KR100581184B1

KR100581184B1 - 선반

Info

Publication number: KR100581184B1
Application number: KR1020040078515A
Authority: KR
Inventors: 기쿠치요시하루; 구마쿠라신스케; 사토히데노리
Original assignee: 가부시기가이샤 츠가미
Priority date: 2003-10-03
Filing date: 2004-10-02
Publication date: 2006-05-22
Also published as: TWI266666B; EP1520657A1; TW200529956A; CN1319686C; KR20050033459A; EP1520657B1; US20050076757A1; JP2005125482A; US7448304B2; CN1603039A

Abstract

본 발명은 짧은 길이에서 긴 길이까지의 여러가지 길이의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있는 선반에 관한 것으로서, 주축(30) 및 배면주축(50)은 각각 공작물(W)을 파지하고, 또는 주축(30)이 공작물(W)의 일단을 파지하며, 배면주축(50)이 공작물의 타단을 파지하고, 공구주축(100)에는 공구(101)가 부착되며, 각 주축(30)과 공구주축(100)의 위치제어를 실시함으로써 주축(30, 50)에서 각각 파지하는 공작물(W)이 공구(101)에 의해서 가공되고, 공구주축(100)은 공구(101)의 방향을 바꿀 수 있으므로 공작물(W)의 양단의 가공을 포함하며, 복잡형상으로 전체가공할 수 있고, 가이드부시(90)는 긴 길이의 공작물(W)의 가공시의 휨을 방지하기 위해 공작물을 지지하며, 따라서 이 선반은 공작물(W)을 복잡한 형상으로 가공할 수 있는 것을 특징으로 한다.

선반, 주축, 배면주축, 공작물, 터릿, 가이드부시

Description

선반{LATHE}

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 선반의 정면도.

도 2는 선반의 평면도.

도 3은 도 1 중의 터릿과 절삭공구대의 구성예를 나타내는 도면.

도 4는 절삭공구대의 변형예를 나타내는 도면.

도 5는 가공예 1의 설명도.

도 6은 가공예 2의 설명도.

도 7은 가공예 3의 설명도.

도 8은 가공예 4의 설명도.

도 9는 가공예 5의 설명도.

도 10은 가공예 6의 설명도.

도 11은 가공예 7의 설명도.

도 12는 가공예 8의 설명도.

도 13은 가공예 9의 설명도.

도 14는 가공예 10의 설명도.

도 15는 가공예 11의 설명도.

도 16은 가공예 12의 설명도.

도 17은 가공예 13의 설명도.

도 18은 가공예 14의 설명도.

도 19는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 선반의 정면도.

도 20은 선반의 평면도.

도 21은 도 19 중의 공구주축과 절삭공구대의 구성예를 나타내는 도면.

도 22는 절삭공구대의 변형예를 나타내는 도면.

도 23은 가공예 15의 설명도.

도 24는 가공예 16의 설명도.

도 25는 가공예 17의 설명도.

도 26은 가공예 18의 설명도.

도 27은 가공예 19의 설명도.

도 28은 가공예 20의 설명도.

도 29는 가공예 21의 설명도.

도 30은 가공예 22의 설명도.

도 31은 가공예 23의 설명도.

도 32는 가공예 24의 설명도.

도 33은 가공예 25의 설명도.

도 34는 가공예 26의 설명도.

도 35는 가공예 27의 설명도.

도 36은 가공예 28의 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

W: 공작물 15, 16: 레일

30: 주축 40: 터릿

50: 배면주축 60: 절삭공구대

65: 지지부재 70: 공구매거진

80: 공구교환수단 90: 가이드부시

100: 공구홀딩부재 103: 방향변환모터

201:제어부

본 발명은 선반에 관한 것이다.

공작물을 복합적으로 가공하는 선반은 복합가공형 선반이라 불리운다. 복합가공형 선반은 예를 들면 일본국 특허공개1999-138374호 공보, 일본국 특허공개2003-117701호 공보에 기재되어 있다.

일본국 특허공개1999-138374호 공보에 개시되어 있는 선반은 주축이 고정되어 있는 타입의 복합가공형 선반이다. 이 복합가공형 선반은 공작물을 파지하는 주축과, 테일스톡과, 왕복대와, 공구주축을 구비하고 있다. 테일스톡은 주축에 대향하는 위치에 배치되어 있다. 왕복대는 주축 또는 테일스톡의 중심선에 평행으로 왕복이동하는 대이다. 왕복대상에 공구주축이 부착되어 있다. 공구주축은 공구를 파지한다. 공구주축은 공구의 방향을 변화시키는 것이 가능하다. 공구에 의해 주축 또는 테일스톡으로 파지된 공작물이 가공된다.

이와 같은 구성의 복합형 선반이 긴 길이의 공작물을 가공할 때에는 공작물은 일단이 주축에 의해 파지되고, 주축으로부터 연장된다. 이 때문에 공작물이 공구로 눌러져서 휜다. 그 결과 그 상태로는 정밀도가 높은 가공을 할 수 없다. 그 때문에 긴 길이의 공작물을 가공할 때에는 테일스톡에, 공작물의 선단면에 맞닿아서 주축과 함께 공작물을 지지하는 센터를 부착할 필요가 있다.

그러나 테일스톡에 센터를 부착함으로써 다음과 같은 문제가 일어난다.

(1) 공작물의 선단에 센터가 부착되어지므로 공작물의 선단면(정면)에 가공할 수 없다.

(2) 테일스톡에 센터가 부착되어 있기 때문에 공작물을 파지하기 위한 척을 테일스톡에 부착할 수 없다. 그 때문에 테일스톡의 척으로 공작물을 파지하여 공작물의 후단면(배면)을 가공할 수 없다.

(3) 공구와 테일스톡이 간섭(부딪칠 우려가 있다.)하기 때문에 테일스톡의 주변을 가공할 수 없다.

이와 같이 주축이 고정되어 있는 선반에서는 긴 길이의 복합가공을 실시하는 것은 곤란했었다.

또 일본국 특허공개1999-138374호 공보에 개시되어 있는 복합가공형 선반에서는 가공 가능한 공작물의 길이가 주축과 테일스톡의 거리에서 제한된다. 이 때문에 주축과 테일스톡의 거리 이상의 길이의 공작물을 가공할 수 없다.

한편 긴 길이의 공작물을 테일스톡을 이용하지 않고 가공하는 방법이 일본국 특허공개2003-117701호 공보에 개시되어 있다. 일본국 특허공개2003-117701호 공보는 공구의 주변에 공작물의 휨을 방지하기 위한 가이드부시를 부착하고, 주축을 이동시키면서 긴 길이의 공작물을 가공하는 기술을 개시한다.

일본국 특허공개 2003-117701호 공보에 개시된 선반은 공작물을 회전 가능하게 파지하는 제 1 주축대와, 배면주축대상에 배치된 제 2 주축대 및 정면 절삭공구대와, 가이드부시와, 공작물을 잘라내는 바이트가 부착된 절삭공구대와, 제 3 주축대와, 제 3 주축대에 부착되어 공작물의 배면을 가공하는 공구와, 공작물의 축방향에 대하여 수직으로 이동가능한 회전공구대를 구비하고 있다.

배면주축대는 제 1 주축대에 파지된 공작물의 축방향으로 이동하는 기능과, 그 축방향으로 수직으로 이동하는 기능을 갖는다. 가이드부시는 회전하는 공작물을 지지한다. 제 2 주축대는 공작물의 선단측(정면측)을 파지한다. 절삭공구대에는 공작물의 정면을 가공하는 드릴이 부착된다. 제 3 주축대는 가이드부시의 옆쪽에 배치되어 있다.

일본국 특허공개2003-117701호 공보에 개시된 선반은 제 1 주축대로 공작물을 파지시키고, 또한 해당 공작물을 가이드부시로 지지시키며, 공작물의 선단면(정면)을 정면 절삭공구대에 부착된 공구로 가공한다. 그 후 배면주축대를 이동하여 제 2 주축대로 공작물의 선단측을 파지시키고, 또한 제 2 주축대가 파지하고 있던 공작물을 제 3 주축대에 파지시킨다. 계속해서 제 3 주축대로 파지된 공작물의 선단면을 절삭공구대에 부착된 공구로 가공한다.

이 선반은 공작물의 후단면(배면)을 가공하는 경우에는 배면주축대를 이동시키고, 제 2 주축대로 파지한 공작물의 후단면(배면)을 제 3 주축대에 부착된 드릴로 가공한다.

일본국 특허공개2003-117701호 공보에 개시된 선반은 긴 길이의 공작물의 선단면과 후단면을 가공할 수 있는데, 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 공작물에 경사의 구멍을 뚫기 위해서는 경사구멍가공용 어태치먼트를 절삭공구대에 부착할 필요가 있다.

(2) 공작물의 선단면을 가공하는 공구와 공작물의 후단면을 가공하는 공구를 따로 준비할 필요가 있다.

(3) 절삭공구대상에 공구를 배치할 때에 공구가 옆의 공구와 간섭(충돌)하지 않는가를 고려하지 않으면 안된다.

(4) 선반에 공작물의 선단면을 가공하는 공구를 부착하는 장소 외에 공작물의 후단면을 가공하는 공구를 부착할 장소를 확보하지 않으면 안된다. 이 때문에 기기의 소형화가 곤란하고 작업성도 나쁘다.

(5) 절삭공구대 및 제 3 주축대에 부착되는 공구의 수에는 한계가 있다. 이 때문에 공구를 교환하지 않고 복잡한 가공을 할 수 있는 공작물의 종류가 제한되어 있다.

(6) 각 공구를 교환할 때에는 기기를 정지할 필요가 있고, 효율이 나쁘다.

본 발명은 이상과 같은 현상을 감안하여 이루어진 발명이며, 짧은 길이에서 긴 길이까지의 여러가지 길이의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있는 선반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 공작물의 양단면을 포함하고, 복잡형상으로 가공할 수 있는 선반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 여러가지 길이의 공작물을, 공작물의 양단면을 포함하고, 복잡형상으로 전체가공할 수 있는 선반을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제 1 관점에 관련되는 선반은,

공작물(W)을 파지하여 회전시키는 동시에 해당 공작물의 회전축에 평행한 Z방향으로 왕복이동 가능한 주축(30)과,

상기 주축(30)에 대향하여 배치되고, 공작물(W)을 파지하여 회전시키는 동시에 상기 Z방향으로 왕복이동 가능한 배면주축(50)과,

공작물을 가공하기 위한 공구(41, 101)가 부착되고, 상기 Z방향으로 왕복이동 가능한 동시에 해당 Z방향과는 다른 X방향으로 왕복이동 가능하고, 또한 해당 Z방향 및 해당 X방향을 포함하는 XZ평면내에서 회전하여 공구의 방향을 변화시키는 공구홀딩부재(40, 100)와,

상기 주축으로부터 돌출한 상기 공작물을 회전 가능하게 지지하는 동시에 해당 공작물의 회전축의 방향으로 슬라이딩시키는 가이드부시(90)를 구비하는 것을 특징으로 하는 선반.

