KR20220013488A - 공작 기계 및 이 공작 기계의 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

초기 점으로부터 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간 동안, 공작물 보유 지지 수단과 칼날대의 공작물 지름 방향으로의 상대적인 왕복 진동을 정지시킨 경우에, 공작물 가공 시간의 단축화를 도모하는 공작 기계 및 이 공작 기계의 제어 장치를 제공한다. 공작물(W)와 절삭 공구(130)를 상대 회전시키면서 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜, 소정의 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행함으로써 공작물에 나사 부분을 형성하는 나사 절삭 가공을 행할 때에, 공작물에 대해서, 절삭 공구를, 공작물과 절삭 공구가 이반한 소정의 초기 점(I)으로부터 가공 이송 방향을 향해 접근시키고, 공작물과 절삭 공구의 맞닿음에 의해서 나사 절삭 가공이 개시되는 공작 기계이다. 초기 점으로부터 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간 동안, 제어 수단(제어부(C1)로 예시)이, 절삭 공구의 진동을 정지시킴과 함께, 나사 절삭 가공의 복수 회의 절입 가공이 연속되는 절입 가공에 있어서, 공작물과 절삭 공구의 맞닿음 시에, 나사 절삭 가공을 개시하는 공작물의 회전 위상에 대해서 각각 소정의 왕복 진동의 위상(가공 개시점 S1, S2, S3, S5, S7로 예시)으로 되도록 칼날대의 진동 방향의 위상 위치를 정해서 왕복 진동을 정지 제어한다.

Description

공작 기계 및 이 공작 기계의 제어 장치
본 발명은, 공작물의 나사 절삭(스레딩) 가공을 행하는 공작 기계 및 이 공작 기계의 제어 장치에 관한 것이다.
종래, 공작 기계로서, 공작물을 보유 지지하는 공작물 보유 지지 수단과, 상기 공작물을 절삭 가공하는 절삭 공구를 보유 지지하는 칼날대(刃物台)와, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대의 상대 이동에 의해서 공작물에 대해서 절삭 공구를 소정의 가공 이송 방향으로 이송 동작시키는 이송 수단과, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대를 상기 공작물의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시키는 진동 수단과, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대적으로 회전시키는 회전 수단을 구비하고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대 회전시키면서 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜, 소정의 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행함으로써 상기 공작물에 나사 부분을 형성하는 나사 절삭 가공을 행하는 공작 기계가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 2에는, 공작물과 맞닿을 때까지 절삭 공구의 진동을 정지시켜 두는 선삭 장치가 개시되어 있다.
국제 공개 제2016/056526호 일본 특허 공개 평10－43906호 공보
상기 공작물과 상기 절삭 공구를, 상대 회전시키면서, 공작물 보유 지지 수단과 칼날대를 공작물의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시킴과 함께, 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜서 나사 절삭 가공을 행하는 경우, 공작물에 대해서, 절삭 공구를, 공작물과 절삭 공구가 이반한(서로 등지어 떨어진) 소정의 초기 점(initial point)으로부터 가공 이송 방향을 향해 접근시키고, 공작물과 절삭 공구의 맞닿음에 의해서 나사 절삭 가공을 개시하면, 초기 점으로부터 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간은, 공구와 공작물의 접촉이 없기 때문에, 불필요한 진동을 발생시키지 않도록, 왕복 진동을 정지시키는 것이 생각된다.
그러나, 왕복 진동의 정지에 의해서, 나사 절삭 가공의 상기 복수 회의 절입 가공이 연속되는 절입 가공에 있어서, 공작물의 회전 위상과 절삭 공구의 진동 위상을 소정의 관계로 정할 필요가 있어, 공작물의 가공에 소요되는 시간이 길어지는 경우가 있었다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 실정을 감안해서 이루어진 것으로, 초기 점으로부터 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간 동안, 공작물 보유 지지 수단과 칼날대의 공작물 지름 방향으로의 상대적인 왕복 진동을 정지시킨 경우에, 공작물 가공 시간의 단축화를 도모하는 공작 기계 및 이 공작 기계의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 첫째로, 공작물을 보유 지지하는 공작물 보유 지지 수단과, 상기 공작물을 절삭 가공하는 절삭 공구를 보유 지지하는 칼날대와, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대의 상대 이동에 의해서 공작물에 대해서 절삭 공구를 소정의 가공 이송 방향으로 이송 동작시키는 이송 수단과, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대를 상기 공작물의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시키는 진동 수단과, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대적으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 이송 수단, 상기 진동 수단, 및 상기 회전 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대 회전시키면서 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜, 소정의 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행함으로써 상기 공작물에 나사 부분을 형성하는 나사 절삭 가공을 행할 때에, 상기 공작물에 대해서, 상기 절삭 공구를, 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 이반한 소정의 초기 점으로부터 상기 가공 이송 방향을 향해 접근시키고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음에 의해서 나사 절삭 가공이 개시되는 공작 기계로서, 상기 초기 점으로부터 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간 동안, 상기 제어 수단이, 상기 왕복 진동이 정지되도록 상기 진동 수단을 제어함과 함께, 상기 나사 절삭 가공의 상기 복수 회의 절입 가공이 연속되는 절입 가공에 있어서, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음 시에, 상기 나사 절삭 가공을 개시하는 상기 상대 회전의 회전 위상에 대해서 각각 소정의 왕복 진동의 위상으로 되도록 상기 칼날대의 상기 진동 방향의 위상 위치를 정해서 상기 왕복 진동을 정지 제어하는 것을 특징으로 한다.
