TW201328799A - 工作母機及加工方法 - Google Patents

工作母機及加工方法 Download PDF

Info

Publication number
TW201328799A
TW201328799A TW101131809A TW101131809A TW201328799A TW 201328799 A TW201328799 A TW 201328799A TW 101131809 A TW101131809 A TW 101131809A TW 101131809 A TW101131809 A TW 101131809A TW 201328799 A TW201328799 A TW 201328799A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
workpiece
eccentric
spindle
guide bushing
guide bush
Prior art date
Application number
TW101131809A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI556890B (zh
Inventor
Hikaru Takahashi
Original Assignee
Citizen Holdings Co Ltd
Citizen Machinery Miyano Co
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 Citizen Holdings Co Ltd, Citizen Machinery Miyano Co filed Critical Citizen Holdings Co Ltd
Publication of TW201328799A publication Critical patent/TW201328799A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI556890B publication Critical patent/TWI556890B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B13/00—Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock
    • B23B13/12—Accessories, e.g. stops, grippers
    • B23B13/126—Supports
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B13/00—Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock
    • B23B13/12—Accessories, e.g. stops, grippers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B25/00—Accessories or auxiliary equipment for turning-machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B5/00—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B5/18—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning crankshafts, eccentrics, or cams, e.g. crankpin lathes
    • 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
    • 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
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/72—Auxiliary arrangements; Interconnections between auxiliary tables and movable machine elements
    • B23Q1/76—Steadies; Rests