상기 공구홀딩부재는 예를 들면 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 동시에 해당 복수의 공구로부터 선택된 공구를 해당 공작물을 가공하기 위한 소정 위치에 위치시키는 구성을 갖는다.

상기 공구홀딩부재는 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 동시에 회전하고, 해당 복수의 공구 중에서 가공에 사용하는 공구를 공작물을 가공하기 위한 소정 위치에 위치시키는 터릿(40)으로 구성된다. 또는 상기 공구홀딩부재(100)는 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 공구주축으로 구성된다.

상기 선반은 복수의 공구를 수용하는 공구매거진(70)과, 상기 부착되어 있는 공구를 상기 공구매거진(70)에 수용되어 있는 공구로 교환하는 공구교환수단(80)을 추가로 구비해도 좋다.

상기 주축은 상기 공작물이 관통하는 구멍(30H)을 구비해도 좋다. 이 경우 공작물은 해당 주축으로 파지될수 있고, 또한 상기 그 구멍을 관통하여 연장될 수 있는 것이 가능하다.

또 상기 배면주축(50)에 상기 공작물이 관통하는 구멍(50H)이 형성되어도 좋다. 이 경우 공작물은 해당 배면주축으로 파지될 수 있고, 또한 구멍을 관통하여 연장될 수 있다.

상기 공구홀딩부재(40, 100)는 예를 들면 상기 Z방향(Z2축방향)과 상기 X방향(X1축방향)으로 왕복이동 가능하고, 또한 해당 Z및 X방향과는 다른 Y방향으로 왕복이동 가능하다.

상기 선반은 하나 또는 복수의 공구를 탑재하고, 해당 탑재한 공구를 이용하여 상기 주축 또는 상기 배면주축에 의해 파지되는 공작물을 가공하기 위해 상기 공구홀딩수단과는 독립하여 동작하는 절삭공구대(60)를 구비해도 좋다. 이 절삭공구대(60)는 상기 X방향, 상기 Z방향, 상기 Y방향으로 이동 가능한 것이 바람직하다.

상기 선반은 상기 주축(30)과 상기 배면주축(50)의 위치, 공작물의 파지, 공작물의 회전을 제어하고, 상기 공구홀딩부재(40)의 위치와 방향을 제어하는 제어부(201)를 구비해도 좋다.

상기 주축과 상기 배면주축은 각각 독립적으로 공작물을 파지 가능하고, 또 1개의 공작물을 상호 공동하여 파지 가능하다.

또 본 발명의 제 2 관점에 관련되는 선반은,

공작물(W)을 파지하여 Z방향으로 연장되는 소정의 회전축을 중심으로 회전시키는 동시에, 해당 공작물을 상기 회전축에 평행하게 이동시키는 제 1 주축수단(30)과,

상기 제 1 주축수단에 파지된 공작물을 지지하는 가이드부시수단(90)과,

상기 회전축을 중심으로 상기 공작물을 회전시키고 상기 회전축과 평행하게 상기 공작물을 이동시키기 위하여 상기 제 1 주축수단과 동축에서 상기 공작물을 파지하는 제 2 주축수단과,

상기 Z방향으로 왕복이동 가능한 동시에, 해당 Z방향과는 다른 X방향으로 왕복이동 가능하고, 상기 공구가 상기 공작물을 가공하도록 상기 공구의 방향을 변화시키기 위하여 Z방향과 X방향을 포함하는 XZ평면내에서 회전하는 공구지지수단(40, 100)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

예를 들면 상기 제 1 주축수단과 제 2 주축수단은 각각 독립적으로 공작물을 파지 가능하고, 또 1개의 공작물을 상호 공동하여 파지 가능하다.

상기 공구지지수단은 예를 들면 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 동시에, 해당 복수의 공구에서 선택된 공구를 해당 공작물을 가공하기 위한 소정 위치에 위치시키는 수단을 갖는다.

상기 선반은 공구를 홀딩하고, 또한 상기 제 1과 제 2 공작물지지수단에 의해 파지된 하나 또는 복수의 공작물을 가공하는 수단을 구비해도 좋다.

[제 1 실시형태]

이하 본 발명의 제 1 실시형태에 관련되는 선반에 대하여 설명한다.

이 선반은 공작물(W)에 복잡한 가공이 가능한 기계이고, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이 베드(10)와 공작물(W)을 파지하는 주축(30)과, 터릿(40)과, 공작물(W)을 파지하는 배면주축(50)을 구비하고 있다. 또 내부에 제어부(201)를 구비하고 있다. 제어부는 선반 전체를 제어한다.

주축(30)은 예를 들면 척을 구비하여 공작물(W)의 중심선이 수평의 1방향인 Z1축 방향이 되도록 공작물(W)을 파지한다. 주축(30)은 주축대(30A)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 주축대(30A)는 2개의 레일(11, 12)상에 얹어지고, Z1축모터(13)를 구동함으로써 Z1축방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다. 2개의 레일(11, 12)은 베드(10)상에 Z1축방향에 평행하게 부착되어 있다. 주축대(30A)는 공작물회전모터(31)를 내장한다. 공작물회전모터(31)는 주축(30)의 파지하는 공작물(W)을 회전시키는 것이다. 주축(30)은 공작물(W)이 관통하는 구멍(30H)을 구비한다. 공작물(W)은 주축(30)으로 파지되고, 또한 이 구멍(30H)을 관통하여 연장되는 것이 가능하다.

터릿(40)은 회전축(40K)을 중심으로 회전 가능하다. 터릿(40)은 그 원주방향으로 복수의 공구(41)가 부착되어 있다. 터릿(40)은 회전하여 선택한 공구(41)를 가공을 공작물(W)에 실시하기 위한 가공용의 위치로 이동시킨다. 본 실시형태에서는 선택한 공구(41)의 중심선이 수평이 되는 위치가 소정 위치이다. 터릿(40)은 다음에 설명하는 터릿위치설정기구에 의해 그 위치가 변화한다. 터릿(40)은 각 공구(41)를 회전시키는 도시하지 않는 모터를 내장하고 있다.

여기에서 터릿위치설정기구에 대하여 설명한다.

터릿위치설정기구는 베이스(40A)를 구비하고 있다. 베이스(40A)는 2개의 레일(15, 16) 위에 얹어져 있다. 2개의 레일(15, 16)은 베드(10)상에 Z1축방향에 평행한 Z2축방향에 부착되어 있다. Z2축모터(17)를 구동함으로써 베이스(40A)가 Z2축방향으로 이동한다.

베이스(40A)에는 Z2축에 수직인 수평의 1방향인 X1축 방향으로 연장되도록 볼나사(40B)가 편입되어 있다. 볼나사(40B)의 단부에는 그 볼나사(40B)를 회전시키는 X1축모터(18)가 배치되어 있다.

베이스(40A)의 위에 컬럼(40C)이 배치되어 있다. 컬럼(40C)의 바닥부에는 볼나사(40B)와 걸어맞춘 브래킷(40J)이 부착되어 있다. X1축모터(18)가 회전하면 컬럼(40C)이 X1축방향으로 이동한다.

컬럼(40C)에는 Z2축 및 X1방향에 수직이고, 높이방향인 Y1축방향으로 연장되는 볼나사(40D)가 편입되어 있다. 볼나사(40D)의 단부에 Y1축모터(40E)가 부착되어 있다.

볼나사(40D)에는 브래킷(40F)이 걸어맞추어져있다. 브래킷(40F)은 Y1축방향으로 이동 가능하다. 브래킷(40F)에는 터릿(40)의 회전축을 지지하는 지지부(40G)가 회전 가능하게 부착되어 있다.

지지부(40G)에는 방향변환모터(40H)와 공구선택모터(40I)를 구비하고 있다.

방향변환모터(40H)는 지지부(40G)를 Z2축 및 X1축을 포함하는 평면내에서 회전시켜서 터릿(40)의 방향을 변환한다. 공구선택모터(40I)는 터릿(40)을 축(40K)을 중심으로 회전시켜서 선택한 공구(41)의 중심축을 수평으로 한다. Y1축모터(40E)가 회전하면 브래킷(40F) 및 지지부(40G)가 Y1축방향으로 이동한다. 이에 따라 선택되어 수평이 되어 있는 공구(41)의 중심선의 높이가 공작물(W)의 중심선의 높이에서 어긋난다.

이상이 터릿위치설정기구이다.

배면주축(50)은 예를 들면 척을 구비하고, 주축(30)과 대향하여 공작물(W)을 파지한다. 배면주축(50)은 배면주축대(50A)에 지지되어 있다. 배면주축대(50A)는 2개의 레일(20, 21)상에 얹어져 있다. 2개의 레일(20, 21)은 베드(10)상에 Z1축방향과 평행한 Z3축방향으로 연장되도록 부착되어 있다. Z3축모터(22)를 구동함으로써 배면주축대(50A)가 레일(20, 21)을 따라서 Z3축방향으로 이동한다. 배면주축대(50A)는 공작물회전모터(51)를 내장한다. 공작물회전모터(51)는 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)을 회전시킨다. 배면주축(50)은 공작물(W)이 관통하는 구멍(50H)을 구비한다. 공작물(W)은 배면주축(50)에 파지되고, 또한 이 구멍(50H)을 관통하여 연장되는 것이 가능하다.

주축(30) 및 배면주축(50)에는 공작물(W)이 관통하는 구멍이 형성되어 있다.

이 선반에는 또한 절삭공구대(60)와, 공구매거진(70)과, 공구교환기구(80)와, 가이드부시(90)가 부착되어 있다.

절삭공구대(60)는 레일(20, 21)상에 얹어져 있다. 절삭공구대(60)는 Z4축모터(24)를 구동함으로써 Z2축방향과 평행한 Z4축방향으로 이동한다. 절삭공구대(60)의 옆쪽에는 X2축모터(25)가 부착되어 있다. X2축모터(25)는 절삭공구대(60)를 X1축방향으로 평행한 X2축방향으로 이동시킨다.

