JPH0310701A - Working by spindle moving type automatic lathe - Google Patents
Working by spindle moving type automatic latheInfo
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- JPH0310701A JPH0310701A JP14508589A JP14508589A JPH0310701A JP H0310701 A JPH0310701 A JP H0310701A JP 14508589 A JP14508589 A JP 14508589A JP 14508589 A JP14508589 A JP 14508589A JP H0310701 A JPH0310701 A JP H0310701A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主軸移動型自動旋盤による加工方法に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a machining method using a moving spindle type automatic lathe.
主軸移動型旋盤はその操作の制御形式からカム式自動旋
盤とNC式自動旋盤に大別される。Spindle-moving lathes are broadly classified into cam-type automatic lathes and NC-type automatic lathes based on the control type of their operation.
カム式にあっては、刃物の選択や切込み、主軸の移動そ
して他の操作がすべてカムによって行われる。カムはカ
ム軸に上記操作の対象となる数だけ固有の形状で、36
0°の範囲内で設けられている。したがって、迅速な応
答性を有し、加工サイクルが短いために、比較的簡単な
形状の短時間加工可能な製品の加工には適しており、特
に多量生産加工に向いている。また信頬性も高い。In the cam type, selection of the cutting tool, cutting, movement of the spindle, and other operations are all performed by the cam. The cams have a unique shape as many as the number to be operated on the camshaft, and there are 36 cams.
It is provided within a range of 0°. Therefore, since it has quick responsiveness and a short processing cycle, it is suitable for processing products with relatively simple shapes that can be processed in a short time, and is particularly suitable for mass production processing. He is also highly trustworthy.
例えば、かかるカム式のものとしては、自動盤ハンドブ
ックの第48頁(株式会社工業調査会、1968年09
月30日発行)に記載されている。この方式は、−のモ
ータの駆動力が主軸を回転すると共に、変速機を介して
カム軸をも回転して刃物を選択しかつ切り込みを行い、
さらに、切削中の送り等の各操作もカム軸上の各カムに
よってなされるようになっている。For example, such a cam type is described on page 48 of the Automatic Lathe Handbook (Kogyo Chosenkai Co., Ltd., September 1968).
published on the 30th of each month). In this method, the driving force of the motor rotates the main shaft and also rotates the camshaft via a transmission to select the blade and make the cut.
Furthermore, various operations such as feeding during cutting are also performed by each cam on the camshaft.
また、NC式のものにあっては、上記各種の操作がプロ
グラムにしたがい独立の駆動要素でなされる。したがっ
て、プログラムを変更することにより、製品の形状の変
更に自由に対応できる。例えば、特公昭60−5976
3号には、刃物の選択がNCによりなされる例が示され
ている。この公知の装置では、主軸に対し放射状に複数
の刃物台が配置されており、各刃物台はそれぞれ取り付
けられたシリンダによって主軸に向は出没自在となって
いる。Furthermore, in the case of the NC type, the various operations described above are performed by independent driving elements according to a program. Therefore, by changing the program, it is possible to freely respond to changes in the shape of the product. For example, Tokuko Sho 60-5976
No. 3 shows an example in which the selection of cutlery is made by NC. In this known device, a plurality of tool rests are arranged radially with respect to the main shaft, and each tool rest can be moved in and out of the main shaft by a cylinder attached to each tool rest.
そして、刃物の選択にはNCの信号によって、所定のシ
リンダを駆動して一つの刃物台を主軸に向は前進させて
加工位置にもたらし、他の刃物台は後退した待機位置に
維持している。Then, to select the cutter, NC signals are used to drive a predetermined cylinder to move one tool rest forward along the main axis and bring it to the processing position, while the other tool rests are maintained in a retreated standby position. .
次に、実開昭63−103901には、複数の刃物台の
それぞれに設けられた切込みのための連結ロンドと旋回
アームに、それぞれに対応してシリンダから成る選択機
構を設け、NCの信号によって所定のシリンダを作動さ
せて、これに対応する刃物台を選択している。また特公
昭46−26392には、上記選択機構に代え、各クラ
ッチを設け、そのうちの一つのみを作動することにより
所定の刃物台を選択している。Next, in Utility Model Application No. 63-103901, a selection mechanism consisting of a cylinder was installed in each of the connecting ronds and the swivel arm for cutting provided in each of the plurality of tool rests, and a selection mechanism consisting of a cylinder was installed in response to an NC signal. A predetermined cylinder is operated to select the corresponding tool rest. Furthermore, in Japanese Patent Publication No. 46-26392, in place of the above-mentioned selection mechanism, each clutch is provided, and a predetermined tool rest is selected by operating only one of them.
しかしながら、上述した従来の装置にあっては、次のよ
うな問題をかかえている。However, the conventional device described above has the following problems.
