KR100648608B1 - 수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의가공 방법 - Google Patents

수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의가공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100648608B1
KR100648608B1 KR1020037002916A KR20037002916A KR100648608B1 KR 100648608 B1 KR100648608 B1 KR 100648608B1 KR 1020037002916 A KR1020037002916 A KR 1020037002916A KR 20037002916 A KR20037002916 A KR 20037002916A KR 100648608 B1 KR100648608 B1 KR 100648608B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tool
axis
axis direction
spindle
workpiece
Prior art date
Application number
KR1020037002916A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030029874A (ko
Inventor
시노하라히로시
미야자키유지
아오야기아쓰시
Original Assignee
시티즌 도케이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 시티즌 도케이 가부시키가이샤 filed Critical 시티즌 도케이 가부시키가이샤
Publication of KR20030029874A publication Critical patent/KR20030029874A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100648608B1 publication Critical patent/KR100648608B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B7/00—Automatic or semi-automatic turning-machines with a single working-spindle, e.g. controlled by cams; Equipment therefor; Features common to automatic and semi-automatic turning-machines with one or more working-spindles
    • B23B7/02—Automatic or semi-automatic machines for turning of stock
    • B23B7/06—Automatic or semi-automatic machines for turning of stock with sliding headstock
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/04—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps
    • B23Q39/048—Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being arranged to operate simultaneously at different stations, e.g. with an annular work-table moved in steps the work holder of a work station transfers directly its workpiece to the work holder of a following work station
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49153—Avoid collision, interference between tools moving along same axis
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50003—Machine simultaneously two workpieces
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50006—Two parallel spindles, bi-spindle and two tool blocks sliding on same axis
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50235—Select tools, slides, spindles to work synchronized, independent
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/10—Process of turning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/16—Severing or cut-off
    • Y10T82/16016—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2502—Lathe with program control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/25—Lathe
    • Y10T82/2524—Multiple

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

복수의 공작물에 다종 다양한 가공을 동시에 행할 수 있는 수치 제어 선반을 제공한다.
본 발명의 NC선반은, 제1 주축(121) 및 제2 주축(131)과 이들 주축에 파지된 공작물 W1, W2를 가공하기 위한 공구 T1 및/또는 공구 T2가 장착되는 제1 공구대(160)와 공작물 W1, W2를 가공하기 위한 공구 T3 및/또는 공구 T4가 장착되는 제2 공구대(180)을 가진다. 제1 공구대(160), 제2 공구대(180) 및 제2 주축대(130)은, Z축 방향 및 X축 방향으로 이동 가능하다. 수치 제어 장치(191)은, 제1 공구대(160), 제2 공구대(180) 및 제2 주축대(130)의 X축 방향의 이동 및 Z축 방향의 이동을 제어한다. 이로써, 공구 T1~T4 중 적어도 3개의 공구에 의해, 2개의 공작물에 대하여 동시에 복수의 가공을 행하는 것이 가능해 진다.
공작물, 수치 제어 선반, 공작물의 가공 방법.