절삭공구대(60)는 공작물(W)을 가공하는 복수의 공구(61)를 홀딩하는 것이고, 도 3과 같이 터릿(62)을 구비하고 있다. 터릿(62)에 공구(61)가 부착되어 있다. 터릿(62)의 회전각도에 따른 공구(61)가 가공용으로 선택된다. 절삭공구대(60) 상부에는 Y2축모터(63)가 부착되어 있다. Y2축모터(63)는 절삭공구대(60)의 위치를 Y1축방향과 평행한 Y2축방향으로 변화시키고, 즉 절삭공구대(60)의 높이를 조정한다.

가이드부시(90)는 주축(30)의 배면주축(50)측에 배치되어 있다. 가이드부시(90)는 주축(30)으로부터 돌출하고, 또한 회전하고 있는 공작물(W)을 슬라이딩상태로 지지한다.

또한 여기에서는 절삭공구대(60)는 터릿(62)을 구비하고 있는데, 이에 한정 되지 않고, 예를 들면 도 4와 같이 복수의 공구(66)를 지지부재(65)에 빗살형으로 배열해도 좋다. 도 4는 절삭공구대의 변형예를 나타내는 도면이다.

한편 공구매거진(70)은 터릿(40)에 부착하는 복수의 공구(41)를 수용한다. 공구교환기구(80)는 터릿(40)에 부착되어 있는 공구(41)를 공구매거진(70)에서 수용하고 있는 공구(41)로 교환한다.

이상과 같은 구성의 선반은 주축(30)과, 배면주축(50)과, 가이드부시(90)를 구비한다. 따라서 긴 길이의 공작물(W)에 가공할 때에도 공작물(W)이 휘는 것이 방지되어 정밀도 높은 가공이 가능하게 된다. 또 공작물(W)의 선단면의 가공도 가능하게 된다.

또한 주축(30)에서 파지한 공작물(W)을 예를 들면 터릿(40)에 부착된 공구로 돌파하고, 그 후 공작물(W)을 주축(30)으로 파지한 상태에서 공작물(W)의 일단면을 가공하며, 계속해서 배면주축(50)에서 공작물(W)을 파지하고, 공작물(W)의 타단면을 가공함으로써 공작물(W)의 양단면의 가공도 가능하게 된다. 따라서 짧은 길이에서 긴 길이까지의 여러 가지 길이의 공작물에 대하여 양단을 포함해서 복잡형상으로 전체가공할 수 있다.

다음으로 가공사례를 설명하면서 제어부(201)가 실시하는 제어의 개요와 선반의 동작을 설명한다.

도 5는 주축(30)에 파지된 공작물(W1)과 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 양쪽에 외경가공을 실시하는 가공예 1의 설명도이다.

주축(30) 및 배면주축(50)에 각각 파지된 공작물(W1 ,W2)을 가공하는 경우 제어부(201)는 터릿(40)에 부착되어 있는 복수의 공구(41) 중에서 외경가공용의 공구(41)를 선택하고(스텝S101), 선택한 공구(41)의 중심선이 공작물(W)을 향해서 수평이 되도록 공구선택모터(40I)를 회전시킨다(스텝S102). 또 방향변환모터(40H)를 구동하여 지지부(40G)를 회전시키고, 선택한 공구(41)의 중심선이 공작물(W)의 중심선과 수직이 되도록 터릿(40)의 수평면내에서의 방향을 조정한다(스텝S103).

그리고 Z1축모터(13) 또는 Z2축모터(17)를 구동함으로써 공작물(W1)의 가공부분을 공구(41)의 앞쪽에 위치시킨다(스텝S104). 계속해서 공작물회전모터(31)를 구동하여 공작물(W)을 회전시키면서 Z1축모터(13) 및 X1축모터(18)를 구동제어한다.(스텝S105). 즉, 공구(41)가 공작물(W)에 맞닿아서 주축(30)에 파지된 공작물(W)의 외주를 가공하도록 Z1축모터(13)와 X1축모터(18)를 제어한다. 주축(30)으로 지지된 공작물(W1)의 가공이 종료된 후 제어부(201)는 X1축모터(18)를 구동하여 터릿(40)을 퇴피시킨다(스텝S106).

그리고 방향변환모터(40H)를 구동하여 지지부(40G)를 180°회전시키고, 그와 병행하여 공구선택모터(40I)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 방향을 180°회전시킨다(스텝S107). 계속해서 Z3축모터(22)와 Z2축모터(17)를 구동함으로써 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W2)의 가공부분을 선택한 공구(41)의 앞쪽에 위치시킨다(스텝S108). 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W2)을 회전시키면서 Z3축모터(22) 및 X1축모터(18)를 구동제어한다.(스텝S109).

이에 따라 선택한 공구(41)가 공작물(W2)에 맞닿아서 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 외주가 가공된다. 여기에서 선택한 공구(41)의 종류나 Z1축모터 (13), Z2축모터(17), Z3축모터(22), X1축모터(18)의 구동제어방법에 의해 여러 가지 가공이 가능하며, 공작물(W1, W2)의 외형을 직선상으로 하거나, 테이퍼상으로 하거나, 원호 등의 원하는 형상으로 할 수 있다.

도 6은 주축(30)에 파지된 공작물(W1)과 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 양쪽의 선단면에 천공가공을 실시하는 가공예 2의 설명도이다.

이 예의 경우 제어부(201)는 터릿(40)에 부착된 복수의 공구(41) 중에서 소정 직경의 드릴을 가공용 공구(41)로서 선택한다(스텝S201). 그리고 제어부(201)는 선택한 공구(41)의 중심선이 수평이 되도록 공구선택모터(40I)를 회전시킨다(스텝S202). 또 방향변환모터(40H)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 중심선이 공작물(W)의 중심선과 평행해지도록 지지부(40G)를 회전시켜서 터릿(40)의 수평면에서의 방향을 조정한다(스텝S203). 그리고 X1축모터(18)를 구동하여 터릿(40)을 X1축방향으로 이동하고, 선택한 공구(41)의 선단을 주축(30)으로 파지하는 공작물(W)의 선단면에 대향시킨다(스텝S204). 다음으로 공작물회전모터(31)를 구동하여 공작물(W1)을 회전시키면서 Z1축모터(13)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 선단을 주축(30)을 향하여 이동시킨다(스텝S205). 이에 따라 선택한 공구(41)가 주축(30)의 파지하는 공작물(W)의 선단면을 절삭하고, 공작물(W1)을 천공한다(스텝S206).

제어부(201)는 주축(30)측의 공작물(W1)의 가공이 종료된 후 X1축모터(18)를 구동하여 터릿(40)을 퇴피시킨다(스텝S207). 계속해서 공구선택모터(40I)를 구동하여 터릿(40)을 180° 회전시키고, 선택한 공구(41)의 선단이 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)의 선단을 향하게 한다(스텝S208). 그리고 X1축모터(18)를 다시 구동하고, 선택된 공구(41)를 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)의 선단면에 대향시킨다(스텝S209). 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W2)을 회전시키면서 Z3축모터(22)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 선단을 배면주축(50)을 향하여 이동시킨다(스텝S210). 이에 따라 선택한 공구(41)가 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)의 선단을 절삭하여 공작물(W2)이 천공된다(스텝S211).

여기에서는 주축(30)에 파지된 공작물(W1)과 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 양쪽의 선단면에 천공가공을 실시하는 경우의 개요를 나타냈는데, 1개의 공작물(W)의 양단에 천공하는 것도 가능하다.

이 경우에는 최초에 공작물(W)을 주축(30)에만 파지시킨다(스텝S301). 계속해서 공작물(W)의 선단면으로의 천공을 실시한다(스텝S302). 천공이 종료된 단계에서 X1축모터(18)를 구동하여 터릿(40) 및 선택한 공구(41)를 퇴피시킨다(스텝S303). 계속해서 Z3축모터(22)를 구동하여 배면주축(50)을 주축(30)을 향하여 이동시키고, 공작물(W)의 선단부를 파지시킨다(스텝S304). 그 후 주축(30)에 공작물(W)을 풀어 놓고(스텝S305), Z3축모터(22)를 구동하여 소정 위치로 이동시키며(스텝S306), X1축모터(18)를 구동하여 터릿(40) 및 선택한 공구(41)를 원래의 가공위치로 되돌린다(스텝S307). 이후 상기와 똑같은 처리를 실시함으로써 배면주축(50)에 파지된 공작물(W)의 후단면에 천공을 실시한다(스텝S308).

도 7은 경사구멍을 천공하는(공작물(W)의 축에 대하여 경사의 구멍을 공작물(W)에 천공한다) 가공예 3의 설명도이다.

이 경우 제어부(201)는 터릿(40)에 부착된 복수의 공구(41)로부터 드릴을 가 공용 공구로서 선택한다(스텝S401).

제어부(201)는 선택한 공구(41)의 중심축이 수평이 되도록 공구선택모터(40I)를 구동한다(스텝S402). 또 방향변환모터(40H)를 구동하여 지지부(40G)를 회전시키고, 선택한 공구(41)의 중심선이 공작물(W)의 중심축과 소망 각도로 되도록 터릿(40)의 방향을 조정한다(스텝S403).

다음으로 Z1축모터(13) 또는 Z2축모터(17)를 구동하여 공작물(W)을 소정 위치로 한다(스텝S402). 그 후 선택한 공구(41)를 회전시키면서 Z1축모터(13)와 X1축모터(18)를 함께 구동하고, 선택한 공구(41)의 선단이 공작물(W)의 축에 대하여 소망 각도로 공작물(W)에 들어가도록 공작물(W)과 선택한 공구(41)를 상대적으로 이동시킨다(스텝S405). 이에 따라 주축(30)의 파지하는 공작물(W)에 경사의 구멍이 천공된다.

다음으로 배면주축(50)으로 파지하는 공작물(W)에 경사의 구멍을 천공하는 경우에는 가공하기 전에 방향변환모터(40H)를 구동하고, 공구(41)의 중심선이 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)의 축에 대하여 소망 각도로 되도록 터릿(40)의 방향을 조정한다(스텝S406). 다음으로 Z3축모터(22) 또는 Z2축모터(17)를 구동하여 공작물(W)을 소정 위치로 한다(스텝S407). 그 후 선택한 공구(41)를 회전시키면서 Z3축모터(22)와 X1축모터(18)를 동시 구동하고, 상기 소망 각도로 선택한 공구(41)가 선단으로부터 공작물(W)에 들어가도록 공작물(W)과 선택한 공구(41)를 상대이동시킨다(스텝S408). 이에 따라 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)에 경사의 구멍이 천공된다.