둘째로, 공작물을 보유 지지하는 공작물 보유 지지 수단과, 상기 공작물을 절삭 가공하는 절삭 공구를 보유 지지하는 칼날대와, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대의 상대 이동에 의해서 공작물에 대해서 절삭 공구를 소정의 가공 이송 방향으로 이송 동작시키는 이송 수단과, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대를 상기 공작물의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시키는 진동 수단과, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대적으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 이송 수단, 상기 진동 수단, 및 상기 회전 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 구비한 공작 기계에 마련되고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대 회전시키면서 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜, 소정의 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행함으로써 상기 공작물에 나사 부분을 형성하는 나사 절삭 가공을 행할 때에, 상기 공작물에 대해서, 상기 절삭 공구를, 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 이반한 소정의 초기 점으로부터 상기 가공 이송 방향을 향해 접근시키고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음에 의해서 상기 나사 절삭 가공이 개시되는 공작 기계의 제어 장치로서, 상기 초기 점으로부터 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간 동안, 상기 왕복 진동을 정지시킴과 함께, 상기 나사 절삭 가공의 상기 복수 회의 절입 가공이 연속되는 절입 가공에 있어서, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음 시에, 상기 나사 절삭 가공을 개시하는 상기 상대 회전의 회전 위상에 대해서 각각 소정의 왕복 진동의 위상으로 되도록 상기 칼날대의 상기 진동 방향의 위상 위치를 정해서 상기 왕복 진동을 정지 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 이하의 효과를 얻을 수가 있다.
초기 점으로부터 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간에 있어서, 공작물의 회전 위상과 절삭 공구의 진동 위상이, 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때에 필요해지는 소정의 관계로 정해져서 왕복 진동이 정지되기 때문에, 초기 점으로부터 공작물과 절삭 공구가 맞닿을 때까지의 기간의 불필요한 진동을 회피할 수 있음과 함께, 절삭 공구와 공작물의 맞닿음으로 진동을 수반한 절삭을 개시할 수 있고, 공작물 보유 지지 수단과 칼날대의 공작물 지름 방향으로의 상대적인 왕복 진동을 정지시킨 경우에, 공작물 가공 시간의 단축화를 도모할 수가 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예의 공작 기계의 개략을 도시하는 도면.
도 2는, 제1 실시예의 절삭 공구와 공작물의 관계를 도시하는 개략도.
도 3은, 제1 실시예의 나사 절삭 가공의 사이클을 설명하는 도면.
도 4는, 제1 실시예의 나사 절삭 가공의 진동 위상(가공 개시점)을 설명하는 도면.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예의 공작물에 대한 절삭 공구의 위치를 도시하는 전개 모식도.
도 6은, Z축 방향으로 본 공작물에 있어서의 절삭 공구의 하나의 나사 홈에 있어서의 궤적을 도시하는 개념도.
도 7은, 본 발명의 제2 실시예의 공작물에 대한 절삭 공구의 위치를 도시하는 전개 모식도.
(제1 실시예)
도 1은, 본 발명의 제1 실시예의 제어 장치(C)를 구비한 공작 기계(100)의 개략을 도시하는 도면이다.
공작 기계(100)는, 주축(110)과 절삭 공구대(130A)를 구비하고 있다.
주축(110)의 선단에는 척(120)이 마련되어 있다.
척(120)을 거쳐 주축(110)에 공작물(W)가 보유 지지되고, 주축(110)은, 공작물을 보유 지지하는 공작물 보유 지지 수단으로서 구성되어 있다.
주축(110)은, 도시하지 않은 주축 모터의 동력에 의해서 회전 구동되도록 주축대(110A)에 지지되어 있다.
상기 주축 모터로서 주축대(110A) 내에 있어서, 주축대(110A)와 주축(110) 사이에 형성되는 종래 공지의 빌트인 모터 등이 생각된다.
주축대(110A)는, 공작 기계(100)의 베드측에, Z축 방향 이송 기구(160)에 의해서 주축(110)의 축선 방향이 되는 Z축 방향으로 이동 가능하게 탑재되어 있다.
주축(110)은, 주축대(110A)를 거쳐 Z축 방향 이송 기구(160)에 의해서, 상기 Z축 방향으로 이동한다.
Z축 방향 이송 기구(160)는, 주축(110)을 Z축 방향으로 이동시키는 주축 이동 기구를 구성하고 있다.
Z축 방향 이송 기구(160)는, 상기 베드 등의 Z축 방향 이송 기구(160)의 고정측과 일체적인 베이스(161)와, 베이스(161)에 마련된 Z축 방향으로 연장되는 Z축 방향 가이드 레일(162)을 구비하고 있다.
Z축 방향 가이드 레일(162)에, Z축 방향 가이드(164)를 거쳐 Z축 방향 이송 테이블(163)이 슬라이드 가능하게 지지되어 있다.
Z축 방향 이송 테이블(163) 측에 리니어 서보 모터(165)의 가동자(165a)가 마련되고, 베이스(161) 측에 리니어 서보 모터(165)의 고정자(165b)가 마련되어 있다.
Z축 방향 이송 테이블(163)에 주축대(110A)가 탑재되고, 리니어 서보 모터(165)의 구동에 의해서 Z축 방향 이송 테이블(163)이, Z축 방향으로 이동 구동된다.
Z축 방향 이송 테이블(163)의 이동에 의해서 주축대(110A)가 Z축 방향으로 이동하여, 주축(110)의 Z축 방향으로의 이동이 행해진다.
절삭 공구대(130A)에는, 공작물(W)를 선삭 가공하는 바이트 등의 절삭 공구(130)가 장착되어 있다.
절삭 공구대(130A)는, 절삭 공구(130)를 보유 지지하는 칼날대를 구성하고 있다.
절삭 공구대(130A)는, 공작 기계(100)의 베드측에, X축 방향 이송 기구(150) 및 도시하지 않은 Y축 방향 이송 기구에 의해서, 상기 Z축 방향과 직교하는 X축 방향과, 상기 Z축 방향 및 X축 방향과 직교하는 Y축 방향으로 이동 가능하게 마련되어 있다.