Description

수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법 {NUMERICALLY CONTROLLED LATHE AND METHOD OF CUTTING WORKPIECE ON NUMERICALLY CONTROLLED LATHE}
본 발명은, 대향하는 2개의 주축대(head stock)와, 이 2개의 주축대에 각각 지지된 주축과, 상기 주축의 각각에 파지된 공작물(workpiece)을 가공하기 위한 공구를 장착한 2개의 공구대(tool post)를 가지며, 상기 공구대에 장착한 상기 공구로, 상기 2개의 주축대의 각 주축에 파지한 2개의 공작물을 동시에 가공할 수 있는 수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법에 관한 것이다.
대향하는 2개의 주축대와 공구대를 가지고, 상기 공구대에 장착한 공구로, 상기 2개의 주축대의 주축에 파지한 2개의 공작물을 동시에 가공할 수 있도록 한 수치 제어 선반(이하, NC선반이라고 함)이, 예를 들면 일본국 특허 공개 평10(1998)－501758호 공보 등에 알려져 있다.
도 13은, 일본국 특허 공개 평10(1998)－501758호 공보에 개시된 NC선반의 개략 구성을 설명하는 평면도이다.
NC선반(200)의 베드(210)에는, 제1 주축대(220) 및 제2 주축대(230)가 대향하여 배치되어 있다. 제1 주축대(220) 및 제2 주축대(230)는, 각각, NC선반(200)의 Z축과 평행한 주축(221),(231)을 회전 가능하게 지지하고 있다. 이들 주축(221),(231)은, X축 방향으로 편심되어 배치되어 있다. 각 주축(221),(231)의 선단에는, 도시하지 않은 척(chuck)이 설치되어 있어, 이 척이 공작물 W1, W2를 파지한다.
제1 주축대(220)는, 베드(210)에 고정된다. 베드(210)에는, NC선반(200)의 Z축과 평행한 Z1축선 방향으로 연장되는 가이드 레일(240)이 설치된다. 이 가이드 레일(240)에는 섀들(250)이 탑재되고, 이 섀들(250)은 서보 모터 등을 포함한 도시하지 않은 구동 기구의 구동에 의해, 가이드 레일(240)에 안내되면서 Z1축 방향으로 진퇴 이동한다.
섀들(250) 위에는, X축과 평행 방향으로 가이드 레일(270)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(270)에는, 가이드 레일(270)에 따라 왕복 이동하는 왕복대(255)가 탑재되어 있다. 이 왕복대(255)는, 서보 모터 등을 포함한 도시하지 않은 구동 기구의 구동에 의해, X축과 평행한 X1축 방향으로 이동한다. 제1 공구대(260) 및 제2 주축대(230)는 이 왕복대(255)에 탑재되고, 왕복대(255)와 일체가 되어 X1축 방향으로 이동한다.
제1 공구대(260)는, 일측으로 인덱스 회전 가능한 터릿(turret)면판(261)을 구비하고 있다. 이 터릿면판(261)에는, 제1 주축대(220)의 주축(221)에 파지된 공작물 W1를 가공하기 위한 공구 T1가 복수 장착된다. 그리고, 섀들(250)의 Z1축 방향의 이동 및 제1 공구대(260)의 X1축 방향의 이동의 조합에 의해, 공구 T1가 공작물 W1에 대해서 위치 결정되는 동시에, Z1축 방향으로 이동하면서 공작물 W1를 가 공한다.
제2 주축대(230)의 주축(231)에 대향하여, 제2 공구대(280)가 설치된다. 이 제2 공구대(280)의 일측에는, 인덱스 회전 가능한 터릿면판(281)이 설치되어 있다. 이 터릿면판(281)에는, 제2 주축대(230)의 주축(231)에 파지된 공작물 W2를 가공하기 위한 공구 T2가 복수 장착된다. 제2 공구대(280)는, NC선반(200)의 X축과 평행한 X2축 방향으로 설치된 가이드 레일(282)에 따라, 베드(210) 상을 X2축 방향으로 이동 가능하다.
이러한 NC선반(200)에 의하면, 제1 공구대(260)와 제2 주축대(230)가 공통의 섀들(250) 및 왕복대(255) 상에 설치되어 있으므로, 공작물 W1에 대한 공구 T1의 Z1축 방향의 이동이, 공작물 W2에 대한 공구 T2의 이동이 되어, 동일한 구멍 뚫기 가공 등을 2개의 공작물 W1, W2에 대하여 동시에 행하는 것이 가능하다.
또, 공구 T1의 X1축 방향의 이동에 동기시켜 바이트 등의 공구 T2를 X2축 방향으로 이동시키면서, 공구 T2에 X2축 방향의 독자적인 이동 속도를 가함으로써, 공작물 W1, W2에 대해 상이한 가공을 동시에 행하는 것이 가능하다.
상기한 바와 같은 NC선반(200)은, 복수의 공작물 W1, W2에 대해 동일 또는 다른 가공을 동시에 행할 수 있지만, 다음과 같은 문제가 존재한다.
즉, 공구 T1 및 공구 T2의 Z1축 방향의 이동 속도는, 섀들(250)의 Z1축 방향의 이동에 의해 결정되기 때문에, 동시에 가공할 수 있는 공작물 W1, W2의 가공의 종류가 제한된다.
본 발명의 목적은, 제1 주축측의 공작물와 제2 주축측의 공작물로 다종 다양 의 가공을 동시에 행하는 것이 가능한 NC선반 및 이 NC선반을 이용한 공작물의 가공 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 수치 제어 선반은, 대향하여 배치된 제1 주축대 및 제2 주축대와, 상기 제1 주축대에 지지된 제1 주축 및 상기 제2 주축대에 지지된 제2 주축과, 상기 제1 주축 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물(workpiece)을 가공하는 공구를 구비한 공구대와, 상기 제1 주축의 회전, 제2 주축의 회전 및 상기 제1 주축대 또는 상기 제2 주축대에 대한 상기 공구대의 상대적인 이동을 제어하는 수치 제어 장치를 가지는 수치 제어 선반에 있어서, 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제1 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제2 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를장착 가능한 동시에 상기 제1 주축의 주축 축선과 평행한 Z1축 방향 및 이것에 직교하는 X1축 방향으로 이동 가능한 제1 공구대와, 상기 제1 공구대의 X1축과 평행한 X3축 방향 및 Z1축과 평행한 Z3축 방향으로 이동 가능한 제2 주축대와, 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제3 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제4 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를장착 가능한 동시에 상기 제1 주축의 주축 축선과 평행한 Z2축 방향 및 이것에 직교하는 X2축 방향으로 이동 가능한 제2 공구대를 포함하는 구성으로 하고 있다.
이 수치 제어 선반에 있어서는, 상기 제1 공구대의 상기 X1축 방향의 이동 및 상기 Z1축 방향의 이동을 제어하는 제1 제어계와, 상기 제2 주축대의 상기 X3축 방향의 이동 및 상기 Z3축 방향의 이동을 제어하는 제2 제어계와, 상기 제2 공구대 의 상기 X2축 방향의 이동 및 상기 Z2축 방향의 이동을 제어하는 제3 제어계를 포함하는 제어 장치를 가지며, 상기 제1 제어계, 상기 제2 제어계 및 상기 제3 제어계는 상기 X1축과 상기 X3축 조(粗)의 이동의 중첩 제어, 상기 X3축과 상기 X2축 조의 이동의 중첩 제어, 상기 Z1축과 상기 Z3축 조의 이동의 중첩 제어, 상기 Z3축과 상기 Z2축 조의 이동의 중첩 제어를 상기 공작물 W1 및 공작물 W2를 가공하는 상기 공구 T1 내지 T4 중 3개의 공구의 조합에 따라 행하도록 하면 된다.
상기 구성의 수치 제어 선반을 이용한 본 발명의 가공 방법은, 상기 제1 공구대에 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제1 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제2 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제3 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제4 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를장착하고, 상기 제1 공구대에 상기 제1 공구 및 제2 공구를 장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제3 공구를 장착했을 때는 상기 제1 공구대의 X1축 방향의 이동 및 Z1축 방향의 이동에 상기 제2 주축대의 X3축 방향 또는 Z3축 방향의 이동을 중첩시키고, 상기 제1 공구대에 상기 제1 공구를 장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제3 공구 및 제4 공구를 장착했을 때는 상기 제2 공구대의 X2축 방향의 이동 및 Z2축 방향의 이동에 상기 제2 주축대의 X3축 방향 또는 Z3축 방향의 이동을 중첩시켜서, 상기 제1 공구대 및 상기 제2 공구대에 장착된 공구로 제1 주축대 및 제2 주축대에 파지된 공작물을 동시에 가공하는 것을 방법으로 하고 있다.
본 발명에 의하면, 제1 공구대가 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동하면서, 제1 공구로 제1 주축대의 공작물을 가공한다. 제2 주축대는, 제1 공구대와 같은 방향으로 이동이 가능하므로, 제2 주축대를 상기 제1 공구대의 이동에 동기시킴으로써, 상기 제1 공구대에 장착한 제2 공구와 제2 주축대의 공작물와의 상대 이동을 0으로 할 수 있다.
그리고, 상기 제2 공구에 의한 공작물 W2의 가공에 필요한 이동을 얻기 위해, 상기 제1 공구대의 X1축 방향의 이동에, 상기 제2 주축대의 X3축 방향의 이동을 중첩시키고, 또한 상기 제1 공구대의 Z1축 방향의 이동에, 상기 제2 주축대의 Z3축 방향의 이동을 중첩시킨다. 이로써, 제2 주축대의 최종적인 이동을 결정할 수 있다.
마찬가지로 제2 공구대는, 제2 주축대와 같은 방향으로 이동이 가능하므로, 제2 공구대를 상기 제2 주축대의 이동에 동기시킴으로써, 상기 제2 공구대에 장착한 제4 공구와 제2 주축대의 공작물와의 상대 이동을 0으로 할 수 있다.
그리고, 제4 공구에 의한 공작물의 가공에 필요한 이동을 얻기 위해, 상기 제2 주축대의 X3축 방향의 이동에, 상기 제2 공구대의 X2축 방향의 이동에 중첩시키고, 한편, 상기 제2 주축대의 Z3축 방향의 이동에, 제2 공구대의 Z2축 방향의 이동을 중첩시킴으로써, 제2 공구대의 최종적인 이동을 결정할 수 있다.
이같이 하여, 제1 공구대에 장착한 공구와 제2 공구대에 장착한 공구로, 제1 주축의 공작물의 가공과 제2 주축의 공작물의 가공을 동시에 행할 수 있다.
이 공작물의 가공은, 제1 주축측의 공작물와 제2 주축측의 공작물에서 동일한 것이라도 되지만, 전혀 상이한 것이라도 된다.
도 1은, 본 발명의 NC선반의 개략 구성을 설명하는 평면도이다.
도 2는, 도 1의 NC선반의 부분 확대도이다.
도 3은, 본 발명의 NC선반의 제어 장치의 제어 블럭도이다.
도 4는, 본 발명의 NC선반의 제어 장치의 다른 실시예에 관한 것이며, 그 제어 블럭도이다.
도 5는, 본 발명의 NC선반 및 가공 방법에 있어서의 제어의 순서를 설명하는 플로 차트이다.
도 6은, Z1축과 Z3축 조(組)의 중첩의 구체적인 순서를 설명하는 플로 차트이다.
도 7은, X1축과 X3축 조의 중첩의 구체적인 순서를 설명하는 플로 차트이다.
도 8은, 본 발명의 가공 방법의 다른 실시예에 관한 것이며, 그 제1 가공예를 나타낸 개략도이다.
도 9는, 본 발명의 가공 방법의 다른 실시예에 관한 것이며, 그 제2 가공예를 나타낸 개략도이다.
도 10은, 본 발명의 가공 방법의 다른 실시예에 관한 것이며, 그 제3 가공예를 나타낸 개략도이다.
