JPH04122502A - 数値制御複合旋盤の数値制御装置 - 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、数値制御複合旋盤の数値制御装置に関する
。更に詳しくは、ベッド上に対向して２つの主軸台が配
置され、この第１．２主軸台に対応して３つの刃物台を
有する数値制御複合旋盤で主に第１主軸（２２）に取り
付けられたワークを加工するための第１刃物台（１１）
と、主に第２主軸台（２３）に取り付けられたワークを
加工するための第２刃物台（２０）のいずれかと連携し
て加工支援する第３刃物台（３０）において、工具呼出
し指令により自動的に第１主軸側であるか、第２主軸側
であるかを選択して座標系を決定する第３刃物台の自動
座標系設定方法とその制御装置に関する。

［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つの主軸台をＺ軸線（主軸軸線）方向に
移動可能に配置２口、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・ツ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。

対向する２つの主軸台を有する旋盤では、第１主軸側で
第１工程の加工を行い、この加工が終了したらワークを
第２加工部に受は渡して第２工程の加工を行うのが一般
的である。−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プログ
ラムが複雑であり、工具の指定をミスすることもある。

例えば、２つの主軸台、３台の刃物台を有するタイプで
は、第３の刃物台は第１または第２の主軸台の加工支援
に選択的に使用される。このため、どちらの加工支援を
行うかプログラム作成上混乱することもあり座標系の指
定ミスにより衝突することもある。

「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
たちのてあり、次の目的を達成する。

この発明の目的は、２つの主軸を有し複数の刃物台を有
する数値制御複合旋盤において、第１または第２の刃物
台による加工を支援する第３刃物台のプログラムに□よ
る工具の選択で自動的に加工支援する刃物台を決定し、
数値制御内の座標系を切り換える数値制御装置の数値制
御装置を提供することにある。

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

本体を構成するベッド（１）と、このベッド（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、前記ベッド（１）上に前記第１主軸台（２）に対
向して設けられた第２主軸台（５）と、この第２主軸台
（５）内て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、前記ベッド（１）上を駆動制御され主に
前記第１主軸（２２）に取り付けられたワークを加工す
るための第１刃物台（１１）と、前記ベッド（１）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
され前記ベッドく１〉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って、前記第１主軸台（２２）およ
び第２主軸台（２３）の移動制御と回転制御、並びに前
記第１刃物台（１，１）　、前記第２刃物台（２０）お
よび前記第３刃物台（３０）の移動制御を行うための数
値制御装置（４１）と、 この数値制御装置（４１）内に設けられ前記第１刃物台
（１’１　）　、前記第２刃物台（２０）および前記第
３刃物台（３０）で加工するための加工プログラムを記
憶するためのメモリ領３４　（６０）と、 このメモリ領域（６０ンに記憶されたＮＣ加工プログラ
ムの内の第３刃物台（３０）で加工するプログラムの内
容から前記第１刃物台（１１）側の加工に用いるか、前
記第２刃物台（２０）側の加工に用いるかを判断する加
工支援判断部（５６）と、 この加工支援判断部（５６）の判断によって第３刃物台
の刃物の座標値を演算する座標値演算部（５８〉とから
なる数値制御装置である。

し作　用こ 第３刃物台３０の工具選択指令は、二つのＴコードを使
い分けられてＮＣ加工プロクラムメモリ（６０）に記憶
されている。数値制御装置４１は、このＴコードを読み
取り工具のＴコードにより座標系列を切り換え座標をシ
フトする。

「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１図（ｂ）は
第１　ＵＺＪ　＜　ａ　）の正面図、第１目（ｃ　）は
第１図（ｂ）の側面図である。べｚｌ〜］は、本体を構
成する基台であり、鈷物、鋼材なと′て形成されている
。へ・・、　Ｆ　ｌ上の一端には第１主軸台２が設けら
れている。この第１王軸台２は、ヘッド１上ては移動て
゛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チヤ・・ｌり３か一
体に設けられている。第１千ヤ・・ツク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、回転割出制御か可能て゛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。