X축 방향 이송 기구(150)와 Y축 방향 이송 기구에 의해서, 절삭 공구대(130A)를 주축(110)에 대해서 상기 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 칼날대 이동 기구가 구성되어 있다.
X축 방향 이송 기구(150)는, X축 방향 이송 기구(150)의 고정측과 일체적인 베이스(151)와, 베이스(151)에 마련된 X축 방향으로 연장되는 X축 방향 가이드 레일(152)을 구비하고 있다.
X축 방향 가이드 레일(152)에, X축 방향 가이드(154)를 거쳐 X축 방향 이송 테이블(153)이 슬라이드 가능하게 지지되어 있다.
X축 방향 이송 테이블(153) 측에 리니어 서보 모터(155)의 가동자(155a)가 마련되고, 베이스(151) 측에 리니어 서보 모터(155)의 고정자(155b)가 마련되어 있다.
리니어 서보 모터(155)의 구동에 의해서 X축 방향 이송 테이블(153)이, X축 방향으로 이동 구동된다.
또한, Y축 방향 이송 기구는, X축 방향 이송 기구(150)를 Y축 방향으로 배치한 것이고, X축 방향 이송 기구(150)와 마찬가지 구조이기 때문에, 도시 및 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1에 있어서는, 도시하지 않은 Y축 방향 이송 기구를 거쳐 X축 방향 이송 기구(150)를 상기 베드측에 탑재하고, X축 방향 이송 테이블(153)에 절삭 공구대(130A)가 탑재되어 있다.
절삭 공구대(130A)는, X축 방향 이송 테이블(153)의 이동 구동에 의해서 X축 방향으로 이동하고, Y축 방향 이송 기구가, Y축 방향에 대해서, X축 방향 이송 기구(150)와 마찬가지 동작을 하는 것에 의해서, Y축 방향으로 이동한다.
또한, 도시하지 않은 Y축 방향 이송 기구를, X축 방향 이송 기구(150)를 거쳐 상기 베드측에 탑재하고, Y축 방향 이송 기구 측에 절삭 공구대(130A)를 탑재해도 되고, Y축 방향 이송 기구와 X축 방향 이송 기구(150)에 의해서 절삭 공구대(130A)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 구조는 종래 공지이기 때문에, 상세한 설명 및 도시는 생략한다.
상기 칼날대 이동 기구(X축 방향 이송 기구(150)와 Y축 방향 이송 기구)와 상기 주축 이동 기구(Z축 방향 이송 기구(160))가 협동하여, X축 방향 이송 기구(150)와 Y축 방향 이송 기구에 의한 X축 방향과 Y축 방향으로의 절삭 공구대(130A)의 이동과, Z축 방향 이송 기구(160)에 의한 주축대(110A)(주축(110))의 Z축 방향으로의 이동에 의해서, 절삭 공구대(130A)에 장착되어 있는 절삭 공구(130)는, 공작물(W)에 대해서 상대적으로 임의의 가공 이송 방향으로 이송된다.
상기 주축 이동 기구(Z축 방향 이송 기구(160))와 상기 칼날대 이동 기구(X축 방향 이송 기구(150)와 Y축 방향 이송 기구)로 구성되는 이송 수단에 의해, 절삭 공구(130)를, 공작물(W)에 대해서 상대적으로 임의의 가공 이송 방향으로 이송함과 함께, 상기 주축 이동 기구와 상기 칼날대 이동 기구로 구성되는 진동 수단에 의해, 절삭 공구(130)를, 공작물(W)에 대해서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 공작물(W)의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시켜서 복수 회에 걸쳐 나선형으로 절입 가공을 행함으로써 나사 절삭 가공하는 것에 의해서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 절삭 공구(130)에 의해, 공작물(W)에 나사 부분이 절삭 가공된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 주축대(110A)와 절삭 공구대(130A) 양쪽(둘 다)을 이동하도록 구성하고 있지만, 주축대(110A)는 공작 기계(100)의 베드측에 이동하지 않도록 고정시키고, 칼날대 이동 기구는, 절삭 공구대(130A)를 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 이동시키도록 구성해도 된다.
이 경우, 상기 이송 수단 및 진동 수단이, 절삭 공구대(130A)를 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 이동시키는 칼날대 이동 기구로 구성되고, 고정적으로 위치결정되어 회전 구동되는 주축(110)에 대해서, 절삭 공구대(130A)를 이동시키는 것에 의해서, 절삭 공구(130)를 공작물(W)에 대해서 가공 이송 동작시킴과 함께 왕복 진동시킬 수가 있다.
또, 절삭 공구대(130A)를 공작 기계(100)의 베드측에 이동하지 않도록 고정시키고, 주축 이동 기구는, 주축대(110A)를 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 이동시키도록 구성해도 된다.
이 경우, 상기 이송 수단 및 진동 수단이, 주축대(110A)를 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 이동시키는 주축대 이동 기구로 구성되고, 고정적으로 위치결정 되는 절삭 공구대(130A)에 대해서, 주축대(110A)를 이동시키는 것에 의해서, 절삭 공구(130)를 공작물(W)에 대해서 가공 이송 동작시킴과 함께 왕복 진동시킬 수가 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, X축 방향 이송 기구(150), Y축 방향 이송 기구, Z축 방향 이송 기구(160)는, 리니어 서보 모터에 의해서 구동되도록 구성되어 있지만, 종래 공지의 볼 나사와 서보 모터에 의한 구동 등으로 할 수도 있다.