    • B23Q1/763—Rotating steadies or rests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2265/00—Details of general geometric configurations
    • B23B2265/12—Eccentric
    • 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
    • G05B2219/49313—Machining about eccentric center different from rotational center of workpiece
    • 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
    • Y10T82/13—Pattern section
    • 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
    • Y10T82/19—Lathe for crank or crank pin
    • 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
    • Y10T82/2593—Work rest
    • Y10T82/2597—Center rest

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

本發明具備：用來保持工件(200)(被加工物)，且可繞著其軸心C1轉動的主軸(10)；和使主軸(10)轉動的主軸用馬達(20)(主軸驅動部)；和在從主軸(10)前端0突出的工件(200)對軸心C1形成長度E之偏心狀態下，支承成可轉動的轉動導向襯套(30)(偏心導向襯套)；和使轉動導向襯套(30)與主軸(10)同步並繞著軸心C1轉動的導向襯套用伺服馬達(40)(導向襯套驅動部)；及控制導向襯套用伺服馬達(40)的轉動驅動，而可選擇性地切換「使轉動導向襯套(30)轉動的狀態」、與「使該轉動停止的狀態」的控制部(50)。

Description

工作母機及加工方法
本發明是關於工作母機及加工方法，更詳細地說，是關於具備偏心導向襯套之工作母機的改良。
傳統上，車床之類的工作母機形成：將圓棒等的被加工物(以下，稱為工件)保持於主軸，在使「從主軸前端突出的被加工物」轉動的狀態下，利用工具進行加工。
此外，還有一種具備「藉由將工件支承於工具的附近而使工件與工具之間能持續保持良好的精確度，並且能確實地抑制工件的撓曲」之導向襯套的技術(專利文獻1)。
在專利文獻1中，當將工件的一部分加工成「朝其半徑方向形成偏心的形狀」時，必須使工件的軸心從轉動中心、也就是指從主軸的軸心形成偏移。
在該場合中，舉例來說，是操作用來將工件固定於主軸的夾持裝置(固定裝置)，並將工件的軸心設定成相對於主軸的軸心形成特定量的偏移(專利文獻2)。
〔專利文獻1〕日本特開平10-138007號公報〔專利文獻2〕日本實開昭59-12509號公報(實願昭57-107933號)
但是，當執行偏心形狀的加工時，上述夾持裝置的操作相當繁瑣費時，而具有全體的加工時間變長的問題。
本發明是有鑑於上述事情所研發而成的發明，本發明的目的是提供：可簡單地執行加工偏心形狀時之操作的工作母機及加工方法。
本發明的工作母機及加工方法，可藉由採用偏心導向襯套來執行偏心形狀的加工，而簡化執行加工偏心形狀時的操作，該偏心導向襯套能以「對主軸的軸心形成偏心」的狀態，支承從前述主軸前端突出的被加工物。
亦即，本發明的工作母機，其特徵為具備偏心導向襯套，該偏心導向襯套能以「對主軸的軸心形成偏心」的狀態，支承從前述主軸前端突出的被加工物。
而本發明的工作母機，最好可使偏心導向襯套切換成：繞著前述主軸的前述軸心轉動的狀態、及停止的狀態。
此外，本發明的工作母機，最好能調整前述偏心導向襯套的轉動與前述主軸的轉動，以便於能變更前述被加工物於前述偏心導向襯套對前述被加工物偏心支承之部分處的相位。
本發明的加工方法，其特徵為：使主軸繞著其軸心轉動，並採用偏心導向襯套，實施對前述被加工物的加工， 該偏心導向襯套「對前述主軸的軸心形成偏心」的狀態，支承從前述主軸前端突出的被加工物。
而，本發明的加工方法，最好可使偏心導向襯套切換成：繞著前述主軸的前述軸心轉動的狀態、及使前述偏心導向襯套停止的狀態。