先ず、カム式のものは、選択された刃物の切込み(X軸
方向移動)も主軸の送り(X軸方向移動)も一つのカム
軸に設けられたそれぞれのカムによってなされる。した
がって、カムの形状は、例えば刃物が切込み中のときに
は主軸の送りを行わないので、上記それぞれのカムは一
方が送りのためのカム角ときには他方が作動しないカム
角となっている。カムは通常360°内で−サイクルを
なしているので、活用できるカム角がそれだけ狭められ
る結果となる。さりとて、狭いカム角で多くの送りを行
うことは、カムの設計上好ましいことではない。したが
って、送り量や加工の複雑さに制限が加えられるという
結果になる。First, in the cam type, both the cutting of the selected blade (movement in the X-axis direction) and the feeding of the main shaft (movement in the X-axis direction) are performed by respective cams provided on one camshaft. Therefore, the shape of the cam is such that, for example, when the blade is cutting, the main shaft does not feed, so when one of the cams is at a cam angle for feeding, the other is at a cam angle that does not operate. Since the cam typically cycles within 360 degrees, the result is that the available cam angle is reduced accordingly. In particular, it is not desirable in the design of the cam to perform a large amount of feed with a narrow cam angle. This results in limitations on feed rate and machining complexity.
また、製品が変化した場合、その製品のために新たなカ
ムの設計製作を行い、カムのセットを変更しなければな
らないので、いわゆる製品製作の立上り時間が、NC機
に比して非常に大きく、多種少量生産に不向きである。Additionally, if the product changes, a new cam must be designed and manufactured for that product, and the cam set must be changed, so the so-called product manufacturing start-up time is much longer than with an NC machine. , it is unsuitable for high-variety, low-volume production.
また、NCによる方式のものでは、かかる制限がなく、
カム式の欠点ともいえる製品の変化すなわち少量多種の
加工にも容易に対応可能である。しかしながら、アクチ
ュエータとしてのシリンダやクラッチ等の作動及びその
確認に時間を要し、比較的簡単な形状の部品の加工では
加工能率が低下してしまう。しかもアクチュエータがそ
れぞれの刃物台に必要なために、コストの高い装置とな
ってしまう。In addition, with the NC method, there is no such restriction,
It can easily accommodate changes in products, which can be said to be a drawback of the cam type, that is, small-lot, wide-variety machining. However, it takes time to operate and check the operation of cylinders, clutches, etc. as actuators, and the machining efficiency decreases when machining parts with relatively simple shapes. Moreover, since an actuator is required for each turret, the device becomes expensive.
さりとて、単に従来のカム式のものをNC方式とせんと
しても上記活用されないカム角の問題は解決されず、ま
たカムも製品の形状・寸法に対応した特別のカムを製品
毎に用意せねばならない。However, simply replacing the conventional cam type with an NC type will not solve the problem of the unused cam angle mentioned above, and a special cam that corresponds to the shape and dimensions of the product must be prepared for each product. .
また、上記活用されないカム角の問題は残るが、カム自
体をいわゆる標準カムを用いて、製品の寸法に応じて比
例動作させることも考えられる。しかしこの場合、製品
加工のための加工プログラムを、−aのNC旋盤に用い
られているようなワークの中心を基準とした加工プログ
ラムを使用して、支障なく製品の加工を行わせるために
は、制御装置側で機械制御プログラムに変換させなけれ
ばならないが、次のような問題を生ずる。Furthermore, although the problem of the unutilized cam angle remains, it is also possible to use a so-called standard cam for the cam itself and operate it proportionally according to the dimensions of the product. However, in this case, in order to process the product without any problems, use a machining program that is based on the center of the workpiece, such as that used in the NC lathe in -a. , it is necessary to convert it into a machine control program on the control device side, but this causes the following problems.
すなわち、添付図面の第5図のととくの直径A。That is, the particular diameter A in FIG. 5 of the accompanying drawings.
B、Cなる段差を円柱体を加工する場合、最初に選択さ
れる刃具Pの加工開始位置P1が同図のごとくその刃具
の最大切込位置であれば、その刃具を作動させるカムフ
ォロアは第6図(A)に示されるカムの展開図に見るご
と(、Fmの点、すなわちカムの最高リフト点に位置す
るよう、カム軸原点からの回転角を選択すればよい。そ
して加工の進行にしたがってカムを回転させ第6図(B
)に示されるカムフォロアF1の点でその刃具の加工は
完了し、FEの点(カム最下点)に後退させることがで
きる。なお、第6図(A)において、角βは加工のため
のカム角、角T加工開始(終了)位置にいたるまでのカ
ム角である。When machining a cylindrical body with steps B and C, if the machining start position P1 of the first selected cutting tool P is the maximum cutting position of that cutting tool as shown in the figure, the cam follower that operates that cutting tool is the sixth cam follower. As seen in the developed view of the cam shown in Figure (A), the rotation angle from the cam shaft origin should be selected so that it is located at the point Fm, that is, the highest lift point of the cam.Then, as the machining progresses, Rotate the cam and
Machining of the cutting tool is completed at the point of the cam follower F1 shown in ), and it can be retreated to the point FE (the lowest point of the cam). In FIG. 6(A), the angle β is the cam angle for machining, and the cam angle up to the corner T machining start (end) position.