도 8은 내경가공하는 가공예 4의 설명도이다.

주축(30)이 파지하는 공작물(W1)과 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)에 내경가공을 실시하는 경우 제어부(201)는 터릿(40)의 복수의 공구(41)로부터 가공을 실시하는 공구(41)로서 내경공구를 선택하고, 선단면에 천공가공을 실시할 때와 똑같은 처리를 실시한다.

즉 제어부(201)는 방향변환모터(40H)를 구동하여 내경가공용의 공구(41)의 중심선이 공작물(W)의 중심선과 평행해지도록 지지부(40G)를 회전시키는 동시에 터릿(40)의 방향을 조정한다(스텝S501). 그리고 X1축모터(18)를 구동하여 선택하는 공구(41)의 선단을 주축(30)으로 파지하는 공작물(W)의 선단면에 대향시킨다(스텝S502). 다음으로 공작물회전모터(31)를 구동하여 공작물(W)을 회전시키면서 Z1축모터(13)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 선단을 주축(30)을 향하여 상대적으로 이동시킨다(스텝S503). 이에 따라 선택한 공구(41)가 주축(30)의 파지하는 공작물(W1)의 선단을 절삭하고, 공작물(W1)에 내경가공이 개시된다. 그리고 Z1축모터(13)와 X1축모터(18)를 구동함으로써 선택한 공구(41)가 Z1축방향과 X1축방향으로 이동하기 때문에 주축(30)에 파지된 공작물(W1)에 원하는 내경의 구멍이 형성된다.

주축(30)측의 공작물(W)의 가공이 종료된 후 X1축모터(18)를 구동하여 터릿(40)을 퇴피시킨다(스텝S504). 공구선택모터(40I)를 구동하고, 선택한 공구(41)를 180° 회전시키며, 선택한 공구(41)의 선단이 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)의 선단을 향하도록 한다(스텝S505). 그리고 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W2)을 회전시키면서 Z3축모터(22)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 선단을 배면 주축(50)측으로 이동시킨다(스텝S506). 그리고 Z3축모터(22)와 X1축모터(18)를 구동함으로써 선택한 공구(41)가 Z3축방향과 X1축방향으로 이동하고, 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 선단이 절삭된다(스텝S507). 이에 따라 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 선단에 원하는 내경의 구멍이 형성된다.

도 9는 공작물(W)을 직선적으로 절삭하는 가공예 5의 설명도이다.

공작물(W)의 일부를 절삭하여 공작물(W)의 단면을 D형으로 하는 경우에는 터릿(40)에 가공을 실시하는 공구(41)로서 엔드밀을 부착해 둔다. 제어부는 공구선택모터(40I)를 구동하고, 그 선택한 공구(41)의 중심선이 수평이 되도록 터릿(40)을 회전시킨다. 그 후 선택한 공구(41)를 회전시키면서 Y1축모터(40E)를 구동하고, 선택한 공구(41)를 도 9와 같이 Y1축방향, 즉 상하방향으로 이동시킨다. 이에 따라 공작물(W)이 절삭되고, 공작물(W)의 단면이 D자상으로 된다.

도 10은 편심구멍을 천공하는 가공예 6의 설명도이다.

공작물(W)의 중심축으로부터 어긋난 위치를 천공하여 편심구멍을 형성하는 경우 터릿(40)에 드릴을 부착해 둔다. 제어부는 가공을 실시하는 공구(41)로서 그 드릴을 선택하고, 공구선택모터(40I)를 구동하여 선택한 공구(41)의 중심선이 수평이 되도록 터릿(40)을 회전시킨다. 그리고 Z2축모터(17)를 구동하여 터릿(40)을 소정 위치로 이동시킨 후에 Y1축모터(40E)를 구동하여 선택한 공구(41)의 중심선의 높이를 공작물(W)의 중심선의 높이로부터 어긋나게 한다. 그리고 공구(41)를 회전시키면서 도 10과 같이 X1축모터(18)를 구동하여 선택한 공구(41)를 전진시킨다. 이에 따라 공작물(W)에 편심구멍이 형성된다.

도 11A와 도 11B는 공작물의 단부를 경사로 절삭하는 가공예 7의 설명도이며, 도 11A는 정면도를 나타내고, 도 11B는 측면도를 나타내고 있다.

공작물(W)의 단부를 경사로 절삭하는 경우 터릿(40)에는 공구(41)로서 엔드밀을 부착해 둔다. 제어부(201)는 그 엔드밀(41)을 가공용 공구로서 선택하여(스텝S601) 공구선택모터(40I)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 중심선이 수평이 되도록 터릿(40)을 회전시킨다(스텝S602). 그리고 방향변환모터(40H)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 중심선이 주축(30)의 파지하는 공작물(W)의 중심선에 대하여 소망 각도로 되도록 터릿(40)의 방향을 조정한다(스텝S603). 그리고 Y1축모터(40E)를 구동하고, 선택한 공구(41)를 Y1축방향으로 이동시킨다(스텝S604). 이에 따라 엔드밀(41)이 경사로 공작물(W)의 선단부에 닿아서 공작물(W)의 선단부가 경사로 절삭된다.

도 12A와 12B는 공작물에 호브가공을 하는 가공예 8의 설명도이며, 도 12A는 정면도를 나타내고, 도 12B는 측면도를 나타내고 있다.

공작물(W)에 톱니바퀴를 형성하는 호브가공을 실시하는 경우 호브를 공구(41)로서 터릿(40)에 부착해 둔다. 제어부(201)는 가공을 실시하는 공구(41)로서 호브를 선택하고(스텝S701), 공구선택모터(40I)를 구동하여 호브의 중심선을 수평으로 한다(스텝S702). 다음으로 터릿(40)을 소정 위치로 이동하고(스텝S703), 또한 방향변환모터(40H)를 구동하며, 선택한 공구(41)의 중심선이 공작물(W)의 중심선에 대하여 소정 각도로 되도록 터릿(40)의 방향을 조정한다(스텝S704). 그리고 선택한 호브(41)의 회전과 공작물(W)의 회전을 소정의 회전비로 동기제어시키면서 Z1축모터(13)를 구동하여 공작물(W)을 전진시킨다(스텝S705). 이에 따라 공작물(W)이 선택한 공구(41)에 의해 절삭되면서 이동하여 공작물(W)에 톱니바퀴가 형성된다.

도 13은 공구(41)와 공구(61)에 의해 공작물의 외경가공을 실시하는 가공예 9의 설명도이다.

터릿(40)에 부착된 공구(41)와 절삭공구대(60)에 부착된 공구(61)에 의하여 공작물(W)의 외경가공을 실시하는 경우 터릿(40)에는 외경공구가 부착된다. 제어부(201)는 가공을 실시하는 공구(41)로서 그 외경공구를 선택하고(스텝S801), 공구선택모터(40I)를 구동하여 선택한 공구(41)의 중심선을 수평으로 하게 한다(스텝S802).

제어부(201)는 주축(30) 및 배면주축(50)과 터릿(40)을 공구(41)만으로 공작물(W)의 외경가공을 실시하는 경우와 똑같이 제어한다.

한편 절삭공구대(60)에는 공구(61)로서 외경공구가 미리 부착된다. 절삭공구대(60)에 대해서는, 선택한 공구(61)가 공작물(W)의 외주면에 대향하도록 터릿(62)을 회전시켜서(스텝S803) X2축모터(25)를 구동하고(스텝S804), 공구(61)로 공작물(W)의 외주를 절삭시킨다. 이에 따라 공작물(W)의 외경이 공구(41, 61)에 의하여 가공된다. 공구(41)와 공구(61)는 공작물(W)을 사이에 두고 대향하여 공작물(W)을 절삭한다. 따라서 공작물(W)이 흔들리는 것이 방지되어 정밀도 높은 가공이 가능하다. 또 공작물(W)의 외경이 동시에 2개의 공구(41, 61)로 가공되기 때문에 총 가공시간도 단축된다.

도 14는 공구(41)와 공구(61)에 의해 공작물에 천공가공을 실시하는 가공예 10의 설명도이다.

공작물(W)에 천공가공을 하는 경우 터릿(40) 및 절삭공구대(60)에는 드릴이 각각 부착된다. 제어부(201)는 절삭공구대(60)의 드릴을 선택하고(스텝S901), 터릿(62)을 회전시켜서 선택한 공구(61)의 중심선을 수평으로 하여 공작물(W)에 대향시킨다(스텝S902). 또 가공을 실시하는 공구(41)로서 터릿(40)의 드릴을 선택하여(스텝S903) 공구선택모터(40I)를 구동하고, 선택한 공구(41)의 중심선을 수평으로 하여 공작물(W)에 대향시킨다(스텝S904).

계속해서 Z2축모터(17)와 Z4축모터(24)를 구동하여 선택한 공구(41) 및 공구(61)를 소정 위치로 이동시킨다(스텝S905). 그 후 공구(41) 및 공구(61)를 회전시키면서 X1축모터(18)와 X2축모터(25)를 구동하고, 공작물(W)을 향하여 공구(41) 및 공구(61)를 전진시킨다(스텝S906). 전진함으로써 공구(41) 및 공구(61)가 공작물(W)에 맞닿아서 절삭한다. 이에 따라 공작물(W)에 대칭으로 구멍이 형성된다.

공구(41)와 공구(61)는 공작물(W)을 사이에 두고 대향하여 공작물(W)을 절삭한다. 따라서 공작물(W)이 흔들리는 것이 방지되어 정밀도 높은 가공이 가능하다. 또 공작물(W)이 동시에 2개의 공구(41, 61)로 가공되기 때문에 공구(41)만으로 가공하는 경우보다도 총 가공시간이 단축된다.

도 15는 2개의 공작물(W1과 W2)을 동시에 가공하는 가공예 11의 설명도이다.

예를 들면 주축(30)으로 파지하는 공작물(W1)의 선단에 편심한 구멍을 뚫는 가공을 실시하고, 병행하여 배면주축(50)으로 파지하는 공작물(W2)에 외경가공을 실시하는 경우 터릿(40)에는 외경공구가 부착되며, 절삭공구대(60)에는 드릴이 부착된다.