본 실시형태에 있어서는, 공작물(W)와 절삭 공구(130)를 상대적으로 회전시키는 회전 수단이, 상기 빌트인 모터 등의 상기 주축 모터에 의해서 구성되고, 공작물(W)와 절삭 공구(130)의 상대 회전은, 주축(110)의 회전 구동에 의해서 행해진다.
본 실시예에서는, 절삭 공구(130)에 대해서 공작물(W)를 회전시키는 구성으로 했지만, 공작물(W)에 대해서 절삭 공구(130)를 회전시키는 구성으로 해도 된다.
주축(110)의 회전, Z축 방향 이송 기구(160), X축 방향 이송 기구(150), Y축 방향 이송 기구는, 제어 장치(C)가 가지는 제어부(C1)에 의해서 구동 제어된다.
제어부(C1)는, 각 이송 기구를 진동 수단으로 해서, 각각 대응하는 이동 방향을 따라 왕복 진동시키면서, 주축대(110A) 또는 절삭 공구대(130A)를 각각의 방향으로 이동시키도록 제어하게 미리 설정되어 있다.
각 이송 기구는, 제어부(C1)에 의해, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 일례로서 절입 횟수 7회에 걸쳐 나선형으로 절입 가공을 행함으로써 나사 절삭 가공하도록 제어된다.
여기서, 절입 횟수는, 몇 회의 절입 가공을 행함으로써 나사 절삭 가공으로 할지에 대한 절입 가공의 횟수이다.
제어부(C1)는, 각 이송 기구를 이용하여, 절삭 공구(130)를 공작물(W)에 대해서 도 3에 도시하는 화살표와 같이 움직이게 해서 공작물(W)의 외주면에 수나사를 형성시킨다(사이클 (1) 내지 (4)). 사이클 (1) 절삭 공구(130)의 날끝이 초기 점(I)에 위치한다. 초기 점(I)은 공작물(W)와 절삭 공구(130)의 날끝이 이반한 조속 이송(早送)의 위치결정점이다. 절삭 공구(130)는, 초기 점(I)으로부터 가공 개시점(도 4의 (A)에 S1로 나타낸다)을 향해 나사 절삭 가공의 이송으로 이동한다(어프로치 동작이라고도 한다). 가공 개시점은, 나사 절삭의 개시점이고, 공작물(W)의 단면으로부터 Z방향으로 나사의 피치(또는 리드)의 소정 배(倍)만큼 떨어진 위치에 설정된다. 이 어프로치 동작에서는, 절삭 공구(130)의 진동은 정지되어 있다. 또한, 절삭 공구(130)가 공작물(W) 단면의 비스듬하게 위쪽으로부터 공작물(W)로 향하는 어프로치 동작을 설명했지만, 절삭 공구(130)는, 수직 아래쪽으로 이동하고 나서 공작물(W)의 단면을 향해 수평 이동해도 된다.
다음에, 사이클 (2) 절삭 공구(130)는, 가공 개시점 S1에서 진동을 개시함과 함께, 공작물(W)는 회전하면서 절삭 공구(130)를 향해 이동하여, 공작물(W)과 절삭 공구(130)의 날끝이 맞닿은 위치로부터 실제로 공작물(W)에 나사 홈(1회째)이 절삭 가공된다. 사이클 (3) 절삭 공구(130)가 나사 홈의 가공 종료점까지 이동한 경우, 절삭 공구(130)는, 예를 들면 진동을 정지해서, 공작물(W)의 위쪽에 설정된 퇴피점을 향해 이동한다. 그 후, 사이클 (4) 공작물(W)가 절삭 공구(130)로부터 떨어지도록 조속 이송으로 이동하면, 절삭 공구(130)는, 예를 들면 진동을 정지한 상태에서, 이 퇴피점으로부터 초기 점(I)을 향해 이동한다. 이 초기 점(I)에 도달하면, 1회째 절입 가공이 끝나고, 2회째 절입 가공으로 들어간다. 이후, 상기 사이클 (1) 내지 (4)를 반복하고, 가공 개시점을 도 4에 도시하는 바와 같이 S1(S2), S3, S5, S7로 나사 절삭의 개시 위치를 변경하면서 합계 7회의 절입 가공을 행한다.
본 실시예는, 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행하므로, 나사 절삭 가공을 개시하는 공작물(W)의 회전 위상(공작물(W)의 둘레방향으로 본 나사 절삭을 개시하는 각도 위치)은, 합계 7회의 절입 가공에 있어서 모두 동일해진다.
또, 본 실시예에서는, 1회째 절입 가공에 있어서는, 왕복 진동의 복귀 이동(復動)의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시켜, 절삭 공구(130)의 왕복 진동의 복귀 이동 시에 절삭 공구(130)의 선단을 공작물(W)의 외주면까지 도달시킨다. 이 때문에, 도 4의 (A)에 도시하는 바와 같이, 가공 개시점 S1은, 공작물(W)의 지름 방향으로 보아, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h1의 위치에 설정된다.
2회째 절입 가공에서는, 1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 2회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 선단을, 1회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다. 이 경우의 가공 개시점 S2는, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h1의 위치에 설정되므로, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 가공 개시점 S2는, 도 4의 (A)의 가공 개시점 S1과 동일한 위치이다.
3회째 절입 가공에서는, 왕복 진동의 복귀 이동의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 절삭 공구(130)의 왕복 진동의 복귀 이동 시에 절삭 공구(130)의 선단을 2회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다. 이 때문에, 도 4의 (C)에 도시하는 바와 같이, 가공 개시점 S3은, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h2(＞h1)의 위치에 설정된다.
4회째 절입 가공에서는, 3회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 4회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 선단을, 3회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다. 이 경우의 가공 개시점은, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h2의 위치에 설정되므로, 도 4의 (C)의 가공 개시점 S3과 동일한 위치이다.
