JPH05154701A - ２主軸ｎｃ旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２主軸ＮＣ旋盤の単一工程の加工タイムと、
２工程間の加工タイムの差を短縮し、加工効率を向上さ
せる。 【構成】 ＮＣ旋盤の第１の刃物台３あるいは第２の刃
物台６と同時にワークを加工可能な第３の刃物台７を第
１の主軸４と第２の主軸５との間に設ける。そして加工
タイムの長い方の工程に第３の刃物台７を加担させワー
クの同時加工を行う。これにより単一工程の加工タイム
と、第１工程２Ａの加工タイムと第２工程２Ｂの加工タ
イムの差を短縮することができ、全体の加工時間の短縮
が果たせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は２主軸ＮＣ旋盤に係り、
特に２本の主軸の間に第３の刃物台を設け、加工工程の
短縮を図るようにした２主軸ＮＣ旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ＮＣ旋盤等の旋削加工機の複合化を
目的としてＮＣ旋盤をベースとした種々の複合加工機が
開発されている。図５は２工程を１台の加工機で処理す
る２主軸４軸制御の工程結合形ＣＮＣ旋盤の一例を示し
たものである。このＣＮＣ旋盤５０は中央分離カバー５
１を境界としてほぼ対称な位置関係となるように配置さ
れた第１工程５２Ａと、第２工程５２Ｂとから構成され
ている。第１工程５２Ａにはベッドユニット５３及びサ
ドルユニット５４を介してボールねじ５５とこのボール
ねじ５５と直交する他のボールねじ（図示せず）とによ
りＸ軸方向及びＺ軸方向に移動するスライド５６が設け
られ、このスライド５６に第１の刃物台５７が取付けら
れている。この第１の刃物台５７は８角形のタレット刃
物台から構成されており、この８角タレット刃物台５７
の側面には図示しないツーリングホルダを取着すること
ができる。さらにこのツーリングホルダにバイト等の切
削工具を取り付け、複数の切削工具により第１の主軸５
８の端部のチャック５９に固定されたワークを加工する
ことができるようになっている。また、この第１工程５
２Ａの隣接部には中央分離カバー５１をはさんで第１工
程５２Ａと同様の構成からなる第２工程５２Ｂが位置
し、第２の主軸６０と第２の刃物台６１とが設けられて
いる。この第１工程５２Ａと第２工程５２Ｂとは各主軸
５８、６０、各刃物台５７、６１が完全に独立して運転
動作できる。通常の加工作業では第１工程５２Ａでの加
工が終了したら、第１の主軸５８のチャック５９に固定
されたワークを第２の主軸６０の油圧チャック６２に受
け渡すようになっている。このとき第１の主軸５８と第
２の主軸６０との離隔は横方向に４０〜５０ｃｍ程度で
あり、このワーク受け渡し作業はオートローダ機構ある
いは作業員の手動により１回の動作で行える。これによ
り１台の加工機で２工程の加工を迅速に行うことが可能
となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の２工
程のネットの加工時間は異なっているのが普通である。
このため第１工程の加工タイムと第２工程の加工タイム
とでは長い加工タイムの工程がクリティカルパスとな
り、サイクルタイムが決定される。この結果、他方の工
程の加工に待ちが生じ、全体の加工効率が低下するとい
う問題がある。また、２工程の加工タイムの差を解消す
るために無理なツーリング条件や加工条件を設定して対
応することがあるため、加工作業に無理が生じ、加工精
度が低下するおそれもある。

【０００４】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、複数の工具の同時加工によ
り単一工程の加工タイムの短縮を図るとともに、２工程
間の加工タイムの差を短縮して待ち時間を減して、これ
により全体加工時間を短縮して高い加工効率を実現する
２主軸ＮＣ旋盤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第１の刃物台により第１の主軸に固定さ
れたワークの第１工程加工を行い、その後上記第１の主
軸に並設された第２の主軸に上記ワークを受け渡し、第
２の刃物台により第２の工程加工を行う２主軸ＮＣ旋盤
において、上記第１の刃物台あるいは第２の刃物台と同
時にワークを加工可能な第３の刃物台を第１の主軸と第
２の主軸との間に設けたことを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、ＮＣ旋盤の第１の刃物台ある
いは第２の刃物台と同時にワークを加工可能な第３の刃
物台を第１の主軸と第２の主軸との間に設けたので、第
１工程の加工タイムと第２工程の加工タイムのうち、所
要時間の長い加工において、２台の刃物台を同時使用し
てワークを加工し、これにより第１工程と第２工程との
加工タイムの差を短縮させることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明による２主軸ＮＣ旋盤の一実施例
を図１乃至図４を参照して説明する。図１において、２
主軸ＮＣ旋盤１の全体正面を示しており、本実施例では
２主軸ＮＣ旋盤１は正面から見て左側に位置する第１工
程２Ａと右側に位置する第２工程２Ｂとから構成されて
いる。さらに第１工程２Ａは第１の刃物台３と第１の主
軸４とからなり、第２工程２Ｂは第２の主軸５と第２の
刃物６とからなる。そしてこの２工程の中間位置に第３
の刃物台７が設けられている。この第３の刃物台７は矢
印方向にスライドしていずれかの工程の加工に選択的に
加担することができる。また各部位は軸位置の高さがほ
ぼ等しくなるように配列装備されている。

