JPH03208501A - 数値制御複合旋盤 - 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］ この発明は、数値制御複合旋盤に関する。更に詳しくは
、ベッド上に対向して２つの主軸ヘッドが配置され、こ
の第１、２主軸ヘッドに対応して３台の刃物台を有する
数値制御複合旋盤において、ベッド、主軸ヘッド、刃物
台の配置を効率化した数値制御複合旋盤に関する。

［背景技術］ 数値制御複合旋盤の中には、主軸軸線上にチャックが対
向するように２つの主軸ヘッドをＺ軸線（主軸軸線〉方
向に移動可能に配置し、これに各々対応した２つの刃物
台を有したものは知られている。この数値制御複合旋盤
は、主軸のチャックにそれぞれ把持された被加工物を加
工するために、それぞれ対応する刃物台をＸ．Ｚ軸線方
向に数値制御装置により補間制御させている。

この種の数値制御複合旋盤は、旋削加工と共に他の二次
加工、例えばフライス加工、穴明け加工、ネジ立加工等
の複合加工を行うことも知られている。一台の機械内で
独立した２つ以上の加工部を有するこの種の数値制御複
合加工機では、台の機械内に２つの主軸台、複数個の刃
物台を配置するので構造が複雑化する傾向がある。この
ため、オペレータが操作するときの操作性が悪くなった
り、切粉の排出がベッドの外に円滑に流れなくなる傾向
がある。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、以上のような技術的背景のもとに発明され
たものであり、次の目的を達成する．この発明の目的は
、ベッド、主軸台、刃物台の配置構造を最適化してオペ
レータにとって操作性の良い数値制御複合旋盤を提供す
ることにある。

この発明の他の目的は、ベッド、主軸台、刃物台の配置
構造を最適化して、切粉の排出性を良くした数値制御複
合旋盤を提供することにある。

［課題を解決するための千段］ 前記課題を解決するために次のような手段を採る。

略長方体状のベッド（１）と、このベッド（１）の一面
の外表面に形戒され略水平の水平案内面（１２＞．（１
２＞と、この水平案内面（１２＞．（１２＞に連続して
形或され前記水平案内面（１２）、（１２）と角度を有
した傾斜案内面（７）、（７）と、この傾斜案内面（７
）．（７〉に連続して形成された略垂直の垂直案内面（
３１）．（３１）と、前記ベッド（１）に設けられた第
１主軸台（２）と、′この第１主軸台（２）内に回転自
在に支持された第１主軸（２２）と、この第１主軸（２
２）を回転駆動するための第１主軸モータ（４）と、前
記傾斜案内面（７）．（７）に移動自在でかつ前記主軸
台（２）に対向して設けられた第２主軸台（５）と、前
記第２主軸台（５〉内で回転自在に支持された第２主軸
（２３〉と、この第２主軸（２３）を回転駆動するため
の第２主軸モータ（９〉と、前記第ｌ主軸軸線方向とこ
の方向と直交する方向に前記水平案内面（１２）、（１
２）上を駆動制御され主に前記第１主軸（２２）に取り
付けたワークを加工するための第１刃物台（１１）と、
前記第２主軸軸線方向とこの方向と直交する方向に前記
水平案内面（１２＞．（１２）上を駆動制御され主に前
記第２主軸（２３）に取付けたワークを加工するための
前記第２刃物台（２０〉と、前記第ｌ刃物台（１１）ま
たは前記第２刃物台（２０）と連携され前記第１．２主
軸（２２）．（２３）の軸線方向とこの方向と直交する
方向に前記垂直案内面（３１）．（３１）上を駆動制御
されて前記ワークの加工を支援するための第３刃物台（
３０〉とからなる数値制御複合旋盤である。

前記第１．２主軸回転中心軸線が、前記垂直案内面（３
１）．（３１）を含む面と前記ベッドから離れる方向に
間隔（／）を有しているとなお効果的である。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図（ａ）は数値制御複合旋盤の平面図、第ｌ図（ｂ）は
第１図（ａ）の正面図、第１図（ｃ）は第１図（ｂ−）
の側面図である。第２図は第１図（ｂ）の■一■切断断
面図である。ベッド■は、本体を横成する基台であり、
鋳物、鋼材などで形威されている。ベッドｌ上の一端に
は第１主軸台２が設けられている。この第ｌ主軸台２は
、ベッド１上では移動できない．第１主軸台２内には、
第１主軸２２が回転自在に支持されている。

この第１主軸２２の先端には、第１チャック３が一体に
設けられている。第１チャック３は、ワークを把持する
ためのものである。第１主軸２２は、第１主軸モータ４
により回転駆動される。

