JPH02279202A

JPH02279202A - ２主軸対向型ｃｎｃ旋盤のワーク加工装置

Info

Publication number: JPH02279202A
Application number: JP9966189A
Authority: JP
Inventors: Kosaku Suzuki; 鈴木　孝作; Naoki Okuno; 直起奥野
Original assignee: NAKAMURATOME SEIMITSU KOGYO KK; Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Current assignee: NAKAMURATOME SEIMITSU KOGYO KK; Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1990-11-15
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2807823B2

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）この発明は、ワークを把持して回転する２個の主軸を対
向して配置した旋盤における加エユニントの配置及びワ
ークの加工制御装置に特徴がある装置に関するものであ
る。

（従来の技術）旋削を第１工程とする旋削加工において、回転工具を備
えたタレット刃物台と主軸割出し装置を備えた旋盤によ
り、フライス加工や孔明は加工等を同じ機械で行わせる
方式が第一次複合化として採用された。更に一台で完成
品をとの要望から、旋削、フライス加工のあと背面加工
を同じ機械で行う事が要望され、その対策として従来の
テールストックの位置にサブスピンドルを設けてこのサ
ブスピンドルを前進させてワークの先端を掴み、ワーク
を主軸（第１主軸）からサブスピンドルに受け渡して背
面加工を済ませるようになった。ワークがバー材の場合
は、バー材切断前にサブスピンドルでバー材の先端を掴
み、第１主軸とサブスピンドルをほぼ同速度で回転させ
つつ突切り加工してワークを第１主軸からサブスピンド
ルへ受け渡していた。しかしこの種の旋盤は、テールス
トックを改良した程度のサブスピンドルであるから、背
面加工も面取りと背面の仕上げ程度の加工しかできず、
背面加工の間は第１主軸が休止状態となって能率が悪か
った。

そこでこのサブスピンドルを強力な第２主軸に替え、こ
の第２主軸に対応するタレット刃物台を設けて第１主軸
と第２主軸の割出しを含む強力な複合加工を可能とし、
両主軸間でのワークの自動受け渡しは勿論、正面及び背
面加工を同時進行させながら連続運転のできるマシンセ
ル化が進められた。この場合において、正面加工と背面
加工の両方に主軸割出しが含まれるときは、最初の旋削
加工が終わったあと第１主軸をオリエンテーシヨン（位
置決め停止）動作により原点角度に機械的に位置決めし
、その位置で第１主軸に主軸割出し駆動装置を連結し、
その位置から主軸を割出して第１主軸でのフライス加工
や孔明は加工を行い、ワークの受け渡しの際には、第１
主軸を原点角度に戻し、同様なオリエンテーション動作
により原点角度に位置決めした第２主軸でワークの先端
を掴むという動作でワークの受け渡しを行っていた。

またバー材の場合は、第２主軸でバー材の先端をつかん
だ後、第２主軸を第１主軸に追従させながら比較的ゆっ
くりと加速を行って所定の回転数に上げ、突切り加工を
行っていた。

従来の主軸のオリエンテーション動作は、主軸を低速で
回転させながら原点角度位置にきたときに主軸に設けた
溝状部にビンやローラ等を嵌入するという方法で行われ
ており、ビンやローラが嵌入されたことを検知して主軸
の回転を止め、嵌入されたビンやローラが主軸の自由回
転を止めて原点角度を保持させるようにする。一方で主
軸割出し駆動装置の方は、自ら回転して原点角度に位置
決めされる。この原点角度の位置は主軸割出し駆動装置
の連結歯車の噛合位置であり、両者の角度法めが終わっ
たところでシフト歯車をシフトさせて主軸に主軸割出し
駆動装置を連結するものであった。主軸が低速になって
から原点角度を探り出すまでの時間はオリエンテーショ
ンタイムと呼ばれ、時にはこの時間が数秒に及びアイド
ルタイムとなって加工能率を低下させる原因となってい
た。

フランジ材加工の際は、大型のチャックを使用しなけれ
ばならない関係上、サブスピンドルではパワー不足で加
工し得るワークの大きさに制限が出る。また長手寸法が
比較的小さいワークの掴み換えにおいては、双方のチャ
ック爪が干渉しないように第２主軸の位相をオフセソ１
〜（例えば３０度）した状態で両主軸の位相合わせを行
わせる必要もあり、このような動作にも従来構造では時
間がかかっていた。