しかし、このような加工は、前の製品の加工が完了しく
切落され)次の製品の加工が始まる最初の工程の場合に
のみ可能であり、二番目、三番目の刃具の加工の場合に
は不可能な場合が多い0例えば、第7図に見るようにP
iO点から加工が始まり、刃先が切り込んで行くような
場合、Pn’の点で加工が完了する作業では、Pn’
の点がカムの最高点となり、この場合の加工プログラム
ではカムの最高点はその刃具のプログラムの最後にくる
ことになる。However, such machining is only possible in the first process when the previous product is completely cut off and the next product begins machining, and in the case of the second and third cutting tools. 0 For example, as shown in Figure 7, it is often impossible to
When machining starts from point iO and the cutting edge cuts in, in a work where machining is completed at point Pn', Pn'
The point will be the highest point of the cam, and in this machining program, the highest point of the cam will be at the end of the program for that cutting tool.
しかるにこの場合の刃具Pn’点のカムフォロアF1゛
の点は、カムの最高点を飛び越した第8図(B)に示
されるF、の点を選択することができず、第6図(C)
に示されるカムの上昇側の点(カム軸回転角θ−αl)
の位置を選択しなければならない。However, in this case, the point of the cam follower F1'' at the point Pn' of the cutting tool cannot be selected as the point F shown in FIG. 8(B) which jumps over the highest point of the cam,
The point on the rising side of the cam shown in (camshaft rotation angle θ−αl)
The location must be selected.
また、その点の選択は、一般のNCプログラムの順次動
作実行方式のものでは不可能である。Further, selection of this point is not possible in a general NC program that uses a sequential operation execution method.
また、上述の第7図、そして第8図に見られるように、
同じP1″+Pl”の点(ワーク中心からKの位置)か
ら加工が開始される場合にあっても、刃具の最大切込量
が異なる場合(すなわちPn”=Kh+* Pn’″−
に−hzのごとく異なる場合)カムのカムフォロアに対
する加工開始点は異なってくる。Also, as seen in Figures 7 and 8 above,
Even if machining starts from the same point P1''+Pl'' (position K from the center of the workpiece), if the maximum depth of cut of the cutting tool is different (i.e. Pn''=Kh+*Pn'''-
(-hz), the machining start point of the cam for the cam follower will be different.
この場合のカムの位置は、最大切込刃具の位置が、ワー
ク中心からどれだけの距離があるか、言いかえると、加
工開始点Pl’+PI″と最大切込刃具位置Pn’、P
n”との距離り、及びh2の差により加工開始刃具位置
のカムとカムフォロアの位置は変化する(第6図(C)
及び(D)参照)。The position of the cam in this case is determined by how far the position of the maximum cutting tool is from the center of the workpiece, or in other words, the distance between the machining start point Pl'+PI'' and the maximum cutting tool position Pn', P
The position of the cam and cam follower at the cutting tool position at the start of machining changes depending on the distance from n'' and the difference in h2 (Fig. 6 (C)
and (D)).
すなわち、第6図(C)に見られるように、第7図にお
ける加工開始点PI° はθ−α、の位置にセットされ
、第8図における加工開始点Pn“はθ−α2の位置か
らスタートしなければならないことは明白である。ここ
で上昇側のカムを使用しても選択された刃具が作業を完
了した場合、必ずカムとカムフォロアは第6図(A)p
iの点で終了しなければならないことは勿論である。That is, as shown in FIG. 6(C), the machining start point PI° in FIG. 7 is set at the position θ-α, and the machining start point Pn'' in FIG. It is clear that the cam and cam follower must be started if the selected cutting tool completes the work even if the cam on the rising side is used.
Of course, it must end at point i.
また、刃具の工具補正の正負の符号もカムの上り側を使
う場合とカムの下り側を使う場合は反対になるので上り
側を使用する場合には工具補正の符号を反転させなけれ
ばならない。In addition, the positive and negative signs of the tool correction of the cutting tool are opposite when using the upward side of the cam and when using the downward side of the cam, so when using the upward side, the sign of the tool correction must be reversed.
以上のごとくの条件を考慮して加工プログラムを組むこ
とは、使用する側のプログラマ−にとっては、非常に大
きな負荷となるのみならず、プログラムミスの発生に継
ながり、問題が大きい。Creating a machining program taking into account the above conditions not only places a very heavy burden on the programmer who uses it, but also leads to the occurrence of programming errors, which is a major problem.