제어부(201)는 터릿(40)에 부착된 복수의 공구 중에서 외경공구를 가공을 실시하기 위한 공구(41)로서 선택하고(스텝S1001), 선택한 공구(41)의 중심선이 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W2)과 같은 높이로 수평으로 하여 공작물(W2)과 대향시킨다. 제어부(201)는 또 가공을 실시하는 공구(61)로서 절삭공구대(60)의 드릴을 선택하여 터릿(62)을 회전시키는 동시에 X2축모터(25)를 구동하여 선택한 공구(61)의 선단이 주축(30)으로 파지하는 공작물(W)의 가공위치를 향하도록 조정한다(스텝S1002). 그리고 X1축모터(18)를 구동하여 선택한 공구(41)를 소정 위치까지 전진시킨다(스텝S1003). 또 선택한 공구(61)를 회전시키면서 Z1축모터(13)를 구동하여 주축(30)에 파지된 공작물(W1)을 향해서 전진시킨다. 이에 따라 주축(30)에 파지된 공작물(W1)의 선단에는 편심한(공작물(W1)의 중심으로부터 어긋난 위치에) 구멍이 형성된다.

이들 동작과 병행해서 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W2)을 회전시키면서 Z3축모터(22)를 구동하여 공작물(W2)을 전진시킨다(스텝S1004). 이에 따라 배면주축(50)에 파지된 공작물(W)의 외주면이 절삭된다.

도 16은 2개의 공작물(W1과 W2)을 동시에 가공하는 가공예 12의 설명도이다.

터릿(40)에 원하는 가공용 공구(41), 예를 들면 외형가공용의 공구를 부착하고, 절삭공구대(60)에 원하는 가공용 공구(61), 예를 들면 외형가공용의 공구를 부착한다.

계속해서 예를 들면 실선으로 나타내는 바와 같이, 주축(30)으로 파지하는 공작물(W1)을 터릿(40)에 부착한 공구(41)로 가공하고, 배면주축(50)으로 파지하는 공작물(W2)을 절삭공구대(60)에 부착한 공구(61)로 병행하여 가공한다.

또 예를 들면 실선과 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 주축(30)으로 파지하는 공작물(W1)을 터릿(40)에 부착한 공구(41)와 절삭공구대(60)에 부착한 공구(61)로 가공하고, 그 앞 또는 뒤에 일점쇄선과 실선으로 나타내는 바와 같이, 배면주축(50)으로 파지하는 공작물(W2)을 터릿(40)에 부착한 공구(41)와 절삭공구대(60)에 부착한 공구(61)로 가공한다.

도 17은 공작물에 「스패너부착부」를 형성하는 가공예 13의 설명도이다.

공작물(W)에 「스패너부착부」를 형성하는 경우 터릿(40) 및 절삭공구대(60)의 터릿(62)에 엔드밀을 부착해 둔다. 제어부(201)는 가공을 실시하는 공구(41, 61)로서 이들 엔드밀을 선택하고(스텝S1101), 각 공구(41, 61)의 중심선을 수평으로 한다(스텝S1102).

계속해서 제어부(201)는 각 공구(41, 61)를 소정 위치로 이동시킨다(스텝S1103). 그 후 계속해서 제어부(201)는 Y1축방향모터(40E) 및 Y2축모터(63)를 구동하고, 각 공구(41, 61)를 각각 Y1축방향, Y2축방향으로 이동시킨다(스텝S1104). 이에 따라 공작물(W)의 양측이 절삭되어 스패너부착부가 형성된다. 또한 제어부(201)는 각 공구(41, 61)를 각각 Z축방향(지면에 수직방향)으로 이동하면서 각 공구(41, 61)를 각각 Y1축방향, Y2축방향으로 이동시키는 동작을 반복해도 좋다.

도 18은 공작물에 편심구멍을 2군데 형성하는 가공예 14의 설명도이다.

공작물(W)에 2군데의 편심구멍을 형성하는 경우 터릿(40) 및 절삭공구대(60)의 터릿(62)에 드릴을 부착해 둔다. 제어부(201)는 가공을 실시하는 공구(41, 61)로서 이들 드릴을 선택하고(스텝S1201), 선택한 각 공구(41, 61)의 중심선을 수평으로 한다(스텝S1202). 제어부(201)는 Z2축모터(17)와 Z4축모터(24)를 구동함으로써 각 공구(41, 61)를 Z2축방향 및 Z4축방향의 소정 위치로 이동시킨다(스텝S1203). 계속해서 제어부(201)는 Y1축방향모터(40E) 및 Y2축모터(63)를 구동하고, 각 공구(41, 61)가 Y1축방향 및 Y2축방향의 소정 위치가 되도록 위치조정한다(스텝S1204). 다음으로 X1축모터(18)와 X2축모터(25)를 구동하여 공구(41, 61)를 전진시킨다(스텝S1204). 이에 따라 공작물(W)이 천공되고, 2개의 편심구멍이 병행하여 형성된다.

이상과 같이 본 실시형태의 선반에서는 다음과 같은 효과를 이룬다.

(1) 본 실시형태의 선반은 주축(30)과, 터릿(40)과, 배면주축(50)과, 가이드부시(90)를 구비한다. 따라서 이 선반이 긴 길이의 공작물(W)에 가공할 때 공작물(W)이 휘는 것이 방지되어 정밀도 높은 가공이 가능해진다. 또 이 선반은 공작물(W)의 선단면을 가공할 수도 있다. 또한 이 선반은 주축(30)으로 파지한 공작물(W)을 돌파한 후에 주축(30) 및 배면주축(50)간에서 공작물(W)의 이체를 실시함으로써 공작물(W)의 양단면을 가공할 수도 있다. 따라서 짧은 길이에서 긴 길이까지의 여러 가지 길이의 공작물에 대하여 양단을 포함해서 복잡형상으로 전체가공할 수 있다.

(2) 주축(30)으로 파지한 공작물(W1)과 배면주축(50)으로 파지한 공작물(W2) 의 양쪽을 장치를 정지하지 않고 가공할 수 있다.

(3) 주축(30)으로 파지한 공작물(W1)과 배면주축(50)으로 파지한 공작물(W2)의 양쪽을 공통의 공구(41)로 가공할 수 있기 때문에 같은 공구를 복수 준비할 필요가 없다.

(4) 공구매거진(70)을 구비하기 때문에 복수종류의 공구(41)를 사전에 준비해 두는 것이 가능하다.

(5) 공구교환기구(80)를 구비하고 있기 때문에 장치를 정지하는 일 없이 공구(41)의 교환이 가능하다.

(6) 터릿(40)을 Y1축방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서 공구(41)의 위치를 3차원적으로 자유롭게 이동시키는 것이 가능하며, 공작물(W)에 편심구멍을 뚫거나 경사구멍을 뚫는 가공이나 호브가공 등의 복잡한 가공이 가능해진다.

(7) 절삭공구대(60)를 설치했기 때문에 예를 들면 터릿(40)의 공구(41)로 가공을 실시하고 있는 동안에 다음에 사용하는 공구를 절삭공구대(60)측에서 준비하는 것이 가능해진다. 반대로 예를 들면 절삭공구대(60)의 공구(61)로 가공을 실시하고 있는 동안에 다음에 사용하는 공구를 터릿(40)측에서 준비하는 것이 가능해진다. 이에 따라 공구교환의 아이들시간을 단축할 수 있다.

(8) 공구(41)와 공구(61)를 동시에 이용하여 가공할 수 있기 때문에 가공시간을 단축할 수 있다.

(9) 공구(41)와 공구(61)를 동시에 이용하여 가공할 수 있기 때문에 한쪽을 초벌가공, 다른쪽을 마무리용으로서 사용할 수 있다.

(10) 공구(41)와 공구(61)를 동시에 이용하여 가공할 수 있기 때문에 공작물(W)상의 다른 장소의 가공을 동시에 할 수 있다.

(11) 터릿(40)에는 복수의 공구(41)가 부착되기 때문에 공구(41)를 교환할 때마다 장치를 정지할 필요가 없어서 가공효율이 높다.

(12) 배면주축(50)에는 공작물(W)이 관통하는 구멍이 형성되어 있기 때문에 더욱 긴 길이의 공작물(W)도 부착된다. 이에 따라 기계를 대형화할 필요가 없어진다.

[제 2 실시형태]

도 19는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련되는 선반의 정면도이다. 도 20은 선반의 평면도이다. 도 21은 도 19 중의 공구주축 및 절삭공구대의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한 이들 도 19∼도 21 및 후술하는 도 22∼36에 있어서, 제 1 실시형태와 공통의 요소와 공통하는 요소에는 공통의 부호가 붙여져 있다.

이 선반은 공작물(W)에 대하여 복잡한 가공이 가능한 기계이며, 도 19 및 도 20과 같이, 베드(10)와, 공작물(W)을 파지하는 주축(30)과, 공구주축(100)과, 공작물(W)을 파지하는 배면주축(50)과, 제어부(201)를 구비하고 있다. 제어부(201)는 선반 전체의 제어를 실시하는 것이다.

주축(30)을 지지하는 주축대(30A)는 베드(10)상에 Z1축방향으로 평행하게 부착된 2개의 레일(11, 12)상에 얹어져 있다. 레일(11, 12)은 베드(10)상에 Z1축방향으로 평행하게 연장되어 부착되어 있다. 주축대(30A)는 Z1축모터(13)를 구동함으로써 레일(11과 12)의 위를 Z1축방향으로 이동하는 구성을 갖는다. 주축대(30A) 는 공작물회전모터(31)를 내장한다. 공작물회전모터(31)는 주축(30)의 파지하는 공작물(W)을 회전시킨다.

공구주축(100)은 교체 가능한 공구(101)를 회전 가능하게 파지한다. 공구주축(100)은 공구주축대(100A)에 지지되어 있다.

공구주축대(100A)가 2개의 레일(15, 16)의 위에 얹어져 있다. 레일(15와 16)은 베드(10)상에, Z1축방향에 평행한 Z2축방향으로 연장되어 부착되어 있다. Z2축모터(17)를 구동함으로써 공구주축대(100A)가 레일(15, 16)상을 Z2축방향으로 이동한다.

또 공구주축대(100A)의 옆쪽에는 공구주축대(100A)를 Z2축방향에 수직인 X1축방향으로 이동시키는 X1축모터(18)가 배치되어 있다. 공구주축대(100A)의 위쪽에는 방향변환모터(103)와 Y1축모터(102)가 부착되어 있다. 방향변환모터(103)는 공구주축대(100A)를 회전시켜서 공구(101)의 방향을 변화시킨다. Y1축모터(102)는 공구주축대(100A)의 위치를 Z2축방향 및 X1방향에 수직인 Y1축방향(높이방향)으로 변화시킨다.