도 11은, 본 발명의 가공 방법의 다른 실시예에 관한 것이며, 그 제4 가공예를 나타낸 개략도이다.
도 12는, 본 발명의 가공 방법의 다른 실시예에 관한 것이며, 그 제5의 가공 예를 나타낸 개략도이다.
도 13은, 본 발명의 종래예에 관한 NC선반의 개략 구성을 설명하는 평면도이다.
이하, 본 발명의 매우 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
우선, 도 1 및 도 2에 따라, 본 발명의 NC선반의 개략 구성을 설명한다.
도 1은 본 발명의 NC선반의 제1 실시예에 관한 것이며, 그 개략 구성을 설명한 평면도, 도 2는, 도 1의 NC선반의 부분 확대도이다.
NC선반(100)의 베드(110)에는, 제1 주축대(120) 및 제2 주축대(130)가 대향하여 배치되어 있다. 제1 주축대(120)는 제1 주축(121)을 회전 가능하게 지지하고, 제2 주축대(130)는 제2 주축(131)을 회전 가능하게 지지하고 있다. 제1 주축(121) 및 제2 주축(131)의 선단에는, 도시하지 않은 척이 각각 설치되어 있어서, 이 척으로 공작물 W1, W2를 파지할 수 있도록 되어 있다.
이 실시예에 있어서, 제1 주축대(120)는, 베드(110)에 고정되어 있다. 베드(110)에는, Z축과 평행한 Z3축 방향으로 가이드 레일(140)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(140)에는, 섀들(150)이 탑재되어 있다. 이 섀들(150)은, 리니어 모터 또는 서보 모터와 이송 나사의 조합 등에 의해 구성되는 도시하지 않은 구동 기구의 구동에 의해, 가이드 레일(140)에 안내되면서, Z3축 방향으로 진퇴 이동한다.
섀들(150) 위에는, Z3축과 직교하는 X3축 방향으로 가이드 레일(170)이 설치 되어 있다. 제2 주축대(130)는, 이 가이드 레일(170)에 탑재되어, 상기와 같은 구성을 가지는 도시하지 않은 구동 기구(이하, 동일한 구성을 가지는 구동 기구를, 단지 「구동 기구」라고 함)의 구동에 의해, 가이드 레일(170)에 안내되면서 X3축 방향으로 진퇴 이동한다.
베드(110)에는, Z축과 평행한 Z1축 방향으로 가이드 레일(145)이 설치되어 있다. 이 가이드 레일(145)에는, 섀들(155)이 탑재되어 있다. 이 섀들(155)은, 도시하지 않은 구동 기구의 구동에 의해, 가이드 레일(145)에 안내되면서 Z1축 방향으로 진퇴 이동한다. 섀들(155)의 표면에는, Z1축과 직교하는 X1축 방향으로 가이드 레일(175)이 설치되어 있다. 제1 공구대(160)는 이 가이드 레일(175)에 탑재되어, 도시하지 않은 구동 기구의 구동에 의해, 가이드 레일(175)에 안내되면서 X1축 방향으로 진퇴 이동한다.
제1 공구대(160)는, 제1 주축대(120) 측에, 인덱스 회전 가능한 터릿면판(161)을 구비하고 있다. 이 터릿면판(161)에는, 제1 주축(121)에 파지된 공작물 W1를 가공하기 위한 공구 T1가 복수 장착된다. 제1 공구대(160)의 X1축 방향의 이동 및 섀들(155)의 Z1축 방향의 이동에 의해, 공구 T1가 공작물 W1에 대해서 소정 위치에 위치 결정되어 공작물 W1를 가공한다.
또, 터릿면판(161)에는, 제1 공구인 공구 T1의 장착 위치와 같은 위치에, 제2 주축(131)에 파지된 공작물 W2를 가공하기 위한 제2 공구인 공구 T2가 복수 장착된다. 공구 T2에 대한 공작물 W2의 위치 결정은, 제1 공구대(160)의 X1축 방향의 이동에 공작물 W2를 가공하기 위한 X3축 방향의 이동을 중첩한 제2 주축대(130)의 X3축 방향의 이동 제어, 및 제1 공구대(160)의 Z1축 방향의 이동에 공작물 W2를 가공하기 위한 Z1축 방향의 이동을 중첩한 제2 주축대(130)의 Z3축 방향의 이동 제어에 의해 행해진다. 공구 T2에 의한 공작물 W2의 가공은, 공구 T1와 함께 이동하는 공구 T2에 대해, 제1 공구대(160)의 X1축 및 Z1축 방향의 이동에, 공작물 W2를 가공하기 위한 이동을 중첩한 X3축 및 Z3축 방향의 제2 주축대(130)의 이동 제어에 의해 행해진다.
그리고, 이하의 중첩 제어의 설명에 있어서는, 설명의 편의를 위해, 위치, 속도 및 가속도를 포함하는 개념을 나타내는 용어로서 「이동」을 사용한다. 그리고, 각 축의 제어에 필요한 각 축간의 상대 위치, 상대 속도 등의 상대 이동을 제어하는 것을 「중첩 제어」로 하여 설명한다.
제1 공구대(160)에 대향하여 제2 공구대(180)가 설치된다. 베드(110) 상은, Z축과 평행한 Z2축 방향으로 가이드 레일(182)이 설치되고, 이 가이드 레일(182)에 따라 Z2 방향으로 이동 가능한 섀들(183)이 가이드 레일(182) 상에 탑재된다. 섀들(183)에는, X축과 평행한 X2축 방향으로 가이드 레일(184)가 설치되고, 이 가이드 레일(184) 상에 제2 공구대(180)가 탑재된다. 제2 공구대(180)는, 도시하지 않은 구동 기구의 구동에 의해, X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동 가능하다. 제2 공구대(180)에는, 인덱스 회전 가능하게 터릿면판(181)이 설치되어 있다. 이 터릿면판(181)에는 복수의 공구가 장착되어 있다. 이 공구에는, 공작물 W1를 가공하기 위한 제3 공구인 공구 T3와 공작물 W2를 가공하기 위한 제4 공구인 공구 T4가 포함된다.
공구 T3를 공작물 가공 위치에 인덱스하여 공작물 W1의 가공을 행하는 경우( 도 1에 나타낸 경우)는, 제2 공구대(180)의 X2축 방향 및 Z2축 방향의 이동에 의해, 공작물 W1에 대해서 공구 T3를 위치 결정한다.
공구 T4를 공작물 가공 위치에 인덱스하여 공작물 W2의 가공을 행하는 경우는, 제2 공구대(180)의 X2축 방향 및 Z2축 방향의 이동, 제2 주축대(130)의 X3축 방향 및 Z3축 방향의 이동 또는 이들 이동의 조합에 의해, 공작물 W2에 대해서 공구 T4를 위치 결정한다.
도 2에 제1 공구대(160)의 주요부의 확대도를 나타낸다.
공구 T1 및 공구 T2는, 공구 홀더(165)를 통하여 터릿면판(161)에 장착된다. 공구 홀더(165)는, 터릿면판(161)에 볼트 등으로 고정되는 홀더 본체(165a)와, 이 홀더 본체(165a)의 제1 주축대(120)측의 면에 장착된 홀더(165b)로 홀더 본체(165a)의 제2 주축대(130)측의 면에 장착된 홀더(165c)로 구성된다. 홀더(165b)에 공구 T1가 장착되고, 홀더(165c)에 공구 T2가 장착된다.
홀더(165b) 및 홀더(165c)는, 공구 T1에 의한 공작물 W1의 가공과 공구 T2에 의한 공작물 W2의 가공을 동시에 행할 때, 한쪽의 공작물(예를 들면 공작물 W1)가, 한쪽의 공작물(예를 들면 공작물 W2), 한쪽의 공구(예를 들면, 공구 T2), 홀더(예를 들면, 홀더(165c)) 또는 홀더 본체(165a)와 간섭하지 않도록, 각부의 치수가 결정된다.
도 2에 나타낸 공구 홀더(165)에서는, 공구 T1의 날끝과 홀더 본체(165a)의 면까지의 Z1축 방향의 거리 L3가, 공작물 W1의 가공 길이 l보다 커지도록 결정된 다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 주축대(130) 측의 공작물 W2는, 제1 공구대(160)의 공구 T2 또는 제2 공구대(180)의 공구 T4( 도 2 중, 가상선으로 나타냄)의 어느쪽에서나 가공이 가능하다.
공구 T1으로 공작물 W1를 가공하고, 공구 T2로 공작물 W2를 가공하려고 하면, 제1 공구대(160)의 X1축 방향의 이동량 및 제2 주축대(130)의 X3축 방향의 이동량에 따라서는, 제2 주축대(130)가 제1 공구대(160)에 접촉할 우려가 생긴다. 이러한 경우에는, 공구 T2에 대신해 제2 공구대(180)의 공구 T4로 공작물 W2의 가공을 행하도록 하면 된다. 이같이 함으로써, 제1 공구대(160) 측에, 제2 주축대(130)와의 간섭을 방지하기 위한 오목형의 깊은 퇴피부(도 2 중 2점 쇄선으로 나타낸 부분(163))을 형성하거나, 제2 주축대(130)의 가공 개시의 초기 위치를, 제1 공구대(160)의 간섭을 고려하여 설정할 필요가 없어진다.
［제어 장치의 설명］
다음에, 상기 구성의 수치 제어 선반에 있어서의 제어 장치의 구성을 설명한다. 도 3에, 이 NC선반(100)에 있어서의 제어 장치의 제어 블럭도를 나타낸다.
제어 장치(190)는, 중앙 처리부 CPU(191)과 이 CPU(191)로부터의 명령에 의해 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동을 제어하는 제1 제어계(192)와 CPU(191)로부터의 명령에 의해 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동을 제어하는 제2 제어계(193)와, CPU(191)로부터의 명령에 의해 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시키기 위한 제3 제어계(194)를 가지고 있다.
제1 제어계(192)는, 제1 공구대(160)를 이동시키기 위한 제1 연산 처리 회로(192a)와 이 제1 연산 처리 회로(192a)로부터의 출력 신호에 따라 X1축 방향 및 Z1축 방향의 속도 신호를 출력하는 속도 처리 회로(192b),(192c)와 이 속도 처리 회로(192b),(192c)로부터의 출력 신호에 따라, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 소정 속도로 이동시키도록 서보 모터 MX1, MZ1를 구동시키는 서보 처리 회로(192d),(192e)를 가지고 있다.
제2 제어계(193) 및 제3 제어계(194)도 제1 제어계(192)와 같은 구성이며, 연산 처리 회로(193a),(194a), 속도 처리 회로(193b),(194b),(193c),(194c), 서보 모터 MX2, MX3, MZ2, MZ3를 구동시키는 서보 처리 회로(193d),(194d),(193e),(194e)를 가지고 있다.
상기 구성의 제어 장치(190)에 공작물의 가공을 행할 때의 제어 장치(190)의 작용을 설명한다.
예를 들면, 제1 공구대(160)에 장착한 공구 T1, T2 및 제2 공구대(180)에 장착한 공구 T3로 공작물 W1, W2의 가공을 행하는 경우는, 제1 제어계(192)에서의 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 제어에 의한 공구 T1의 이동 제어와 제3 제어계(194)에서의 제2 공구대(180)의 Z2축 및 X2축의 제어에 의한 공구 T3의 이동 제어에 의해, 공구 T1, T3로 공작물 W1의 가공을 행한다. 동시에, 공구 T1와 함께 이동하는 공구 T2에 의해, 제2 주축대(130)에 파지된 공작물 W2를 가공할 수 있도록, 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동 명령에, 공작물 W2의 가공에 필요한 Z3축 방향 및 X3축 방향의 양축 또는 어느 한쪽의 이동 명령을 가산 하여, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동 제어를 행한다. 이로써, 제1 공구대(160)의 이동에 제2 주축대(130)의 이동이 중첩 제어되고, 제1 제어계(192) 및 제2 제어계(193)의 협동에 의해, 공구 T1, T2 및 공구 T3로 공작물 W1, W2의 가공을 행할 수 있다.
또, 제1 공구대(160)에 장착한 공구 T1, 제2 공구대(180)에 장착한 공구 T3 및 공구 T4로 공작물 W1, W2의 가공을 행하는 경우는, 제1 제어계(192)에서의 제1 공구대(160)의 Z1축 및 X1축의 제어에 의한 공구 T1의 이동 제어와 제3 제어계(194)에서의 제2 공구대(180)의 Z2축 및 X2축의 제어에 의한 공구 T3의 이동 제어를 행한다. 동시에, CPU(191)는, 공구 T3와 함께 이동하는 공구 T4에 의해, 제2 주축대(130)에 파지된 공작물 W2를 가공할 수 있도록, 제2 공구대(180)의 Z2축 방향 및 X2축 방향의 이동 명령에, 공작물 W2의 가공에 필요한 Z3축 방향 및 X3축 방향의 양축 또는 어느 한쪽의 이동 명령을 가산하여, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동 제어를 행한다. 이로써, 제2 공구대(180)의 이동에 제2 주축대(130)의 이동이 중첩 제어되고, 제2 제어계(193) 및 제3 제어계(194)의 협동에 의해, 공구 T1, T3 및 공구 T4로 공작물 W1, W2의 가공을 행할 수 있다.