5회째 절입 가공에서는, 왕복 진동의 복귀 이동의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 절삭 공구(130)의 왕복 진동의 복귀 이동 시에 절삭 공구(130)의 선단을 4회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다. 이 때문에, 도 4의 (D)에 도시하는 바와 같이, 가공 개시점 S5는, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h3(＞h2)의 위치에 설정된다.
6회째 절입 가공에서는, 5회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 6회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 선단을, 5회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다. 이 경우의 가공 개시점은, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h3의 위치에 설정되므로, 도 4의 (D)의 가공 개시점 S5와 동일한 위치이다.
마지막인 7회째 절입 가공에서는, 절삭 공구(130)를 진동시키지 않는다. 도 4의 (E)에 도시하는 바와 같이, 가공 개시점 S7은, 나사 절삭 가공 전의 공작물(W)의 외주면으로부터 거리 h4(＞h3)의 위치에 설정된다.
제어부(C1)는, 어프로치 동작에 있어서, 절삭 공구(130)가, 다음 회 절입 가공에 대한 가공 개시점에서의 진동 위상으로 되도록, 절삭 공구(130)의 진동 방향의 위상 위치를 정해서, 절삭 공구(130)를 왕복 진동의 정지 상태로 설정한다. 예를 들면, 1회째 절입 가공에서는, 초기 점(I)에 있어서, 혹은, 어프로치 동작 중에, 공작물(W)의 회전 위상과 절삭 공구(130)의 진동 위상(도 4의 (A)의 가공 개시점 S1)이 동기하도록 설정해서 절삭 공구대(130A)를 정지시킬 수가 있다. 이후, 각 절입 가공에 들어갈 때에, 초기 점(I)에 있어서, 혹은, 어프로치 동작 중에, 공작물(W)의 회전 위상과 절삭 공구(130)의 진동 위상(도 4의 (B)의 가공 개시점 S2, 도 4의 (C)의 가공 개시점 S3, 도 4의 (D)의 가공 개시점 S5, 도 4의 (E)의 가공 개시점 S7)을 동기시켜서 절삭 공구대(130A)를 정지시킬 수가 있다. 또한, 절삭 공구(130)가 나사 홈의 가공 종료점까지 이동했을 때에, 절삭 공구(130)의 초기 점(I)에 있어서 필요해지는 진동 방향의 위상 위치에 절삭 공구(130)를 정지시킬 수도 있다. 또 절삭 공구(130)를, 나사 홈의 가공 종료점으로부터 퇴피점을 향해 이동시키는 경우, 나사 절삭의 이송 속도, 또는 조속 이송으로 이동시킬 수가 있다.
이와 같이, 초기 점(I)으로부터 공작물(W)와 절삭 공구(130)가 맞닿을 때까지의 기간에 있어서, 공작물(W)의 회전 위상과 절삭 공구(130)의 진동 위상이, 공작물(W)와 절삭 공구(130)가 맞닿을 때에 필요해지는 소정의 관계로 정해져서 왕복 진동이 정지된다. 이 때문에, 초기 점(I)으로부터 공작물(W)와 절삭 공구(130)가 맞닿을 때까지의 기간의 불필요한 진동을 회피할 수가 있다. 게다가, 절삭 공구(130)와 공작물(W)가 맞닿은 시점에서, 진동을 수반한 절삭을 개시할 수가 있다. 따라서, 주축(110)과 절삭 공구대(130A)에 의한 공작물(W)의 지름 방향으로의 상대적인 왕복 진동을 정지시킨 경우라도, 공작물(W) 가공 시간의 단축화를 도모할 수가 있다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예의 공작물에 대한 절삭 공구의 위치를 도시하는 전개 모식도이다.
또한, 도 5에서는, 설명을 알기 쉽게 하기 위해, 절삭 공구(130)의 진동을 직선형으로 해서 표현하고 있다.
제어부(C1)는, 연속되는 n＋1회째(n은 1 이상의 정수)의 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구의 궤적을, n회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구의 궤적의 위치까지 도달시키는 제어 수단으로서 기능한다.
또, 제어부(C1)는, 연속되는 n회째 및 n＋1회째 절입 가공에 있어서의 절입 시의 서로의 진동 위상 등의 진동 패턴을 바꾸어, n＋1회째 절입 가공 시의 절삭 가공 부분에, n회째 절입 가공에 의한 절삭 완료 부분이 부분적으로 포함되도록, 왕복 진동을 수반하는 각 절입 가공 시의 진동 패턴을 설정하는 진동 설정 수단으로서도 기능한다.
1회째 내지 6회째 절입 가공에 있어서는, 진동 수단에 의한 진동수는 고정이고, 공작물 1회전에 대해서, 절삭 공구(130)가 일례로서 X축 방향으로 2회의 비율로 진동한다.
본 실시예에서는, 1회째 절입 가공에 있어서는, 왕복 진동의 복귀 이동의 개시부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 절삭 공구(130)의 왕복 진동의 복귀 이동 시에 절삭 공구(130)의 선단을 공작물(W)의 외주면까지 도달시킨다.
절삭 공구(130)의 선단이 공작물(W)의 외주면까지 도달하는 부분에서, 절삭 칩이 분단된다.
2회째 절입 가공에서는, 제어부(C1)는, 1회째 절입 가공의 절입 시의 위상에 대해서 2회째 절입 가공의 절입 시의 위상을 바꿈과 함께, 2회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적을, 1회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시키도록 제어한다.
본 실시예에서는, 구체적으로는, 2회째(n＋1회째： n은 1 이상의 정수)의 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 위상을, 1회째(n회째)의 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 위상과는 역의 관계로 설정하고, 왕복 진동의 전진 이동(往動)의 개시부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시킴과 함께, 2회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적을, 1회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다.
이 도달시킨 타이밍에, 절삭 칩이 분단된다.