배면주축(50)은 주축(30)과 대향하여 공작물(W)을 파지한다. 배면주축(50)은 배면주축대(50A)에 지지되어 있다. 배면주축대(50A)는 베드(10)상에 Z1축방향과 평행한 Z3축방향에 부착된 2개의 레일(20, 21)상에 얹어져 있다. 레일(20과 21)은 베드(10)상에 Z1축방향과 평행한 Z3축방향으로 연장되어 부착되어 있다. Z3축모터(22)를 구동함으로써 배면주축대(50A)가 Z3축방향으로 이동하는 구성으로 되어 있다. 배면주축대(50A)에는 공작물회전모터(51)가 내장되어 있다. 공작물회전 모터(51)는 배면주축(50)의 파지하는 공작물(W)을 회전시킨다.

주축(30) 및 배면주축(50)에는 공작물(W)이 관통하는 구멍이 형성되어 있다. 이 선반에는 또한 절삭공구대(60)와, 공구매거진(70)과, 공구교환기구(80)와, 가이드부시(90)가 설치되어 있다.

절삭공구대(60)는 레일(20, 21)상에 얹어져 있다. 절삭공구대(60)는 Z4축모터(24)를 구동함으로써 Z2축방향과 평행한 Z4축방향으로 이동하는 구성이다. 절삭공구대(60)의 옆쪽에는 절삭공구대(60)를 X1축방향으로 평행한 X2축방향으로 이동시키는 X2축모터(25)가 부착되어 있다.

절삭공구대(60)는 공작물(W)을 가공하는 복수의 공구(61)를 홀딩한다. 절삭공구대(60)는 도 21과 같이 터릿(62)을 구비하고 있다. 터릿(62)에 공구(61)가 부착되어 있다. 터릿(62)의 회전각도에 따른 공구(61)가 가공용으로서 선택된다. 절삭공구대(60) 상부에는 Y2축모터(63)가 부착되어 있다. Y2축모터(63)는 절삭공구대(60)의 위치를 Y1축방향과 평행한 Y2축방향(높이방향)으로 변화시킨다.

가이드부시(90)는 주축(30)의 배면주축(50)측에 배치되어 있다. 가이드부시(90)는 주축(30)으로부터 돌출한 공작물(W)을 슬라이딩하면서 지지한다.

또한 여기에서는 절삭공구대(60)는 터릿(62)을 구비하고 있다. 다만 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 도 22와 같이 복수의 공구(66)를 지지부재(65)에 빗살형으로 배열해도 좋다. 도 22는 절삭공구대의 변형예를 나타내는 도면이다.

공구매거진(70)은 공구주축(100)에 부착하는 공구(101)를 필요수만큼 수용한다. 공구교환기구(80)는 공구주축(100)에 부착되어 있는 복수의 공구(101) 중의 임의의 것을 공구매거진(70)에서 수용하고 있는 공구(101)의 어느 것인가로 교환하는 기구로 구성된다.

다음으로 가공사례를 설명하면서 선반의 동작을 설명한다.

도 23은 주축(30)에 파지된 공작물(W1)과, 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 양쪽에 외경가공을 실시하는 가공예(15)의 설명도이다.

이 경우 주축(30)에 공작물(W1)을, 배면주축(50)에 공작물(W2)을 파지시킨다.

계속해서 제어부(201)는 공작물(W1)을 파지한, 예를 들면 주축(30)을 Z1축모터(13)와 Z2축모터(17)를 구동함으로써 공작물(W)의 가공장소를 공구주축(100)의 앞쪽에 위치시킨다(스텝S1301).

공작물회전모터(31)를 구동하여 공작물(W)을 회전시키면서 Z1축모터(13) 및 X1축모터(18)를 구동 제어한다(스텝S1302). 이에 따라 공구(101)가 공작물(W1)에 맞닿고, 주축(30)에 파지된 공작물(W1)의 외주가 가공된다. 제어부(201)는 공작물(W1)의 가공이 종료된 후, X1축모터(18)를 구동하여 공구주축(100)을 퇴피시킨다(스텝S1303).

그리고 제어부(201)는 공구주축(100)의 공구(101)를 180°회전시킨다(스텝S1304). 계속해서 제어부(201)는 Z3축모터(22)와 Z2축모터(17)를 구동함으로써 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)의 가공장소를 공구주축(100)의 앞쪽에 위치시킨다(스텝S1305). 계속해서 제어부(201)는 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W2)을 회전시키면서(스텝S1306) Z3축모터(22) 및 X1축모터(18)를 구동 및 제어한 다(스텝S1307). 이에 따라 공구(101)가 공작물(W2)에 맞닿고, 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 외주가 가공된다.

제어부(201)는 공구(101)의 종류, Z1축모터(13), Z2축모터(17), Z3축모터(22), X1축모터(18)를 적당히 제어함으로써 공작물(W1, W2)에 대해 여러 가지 가공을 실시한다. 예를 들면 공작물(W1, W2)의 외주를 직선상으로 가공하거나, 테이퍼를 형성하거나, 외주를 원호 등의 원하는 형상으로 가공한다.

도 24는 주축(30)에 파지된 공작물(W1)과, 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 양쪽의 선단면에 천공하는 가공예(16)의 설명도이다.

이 경우 공구주축(100)에 부착되는 공구(101)는 드릴이다.

제어부(201)는 X1축모터(18)와 방향변환모터(103)를 구동하여 공구(101)의 선단이 주축(30)으로 파지하는 공작물(W)의 선단을 향하도록 제어한다(스텝S1401). 다음으로 제어부(201)는 공작물회전모터(31)를 구동하여 공작물(W)을 회전시키면서 Z1축모터(13)를 구동하고, 공구(101)의 선단을 주축(30)을 향해서 이동시킨다(스텝S1402). 이에 따라 공구(101)가 공작물(W1)의 선단을 절삭하여 공작물(W1)의 선단면에 구멍(천공)이 형성된다.

제어부(201)는 주축(30)측의 공작물(W)의 가공이 종료된 후, X1축모터(18)를 구동하여 공구주축(100)을 퇴피시킨다(스텝S1403). 계속해서 제어부(201)는 방향변환모터(103)를 구동하고, 공구(101)의 선단이 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)의 선단을 향하도록 제어한다(스텝S1404). 제어부(201)는 계속해서 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W1)을 회전시키면서 Z3축모터(22)를 구동하고, 공구 (101)의 선단을 배면주축(50)을 향하여 이동시킨다(스텝S1405). 이에 따라 공구(101)가 공작물(W2)의 선단에 맞닿아 절삭하여 공작물(W2)에 천공이 형성된다.

이상의 설명에서는 주축(30)에 파지된 공작물(W1)과, 배면주축(50)에 파지된 공작물(W2)의 양쪽의 선단면에 천공가공을 실시하는 경우의 개요를 나타냈는데, 1개의 공작물(W)의 양단에 천공하는 것도 가능하다.

이 경우에는 제어부(201)는 최초에 공작물(W)을 주축(30)에 파지시킨다(스텝S1401). 계속해서 제어부(201)는 공구(101)를 제어하여 공작물(W)의 일단의 단면에 천공한다(스텝S1402). 제어부(201)는 천공이 종료된 단계에서 X1축모터(18)를 구동하여 공구주축(100)을 퇴피시키고, Z3축모터(22)를 구동하여 배면주축(50)을 주축(30)을 향하여 이동시키며, 공작물(W)의 일단측을 파지시킨다(스텝S1403). 제어부(201)는 그 후 주축(30)에 공작물(W)을 풀어 놓는다(스텝S1404). 계속해서 제어부(201)는 Z3축모터(22)를 구동하여 배면주축(50)을 소정 위치로 이동시키고(스텝S1405), X1축모터(18)를 구동하여 공구주축(100)을 가공위치로 되돌린다(스텝S1406). 이후 상기와 똑같이 공구(101)로 공작물(W)의 타단의 단면에 천공한다(스텝S1407).

도 25는 공작물에 「경사구멍」을 천공하는 가공예 17의 설명도이다.

이 경우 공구주축(100)에 부착되는 공구(101)는 드릴이다.

제어부(201)는 주축(30)이 파지하는 공작물(W1)을 가공하기 전에 방향변환모터(103)를 구동하여 공구(101)가 주축(30)이 파지하는 공작물(W1)의 축에 대해서 소망 각도로 되도록 제어한다(스텝S1501).

다음으로 제어부(201)는 Z1축모터(13) 또는 Z2축모터(17)를 구동하고, 공작물(W1)과 공구(101)의 상대위치를 조정한다(스텝S1502). 그 후 공구(101)를 회전시키면서 Z1축모터(13)와 X1축모터(18)를 동시 구동하고, 공작물(W1)의 축에 대해서 소망 각도로 공구(101)가 선단으로부터 공작물(W1)로 들어가도록 공작물(W1)과 공구(101)를 상대적으로 이동시킨다(스텝S1503). 이에 따라 주축(30)이 파지하는 공작물(W)에 경사구멍이 천공된다.

배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)에 경사구멍을 천공하는 경우에는 제어부(201)는 공구(101)가 공작물(W2)의 축에 대해서 소망 각도로 되도록 방향변환모터(103)를 제어한다(스텝S1504). 다음으로 Z3축모터(22) 또는 Z2축모터(17)를 구동하고, 공구(101)와 공작물(W2)의 상대위치를 조정한다(스텝S1505). 그 후 공구(101)를 회전시키면서 Z3축모터(22)와 X1축모터(18)를 동기하여 구동하고(스텝S1506), 소망의 각도로 공구(101)가 선단으로부터 공작물(W2)로 들어가도록 공작물(W2)과 공구(101)를 상대적으로 이동시킨다. 이에 따라 공작물(W2)에 경사구멍이 천공된다.

도 26은 공작물(W)에 원하는 직경의 구멍을 형성하는(내경가공하는) 가공예 18의 설명도이다.

제어부(201)는 주축(30)이 파지하는 공작물(W1)과 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)에 내경가공을 실시하는 경우 공구주축(100)에는 공구(101)로서 내경공구를 부착하고, 선단면에 천공가공을 실시할 때와 똑같은 처리를 실시한다. 즉 제어부(201)는 X1축모터(18)와 방향변환모터(103)를 제어하고(스텝S1601), 공구(101) 의 축과 주축(30)에 파지된 공작물(W1)의 축을 일치시키며, 공구(101)의 선단이 주축(30)이 파지하는 공작물(W)의 선단을 향하도록 한다. 다음으로 공작물회전모터(31)를 구동하여 공작물(W)을 회전시키면서 Z1축모터(13) 또는 Z2축모터(17)를 구동하고, 공구(101)의 선단을 주축(30)을 향하여 이동시킨다(스텝S1602). 제어부(201)는 Z1축모터(13)와 X1축모터(18)를 제어하여 공구(101)를 Z1축방향과 X1축방향으로 이동하여 공작물(W1)을 절삭함으로써 공작물(W1)의 단면에 구멍을 형성하고, 또한 그 직경과 깊이를 조정한다(스텝S1603).