또, 제1 공구대(160)에 장착한 공구 T1, T2 및 제2 공구대(180)에 장착한 공구 T4로 공작물 W1, W2의 가공을 행하는 경우는, CPU(191)는, 제1 제어계(192)에서의 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 제어에 의한 공구 T1의 이동 제어에 의해 공구 T1으로 공작물 W1의 가공을 제어한다. 동시에, CPU(191)는, 공구 T1와 함께 이동하는 공구 T2에 의해, 제2 주축대(130)에 파지된 공작물 W2를 가공할 수 있도록, 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동 명령에, 공작물 W2의 가공에 필요한 Z3축 방향 및 X3축 방향의 양축 또는 어느 한쪽의 이동 명령을 가산하여, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동 제어를 행한다. 이로써, 제1 공구대(160)의 이동에 제2 주축대(130)의 이동이 중첩 제어된다.
또한, CPU(191)는, 공구 T4에 의해, 제2 주축대(130)에 파지된 공작물 W2를 가공할 수 있도록, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동 명령에, 공작물 W2의 가공에 필요한 제2 공구대(180)의 Z2축 방향 및 X2축 방향의 양축 또는 어느 한쪽의 이동 명령을 가산하여, 제2 공구대(180)의 Z2축 방향 및 X2축 방향의 이동 제어를 행한다. 이로써, 제2 주축대(130)의 이동에 제2 공구대(180)의 이동이 중첩 제어된다.
이상에 의해, 제1 제어계(192) 및 제2 제어계(193)의 협동과 제2 제어계(193) 및 제3 제어계(194)의 협동에 의해, 공구 T1, T2 및 공구 T4로 공작물 W1, W2의 가공을 행할 수 있다.
또, 제1 공구대(160)에 장착한 공구 T2, 제2 공구대(180)에 장착한 공구 T3 및 공구 T4로 공작물 W1, W2의 가공을 행하는 경우는, CPU(191)는, 제3 제어계(194)로 제2 공구대(180)의 Z2축 및 X2축의 제어에 의한 공구 T3의 이동 제어에 의해 공작물 W1의 가공을 제어한다. 동시에, CPU(191)는, 공구 T3와 함께 이동하는 공구 T4에 의해, 제2 주축대(130)에 파지된 공작물 W2를 가공할 수 있도록, 제2 공구대(180)의 Z2축 방향 및 X2축 방향의 이동 명령에, 공작물 W2의 가공에 필요한 Z3축 방향 및 X3축 방향의 양축 또는 어느 한쪽의 이동 명령을 가산하여, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동 제어를 행한다. 이로써, 제2 공구대(180)의 이동에 제2 주축대(130)의 이동이 중첩 제어된다.
또한, CPU(191)는, 공구 T2에 의해, 제2 주축대(130)에 파지된 공작물 W2를 가공할 수 있도록, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동 명령에, 공작물 W2의 가공에 필요한 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 양축 또는 어느 한쪽의 이동 명령을 가산하여, 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동 제어를 행한다. 이로써, 제2 주축대(130)의 이동에 제1 공구대(160)의 이동이 중첩 제어된다.
이상에 의해, 제2 제어계(193) 및 제3 제어계(194)의 협동과 제1 제어계(192) 및 제2 제어계(193)의 협동에 의해, 공구 T2, T3 및 공구 T4로 공작물 W1, W2의 가공을 행할 수 있다.
이상과 같이 하여, 제1 공구대(160) 및 제2 공구대(180)에, 공구 T1 ~ 공구 T4 중 적어도 3개를 장착하여, 공작물 W1 및 공작물 W2에 다른 가공을 동시에 행하는 것이 가능하게 된다.
［제어 장치의 다른 실시예］
상기에서 설명한 제어 장치(190)는, CPU(191)가, 제1 공구대(160) 및 제2 주축대(130)의 각각의 이동에, 제2 주축대(130) 및 제2 공구대(180)의 이동을 가산하여, 제1 공구대(160), 제2 주축대(130) 및 제2 공구대(180)의 이동 명령을 출력하는 것이다.
다음에 설명하는 다른 실시예의 제어 장치(190´)에서는, 각각의 공구 T1~T4 가 공작물 W1, W2를 가공하는데 필요한 이동 명령을 CPU(191´)가 출력하고, 이 이동 명령에, 각 제어계(192´)~(194´)의 도중에, 다른 제어계로부터 받은 이동 명령을 가산하는 것이다.
도 4에, 다른 실시예에 관한 제어 장치의 블럭도를 나타낸다.
그리고, 도 4에 대해, 도 3의 제어 장치와 동일 부위, 동일 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 상세한 설명은 생략한다.
제어 장치(190´)는, 중앙 처리부(CPU)(191´)와 이 CPU(191´)로부터의 명령에 의해 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동을 제어하는 제1 제어계(192´)와 CPU(191´)로부터의 명령에 의해 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동을 제어하는 제2 제어계(193´)와 CPU(191´)로부터의 명령에 의해 제2 공구대(180)의 Z2축 방향 및 X2축 방향의 이동을 제어하는 제3 제어계(194´)를 가진다.
제2 제어계(193´)에는, 속도 처리 회로(193b)와 서보 처리 회로(193d)와의 사이에, 중첩 회로(195)가, 속도 처리 회로(193c)와 서보 처리 회로(193e) 사이에, 중첩 회로(196)가 설치된다.
중첩 회로(195)는, 공작물 W2를 공구 T2로 가공하기 위한 제2 주축대(130)의 X3축 방향의 이동 명령(공작물 W2와 공구 T2의 상대적인 이동 명령)을, 제1 공구대(160)의 X1축 방향의 이동 명령에 가산하고, 그 결과를 제2 주축대(130)의 X3축 방향의 이동 명령으로서 서보 처리 회로(193d)에 출력한다.
중첩 회로(196)는, 공작물 W2를 공구 T2로 가공하기 위한 제2 주축대(130)의 Z1축 방향의 이동 명령(공작물 W2와 공구 T2의 상대적인 이동 명령)을, 제1 공구대(160)의 Z3축 방향의 이동 명령에 가산하고, 그 결과를 제2 주축대(130)의 Z3축 방향의 이동 명령으로서 서보 처리 회로(193e)에 출력한다.
제3 제어계(194´)에는, 속도 처리 회로(194b)와 서보 처리 회로(194d) 사이에, 중첩 회로(197)가, 속도 처리 회로(194c)와 서보 처리 회로(194e) 사이에, 중첩 회로(198)가 설치된다.
중첩 회로(197)는, 공작물 W2를 공구 T4로 가공하기 위한 제2 공구대(180)의 X2축 방향의 이동 명령(공작물 W2와 공구 T4의 상대적인 이동 명령)을, 제2 주축대(130)의 X3축 방향의 이동 명령에 가산하고, 그 결과를 제2 공구대(180)의 X2축 방향의 이동 명령으로서 서보 처리 회로(194d)에 출력한다.
중첩 회로(198)는, 공작물 W2를 공구 T4로 가공하기 위한 제2 공구대(180)의 Z2축 방향의 이동 명령(공작물 W2와 공구 T4의 상대적인 이동 명령)을, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향의 이동 명령에 가산하고, 그 결과를 제2 공구대(180)의 Z2축 방향의 이동 명령으로서 서보 처리 회로(194e)에 출력한다.
그리고, 특히 도시는 하지 않지만, 제1 제어계(192')에도 중첩 회로를 설치하고, 제2 제어계(193')와 제3 제어계(194')의 상호간에 중첩을 행할 뿐만 아니라, 제2 제어계(193')와 제1 제어계(192')의 상호간에 중첩을 행할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제어 장치(190´)에 의하면, 공작물 W1를 가공하기 위한 공구 T1의 X1축 방향 및 Z1축 방향의 이동 명령이, CPU(191´)로부터 제1 제어계(192')에 출력 되어 공작물 W2를 가공하기 위한 공구 T2의 X1축 방향 및 Z1축 방향의 이동 명령(공작물 W2와 공구 T2의 상대적인 이동 명령)이, CPU(191´)로부터 제2 제어계(193')에 출력된다. 또, 공작물 W2를 가공하기 위한 X3축 방향 및 Z3축 방향의 이동 명령(공작물 W2와 공구 T2의 상대적인 이동 명령)이, CPU(191´)로부터 제3 제어계(194')에 출력된다.
제1 제어계(192')는, CPU(191´)로부터의 출력에 따라 제1 공구대(160)과 함께 공구 T1을 이동시킨다. 제2 제어계(193')는, CPU(191´)로부터의 이동 명령에, 제1 공구대(160)의 이동 명령을 가산하여, 이동을 중첩시켜, 제2 주축대(130)를 이동시킨다. 제3 제어계(194')는, CPU(191´)로부터의 이동 명령에, 제2 주축대(130)의 이동 명령을 가산하여, 이동을 중첩시켜, 제2 공구대(180)를 이동시킨다.
［중첩의 순서］
본 발명의 NC선반에서는, 소정 순서에 따라 중첩을 행한다. 이하의 설명에서는, 도 1 및 도 2의 가공 형태에 있어서의 중첩의 순서를, 도 5 ~ 도 7를 참조하면서 설명한다.
도 5는, 본 발명의 NC선반 및 가공 방법에 있어서의 제어의 순서를 설명하는 플로 차트이다.
CPU(191),(191´)는, 공작물 W1 및 공작물 W2를 가공하기 위한 NC가공 프로그램중에서, 중첩의 필요성이 있는지 여부를 판단한다(스텝 S11). 중첩시킬 필요가 없는 경우에는, 공구 T1~T4에 의한 공작물 W1 및 공작물 W2의 가공을, NC가공 프로그램에 따라 순차 행한다(스텝 S28).
중첩시킬 필요가 있는 경우에는, 중첩시킬 축이 Z축인지 X축인지, Z축이라면, Z1축과 Z3축 또는 Z2축과 Z3축의 어느 것인지, X축이라면, X1축과 X3축 또는 X2축과 X3축의 어느 것인지를 판단한다(스텝 S12, 스텝 S22, 스텝 S15 및 스텝 S25).
중첩시킬 축이 Z1축과 Z3축인 경우에는, Z1축 및 Z3축의 위치 결정을 행한 후에(스텝 S13), Z1축과 Z3축의 중첩을 행한다(스텝 S14). 중첩시킬 축이 Z2축과 Z3축인 경우에는, Z2축 및 Z3축의 위치 결정을 행한 후에(스텝 S23), Z2축과 Z3축의 중첩을 행한다(스텝 S24).
중첩시킬 축이 X1축과 X3축인 경우에는, X1축 및 X3축의 위치 결정을 행한 후에(스텝 S16), X1축과 X3축의 중첩을 행한다(스텝 S17). 중첩시킬 축이 X2축과 X3축인 경우에는, X2축 및 X3축의 위치 결정을 행한 후에(스텝 S26), X2축과 X3축의 중첩을 행한다(스텝 S27).
이와 같이, 한쪽 축의 중첩을 행할 때에 중첩할 축을 위치 결정하는 것은, 가공 프로그램을 작성하는 프로그래머가, 공구와 공작물의 위치 관계를 파악하기 쉽게 하기 위해서이다.
도 1 및 도 2의 가공예에서는, 제1 공구대(160)에 공구 T1 및 공구 T2를 장착하여 공작물 W1와 공작물 W2의 가공을 행하고, 제2 공구대(180)에 장착한 공구 T3로 공작물 W1의 가공을 행하기 위해, X1축과 X3축, Z1축과 Z3축을 중첩시킨다. 중첩이 완료되면, NC가공 프로그램에 따라, 공구 T1에 의한 공작물 W1의 가공과 공구 T2에 의한 공작물 W2의 가공과, 공구 T3에 의한 공작물 W1의 가공을 동시에 행 한다(스텝 S28).
가공이 종료되면(스텝 S29), 중첩을 해제하고(스텝 S30), 다음의 가공까지 대기한다.
