工の制御を行い、該制御により主加工におい
て部品の表加工もしくは表加工と共に裏加工が行われる
。一方において残材加工プログラムは単一の或いは複数
のプログラムから成り、必要に応じて所定の残材プログ
ラム或いは前述した材料２００の残材長に応じた残材加
工プログラムを選択的に出力可能であり、主加工と同一
部品又は異なる部品等の加工が行われる。

残材長に応じて残材加工プログラムを選択する場合、前
記２個の検出器３４．３６が給材機１４と第１主軸台１
０の軸方向位置を検出することは残材長を正確に知るた
めに好適である。

本実施例に用いられるＮＣ旋盤は以上の構成から成り、
以下にその残材加工方法を説明する。

通常の主加工は材料２００を所定数部品取りすることに
より行われ、例えば表加工によりワーク形状が整えられ
、次にその先端が第２主軸台２８のコレットチャック３
０にて把持された状態にて突切り加工が施されて主加工
が完了する。この主加工はＮＣコントローラ４０の主加
工プログラムメモリ４４の内容にて制御されている。

第１主軸台１０に送り込まれる材料２００が所定数部品
取りされると、第１主軸台１０には残材が残ることとな
り、このときの祠欠信号は前記検出器３４からの出力に
て検知可能である。

従来において、残材処理は、第１主軸台１０のコレット
チャック１２を開き押し棒１４ａが残材を矢印Ｂ方向に
突き出すか或いは前述した従来のフィンガーチャックが
残材を給材機１４側へ引き戻すことにより行われるが、
本発明では、この残材引戻しの代りに残材を第２主軸台
２８側へ送り込むことによって処理される。

第３図には、本発明における残材の第２主軸台２８への
移し替え工程が示されている。

第３Ａ図は飼料２００からの部品取りが完了した状態を
示し、このときコレットチャック１２には残材２１０が
把持されており、前記タレット２４又は２６に装着され
ている突切りバイト５０によって突切り加工が行われて
いる。勿論、このとき第２主軸台のコレットチャック３
０は加工位置から離れた状態に待機している。

第３Ｂ図は突切りバイト５０が後退しコレットチャック
１２が前進して残材２１０をガイドブッシュ１８から突
き出した状態を示す。このとき、押し棒１４ａは既に次
の材料２００を供給するために後退状態となっている。

そして、図から明らかな如く、第２主軸台２８のコレッ
トチャック３０が前記突き出された残材２１０の先端を
把持している。

そして、第３Ｃ図は第１主軸台側のコレットチャック１
２が開き、一方において第２主軸台側のコレットチャッ
ク３０が残材２１０を把持しながらＤ方向に残材２　１
．　Ｏを引き抜く状態が示されている。

このようにして、残材２１０が第２主軸台２８側へ引き
抜かれると、前記タレット２４又は２６に装着された適
当な工具によって第２主軸台２８の駆動力にて残材２１
０が残材加工されることが理解される。

実施例において、第３Ｃ図にて残材２１０は第２主軸台
２８側へ移し替えられると、直ちに第１主軸台１０は矢
印Ａ方向に戻り次の主加工準備を行う。そして、この第
１主軸台１０の戻りが検出器３６にて検出され、ＮＣコ
ントローラ４０はそれまでの主加工プログラムに代えて
メモリ４６から残材加工プログラムを読み出し、これに
よって、前記第２主軸台２８及びタレット２４．２６に
所望の加工情報を供給して残材加工が行われる。

このとき、前述したごとく給材機１４及び第１主軸台１
０は次の主加工準備を行い、前記第２主軸台２８による
残材加工が終了すると直ちに次の主加工サイクルが開始
され、加工効率を著しく改善することが可能である。

