JPH0651241B2 - Y軸加工方法 - Google Patents

Y軸加工方法

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JPH0651241B2
JPH0651241B2 JP19017588A JP19017588A JPH0651241B2 JP H0651241 B2 JPH0651241 B2 JP H0651241B2 JP 19017588 A JP19017588 A JP 19017588A JP 19017588 A JP19017588 A JP 19017588A JP H0651241 B2 JPH0651241 B2 JP H0651241B2
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machining
distance
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日出晴 山中
正美 高桑
信之 高木
善明 井口
祐二 近藤
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オ−クマ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、数値制御(以下、NCという)旋盤における複
合加工において加工精度を高めることができるY軸加工
方法に関する。
(従来の技術) 従来、NC旋盤による複合加工(創成加工等)方法として
C軸(主軸)及びX軸を合成して動作させる正面加工方
法がある。
第7図は従来の正面加工方法を実現するNC旋盤の加工部
の一例を示す正面図であり、(a) →(b) →(c) の順に加
工が行なわれる。この加工部は、ワーク1の軸(C軸)
CWF に平行であって、このC軸CWF に直交するX軸に沿
って移動する軸TFを有し、この軸TFを中心に旋回可能な
タレット2と、このタレット軸TFに平行な軸(CT軸)C
TF を有し、タレット2の端面に回転自在に装着されて
いる回転工具3とで構成されている。
このような構成において、円板状のワーク1の正面を加
工する場合について説明すると、タレット軸TFを中心に
タレット2を旋回させてCT軸CTF をC軸CWF とタレット
軸TFとを含む平面上(同一X軸線上)に配置し、回転工
具3を回転させてタレット2の移動とワーク1の回転と
を同期させながら加工を行なう。即ち、加工面(図示点
線)に平行であって、CT軸CTF を通る平面PTF と、加工
面に直交し、C軸CWF を通る平面PWF とを定義し、CT
CTF と平面PWF との距離をYF,C軸CWF と平面PTF との距
離をAF,CT軸CTF とC軸CWF との距離をXFとすると、常
に次式(1) が正立するように動作させる。
XF 2=YF 2+AF 2 ………(1) また、従来の別の複合加工方法としては、タレット軸,
C軸(主軸)及びX軸を合成して動作させる側面加工方
法がある。
第8図は従来の側面加工方法を実現するNC旋盤の加工部
の一部を示す正面図であり、(a) →(b) →(c) の順に加
工が行なわれる。この加工部は、ワーク11の軸(C軸)
CWS に平行であって、このC軸CWS に直交するx軸に沿
って移動すると共に旋回する軸TSを有するタレット12
と、このタレット軸TSに直交する軸(CT軸)CTS を有し、
タレット12の側面に回転自在に装着されている回転工具
13とで構成されている。
このような構成において、円板状のワーク11の側面を加
工する場合について説明すると、回転工具13を回転させ
てタレット12の移動及び旋回とワーク11の回転とを同期
させながら加工を行なう。即ち、タレット軸TS及び軸CT
軸CTS を含む平面PTS と、C軸CWS を含み、CT軸CTS
直交する平面PWS とを定義し、タレット軸TSとC軸CWS
との距離をXSとしたとき、この距離XSを各平面PTS 及び
PWS に対し垂直投影したときの値をそれぞれAS及びYS
すると、常に次式(2) が成立するように動作させる。