그리고, 중첩의 유무를 스텝 S11, 스텝 S12, 스텝 S15, 스텝 S22 및 스텝 S25에서 확인하는 것으로 하여 설명했지만, 이 확인은 생략할 수도 있다.
다음에, 도 6 및 도 7의 플로 차트에 따라, 도 1 및 도 2에 나타낸 가공예에 있어서의 Z1축과 Z3축 및 X1축과 X3축의 중첩의 구체적인 순서를 설명한다.
그리고, 이하의 설명에서는, 설명의 편의를 위해, Z1축과 Z3축의 중첩을 완료시킨 후에, X1축과 X3축의 중첩을 행하는 것으로 하여 설명한다.
［Z축 중첩 Z1축과 Z3축의 중첩］
NC가공 프로그램 중에 Z축 중첩 명령이 있으면(스텝 S200), Z1축과 Z3축의 프로그램의 실행 개시 타이밍을 대기한다(스텝 S201, S221).
제1 공구대(160)에 관한 제1 제어계(도 6의 플로 차트의 좌측의 계)에서는, X1축, Z1축, C1축(Z1축 주위의 회전축)을 사용하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S202). X1축, Z1축, C1축의 어느 것인가 또는 전부가 사용중인 경우에는, 준비 작업을 소정 시간 중단하여 대기하고(스텝 S203), X1축, Z1축, C1축이 사용되지 않게 될 때까지 기다린다.
X1축, Z1축, C1축 모두 사용되고 있지 않으면, 제1 제어계에 가공을 위한 새로운 축X1, Z1, C1를 설정한다(스텝 S204).
이 후, X1축, Z1축, C1축을 다른 제어계로 사용하는 것을 금지하고(스텝 S205), 제1 공구대(160)를 X1축 상에서 지정된 후퇴 위치까지 이동시키고(스텝 S206), 제2 주축대(130)에 관한 제2 제어계와 대기한다(스텝 S207).
제2 제어계(도 6의 플로 차트의 우측의 계)에서는, NC가공 프로그램의 실행 개시의 타이밍 맞춤(스텝 S221)를 행한 후, X3축 및 Z3축에 명령되어 있는 중첩을 해제한다(스텝 S222). 그 다음에, X3축, Z3축, C3축(Z3축 주위의 회전축)을 사용하고 있는지 여부를 판단한다(스텝 S223). X3축, Z3축, C3축의 어느 것인가 또는 전부가 사용중인 경우에는, 소정 시간 중단하여 대기하고(스텝 S224), X3축, Z3축, C3축이 사용되지 않게 될 때까지 기다린다.
X3축, Z3축, C3축이 모두 사용되고 있지 않으면, 제2 제어계에 새로운 축 X3, Z3, C3를 설정한다(스텝 S225).
이상의 처리가 완료되면, 제1 제어계와 대기한다(스텝 S226).
대기(스텝 S207, S226) 완료 후에, 제1 제어계는 공구 T1와 공작물 W1와의 거리가 미리 설정된 거리(위치 관계)가 될 때까지, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시킨다(스텝 S208).
이 후, X1축, Z1축, C1축의 다른 제어계에서의 사용 금지를 해제하고(스텝 S209), 제2 제어계와 대기한다(스텝 S210).
제2 제어계에서는, 대기(스텝 S207, S226) 완료 후에, X3, Z3, C3축의 다른 제어계에서의 사용을 금지한다(스텝 S228). 그리고, 제2 주축대(130)를 Z3축 방향 및 X3축 방향으로 이동시켜, 공구 T2와 공작물 W2와의 거리가 미리 결정된 거리(위치 관계)가 되도록 한다(스텝 S229). 그리고, 이 위치의 X3축 상에 있어서의 공작 물 W2의 좌표계를 설정하여(스텝 S230), 제2 제어계에 새로운 축Z3, C3를 설정한다(스텝 S231). 이로써, X3축에 대한 명령을 무효로 하고, 공작물 W2의 X3축 방향의 위치를 고정한다.
이 후, 제1 제어계와 대기한다(스텝 S232).
대기(스텝 S210, 232) 완료 후에, Z3축의 중첩을 개시하고(스텝 S233), Z3축에 있어서의 공작물 W2의 좌표계를 설정한다(스텝 S234).
X3축, Z3축, C3축의 다른 제어계에서의 사용의 금지를 해제하고(스텝 S235), 제1 제어계와 대기한다(S236).
대기(스텝 S211, S236)가 완료되면, Z1축과 Z3축의 중첩이 완료된다.
［X축 중첩 X1축과 X3축의 중첩］
도 7에 나타낸 바와 같이, X축의 중첩 명령이 있으면(스텝 S300), 제1 제어계와 제2 제어계로 프로그램의 실행 타이밍을 맞춘다(스텝 S301, S321).
제1 제어계에서는, X1축, Z1축, C1축을 사용하고 있는지 여부를 판단하여(스텝 S302), 사용중인 경우에는 소정 시간 대기하고(스텝 S303), X1축, Z1축, C1축이 사용되지 않게 될 때까지 기다린다.
사용하고 있지 않으면, 제1 제어계에 새로운 축 X1, Z1, C1를 설정한다(스텝 S304). 그리고, 축X1, Z1, C1의 다른 제어계에서의 사용을 금지하고(스텝 S305), 제2 제어계와 대기한다(스텝 S306).
제2 제어계에서는, 프로그램의 실행 개시 타이밍 맞춤(스텝 S321)을 행한 후, X3축, Z3축, C3축을 사용하고 있는지 여부를 판단하여(스텝 S322), 사용중인 경우에는 소정 시간 대기하고(스텝 S323), X3축, Z3축, C3축이 사용되지 않게 될 때까지 기다린다.
사용하고 있지 않으면, 제2 제어계에 X3, Z3, C3의 새로운 축을 설정하고(스텝 S324), 이들 축의 다른 제어계에서의 사용을 금지한다(스텝 S325).
제2 제어계는, 이들 처리가 종료하면, 제1 제어계와 대기한다(스텝 S327).
대기(스텝 S306, S327) 완료 후에, NC프로그램에 따라 공구 T2로 공작물 W2의 가공을 행할 때, 제2 주축대(130)와 제1 공구대(160) 등이 간섭하지 않는지 여부를 판단한다(스텝 S307, S328).
간섭이 생길 우려가 있으면, 알람으로 알림을 행하여(스텝 S329), 이후의 가공을 정지시킨다. 오퍼레이터는, 알람의 내용을 확인하여, 공구 T1에 의한 공작물 W1의 가공과, 공구 T2에 의한 공작물 W2의 가공을 별개로 행하도록 설정을 해도 되고, 제2 공구대(180)에 공구 T4를 장착하고, 이 공구 T4로 공작물 W2의 가공을 행하도록 설정해도 된다.
간섭이 생길 우려가 없으면, 공구 T2에 대한 공작물 W2의 위치가 소정 위치 관계가 되도록, 제2 주축대(130)의 초기 위치를 결정한다(스텝 S330). 이 후, X3축의 중첩을 개시하고(스텝 S331), X3축의 공작물축을 설정한다(스텝 S332).
이상의 처리가 종료되면, 제1 제어계와 대기한다(스텝 S308, S333).
대기 완료 후에, 각 축의 다른 제어계에서의 사용 금지를 해제하고(스텝 S309, S334), 서로 대기하여(스텝 S310, S335), X1축과 X3축의 중첩을 완료한다.
상기한 Z축의 중첩과 X축의 중첩은, 어느쪽인가 한쪽을 먼저 행하고 나서 한 쪽을 행하도록 설정해도 되지만, 동시에 행하도록 설정해도 된다.
또, 바람직하게는, Z축 중첩의 순서 및 X축 중첩의 순서를 매크로 프로그램화하면 된다. 매크로 프로그램화함으로써, 가공 프로그램이 간소화되어, 중첩 작업도 용이하게 행할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면, X1축과 X3축 및 Z1축과 Z3축과 같이, 평행 관계에는 없는 적어도 2축 이상의 축의 이동의 중첩을 행하는 것이 가능하게 되어, 적어도 하나의 공구대에 장착한 복수의 공구에 의해, 복수의 주축에 파지한 복수의 공작물에, 복수 종류의 상이한 가공을 동시에 행하는 것이 가능하게 된다. 이로써 가공 시간의 단축을 도모할 수 있는 것 외에, 수치 제어 선반의 구성을 간소하고 또한 컴팩트한 것으로 하여, 소형이고 저렴한 가격의 수치 제어 선반을 얻을 수 있다.
또한, 2개의 주축에 파지한 공작물에 대해, 지금까지에 더하여 다종 다양의 가공을 동시에 행하는 것이 가능하므로, 가공 시간의 단축을 도모할 수 있는 것 외에 수치 제어 선반의 가격 및 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 코스트를 큰 폭으로 저하시킬 수가 있다.
상기 구성의 제어 장치를 가지는 수치 제어 선반의 작용을, 도 1~ 도 3을 참조하면서 설명한다.
도 2에 나타낸 가공예에서는, 제1 공구대(160)에 장착된 공구 T1는, 공작물 W1의 외면에 나사홈을 형성하기 위한 나사 절삭 바이트이며, 공구 T2는, 공작물 W2의 제2 단면측의 외주면에 당김 가공 및 모따기를 형성하기 위한 절삭 바이트이다. 또, 제2 공구대(180)에 장착된 공구 T3는, 공작물 W1의 외면에 V자 모양의 홈을 형 성하기 위한 절삭 바이트이다.
제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시켜 공작물 W1에 대해서 공구 T1를 위치 결정한다. 제2 공구대(180)를, X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시켜, 공작물 W1에 대해서 공구 T3를 위치 결정한다. 제2 주축대(130)를 X3축 방향 및 Z3축 방향으로 이동시켜, 공구 T2에 대해서 공작물 W2의 위치 결정을 행한다.
그리고, 제1 주축 및 제2 주축과 함께 공작물 W1, W2를 회전시키면서, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시키면서, 공구 T1으로 공작물 W1의 외면의 절삭 가공을 행하고, 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시키면서, 공구 T3로 공작물 W1의 외면의 절삭 가공을 행한다.
CPU(191)는, 공구 T1으로 공작물 W1를 가공하는데 필요한 이동으로 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 보내는 동시에, 공구 T3로 공작물 W1를 가공하는데 필요한 이동으로, 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 보낸다.
또, CPU(191)는, 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동에, 공구 T2로 공작물 W2를 가공하는데 필요한 X3축 방향 및 Z3축 방향의 이동을 중첩시켜, 제2 주축대(130)를 X3축 방향 및 Z3축 방향으로 보낸다.
이같이 하여, 3개의 공구 T1, T2, T3로, 2개의 공작물 W1, W2를 동시에 가공할 수 있다.
본 발명의 NC선반에 의하면, 제1 공구 T1 ~ 제4 공구 T4의 4개의 공구 중, 3 개의 공구를 이용하여, 제1 주축대(120) 측의 공작물 W1 및 제2 주축대(130) 측의 공작물 W2를 동시에 가공하는 것이 가능하다.
또, 제1 공구대(160) 또는 제2 공구대(180)에 드릴이나 엔드밀 등의 회전 공구를 장착하여, 공작물 W1, W2의 외주면이나 단면에, 구멍 뚫기나 키 홈 절삭 등이 가공을 하는 것이 가능하다. 제1 공구대(160) 또는 제2 공구대(180)에 드릴 등의 회전 공구를 장착하는 경우는, 제1 주축(121) 또는 제2 주축(131)을 회전시킴으로써 구멍 뚫기 가공 등을 행하도록 해도 되지만, 제1 공구대(160) 또는 제2 공구대(180)에 공구를 회전시키기 위한 모터를 포함한 회전 구동 기구를 설치하고, 제1 공구대(160) 또는 제2 공구대(180)에 장착한 드릴이나 엔드밀 등의 회전 공구를 회전시킴으로써 행하도록 해도 된다.
본 발명의 NC선반을 이용한 다른 가공예를, 이하에 설명한다.
［다른 가공예 제1 가공예］
도 8에, 제1 가공예를 나타낸다.
제1 공구대(160)에 공작물 W1의 외면을 가공하기 위한 바이트 T11를 장착하고, 제2 공구대(180)에 공작물 W1에 구멍 뚫기 가공을 위한 드릴 T31과 공작물 W2의 외면을 가공하기 위한 바이트 T41을, 홀더(185)를 통하여 장착한다.
그리고, 도 8 중 가상선으로 나타낸 바와 같이, 제1 공구대(160)에 바이트 T21를 장착하여, 공작물 W2의 가공을 행하게 하는 것이 가능하다.
그러나, 도 8에 나타낸 가공예와 동일하게, 제3 공구인 드릴 T31로 공작물 W1의 단면의 가공을 행하려고 하는 경우에는, 공작물 W1와 공작물 W2 사이에 드릴 T31를 배치할 필요가 있으므로, 공작물 W1와 공작물 W2 사이의 간격을 크게 확보하지 않으면 안되어, 바이트 T21를 보관 유지하는 홀더(165c)의 암길이를 길게 할 필요가 있다. 암(165c)의 길이가 길어지면, 가공 정밀도가 저하된다.