바꾸어 말하면, 제어부(C1)의 제어에 의해서, 2회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 가공 부분과, 1회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시의 절삭 가공 부분이 서로 접한다.
1회째 절입 가공 시의 전진 이동 시의 절삭 가공 부분과, 2회째 절입 가공 시의 복귀 이동 시의 절삭 가공 부분이 접하는 것에 의해서, 1회째 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 전진 이동 시의 절삭 가공 부분에, 2회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 가공 부분이 이론상 「점」으로서 부분적으로 포함되고, 이 부분에서는, 절삭 공구(130)가 공작물(W)에 대해서 전혀 절삭을 행하지 않고 헛가공(헛절삭)한다. 헛가공 동작이 「점」에서 발생하는 것에 의해, 절삭 가공 시에 공작물(W)로부터 생기는 절삭 칩은, 상기 헛가공 동작(1회째 절입 가공 시의 전진 이동 시의 절삭 가공 부분과, 2회째 절입 가공 시의 복귀 이동 시의 절삭 가공 부분이 접하는 점)에 의해서 순차적으로 분단된다.
1회째 절입 가공과 2회째 절입 가공의 관계와 마찬가지 관계로, 3회째 내지 6회째 절입 가공이 실행된다.
또한, 왕복 진동의 진폭은, 절입 가공 시의 절입량과 일치함으로써, 연속되는 2회의 절입 가공 시의 절삭 가공 부분이 서로 접한다.
1회의 나사 절삭 가공에 있어서, 절입 가공의 절입량은 감소되기 때문에, 왕복 진동의 진폭은, 절입 가공의 횟수를 거듭할수록 작아지도록 제어된다.
이것에 의해, 절입 가공의 횟수를 거듭할 때마다 공작물(W)의 나사 바닥면의 요철이 점차 작아진다.
마지막인 7회째 절입 가공에서는, 절삭 공구(130)를 진동시키지 않고 공작물(W)의 나사 바닥면을 절삭하는 것에 의해서, 공작물(W)의 나사 바닥면의 평탄성을 향상시킬 수가 있다.
이 도 5에 있어서의 하나의 나사 홈에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적을 공작물(W)의 Z축 방향으로부터 관찰한 개념도를 도 6에 도시하고 있다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 도 5의 절입 조건은 주축 1회전 당 절삭 공구(130) 진동수가 2회이기 때문에, 공작물(W)를 Z축 방향으로부터 관찰하면 타원 형상으로 되고, 공작물(W)의 둘레 길이(공작물 1회전)에 대해서 2회의 헛가공 동작이 들어간다.
그리고, 2회, 3회로 절입 가공을 계속해서 행함에 따라서, 이전 회의 절입 가공에서 타원 형상으로 되어 있는 긴 지름 방향으로 남은 영역을 다음 회의 절입 가공에서 진폭을 작게 하면서 절입 가공을 진행시켜 감으로써, 나사 홈의 형성이 진행됨과 함께, 가공면의 평탄성이 증가되어 간다.
또한, 본 실시예의 공작 기계(100)에서는, 사용자에 의해서, 주축(110)의 회전수, 주축 1회전당의 절삭 공구(130) 진동수 등을, 수치 설정부(C2) 등을 거쳐 제어부(C1)에 설정하도록 구성되어 있다.
회전수, 진동수 등의 제어부(C1)에의 설정은, 제어부(C1)에 파라미터로서 입력할 수 있는 것 외에도, 예를 들면 회전수, 진동수나 진폭이나 절입 횟수 등을 가공 프로그램에 기재해서 설정하거나, 프로그램 블록(프로그램의 1행)에 있어서 진동수를 인수로서 설정하거나 할 수가 있다.
또, 본 실시예에서는, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적이, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달해서, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 가공 부분과, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시의 절삭 가공 부분이 이론상 「점」에서 접하도록 했지만, 상기 도달만 이루어지면 되고, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적이, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치를 넘어도 된다.
바꾸어 말하면, 제어부(C1)는, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 가공 부분과, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시의 절삭 가공 부분이, 상기 접하는 상태를 포함하여 중복되도록, 제어를 행해도 된다.
요컨대, n＋1회째 절입 가공 시의 절삭 가공 부분에, n회째 절입 가공에 의한 절삭 마친 부분이 부분적으로 포함되어 있으면 된다.
진폭은, 예를 들면 공작물에 대한 실제 절삭 공구의 절입량에 대한 비율(진폭 절입 비율)에 의해서 설정할 수 있고, 본 실시예에서는, 진폭과 절입량을 동일하게 설정했지만, 진폭을 절입량보다 크게 설정해도 된다.
예를 들면, 진폭 절입 비율을 1보다 크게 하는 것에 의해서, 진폭을 절입량보다 크게 설정하고, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적을, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치를 넘게 할 수가 있다.
다만, 1회의 나사 절삭 가공에 있어서, 절입 가공 시마다 절입량은 감소되기 때문에, 왕복 진동의 진폭은, 절입 가공의 횟수를 거듭할수록 작아지고, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적이, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치를 넘는 양이 순차적으로 작아진다.
이 때문에, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적이, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치를 넘는 양을, 미리, 진폭 보증값으로서 설정할 수도 있다.
이 때문에, 진폭 절입 비율에 의해서 설정한 진폭에서는, 상기 진폭 보증값보다 작은 양밖에는 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적이, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치를 넘지 않는 경우는, 진폭을 절입량에 진폭 보증값을 더한(가산한) 값으로 할 수가 있다.
진폭 절입 비율이나, 진폭 보증값은, 상기 주축(110)의 회전수, 진동수 등과 마찬가지로 제어부(C1)에 파라미터로서 입력할 수 있는 것 외에도, 예를 들면 가공 프로그램에 기재해서 설정하거나, 프로그램 블록(프로그램의 1행)에 있어서 인수로서 설정하거나 할 수가 있다.