XS 2=YS 2+AS 2 ………(2) (発明が解決しようとする課題) 従来の正面加工方法ではCT軸CTF がC軸CWF と平行であ
るため、ワーク1の側面に穴明け加工を行なうことがで
きないという欠点があった。また、従来の正面加工方法
や側面加工方法においては、YF及びYSが0となる時にタ
レット軸TF及びTSがC軸CWF 及びCWS に最も接近する
(第7図(b) 及び第8図(b) )。そして、この時を境に
タレット軸TF及びTSはC軸CWF 及びCWS から遠ざかる
(第7図(c) 及び第8図(c) )。従って、この反転動作
により回転工具3及び13にバックラッシや弾性変形が生
じ、加工面の精度が不安定になるという欠点があった。
特に、精度が要求されるキー溝加工においては、キー溝
の位置が通常C軸を通る径方向にあるため問題であっ
た。
本発明は上述のような事情から成されたものであり、本
発明の目的は、タレットの反転動作による悪影響をワー
クに及ぼさないY軸加工方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、NC旋盤における複合加工において加工精度を
高めることができるY軸加工方法に関するものであり、
本発明の目的は、第1軸を中心にワークが回転するよう
になし、前期第1軸に平行で、かつ前記第1軸を含む第
1平面から所定距離隔てた第2軸を中心にタレットが回
転するようになし、前記第2軸を中心として前記所定距
離を半径とする円周上の1点の接線方向に延び、前記第
2軸の回転と共に旋回する第3軸を中心に工具が回転す
るようになし、前記第1軸と前記第2軸とを同一方向並
びに同一回転速度にて同時に回転させると共に、前記第
2軸を前記第1平面に平行に移動させ、前記第1軸と前
記第3軸とに直交する軸をY軸として加工制御するよう
にすることによって達成される。
(作用) 本発明のY軸加工方法は、タレットの軸と工具の軸とを
所定距離だけオフセットし、タレットの反転動作がワー
クの軸からオフセット量分離れた箇所で起こるようにし
ているので、オフセット量を適切に選択することでワー
クに悪影響を及ぼすことを防止することができる。
(実施例) 第1図は、本発明のY軸加工方法を実現するNC旋盤の加
工部の一例を示す正面図であり、ワーク21の軸(C軸)
CWに平行であって、このC軸CWに直交するX軸から距離
Bを隔て、上記X軸と平行方向に移動すると共に旋回す
る軸Tを有するタレット22と、このタレット軸Tから距
離Bを隔てて直交している軸(CT軸)CTを有し、タレット
22の側面に回転自在に装着されている回転工具23とで構
成されている。
このような構成において、回転工具23を回転させてタレ
ット22の移動及び旋回とワーク21の回転とを同期させな
がら加工を行なう。即ち、タレット軸Tを含み、X軸に
直交する平面PTX と、C軸CWを含み、X軸に直交する平
面PWX との距離をXとする。さらに、C軸CWを含み、CT
軸CTに直交する平面PWと、CT軸CTを含み、平面PWと直交
する平面PTとを定義し、タレット軸TとC軸CWとの距離
を平面PTに垂直投影したときの値をAとし、平面PTとC
軸CWとの距離をYとすると、常に次式(3) が成立するよ
うに動作させる。
X2+B2=(Y-B)2+A2 ………(3) ここで、C軸CWに直交するX軸とCT軸CTとのなす角θ
(=α+β)とすると、次式(4) の関係から次式(5) が
導かれる。
また、上式(3) より次式(6) が導かれる。
従って、θとXはそれぞれYの関数(θ=f(Y),X=g(Y))
として表わされ、Yの動きはθとX,即ちC軸CW,CT
CT,X軸の3軸を合成した動きにより実現することがで
きる。前式(3) において、A,B 共に一定値とすると次式
(7) の関係がある。
即ち、Yの変化に対してXはXMINを最小値としてXMIN
り常に大きな値となる。
このことを第2図に示す円板状のワーク31の側面を加工
する場合((a) →(b) →(c) →(d) の順に加工)で説明
すると、Yの値をY1→Y2→Y3→Y4と一定方向に連続的に
変化させると、Xの値はX1→X2→X3→X4と変化する。即
ちY2=0の時(同図(b))X2=Aとなり、Y3=Bの時(同図
