JPS62264807A

JPS62264807A - Ｎｃ自動旋盤

Info

Publication number: JPS62264807A
Application number: JP1226887A
Authority: JP
Inventors: Kuniyuki Mihara; 三原　国是; Kenji Sugimoto; 杉本　健司; Kunio Fukuyama; 福山　邦男
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1987-11-17
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JP2558268B2

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】本発明は、ＮＣ自動旋盤の構成に関するものであり、特
に複数個の切削工具を有し、これを順次選択して加工す
る型式の刃物台を有するＮＣ自動旋盤の構成に関するも
のである。

長尺の棒状素材を把持して回転する主軸と、この主軸の
前方の主軸中心線上に設けられたガイドブツシュと、複
数個の切削工具（バイト）とを有し、ガイドブツシュの
口元の加工域で、順次選択されたバイトによって加工を
行なう形式の刃物台を有するＮＣ自動旋盤は周知となっ
ている。これらのＮＣ自動旋盤は、主軸、又はガイドブ
ツシュと１体になった刃物台のいずれかが主軸軸方向に
慴動し、選択されたバイトの径方向の動きと合成されて
所定の切削加工が行なわれる。

近年のこれらＮＣ自動旋盤の発達は目覚しいものであり
、高能率のＮＣ自動旋盤が種々発表されている。しかし
、同一製品を連続して多数生産する場合には、未だカム
式の自動旋盤には及ばない。

その最大の原因は、バイトの選択に要する時間が長い点
によるものと思われる。即ち、カム式の自動旋盤では、
１本のバイトで切削している間に次のバイトがワークの
近くまで接近し、切削作業の完了したバイトが後退する
と同時に次のバイトで切削することが可能であり、或い
は、２本のバイト又はバイトとドリルによって同時に加
工することもしばしば行われ、バイト選択時における非
切削時間を極力少くするように力ｌ＼設計が行われてい
る。

しかし、ＮＣ旋盤のバイトの選択は、１本のバイトによ
る切削作業の終了後、刃物台が後退して工具交換点に戻
り、次のバイトを選択し、加工域に前進し、次のバイト
による切削作業を行うように構成されているのが通常で
あり、どうしてもバイト選択時の非切削時間が長くなっ
てしまうこととなる。勿論、それぞれのバイトに独立し
たバイト送り機構を設け、それぞれをＮＣ制御すれば。

カム式の自動旋盤と同様に作業することも可能となるが
、多数の制御軸を同時にＮＣ制御することとなり、ＮＣ
装置も機械自体も高価なものとなるとともに、各軸相互
の干渉を防止するためには、ソフトウェアによるにして
もハードウェアによるにしてもかなり複雑な干渉防止策
を講じなければならない。

本発明は、上記欠点を解消し、複数個のバイトを有する
旋盤においてバイト選択時の非切削時間を極力小さくし
、且つＮＣ制御される軸を最小にする刃物台を有する旋
盤の構成を提供しようとするものである。

以下、図面を参照して本発明を説明する。

第１図及び第２図は、本発明のＮＣ自動旋盤の１実施例
を示すものであって、第１図は１部を断面にした正面図
、第２図は左側面図である。

図において、主軸台１は主軸２を回転可能に軸承してお
り、ベース３上に前後進（第１図では左右方向に移動）
可能に支持されていて、図示しないＮ　Ｃ装置によって
制御されるサーボモータ４の回転によって前後進する。

即ち、主軸台１はベース３上面の案内面３ａに沿って主
軸中心線方向に摺動可能となっており、サーボモータ４
の回転がボールネジ５に伝達され、ナツト６によって直
線運動に変換されることによって、主軸台１は主軸中心
線に平行に設けられた案内面３ａに沿って前後方向に摺
動する。

主軸２は中空であって、長尺の棒状の素材（ワーク）７
が主軸２とガイドブツシュ８を貫通して前方（第１図で
は左方）に突出している。このワーク７は図示しない駆
動手段によって開閉されるチャック９によって把持され
て、主軸２と共に回転し、軸方向に摺動する。

ガイドブツシュ８は、図示のように主軸中心線上にあっ
て、ベース３に固定されたコラム１０に設けられている
。

コラム１ｏは上方に伸びて、刃物台の取付基板を形成し
ている。即ち、コラム１０の上部には、主軸台１の反対
側にあって主軸２の中心線と直交する平面１０ａを有し
ており、このコラム１０の平面１０ａに、主軸中心線に
直交し、かつ互いに直交するＸＹ両軸方向に活動可能な
案内面が設けられ、この案内面によって支持案内される
刃物送り台１７は左右方向（Ｘ軸方向）及び上下方向（
Ｙ軸方向）に摺動可能となっている。即ち、コラム１０
に固定された第１案内路である１対のガイトレール１１
によってボール１２を介して案内されたスライドプレー
ト１３は１組のボールスライドを形成して左右方向に摺
動可能であり、スライドプレート１３には第１移動台で
ある左右スライド１４が固定されている。この左右スラ
イド１４と刃物送り台１７との間にも、同様に第２案内
路であるガイドレール１５、スライドプレート１６（第
２図）及び図示しないボールとによって構成されたボー
ルスライドによって上下方向に摺動可能となっており、
スライドプレート１６に第２移動体である刃物送り台１
７が固定されている。

