JPH03170202A - Tailstock device for composite lathe and control thereof - Google Patents
Tailstock device for composite lathe and control thereofInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は対向する２台の主軸を備えた複合旋盤における
心押し装置及びその制御方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a tailstock device in a compound lathe equipped with two opposing main spindles and a control method thereof.
１台の機械本体上に２台の主軸を対向して配設する複合
旋盤は、生産性が高く，複雑な加工工程を達或でき、コ
ンピュータ制御ＮＣ工作機械として普及している。A compound lathe, in which two main spindles are disposed facing each other on one machine body, has high productivity and can perform complex machining processes, and has become popular as a computer-controlled NC machine tool.
第４図は、２台の主軸の配設関係を示すもので、第１の
主軸台１０に装備された第１の主軸工２には、第１のチ
ャック１４がとりつけられる。この第１の主軸台に対向
して配設する第２の主軸台１００には、第２の主軸１２
０が装備され、標準チャック３０がとりつけられる。第
２の主軸台はサーボモータと送りねじにより摺動する。FIG. 4 shows the arrangement relationship between the two spindles, and the first chuck 14 is attached to the first spindle machine 2 installed on the first headstock 10. A second headstock 100 disposed opposite to the first headstock includes a second headstock 12.
0 is equipped and a standard chuck 30 is attached. The second headstock is slid by a servo motor and a feed screw.
サーボモータは中央制御装置からの指令により制御され
る。The servo motors are controlled by commands from a central controller.
以上のような基本的な構或を有する複合旋盤において、
第２の主軸台１００側の旋削加工はチャツクワークが中
心であって、心押し装置を用いたセンターワーク（シャ
フトワーク）に対応することはできなかった。In a compound lathe having the basic structure as described above,
The turning process on the second headstock 100 side is mainly chuck work, and cannot be applied to center work (shaft work) using a tailstock device.
そこで本発明は第２の主軸１． ２ ０にとりつける心
押し装置と、心押し装置の押圧力を調整する制御方法を
提供するものである。Therefore, the present invention provides the second main shaft 1. The present invention provides a tailstock device attached to a 20 and a control method for adjusting the pressing force of the tailstock device.
本発明の複合旋盤の心押し装置は，第２の主軸台の第２
の主軸にとりつけるセンターと、第２の主軸の回転を規
制するストッパーとを基本的な手段とし、サーボモータ
に連結する中央制御装置はサーボモータに位置指令を与
える位置制御手段と、サーボモータに１−ルク指令を与
える電流制御手段を備えている。The tailstock device of the compound lathe of the present invention has the second headstock of the second headstock.
The basic means is a center attached to the main shaft of the second main shaft, and a stopper that restricts the rotation of the second main shaft. - current control means for providing a torque command;
そして、この装置を制御する方法は、第１の主軸台が把
持するワークピースの端面位置に対してセンターが手前
にある第工の位置と、センターがワークピースの端面に
当接する第２の位置と、センターがワークピースの内側
に達する第３の位置を設定するとともに、第２の主軸台
を第上の位置３
まで早送りする工程と、第１の位置でサーボモータへ与
える電流を制限するとともに遅送りに切り換えて第３の
位置に向かって位置制御する工程と、センターがワーク
ピースの端面に当接することにより発生するサーボモー
タのパルス溜りを検出し、パルス溜りが設定値以上に達
したときに、残りの位置指令及びパルス溜りをクリアし
て現在位置を第２の位置として判定する工程と、サーボ
モータの制御を電流制御に切り換えてセンターに所定の
押圧力を付与する工程とを有する。The method for controlling this device consists of two positions: the first position where the center is in front of the end face of the workpiece held by the first headstock, and the second position where the center is in contact with the end face of the workpiece. and setting a third position where the center reaches the inside of the workpiece, rapidly moving the second headstock to the upper position 3, and limiting the current applied to the servo motor in the first position. The process of switching to slow feed and controlling the position toward the third position, and detecting the pulse pool of the servo motor that occurs when the center comes into contact with the end face of the workpiece, and when the pulse pool reaches the set value or more. The method further includes a step of clearing the remaining position commands and pulse pools and determining the current position as the second position, and a step of switching the control of the servo motor to current control and applying a predetermined pressing force to the center.