またバー材加工の際は、第２主軸を第１主軸に追従させ
て回転を立ち上げる関係上、第２主軸を小形にして慣性
の小さいものにしなければならず、そのために背面加工
の加工能率や加工精度が制限されるという問題があった
。

また機械本体構造は、フラット形のベースを使用して切
粉収容箱をベース中心部の主軸チャックの下部に設け、
コンパクト化を図っているが、そのためのスペース的制
約から、濾過の不具合によるクーラント溢れやチップコ
ンベヤ取付後のメンテナンス作業の不具合などの問題が
あった。

この発明は、以上の問題を解決するのに適した２主軸対
向型ＣＮＣ旋盤の構造及び加工装置を提供することを課
題とするものである。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するため、この発明の２主軸対向型ＣＮ
Ｃ旋盤は、ベースとしてスラント型ベース１を備え、該
ベース上に複数のタレット型刃物台３とワークを保持し
て回転するそれぞれの主軸１１を備えた２台の主軸台２
を対向させて配置し、チップコンベヤ５を取付可能な切
粉収容箱４をベース１の前縁下部に別置き型で配置して
いる。

２台の主軸台のうちの第１主軸台２ａはベース１上に固
定し、第２主軸台２ｂは主軸１１と平行なＺ軸方向にの
み移動位置決め可能とし、第１及び第２主軸１１ａ、１
１ｂには旋削加工用主軸モータ２１と主軸の位相を検出
する主軸エンコーダ２７と機械的に連結解除自在な主軸
割出し駆動装置２３と割出しモータ４０と割出しエンコ
ーダ２６をそれぞれ個別に設けた構造としている。

そして機械全体を統合的に制御するＣＮＣ装置４６を備
え、主軸相互間でのワークの受け渡しを行うために該Ｃ
ＮＣ装置の指令に基いて第２主軸１１ｂと第１主軸ｔｔ
ａとの位相合わせを行う際には、前記割出しエンコーダ
２６の基準位置位相と現在位相との指示値の差に基いて
割出しモータ４０を回転させて第１主軸と第２主軸とを
同位相ないし設定された位相差に位相合わせを行う：Ｈ
御装置を設けている。

更にこの発明では、上記主軸相互間の位相合わせを行う
際において、第２主軸１１ｂと第１主軸１１ａを目標位
相に向けて相互逆方向に回転さぜる制ｉＢ装置設ける構
造を、より好ましい構造として提唱している。

また上記構造を備えた第１及び第２主軸台２ａ、２ｂの
各主軸は、シフト歯車２４を介して主軸割出し駆動装置
２３に連結する構造とし、各主軸エンコーダ２７で検知
した主軸の基準位置位相と現在位相、および割出しエン
コーダ２６で検出した基準位置位相と現在位相の４ヶ２
組のデータから第１及び第２主軸のそれぞれにおけるシ
フｔｉＴ車対２４．２５の噛合位置を計算する手段を設
け、主軸１１に主軸割出し駆動装置２３を連結する際に
は、ＣＮＣ装置４６の指令に基いて前記計算手段によっ
て決定された噛合位置に主軸割出し駆動装置２３を回転
させてシフト歯車２４の噛合を行う制御装置を採用して
いる。

またバー材の加工においては、２台の主軸モータ２１ａ
、２１ｂを同期的に回転させる同期制御装置５３を設け
てこの同期制御装置で両主軸１１ａ、１１ｂを同期回転
させながら旋削ないし突切り加工を行うこととし、且つ
この同期制御装置として、両主軸エンコーダ２７が発す
る単位時間のパルス数の差から両者の遅速を検知する手
段と、設定された微小補正値を記憶する手段と、前記遅
速が検知されたときに該微小補正値を正逆にしてそれぞ
れの主軸モータ制御部５２に与える手段とを含む装置を
提唱している。