此外，本發明的加工方法，最好可調整前述偏心導向襯套的轉動與前述主軸的轉動，以便於能變更前述被加工物於前述偏心導向襯套對前述被加工物偏心支承之部分處的相位。
根據本發明的工作母機及加工方法，可簡單的執行加工偏心形狀的操作。
以下，針對本發明中工作母機及加工方法的實施形態，參考圖面進行說明。
(構造)
第1圖，是顯示作為本發明工作母機之其中一種實施例的自動車床之重要部分的示意圖，針對後述的轉動導向襯套30(偏心導向襯套)，則是由剖面線形成部分剖面圖。
具體的說，該自動車床具備：「保持工件200(被加 工物)，並可繞著其軸心C1轉動」的主軸10；和「促使主軸10繞著軸心C1轉動」的主軸用馬達20(主軸驅動部)；和「使從主軸10前端突出的工件200，在相對於主軸10的軸心C1朝其半徑方向形成長度E的偏心狀態下，支承成可轉動」的轉動導向襯套30；和「促使轉動導向襯套30繞著主軸10的軸心C1轉動」的導向襯套用伺服馬達40(導向襯套驅動部)；和用來控制導向襯套用伺服馬達40的轉向驅動，以便於可選擇性地切換「使轉動導向襯套30與主軸10一起轉動的狀態」、與「使該轉動停止的狀態」的控制部50；及被配置於轉動導向襯套30的附近，用來對從轉動導向襯套30突出的工件200進行加工的刀具之類的工具60。
工件200，是由「在從主軸10的前端至轉動導向襯套30間之距離範圍內，能產生至少對應於後述偏心量E之撓曲」的可撓性材料所形成。
在主軸10備有「用來將工件200的中心固定成與軸心C1一致」的開槽夾頭(collet chuck)之類的夾持裝置(圖示省略)，藉由該工件固定裝置將工件200保持於主軸10。
在控制部50備有：可輸入「用來切換上述轉動狀態、與停止狀態」之指示的輸入部51，對應於由操作該自動車床的使用者等輸入至輸入部51之轉動或者停止的指示，控制部50對導向襯套用伺服馬達40的轉動驅動進行控制。
具體地說，當對輸入部51輸入轉動的指示時，控制部50對導向襯套用伺服馬達40進行轉動驅動，而使轉動導向襯套30與主軸10同步地繞著主軸10之軸心C1轉動，另外，當對輸入部51輸入停止的指示時，控制部50將對導向襯套用伺服馬達40停止其轉動驅動，而使轉動導向襯套30形成停止狀態。
此外，控制部50也能控制主軸用馬達20的轉動驅動，而這樣的控制為大眾所熟知的一般性控制。
接著，當控制部50進行控制而使導向襯套用伺服馬達40形成轉動驅動時，是藉由參考「使主軸用馬達20轉動驅動之控制」的處理來進行控制，而形成與主軸用馬達20之轉動同步的轉動。
所謂同步的轉動是指：導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20的轉動角速度形成一致的轉動。因此，導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20在轉動中不會產生相位差。
轉動導向觀套30略呈圓筒形狀，其外周面31是可自由轉動地由殼體35所保持，而其圓筒形狀之外周面31的中心被配置在與主軸10的軸心C1形成一致的位置。
另外，轉動導向襯套30之內周面32的中心C2形成以下的構造：相對於主軸10的軸心C1，被配置在呈現前述偏心量E之偏心的位置。
該內周面32，是以「工件200的外周面200a緩緩地接觸並貫穿之程度」的半徑所形成的孔32a(偏心支承被 加工物的部分)的外緣，工件200的中心與轉動導向襯套30之內周面32的中心C2略呈一致，且在工件200的外周面200a與轉動導向襯套30的內周面32之間，工件200可對轉動導向襯套30形成相對性轉動。
導向襯套用伺服馬達40具備：馬達本體41、及「將該馬達本體41所產生的轉動驅動力傳導至轉動導向襯套30之外周面31」的皮帶42，由該皮帶42將轉動驅動力傳導至外周面31的轉動導向襯套30，與主軸10形成同步且繞著外周面31的中心(主軸10的軸心C1)轉動。
轉動導向襯套30的偏心量E，是較工件200之半徑更小的長度。
(作用、效果)
接下來，就本實施形態之自動車床的作用、效果進行說明。
而該自動車床的作用，為本發明之加工法的其中一個實施形態。
首先，如第1圖所示，在工件200被架設於自動車床的狀態中，當執行「對工件200的中心呈現偏心量E之偏心形狀」的偏心加工時，是由使用者等將對應於該偏心加工之實行的轉動指示輸入至輸入部51。
控制部50，對主軸用馬達20進行控制而使主軸10以特定的轉動角速度繞著軸心C1轉動，並依據被輸入至輸入部51的轉動指示來控制導向襯套用伺服馬達40，而以 與主軸10相同方向且相同的轉動角速度，使轉動導向襯套30繞著轉動導向襯套30之外周面31的中心轉動。