본 발명에서는, 제2 공구대(180)가, 제1 공구대(160)와 같은 방향으로 이동 제어가 가능한 이동축 X2, Z2를 가지고 있으므로, 제1 공구대(160)에 바이트 T21를 장착하는 대신에 제2 공구대(180)에 같은 바이트 T41를 장착하여, 원하는 가공을 공작물 W2에 대해서 행하는 것이 가능하다.
제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시켜 공작물 W1에 대해서 바이트 T11를 위치 결정한다. 제2 공구대(180)를, X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시켜, 제1 주축대(120)와 제2 주축대(130) 사이에, 드릴 T31 및 바이트 T41를 이동시켜, 공작물 W1에 대해서 드릴 T31의 위치 결정을 하는 동시에, 제2 주축대(130)를 X3축 방향 및 Z3축 방향으로 이동시켜, 바이트 T41에 대해서 공작물 W2의 위치 결정을 행한다.
그리고, 제1 주축(121) 및 제2 주축(131)과 함께 공작물 W1, W2를 회전시키면서, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시키면서, 바이트 T11로 공작물 W1의 외면의 절삭 가공을 행한다.
또, 제2 공구대(180)을 Z2축 방향으로 이동시키면서, 공작물 W1의 단면에 구멍 뚫기 가공을 한다. 또한, 제2 공구대(180)의 Z2축 방향의 이동에, 바이트 T41로 가공하는데 필요한 Z3축 방향의 이동을 Z2축 방향의 이동에 중첩시켜 제2 주축대(130)를 Z3축 방향으로 이동시키는 동시에, 바이트 T41로 가공하는데 필요한 속도로 제2 주축대(130)를 X3축 방향으로 이동시킨다.
이로써, 3개의 공구 T11, T31, T41로, 2개의 공작물 W1, W2에 대해서 동시에 가공을 행할 수 있다.
그리고, 이 가공예에서는, 중첩을 행하는 축은, X2축과 X3축 및 Z2축과 Z3축이다.
따라서, 도 5 ~ 도 7에 설명한 중첩의 순서를 이용하여, 공작물 W1, W2의 동시 가공을 행하는 것이 가능하다.
［제2 가공예］
도 9에, 제2 가공예를 나타낸다.
제1 공구대(160)에 공작물 W2의 외면을 가공하기 위한 바이트 T22를 장착하고, 제2 공구대(180)에 공작물 W1를 구멍 뚫기 가공하기 위한 드릴 T32와 공작물 W2를 구멍 뚫기 가공하기 위한 드릴 T42를 장착한다.
제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시켜 바이트 T22를 공작물 W2에 대해서 위치 결정한다. 동시에, 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시켜, 공작물 W1과 공작물 W2 사이에 드릴 T32와 드릴 T42를 배치하고, 드릴 T32를 공작물 W1의 단면에 대면시켜, 드릴 T42를 공작물 W2의 단면에 대면시킨다.
이 상태로, 제2 공구대(130)를 Z2축 방향으로 이동시켜 드릴 T32로 공작물 W1의 구멍 뚫기 가공을 행한다. 동시에, 제2 주축대(130)를 제2 공구대(180)의 Z2축 방향의 이동에 중첩시켜 Z3축 방향으로 이동시키면서, 드릴 T42로 공작물 W2의 구멍 뚫기 가공을 행한다.
또한, 제1 공구대(160)를 제2 주축대(130)의 이동에 중첩시켜 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시키면서, 바이트 T22로 공작물 W2의 외주면을 가공한다.
그리고, 이 가공예에서는, 중첩을 행하는 축은, Z2축과 Z3축 및 Z3축과 Z1축이다. 따라서, 도 5 ~ 도 7에서 설명한 중첩의 순서를 이용해, 공작물 W1, W2의 동시 가공을 행하는 것이 가능하다.
상기 가공예에서는, 공구 T32에 우회전용 공구, 및 공구 T42에 좌회전용 공구를 이용하여, 터릿면판(181)에 내장된 공구 T32와 공구 T42에 공통의 도시하지 않은 회전 기구에 의해, 동시에 회전시켜 구멍 뚫기 가공을 행하는 것이 바람직하다. 이 경우는, 제2 주축(131)에 파지한 공작물 W2의 회전은, 공구 T22에서의 가공에 최적인 회전수를 설정한다.
공구 T42의 회전수는, 제2 주축(131)의 회전수와 공구 T42의 회전수와의 차이가, 공구 T42에 의한 공작물 W2의 가공에 최적의 회전수가 되도록 설정된다. 마찬가지로, 제1 주축(121)의 회전수는, 제1 주축(121)의 회전수와 공구 T32의 회전수(공구 T42의 회전수와 동일함)와의 차이가, 공구 T32에 의한 공작물 W1의 가공에 최적의 회전수가 되도록 설정된다.
그리고, 공구 T42에 의한 공작물 W2에의 구멍 뚫기 가공에 높은 가공 정밀도가 요구되고 있지 않은 것 같은 경우에는, 공구 T32 및 공구 T42를 회전시키지 않는 상태로 가공을 행하는 것이 가능하다. 이 경우에는, 공구 T22로 공작물 W2의 가공을 행하는데 최적으로 설정되어 있는 제2 주축(131)의 회전수에 의해, 공작물 W2에 대한 공구 T42의 회전수가 결정된다.
이와 같이, 본 발명에서는, X축 방향, Z축 방향의 이동 제어에 있어서의 각 축간의 상대 이동을 이용한 중첩 제어 외에, 각 회전축으로 둘 수 있는 회전수의 제어가 가능하다.
［제3 가공예］
도 10에, 제3 가공예를 나타낸다.
제1 공구대(160)에 공작물 W1의 구멍 내면을 가공하기 위한 구멍 뚫기 바이트 T13와 공작물 W2의 외면을 가공하기 위한 바이트 T23를 장착하고, 제2 공구대(180)에 공작물 W1의 외면을 가공하기 위한 바이트 T33를 장착한다.
제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시켜 구멍 뚫기 바이트 T13를 공작물 W1에 대해서 위치 결정한다. 동시에, 제2 주축대(130)를 X3축 방향 및 Z3축 방향으로 이동시켜, 바이트 T23에 대해서 공작물 W2를 위치 결정한다. 또한, 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시키고, 공작물 W1에 대해서 바이트 T33를 위치 결정한다.
이 상태로, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시키고, 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시키면서, 구멍 뚫기 바이트 T13 및 바이트(33)로 공작물 W1를 가공한다.
동시에, 제2 주축대(130)를 제1 공구대(160)의 Z1축 방향으로 이동에 중첩시켜 X3축 방향 및 Z3축 방향으로 이동시키면서, 바이트 T23로 공작물 W2의 가공을 행한다.
그리고, 이 가공예에서는, 중첩을 행하는 축은, X1축과 X3축 및 Z1축과 Z3축이다. 따라서, 도 5 ~ 도 7에서 설명한 중첩의 순서를 이용하여, 공작물 W1, W2의 동시 가공을 행하는 것이 가능하다.
［제4 가공예］
도 11에, 제4 가공예를 나타낸다.
제1 공구대(160)에 공작물 W1의 외주면에 나사 절삭 가공을 행하는 나사 절삭 바이트 T14와 공작물 W2의 외면을 가공하기 위한 바이트 T24를 장착하고, 제2 공구대(180)에 공작물 W2의 단면에 구멍 뚫기 가공을 행하는 드릴 T44를 장착한다.
제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시켜 나사 절삭 바이트 T14를 공작물 W1에 대해서 위치 결정한다. 동시에, 제2 주축대(130)를 X3축 방향 및 Z3축 방향으로 이동시켜, 바이트 T24에 대해서 공작물 W2를 위치 결정한다. 또한 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시켜, 공작물 W2에 대해서 드릴 T44를 위치 결정한다.
이 상태로, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시키면서, 나사 절삭 바이트 T14로 공작물 W1를 가공한다.
동시에, 제2 주축대(130)를, 제1 공구대(160)의 Z1축 방향 및 X1축 방향의 이동에 중첩시켜, X3축 방향 및 Z3축 방향으로 이동시키면서, 바이트 T24로 공작물 W2의 가공을 행한다. 또, 제2 공구대(180)를, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향 및 X3축 방향의 이동에 중첩시켜, X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시키면서, 드릴 T44로 공작물 W2의 가공을 행한다.
이 가공예에서는, 중첩을 행하는 축은, X1축과 X3축, Z1축과 Z3축, X3축과 X2축 및 Z3축과 Z2축이다. 이 경우는, 도 6 및 도 7의 순서에 따라 X1축과 X3축, Z1축과 Z3축의 중첩을 행하는 동시에, 동일한 순서로, X3축과 X2축 및 Z3축과 Z2축의 중첩 제어를 행한다.
［제5의 가공예］
도 12에, 제5의 가공예를 나타낸다.
제1 공구대(160)에 공작물 W1의 외면을 가공하기 위한 바이트 T15를 장착하고, 제2 공구대(180)에 공작물 W1를 구멍 뚫기 가공하기 위한 회전 기구가 장착된 드릴 장치 T35와, 터릿면판(181)에 설치된 모터를 포함한 회전 구동 기구에 의해 회전 시켜 공작물 W5를 가공하는 엔드밀 T45를 Z2축과 평행으로 장착한다.
제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시켜 바이트 T15를 공작물 W1에 대해서 위치 결정한다. 동시에, 제2 공구대(180)를 X2축 방향 및 Z2축 방향으로 이동시켜, 공작물 W1와 공작물 W5 사이에 회전 기구가 장착된 드릴 장치 T35와 엔드밀 T45를 위치시킨다. 그리고, 회전 기구가 장착된 드릴 장치 T35를 공작물 W1의 단면에 대면시키고, 엔드밀 T45를 공작물 W5의 단면에 대면시킨다.
이 상태로, 제1 공구대(160)를 X1축 방향 및 Z1축 방향으로 이동시키고, 제2 공구대(180)를 Z2축 방향으로 이동시키면서, 바이트 T15 및 회전 기구가 장착된 드릴 장치 T35로 공작물 W1를 가공한다.
동시에, 제2 주축(131)을 회전시키지 않고 소정의 회전 각도 위치에 위치 결정한 상태로, 제2 주축대(130)의 Z3축 방향의 이동을 제2 공구대(180)의 Z2축 방향 의 이동에 중첩시키는 동시에 X3축 방향으로 이동시켜, 엔드밀 T45로 공작물 W5에 홈 가공을 행한다.
이 가공예에서는, 중첩을 행하는 축은, Z2축과 Z3축이다. 따라서, 도 5 ~ 도 7에서 설명한 중첩의 순서를 이용하여, 공작물 W1, W2의 동시 가공을 행하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 발명에서는, 바이트 T15, 회전 기구가 장착된 드릴 장치 T35 및 엔드밀 T45의 3개의 공구로, 2개의 공작물 W1, W5에 대해서 외경 절삭 가공, 구멍 뚫기 가공 및 홈 내기 가공을 동시에 행하는 것이 가능하다.
본 발명의 매우 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 가공예로서 많은 예를 들었지만, 본 발명의 NC선반에 의하면, 제1 주축 및 제2 주축에 파지되어 있는 공작물에 대한 제1 공구대 및 제2 공구대의 이동 제어가, 공구대의 구별 없이 가능하기 때문에, 가공 작업에 대하여 상기 양 공구대에 장착한 공구를 풀로 이용할 수 있다.
따라서, 상기에서 개시한 가공에 한정되지 않고, 여러 가지의 가공을 행하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 2개의 주축에 파지한 공작물에 대하여, 지금까지에 더하여 다종 다양의 가공을 동시에 행하는 것이 가능하므로, 수치 제어 선반의 가격 및 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 코스트를 큰 폭으로 저하시킬 수 있다.
본 발명의 수치 제어 선반에 의한 가공은, 절삭 가공이나 구멍 뚫기 가공에 한정되지 않고, 공구대에 회전 공구를 설치함으로써, 엔드밀에 의한 홈 절삭 가공이나, 탭에 의한 나사 절삭 가공에도 적용이 가능하게 된다.