（作用）本発明では主軸割出し駆動装置２３及び割出しエンコー
ダ２６を第１主軸１１ａ及び第２主軸１１ｂに設けて強
力で精度の高い割出しｊｔｕ工を可能にした。また、主
軸割出し駆動装置２３を主軸１１に連結する際に、主軸
を原点角度に位置決めするオリエンテーション・動作に
代えて、主軸１１の停止角度を示す主軸エンコーダ２７
のカウント値に基いてシフト歯車２４の噛合位置まで割
出しモータ４０を回転させて主軸１１に主軸割出し駆動
装置２３を連結する構造とし、主軸オリエンテーション
時の作業時間のロスを回避している。また、ワーク受け
渡し時の第１主軸１１ａと第２主軸１１ｂの位相合わせ
の際には、上記手順で第２主軸１１ｂに主軸割出し駆動
装置２３ｂを連結したあと、割出しを終了したときの第
１主軸の割出しエンコーダ２６ａのカウント値を読んで
その値と第２主軸のそれとが一致するか又は指定された
角度差になるまで割出しモータ４０を回転させ、位相合
わせを行ってワークの受け渡しを行う。更にバー材加工
時には、第２主軸でバー材の先端を把持したあと、第１
主軸と第２主軸とを同期制御装置５３で同期回転させな
がら回転を立ち上げて突切り加工を行う。

割出しモータ４０として通常用いられているサーボモー
タを使用すれば、主軸割出し駆動袋Ｗ２３側の高速位置
決めは容易に可能で、主軸１１と主軸割出し駆動装置２
３の連結を数秒以内で行わせることができ、また、ワー
クの受け渡し時における第１主軸１１．３と第２主軸１
１ｂの位相合わせも同様にきわめて短い時間で可能とな
り、ワークの受渡し時間も最短となる。一般に第１主軸
側での割出しは旋削加工の後に行われるので、第１主軸
側での割出しが終わったときには第１主軸１１ａには主
軸割出し駆動装置２３ａが連結されており、双方の主軸
の位相ずれ分を両方の主軸割出し駆動装置を相互接近方
向に回転させて合致させる事も容易である。更に同期制
御装置５３により、バー材加工時におけるワークの両端
を把持した状態での回転の立ち上げが速やかに且つ円滑
に行われるから、この点でも加工サイクルを短縮でき、
第２主軸を充分な剛性を備えたものとできるし、ワーク
に過大な捩じれ負荷を作用させることもなくなる。

ワークがフランジ材である場合には、ワークの長手寸法
が比較的小さい場合が多いので、その場合に第１主軸か
ら第２主軸に掴み換えをしようとして第２主軸を接近さ
せたとき相互のチャック爪が干渉して衝突するおそれが
ある。これを回避するには、第１主軸のチャック基準位
置に対し第２主軸の位相を３０度（三つ爪の場合）偏倚
させる必要があるが、本発明によれば、ワーク受け渡し
時に偏倚角度分だけ第１主軸又は第２主軸、の回転量を
補正してやればよく、この位相差をＮＣプロクラムに指
定するだけの操作で済む。

更に上記同期制御装置５３を付加したことにより、第１
及び第２主軸を同期回転させながらワークの受け渡し動
作を行わせることも可能で、第１主軸側の最終加工が旋
削加工である場合にこのような動作を行わせることによ
り、主軸を一旦停止させてまた加速するのに必要なアイ
ドルタイムも削減することが可能になる。

（実施例）（１）　　全体構成（第１図ないし第３図参照）第１図
ないし第３図は、この発明の一実施例の全体構成を示す
図である。以下の説明において、主軸方向をＺ軸方向と
言い、Ｚ軸と直交する方向をＸ軸方向という（第１図参
照）。図中、１はベース、２ａは第１主軸台、２ｂは第
２主軸台、３ａはタレット型の第１刃物台、３ｂは同第
２刃物台、４は切粉収容箱、５はチップコンベヤである
。

ベース１は、上面を４５度手前側に傾斜させたスラント
型で、このベースに固定した第１主軸台２ａに対向して
第２主軸台２ｂがＺスライド６を介してＺ軸方向にのみ
摺動自在に配置され、この主軸台２ａ、２ｂの奥側に刃
物台３ａ、３ｂが配置されている。そして第１刃物台３
ａはＺスライドとＸスライドを備えたＺＸスライド７を
介してＺ及びＸ両方向に摺動自在で、第２刃物台３ｂは
Ｘスライド８を介してＸ方向にのみ摺動自在に装着され
ている。