據此，主軸10繞著軸心C1以特定的轉動角速度形成轉動，且轉動導向襯套30如第2圖A、第2圖B所示，以與主軸10相同的方向且相同的轉動角速度，繞著其外周面31的中心轉動。
此時，轉動導向襯套30的內周面32如第2圖B所示，形成繞著主軸10之軸心C1公轉的轉動。
另外，由於工件200與主軸10形成一體地轉動，故以與主軸10相同的方向且相同的轉動角速度形成轉動。
其結果形成：在轉動導向襯套30的內周面32、與貫穿孔32a而被支承的工件200的外周面200a之間，不會有相對性轉動的狀態，也就是指不會有相位差的狀態，工件200如第2圖B所示，繞著主軸10的軸心C1轉動。
接著，在該狀態下，藉由將工具60按壓於工件200，使工件200被加工成：相對於工件200的中心形成偏心量E的偏心形狀(剖面是以軸心C1作為中心的圓形；在第2圖A、第2圖B中以二點鎖線表示)。
另外，當執行「相對於工件200的中心不會形成偏心的形狀(剖面以工件200的中心作為中心的圓形)」的加工時，是由使用者等對輸入部51輸入「對應於該未偏心加工之實行」的停止指示。
控制部50，對主軸用馬達20進行控制，而使主軸10以特定的轉動角速度繞著軸心C1轉動，並且依據被輸入 至輸入部51的停止指示，執行使導向襯套用伺服器40停止的控制，而使轉動導向襯套30不會轉動地形成停止狀態。
據此，雖然轉動導向襯套30維持第3圖A、第3圖B所示的停止狀態，工件200是以相同的方向且相同的轉動角速度，與主軸10一體地轉動。
其結果，在不會轉動的轉動導向襯套30的孔32a內，僅有工件200以與主軸10相同轉動角速度形成轉動。
亦即，工件200如第3圖B所示，繞著轉動導向襯套30之孔32a的中心C2轉動。
接下來，在該狀態下，藉由將工具60按壓於工件200，而將工件200加工成：相對於工件200的中心不會形成偏心的形狀(在第3圖A、第3圖B中以二點鎖線表示)。
如以上所述，根據本實施形態的自動車床，在對工件200執行偏心加工的場合中，由於無需將主軸10所具備的夾持裝置替換(更換)成偏心加工用的裝置，故可省略上述更換等所需的操作手續，可防止因夾持裝置的更換等所引發之加工時間的長時間化。
此外，根據本實施形態的自動車床，在對工件200執行偏心加工的場合、及非偏心加工之一般加工(工件200的中心作為中心之形狀的加工)的場合中，無需替換(更換)主軸10的夾持裝置，也不需將「把工件200支承於 工具60附近」的導向襯套，更換成「呈偏心的轉動導向襯套30」與「無偏心的一般導向襯套」。
據此，不需要「當切換偏心加工與通常加工時，夾持裝置之替換(更換)的操作和導向襯套之替換作業所需的手續」，可縮短由該自動車床執行之加工的全體時間。
此外，由於偏心加工與通常加工之間的切換，能僅以「切換導向襯套用伺服馬達40的轉動與停止」的簡單操作來實現，故可提升操作性。
雖然本實施形態為適用於自動車床的例子，但本發明的工作母機並不侷限於該實施形態，也可以是手動的車床，只要是可使其轉動，並能執行偏心加工與一般加工的裝置，亦可為其他種類的工作母機。
此外，本實施形態的自動車床如第4圖所示，轉動導向襯套30的端面之中，在面向主軸10之那一側的端面33與內周面32形成鄰接的角部34處，最好是施以倒角。
由於轉動導向襯套30是以「使工件200對應於偏心量E的量形成撓曲」的狀態予以支承，因此在上述角部34作用了較其他部分更強力的接觸。
特別是，在已令轉動導向襯套30停止的狀態中僅促使工件200轉動的本發明中，在角部34與工件200以強力的接觸壓形成接觸的狀態下，形成相對性的移動，因此恐在工件200接觸於角部34的部分(因為工件200轉動的緣故，沿著工件200之周方向的圓環狀部分)，產生傷痕或摩耗。
相對於此，藉由預先在角部34實施倒角，可降低上述的接觸壓，並可抑制上述傷痕或摩耗的產生。
而實施倒角的角部34，無須為「端面33與內周面32形成交線的整個圓環」，只須為「對應於工件200之撓曲方向」的部分，也就是指以強力的加觸壓與工件200形成接觸的部分即可。
此外，就倒角的形狀而言，也不侷限於第4圖所示「剖面中的直線狀(圓錐形狀處的斜面形狀)」，舉例來說，也可以形成「沿著已撓曲之工件200的外周面200a之形狀」的形狀。
採用上述「沿著工件200之外周面200a的形狀」施以倒角的構造，由於其倒角後的面與工件200的外周面200a以廣大的面積形成接觸，因此能抑制特定部位的接觸，可更進一步降低接觸壓。
在上述的實施形態中，雖然是「利用與轉動導向襯套30形成不同個體的導向襯套用伺服馬達40、與轉動驅動力傳導用的皮帶42，來驅動轉動導向襯套30」的構造，但本發明的工作母機及加工方法並不侷限於該形態，也可以採用：將用來驅動轉動導向襯套30的馬達一體地裝入轉動導向襯套30本體，也就是所謂「將內建的馬達作為導向襯套驅動部」的構造。