以上の手段を備えることにより、第工の主軸に把持され
たワークピースを第２の主軸にとりつけた心押し装置に
より支持してセンターワークを施すことができる。By providing the above means, it is possible to carry out center work by supporting the workpiece gripped by the main spindle of the first workpiece by the tailstock device attached to the second main spindle.
ワークピースをセンター支持することにより第２の主軸
に回転力が伝達されようとするが、ストッパーを備えて
第２め主軸を静止する。By supporting the workpiece at the center, rotational force is transmitted to the second spindle, but a stopper is provided to keep the second spindle stationary.
センターをワークピースに当接する際に、第２の主軸台
を駆動するサーボモータを位置制御する一４
とともに電流制御することにより安全で確実な当接を達
成する。When bringing the center into contact with the workpiece, safe and reliable contact is achieved by controlling the position and current of the servo motor that drives the second headstock.
以下、図面により本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明装置の全体の概要を示すもので、全体を
符号１００で示す第２の主軸台は、摺動面上に戟置され
、送りねじ１１０により矢印に沿ってＡ方向又はＢ方向
へ送られる。送りねじ１１０の端部はサーボモータ↓１
５に連結し、サーボモータ１１５はラインＬ１，Ｌ２を
介して中央制御装置２００と接続して中央制御装置２０
０から送られるパルス指令により回転速度及び回転量が
制御される。これにより，第２の主軸台１００は所定の
速度で所定の位置まで移動する。また、サーボモータへ
所定の電流を与えてトルクを制御することもできる。FIG. 1 shows the overall outline of the device of the present invention, in which a second headstock, generally designated by the reference numeral 100, is placed on a sliding surface and is rotated in the direction A or B along the arrow by a feed screw 110. sent in the direction. The end of the feed screw 110 is connected to a servo motor↓1
5, and the servo motor 115 is connected to the central control device 200 via lines L1 and L2.
The rotation speed and amount of rotation are controlled by pulse commands sent from 0. As a result, the second headstock 100 moves at a predetermined speed to a predetermined position. Furthermore, the torque can also be controlled by applying a predetermined current to the servo motor.
第２の主軸台１００の内部には第２の主軸１２０がベア
リング１４．２，１．４．４により回転自在にとりつけ
られており、全体を符号１． ３ ０で示すモータによ
り邸動される。Inside the second headstock 100, a second main shaft 120 is rotatably mounted by bearings 14.2, 1.4.4, and is designated as a whole by 1. It is moved by a motor shown at 30.
第２の主軸１２０の内部にはドローバー１５０が配設さ
れ、その後端は油圧シリンダ１６０に連結されている。A drawbar 150 is disposed inside the second main shaft 120, and its rear end is connected to a hydraulic cylinder 160.
油圧シリンダ１６０はラインＬ３１Ｌ，，を介してｉｌ
＋圧制御装置］− ８ ０に連結する。Hydraulic cylinder 160 is connected to il via line L31L, .
+Pressure control device] - Connect to 80.
第２の主軸１２０の前端部は面板１２２を構或し、この
面板１２２に標準チャックやコレツ１〜チャックを取付
ける。ドローパー１５０はこれらのチャックを操作する
ための部材である。The front end of the second main shaft 120 has a face plate 122, and a standard chuck or a chuck is attached to this face plate 122. The drawper 150 is a member for operating these chucks.
本発明においては、この面扱１２２に心押し装置３００
を装着する。In the present invention, the tailstock device 300 is attached to this surface handling 122.
Attach.