刃物台３ａ、３ｂは、ミリングカッタやドリル等の回転
工具を含む複数の工具を装着したタレット９ａ、９ｂを
それぞれ備え、各タレットは、インデックスモーフｌＯ
ａ、１０ｂで割出し駆動されて工具の選択が行われ、各
インデックス位置において面歯車継手により刃物台３ａ
、３ｂに強固に固定される。タレットに装着した回転工
具は、ミリング用モータ３９で回転駆動される。そして
第１主軸台２ａに装着されたワークは第１刃物台３ａの
工具で、第２主軸台２ｂに装着されたワークは第２刃物
台３ｂの工具で加工される。

各スライド６．７．８には、その送りモータ１２ａ、１
２ｂ、１３ａ、１３ｂ、送りネジ１４ａ、１４ｂ、１５
ａ、１５ｂ及び図示されないボールナンドからなる送り
装置が設けられ、送りモータ１２．１３の回転角を制？
ｆｆ１１することにより、第２主軸台２ｂ及び第１、第
２刃物台３ａ、３ｂの移動位置決めが行われる。

本実施例装置が４５度スラント型のベースを採用してい
るのは、後記切粉の速やかな排出を図る他、タレットの
工具交換時の作業性を考慮したこと、ローダやアンロー
ダを機械の上方や前方の任意の位置に配置可能にするこ
と、主軸台２や刃物台３のスライド面に過大な偏荷重が
作用するのを避けること等の理由による。実際の構造で
は、ベース１の上面に３条のスライドウェイを削り出し
で一体に設けて剛性を増し、積層化することによるコス
トの増加を少なくしている。

（２）切粉収容箱（第２図および第３図参照）切粉収容
箱４は、ベース１の前縁下部に別置き型で配置されてお
り、両主軸台２ａ、２ｂの間に形成される加工領域にお
けるベース１の上面は、第２主軸台のＺスライド６と第
１主軸台２ａとの間に装架された伸縮自在のカバー１８
で覆われている。切粉収容箱４の底面には、横方向にチ
ップコンベヤ５が配置されている。従って、上記加工領
域で生成した切粉は前記カバー上を滑落して切粉収容箱
４に落下し、チップコンベヤ５で機械側方に速やかに排
出される。

旋削加工では、出来るだけ少ない時間で荒削りを完了す
る為にワークを高速回転させ且つ工具に高速送りを掛け
て荒削りをする。その為に大きな加工熱が発生するので
、切削液を扛トけて切粉を冷やし、生成した切粉を速や
かに加工領域から除去することが機械やワークの熱変形
を防止して高い加工精度を維持するための重要に要件と
なる。本発明の装置では、上記構造を採用することによ
ってこの問題を解決している。チップコンベヤ５は、機
械の後方に切粉を排出する構造とすることも可能である
が、後方排出型は切粉収容箱の中央へ切粉を寄せる構造
とする必要があること、ベース中夫にコンベヤが通るた
めにメンテナンス作業が不便であり、一般に機械背面に
は多数の制御装置が配置されているため、後方排出型は
制御装置のメンテナンスにも好ましくない。

（３）主軸台（第１図及び第４図参照）主軸台２ａ、２
ｂには、それぞれ主軸１１、主軸に固定゛されたチャッ
ク１９、チャック開閉用のチャックシリンダ２０、主軸
モータ２１、ブレーキ装置２２、主軸割出し駆動装置２
３、主軸割出し駆動装置と主軸とを係脱するシフト歯車
対２４．２５及びエンコーダ２６．２７が装着されてい
る。

主軸モータ２１は、■ベルＩ・２８伝動により主軸を駆
動しており、主軸１１の回転角は、タイミングベルト２
９で主軸と連結された主軸エンコーダ２７で検出されて
いる。

（４）ブレーキ装置（第５及び第６図参照）ブレーキ装
置２２は、主軸の回転角度位置を確保する必要のある場
合には全力でブレーキディスク３１をクランプし、フラ
イス加工のときは半ブレーキにしてその制動力を自由に
自動制御できるものとする。本実施例ではディスクブレ
ーキを採用しており、主軸に固定したブレーキディスク
３１とこれを挟持するブレーキシュー３２及びブレーキ
シリンダ３３で構成されている。ブレーキ装置２２は、
ブラケット３４を介して主軸台２に固定される。図に示
したブレーキ装置では、ブレーキシリンダの油圧を制御
してブレーキ力を調節している。