예를 들면, 상기와 같이, 절삭 공구(130)를, 공작물(W)에 대해서 상기 가공 이송 방향과 교차하는 방향으로 상대적으로 왕복 진동시켜서 복수 회에 걸쳐 나선형으로 절입 가공을 행하는 나사 절삭 가공의 개시(진동 개시)를, 가공 프로그램에 있어서 G△△△　P3의 명령으로 지령하도록 제어부(C1)를 구성하는 경우, G△△△의 명령에, D에 이은 값(인수 D)으로 제어부(C1)에 대해서 설정되는 진동수 N을 지정시키고, Q에 이은 값(인수 Q)으로 제어부(C1)에 대해서, 진폭 절입 비율을 설정하고, U에 이은 값(인수 U)으로 제어부(C1)에 대해서, 진폭 보증값을 설정할 수가 있다.
또한 진동수 N은, 1진동당의 주축(110) 회전수로서 설정할 수도 있다.
예를 들면 E에 이은 값(인수 E)으로 제어부(C1)에 대해서, 1진동당의 주축(110) 회전수를 설정할 수가 있다.
진폭 절입 비율 「1.2」를 설정하는 경우는 G△△△에 계속해서 「Q1.2」라고, 진폭 보증값 「0.02 ㎜」를 설정하는 경우는 G△△△에 계속해서 「U0.02」라고, 진동수를 「1」로 설정하는 경우는 G△△△에 계속해서 「D1」이라고 각각 가공 프로그램에 기재하는 것에 의해서, 제어부(C1)에 대해서 진동수 N과 진폭 절입 비율, 진폭 보증값을 설정할 수가 있다.
또, 1회의 나사 절삭 가공에 있어서 몇 회째의 절입 가공까지 진동시킬지의 설정이나, 몇 회째의 절입 가공부터 진동을 개시시킬지 등의 설정을, 상술한 주축(110)의 회전수, 진동수, 진폭 절입 비율이나, 진폭 보증값 등과 마찬가지로, 입력, 설정 등을 행할 수가 있다.
예를 들면, 몇 회째의 절입 가공까지 진동시킬지의 설정을, K에 이은 값(인수 K)으로 제어부(C1)에 대해서 행할 수가 있다.
또한 인수 K를 설정하는 경우는, 공작물(W)의 지름을 제어부(C1)에 대해서 설정하는 것이 바람직하다.
공작물(W)의 지름은, 예를 들면 X에 이은 값(인수 X)으로 제어부(C1)에 대해서 설정할 수가 있다.
이와 같이 해서 얻어진 본 발명의 제1 실시예인 공작 기계(100) 및 이 공작 기계(100)의 제어 장치(C)는, 왕복 진동을 수반하는 각 절입 가공 시의 진동 패턴을, n＋1회째 절입 가공 시의 절삭 가공 부분에, n회째 절입 가공에 의한 절삭 마친 부분이 부분적으로 포함되도록 설정하는 진동 설정 수단으로서의 제어부(C1)를 구비한 것에 의해, 공작물(W)에 대해서 절입 가공했을 때에, 상기 중복 부분에서 절삭 칩이 분단되고, 길게 이어진 절삭 칩이 공작물(W)나 절삭 공구(130)에 휘감기는 것을 회피함과 함께 공작물(W)의 가공면을 손상시키는 것을 회피할 수가 있다.
또, 왕복 진동의 주파수가 일정하고, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 위상이, n회째 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 위상과는 역의 관계이고, 제어부(C1)가, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적을, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시키는 것에 의해, 고효율로 절삭 칩을 분단하면서 나사 절삭 가공을 실행할 수가 있다.
(제2 실시예)
제2 실시예에 대하여, 이하에 제1 실시예와 다른 구성을 설명하기로 하며, 공통된 내용의 설명은 생략한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 실시예에서는, 1회째 내지 6회째 절입 가공에 있어서, 진동 수단에 의한 왕복 진동의 주파수를 변경하고 있다.
일례로서, 1회째 절입 가공에 있어서, 주축 8회전에 대해서, 절삭 공구(130)가 1회의 비율로 진동하고, 2회째 절입 가공에 있어서, 주축 4회전에 대해서, 절삭 공구(130)가 1회의 비율로 진동하고, 3회째 절입 가공에 있어서, 주축 2회전에 대해서, 절삭 공구(130)가 1회의 비율로 진동하고, 4회째 절입 가공에 있어서, 주축 1회전에 대해서, 절삭 공구(130)가 1회의 비율로 진동하고, 절입 가공의 횟수를 거듭할 때마다 왕복 진동의 주파수가 높아지도록 제어된다.
이것에 의해, 횟수가 많아짐에 따라 점차 주파수가 높아져서 나사 절삭 가공에 의한 공작물(W)의 나사 바닥면의 요철이 잘아진다.
또한, 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 진폭은, 제1 실시예와 마찬가지로, 절입량에 따라 설정되고, 절입 가공의 횟수를 거듭할 때마다 작아지도록 제어된다.
다만, 절입량에 대한 진폭의 비율이나, 절입량에 대한 진폭의 증가량을 설정하여, 상기 비율이나 증가량에 따른 값을 취하도록 할 수도 있다.
또한, 제2 실시예의 경우, 어떤 절입 가공이라도, 왕복 진동의 전진 이동의 개시 위치로부터 절입 가공이 개시되도록 왕복 진동시키고, 절삭 공구(130)의 왕복 진동의 복귀 이동 시에 절삭 공구(130)의 선단을 전회의 절입 가공에 있어서의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시킨다. 이 때문에, 가공 개시점은, 전회의 가공 개시점보다도 공작물(W)의 중심에 가까운 위치로 설정된다.