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

この駆動は、送りねしく図示せず）を介してＺ２サーホ
モータ６により行われる。この移動方向は、ここではＺ
２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チヤ・ツク８か設け
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。ヘラｌ〜１の上部には、第１刃物台１
１がベット１上に形成された水平案内面１２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上を第１主軸２２の軸線方
向に移動する第１往復台１３と、この往復台１３上を直
交する方向に移動する第１クロススライド１４と、この
第１クロススライド１４上に設けられた６角形のタレッ
ト本体１５なとから構成されている。第１往復台１３は
、ベッド１上の水平案内面１２上を第１主軸と平行な軸
線（Ｚｌ）方向に（第２図参照）Ｚｌサーボモータ１０
により送り駆動される。この送り駆動は、Ｚ１サーボモ
ータ１０に連結された送りねじにより移動自在に駆動さ
れる。

更に、クロススライド１４は、ｚ１軸線と垂直にクロス
する方向のＸ１軸線方向、すなわち第１チヤツク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、Ｘ
１サーボモータ】７により送りわしを介して駆動される
。タレッ）〜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成されている。したがって
、取り付けられる工具本数は、１２本である。ベラＦ　
］上には、更に第１刃物台１１に対向して同じ水平案内
面上には第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１］と対称する構
造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。た
だし、第２刃物台２０は、縦軸線方向の移動はしない。

第３刃物台３０は、ベッド１の前面に設けである刃物台
である。ベット１の前面は、垂直案内面３１か形成され
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。第３往復台３２は、Ｚ３サーボ
モータ３３により駆動される。

ｚ３サーボモータ３３の出力軸には、送りねじ３４が直
結され、この送りねじ３４により第１゜２主軸の軸線と
平行な方向に駆動される。第３往復台３２上には、第３
クロススライド３５かＸ３案内面上をＸ３軸線方向に移
動自在に設けられている。このＸ３方向の駆動は、ホー
ルスクリュー（図示せず）を介してＸ３サーホモータ３
６により駆動される。第クロススライド３５上には、タ
レット本体３７が設けられている。

円筒状の第３タレット本体３７の外周には、６本の工具
が取り付けられている。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。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２本の工具で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
のバーストツバ−などの加工支援を行う。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主軸台らを制御するための数値制御装置
４１（第４図参照）の操作ｉ４Ｑが前面に設けられてい
る。

軸構成 以下、第２図にしたか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−）でワークの半径方向の移動
をＸ軸、軸線方向の移動を２軸とする。第１主軸台２に
対向する第２主軸台５が主軸軸線方向に前後動する場合
はｚ２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、Ｘｉ、Ｚｌ、第２刃物台２０
てはＸ２．第３刃物台３０ではＸ３．Ｚ３と称する。

制御方法 前記のように軸の名称を定義すると、送り軸として、数
値制御装置４１の第１系列は第１刃物台１１と第１主軸
２２　（ＸＩ、Ｚｌ）−第２系列は第２刃物台２０と第
２主軸２３　（Ｘ２．Ｚ２＞、第３系列は第３刃物台（
Ｘ３．Ｚ３）であり、第１主軸２２の加工支援または第
２生軸２３の加工支援を行う。前記した（ＸＩとＺｌ）
、（Ｘ２と２２＞、（Ｘ３と２．３　）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か７２軸として駆動される場合には、Ｘ３．Ｚ３お
よびＺ２軸すなわち３軸の同時補間ができる。またＣ軸
機能すなわち第１．２主軸２２．２３の割出機能が付加
され同時３軸補間制御できる。

各刃物台のプログラムでの工具の指定は次のように行う
。通常工具の指定はＴコードか使用されるが、本例では
第１刃物台１１はＴＯ１００〜、第２刃物台２０はＴ２
１００〜である。第３刃物台３０は、二つのＴコードを
使い分ける。第１主軸を支援するときにはＴ５１００〜
を用い、すなわち５０００番台のＴコードを使用し、第
２主軸を支援するときはＴ７１００〜すなわち７０００
番台のＴコードを用いる。したがって、プログラマ−は
、このＴコードをミスしない限り、工具の割出位置を考
慮することなく第１主軸、第２主軸の加工支援プログラ
ムを作成できる。

