JPH06246501A - 自動旋盤 - Google Patents

自動旋盤

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JPH06246501A
JPH06246501A JP6348193A JP6348193A JPH06246501A JP H06246501 A JPH06246501 A JP H06246501A JP 6348193 A JP6348193 A JP 6348193A JP 6348193 A JP6348193 A JP 6348193A JP H06246501 A JPH06246501 A JP H06246501A
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Nariyuki Kurihara
成之 栗原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 突切バイトの破損を確実に検知し、又、仮に
突切バイトの破損を検知した場合には、次の処置を自動
的に施して作業を再開することを可能にする自動旋盤を
提供することを目的とする。 【構成】 突切加工後に対向主軸台を後退させるときに
対向主軸台送りサーボモータにトルクリミットを掛け、
該トルクリミットを上回る負荷が作用した場合にサーボ
アラームとして上記突切バイトが破損したものとするも
の。突切バイトを予め複数個配置しておき、突切バイト
の破損を検知した場合には別の突切バイトに切換えて作
業を継続するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動旋盤に係り、特に、
主軸台はもとより対向主軸台を備えるものにおいて、メ
イン加工後のワークを主軸台と対向主軸台とにより両側
から把持した状態で突切バイトにより突切加工を行う
際、該突切バイトの破損検知の手段を改良するととも
に、突切バイトが破損した場合でも作業を中断すること
なく継続できるように工夫したものに関する。
【0002】
【従来の技術】自動旋盤の場合には、ワークの一端側を
主軸台側で把持するとともに、その他端側をガイドブッ
シュ装置により支持した状態とし、その状態で各種刃物
台に取付けられている工具によって、ガイドブッシュ装
置の反主軸台側に突出している部分に任意の加工(メイ
ン加工)を施す。メイン加工が終了したらワークの他端
側を対向主軸台側によって把持する。つまり、ワークの
両端を主軸台側と対向主軸台側との両方により把持した
状態とする。その状態で刃物台に取付けられている突切
バイトによりワークに突切加工を施す。突切られたワー
ク(上記メイン加工が施された部分)は対向主軸台側に
把持された状態となり、次いで、該ワークの背面側に背
面加工(バック加工)を施すことになる。
【0003】ところで、上記突切バイトによる突切加工
時に、突切バイトが破損して突切加工が正常に行われな
いことが考えられる。そこで、突切バイトによる突切加
工が正常に行われたか否かを検知して、間接的に突切バ
イトの破損を検出することが行われている。そのための
検出手段としては、例えば、図6に示すようなものがあ
る。図6は自動旋盤をガイドブッシュ装置に向かってみ
た一部正面図であり、ガイドブッシュ装置101の向こ
う側に図示しない主軸台が配置されており、又、ガイド
ブッシュ装置101の手前側に図示しない対向主軸台が
配置されている。又、ガイドブッシュ装置101の手前
であって上方には櫛型刃物台103が配置されていて、
この櫛型刃物台103はX軸方向及びY軸方向に移動可
能に構成されている。又、櫛型刃物台103には複数個
の切削用バイト105が着脱可能に取付けられていると
ともに、図中右側部分には別の工具107が着脱可能に
取付けられている。
【0004】又、上記櫛型刃物台103の図中左側には
突切バイト破損検出手段109が設置されている。この
突切バイド破損検出手段109は、エアーシリンダ機構
によって検知アーム111を矢印a方向に揺動させるも
のである。つまり、突切バイト(上記切削用バイト10
5の内の図中左側に位置するもの)105による突切加
工が終了して対向主軸台側を後退させた場合、正常に突
切加工が行われた場合には、上記検知アーム111の揺
動軌道上にはワークは存在しない。これに対して、突切
バイト105が破損して突切加工が正常に行われなかっ