心押し装置３００は、第２の主軸１−２０に挿入するセ
ンター３１０と、第２の主軸１ ２ ０の回転を規制す
るスＩ−ツパー３ ４． ０からなる。The tailstock device 300 includes a center 310 that is inserted into the second main shaft 1-20, and a stopper 3 that restricts the rotation of the second main shaft 120.4. Consists of 0.
センター３１０は、前端側にワークピース５０のセンタ
ー穴５２に係合するテーパー状の先端部３３０と、後端
側にテーパーシャンク３２０を備える。The center 310 includes a tapered tip 330 that engages with the center hole 52 of the workpiece 50 at the front end, and a tapered shank 320 at the rear end.
センター３ １ ０は、先端部３３０が固定式のもので
あっても、または回転式のものであってもよし）。The center 310 may have a fixed tip portion 330 or a rotary tip portion 330).
一７一
第２図は心押し装置３００とその取付け構造の詳細を示
す。171 FIG. 2 shows details of the tailstock device 300 and its mounting structure.
第２の主軸台１００の前端部にはフロントケーシング１
−０２をボル１〜１０３により固着する。フロン１〜ケ
ーシング］． ０ ２はその内周部でベアリング１４２
を介して第２の主軸１２０を回転自在に支持する。第２
の主軸１２０の前端部にはボルト１２３により面板１２
２をとりつける。A front casing 1 is provided at the front end of the second headstock 100.
-02 is fixed by bolts 1 to 103. Freon 1 ~ Casing]. 0 2 is the bearing 142 at its inner circumference
The second main shaft 120 is rotatably supported via. Second
The face plate 12 is attached to the front end of the main shaft 120 by a bolt 123.
Attach 2.
第２の主軸１． ２ ０は、その前端にテーパー穴を有
し、このテーパー穴にセンター３１０のテーパーシャン
ク３２０を挿入してセンター３ １− ０をとりつける
。センター３］○をとりつける際には、面板１２２のボ
ルト穴１２４を利用して回り止め用のストッパー３ ４
− ０をボルト３４２によりとりつける。ストッパー３
４． ０は直角に折り曲げた脚部３４４を備え、この
脚部３４４をフロントケーシング↓０２の外周部に形或
する軸方向のスリット１． ０ ４に係合することによ
って第２の主軸１． ２ ０の回り止めをはかる。Second main shaft1. 20 has a tapered hole at its front end, and the tapered shank 320 of the center 310 is inserted into this tapered hole to attach the center 31-0. Center 3] When installing ○, use the bolt hole 124 of the face plate 122 to prevent rotation of the stopper 3 4
- Attach 0 with bolt 342. Stopper 3
4. 0 is provided with a leg portion 344 bent at right angles, and this leg portion 344 is inserted into an axial slit 1.0 formed on the outer periphery of the front casing ↓02. 04 by engaging the second main shaft 1. 2. Measure to prevent rotation.
センター３ １．． Ｏをワークピース５０のセンター
８
穴５２に押しつけて加工を施す際に、ワークピース５０
の回転力はセンター３１０を介して第２の主軸１２０を
回動しようとする。ストッパー３４０はこの回転を防止
する作用をする。Center 3 1. ．． When machining is performed by pressing O into the center 8 hole 52 of the workpiece 50, the workpiece 50
The rotational force tends to rotate the second main shaft 120 via the center 310. The stopper 340 functions to prevent this rotation.
センター３１０を第２の主軸１２０から取外すときには
、油圧シリンダ１６０を操作してドローバー１５０によ
りセンター３１０のシャンク３２０を主軸のテーパー穴
から押し出す。When removing the center 310 from the second main shaft 120, the hydraulic cylinder 160 is operated and the draw bar 150 pushes out the shank 320 of the center 310 from the tapered hole of the main shaft.
次に、心押し装置３００を装着した第２の主軸台１００
の制御方法を第３図に基づいて説明する。Next, the second headstock 100 equipped with the tailstock device 300
The control method will be explained based on FIG.