本発明はかかる問題点を解決し、カム式とNC式の両者
の利点のみを活かした、主軸移動型自動旋盤によるプロ
グラムが容易でミスをなくすことのできる加工方法を提
供することを目的とするものである。The purpose of the present invention is to solve such problems and provide a machining method that takes advantage of both the cam type and the NC type, and allows easy programming and error-free programming using a main-spindle moving automatic lathe. It is something.
本発明によれば、上記目的は、
プッシュで回転・摺動自在に案内された素材を把持して
これを回転せしめその軸線たるZ軸方向に移動可能な主
軸と、Z軸に直角な面内で主軸に向うX方向に進出して
所定の一つが選択可能となっている複数の刃物台と、上
記主軸をZ方向に設定プログラムで移動せしめるサーボ
機構と、上記複数の刃物台にそれぞれ対応した、刃物台
の選択と刃物の切込みのためのカムが設けられ設定プロ
グラムのもとでサーボ機構で回転を受けるカム軸と、上
記サーボ機構とカム軸を制御する制御装置とを備える主
軸移動型旋盤による加工方法であって、
制御装置に各カムの取付角、カム高さ、上り角度及び下
り角度を予め記憶せしめ、次に製品加工のための加工プ
ログラムを入力せしめた後、制御装置にて上記加工プロ
グラムから各カムに対応する刃物のX方向での加工開始
位置及び最大切込位置を読みとり、刃物の選択を該刃物
に対応するカムの取付角だけカム軸を回転することによ
り行い、さらに選択された刃物の加工開始位置と最大切
込位置の間の距離をカム高さに対応させて、カムの上り
角度及び下り角度を用いて上記刃物のX方向の移動プロ
グラムを角度によるカム軸の回転プログラムに変換する
ことによりカム軸の回転を制御し、かつサーボ機構で主
軸のZ方向の移動を設定プログラムにしたがい制御する
、
ことにより達成される。According to the present invention, the above objects include a main shaft that can grip and rotate a material that is rotatably and slidably guided by a push and move in the Z-axis direction, which is the axis thereof; A plurality of turrets that advance in the X direction toward the main spindle so that a predetermined one can be selected, a servo mechanism that moves the main spindle in the Z direction according to a set program, and a servo mechanism that corresponds to each of the plurality of turrets mentioned above. , a main-spindle movable lathe comprising a camshaft that is provided with a cam for selecting the tool post and cutting the blade and is rotated by a servo mechanism under a setting program, and a control device that controls the servo mechanism and the camshaft. This is a processing method in which the mounting angle, cam height, ascending angle and descending angle of each cam are stored in advance in the control device, and then a processing program for product processing is input, and then the control device executes the above-mentioned steps. Read the machining start position and maximum cutting position in the X direction of the blade corresponding to each cam from the machining program, select the blade by rotating the cam shaft by the mounting angle of the cam corresponding to the blade, and then select. The distance between the machining start position and the maximum depth of cut position of the cutter corresponds to the cam height, and the rotation of the camshaft by angle is executed using the upward and downward angles of the cam to execute the movement program in the X direction of the above mentioned cutter. This is achieved by controlling the rotation of the camshaft by converting it into a program, and controlling the movement of the main shaft in the Z direction using a servo mechanism according to the set program.
かかる本発明によれば、選定された刃物に対応するカム
が制御装置からの指令にしたがいカム軸をその取付角だ
け回転させることにより選定され、該カムの回転による
刃物のX方向での移動とサーボ機構による該刃物のZ方
向での移動を独立して行って加工を行う。According to the present invention, the cam corresponding to the selected cutter is selected by rotating the cam shaft by its mounting angle in accordance with a command from the control device, and the rotation of the cam causes the cutter to move in the X direction. Machining is performed by independently moving the blade in the Z direction using a servo mechanism.
その際、カム軸の制御のためのプログラム変換は次の要
領で行われる。At that time, program conversion for controlling the camshaft is performed in the following manner.
■予め、工具の選択並びにカム軸角度制御に必要なデー
タである、標準カムの取付角度位置、カムの高さ、上り
角度、下り角度をパラメータとしてNCにセットしてお
く。加工プログラムすなわち製品が変更になってもこれ
らのデータの変更は行わない。■In advance, set the standard cam installation angle position, cam height, ascending angle, and descending angle as parameters in the NC, which are data necessary for tool selection and camshaft angle control. Even if the machining program, ie, the product, changes, these data will not be changed.