た場合には、検知アーム111の揺動軌道上にはワーク
が残っており、それを検知アーム111を介して検知す
るものである。それによって、突切加工が正常に行われ
ておらず、間接的に突切バイト105が破損したものと
判別することになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。突切バイト破損検出手段1
09による突切バイト105の破損検知の仕組みは既に
説明した通りであるが、その場合には上記したように必
ず対向主軸台側の後退動作が必要になってくる。そし
て、仮に突切加工が正常に行われていなくて、上記対向
主軸台側の後退動作が行われた場合には次のような問題
が生じることになる。まず、主軸台と対向主軸台のチャ
ック手段によるワーク把持力が対向主軸台を駆動させる
サーボモータの力より強かった場合には、対向主軸台側
の後退動作が損なわれることになり、結局サーボアラー
ムとなって装置は停止してしまうことになる。よって、
この場合には、上記突切バイト破損検出手段109によ
る破損検出工程に到らずに装置が停止してしまうことに
なり、突切バイト破損検知が不可能になってしまうとい
う問題があった。
【0006】逆に、主軸台と対向主軸台のチャック手段
によるワーク把持力が対向主軸台を駆動させるサーボモ
ータの力より弱かった場合には、上記サーボアラームの
状態にはならず、よって、突切バイト破損検出手段10
9による突切バイト破損検知が行われることになる。し
かしながら、ワークが主軸台側又は対向主軸台側のチャ
ック手段内及びガイドブッシュ装置101内を滑ること
になり、それらを損傷させてしまうという問題があっ
た。
【0007】又、上記問題とは別に、仮に突切バイト破
損検知が正常に行われたとしても、突切バイトの破損を
検知した時点で装置は停止したままであり、作業員が以
降の処置を施さない限り作業を再開することができない
という問題があった。
【0008】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、突切バイトの破損を確
実に検知し、又、仮に突切バイトの破損を検知した場合
には、次の処置を自動的に施して作業を再開することを
可能にする自動旋盤を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による自動旋盤は、主軸台側でワークを把持し
た状態でメイン加工を施し、メイン加工終了後対向主軸
台を前進させてワークの他端側を把持して突切バイトに
より突切加工を行ない、突切加工を行った後突っ切られ
たワークを把持した対向主軸台を後退させるように構成
した自動旋盤において、突切加工後に対向主軸台を後退
させるときに対向主軸台送りサーボモータにトルクリミ
ットを掛け、該トルクリミットを上回る負荷が作用した
場合にサーボアラームとして上記突切バイトが破損した
ものとすることを特徴とするものである。
【0010】又、主軸台側でワークを把持した状態でメ
イン加工を施し、メイン加工終了後対向主軸台を前進さ
せてワークの他端側を把持して突切バイトにより突切加
工を行ない、突切加工を行った後突っ切られたワークを
把持した対向主軸台を後退させるように構成した自動旋
盤において、突切バイトを予め複数個配置しておき、突
切バイトの破損を検知した場合には別の突切バイトに切
換えて作業を継続するようにしたことを特徴とするもの
である。
【0011】
【作用】まず、突切加工後に対向主軸台を後退させると
きに対向主軸台送りサーボモータにトルクリミットを掛
け、該トルクリミットを上回る負荷が作用した場合にサ
ーボアラームとして上記突切バイトの破損を検知するよ
うにしたものである。よって、従来のように特別に突切
バイト破損検出手段を設けることなく、突切バイトの破
損の有無を確実に検知することができる。
【0012】又、予め、複数本の突切バイトを取付けて
おき、仮に任意の突切バイトの破損を検知した場合に
は、別の突切バイトに切換えて作業を継続して行うもの
である。よって、突切バイトの破損により装置が停止し
たままで放置されるといったことはなくなり、生産性の
向上を図ることができる。
【0013】
【実施例】以下、図1乃至図3を参照して本発明の第1
実施例を説明する。まず、図1を参照して自動旋盤の一
般的な構成から説明する。ベッド1があり、このベット
1上には、摺動台ベース3が固定されている。上記摺動