（５）主軸割出し駆動装置（第７図及び第８図参照）主
軸割出し駆動装置２３は、エンコーダ？６を内蔵した割
出しモータ４０、その出力軸に固定されたウオーム４１
及びこれに噛合するウオームホイール４２、ウオームホ
イール軸４３に精密スプラインで軸方向移動自在に装着
されたシフト歯車２４、主軸１１に固着された歯車２５
、シフトフォーク４４及びシフトシリンダ４５て構成さ
れている。

歯車２５とシフト歯車２４とは、同歯数の精密歯車であ
る。旋削加工時には、シフトシリンダ４５でシフト歯車
２４を第７図土石移動させて歯車２５との噛合を解き、
主軸モータ２１で主軸１１を高速回転させ、フライス加
工や孔明は加工のときはシフト歯車２４を逆方向に移動
させて歯車２５と噛合させ、割出しモータ４０の回転を
ウオーム歯車対４１．４２で減速して主軸１１を回転さ
せ、所定角度での位置決めや低速回転させながらのコン
タ−リングのフライス加工を行うことができる。ウオー
ム歯車対４１．４２に代えてハーモニックドライブ式の
減速機や差動減速機などを採用することも可能で、大き
な減速比をとることにより主軸１１の正確な角度位置決
めが可能になる。

本実施例の割出しエンコーダ２６の主軸１１上での角度
分割数は３６万である。また主軸割出し駆動装置２３と
主軸１１との係脱装置についても、シフト歯車に代えて
噛合式メカニカルクラッチ等を使用することもでき、そ
の駆動も空圧式や電気式であっても良い。本発明では、
このような主軸υ１出し駆動装置２３を２つの主軸１１
ａ、１１ｂのそれぞれに設けている６本実施例の主軸割
出し駆動装置２３では、モータ出力を逆転抵抗の大きな
ウオーム歯車対からなる高減速比機構を介して主軸１１
に伝達する構造を採用して主軸１１の逆転駆動抵抗力を
高めており、重切削フライス加工を可能にしているとこ
ろに特徴がある。

割出しモータ４０は、ＣＮＣ装置４６からの指令を受け
てサーボドライバ４７　（第８図）で制御される。割出
しエンコーダ２６の出力は、速度信号としてサーボドラ
イバ４７に与えられてその速。

度をフィードバック制御し、位相信号がＣＮＣ装置４Ｇ
に与えられ、主軸が所定の角度に位置決めされたときに
ＣＮＣ装置はサーボドライバ４７に停止指令を与える。

割出し動作は、サーボモータを高速回転させることによ
り高速で行われ、割り出し位置では、ブレーキ装置２２
が割出し位置を強固に固定する。また、コンタ−リング
のフライス加工の場合には、ＣＮＣ装置４６が送り速度
をサーボドライバ４７に指令し、サーボドライバ４７は
フィードハック制御により指令された速度で主軸１１を
回転させる。このとき、必要に応して°ブレーキ装置２
２で主軸に半ブレーキが掛けられ、負荷変動による主軸
の振動を防止する。

（６）主軸割出し駆動装置の連結装置く第９図参照）こ
の実施例のものでは、第９図に示すように、主軸及び割
出しエンコーダ２７．２Ｇにピッチカウンタ４９．４８
が設けられている。このピッチカウンタは、歯車２４．
２５の円周ピッチに対応する角度だけ主軸が回転したと
きに主軸エンコーダ２７が発するパルス数を最大カウン
ト数とするカウンタで、歯車２４．２５の噛み合い点か
らの位相を検出している。ピッチカウンタ４９、＝１８
は、そのカウントアツプパルス及び各エンコーダの基準
角パルス（主軸や主軸割出し駆動装置が基車位置位相に
なったときに出力されるパルス）によりリセットされる
。従って、ピッチカウンタ４９及び４８は、主軸１１及
び主軸割出し駆動装置２３が基準位置位相となったとき
からカウントを開始し、且つ歯車２５及び２４が一円周
ピッチ分だけ回転する毎にリセットされて新たにカウン
トを開始するから、両ピッチカウンタ４９と４８のカウ
ント数が等しければ、シフト歯車２４と歯車２５との噛
合を行わせることができる。分周器５０は、割出しエン
コーダ２６の分割数を主軸エンコーダの分割数まで粗く
するためのもので、例えば主軸エンコーダの分割数が３
６００、割出しエンコーダ２６の分割数が３６万であれ
ば、分周器５０の分周数は１００である。主軸割出し駆
動装置２３を主軸１１に連結するときには、ＣＮＣ装置
４６は、比較器５１で検出されるピッチカウンタ４９と
４８の値の差だけ割出しモータ４０に回転指令を与えて
歯車２４．２５を噛み合い位置に位置決めする。