(C)) となってタレット軸TがC軸CWに最も接近する。そし
て、この時を境にタレット軸TはC軸CWから遠ざかる。
従って、従来方法ではY=0 の時に反転動作を行なってい
たものが、本発明方法によればBの値を適切な値に設定
することで加工中における反転動作を回避させることが
できる。
第3図は、本発明のY軸加工方法を実現するNC旋盤を制
御するNC装置の一例を示すブロック図であり、加工プロ
グラムが予め読め記憶されている加工プログラムメモリ
41からプログラム読出部42を介して読出される加工プロ
グラムPRを解釈し、Y軸制御モードY-MDか非Y軸制御モ
ード かの判別及び軸移動指令の有無の判別を行ない、Y軸制
御モードY-MDであり、かつY軸移動指令が有るときにY
軸指令値COMYを出力し、又非Y軸制御モード であり、かつY軸以外の軸移動指令が有るときにその指
令値CAMAを出力するプログラム解釈部43と、このプログ
ラム解釈部43からのY軸指令値COMY及びY軸制御モード
Y-MDを基にY軸の関数発生を行なってY軸演算値CONY求
めるY軸関数発生部44と、このY軸関数発生部44からの
Y軸演算値CONYによりX軸,C軸,CT軸の各演算値を求
めるY軸→X,C,CT軸変換部45とを有している。更に、プ
ログラム解釈部43からのY軸以外の軸指令値COMA及び非
Y軸制御モード を基にその軸の関数発生を行なって軸演算値CONAを求め
るX,C,CT,Z軸関数発生部46と、切換部47を介して分配入
力されるY軸→X,C,CT軸変換部45からのX軸,C軸,CT
軸の各演算値及びプログラム解釈部3からのY軸制御モ
ードY-MDにより、あるいはX,C,CT,Z軸関数発生部46から
のX軸,C軸,CT軸,Z軸の各演算値及びプログラム解
釈部43からの非Y軸制御モード により各軸X,C,CT,Zをそれぞれ駆動する各軸の駆動部4
8,49,50,51 とで構成されている。
このような構成において、その動作例を第2図のフロー
チャートで説明すると、プログラム解釈部43で、加工プ
ログラムメモリ41から加工プログラムを1ブロック読出
して解釈し(ステップS1,S2)、Y軸制御モードY-MDで
あるか否かを確認する(ステップS3)。そして、読出し
た加工プログラムがY軸制御モードY-MDである場合に
は、Y軸移動指令の有無を確認し(ステップS4)、Y軸
移動指令が無い場合にはステップS11 に進む。一方、前
記判断スッテプS4において、Y軸移動指令が有る場合に
は、Y軸関数発生部44にY軸指令値COMYを出力する。そ
して、Y軸関数発生部44で、プログラム解釈部43からの
Y軸指令値COMY及びY軸制御モードY-MDを基にY軸の関
数発生を行なってY軸演算値CONYを求め(ステップS
5)、Y軸→X,C,CT軸変換部45でX軸,C軸,CT軸の各
演算値を求める(ステップS6)。
一方、前記判断ステップS3において、読出した加工プロ
グラムが非Y軸制御モード である場合には、その他の軸の移動指令の有無を確認し
(ステップS7)、その他の軸の移動指令が無い場合には
ステップS11 に進む。一方、前記判断ステップS7におい
て、その他の軸の移動指令が有る場合には、X,C,CT,Z軸
関数発生部46にその他の軸指令値COMAを出力する。そし
て、X,C,CT,Z軸関数発生部46で、プログラム解釈部43か
らのその他の軸指令値COMA及び非Y軸制御モード を基にその他の軸の関数発生を行なってその軸演算値CO
NAを求める(ステップS8)。
X軸,C軸,CT軸駆動部48,49,50で、切換部47を介して
分配入力されるY軸→X,C,CT軸変換部45からのX軸,C
軸,CT軸の各演算値及びプログラム解釈部43からのY軸
制御モードY-MDにより、角軸X,C,CTを駆動して各軸の合
成動作によりY軸制御を行なう。また、X軸,C軸,CT
軸,Z軸駆動部48,49,50,51 で、切換部47を介して分配
入力されるX,C,CT,Z軸関数発生部46からのX軸,C軸,
CT軸,Z軸の各演算値及びプログラム解釈部43からの非
Y軸制御モード により、各軸X,C,CT,Zをそれぞれ駆動する(ステップS