中央制御装置２００は、ラインＬ，， Ｌ，，を介して
サーボモータ１１５に連結し、サーボモータ１ １．
５の回転速度及び回転量を制御する位置（パルス）制御
手段と、電流（１〜ルク）制御手段を有する。The central controller 200 is coupled to the servo motors 115 via lines L,, L,, and connects the servo motors 1 1 .
It has a position (pulse) control means for controlling the rotational speed and amount of rotation of 5, and a current (1 to luke) control means.
サーボモータ１］５に直結する送りねじ１１０は、第２
の主軸台１００を矢印Ａ，Ｂ方向に移動する。The feed screw 110 directly connected to the servo motor 1]5 is the second
The headstock 100 of is moved in the directions of arrows A and B.
センター３１−Ｏをワークピース５０に対して押圧する
際には、まずサーボモータ］Ｊ− ５を起動して第２の
主軸台１００を矢印八方向に移動し、センター３１０が
ワークビース５０の第２の主軸台１００側の端面５５の
手前の位置Ａ１に達するまで早送りで移動するように制
御する。位置Ａ１はワークピース５０の寸法から予め算
出する。When pressing the center 31-O against the workpiece 50, first start the servo motor J-5 and move the second headstock 100 in the eight directions of the arrow, so that the center 310 is pressed against the workpiece 50. Control is performed to move in rapid traverse until it reaches position A1 in front of the end face 55 on the headstock 100 side of No. 2. The position A1 is calculated in advance from the dimensions of the workpiece 50.
第２の主軸台１００が位置Ａ１に達すると、中央制御装
置２００は指令を発してサーボモータ１１５に供給する
電流を制限してサーボモータ１１５の駒動トルクを低減
する。この措置はセンター３１０がワークピース５０の
端面５５につき当ったときに、センター３１０や機械全
体に過大な応力が作用するのを防止するためのものであ
る。When the second headstock 100 reaches the position A1, the central controller 200 issues a command to limit the current supplied to the servo motor 115 to reduce the rod motion torque of the servo motor 115. This measure is to prevent excessive stress from acting on the center 310 and the entire machine when the center 310 hits the end face 55 of the workpiece 50.
サーボモータ１１５への電流を制限した状態で第２の主
軸台１００の送り速度を遅送りに切り換え、位置Ａ３に
向けて位置制御する。The feed speed of the second headstock 100 is switched to slow feed while the current to the servo motor 115 is restricted, and the position is controlled toward position A3.
位置Ａ３はワークピース５０の端面５５に対する位置Ａ
２よりもワークピースの内部に設定される。したがって
、第２の主軸台１００は位置Ａ３へ向かう遅送り中にセ
ンター３ １ ０がワークビース５０の端面５５に突き
当たり、第２の主軸台の進行は阻止される。この状態で
は、中央制御装置２００からサーボモータ］１５へ遅送
りのパルスが供給され続けるので、パルス溜りが発生す
る。The position A3 is the position A with respect to the end face 55 of the workpiece 50.
2 is set inside the workpiece. Therefore, the center 3 1 0 of the second headstock 100 hits the end surface 55 of the workbead 50 during slow feeding toward position A3, and the second headstock 100 is prevented from advancing. In this state, slow feed pulses continue to be supplied from the central controller 200 to the servo motor 15, so that pulse pooling occurs.
そこで、このパルス溜り量を検知して、パルス溜り量が
設定値（パラメータ）以上になったとき、センター３１
０が位置Ａ２に達したものと判定する。そして、残りの
指令値及びパルス溜りをクリアして位置Ａ２を現在位置
とする。Therefore, when this pulse accumulation amount is detected and the pulse accumulation amount exceeds a set value (parameter), the center 31
It is determined that 0 has reached position A2. Then, the remaining command values and pulse pools are cleared, and position A2 is set as the current position.