Claims (8)

  1. 대향하여 배치된 제1 주축대(head stock) 및 제2 주축대와, 상기 제1 주축대에 지지된 제1 주축 및 상기 제2 주축대에 지지된 제2 주축과, 상기 제1 주축 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물(workpiece) W1,W2를 가공하는 공구를 구비한 공구대(tool post)와, 상기 제1 주축의 회전, 제2 주축의 회전 및 상기 제1 주축대 또는 상기 제2 주축대에 대한 상기 공구대의 상대적인 이동을 제어하는 수치 제어 장치를 가지는 수치 제어 선반에 있어서,
    상기 제1 주축에 파지된 공작물 W1을 가공하기 위한 제1 공구 T1 및 상기 제2 주축 W2에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제2 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두가장착 가능한 동시에 상기 제1 주축의 주축 축선과 평행한 Z1축 방향 및 상기 Z1축에 직교하는 X1축 방향으로 이동 가능한 제1 공구대와,
    상기 제1 공구대의 X1축과 평행한 X3축 방향 및 Z1축과 평행한 Z3축 방향으로 이동 가능한 제2 주축대와,
    상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제3 공구 T3및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제4 공구 T4의 한쪽 또는 양쪽 모두가 장착 가능한 동시에 상기 제1 주축의 주축 축선과 평행한 Z2축 방향 및 상기 Z2축에 직교하는 X2축 방향으로 이동 가능한 제2 공구대와,
    상기 제1 공구대의 상기 X1축 방향의 이동 및 상기 Z1축 방향의 이동을 제어하는 제1 제어계(制御系)와, 상기 제2 주축대의 상기 X3축 방향의 이동 및 상기 Z3축 방향의 이동을 제어하는 제2 제어계와, 상기 제2 공구대의 상기 X2축 방향의 이동 및 상기 Z2축 방향의 이동을 제어하는 제3 제어계를 가지며, 상기 제1 제어계, 상기 제2 제어계 및 상기 제3 제어계는 상기 X1축과 상기 X3축 조(組)의 이동의 중첩 제어, 상기 X3축과 상기 X2축 조의 이동의 중첩 제어, 상기 Z1축과 상기 Z3축 조의 이동의 중첩 제어, 상기 Z3축과 상기 Z2축 조의 이동의 중첩 제어를 상기 공작물 W1 및 공작물 W2를 가공하는 상기 공구 T1 내지 T4 중 3개의 공구의 조합에 따라 행하는 제어 장치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반.
  2. 삭제
  3. 제1항에 기재된 수치 제어 선반을 이용한 공작물의 가공 방법으로서,
    상기 제1 공구대에 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제1 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제2 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를 장착하며,
    상기 제2 공구대에 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제3 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제4 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를 장착하며,
    상기 제1 공구대에 상기 제1 공구 및 제2 공구를 장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제3 공구를 장착했을 때는 상기 제1 공구대의 X1축 방향의 이동 및 Z1축 방향의 이동에 상기 제2 주축대의 X3축 방향 또는 Z3축 방향의 이동을 중첩시키며,
    상기 제1 공구대에 상기 제1 공구를 장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제3 공구 및 제4 공구를 장착했을 때는 상기 제2 공구대의 X2축 방향의 이동 및 Z2축 방향의 이동에 상기 제2 주축대의 X3축 방향 또는 Z3축 방향의 이동을 중첩시켜서,
    상기 제1 공구대 및 상기 제2 공구대에 장착된 공구로 제1 주축대 및 제2 주축대에 파지된 공작물을 동시에 가공하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법.
  4. 제1항에 기재된 수치 제어 선반을 이용한 공작물의 가공 방법으로서,
    상기 제1 공구대에 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제1 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제2 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를 장착 가능하게 하며,
    상기 제2 공구대에 상기 제1 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제3 공구 및 상기 제2 주축에 파지된 공작물을 가공하기 위한 제4 공구의 한쪽 또는 양쪽 모두를 장착 가능하게 하며,
    상기 제1 공구대에 상기 제1 공구 및 상기 제2 공구를 장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제4 공구를 장착했을 때는 상기 제1 공구대의 X1축 방향의 이동 및 Z1축 방향의 이동에 상기 제2 주축대의 X3축 방향 또는 Z3축 방향의 이동을 중첩시 키고, 상기 제2 주축대의 X3축 방향의 이동 또는 Z3축 방향의 이동에 상기 제2 공구대의 X2축 방향 또는 Z2축 방향의 이동을 중첩시키며,
    상기 제1 공구대에 상기 제2 공구를 장착하고, 상기 제2 공구대에 상기 제3 공구 및 제4 공구를 장착했을 때는 상기 제2 공구대의 X2축 방향의 이동 및 Z2축 방향의 이동에 상기 제2 주축대의 X3축 방향 또는 Z3축 방향의 이동을 중첩시키고, 상기 제2 주축대의 X3축 방향의 이동 또는 Z3축 방향의 이동에 상기 제1 공구대의 X1축 방향 또는 Z1축 방향의 이동을 중첩시켜서,
    상기 제1 공구대 및 상기 제2 공구대에 장착된 공구로 제1 주축대 및 제2 주축대에 파지된 공작물을 동시에 가공하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 공구대에 장착하는 상기 제1 공구 및 상기 제2 공구, 상기 제2 공구대에 장착하는 상기 제3 공구 및 상기 제4 공구 중 적어도 하나가 상기 공작물의 끝면을 가공하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법.
  6. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 X1축과 상기 X3축 조의 중첩, 상기 X2축과 상기 X3축 조의 중첩, 상기 Z1축과 상기 Z3축 조의 중첩 및 상기 Z2축과 상기 Z3축 조의 중첩의 적어도 하나의 중첩을 행하는 순서를 미리 정의하여 매크로 프로그램화하고, 상기 X1축과 상기 X3 축 조의 중첩, 상기 X2축과 상기 X3축 조의 중첩, 상기 Z1축과 상기 Z3축 조의 중첩 또는 상기 Z2축과 상기 Z3축 조의 중첩을 행하는 명령이 입력되었을 때 상기 매크로 프로그램을 실행하여 중첩을 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 공구대에 장착한 상기 제2 공구로 상기 공작물의 가공을 행할 때 상기 제2 주축대가 다른 부재에 간섭하는지 여부를 판단하여, 간섭하지 않는 것으로 판단했을 때는 상기 제2 공구에 의한 상기 공작물의 가공을 실행하고, 간섭하는 것으로 판단했을 때는 상기 제2 공구에 대신 상기 제2 공구대에 장착한 제4 공구로 상기 공작물의 가공을 실행하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제2 공구대에 장착한 상기 제4 공구로 상기 공작물의 가공을 행할 때 상기 제2 공구대가 다른 부재에 간섭하는지 여부를 판단하여, 간섭하지 않는 것으로 판단했을 때는 상기 제4 공구에 의한 상기 공작물의 가공을 실행하고, 간섭하는 것으로 판단했을 때는 상기 제4 공구에 대신 상기 제1 공구대에 장착한 제2 공구로 상기 공작물의 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 수치 제어 선반에 의한 공작물의 가공 방법.
KR1020037002916A 2000-09-22 2000-09-22 수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의가공 방법 KR100648608B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2000/006495 WO2002024385A1 (fr) 2000-09-22 2000-09-22 Tour a commande numerique et procede de decoupage de pieces sur un tour a commande numerique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030029874A KR20030029874A (ko) 2003-04-16
KR100648608B1 true KR100648608B1 (ko) 2006-11-23