この第１主軸２２は、回転割出制御が可能である。この
割出制御は、第１主軸モータ４を制御して実現するか、
他の割出用のモータを設ける。

ベッド１上の第２主軸台２と対向する位置には、第２主
軸台５が設けられている。第２主軸台５は、ベッド１上
の傾斜案内面７〈第２図参照）上を移動自在に設けられ
ている。

この駆動は、送りねじ６ａを介してＷＢサーボモータ６
により行われる。この移動方向は、ここではＢ軸と称す
る。第２主軸台５内には、第２主軸２３が回転自在に設
けられている。この第２主軸２３の先端には、第２チャ
ック８が設けられている。第２主軸２３は、第２主軸モ
ータ９により回転駆動される。ベッド１の上部には、第
１刃物台１１がベッドｌ上に形戒された水平案内面１２
（第２図参照〉上を移動自在に設けられている。

第１刃物台１１は、ベッド１上を移動する往復台１３と
、第１クロス台１４と、６角形のタレット本体１５など
から楕戒されている．往復台１３は、角度θ３を有して
いる．往復台１３の側面は、ベッド１上の水平案内面１
２上を第１主軸と平行な軸線（ＺＡ）方向に（第３図参
照）ＺＡサーボモータ１０により送り駆動される。この
送り駆動は、ＺＡサーボモータ１０に連結された送りね
じ１０ａにより移動自在に駆動される．更に、クロス台
１４は、ＺＡ軸線と垂直にクロスする方向のＸＡ軸線方
向、すなわち第１チャック３に把持したワークの半径方
向に駆動される。

この駆動は、ＸＡサーボモータ１７により送りねじ１７
ａを介して駆動される（第２図〉。タレット本体１５は
、６角形の形状であり、この外周に１２面の工具取付面
が形戒されている。したがって、取り付けられる工具本
数は、１２本である。

ベッド１上の水平案内面１２上には、更に第１刃物台１
１に対向して第２刃物台２０が設けられている。第２刃
物台２０の構造は、第１刃物台１１と対称する楕遣で実
質的に同一であり、かつ機能も軸線の方向が相違するの
みで実質的に同一であるので説明は省略する。第３刃物
台３０は、ベッド１の前面に設けてある刃物台である。

ベッド１の前面は、垂直案内面３１が形成されている。

垂直案内面３１上には、第３往復台３２が移動自在に設
けられている。ＺＣ往復台３２は、ＺＣサーボモータ３
３により駆動される。ＺＣサーボモータ３３の出力軸に
は、送りねじ３３ａが直結され、この送りねじ３３ａに
より第１．２主軸の軸線と平行な方向に駆動される。Ｚ
Ｃ往復台３２上には、ＸＣクロス台３４がＸＣ案内面３
５上をＸ軸線方向（ＸＣ）に移動自在に設けられている
。このＸＣ方向の駆動は、ポールスクリュー（図示せず
〉を介してＸＣサーボモータ３６により駆動される。Ｘ
Ｃクロス台３４上には、ＴＣタレット本体３７が設けら
れている。

ＴＣタレット本体３７は、円・筒状のＴＣタレット本体
３７の外周に６本の工具を取り付けられるものである。

第３刃物台３０は、第１刃物台１１、第２刃物台２０の
加工支援を目的とするものであるー。具体的には、内・
外径の加工分担、外径加工の断層切削（同時に外径加工
する加工のこと〉、ねじ切り加工などの支援、計測支援
、バー材送り装置付のバーストツパーなどの加工支援を
行う．第３刃物台３０の下部には、切削時の切粉を受け
るための切粉受箱４０が設けられている．第２主軸台５
の前面には、第１刃物台１１、第２刃物台２０、第３刃
物台３０、第２主軸台５を制御するための数値制御装置
の操作盤４ｌが前面に設けられている。数値制御装置の
操作盤４１は、この発明の要旨でないので省略する． ベッド構造 第２図に示す断面図は、第１図の■一■切断断面図であ
る．ベッド１の断面外周は、矩形の一部角部を面取りし
た形状である。すなわち、ベッド１の外表面には、水平
案内面１２．１２と、傾斜案内面７．７と、垂直案内面
３１．３１とが形成されている．垂直案内面３１．３１
と傾斜案内面７．７とは、角度θｌを成している．傾斜
案内面７７と水平案内面１２．１２とは、角度θ２を成
している． 水平案内面１２．１２上には、前記したように往復台１
３が載せられている。往復台１、３は、水平案内面１２
．１２を含む面と第ｌクロス台１４の案内面を含む面と
の間で角度θ３を成している．第１クロス台１４は、水
平面から角度θ，の角度上を移動するので、傾斜案内面
７と平行な面上を第１主軸の軸線に向かって前後動でき
る。第１主軸台２は、ベッド１に対して移動できず固定
されている．第２主軸台５は、前記したように傾斜案内
面７．７上を案内されて移動する。第１．２主軸の回転
中心軸線Ｏは、垂直案内面３１．３１を含む面とベッド
１から離れる方向に間隔ｌだけ離れている。