■プログラムの変換に先立ち、各製品について人力され
ている加工プログラムの読み取りを行い各工具の加工開
始位置及び最大切込位置を各工具番号に対応するように
内部メモリーに記憶する。かくして、実行に先立つ加工
プログラムの読み取りを行うことにより各工具の最大切
込位置が判明する。■Prior to converting the program, the manual machining program for each product is read and the machining start position and maximum cutting position of each tool are stored in the internal memory so as to correspond to each tool number. Thus, by reading the machining program prior to execution, the maximum cutting position of each tool can be determined.
■その後、加工プログラムを順次読み取りながらパラメ
ータとして設定されたデータにもとづいてカム軸角度へ
と比例分配を行う。なお、カムの上り側と下り側の両方
に工具の同一移動位置が存在する問題も、各工具の最大
切込位置が判明しているために、加工プログラムを順次
読み取りながら、移動命令が工具の最大切込位置を指令
した後の移動指令は全てカムの下り側を設定される。■Then, while sequentially reading the machining program, proportional distribution is performed to the camshaft angle based on the data set as parameters. The problem of the same tool movement position on both the up and down sides of the cam is also due to the fact that the maximum cutting position of each tool is known, so while reading the machining program sequentially, the movement command can be applied to the tool. All movement commands after commanding the maximum cutting position are set to the downward side of the cam.
以下、添付図面にもとづき本発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
第1図において1は主軸で、主軸台2により回転自在に
支持されている。主軸1は棒材等の素材(図示せず)を
図示のZ方向に貫通して案内しこれを把持するチャック
(図示せず)を備えている。In FIG. 1, 1 is a main shaft, which is rotatably supported by a headstock 2. In FIG. The main shaft 1 includes a chuck (not shown) that penetrates and guides a material such as a bar (not shown) in the Z direction shown in the drawing and grips it.
主軸1にはプーリ3が設けられており、モータ4のプー
リ4Aとの間に張設されたベルト5によって駆動力が主
軸1に伝達される。なお、主軸lのZ方向での移動に伴
って、ベルト5はモータ4のプーリ4A上を同方向に滑
り移動可能となっている。A pulley 3 is provided on the main shaft 1, and driving force is transmitted to the main shaft 1 by a belt 5 stretched between it and a pulley 4A of a motor 4. Note that as the main shaft 1 moves in the Z direction, the belt 5 can slide on the pulley 4A of the motor 4 in the same direction.
主軸台2にはボールナツト7を内包せるブラケット6が
取付けられており、該ポールナツト7にボールねじ8が
貫通螺合している。このボールねじ8は両端で軸受9,
10により回転自在に支持されており、また一端にはサ
ーボモータ11の軸に連結されている。該サーボモータ
11は設定プログラムのうちZ方向送りに関する信号に
より後述の制御装置の指令にもとづき回転して、ボール
ねじ8すなわち主軸台2を2方向に移動せしめている。A bracket 6 containing a ball nut 7 is attached to the headstock 2, and a ball screw 8 is screwed through the ball nut 7. This ball screw 8 has bearings 9 at both ends,
10, and is connected to the shaft of a servo motor 11 at one end. The servo motor 11 rotates based on a command from a control device, which will be described later, in response to a signal related to Z-direction feed in a setting program, thereby moving the ball screw 8, that is, the headstock 2, in two directions.
また、上記主軸台2の一端には固定部との間に引張りば
ね12が張架されており、図において左方への戻りの力
が付勢されている。Further, a tension spring 12 is stretched between one end of the headstock 2 and a fixed part, and is applied with a force of returning to the left in the figure.
上記主軸1のZ方向先方(右方)位置には、素材を回転
かつ2方向に摺動自在に案内するプッシュ13が不動の
フレーム14に設けられている。該フレーム14には、
それぞれ刃物15をもつ複数の刃物台16がプッシュ1
3に向けZ方向に対して直角な面内で移動可能に放射状
に設けられている。ただし、図には一台の刃物台16の
みが示されている。各刃物台16の端部(図示のものに
あっては上端部)には刃物台駆動用のリンク17が当接
しており、該リンク17はロッド18そしてカムフォロ
ワ19を介してカム20により駆動される。カム20は
、軸受21,22゜23で回転自在に支持されるカム軸
24に設けられている。このカム軸24には上記各刃物
台に対応して、それぞれのカム(カム20のみが図示)
がプログラムに準じた取付角に設けられ、それぞれ同様
なリンク、ロンド、そしてカムフォロワから成る機構で
各刃物台の駆動がなされるようになっている。At the forward (right) position of the main shaft 1 in the Z direction, a pusher 13 is provided on an immovable frame 14 for rotatably and slidably guiding the material in two directions. The frame 14 includes
A plurality of tool rests 16 each having a cutter 15 are pushed 1
3 and are provided radially so as to be movable in a plane perpendicular to the Z direction. However, only one tool rest 16 is shown in the figure. A link 17 for driving the tool rest is in contact with the end (the upper end in the case of the one shown) of each tool rest 16, and the link 17 is driven by a cam 20 via a rod 18 and a cam follower 19. Ru. The cam 20 is provided on a cam shaft 24 that is rotatably supported by bearings 21, 22 and 23. This cam shaft 24 has respective cams (only the cam 20 is shown) corresponding to each of the above-mentioned tool rests.
are installed at mounting angles according to the program, and each turret is driven by a mechanism consisting of the same links, rondos, and cam followers.