【０００８】さらに各構成について詳しく説明すると、
第１工程２Ａは図５に示した刃物台と同様の構造の第１
の刃物台３を有している。この第１の刃物台３は垂直旋
回形のタレット刃物台で８ステーションから構成されて
いる。このステーションの各面には外形加工用、端面加
工用あるいは穿孔用等の用途に応じたホルダを介してバ
イト、ドリル刃等の８種類の切削工具を同時に取着でき
るようになっている。このとき各切削工具の干渉を回避
するために刃物台３は所定の直径以上に設定されてお
り、設置高さもベッド８からの逃げを考慮して設定され
ている。

【０００９】図２は図１に示した各部の平面図を示した
ものである。同図において、タレット刃物台３はサドル
ユニット９上のスライド１０に取付けられており、サド
ルユニット９を介してＸ軸及びＺ軸方向ににスライドす
ることができる。サドルユニット９とスライド１０の各
運動案内面にはスクエアガイド１１（図１参照）が形成
されており、サドルユニット９とスライド１０はスクエ
アガイド１１により案内され、直交して配置された２本
のボールねじ１２、１３の回転動作により所定方向及び
位置にスライドできるようになっている。これら２本の
ボールねじ１２、１３にはそれぞれのねじを回転するサ
ーボモータ１４、１５が連結されている。このサーボモ
ータ１４、１５は図示しない制御部からの運転指令によ
り回転方向及び回転数が指定されスライド１０を所定位
置に移動するように駆動できる。これによりタレット刃
物台３の先端に取着された切削工具をＸ軸方向及びＺ軸
方向に所定のストロークで移動してワークの加工を行う
ようになっている。このときワークは第１の主軸４の端
面に装備された油圧チャック２０に把持され、図示しな
いギヤトレインを介して伝達された主軸モータの駆動力
により回転する。

【００１０】さらに、ベッド８のほぼ中央位置には第３
の刃物台７が装備されている。この第３の刃物台７はそ
の右側に配置されている第２の主軸５との間を往復移動
できるスライド２１に装備されている。この刃物台７は
第１の刃物台３の直径より小さな寸法からなり、切削工
具が取り付けられた際に切削工具により第１の主軸４の
油圧チャック２０あるいは第２の主軸５の油圧チャック
２２に固定されたワークを加工するようにＸ軸方向にス
ライドする。またサーボモータ２３を駆動させることに
よりＺ軸方向にも所定量だけ移動できる。したがって、
第１工程あるいは第２工程における加工動作を決定する
際に、この第３の刃物台７を一方の工程に追加し、２台
の刃物台による同時加工動作を設定できる。これにより
一工程での加工タイムの短縮が図れる。

【００１１】一方、第２の主軸５及び第２の刃物台６は
上述の第１の主軸４及び第１の刃物台３と第３の刃物台
７の位置に関して対称な構造及び位置関係にあり、第２
工程２Ｂでは図１に示したように第２の刃物台６を左方
向（Ｘ軸方向）に移動させて第２の主軸５の油圧チャッ
ク２２に固定されたワークを加工する。

【００１２】ここで、図２により装置の平面上での動作
を説明する。同図において、符号１６は第１の刃物台３
の軸受部を示しており、この軸受部１６がスライド１０
に固定され、このスライド１０がサーボモータ１４の回
転駆動によりＸ軸矢印Ａ方向に移動する。これにより刃
物台３に取着された切削工具を第１の主軸４の油圧チャ
ック２０に固定されたワークに接近させ、ワークの加工
を行う。また、第１の刃物台３のＺ軸方向の移動はサー
ボモータ１５に接続されたボールねじ１３を回転させる
ことにより実現する。ここで第３の刃物台７を第１工程
において第１の刃物台３とともに使用するには図示しな
いサーボモータにより刃物台７をＸ軸矢印Ｂ方向に移動
させ、刃物台７に取着された切削工具を第１の主軸４の
油圧チャック２０に固定されたワークに接近させ、第１
の刃物台３の切削工具と同時にワークの加工を行う。

【００１３】一方、第２の刃物台６は第３の刃物台７の
位置に関して対称な位置関係にあり、第１の刃物台３と
同一の部品群から構成されている。

【００１４】例えばサーボモータ３０に接続されたボー
ルねじ３１とサーボモータ３２に接続されたボールねじ
３３とを制御して第３の刃物台６に所定動作をさせるこ
とができる。