したがって、第１．２チャック３．８に把持された工作
物を切削加工するときに出る切粉は、ベッド１またはＺ
Ｃ往復台３２に接触せず直接に切粉受箱４０に落下する
。このため、切粉が有する切削熱は、ベッド１、ＺＣ往
復台３２などに伝導されない。また、第１．２主軸台２
．５の第１．２チャック３．８および第１．２刃物台ｌ
１，２０のタレット本体１５．２１が角度θだけ傾斜し
ているので、操作側、オペレータ側の近くに位置でき操
作が容易である．すなわち、往復台１３が角度θ，　、
ＺＣ往復台３２は角度θ４、第１，２主軸台２，５は角
度θ１の傾斜案内面に搭載されているので、結局第３刃
物台３０と第１，２刃物台１１．２０は、第１．２主軸
台２．５を挾んで対称位置に配置されている． 艷先艶 以下、第３図にしたがって本実施例で使用する前記軸線
の符号の名称を定義する。

前記説明で明らかなように、軸の持つ機能、性質に沿っ
てワークの半径方向の移動をＸ軸、軸線方向の移動をＺ
軸とする。第１主軸台２に対向する第２主軸台５が前後
する場合はＷ軸と称する。

これらの原則によりＸ，Ｚ軸をそれぞれ第１刃物台１１
では、ＸＡ，ＺＡ、第２刃物台２０では、ＸＢ，ＺＢ、
第３刃物台３０ではｘｃ，ｚｃとする． 第１主軸台２の第ｌ主軸をＳＡ、第２主軸台５の第２主
軸をＳＢとする。刃物台についても、第１、第２、第３
刃物台１１，２０．３０をそれぞれＴＡ，ＴＢ，ＴＣと
する。更に、Ｃ軸機能、すなわち主軸の割出機能、刃物
台の回転工具機能が付加される場合はそれについても夫
々の名称を付ける。すなわち第１主軸のＣ軸はＣＡ、第
２主軸のＣ軸はＣＢとなる．回転工具については第１主
軸（　Ｓ　Ａ　）　７第２主軸（ＳＢ）との関係に対し
、第１刃物台１１の回転工具はＳＤ、第２刃物台２０の
回転工具はＳＥとする。

牲［１２Ｌえ 前記のように軸の名称を定義すると、送り軸と？て、（
ＸＡ．ＺＡ，ＣＡ）、（ＸＢ，ＺＢ，ＣＢ）、（ＸＣ，
ＺＣ．＞，ＷＢの計９軸まで前記数値制御装置（図示せ
ず）は制御する。主軸としては，ＳＡ，ＳＢ，ＳＤ，Ｓ
Ｅの計４つの主軸までの制御を可能とするものである。

前記した《ＸＡとＺＡ）、（ＸＢとＺＢ）、（ＸＣとＺ
Ｃ）は、数値制御装置の機能により互いに位置補間が可
能である。第２主軸台５がＷ軸として駆動される場合に
は、ＸＢ，ＺＢおよびＷ軸すなわち３軸の同時補間がで
きる．Ｃ軸機能すなわち第１．２主軸ＳＡ，ＳＢの割出
機能付加の場合は、次のような組み合わせで同時３軸補
間制御となる．（ＸＡ，ＺＡ，ＣＡ）、（ＸＢ，ＺＢ，
ＣＢ）．（ＸＣ，ＺＣ，ＣＡ）．（ＸＣ，ＺＣ，ＣＢ） 賎１ｂκ■一 数値制御装置は、最大４主軸まで備える回転主軸に対し
、送り軸は次のように同期をとることができる。

ＳＡ主軸に対し、ＸＡ，ＺＡ，ＸＣ，ＺＣ，ＷＢ ＳＢ主軸に対し、ＸＢ，ＺＢ，ＸＣ，ＺＣ，ＷＢ ？Ｄ回転工具主軸に対し、ＸＡ，ＺＡ，ＣＡＳＥ回転工
具主軸に対し、ＸＢ，ＸＢ，ＣＢこの同期、非同期の判
別は、従来通りＧコード（ＪＩＳ）によって選択して行
う。ｘｃ，ｚｃ，ＷＢなどの移動軸とどの主軸と同期を
とるがの判別もＧコードによ−ノて行う。例えば、Ｇ１
６１ＳＡｉ軸，Ｇ１６２−ＳＢ主軸．Ｇ１６３−ＳＤ主
軸，Ｇ１６４−ＳＥ主軸と定義する。