上記各カムは同一形状・寸法をなした標準カムとして形
成されており、第2図のごとく、上り側において加工開
始まで近接するための上昇最小角度γ、そして最大切込
位置まで加工するための等角度等リフト角度βを有し、
下り側においてもこれと対称に等角度等リフト角度β及
び下I!s最小角度γを有している。Each of the above cams is formed as a standard cam with the same shape and dimensions, and as shown in Figure 2, the minimum rising angle γ for approaching the start of machining on the upward side, and the maximum angle for machining to the maximum cutting position. has an equal lift angle β,
On the downhill side, symmetrical to this is the equal lift angle β and the lower I! s has a minimum angle γ.
なお、上記カムは図示のごと(の対称形状をなしている
ことは必ずしも要せず、非対称でもそれを各カムに標準
カムとして使用可能である。Note that the above-mentioned cam does not necessarily have to have a symmetrical shape as shown in the drawings, and even if it is asymmetrical, it can be used as a standard cam for each cam.
上記カム軸24は設定されたプログラムのX方向送りに
関する信号により後述の制御装置の指令にもとづき回転
するX軸サーボモータ25により、ウオーム26そして
ウオームホイール27を介して回転駆動を受けている。The camshaft 24 is rotatably driven via a worm 26 and a worm wheel 27 by an X-axis servo motor 25 which rotates based on a command from a control device, which will be described later, in response to a signal related to X-direction feed of a set program.
また、カム軸24の右端には、アタッチメントスピンド
ル26を2軸方向に押し出すレバー27のためのカム2
8も設けられている。さらに、上記カム軸24の左端に
は該カム軸24の一回転原点を検知するセンサ29を有
している。Also, on the right end of the camshaft 24, a cam 2 for a lever 27 that pushes out the attachment spindle 26 in two axial directions is provided.
8 is also provided. Furthermore, a sensor 29 is provided at the left end of the camshaft 24 to detect the origin of one revolution of the camshaft 24.
また、カム軸24には、主軸1のチャックをカム軸24
の一回転毎に開閉するレバー30を操作するためのカム
31も設けられている。In addition, the chuck of the main shaft 1 is attached to the cam shaft 24.
A cam 31 is also provided for operating a lever 30 that opens and closes every rotation.
上記Z軸方向制御用のサーボモータ11とカム軸制御用
サーボモータ25は制御装置40と接続されていて、こ
れにより回転制御を受けるようになっている。該制御装
置40には、各カムの取付角、カムの高さ、上り角度、
下り角度がパラメータとしてセットされており、加工プ
ログラムすなわち製品寸法が変ってもこれらのパラメー
タについてのデータは変更されない、さらに、制御装置
40には、各製品についての加工プログラムがX方向そ
して2方向指令として入力されるようになっている。The servo motor 11 for controlling the Z-axis direction and the servo motor 25 for controlling the camshaft are connected to a control device 40, thereby receiving rotation control. The control device 40 includes the mounting angle of each cam, the height of the cam, the rising angle,
The descending angle is set as a parameter, and data regarding these parameters will not change even if the machining program, that is, the product dimensions change.Furthermore, the control device 40 has the machining program for each product as an X-direction and two-direction command. It is now entered as .
制御装置は、この入力された加工プログラムをX方向指
令とX方向指令と分離し、前者でサーボモータ11を、
そして後者をカムの回転角に変換した後の指令でサーボ
モータ25をそれぞれ回転制御する。この回転角への変
換は、上記入力された加工プログラムから選択される刃
物についてのX方向での加工開始位置と最大切込位置を
読みとり、上記加工開始位置と最大切込位置との距離を
カム高さに対応させて比例配分させカムの上り角度と下
り角度から、カム軸の回転角度に計算することにより行
われる。その際、刃物が最大切込位置を経た後の指令は
すべてカムの下り側となるように角度の計算がなされる
。かくして、上述のごとくz方向のプログラムは切り離
されているので、カム軸においてはX方向のみのプログ
ラムが標準カムの角度制御によって実行される。The control device separates the input machining program into an X-direction command and an X-direction command, and uses the former to control the servo motor 11.