座標と座標系 第３図は各主軸および刃物台の座標位置関係を示す。後
述する数値制御装置４１は、各系列ごとに次式のような
関係の計算を行って各軸相互間のシフ）へ量を計算する
。第１系列は、図から次の関係にある。ただし、０はプ
ロクラム原点てあり、ＷＯはワーク原点を示す。

Ｘ１１＝１シフト量（ＸＯＩ）ｌ−１１ｆｉ械座標（Ｘ
ＩＭ＞１−１工具補正（ΔＸＩ）Ｚ１１＝ｌシフト量（
２０１）ｌ−１機械座標（Ｚｌ、Ｍ）ｌ−１工具補正（
ＡＺＩ）ワーク長さ（Ｗｌ） 第２系列は、次の関係にある。

Ｘ２１−１シフ１〜量（ＸＯ２）ｌ−１機械座標（Ｘ２
Ｍ＞１−１工具補正（ΔＸ２）Ｚ２１＝１シフト量（Ｘ
０２＞１−１機械座標（２２Ｍ）ｌ−１工具補正（ＡＺ
２）ワーク長さ（Ｗ２） 第３系列は、第１主軸側支援時には次の関係にある。

Ｘ３１＝ｌシフＩ−量（Ｘ３＞１１機械座標（Ｘ３Ｍ）
ｌ　−１工具補正（ΔＸ３）Ｚ３Ａ　Ｉ　＝　１シフト
量（２０３＞１−１機械座標（Ｚ３ＡＭ）ニー１工具補
正（Δ７３）ワーク長さ（Ｗｌ） 第２玉軸側支援時には次の関係にある。

Ｘ３１−・１シフト量（ＸＯ３）ｌ−：機械座標（Ｘ３
Ｍ）ｌ−：工具補正（△Ｘ３）ｌ＋パラメータ（ＸＯ、
ア１） ７３Ｂ１−１シフｌへ量（２０２）：　　：機械座標（
２２Ｍ）ｌ＋１機械座標（Ｚ　３　Ａ　Ｍ　）工具補正
（ΔＺ３）ニーｌワーク長さ（Ｗ２）＋１パラメータ（
２０４） Ｗ舊−副−４髭」 第・４図に示すものは、数値制御装置４１の機能を示す
システムブロック図である。主制御部５０は、数値制御
装置４１全体を統括する中央処理装置である。主制御部
５０には、ハス５１を介して入出力機器、各種演算部、
データ作成部、メモリ、各種センサーなどが接続され、
これらを統括制御する。表示装置５２は、ＣＦＩ　Ｔな
どの表示機器、キーボード５３などの入力機器が接続さ
れている。入出力機器５４は、紙テープ、フロッピィ子
イスクなとび）情報媒体から人力または格納媒体、印刷
媒体へ、出力するための公知の入出力機器である。＼（
−加圧ブロクラムメモリ００は、第１、第２および第３
ＴＪ物台のＮ　Ｃ加圧プログラムかそれぞれ区分され記
憶保持されている。

加１一方法および加工領域計算部５５は、ワークの加工
順序、工具の決定などを行っためのデータおよび演算を
行うためのものである。また、加圧方法および加工領域
計算部５５は、素材形状と仕上形状から判断して、実際
に削る一ｅ−要のある加］Ｆ領域を判断するためのデー
タの記憶および演算処理をも行うものである。加工支援
判断部５（、は、第３刃物台３０が第１主軸２２の第１
チヤ・・ツク３または第２主軸２３の第２チヤツク８て
加圧中のワークのいずれの加工を支援するかを１コ１断
するところであり、Ｔコートか５０００番台であれば第
１主軸側の支援であると判断し、Ｔコードか７０００番
台てあれば第２主軸側の支援かあると判断する。

座標値演算部５８は前記の通り、各主軸および刃物台の
座標値を演算するものであり、特に第３υ物台に関して
は前記加工支援判断部５６の判断に基づいて、第１主軸
側か第２主軸側のどちらかの座標値の演算を行う。プロ
グラマブルコントローラ６３は、工作機械の油圧機器な
どを制御するためのプログラム可能なシーケンスコント
ローラである。スイッチ６２は、プログラマフルコント
ローラ６３に命令するだめのスイッチ類であり、センサ
ー６４は、機械各部に設けたセンサーであり、各部分の
動作・位置の確認を行うものである。