稟Ｅ１１４艷糸■ 第４図は各主軸および刃物台の座標を示す。各軸の持つ
最大移動量および有効移動量は、機械系からおのずと決
定される。座標は、各軸のプログラムを基準とした座標
を有し、座標系を定めることによって決定される。これ
を絶対座標とする。

座標の設定方法は、パラメータ方式、プログラム方式、
パラメータ＋７口グラム混合方式がある。

第１刃物台のＺ軸（ＺＡ）の座標は、第１主軸のある点
を基準に決められる。第２刃物台２０のＺ軸（ＺＢ）の
絶対座標は、第２主軸のある点を基準として決める。

第３刃物台３０については、支援の仕方によって加工位
置が２つに分かれるため、第１主軸に対する絶対座標（
ＺＣＬ　）と第２主軸に対する絶対座標（　Ｚ　Ｃ　Ｌ
’　）との２つの座標が作戒される。ここでは、第１主
軸台２を基準とする座標系を第１座標系、第２主軸台５
を基準とする座標系を第２座標系と定義し制御する。Ｗ
軸が付加された場合、第１主軸台２に対する座標をＢＬ
とし、第２刃物台２０、第３刃物台３０との関係は変わ
らない ［その他の実施例コ 前記実施例の第ｌ主軸台２は、ベッド１の傾斜案内面７
．７に固定されている。しかし、前記説明から理解され
るように、第１刃物台１１との相対移動でワークを加工
するものであるから、第１主軸台２をベッド１に固定し
ないで、第１主軸軸線方向に移動制御し、第１刃物台１
１のＺＡ軸を固定しても良い。更に、このＺＡ軸を固定
しないで第１主軸台２を移動制御しても良い。

前記したベッド１上の水平案内面１２、垂直案内面３１
．３１は、それぞれ水平面、垂直面である。しかし、こ
こでいう水平面、垂直面は、厳密な意味でなく、切粉の
排出性、操作性を著しく阻害しない範囲であれば水平面
、垂直面でなくても良い。取り分け、水平案内面（１２
）、（１２＞は、傾斜した面、すなわち角度θ２がさら
に大きな角度でも良い。往復台１３の角度θ，は、鋭角
でも良い。

［発明の効果］ 以上詳記したように、この発明は、ベッド１、第１主軸
台２、第２主軸台５、第１刃物台１１、第２刃物台２０
、第３刃物台３０の形状、配置を前記のようにしたので
、オペレータによる操作性が良く、切粉の排出性も良い
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は数値制御複合旋盤の正面図、第１図（ｂ
）は第１図（ａ）の平面図、第１図（Ｃ）は第ｌ図（ａ
）の側面図、第２図は第１図（ａ）の■一■断面図、第
３図は主軸および軸の名称を表す図、第４図は各主軸お
よび刃物台の座標を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、略長方体状のベッド（１）と、このベッド（１）の
   一面の外表面に形成され略水平の水平案内面（１２）、
   （１２）と、この水平案内面（１２）、（１２）に連続
   して形成され前記水平案内面（１２）、（１２）と角度
   を有した傾斜案内面（７）、（７）と、この傾斜案内面
   （７）、（７）に連続して形成された略垂直の垂直案内
   面（３１）、（３１）と、前記ベッド（１）に設けられ
   た第１主軸台（２）と、この第１主軸台（２）内に回転
   自在に支持された第１主軸（２２）と、この第１主軸（
   ２２）を回転駆動するための第１主軸モータ（４）と、
   前記傾斜案内面（７）、（７）に移動自在でかつ前記主
   軸台（２）に対向して設けられた第２主軸台（５）と、
   前記第２主軸台（５）内で回転自在に支持された第２主
   軸（２３）と、この第２主軸（２３）を回転駆動するた
   めの第２主軸モータ（９）と、前記第１主軸軸線方向と
   この方向と直交する方向に前記水平案内面（１２）、（
   １２）上を駆動制御され主に前記第１主軸（２２）に取
   り付けたワークを加工するための第１刃物台（１１）と
   、前記第２主軸軸線方向とこの方向と直交する方向に前
   記水平案内面（１２）、（１２）上を駆動制御され主に
   前記第２主軸（２３）に取付けたワークを加工するため
   の前記第２刃物台（２０）と、前記第１刃物台（１１）
   または前記第２刃物台（２０）と連携され前記第１、２
   主軸の軸線方向とこの方向と直交する方向に前記垂直案
   内面（３１）、（３１）上を駆動制御されて前記ワーク
   の加工を支援するための第３刃物台（３０）とからなる
   数値制御複合旋盤。 ２、請求項１において、前記第１、２主軸（２２）、（
   ２３）回転中心軸線が、前記垂直案内面（３１）、（３
   １）を含む面と前記ベッドから離れる方向に間隔（ｌ）
   を有していることを特徴とする数値制御複合旋盤。