【００１５】また、第３の刃物台７を第２工程２Ｂにお
いて使用する場合には図示しないサーボモータにより刃
物台７をＸ軸矢印Ｃ方向に移動させ、刃物台７に取着さ
れた切削工具を第２の主軸５の油圧チャック２２に固定
されたワークに接近させ、第２の刃物台６の切削工具と
同時にワークの加工を行えば良い。

【００１６】このとき各刃物台３、６、７は独立した状
態で運転できるので、あらかじめ第１工程の加工タイム
と第２工程の加工タイムとを比較しておき、所要時間の
かかる方の工程に第３の刃物台７を追加させて加工条件
を設定することで、両工程の時間差を最小限にできる。

【００１７】次に、この第３の刃物台７を使用して加工
を行った適用例について図３及び図４を参照して説明す
る。図３は第１の主軸４の油圧チャック２０に固定され
たワークＷを第１の刃物台３と第３の刃物台７とを同時
に使用してギヤとギヤ軸とを削り出す切削加工例を示し
たものである。同図において、油圧チャック２０にはギ
ヤ外径より僅かに大きい直径の円筒形ワークＷが把持さ
れている。このワークＷの外周面は第１の刃物台３に固
定されたバイト４０と第３の刃物台７に固定されたバイ
ト４１とにより２段階で切込みｔずつの切削加工を行う
ことができる。すなわち同時に２本のバイトにより切削
することにより第１の刃物台３のみで切削するのに対し
て切削時間を約３０％（８１秒→５８秒）低減でき、第
２の刃物台６で次工程作業（５１秒）との加工タイムの
差を３０秒から７秒に短縮することができる。これによ
りこの加工機でのサイクルタイムを５８秒にすることが
できる。

【００１８】図４はギヤアイドラを削り出す切削加工例
を示したものである。同図（ａ）は第１の刃物台３に取
着されたバイト４２により油圧チャック２０に固定され
たワークＷの内ぐり切削をするとともに、第３の刃物台
７のバイト４３により端面切削加工を行う例を示してい
る。このとき第１の刃物台３のバイト４２のみで切削加
工するのに比べて２本のバイト４２、４３で同時切削加
工することで切削時間を４９秒にできる。さらに次工程
で第２の刃物台６と第３の刃物台７とに装着されたバイ
ト４３、４４を同時使用して油圧チャック２２に固定さ
れたワークＷの外形切削と他の端面の切削とを同時に行
う。これにより両工程の加工タイムの差を１秒にできる
とともに、全体としてサイクルタイムを約１５％短縮さ
せることができる。

【００１９】なお、第３の刃物台を装着する代わりにス
ライド２１に他のアタッチメントを搭載することもでき
る。例えば、このスライド上にオートローダ機構を搭載
することにより第１工程から第２工程への移載を自動化
にするとともに、その際にワークの姿勢を任意に反転等
させることもできる。また長尺ワークの心押台装置を備
えたり、振れ止め装置を搭載してワークの保持を確実に
することも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればＮＣ旋盤の第１の刃物台あるいは第２の刃物台
と同時にワークを加工可能な第３の刃物台を第１の主軸
と第２の主軸との間に設けたことにより２台の刃物台の
同時加工により単一工程の加工タイムを短縮できるとと
もに、第１工程の加工タイムと第２工程の加工タイムの
差を小さくでき、これにより全体のサイクルタイムを短
縮して、ＮＣ旋盤の加工効率が著しく向上できるという
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による２主軸ＮＣ旋盤の一実施例を示し
た正面図。

【図２】図１に示した２主軸ＮＣ旋盤を示した平面図。

【図３】本発明による２主軸ＮＣ旋盤の第１の刃物台３
と第３の刃物台７との同時加工の加工例を示した部分拡
大図。

【図４】本発明による２主軸ＮＣ旋盤の第１の刃物台３
と第３の刃物台７および第２の刃物台６と第３の刃物台
７の同時加工の加工例を示した部分拡大図。

【図５】従来のこの種の２主軸ＮＣ旋盤の一例を示した
正面図。

【符号の説明】

１ ＮＣ旋盤本体 ２Ａ 第１工程 ２Ｂ 第２工程 ３ 第１の刃物台 ４ 第１の主軸 ５ 第２の主軸 ６ 第２の刃物台 ７ 第３の刃物台 １０ スライド １２，１３ ボールねじ １４，１５ サーボモータ ２０，２２ 油圧チャック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の刃物台により第１の主軸に固定され
   たワークの第１工程加工を行い、その後上記第１の主軸
   に並設された第２の主軸に上記ワークを受け渡し、第２
   の刃物台により第２の工程加工を行う２主軸ＮＣ旋盤に
   おいて、上記第１の刃物台あるいは第２の刃物台と同時
   にワークを加工可能な第３の刃物台を第１の主軸と第２
   の主軸との間に設けたことを特徴とする２主軸ＮＣ旋
   盤。