9)。
そして、Y軸関数発生部44における関数発生が終了した
か否かを確認し(ステップS10 )、関数発生が終了して
いない場合にはステップS5に戻って上述した動作を繰返
し、関数発生が終了した場合には、加工プログラムが終
了したか否かを確認し(ステップS11 )、加工プログラ
ムが終了していない場合にはステップS1に戻って上述し
た動作を繰返し、加工プログラムが終了した場合には全
ての処理を終了する。
第5図及び第6図は本発明方法による加工の代表例を示
す斜視図及び正面図であり、第5図は円柱状ワークの側
面における縦キー溝加工の一例であり、第6図はワーク
の中心軸から外れた位置での穴明け加工の一例である。
なお、Y軸と直交するX軸の動作をY軸,C軸、CT軸の
合成動作により制御することも可能である。
(発明の効果) 以上のように本発明のY軸加工方法によれば、タレット
の反転動作による悪影響をワークに及ぼさないので、加
工面の精度を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のY軸加工方法を実現するNC旋盤の加工
部の一例を示す正面図、第2図はそのNC旋盤による加工
工程を示す図、第3図はそのNC旋盤を制御するNC装置の
一例を示すブロック図、第4図はそのNC装置の動作例を
説明するフローチャート、第5図及び第6図はそれぞれ
本発明方法による加工の代表例を示す斜視図及び正面
図、第7図及び第8図はそれぞれ従来方法による加工工
程を示す図である。 1,11,21,31……ワーク、2,12,22 ……タレット、3,13,2
3 ……工具、41……加工プログラムメモリ、42……プロ
グラム読出部、43……プログラム解釈部、44……Y軸関
数発生部、45……Y軸→X,C,CT変換部、46……X,C,CT,Z
軸関数発生部、47……切換部、48……X軸駆動部、49…
…C軸駆動部、50……CT軸駆動部、51……Z軸駆動部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井口 善明 愛知県丹羽郡大口町下小口5丁目25番地の 1 株式会社大隈鐵工所内 (72)発明者 近藤 祐二 愛知県丹羽郡大口町下小口5丁目25番地の 1 株式会社大隈鐵工所内 (56)参考文献 特開 昭60−56802(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1軸を中心にワークが回転するようにな
    し、前記第1軸に平行で、かつ前記第1軸を含む第1平
    面から所定距離隔てた第2軸を中心にタレットが回転す
    るようになし、前記第2軸を中心として前記所定距離を
    半径とする円周上の1点の接線方向に延び、前記第2軸
    の回転と共に旋回する第3軸を中心に工具が回転するよ
    うになし、前記第1軸と前記第2軸とを同一方向並びに
    同一回転速度にて同時に回転させると共に、前記第2軸
    を前記第1平面に平行に移動させ、前記第1軸と前記第
    3軸とに直交する軸をY軸として加工制御するようにし
    たことを特徴とするY軸加工方法。
  2. 【請求項2】前記加工制御する場合、前記第2軸を含
    み、前記第1平面に直交する第2平面と、前記第1軸を
    含み、前記第1平面に直交する第3平面との距離をXと
    し、前記第1軸を含み、前記第3軸に直交する第4平面
    と、前記3軸を含み、前記第4平面に直交する第5平面
    とを定義し、前記第2軸と前記第1軸との距離を前記第
    5平面に対し垂直投影した値をAとし、前記第5平面と
    前記第1軸との距離をYとし、前記第5平面と前記第2
    軸との距離をBとし、前記第1平面と前記第3軸とのな
    す角をθとすると、常に次式が成立するようにした請求
    項1に記載のY軸加工方法。
JP19017588A 1988-07-29 1988-07-29 Y軸加工方法 Expired - Lifetime JPH0651241B2 (ja)

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