位置Ａ２Ｌ：おいて，中央制御装置２００はサーボモー
タ１１５の制御を位置制御から電流（１−ルク）制御に
切り換える。この制御においては，サーボモータ１１５
へ与える電流の大きさに応じてセンター３１０の押圧力
を調整することができる。At position A2L, the central controller 200 switches the control of the servo motor 115 from position control to current (1-lux) control. In this control, the servo motor 115
The pressing force of the center 310 can be adjusted depending on the magnitude of the current applied to the center 310.
例えば，ワークピース５０の回転数が高いときや、主軸
の中心から遠い位置での切削送りのときなどは、ワーク
ピース５０が振れやすくなるので、サーボモータ１１５
への電流を上げて１・ルクを増大し、センター３１０の
押圧力を増強する。もつともこの電流値には上限を設け
て機械の保護をはかる。For example, when the rotation speed of the workpiece 50 is high or when cutting feed is performed at a position far from the center of the spindle, the workpiece 50 tends to swing, so the servo motor 115
The pressing force of the center 310 is increased by increasing the current to 1·L and increasing the pressing force of the center 310. However, an upper limit must be set for this current value to protect the machine.
１１−
センターワーク中には、中央制御装置２００は第２の主
軸台１００の現在位置やサーボモータ１１５へ供給する
電流値を監視し、これらの値が大きく変化したときには
、センター３１０が外れたり、ワークピース５０そのも
のが外れたものと検出して必要な指令を与える。11- During center work, the central control device 200 monitors the current position of the second headstock 100 and the current value supplied to the servo motor 115, and if these values change significantly, the center 310 may come off or It is detected that the workpiece 50 itself has come off, and a necessary command is given.
本発明は以」二のように、第１の主軸台に対して対向し
て配設する摺動自在な第２の主軸台を有する複合旋盤に
あって、第２の主軸台１００の第２の主軸１． ２ ０
にセンター３１０とストッパー３４０を装着するととも
に、第２の主軸台１００を邸動するサーボモータ１１５
を制御することによって、センター３１０を第１の主軸
台の第１の主軸がチャックするワークピース５０のセン
ター穴に自動的に押圧することができるものである。As described below, the present invention is a compound lathe having a slidable second headstock disposed opposite to the first headstock, in which a second headstock of the second headstock 100 is provided. Main shaft 1. 2 0
The center 310 and stopper 340 are attached to the servo motor 115 that drives the second headstock 100.
By controlling this, the center 310 can be automatically pressed into the center hole of the workpiece 50 to be chucked by the first spindle of the first headstock.
中央制御装置２００からサーボモータ１↓５へ与える指
令を、センター３１０とワークピース５０の位置関係に
対応して位置（パルス）制御と電流（１ヘルク）制御を
適切に切り換えて使用する１２
ことによって、センター３１０を安全にワークピース５
０に当接し、センターワーク時にワークピース５０を確
実に支持することができる。By appropriately switching the commands given from the central controller 200 to the servo motors 1↓5 between position (pulse) control and current (1 Herc) control in accordance with the positional relationship between the center 310 and the workpiece 5012. , center 310 safely workpiece 5
0, and can reliably support the workpiece 50 during center work.
第１図は本発明の実施例装置の全体を示す説明図、第２
図は要部の断面図、第３図は制御方法を示す説明図、第
４図は複合旋盤の概要を示す説明図である。
１０・・・第１の主軸台、
５０・・・バーワークピース、
１００・・・第２の主軸台、 １１０・・送りねし、１
１５・・・サーボモータ、 １２０・・・第２の主軸
、１２２・・・面板、 ２００・・・中央制御装
置、３００・・・心押し装置、 ３１０・・・センタ
ー３４０・・・ストッパーFIG. 1 is an explanatory diagram showing the entire embodiment of the device of the present invention, and FIG.