台ベース3には主軸台5がZ軸方向(図中左右方向)に
移動可能に取付けられている。この主軸台5は主軸台送
りサーボモータ7によってその送りを制御される。又、
ベッド1上には刃物台摺動ベース11が固定されてい
る。この刃物台摺動ベース11上には、第1刃物台13
と第2刃物台15とが取付けられている。これら第1刃
物台13と第2刃物台15は、X軸方向(図中上下方
向)に移動可能に取付けられている。そして、第1刃物
台13と第2刃物台15は、それぞれ第1刃物台送りサ
ーボモータ17と第2刃物台送りサーボモータ19によ
りその送りを制御される。
【0014】上記第1刃物台13には第1タレット21
が回転割出可能に取付けられており、又、第2刃物台1
5にも第2タレット23が回転割出可能に取付けられて
いる。上記第1タレット21には複数個の刃物ホルダ2
5を介して複数個の工具27が取付けられている。工具
27としては、切削用バイト、ドリル、タップ・ダイス
等の任意の工具があり、切削用バイトの中には突切バイ
トも含まれている。又、上記第2タレット23には複数
個の刃物ホルダ29を介して複数個の工具31が取付け
られている。
【0015】上記主軸台5の前方(図中右側)にはガイ
ドブッシュ装置33が設置されている。すなわち、ワー
ク35はその一端側を主軸台1のチャック手段により把
持されるとともに、その他端側をこのガイドブッシュ装
置33によって支持され、その状態で、上記第1刃物台
21、第2刃物台23に取付けられた各種の工具27、
31により任意の加工を施されることになる。又、上記
ガイドブッシュ装置33を挟んで主軸台5の反対側には
対向主軸台37が設置されている。この対向主軸台37
はベッド1上に設置された第2摺動台ベース39上に設
置されていて、ZB軸方向に移動可能な構成になってい
る。又、対向主軸台37のZB軸方向への移動制御は対
向主軸台送りサーボモータ41により行われる。
【0016】上記構成の自動旋盤の場合には、図1に示
すような状態で、ワーク35のガイドブッシュ装置33
より図中右側に突出した部分に所定の加工を施す。そし
て、該加工が終了したら、対向主軸台37を図中左側に
移動させて、そのチャック手段によりワーク35の先端
部を把持する。つまり、ワーク35は、その両端を主軸
台5のチャック手段と対向主軸台37のチャック手段の
両方により把持された状態となる。その状態で、突切バ
イトにより突切加工を施す。突切加工が終了したら、対
向主軸台37が突ワーク35の突っ切られた部分を把持
した状態で図中右側に後退し、次いで、該突っ切られた
部分の背面側に背面加工を施すことになる。
【0017】次に、上記構成の自動旋盤において、突切
バイトによる突切加工が正常に行われたか否か、ひいて
は突切バイトの破損の有無を検知するための構成につい
て説明する。まず、制御装置の構成から説明する。図2
は制御装置の構成を示すブロック図であり、まず、機械
側40があり、この機械側40の具体的な構成について
は図1に示した通りである。又、シーケンサ43、数値
制御装置(NC)45、サーボアンプ47、バックアッ
プバッテリ49、加工プログラム51等がある。上記数
値制御装置45は、シーケンサ処理手段53、サーボ処
理手段55、各種メモリ57、加工プログラム処理手段
59より構成されている。そして、上記サーボ処理手段
55によりサーボアンプ47を介してサーボモータ61
を制御する。尚、このサーボモータ61は図1に示した
複数個のサーボモータを意味しており、当然のことなが
ら、対向主軸台37を移動制御するための対向主軸台送
りサーボモータ41も含まれている。
【0018】そして、本実施例の場合には突切バイトの
破損の有無を検知するために、突切加工終了後、対向主
軸台37が後退動作を行うときに、対向主軸台送りサー
ボモータ41にトルクリミットを掛ける。これは、数値
制御装置45のサーボ処理手段55によって行われるも
のである。又、そのトルクリミットの値としては、主軸
台5側のチャック手段による把持力及び対向主軸台37
側のチャック手段による把持力より小さなものとする。
そして、対向主軸台37に後退動作を行わせたときに、
上記トルクリミットに達する負荷が作用した場合には、
サーボアラームとして装置を停止させ、それによって、
突切バイトの破損を検知することになる。
【0019】以上の構成を基に図3のフローチャートを
参照してその作用を説明する。まず、プログラムがスタ