これにより、主軸割出し駆動装置の連結時における主軸
１１のオリエンテーション動作を無くし、主軸１１を急
速に減速してそのまま停止させ、止まった角度位置を主
軸エンコーダ２７のピッチカウンタ４９で検出し、主軸
割出し駆動装置２３をこの検出角度位置に合致するよう
に急速位置決めして主軸割出し駆動装置２３を主軸１１
に連結する動作が可能となる。割出しモータ４０はサー
ボモータを使用しているので、急停止させても位置が狂
うことがなく、連結動作を短時間で終了することができ
る。

上記構造を採用するには、連結用歯車２４．２５のピッ
チ精度を充分に高くすることが必要である。歯車２４．
２５のピッチ精度を期待出来ないときには、第９図のピ
ンチカウンタ４９．４８の容量を大きくして基準位置位
相からの歯車２５．２４の回転角がピッチカウンタ４９
．４８でカウントされるようにし、比較器５１で検出さ
れるカウント差だけ主軸割出し駆動装置２３を回転させ
てやれば良い。この場合には、歯車２５と２４の噛合位
置が常に一定になるので、精度の維持が容易である。

即ち、主軸エンコーダ２７としてアブソリュートエンコ
ーダを用いるだけでアイドルタイムを大幅に短縮した連
結動作が可能となり、またこれにより従来必要としたオ
リエンテーション機構が不要となり、機械構造の面でも
大きなコストダウンが可能になる。

なお第９図の実施例は、回路ブロック図で示しているが
、同様な動作をＣＮＣ装置のプログラムで行わせること
も可能であり、そのようなプログラムにより制御される
装置が主軸割出し駆動装置の連結装置として採用できる
。この点は、次の主軸の位相合わせ装置においても同様
である。

（７）主軸の位相合わせ装置（第９図参照）ワークの受
け渡しを行うときの主軸１１ａ、１１ｂの位相合わせは
、第１及び第２割出しエンコーダのカウンタ６０の値を
ＣＮＣ装置４６で読み取り、両者が一致するようにいず
れかの割出しモータに回転指令を与えるか、又は両者が
一致する方向の正逆両方向の回転指令を両割出しモータ
４Ｏに与えることによって行われる。

割出しモータとしてサーボモータを使用することにより
、上記構造での主軸１１ａ、１．１　ｂ相互の位相合わ
せもきわめて短時間で行うことができる。

（８）主軸モータ制御装置（第１０図参照）主軸モータ
２１の制御ブロックを第１０図に示す。第１及び第２主
軸モータ２１２．２１ｂは、個別運転されるときには、
ＣＮＣ装置４６からの個別の速度指令を受けたモータ制
御部５２が個々にその速度を制御している。想像線で囲
んで示す同期制御装置５３は、遅速弁別回路５４、補正
値設定器５５、補正指令回路５６、切換器５７並びに第
１及び第２速度指令補正回路５８ａ、５８ｂからなる。

遅速弁別回路５４は、ミリセカンド単位の微少時間にお
ける主軸エンコーダ２７の出力パルスをカウントし、そ
の大小により第１主軸１１ａと第２主軸１１ｂとに位相
差や速度差が生じているかどうかを監視しており、補正
値設定器５５には、単位時間間隔毎に与える補正値が設
定されている。第１主軸と第２主軸を同期駆動するとき
には、切換器５７で第１主軸側の速度指令が第１及び第
２モータ制御部５２ａ、５２ｂの両者に与えられるよう
にすると共にフィードバック信号が速度指令補正回路５
８に与えられるようにし、位相の進んだ側には補正値を
減算入力し、逆に位相の遅れた側には当該補正値を加算
人力して、この一連の制御を短い時間間隔で連続して行
うことにより、第１土軸１１ａと第２主軸１１ｂを同期
させるようにしている。このようにそれぞれの主軸モー
タ制御部５２ａ、５２ｂにＣＮＣ装置４６から発する速
度指令を共通指令として前記補正をして入力させること
により両主軸を同期させる制御は、従来多用されて来た
追従方式つまり一方を主とし他方を追従させる方式と異
なり、両軸位相の平均値を目標に追従させていることに
なる。こ。