これら直交する２個の案内面は、それぞれ図示しないＮ
Ｃ装置によって制御されるパルスモータ１８．１９の回
転がナツト２０．２１と螺合するボールネジ２２．２３
に伝達されて刃物送り台１７を上下方向、左右方向に摺
動させる。

刃物送り台１７には、第２図に示すように、複数個のバ
イトホルダ２４．２５．２６が主軸中心線を中心として
放射状に設けてあり、それぞれ複数本のバイトからなる
バイト対２７．２８．２９を主軸中心線に向けて並列に
保持している。

第２図では、バイト対２７．２８．２９はそれぞれ２本
宛のバイト−２７ａ、２７ｂ、２８ａ、２８ｂ、２９ａ
、２９ｂから構成されているが、１本又は３本以上のバ
イトによって構成されていても良く、或いは、バイトホ
ルダ毎に保持するバイトの数が異なっていても何ら支障
はない。

第３図は、第２図のワークとバイトとの相対関係をより
詳細に示した図であって、それぞれのバイトホルダ２４
．２５．２６に取付けられた１対のバイト（例えばバイ
トホルダ２４に取付けられた２７ａ、２７ｂなど）は刃
先位置は同一になるように揃えられていて、所定のピッ
チＰで取付けられている。第３図は、垂直方向に取付け
られた左側のバイト２８ａが工具進入始点位置にある状
態を示している。工具進入始点位置は、バイトの主軸中
心に向って進入する送り方向に沿い、ワーク最大径ｄよ
りわずかな距離ａだけ離れた位置に設定されており、本
実施例では、主軸中心線を原点とする上下及び左右の直
交座標の座標軸上に設けられている。選択されたバイト
は、一旦この工具進入始点位置に達し、次いで切削点ま
で進入し、切込方向の送りが与えられて切削作業が行わ
れる。

例えばバイト２８ａが選択されると、第３図に示すよう
に工具進入始点位置に早送りで送られ、次いでパルスモ
ータ１８によって切削点近傍まで早送りで接近し、切削
送りとなって所定の加工寸法まで送られ、主軸台１が前
進して切削作業が行われる。切削作業が終了するとバイ
ト２８ａは工具進入始点位置まで戻り、次のバイトが選
択され、そのバイトの工具進入始点位置まで早送りで送
られる。

この場合、第３図にバイト２９ｂの移動経路のいくつか
が示されているように、どの経路を通っても他のバイト
相互間又はワークとバイトとの間に干渉することは全く
なく、最短の時間で到達するように設定することができ
る。更にバイトの取付ピッチｐがワーク半径ｄ／２より
も大きければ、切削完了と同時に次のバイトの工具進入
始点位置への前進を行っても支障なく、切削完了から次
のバイトの選択までの時間が更に短縮される。

第３図において距離（ａ＋ｂ）は切削に関与していない
バイトとワークとの最ホスキマであって、切粉の流れ等
を勘案して決定される。

本実施例では、隣接するバイトホルダ間におけるバイト
選択のための最大移動距離は、第３図においては、バイ
ト２９ｂを選択する場合であり、この場合の移動距離は
１２　（ｂ＋ｐ）”であり、−膜化して水平方向にｎ１
本のバイト、上下方向に１２木のバイトが取付けられて
いる場合には、＋／（ｂ＋　（ｎｔ−１）ｐ）”＋　（
ｂ＋　（ｎｚ−１）ｐ）　２であり、最も離れているバ
イト２７ａから２９ａ（又は２７ｂから２９ｂ）へ移動
する場合でもであって、これは第３図からも明らかなよ
うに、従来のＮＣ旋盤のバイト選択のための移動距離に
比較すれば非常に短い距離であり、更に通常は次に選択
されるバイトとして隣接するバイトを選択すればｐ又は
１．４ｂ　（＝ｖ’Ｔｂ）だけのストロークでバイトの
選択が完了するものであって、バイト選択のための非切
削時間は大巾に短縮することができる。