이와 같이 해서 얻어진 본 발명의 제2 실시예인 공작 기계(100) 및 이 공작 기계(100)의 제어 장치(C)는, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 주파수가, n회째 절입 가공에 있어서의 왕복 진동의 주파수보다 높고, 제어부(C1)가, n＋1회째 절입 가공에 있어서의 복수 회의 진동에 한 번의 비율로 복귀 이동 시의 절삭 공구(130)의 궤적을, n회째 절입 가공에 있어서의 전진 이동 시로부터 복귀 이동 시로 전환되었을 때의 절삭 공구(130)의 궤적의 위치까지 도달시키는 것에 의해, 고효율적으로 절삭 칩을 분단하면서 나사 절삭 가공을 실행할 수 있고, 횟수가 많아짐에 따라 점차 나사 바닥면을 정돈하는 것도 가능해진다.
100:　공작 기계
110:　주축
110A:　주축대
120:　척
130:　절삭 공구
130A:　절삭 공구대
150:　X축 방향 이송 기구
151:　베이스
152:　X축 방향 가이드 레일
153:　X축 방향 이송 테이블
154:　X축 방향 가이드
155:　리니어 서보 모터
155a:　가동자
155b:　고정자
160:　Z축 방향 이송 기구
161:　베이스
162:　Z축 방향 가이드 레일
163:　Z축 방향 이송 테이블
164:　Z축 방향 가이드
165:　리니어 서보 모터
165a:　가동자
165b:　고정자
C:　제어 장치
C1:　제어부
C2:　수치 설정부
h:　나사 절삭 가공 전의 공작물의 외주면으로부터의 거리
I:　초기 점
S:　가공 개시점
W:　공작물

Claims (2)

  1. 공작물을 보유 지지하는 공작물 보유 지지 수단과, 상기 공작물을 절삭 가공하는 절삭 공구를 보유 지지하는 칼날대와, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대의 상대 이동에 의해서 상기 공작물에 대해서 절삭 공구를 소정의 가공 이송 방향으로 이송 동작시키는 이송 수단과, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대를 상기 공작물의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시키는 진동 수단과, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대적으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 이송 수단, 상기 진동 수단, 및 상기 회전 수단의 작동을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대 회전시키면서 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜, 소정의 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행함으로써 상기 공작물에 나사 부분을 형성하는 나사 절삭 가공을 행할 때에, 상기 공작물에 대해서, 상기 절삭 공구를, 상기 공작물의 단면으로부터 상기 나사 부분의 피치의 소정 배만큼 떨어진 위치로 설정된 가공 개시점에 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 이반한 소정의 초기 점으로부터 상기 가공 이송 방향을 향해 상기 공작물의 지름 방향으로 접근시키고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음에 의해서 상기 나사 절삭 가공이 개시되는 공작 기계로서,
    상기 초기 점으로부터 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 맞닿기 직전의 상기 가공 개시점까지의 기간 동안, 상기 제어 수단이, 상기 왕복 진동이 정지되도록 상기 진동 수단을 제어함과 함께, 상기 나사 절삭 가공의 상기 복수 회의 절입 가공이 연속되는 절입 가공에 있어서, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음 시에 상기 나사 절삭 가공을 개시하는 상기 상대 회전의 회전 위상에 대해서 각각 소정의 왕복 진동의 위상으로 되도록, 상기 칼날대의 진동 방향의 위상 위치를 정해서 상기 왕복 진동을 정지 제어하는 공작 기계.
  2. 공작물을 보유 지지하는 공작물 보유 지지 수단과, 상기 공작물을 절삭 가공하는 절삭 공구를 보유 지지하는 칼날대와, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대의 상대 이동에 의해서 상기 공작물에 대해서 절삭 공구를 소정의 가공 이송 방향으로 이송 동작시키는 이송 수단과, 상기 공작물 보유 지지 수단과 상기 칼날대를 상기 공작물의 지름 방향으로 상대적으로 왕복 진동시키는 진동 수단과, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대적으로 회전시키는 회전 수단을 구비한 공작 기계에 마련되고, 상기 이송 수단, 상기 진동 수단, 및 상기 회전 수단의 작동을 제어하여, 상기 공작물과 상기 절삭 공구를 상대 회전시키면서 상기 가공 이송 방향을 따라 상대적으로 이송 이동시켜, 소정의 나선형을 이루는 동일한 절삭 경로를 따라 복수 회에 걸쳐 절입 가공을 행함으로써 상기 공작물에 나사 부분을 형성하는 나사 절삭 가공을 행할 때에, 상기 공작물에 대해서, 상기 절삭 공구를, 상기 공작물의 단면으로부터 상기 나사 부분의 피치의 소정 배만큼 떨어진 위치로 설정된 가공 개시점에 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 이반한 소정의 초기 점으로부터 상기 가공 이송 방향을 향해 상기 공작물의 지름 방향으로 접근시키고, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음에 의해서 상기 나사 절삭 가공이 개시되는 공작 기계의 제어 장치로서,
    상기 초기 점으로부터 상기 공작물과 상기 절삭 공구가 맞닿기 직전의 상기 가공 개시점까지의 기간 동안, 상기 왕복 진동을 정지시킴과 함께, 상기 나사 절삭 가공의 상기 복수 회의 절입 가공이 연속되는 절입 가공에 있어서, 상기 공작물과 상기 절삭 공구의 맞닿음 시에 상기 나사 절삭 가공을 개시하는 상기 상대 회전의 회전 위상에 대해서 각각 소정의 왕복 진동의 위상으로 되도록, 상기 칼날대의 진동 방향의 위상 위치를 정해서 상기 왕복 진동을 정지 제어하는 공작 기계의 제어 장치.
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