제어부(201)는 공작물(W1)의 가공이 종료된 후, X1축모터(18)를 구동하여 공구주축(100)을 퇴피시킨다(스텝S1604).

계속해서 제어부(201)는 방향변환모터(103)를 구동하여 공구주축(100)을 180°회전시키고, 공구(101)의 선단이 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)의 선단을 향하도록 한다(스텝S1605). 그리고 제어부(201)는 공작물회전모터(51)를 구동하여 공작물(W2)을 회전시키면서 Z3축모터(22) 또는 Z2축모터를 구동하고, 공구(101)의 선단을 배면주축(50)을 향하여 상대적으로 이동시킨다(스텝S1606). 그리고 제어부(201)는 Z3축모터(22)와 X1축모터(18)를 제어함으로써 공구(101)를 Z3축방향과 X1축방향으로 이동하여 공작물(W2)에 구멍을 형성하고, 또한 그 구멍의 깊이와, 직경과, 위치를 제어한다(스텝S1607).

도 27은 공작물(W)을 직선적으로 절삭하는 가공예 19의 설명도이다.

공작물(W)의 일부를 절삭하여 공작물(W)의 단면을 D형으로 하는 경우에는 공구주축(100)에 공구(101)로서 엔드밀을 부착한다. 제어부(201)는 공구주축(100)을 소정 위치로 이동시킨다(스텝S1701). 제어부(201)는 그 후 공구(101)를 회전키시면서 Y1축모터(102)를 구동하여 엔드밀을 Y1축방향으로 이동시킨다(스텝S1702). 또 필요에 따라서 공구주축(100)을 Z2축방향(공작물(W)의 축방향)으로 이동한다(스텝S1703). 이에 따라 공작물(W)이 커트되어 공작물(W)의 단면이 D형으로 된다.

도 28은 공작물(W)에 편심구멍을 천공하는 가공예 20의 설명도이다.

공작물(W)의 중심축으로부터 벗어난 위치에 천공하여 구멍(편심구멍)을 형성하는 경우 공구주축(100)에 공구(101)로서 드릴을 부착한다. 제어부(201)는 Z2축모터(17)를 구동하여 공구주축(100)을 소정 위치로 이동시킨다(스텝S1801). 계속해서 제어부(201)는 Y1축모터(102)를 구동하여 공구(101)의 높이를 공작물(W)의 중심으로부터 어긋나게 한다(스텝S1802). 그리고 제어부(201)는 공구(101)를 회전시키면서 X1축모터(18)를 구동하여 공구(101)를 전진시켜서 공작물(W)에 구멍을 형성한다(스텝S1803). 이에 따라 공작물(W)에 편심구멍이 형성된다.

도 29A와 도 29B는 공작물(W)의 단부를 비스듬히 절삭하는 가공예 21의 설명도이고, 도 29A는 정면도를 나타내며, 도 29B는 측면도를 나타내고 있다.

공작물(W)의 단부를 비스듬히 절삭하는 경우 공구주축(100)에는 공구(101)로서 엔드밀을 부착한다. 제어부(201)는 방향변환모터(103)를 구동하여 공구(101)가 주축(30)이 파지하는 공작물(W)의 축에 대해서 소망 각도로 되도록 제어한다(스텝S1901). 계속해서 제어부(201)는 Y1축모터(102)를 구동하고, 공구(101)를 Y1축방향으로 이동시킨다(스텝S1902). 이에 따라 공구(101)가 비스듬히 공작물(W)의 선단부에 닿아 공작물(W)의 선단부가 비스듬히 절삭된다. 또한 필요에 따라서 제어 부(201)는 공구주축(100)과 공작물(W)을 상대적으로 X축방향 및 Z축방향으로도 이동한다.

도 30A와 도 30B는 공작물(W)에 호브가공을 하는 가공예 22의 설명도이고, 도 30A는 정면도를 나타내며, 도 30B는 측면도를 나타내고 있다.

공작물(W)에 기어를 형성하는 호브가공을 실시하는 경우 공구(101)로서 호브를 공구주축(100)에 부착한다. 다음으로 제어부(201)는 공구주축(100)을 소정 위치로 이동한다(스텝S2001). 계속해서 제어부(201)는 방향변환모터(103)를 구동하여 공구(101)의 방향을 소정각도로 제어한다(스텝S2002).

제어부(201)는 공구(101)의 회전과 공작물(W)의 회전을 소정의 회전비로 동기시키도록 제어하면서 Z1축모터(13)를 구동하여 공작물(W)을 전진시킨다(스텝S2003). 이에 따라 공작물(W)이 공구(101)에 의해 절삭되면서 이동하여 공작물(W)에 기어가 형성된다.

도 31은 공구(101)와 공구(61)에 의해 공작물의 외경가공을 실시하는 가공예 23의 설명도이다.

공구주축(100)에 부착된 공구(101)와 절삭공구대(60)에 부착된 공구(61)에 의해서 공작물(W)의 외경가공을 실시하는 경우, 공구주축(100)에는 공구(101)로서 외경공구가 부착되고, 공구(61)로서 외경공구가 선택된다.

제어부(201)는 주축(30) 및 배면주축(50)과 공구주축(100)을 공구(101)만으로 공작물(W)의 외경가공을 실시하는 경우와 똑같이 제어한다.

제어부(201)는 절삭공구대(60)에 대해서는 선택한 공구(61)가 공작물(W)의 외주면에 대향하도록 터릿(62)을 회전시켜 두고, X2축모터(25)를 구동하며, 공구(61)로 공작물(W)의 외주를 절삭시킨다. 이에 따라 공작물(W)의 외경이 공구(101, 61)에 의해서 가공된다. 공구(101)와 공구(61)는 공작물(W)을 사이에 두고 대향하여 공작물(W)을 절삭한다. 따라서 공작물(W)이 흔들리는 것이 방지되어 정밀도 높은 가공이 가능하다. 또 공작물(W)의 외경이 동시에 2개의 공구(101, 61)로 가공되므로 총 가공시간도 단축된다.

도 32는 공구(101)와 공구(61)에 의해 공작물(W)에 천공가공을 실시하는 가공예 24의 설명도이다.

공작물(W)에 천공가공을 하는 경우 공구주축(100)의 공구(101)로서 드릴을 부착하고, 절삭공구대(60)의 공구(61)로서 드릴을 선택한다. 제어부(201)는 터릿(62)을 회전시켜서 선택한 공구(61)를 공작물(W)에 대향시킨다(스텝S2001). 그리고 Z2축모터(17)와 Z4축모터(24)를 구동하여 공구(101) 및 공구(61)를 소정 위치로 이동시킨다(스텝S2002). 그 후 공구(101) 및 공구(61)를 회전시키면서 X1축모터(18)와 X2축모터(25)를 구동하고, 공작물(W)을 향하여 공구(101) 및 공구(61)를 전진시키며, 공구(101) 및 공구(61)에 의해 공작물(W)을 절삭한다(스텝S2003). 이에 따라 공작물(W)에 대칭으로 구멍이 형성된다. 공구(101)와 공구(61)는 공작물(W)을 사이에 두고 대향하여 공작물(W)을 절삭한다. 따라서 공작물(W)이 흔들리는 것이 방지되어 정밀도 높은 가공이 가능하다. 또 공작물(W)이 동시에 2개의 공구(101, 61)로 가공되므로 공구(101)만으로 가공하는 경우보다도 총 가공시간이 단축된다.

도 33은 2개의 공작물을 동시에 가공하는 가공예 25의 설명도이다.

예를 들면 주축(30)으로 파지하는 공작물(W1)의 선단에 편심한 구멍을 뚫는 가공을 실시하고, 동시에 배면주축(50)으로 파지하는 공작물(W2)에 외경가공을 실시하는 경우, 공구주축(100)의 공구(101)로서 외경공구를 부착한다.

제어부(201)는 X1축모터(18)를 구동하여 공구(101)를 소정 위치로 전진시킨다(스텝S2101). 또 제어부(201)는 터릿(62)을 회전시켜서 절삭공구대(60)의 공구(61)로서 드릴을 선택한다(스텝S2102). 다음으로 제어부(201)는 X2축모터((25)를 구동하고, 선택한 공구(61)의 선단이 공작물(W1)의 가공위치로 향하도록 조정한다(스텝S2103). 그리고 공구(61)를 회전시키면서 Z1축모터(13)를 구동하여 주축(30)의 공작물(W)을 전진시킨다(스텝S2104).

또 이와 병행하여 제어부(21)는 공작물회전모터(51)를 구동해서 공작물(W2)을 회전시키면서 Z3축모터(22)를 구동하여 배면주축(50)측의 공작물(W)을 전진시킨다(스텝S2105). 이에 따라 공작물(W1)의 선단에 편심한 구멍이 형성되고, 공작물(W2)의 외주면이 절삭된다.

도 34는 2개의 공작물(W1과 W2)을 병행하여 가공하는 가공예 26의 설명도이다.

주축(30)이 파지하는 공작물(W1)과 배면주축(50)이 파지하는 공작물(W2)에 예를 들면 외경가공을 실시하는 경우 공구주축(100)에 부착된 공구(101)와 절삭공구대(60)의 공구(61)로 동시에 한쪽의 공작물(W)을 가공해도 좋은데, 공구(101)와 공구(61)로 각각 별도의 공작물(W1과 W2)을 가공시켜도 좋다.

도 35는 스패너부착부를 형성하는 가공예 27의 설명도이다.

공작물(W)에 스패너부착부를 형성하는 경우, 공구주축(100)에 공구(101)로서 엔드밀을 부착한다. 또 제어부(201)는 절삭공구대(60)에 공구(61)로서 엔드밀을 선택시킨다(스텝S2101). 그 후 제어부(201)는 각 공구(101, 61)를 소정 위치로 이동시킨 후, Y1축모터(102) 및 Y2축모터(63)를 구동하고, 각 공구(101, 61)를 각각 Y1축방향, Y2축방향으로 이동시킨다(스텝S2102). 이에 따라 공작물(W)의 양측이 절삭되어 스패너부착부가 형성된다.