れによりサーボハンチングを押え、高速回転中は速度同
期を、加減速回転中は位相同期を行わせることにより、
高速回転中でも急速加減速中でも容易に同期運転を行う
ことが可能になる。

また従来技術では回転速度差の検出や位相差の検出にお
いてはそれぞれの偏差を検出し、その差分に相当する指
令値を計算して補正指令を与えるようにしていたが、そ
れでは計算処理に時間を要し、フィードバックに時間が
掛かり、旋盤のように高速で且つ加減速時間の短いもの
では補正値を算出した時には両主軸の位相差がすでに変
化しているという状況が度々起こり、時間遅れのある粗
い制御となって同期精度を保つことはできなかった。こ
れに対して上記同期制御装置は、フィードバック時間を
短縮するために位相差や速度差から補正指令値を導くま
での一切の計算を省き、単に遅速を求めて速度指令を一
定の設定値だけ修正するに止めている。そのためにサン
プリング時間はミリセカンド単位となり、殆ど連続して
補正することができ、頻繁な加速減速を繰り返す場合に
も正確な同期運転が可能である。

（発明の効果）この発明の２主軸対向型ＣＮＣ旋盤の構造によれば、２
個の刃物台が共に主軸の奥側に位置するので、主軸への
接近性が良く、ワーク装脱時の作業性が良く、作業上の
危険もない。更に切粉や切削液の排出がベース手前に設
置した切粉収納箱に速やかに行われるので、機械本体の
熱変形を最小に押さえることができ、ワークのローダや
アンロダも各種の構造のものがそのまま利用できる。

また第１主軸台を固定した構造であるから、第１主軸台
に充分な剛性を付与することができ、バー加工時にバー
フィーダ上の素材が軸方向に移動するという問題も生ぜ
ず、従来から使用されているバーフィーダをそのまま用
いることができ、第１刃物台をＺ方向に移動させること
によりタレットへの工具の装脱、刃物台の保守点検も容
易に行うことができる。