3 is an explanatory diagram showing a control method, and FIG. 4 is an explanatory diagram showing an outline of the compound lathe. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... First headstock, 50... Bar workpiece, 100... Second headstock, 110... Feed screw, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15... Servo motor, 120... Second main shaft, 122... Face plate, 200... Central control device, 300... Tailstock device, 310... Center 340... Stopper
Claims (1)
台に対向して摺動自在に配設する第２の主軸台と、第２
の主軸台を駆動する送りねじ及び送りねじに連結するサ
ーボモータと、サーボモータに指令を与える中央制御装
置を備える複合旋盤に装備する心押し装置であつて、 該心押し装置は第２の主軸台の第２の主軸にとりつける
センターと、第２の主軸の回転を規制するストッパーと
からなることを特徴とする複合旋盤の心押し装置。 ２、請求項１記載の装置において、 中央制御装置はサーボモータに位置指令を与える位置制
御手段と、サーボモータにトルク指令を与える電流制御
手段を備えてなることを特徴とする複合旋盤の心押し装
置。 ３、請求項２記載の装置を制御する方法であつて、第１
の主軸台が把持するワークピースの端面位置に対してセ
ンターが手前にある第１の位置と、センターがワークピ
ースの端面に当接する第２の位置と、センターがワーク
ピースの内側に達する第３の位置を設定するとともに、 第２の主軸台を第１の位置まで早送りする工程と、 第１の位置でサーボモータへ与える電流を制限するとと
もに遅送りに切り換えて第３の位置に向かつて位置制御
する工程と、 センターがワークピースの端面に当接することにより発
生するサーボモータのパルス溜りを検出し、パルス溜り
が設定値以上に達したときに、残りの位置指令及びパル
ス溜りをクリアして現在位置を第２の位置として判定す
る工程と、サーボモータの制御を電流制御に切り換えて
センターに所定の押圧力を付与する工程と、からなるこ
とを特徴とする複合旋盤の心押し装置の制御方法。[Claims] 1. A first headstock installed on the machine body, a second headstock slidably arranged opposite to the first headstock, and a second headstock installed on the machine body;
A tailstock device installed in a compound lathe comprising a feed screw for driving a headstock of a second main spindle, a servo motor connected to the feed screw, and a central control device for giving commands to the servo motor, the tailstock device being installed on a second main spindle. A tailstock device for a compound lathe, comprising a center attached to a second main shaft of a table and a stopper for regulating rotation of the second main shaft. 2. The tailstock of a compound lathe according to claim 1, wherein the central control device comprises position control means for giving a position command to the servo motor, and current control means for giving a torque command to the servo motor. Device. 3. A method for controlling the device according to claim 2, comprising:
A first position in which the center is in front of the end face of the workpiece held by the headstock, a second position in which the center abuts against the end face of the workpiece, and a third position in which the center reaches inside the workpiece. The process of setting the position of the second headstock and rapidly moving the second headstock to the first position, limiting the current applied to the servo motor at the first position, and switching to slow feed to move the second headstock to the third position. It detects the pulse pool of the servo motor that is generated when the center contacts the edge of the workpiece during the control process, and when the pulse pool reaches a set value or higher, the remaining position commands and pulse pool are cleared. Control of a tailstock device for a compound lathe comprising: determining the current position as the second position; and switching the control of the servo motor to current control to apply a predetermined pressing force to the center. Method.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555178A (en) * | 1992-11-17 | 1996-09-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for holding a workpiece in a machine tool |
| KR20020091357A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-06 | 발레오만도전장시스템스코리아 주식회사 | Chucking apparatus for processing rotor of alternator |
| JP2008302436A (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Denso Corp | Machining device and method for positioning movable side center in machining device |
-
1989
- 1989-11-28 JP JP30673889A patent/JP2824094B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5555178A (en) * | 1992-11-17 | 1996-09-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control apparatus and method for holding a workpiece in a machine tool |
| KR20020091357A (en) * | 2001-05-30 | 2002-12-06 | 발레오만도전장시스템스코리아 주식회사 | Chucking apparatus for processing rotor of alternator |
| JP2008302436A (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Denso Corp | Machining device and method for positioning movable side center in machining device |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2824094B2 (en) | 1998-11-11 |
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