도 36은 편심구멍을 형성하는 가공예 28의 설명도이다.

공작물(W)에 2군데의 편심구멍을 형성하는 경우 공구주축(100)에 공구(101)로서 드릴을 부착한다. 또 제어부(201)는 절삭공구대(60)에 공구(61)로서 드릴을 선택시킨다. 제어부(201)는 각 공구(101, 61)를 Z2축방향 및 Z4축방향의 소정 위치로 이동시킨다. 그 후 제어부(201)는 Y1축모터(102) 및 Y2축모터(63)를 구동하여 각 공구(101, 61)가 Y1축방향 및 Y2축방향의 소정 위치로 되도록 위치조정한다. 다음으로 X1축모터(18)와 X2축모터(25)를 구동하여 공구(101, 61)를 전진시킨다. 이에 따라 공작물(W)이 천공되어 2개의 편심구멍이 동시에 형성된다.

이상과 같이 본 실시형태의 선반에서는 다음과 같은 작용효과를 이룬다.

(1) 주축(30)과, 공구주축(100)과, 배면주축(50)과, 가이드부시(90)를 구비하므로 긴 길이의 공작물(W)을 가공할 때에도 공작물(W)이 휘는 것이 방지된다. 따라서 정밀도 높은 가공이 가능하게 된다. 또 공작물(W)의 선단면의 가공도 가능 하게 된다. 또한 주축(30)이 파지하는 공작물(W)을 가공한 후에 공작물(W)을 주축(30)으로부터 배면주축(50)으로 이체하여 가공함으로써 공작물(W)의 양단면의 가공도 가능하게 된다. 따라서 짧은 길이에서 긴 길이까지의 여러 가지 길이의 공작물에 대해서 양단을 포함하여 복잡형상으로 전체가공할 수 있다.

(2) 주축(30)으로 파지한 공작물(W1)과 배면주축(50)으로 파지한 공작물(W2)의 양쪽을 기계를 정지하지 않고 가공할 수 있다.

(3) 공구주축(100)은 1개의 공구(101)를 파지한다. 따라서 제 1 실시형태의 터릿(40)과는 다르고, 인접하는 공구(41)와의 사이에서 간섭하는 일이 없다.

(4) 주축(30)으로 파지한 공작물(W1)과 배면주축(50)으로 파지한 공작물(W2)의 양쪽을 공통의 공구(101)로 가공할 수 있다. 따라서 같은 종류의 공구(101)를 복수 준비할 필요가 없다.

(5) 장치가 공구매거진(70)을 구비한다. 따라서 복수 종류의 공구(101)를 사전에 준비하여 두는 것이 가능하다.

(6) 장치가 공구교환기구(80)를 구비하고 있다. 따라서 기계를 정지하는 일없이 공구(101)의 교환이 가능하다.

(7) 장치는 공구주축(100)을 Y1축방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서 공구(101)의 위치를 3차원적으로 자유롭게 이동시키는 것이 가능하다. 따라서 공작물(W)에 편심구멍을 뚫거나 경사구멍을 뚫는 가공이나 호브가공 등의 복잡한 가공이 가능하게 된다.

(8) 장치는 절삭공구대(60)를 구비한다. 따라서 장치는 예를 들면 공구주축 (100)의 공구(101)로 가공을 실시하고 있는 동안에 다음에 사용할 공구를 절삭공구대(60)에 준비하는 것이 가능하게 된다. 반대로 예를 들면 절삭공구대(60)의 공구(61)로 가공을 실시하고 있는 동안에 다음에 사용할 공구를 공구주축(100)에 준비하는 것이 가능하게 된다. 이에 따라 공구교환의 아이들시간을 단축할 수 있다.

(9) 이 장치는 공구(101)와 공구(61)를 동시에 이용하여 공작물을 가공할 수 있다. 따라서 가공시간을 단축할 수 있다.

(10) 공구(101)와 공구(61)를 동시에 이용하여 가공할 수 있으므로 한쪽을 초벌가공, 다른쪽을 마무리용으로서 사용할 수 있다.

(11) 공구(101)와 공구(61)를 동시에 이용하여 가공할 수 있으므로 공작물(W)상의 다른 장소의 가공을 동시에 할 수 있다.

(12) 배면주축(50)에는 공작물(W)이 관통하는 구멍이 형성되어 있으므로 긴 길이의 공작물(W)도 부착할 수 있다. 이에 따라 기계를 대형화할 필요가 없어진다.

또한 본 발명은 상기 실시형태에 관계 없이 여러 가지 변형이 가능하다. 그 변형예로서는 예를 들면 다음과 같은 것이 있다.

(ⅰ) 상기 실시형태에서는 X1, X2축방향과, Z1, Z2, Z3, Z4축방향과, Y1, Y2축방향을 서로 수직인 것으로 하고 있는데, 방향이 다르면 수직으로 되어 있을 필요는 없다.

(ⅱ) 상기 실시형태에서는 X1축방향과 X2축방향을 평행으로 하고, Y1축방향과 Y2축방향을 평행으로 하고 있는데, 이들을 평행으로 하지 않아도 좋다. 예를 들면 터릿(40) 또는 공구주축(100)을 경사 위쪽으로부터 하강시켜서 공구(41 또는 101)를 전진시키는 구성으로 해도 좋다. 또 이들과는 대칭으로 절삭공구대(60)를 경사 위쪽으로부터 하강시켜서 공구(61)를 전진시키는 구성으로 해도 좋다.

(ⅲ) 공작물(W)에 대한 가공을, 터릿(40), 공구주축(100) 또는 절삭공구대(60)의 위치를 고정하여 주축(30) 또는 배면주축(50)을 이동해서 실시해도 좋고, 반대로 주축(30) 또는 배면주축(50)의 위치를 고정하여 터릿(40), 공구주축(100) 또는 절삭공구대(60)를 이동해서 실시해도 좋다.

Claims

공작물을 파지하여 회전시키는 동시에, 해당 공작물의 회전축에 평행한 Z방향으로 왕복이동 가능한 주축과,

상기 주축에 대향하여 배치되고, 공작물을 파지하여 회전시키는 동시에 상기 Z방향으로 왕복이동 가능한 배면주축과,

공작물을 가공하기 위한 공구가 부착되고, 상기 Z방향으로 왕복이동 가능한 동시에, 해당 Z방향과는 다른 X방향으로 왕복이동 가능하고, 또한 해당 Z방향 및 해당 X방향을 포함하는 XZ평면내에서 회전하여 공구의 방향을 변화시키는 공구홀딩부재와,

상기 주축으로부터 돌출한 상기 공작물을 회전 가능하게 지지하는 동시에, 해당 공작물의 회전축의 방향으로 슬라이딩시키는 가이드부시를 구비하는 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 공구홀딩부재는 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 동시에, 해당 복수의 공구로부터 선택된 공구를 해당 공작물을 가공하기 위한 소정 위치에 위치시키는 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 공구홀딩부재는 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 동시에 회전하고, 해당 복수의 공구 중에서 가공에 사용하는 공구를 공작물을 가공하기 위한 소정 위치에 위치시키는 터릿으로 구성되는 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 공구홀딩부재는 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 공구주축인 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

복수의 공구를 수용하는 공구매거진과,

상기 부착되어 있는 공구를 상기 공구매거진에 수용되어 있는 공구로 교환하는 공구교환수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 주축은 상기 공작물이 관통하는 구멍을 구비함으로써, 공작물은 해당 주축에 파지될 수 있고, 또한 상기 구멍을 관통하여 연장될 수 있는 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 배면주축에는 상기 공작물이 관통하는 구멍이 형성됨으로써, 상기 공작 물은 해당 배면주축에 파지될 수 있고, 또한 구멍을 관통하여 연장될 수 있는 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 공구홀딩부재는 상기 Z방향(Z2축방향)과 상기 X방향(X1축방향)으로 왕복이동 가능하고, 또한 해당 Z 및 X방향과는 다른 방향인 Y방향으로 왕복이동 가능한 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

하나 또는 복수의 공구를 탑재하고, 해당 탑재한 공구를 이용하여 상기 주축 또는 상기 배면주축에 의해 파지되는 공작물을 가공하기 위해 상기 공구홀딩부재와는 독립하여 동작하는 절삭공구대를 구비하는 것을 특징으로 하는 선반.
제 9 항에 있어서,

상기 절삭공구대는 상기 X방향, 상기 Z방향, 상기 Y방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 주축과 상기 배면주축의 위치, 공작물의 파지, 공작물의 회전을 제어하고, 상기 공구홀딩부재의 위치와 방향을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으 로 하는 선반.
제 1 항에 있어서,

상기 주축과 상기 배면주축은 각각 독립적으로 공작물을 파지 가능하고, 또 1개의 공작물을 상호 공동하여 파지 가능한 것을 특징으로 하는 선반.
공작물을 파지하여 Z방향으로 연장되는 소정의 회전축을 중심으로 회전시키는 동시에, 해당 공작물을 상기 회전축에 평행하게 이동시키는 제 1 주축수단과,

상기 제 1 주축수단에 파지된 공작물을 지지하는 가이드부시수단과,

상기 회전축을 중심으로 상기 공작물을 회전시키고, 상기 회전축과 평행하게 상기 공작물을 이동시키기 위하여 상기 제 1 주축수단과 동축에서 상기 공작물을 파지하는 제 2 주축수단과,

상기 Z방향으로 왕복이동 가능한 동시에, 해당 Z방향과는 다른 X방향으로 왕복이동 가능하고, 상기 공구가 상기 공작물을 가공하도록 상기 공구의 방향을 변화시키기 위하여 Z방향과 X방향을 포함하는 XZ평면내에서 회전하는 공구지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 선반.
제 13 항에 있어서,

상기 제 1 주축수단과 제 2 주축수단은 각각 독립적으로 공작물을 파지 가능하고, 또 1개의 공작물을 상호 공동하여 파지 가능한 것을 특징으로 하는 선반.
제 13 항에 있어서,

상기 공구지지수단은 상기 공작물을 가공하기 위한 복수의 공구가 부착되는 동시에, 해당 복수의 공구에서 선택된 공구를 해당 공작물을 가공하기 위한 소정 위치에 위치시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 선반.
제 13 항에 있어서,

공구를 홀딩하고, 상기 제 1 주축수단 및 제 2 주축수단에 의해 파지된 하나 또는 복수의 공작물을 가공하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 선반.