ートされて、メイン側加工工程が行われる(シーケンス
S1)。すなわち、図1に示すような状態において、工
具27、31を使用して、ガイドブッシュ装置33より
突出した部分のワーク35に所望の加工を施すものであ
る。メイン側加工が終了したら突切工程に移行する(シ
ーケンスS2)。これは、対向主軸台37を前進させて
ワーク35の先端を把持し、その状態で突切バイトによ
りワーク35に突切加工を施して、ワーク35を主軸台
5側の部分と対向主軸台37側の部分とに分断する作業
である。
【0020】突切工程が終了したら、対向主軸台送りサ
ーボモータ41に数値制御装置45によりトルクリミッ
トを掛ける(シーケンスS3)。次に、対向主軸台送り
サーボモータ41を駆動させて対向主軸台37を後退さ
せる(シーケンスS4)。そして、シーケンスS5に移
行して、サーボアラームか否かの判別を行う。すなわ
ち、突切バイトによる突切加工が正常に行われている場
合には、ワーク35が主軸台5側と対向主軸台37側と
に分断されているので、対向主軸台37の後退動作が損
なわれることはなく、対向主軸台送りサーボモータ41
に大きな負荷が作用することもない。この場合にはサー
ボアラームにはならない。これに対して、突切バイトに
よる突切加工が正常に行われず、ワーク35が主軸台5
側と対向主軸台37側とに分断されていない場合には、
対向主軸台37の後退動作が損なわれることになり、対
向主軸台送りサーボモータ41に大きな負荷(上記トル
クリミットを上回る)が作用することになる。この場合
にはサーボアラームの状態となる。
【0021】そして、サーボアラームが発生している場
合にはシーケンスS6に移行して、突切バイトが破損し
ているものと判断し、例えば、装置を停止させる。これ
に対して、サーボアラームが発生していない場合には、
シーケンスS7に移行して、対向主軸台送りサーボモー
タ41に掛けたトルクリミットをオフにする。そして、
バック側加工工程に移行する(シーケンスS8)。この
バック側加工工程とは、対向主軸台37側に把持されて
いる正面側が加工済のワーク35の背面側に、工具2
7、31によって所望の背面加工を施す作業である。そ
して、プログラムエンドとなる。
【0022】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、突切バイトの破損の有無を確
実に検知することができる。これは、対向主軸台送りサ
ーボモータ41に数値制御装置45によりトルクリミッ
トを掛けて、突切加工後の対向主軸台37の後退動作時
にサーボアラームを発生させるように構成し、そのサー
ボアラームの発生の有無により突切バイトの破損検知を
行うように構成したからである。又、上記トルクリミッ
トは、主軸台5側のチャック手段による把持力、対向主
軸台37側のチャック手段による把持力よりも小さな値
に設定されているので、仮に突切加工が正常に行われて
いなくて、主軸台5側と対向主軸台37側とでワーク3
5が分断されていない場合でも、ワーク35を強引に滑
らせるようなこともなく、各部の損傷を防止することが
できる。又、本実施例の場合には、従来のように、突切
バイトの破損を検知するための特別な検知手段は不要で
あるので、構成が簡略化されるとともにコストの低減を
図ることができる。
【0023】次に、図4を参照して第2実施例を説明す
る。この実施例の場合には予め突切バイトを2本取付け
ておき、一方の突切バイトが破損した場合にはそれを検
知して他方の突切バイトに切換えて作業を継続しようと
するものである。上記突切バイトとしては、例えば、図
1における第1刃物台13の第1タレット21の工具2
7として2本の突切バイトを用意し、これら2本の突切
バイトを隣接した位置にそれぞれ取付けておくことが考
えられる。尚、これはあくまで一例であり、それに限定
されるものではない。又、この実施例の場合には、突切
バイトの破損の有無を検知する手段として、前記第1実
施例で説明したような構成のものでもよいし、又、従来
例で説明したような突切バイト破損検出手段を使用して
もよく、それを特に限定するものではない。
【0024】そして、図4のフローチャートに示すよう
に、プログラムがスタートして、メイン側の加工工程を
行う(シーケンスS9)。次いで、突切工程に移行する
(シーケンスS10)。尚、これら各工程の内容につい
ては前述した通りであるが、2本の突切バイトの内の何