The latter is converted into a rotation angle of the cam, and the servo motors 25 are each controlled to rotate based on the command. To convert this into a rotation angle, read the machining start position and maximum cutting position in the X direction of the cutter selected from the input machining program, and calculate the distance between the machining start position and maximum cutting position using the cam. This is done by calculating the rotation angle of the camshaft from the ascending angle and descending angle of the cam, which are proportionally distributed in accordance with the height. At this time, the angle is calculated so that all commands after the blade passes through the maximum cutting position are on the downward side of the cam. Thus, since the Z-direction program is separated as described above, only the X-direction program is executed on the camshaft by controlling the angle of the standard cam.
次に、以上のごとくの本実施例装置では、次のようにし
て加工が行われる。Next, in the apparatus of this embodiment as described above, processing is performed as follows.
サーボモータ11と25は、制御装置40の指令にもと
づきそれぞれZ軸そしてX軸の送りが必要な時期に設定
されたプログラムにしたがい独立して作動する。The servo motors 11 and 25 operate independently according to a program set at the time when Z-axis and X-axis feed is required, respectively, based on commands from the control device 40.
先ず、サーボモータ11により主軸台2が所定のZ方向
位置に移動され、素材が加工開始位置にもたらされる。First, the headstock 2 is moved to a predetermined position in the Z direction by the servo motor 11, and the workpiece is brought to the processing start position.
サーボモータ11はこの時点で停止する。The servo motor 11 stops at this point.
次に、X方向における刃物の移動量が角度変換された角
度指令にしたがい、制御装置40からの指令によってサ
ーボモータ25がカム軸24を回転し、一つのカム20
によって所定の刃物台16が選択される。そして、その
刃物15のX方向の移動量(切込みit)が、制御装置
40により既述のごとくカムの回転角に変換されている
ので、角度プログラムとして上記サーボモータ25によ
ってカム軸24が回転されて、上記刃物15の切込みが
行われる。所定量だけ切り込まれると、カム軸24は停
止し上記サーボモータ11が再び回転し主軸lはZ方向
に移動し刃物のZ方向送りが行われて素材が同方向に加
工される。そして所定量だけZ方向に加工されると上記
サーボモータ11は停止する。Next, the servo motor 25 rotates the camshaft 24 according to the command from the control device 40 according to the angle command obtained by converting the amount of movement of the cutter in the X direction, and one cam 20
A predetermined tool rest 16 is selected. Since the amount of movement of the blade 15 in the X direction (the depth of cut it) is converted into the rotation angle of the cam by the control device 40 as described above, the camshaft 24 is rotated by the servo motor 25 as an angle program. Then, the cut with the cutter 15 is performed. When the cut is made by a predetermined amount, the camshaft 24 stops, the servo motor 11 rotates again, the main shaft l moves in the Z direction, the blade is fed in the Z direction, and the material is processed in the same direction. When a predetermined amount of machining is completed in the Z direction, the servo motor 11 stops.
次に、他の刃物を選択するときには、サーボモータ25
でカム軸24が回転ししかるべきカムがそれに対応する
刃物台を移動させることとなる。Next, when selecting another cutter, the servo motor 25
The camshaft 24 rotates, and the appropriate cam moves the corresponding tool rest.
通常、この種の旋盤において工具の摩耗を補うために工
具補正が行われるが、カム最上部では工具補正は切込み
より多くする方向の補正は物理的に行わせることができ
ないことは明白である。そこで本発明では第3図及び第
4図に示されるごと(、製品の形状に関係のない部分に
刃物をdだけ余分に切り込ませる加工プログラムを作成
することにより、製品の形状部分の刃物の位置をカムの
最上点から外した角度となるようにして、上記値dを最
大としてその範囲で製品形状部における工具補正を行う
ことが可能となる。Normally, tool compensation is performed in this type of lathe to compensate for tool wear, but it is clear that at the top of the cam, it is physically impossible to perform tool compensation in the direction of increasing the depth of cut. Therefore, in the present invention, as shown in Figs. 3 and 4 (by creating a machining program that causes the cutter to make an extra cut of d into a part unrelated to the shape of the product, By setting the position at an angle away from the highest point of the cam, it is possible to make the value d the maximum and perform tool correction in the product shape within that range.
C発明の効果〕
本発明では、以上のごとく、加工プログラムをZ方向と
X方向のそれぞれのサーボモータにより実行し、かつX
方向の制御をカム角に変換して行うこととしたので、カ
ム式の利点である高信鎖性そして高生産性をそのまま維
持しつつ加工プログラムが容易に作成でき、その作業能
率がきわめて向上しまたプログラム作成上のミスを激減
できるという効果をもたらす。C Effects of the Invention] As described above, in the present invention, the machining program is executed by the servo motors in the Z direction and the X direction, and
Since we decided to convert the direction control into cam angles, machining programs can be easily created while maintaining the high reliability and high productivity that are the advantages of the cam type, and the work efficiency is extremely improved. This has the effect of drastically reducing production errors.