前記第３図によれば、残材２１０の第１主軸台１０から
第２主軸台２８への移し替えは第１主軸台１０に設けら
れたコレットチャック１２の摺動にて行われているが、
この受渡しは他の任意の方法で可能であり、例えば第４
図には両主軸台のコレットチャック１２．３０を共に開
いた状態で押し棒１４ａが残材２１０を第２主軸台側の
コレットチャック３０に押し込む方法が示されている。

以上のようにして本発明によれば、第１主軸台１０に送
り込まれた材料２００の残材２１０を第２主軸台２８に
よって有効に加工可能であるが、以下に第２主軸台２８
による残材２　１．　Ｏの加工長すなわちコレットチャ
ック３０からのオーバハング量を正しく定めるいくつか
の方法について詳細に説明する。

第５図はコレットチャック３０を開いて流体シリンダ３
２により残材２１０を所定量コレットチャック３０から
突き出す方法を示す。

第５Ａ図において、図示していない第１主軸台から第２
主軸台側へ引き抜かれた残材２１０はコレットチャック
３０にて把持されている。この状態で、残材２１０の軸
線上にタレット２４に保持されたストッパ５２が突き出
される。

次に、第５Ｂ図で示されるように、コレットチャック３
０が開かれ、流体シリンダからの流体圧３００が残材２
１０に与えられ、この結果、残材２１０の左端がストッ
パ５２に当接する。

そして、第５Ｃ図のごとく、コレットチャック３０はオ
ーバハングｇｋＭが設定されるように矢印Ｄ方向へ戻り
、このとき、流体圧３００は依然として残材２１０に加
えられているので、コレットチャック３０の戻り量にて
正しくオーバノ１ング量すなわち残材加工長Ｍを定める
ことができる。前記オーバハング量Ｍが得られた状態で
コレットチャック３０は図示のごとく閉じられる。

第５Ｄ図は前記オーバハング量をＭを定めた後にコレッ
トチャック３０が残材２１０を把持して加工位置に戻っ
た状態を示し、ストツバ５２も残材２１０の軸線上から
退避し、所望の残材加工が行われる。

第６図には前記第５図と近似したオーバハングｆｆｉＭ
の設定方法が示されている。

第６図において特徴的なことは、第６Ａ図にてコレット
チャック３０の固定位置すなわちストツバ５２からの間
隔をオーバハング量Ｍに定めることであり、コレットチ
ャック３０がこの位置にて停止され、次に第６Ｂ図のご
とくコレットチャック３０を開いて流体圧３００にて残
材２１０をストツバ５２に突き当てる。

第６Ｃ図は所望のオーバハングｆｆｉＭが与えられた状
態でコレットチャック３０が閉じた状態を示し、第６Ｄ
図のごとくコレットチャック３０及びストッパ５２が退
避して所望の残材加工の準備が完了する。

第７図にも同様に残材加工時におけるオーバハング量を
定める他の方法が示されている。

第７図の方法において特徴的なことは、残材２１０の先
端をタレット２４に設けられたホルダ５４で把持するこ
とであり、このホルダ５４は第８図に示されるごとく、
その先端が残材２１０を断圧状態で一時的に保持可能で
ある。

第７Ａ図はコレットチャック３０が残材２１０の先端を
ホルダで把持可能な位置まで前進させ、この状態でホル
ダ５４が残材２１０の先端をつかんだ様子を示す。

そして、第７Ｂ図で示されるごとく、コレットチャック
３０は開き状態てＤ方向に後退し、このとき残材２１０
はその先端がホルダ５４によって保持されているので、
残材２１０はその保持状態を保ち、コレットチャック３
０のみが後退する。

そして、所望のオーバハング量Ｍが定められた状態でコ
レットチャック３０が閉じ、第７Ｃ図のごとくコレット
チャック３０及びホルダ５４が後退して残材加工準備が
完了する。

本発明において、残材加工はその全てを利用することも
可能であり、また残材の一部を部品加工することも可能
であり、第９図には残材２１０から所望ワーク２１０を
加工する状態を示し、このときには残材２１０の一部で
ある符号２１０ａで示される部分は廃棄処理される。