れの突切バイトを使用するかについては、それぞれ固有
の変数を指定することにより選択されるようになってい
る。そして、シーケンスS11に移行して、突切バイト
の破損の有無をチェックする。その検知手段としては、
前記したように、様々な手段が考えられる。次に、突切
バイトの破損の有無が判別される(シーケンスS1
2)。仮に、突切バイトが破損していると判別した場合
には、シーケンスS13に移行して、2本目の突切バイ
トの破損の有無がチェックされる。2本目の突切バイト
も破損していると判別した場合には、シーケンスS14
に移行してアラーム停止となる。これに対して、2本目
の突切バイトは破損していないと判別した場合には、シ
ーケンスS15に移行して、シーケンサ(図2に符号4
3で示す)内で1本目の突切バイトの破損を確認し、突
切バイト破損アラーム状態をリセットし(シーケンスS
16)、プログラムを再スタートする(シーケンスS1
7)。
【0025】そして、シーケンスS18に移行して、2
本目の突切バイトに変数を変更し、その2本目の突切バ
イトによって失敗部品を切り落とす(シーケンスS1
9)。そして、プログラムエンドとなる。又、前記シー
ケンスS12において、バイト破損でないと判別された
場合には、シーケンスS20に移行して、バック側加工
工程が行われる。その後、プログラムエンドとなる。
【0026】以上この実施例によると、単に突切バイト
の破損を検知するだけでなく、予め2本の突切バイトを
取付けておき、1本目の突切バイトが破損した場合に
は、2本目の突切バイトに切換えて作業を継続するよう
に構成しているので、継続した作業が可能となり、生産
性を向上させることにつながる。
【0027】次に、図5を参照して第3実施例を説明す
る。この実施例は、前記第1実施例の構成と第2実施例
の構成を合わせたものである。つまり、突切バイトの破
損検知の手段として、数値制御装置45により対向主軸
台送りモータ37にトルクリミットを掛ける手段を採用
するとともに、予め2本の突切バイトを取付けておき、
1本目の突切バイトが破損した場合には、2本目の突切
バイトに切換えて作業を継続しようとするものである。
以下図5のフローチャートに沿って説明する。
【0028】まず、プログラムがスタートすると、メイ
ン側加工工程が行われ(シーケンスS21)、次いで、
突切工程が行われる(シーケンスS22)。突切工程が
終了すると、対向主軸台送りサーボモータ41に数値制
御装置45よりトルクリミットが掛けられる(シーケン
スS23)。そして、対向主軸台送37の後退動作が行
われ、その際、突切バイトの破損の有無がチェックされ
る(シーケンスS24)。そして、シーケンス25にお
いて、突切バイトが破損していると判別された場合に
は、シーケンスS26に移行して、2本目の突切バイト
の破損の有無が判別される。これに対して、シーケンス
S25において、突切バイトが破損していないと判別さ
れた場合には、シーケンスS27に移行して、対向主軸
台送りサーボモータ41に対するトルクリミットが解除
される。そして、シーケンスS28において、突切バイ
トの破損の有無が再度判別され、破損していない場合に
はシーケンスS29に移行してバック側加工工程が行わ
れる。そして、プログラムエンドとなる。
【0029】又、シーケンスS26において、2本目の
突切バイトが破損していると判別された場合には、シー
ケンスS30に移行してアラーム停止となる。これに対
して、2本目の突切バイトが破損していないと判別され
た場合には、シーケンスS31において、シーケンサ内
で1本目の突切バイトの破損が確認され、シーケンサS
32において、数値制御装置45のリセット及び対向主
軸台送りサーボモータ41へのトルクリミットがオフと
なる。そして、シーケンスS33において、各軸を原点
復帰させて、プログラム再スタートとなる(シーケンス
S34)。尚、上記シーケンスS33の原点復帰である
が、これは、サーボモータがインクリメンタル型サーボ
モータの場合に必要となり、アブソリュート型サーボモ
ータの場合は不要である。そして、その原点処理の内容
は次のようなものである。まず、突切バイト破損のアラ
ームをリセットした後「JOG」モードに切換え、その
際、メインチャック(主軸台5側のチャック)を開放し
て、サブチャック(対向主軸台37側のチャック)は閉
じたままとする。そして、主軸台5に一旦手動原点復帰