工具進入始点位置は、前述した如く、工具の進入経路に
沿い、主軸中心線から（ｄ／２＋ａ）だけ離れた点であ
り、それぞれの工具に対して定まった点であって、工具
が選択されることによってＮＣ装置によって自動的に、
或いはプログラム上で定点として処理すれば良いので、
干渉防止のためにＮＣ装置又はプログラムが複雑になる
こともない。

尚、本実施例では、１個のバイトホルダに２本ずつバイ
トを取付けているが、バイト位置の微調整のためにバイ
ト１本毎にバイトホルダを設けても良く、或いは、１個
のバイトホルダに更に多数のバイトを設けても、全く同
様に成立する。

第４図、第５図は本発明の他の実施例であって、バイト
３０．３１・・・３４が４５°ピツチで５本取付けられ
るバイトホルダ２５を有している。この場合にも、バイ
ト３１．３３の切込送りが、上下方向、左右方向共に８
７２倍の送り早さで送られることを除き、はぼ同様に作
動するものであり。

これもバイト３１．３３を選択したときには、両軸共に
ＪＴ／２倍の速さで送られるようにプログラムすること
によって容易に達成することが出来るので、詳細にわた
る説明は省略する。

尚、本実施例では、全てのバイトを１個のバイトホルダ
上に取付けるように構成されているが、バイトホルダを
外して、機械外でツールプリセットするに便ならしめる
ためのものであり、バイト毎に独立したバイトホルダと
しても１本発明の実施には何の支障もない。

以上の説明では、本発明のＮＣ自動旋盤は、主軸摺動形
のＮＣ自動旋盤で説明したが、主軸固定形のＮＣ旋盤で
刃物台が主軸中心線に平行に摺動するものであっても、
全く同様に適用されることは明らかである。

本発明は以上に速入たように、バイト選択のためのスト
ロークが従来のＮＣ旋盤に比べて大巾に短縮され、バイ
ト選択のための非切削時間が短縮されるにもかかわらず
、刃物台制御のための駆動制御軸は２軸のみであって安
価のものとなり、その効果は多大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＮＣ自動旋盤の正面断面図、第２図は
左側面図、第３図はワークとバイトとの関係を示す説明
図、第４図は他の実施例を示す左側面図、第５図は説明
図を示す。１・・・・・・主軸台、　２・・・・・・主軸、　　３
・・・・・・ベース、７・・・・・ワーク、　　８・・
・・・・ガイドブツシュ。９・・・・・・主軸チャック、　　　１０・・・・コラ
ム、１４・・・・・・左右スライド、　　１７・・・・
・・刃物送り台、２４．２５．２６・・・・・・バイト
ホルダ。２７．２８．２９・・・・・・バイト対。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）素材を把持して回転する主軸と、主軸の前方の主
軸中心線上に設けられたガイドブッシュと、ガイドブッ
シュの口元部で切削加工するための複数の工具と、ガイ
ドブッシュを支持し、複数の工具を移動可能に保持する
コラムとを有するＮＣ自動旋盤において、コラム上の主
軸と反対側の面に設けられ、主軸中心線に直交するＸ軸
方向に平行に設けられた第１案内路と、第１案内路に支
持案内されて移動する第１移動台と、第１移動台上に設
けられ、主軸中心線とＸ軸方向の双方に直交するＹ軸方
向に平行に設けられた第２案内路と、第２案内路に支持
案内されて移動する第２移動台と、第２移動台上に設け
られ、複数の工具を保持するバイトホルダとを有するこ
とを特徴とするＮＣ自動旋盤。
（２）主軸中心線が前後方向に水平に配置され、Ｘ軸方
向が左右方向に水平であり、Ｙ軸方向が上下方向で垂直
となっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のＮＣ自動旋盤。
（３）第１移動台のＸ軸方向に平行な移動及び第２移動
台のＹ軸方向に平行な移動がいずれもＮＣ制御されるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＮＣ自動旋
盤。
（４）第１移動台を支持案内する第１案内路がコラムの
ガイドブッシュ上方の位置で、主軸中心線に直交する面
内に左右方向に伸長して設けられ、第２移動台を支持案
内する第２案内路は第１移動台上に上下方向に垂下して
設けられ、ガイドブッシュの上方に位置していることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＮＣ自動旋盤。
（５）バイトホルダが、主軸中心線の上方にあって相互
に平行で且つ下方に向かって設けられた工具を保持する
バイトホルダと、主軸中心線とほぼ同一の高さにあって
相互に平行で且つ主軸中心線の両側に対向して内側に向
かって配置された工具を保持する２個のバイトホルダと
からなることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
ＮＣ自動旋盤。
（６）バイトホルダが主軸中心線に対してほぼ放射状に
配置された工具を保持するように構成されていることを
特徴とする特許請求の範囲第４項記載のＮＣ自動旋盤。