第９図において、残材２１０からは複数のワーク２２０
が部品取りされた状態を示し、最後の部品取りが完了し
、これ以上の残材加工が不可能である状態がコレットチ
ャック３０の尾端側に設けらたセンサ５６にて険出され
ている。

すなわち、残材２１０はその尾端がバネ５８にて矢印Ｃ
方向に付勢されている第２押し棒６０にて押出し方向に
付勢されており、コレットチャック３０が開いた状態で
残材２１０は所定量ずつ押し出される。

そして、前記第２押し棒６０の尾端は前記センサ５６に
よって監視されており、コレットチャック３０内におけ
る残材２１０が所定長以下になったときにセンサ５６が
作動して残材加工の完了をＮＣコントローラへ知らせる
。

従って、第９図の実施例によれば、残材２１０を最大限
有効に利用することが可能となる。

なお、本実施例においては、主軸摺動タイプの旋盤にて
説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
主軸台を固定し、刃物台とガイドブッシュが摺動するタ
イプの旋盤でも可能であることはいうまでもない。

さらには、言うまでもなく主加工においては表加工によ
る部品、表加工と裏加工により形成される部品の加工が
できるが、残材加工においても、前記と同様に、例えば
第２主軸台と共にタレットの一部に第３の主軸機能を形
成することにより表加工と共に裏加工との組合せによる
部品加工も可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、第１及び第２主
軸台を有するＮＣ旋盤にて両端が切り落とされた長尺素
材を残材が生じることなく或いは極めてわずかな残材長
のみで有効にＮＣ加工することが可能となる。

また、本発明によれば、第１主軸台に送り込まれた素材
を給材機が引き戻す必要がないので、給材機側にフィン
ガーコレットチャックを設ける必要がなく全体の横造を
簡単とし、また引戻し工程に要する無駄時間を除去可能
である。

更に、本発明によれば、第２主軸台によって残材を有効
に加工しながら、第１主軸台はその間に次の材料加工の
準備を行うことができ、全体の加工サイクルを短縮し、
効率を著しく改善可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＮＣ旋盤の残材加工方法における
ＮＣ旋盤の構成図、 第２図は従来の加工説明図、 第３Ａ図〜第７Ｃ図は本発明に係るＮＣ旋盤の残材加工
方法の作用説明図、 第８図は本発明に係るＮＣ旋盤の残材加工方法における
ホルダの溝成図、 第９図は本発明に係るＮＣ旋盤の残材加工方法の作用説
明図である。 １０・・・・・・第１主軸台 １２・・・・・・コレットチャック １４・・・・・・給材機 １６・・・・・・ガイドプッシュ装置 １８・・・・・・ガイドプッシュ ２８・・・・・・第２主軸台 ３０・・・・・・コレットチャック ３２・・・・・・流体シリンダ ３４・・・・・・検出器 ３６・・・・・・検出器 ４０・・・・・・ＮＣコントローラ ４４・・・・・・主加工プログラムメモリ４６・・・・
・・残材加工プログラムメモリ２００・・・材料 ２２０・・・材欠信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 材料を給材機によって第１主軸台に供給しＮＣコントロ
   ーラにより所定の加工が施されるＮＣ旋盤の残材加工方
   法において、 前記ＮＣコントローラが主加工プログラムと残材加工プ
   ログラムの少なくとも両プログラムを内蔵し、 給材機によって第１主軸台に供給される材料の残材長が
   所定長以下となったときに材欠信号をＮＣコントローラ
   に出力し、この材欠信号によってＮＣコントローラがそ
   れまでの主加工プログラムから残材加工プログラムへの
   切替を行ない、前記残材加工プログラムによって前記第
   １主軸台と対向して配置された第２主軸台へ残材を第１
   主軸台から移出し、残材加工を第２主軸台側で行なうこ
   とを特徴とするＮＣ旋盤の残材加工方法。