センサー６４の情報は、プログラマブルコントローラ６
３を介して主制御部５０により検知される。刃物台制御
部６５は、第］刃物台１１、第２刃物台２０、第３刃物
台３０の割出し制御などを行う。Ｒ，ＯＭ　７０は、主
制御部５０を動作させるためのデータ、プログラムを記
憶するためのものである。

ＲＡ　Ｍ　７１は、入出力機器５４、主制御部５０など
の動作中に一時的にデータを記憶保持しておくメモリで
ある。また、前記した各刃物台１１２０３０に取り付け
たエリ−ごとの補正値なとも記憶しておく。第１刃物台
１］、第２刃物台２０、第３刃物台３０および第２王軸
台５なとは、軸制御部７３、サーボアシブ７４　’ｒ介
して制御駆動される。軸制御部７３には、軸移動演算部
７２を通して主制御部５０から軸移動のためのデータ、
補間データ、移動速度、可動領域、補正データなどが指
令される。

主軸制御回ＦＩ＠７５は、第１主軸駆動ユニツ１〜７６
、第２主軸駆動ユニツト７７に対して、回転制御するた
めの回転制御回路である。第１．２主軸モータ４，９は
、主制御部５０からの指令により、主軸制御回路７５を
介して回転を行う。

［その他の実施例］ 前記実施例の第１主軸台２は、移動せずにベット１に固
定されている。また、第２主軸台５および第２刃物台２
０は、−軸のみの移動であったが、第２主軸台５を固定
しても良いし、第２刃物台２０を２軸線方向に移動させ
ても良い。これらの移動方向の変更は、この発明の精神
を逸脱しない範囲できる。

［発明の効果］ 以上詳記したように、この発明は羊にＴコードで工具を
指定するのみて任意に支援する刃物台を選択できるので
、プログラムか簡単である。またプログラムミスも減少
する。前記実施例のＮＣ加工プログラムメモリは、メモ
リ領域を３区分してメモリされているがこの区分に限定
されることなく、他の区分方法でも良い。

【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１図（ａ
＞の側面図、第２図は各軸の名称を表す図、第３図は各
主軸および刃物台の座標を示す図、第４図は数値制御装
置の概要を示す機能ブロック図である。 １・・・ベッド、２・第１主軸台、５・・第２主軸台、
６・・・Ｚ２サーボモータ、１１・・第１刃物台、２０
・・・第２刃物台、３０・・第３刃物台、５６・加工支
援判断部、 座標値演算部、 ・　ＮＣ 加工プロクラムメモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本体を構成するベッド（１）と、このベッド（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、前記ベッド（１）上に前記第１主軸台（２）
   に対向して設けられた第２主軸台（５）と、この第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、前記ベッド（１）上を駆動制御され
   主に前記第１主軸（２２）に取り付けられたワークを加
   工するための第１刃物台（１１）と、前記ベッド（１）
   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
   連携され前記ベッド（１）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って、前記第１主軸台（２２）
   および第２主軸台（２３）の移動制御と回転制御、並び
   に前記第１刃物台（１１）、前記第２刃物台（２０）お
   よび前記第３刃物台（３０）の移動制御を行うための数
   値制御装置（４１）と、 この数値制御装置（４１）内に設けられ前記第１刃物台
   （１１）、前記第２刃物台（２０）および前記第３刃物
   台（３０）で加工するための加工プログラムを記憶する
   ためのメモリ領域（６０）と、 このメモリ領域（６０）に記憶されたＮＣ加工プログラ
   ムの内の第３刃物台（３０）で加工するプログラムの内
   容から前記第１刃物台（１１）側の加工に用いるか、前
   記第２刃物台（２０）側の加工に用いるかを判断する加
   工支援判断部（５６）と、 この加工支援判断部（５６）の判断によって第３刃物台
   の刃物の座標値を演算する座標値演算部（５８）とから
   なる数値制御装置。