と同じ動作をさせた後元の位置(破損をチェックした位
置)に戻し、そのとき、メインチャックを閉じてサブチ
ャックを開放する。次に、対向主軸台37に一旦手動原
点復帰と同じ動作をさせた後元の位置(破損をチェック
した位置)に戻し、サブチャックを閉じる。そして、他
の軸に手動原点復帰と同じ動作をさせる。そして、既に
述べたシーケンスS28に移行する。又。シーケンスS
28において、突切バイトの破損であると確認された場
合には、シーケンスS35に移行して2本目の突切バイ
トに変数が変更され、その2本目の突切バイトにより失
敗部品の切り落としが行われる(シーケンスS36)。
そして、プログラムエンドとなる。
【0030】よって、この実施例の場合には、前記第1
実施例と第2実施例による効果の両方、すなわち、突切
バイトの破損の検知を確実に行う、仮に1本目の突切バ
イトが破損している場合には、2本目の突切バイトに切
換えて作業を継続して行う、といった効果の両方を提供
することができる。
【0031】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではない。まず、自動旋盤の基本的な構成は図1に示
したものに限定されず、少なくとも主軸台、対向主軸台
を備えていて、突切バイトにより突切加工を施すような
構成のものであれば、全て適用できる。又、突切バイト
の個数、配置等についても任意に設定すればよい。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による自動旋
盤によると、まず、突切加工後に対向主軸台を後退させ
るときに対向主軸台送りサーボモータにトルクリミット
を掛け、該トルクリミットを上回る負荷が作用した場合
にサーボアラームとして上記突切バイトの破損を検知す
るようにしたので、従来のように特別に突切バイト破損
検出手段を設けることなく、突切バイトの破損の有無を
確実に検知することができるようになった。又、予め、
複数本の突切バイトを取付けておき、仮に任意の突切バ
イトの破損を検知した場合には、別の突切バイトに切換
えて作業を継続して行うようにしたので、突切バイトの
破損により装置が停止したままで放置されるといったこ
とはなくなり、生産性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す図で自動旋盤の全体
構成を概略的に示す平面図である。
【図2】本発明の第1実施例を示す図で制御装置の構成
を示すブロック図である。
【図3】本発明の第1実施例を示すフローチャートであ
る。
【図4】本発明の第2実施例を示すフローチャートであ
る。
【図5】本発明の第3実施例を示すフローチャートであ
る。
【図6】従来例の説明に使用した図で自動旋盤をガイド
ブツシュ装置に向かってみた一部正面図である。
【符号の説明】
5 主軸台 27 工具(突切バイトを含む) 31 工具(突切バイトを含む) 35 ワーク 37 対向主軸台 41 対向主軸台送りサーボモータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸台側でワークを把持した状態でメイ
    ン加工を施し、メイン加工終了後対向主軸台を前進させ
    てワークの他端側を把持して突切バイトにより突切加工
    を行ない、突切加工を行った後突っ切られたワークを把
    持した対向主軸台を後退させるように構成した自動旋盤
    において、突切加工後に対向主軸台を後退させるときに
    対向主軸台送りサーボモータにトルクリミットを掛け、
    該トルクリミットを上回る負荷が作用した場合にサーボ
    アラームとして上記突切バイトが破損したものと判断す
    ることを特徴とする自動旋盤。
  2. 【請求項2】 主軸台側でワークを把持した状態でメイ
    ン加工を施し、メイン加工終了後対向主軸台を前進させ
    てワークの他端側を把持して突切バイトにより突切加工
    を行ない、突切加工を行った後突っ切られたワークを把
    持した対向主軸台を後退させるように構成した自動旋盤
    において、突切バイトを予め複数個配置しておき、突切
    バイトの破損を検知した場合には別の突切バイトに切換
    えて作業を継続するようにしたことを特徴とする自動旋
    盤。
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