第1図は本発明の一実施例装置のための装置を示す概要
構成図、第2図は第1図装置に用いられるカムの一例を
示す図、第3図及び第4図は第1図装置での工具補正量
を示す図、第5図、第7図及び第8図は従来のカム式の
ものにおいて加工を行う場合の工具の移動工程を示す図
、第6図(A)〜(D)は第5図、第7図及び第8図の
工程におけるカムの移動の様子を示す図である。
1・・・・・・・・・主軸
11・・・・・・・・・サーボ機構(サーボモータ)1
3・・・・・・・・・プッシュ
16・・・・・・・・・刃物台
20・・・・・・・・・カム
24・・・・・・・・・カム軸
25・・・・・・・・・サーボ機構(サーボモータ)4
0・・・・・・・・・制御装置FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a device for an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a cam used in the device shown in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are similar to those shown in FIG. 1. Figures 5, 7, and 8 are diagrams showing the amount of tool correction in the device, and Figures 6 (A) to (6) are diagrams showing the tool movement process when machining is performed with a conventional cam type. D) is a diagram showing how the cam moves in the steps of FIGS. 5, 7, and 8. 1... Main shaft 11... Servo mechanism (servo motor) 1
3...Push 16...Turret 20...Cam 24...Cam shaft 25... ... Servo mechanism (servo motor) 4
0......Control device
Claims (1)
これを回転せしめその軸線たるZ軸方向に移動可能な主
軸と、Z軸に直角な面内で主軸に向うX方向に進出して
所定の一つが選択可能となっている複数の刃物台と、上
記主軸をZ方向に設定プログラムで移動せしめるサーボ
機構と、上記複数の刃物台にそれぞれ対応した、刃物台
の選択と刃物の切込みのためのカムが設けられ設定プロ
グラムのもとでサーボ機構で回転を受けるカム軸と、上
記サーボ機構とカム軸を制御する制御装置とを備える主
軸移動型旋盤による加工方法であって、 制御装置に各カムの取付角、カム高さ、上り角度及び下
り角度を予め記憶せしめ、次に製品加工のための加工プ
ログラムを入力せしめた後、制御装置にて上記加工プロ
グラムから各カムに対応する刃物のX方向での加工開始
位置及び最大切込位置を読みとり、刃物の選択を該刃物
に対応するカムの取付角だけカム軸を回転することによ
り行い、さらに選択された刃物の加工開始位置と最大切
込位置の間の距離をカム高さに対応させて、カムの上り
角度及び下り角度を用いて上記刃物のX方向の移動プロ
グラムを角度によるカム軸の回転プログラムに変換する
ことによりカム軸の回転を制御し、かつサーボ機構で主
軸のZ方向の移動を設定プログラムにしたがい制御する
こととする主軸移動型自動旋盤による加工方法。[Scope of Claims] A main shaft that can rotate and rotate a material that is rotatably and slidably guided by a push and move in the direction of the Z-axis, which is the axis thereof, and a main shaft that moves toward the main shaft in a plane perpendicular to the Z-axis. A plurality of turrets extending in the X direction so that a predetermined one can be selected, a servo mechanism that moves the main axis in the Z direction according to a setting program, and a turret corresponding to each of the plurality of turrets. A machining method using a moving spindle lathe that is equipped with a camshaft that is provided with a cam for selection and cutting of the blade and is rotated by a servo mechanism under a setting program, and a control device that controls the servo mechanism and the camshaft. Then, the mounting angle, cam height, ascending angle, and descending angle of each cam are stored in advance in the control device, and then the machining program for product machining is input, and then each of the above machining programs is inputted into the control device. The machining start position and maximum cutting position in the X direction of the blade corresponding to the cam are read, the blade is selected by rotating the cam shaft by the mounting angle of the cam corresponding to the blade, and the selected blade is The distance between the machining start position and the maximum depth of cut position is made to correspond to the cam height, and the above-mentioned blade movement program in the X direction is converted into a camshaft rotation program by angle using the cam's ascending angle and descending angle. A machining method using a main spindle moving type automatic lathe, in which the rotation of the camshaft is controlled by the rotation of the camshaft, and the movement of the main spindle in the Z direction is controlled by a servo mechanism according to a set program.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14508589A JP2877839B2 (en) | 1989-06-09 | 1989-06-09 | Machining method using a spindle moving type automatic lathe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0310701A true JPH0310701A (en) | 1991-01-18 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008178971A (en) * | 2006-12-28 | 2008-08-07 | Seiko Instruments Inc | Lathe apparatus |
-
1989
- 1989-06-09 JP JP14508589A patent/JP2877839B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008178971A (en) * | 2006-12-28 | 2008-08-07 | Seiko Instruments Inc | Lathe apparatus |
JP5105371B2 (en) * | 2006-12-28 | 2012-12-26 | セイコーインスツル株式会社 | Lathe equipment |
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