Family

ID=11736501

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037002916A KR100648608B1 (ko) 2000-09-22 2000-09-22 수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의가공 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6742422B1 (ko)
EP (1) EP1321211B1 (ko)
JP (1) JP5005874B2 (ko)
KR (1) KR100648608B1 (ko)
CN (1) CN1236883C (ko)
TW (1) TW526108B (ko)
WO (1) WO2002024385A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6971294B1 (en) * 2000-03-10 2005-12-06 Citizen Watch Co., Ltd. Numerically controlled lathe and method of machining work using this numerically controlled lathe
CN1288476C (zh) * 2000-09-22 2006-12-06 株式会社尼康眼镜 铰接装置以及具有该铰接装置的眼镜框和眼镜
JP4090888B2 (ja) * 2001-05-15 2008-05-28 シチズンホールディングス株式会社 数値制御旋盤及びこの数値制御旋盤によるワークの加工方法
DE10130760A1 (de) 2001-06-22 2003-01-09 Traub Drehmaschinen Gmbh Drehmaschine
JP4666675B2 (ja) 2004-04-19 2011-04-06 シチズンホールディングス株式会社 数値制御旋盤におけるワークの加工方法
WO2007118241A2 (en) * 2006-04-07 2007-10-18 Miyano Steven S Compact high precision multiple spindle computer controlled machine tool
DE102011076835A1 (de) 2011-05-31 2012-12-06 Gildemeister Italiana S.P.A. Werkzeugträger und Werkzeugmaschine mit einem Werkzeugträger
CN102959483B (zh) * 2011-06-14 2014-08-06 三菱电机株式会社 数控装置
CN103890670B (zh) * 2011-10-27 2016-01-27 三菱电机株式会社 数控装置
CN102672545A (zh) * 2012-05-22 2012-09-19 湖州精圆数控设备有限公司 组合数控切削机床
CN104275497A (zh) * 2013-07-10 2015-01-14 广州中国科学院先进技术研究所 一种纵切机床刀具装置
KR102379995B1 (ko) * 2015-02-06 2022-03-29 두산공작기계 주식회사 공작기계
JP2016203328A (ja) * 2015-04-24 2016-12-08 コニカミノルタ株式会社 加工方法及び加工装置
JP6289766B2 (ja) * 2015-09-10 2018-03-07 シチズン時計株式会社 工作機械の制御装置、工作機械
CN106513721B (zh) * 2016-12-20 2018-09-21 安徽汉采密封件科技有限公司 车刀机构
JP7025631B2 (ja) * 2017-10-24 2022-02-25 スター精密株式会社 旋盤
CN108555601A (zh) * 2018-06-04 2018-09-21 津上精密机床（浙江）有限公司 全加工自动车床
CN108890399A (zh) * 2018-08-31 2018-11-27 宁波宫铁智能科技有限公司 一种双主轴排刀机
JP7156897B2 (ja) * 2018-10-10 2022-10-19 シチズン時計株式会社 工作機械

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2259372B1 (de) * 1972-12-04 1974-04-11 Index-Werke Kg Hahn & Tessky, 7300 Esslingen Numerisch gesteuerte Drehmaschine mit einer Einrichtung zum Einstellen der Hauptspindel um vorbestimmte Winkel
JPS62255046A (ja) * 1986-04-30 1987-11-06 Fanuc Ltd ４軸旋盤のｎｃプログラム作成方法
US5117544A (en) * 1988-04-19 1992-06-02 Nakamura-Tome Precision Ind. Co., Ltd. Two-spindle opposed type cnc lathe
JP2878690B2 (ja) * 1988-08-09 1999-04-05 シチズン時計株式会社 数値制御旋盤の制御方法
US5313861A (en) * 1989-12-15 1994-05-24 Fanuc Ltd. Workpiece exchanging system
JP3316003B2 (ja) 1992-06-20 2002-08-19 スター精密株式会社 数値制御自動旋盤と数値制御自動旋盤による加工方法
JP3122557B2 (ja) * 1993-06-16 2001-01-09 オークマ株式会社 数値制御情報作成方法及びその装置
JPH07185901A (ja) 1993-12-28 1995-07-25 Mori Seiki Co Ltd 重畳加工制御方法及びその数値制御装置
JPH08126901A (ja) * 1994-10-27 1996-05-21 Okuma Mach Works Ltd 対向主軸旋盤
DE19513963C2 (de) 1995-04-13 1998-05-28 Gildemeister Ag Numerisch gesteuerte Drehmaschine mit einer Gegenspindel
JPH09323201A (ja) * 1996-06-04 1997-12-16 Dainichi Kinzoku Kogyo Kk 旋削加工方法および該方法に用いる旋盤装置
JP3351712B2 (ja) * 1997-05-21 2002-12-03 スター精密株式会社 Ｎｃ自動旋盤

Also Published As

Publication number Publication date
CN1236883C (zh) 2006-01-18
CN1457278A (zh) 2003-11-19
WO2002024385A1 (fr) 2002-03-28
US6742422B1 (en) 2004-06-01
KR20030029874A (ko) 2003-04-16
JP5005874B2 (ja) 2012-08-22
JPWO2002024385A1 (ja) 2004-01-29
TW526108B (en) 2003-04-01
EP1321211B1 (en) 2017-10-25
EP1321211A1 (en) 2003-06-25
WO2002024385A8 (fr) 2002-06-13
EP1321211A4 (en) 2010-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100648608B1 (ko) 수치 제어 선반 및 이 수치 제어 선반에 의한 공작물의가공 방법
JP4677062B2 (ja) 数値制御旋盤及びこの数値制御旋盤によるワークの加工方法
US7249545B2 (en) Numerically controlled lathe and method of machining work by this numerically controlled lathe
JP4316850B2 (ja) 複合加工工作機械における加工方法
JP4298823B2 (ja) 複合加工工作機械
JP2561577Y2 (ja) 心押ホルダを有する対向主軸旋盤
JP3316003B2 (ja) 数値制御自動旋盤と数値制御自動旋盤による加工方法
KR20200035089A (ko) 공구 유닛이 장착된 선반
JP4527926B2 (ja) 工具ホルダ
JP5059530B2 (ja) 複合旋盤及び複合旋盤におけるワークの加工方法
JP4259653B2 (ja) 自動旋盤
JP2678838B2 (ja) 複合加工ｎｃ旋盤
JP4392913B2 (ja) 数値制御自動旋盤及びこの数値制御自動旋盤による被加工物の加工方法
JPH05154701A (ja) ２主軸ｎｃ旋盤
JPH1015703A (ja) 多機能旋盤
JPH04129645A (ja) 数値制御旋盤の同時加工方法
JPS61188049A (ja) 背面加工装置付ｎｃ旋盤の制御方法
JP7446514B1 (ja) 工作機械、ワークの加工方法および制御プログラム
WO2022102237A1 (ja) Ｎｃ工作機械の重畳加工の制御方法
JPH10328901A (ja) 対向主軸旋盤
JP2003089038A (ja) 複合ｎｃ旋盤のワーク加工方法
KR20010066629A (ko) 2축용 및 3축용 터렛 동시 가공 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121023

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131022

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141021

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161019

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171018

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181018

Year of fee payment: 13