そして、主軸への主軸割出し駆動装置の連結や第１及び
第２主軸の位相合わせをきわめて速やかに行うことがで
き、背面加工や割出しを含むワークの複合一貫加工にお
ける作業能率を大幅に向上させることができる。また、
主軸には独立した主軸割出し駆動装置で割出し位置決め
や低速回転送りが与えられるので、これらの加工時にお
ける主軸の逆転抵抗を大きくでき、前述の第１主軸の剛
性増加と相まって強力な加工能力を備えた２主軸対向型
ＣＮＣ旋盤を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す図で、第１図はベース上の
機器配置を示す図、第２図は機械を模式的に示す断面図
、第３図は切粉排出装置を示ず斜視図、第４図は主軸割
出し駆動装置の機器を展開して示す図、第５図はブレー
キ装置の詳細図、第６図はブレーキ装置の制御系を示す
ブロック図、第７図は主軸割出し駆動装置の斜視図、第
８図は割出しモータの制御系を示すブロック図、第９図
は主軸と割出し駆動装置の連結制御系を示すブロック図
、第１Ｏ図は主軸モータの制御系を示ずブ（コック図で
ある。図中、にベース３：刃物台５：チソプコンヘヤ２：主軸台４：切粉収容箱１１：主軸１６：ワーク　　　　　　　２１：主軸モータ２３：主
軸割出し駆動装置　２４．２５：シフト歯車対２６　：
　割出Ｌエンコータ２’７：主軸エンコーダ４０：割出
しモータ　　　　４６：ＣＮＣ装置５３：同期制御装置なお、符号に付した添字ａは第１加工ユニツト側の部材
を、ｂは第２加工ユニツト側の部材を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）共通のベース（１）に複数のタレット型刃物台（
３）を配置すると共にワーク（１６）を保持して回転す
るそれぞれの主軸（１１）を備えた２台の主軸台（２ａ
、２ｂ）を対向型に配置した２主軸対向旋盤において、
第１主軸台（２ａ）はベース（１）上に固定し、第２主
軸台（２ｂ）は主軸（１１）と平行なＺ軸方向にのみ移
動位置決め可能とし、ベース（１）はスラント型で、チ
ップコンベヤ（５）を取付可能な切粉収容箱４をベース
（１）の前縁下部に別置き型で配置し、第１及び第２主
軸（１１ａ、１１ｂ）には旋削加工用主軸モータ（２１
）と主軸の位相を検出する主軸エンコーダ（２７）と機
械的に連結解除自在な主軸割出し駆動装置（２３）と割
出しモータ（４０）と割出しエンコーダ（２６）をそれ
ぞれ個別に設け、機械全体を統合的に制御するＣＮＣ装
置（４６）を備え、主軸相互間でのワークの受け渡しを
行うために該ＣＮＣ装置の指令に基いて第２主軸（１１
ｂ）と第１主軸（１１ａ）との位相合わせを行う際に前
記割出しエンコーダ（２６）の基準位置位相と現在位相
との指示値の差に基いて割出しモータ（４０）を回転さ
せて第１主軸と第２主軸とを同位相ないし設定された位
相差に位相合わせを行うことを特徴とする、２主軸対向
型ＣＮＣ旋盤のワーク加工装置。
（２）共通のベース（１）に複数のタレット型刃物台（
３）を配置すると共にワーク（１６）を保持して回転す
るそれぞれの主軸（１１）を備えた２台の主軸台（２ａ
、２ｂ）を対向型に配置した２主軸対向旋盤において、
第１主軸台（２ａ）はベース（１）上に固定し、第２主
軸台（２ｂ）は主軸（１１）と平行なＺ軸方向にのみ移
動位置決め可能とし、ベース（１）はスラント型で、チ
ップコンベヤ（５）を取付可能な切粉収容箱（４）をベ
ース（１）の前縁下部に別置き型で配置し、第１及び第
２主軸（１１ａ、１１ｂ）には旋削加工用主軸モータ（
２１）と主軸の位相を検出する主軸エンコーダ（２７）
とシフト歯車対（２４、２５）を介して連結解除自在な
主軸割出し駆動装置（２３）と割出しモータ（４０）と
割出しエンコーダ（２６）とをそれぞれ個別に設け、機
械全体を統合的に制御するＣＮＣ装置（４６）と、主軸
エンコーダ（２７）で検知した主軸の基準位置位相と現
在位相および割出しエンコーダ（２６）で検知した基準
位置位相と現在位相の４ケ２組のデータから第１及び第
２主軸のそれぞれにおけるシフト歯車対（２４、２５）
の噛合位置を検出する手段を備え、ＣＮＣ装置（４６）
の指令に基いて主軸（１１）に主軸割出し駆動装置（２
３）を連結する際に主軸エンコーダ（２７）の現在位相
によって規定される噛合位置に主軸割出し駆動装置（２
３）を回転させてシフト歯車（２４）の噛合を行うこと
を特徴とする、２主軸対向型ＣＮＣ旋盤におけるワーク
加工装置。
（３）主軸相互間でのワークの受け渡しを行うために第
１主軸（１１ａ）と第２主軸（１１ｂ）との位相合わせ
を行う際において、第１主軸（１１ａ）と第２主軸（１
１ｂ）を目標位相に向けて相互逆方向に回転させること
を特徴とする、請求項１記載の２主軸対向型ＣＮＣ旋盤
におけるワーク加工装置。
（４）２台の旋削加工用の主軸モータ（２１ａ、２１ｂ
）を同期的に回転させる同期制御装置（５３）を備え、
位相合わせをした第１及び第２主軸（１１ａ、１１ｂ）
で両端を把持したワークを、この同期制御装置で両主軸
（１１ａ、１１ｂ）を同期回転させながら加減速及び旋
削ないし突切り加工を行うことを特徴とする、請求項１
、２又は３記載の２主軸対向型ＣＮＣ旋盤のワーク加工
装置。
（５）請求項４記載の同期制御装置（５３）は、両主軸
エンコーダ（２７）が発する単位時間のパルス数の差か
ら両者の遅速を検知する手段と、設定された微小補正値
を記憶する手段と、前記遅速が検知されたときに該微小
補正値を正逆にしてそれぞれの主軸モータ制御部（５２
）に与える手段とを含んでいることを特徴とする、請求
項４記載の２主軸対向型ＣＮＣ旋盤のワーク加工装置。