此外，亦可採用下述的構造來取代「轉動導向襯套30之驅動專用的導向襯套用伺服馬達40」：設置「將主軸用馬達20的轉動驅動力傳導至轉動導向襯套30」的機械性 機構(傳導機構)，並在該機構的局部設置離合器機構，該離合器機構可選擇性地切換「將主軸用馬達20所產生的轉動驅動力傳導至轉動導向襯套30的連接狀態」與「無法傳導的切斷狀態」。
在該場合中，主軸用馬達20與含有離合器機構的傳導機構，是作為導向襯套驅動部發揮作用。
此外，雖然在上述的實施形態中，被輸入至控制部50之輸入部51的指示是使用者等的指示，但該指示並不僅限於以手動方式輸入的指示，也可以是作為加工用程式之一部分所記錄的指令。
亦即，在工作母機中如自動車床般之數值控制(NC)機械的場合，由於是利用加工程式來控制加工動作，因此只要能藉由這樣的加工程式的指令，來指示轉動導向襯套30的轉動與停止即可。
具體地說，在從「轉動導向襯套30與主軸10間的同步轉動狀態」使轉動導向襯套30的轉動停止的場合中，可藉由下達從「已同步之轉動的控制狀態」轉換成「轉動導向襯套30的單獨控制狀態」之主旨的指令，使轉動導向襯套30在特定的轉動角度位置停止，並保持於該停止位置，而使轉動導向襯套30形成停止狀態。
本實施形態的自動車床，可藉由切換「與主軸10形成同步，並將轉動導向襯套30作為繞著主軸10之軸心C1轉動的偏心導向襯套，而發揮作用」的狀態、及「即使主軸10轉動，轉動導向襯套30也不會轉動地僅使工件 200轉動，而作為固定導向襯套發揮作用」的狀態，而利用1個轉動導向襯套30來執行偏心加工與中心加工(非偏心加工)。
用來對工件200進行加工的工具60，相對於由固定導向襯套所支承的工件200，是被配置成：從該工件200的外周面200a朝向主軸10之軸心C1的延長線形成直線性的進退。
換言之，工具60的刀鋒前緣60a，譬如第5圖A、第5圖B、第5圖C所示，被配置在與軸心C1相同的水平面內，且相對於工件200的外周面200a被配置成朝法線方向進給，使主軸10的軸心C1與工具60的刀鋒前緣60a之間的高度位置H一致。
在將本實施形態的轉動導向襯套30作為偏心導向襯套發揮作用之後，當欲作為固定導向襯套發揮作用的場合，如第5圖A或第5圖B所示，當轉動導向襯套30的孔32a之中心C2的位置於結束作為偏心導向襯套發揮作用的時間點，位於軸心C1的位置與工具60之刀鋒前緣60a的位置所連結而成的線上時，於作為固定導向襯套發揮作用之際，工件200的中心與工具60的刀鋒前緣60a之間的高度位置H形成一致。
相對於此，如第5圖C所示，轉動導向襯套30的孔32a之中心C2的位置在結束作為偏心導向襯套發揮作用的時間點，並未位在軸心C1的位置與工具60之刀鋒前緣60a的位置所連結而成的線上時，於作為固定導向襯套發 揮作用之際，沿著「工件200的中心與工具60的刀鋒前緣60a間之垂直方向」的高度位置H則不一致。
一旦工件200的中心與工具60的刀鋒前緣60a間的高度位置H不一致，由於朝向工具60之軸心C1的進給量、與工件200之半徑的減少量並不一致，因此無法成為「可達成加工後之工件200的尺寸」的狀態。
據此，當將本實施形態的轉動導向襯套30作為固定導向襯套發揮作用時，使工件200的中心與工具60的刀鋒前緣60a間的高度位置H形成一致的這點極為重要。
有鑑於此，本實施形態的自動車床，當將轉動導向襯套30作為固定導向襯套發揮作用時，控制部50只需控制導向襯套用伺服馬達40的驅動，使轉動導向襯套30持續地在一定的位置停止，並且在轉動導向襯套30的停止狀態下，依據貫穿孔32a而形成支承的工件200來檢測停止位置，再對導向襯套用伺服馬達40的驅動進行控制，而將該停止位置修正至一定的位置即可。
具體地說，就「控制導向襯套用伺服馬達40的驅動，使轉動導向襯套30持續地在一定的位置停止」的具體構造而言，是用來控制導向襯套用伺服馬達40的驅動，而使轉動導向襯套30在第5圖A所示的「孔32a的中心C2與工具60的刀鋒前緣60a之間的高度位置H形成一致」的轉動位置、或者第5圖B所示的轉動位置形成停止的構造，且只要形成具備以下裝置的構造即可：「用來檢測轉動導向襯套30之轉動位置的轉動編碼器之類」的 轉動位置檢測器、及「根據該轉動位置檢測器所測得的轉動位置，控制導向襯套用伺服馬達40的驅動，而在第5圖A所示的轉動位置、或者第5圖B所示的轉動位置形成停止」的控制裝置。
而該構造中的控制裝置，也可以是採用控制部50兼顧其機能的構造。
另外，在非「停止時控制轉動導向襯套30之構造」的場合中，只需形成具備下述控制裝置的構造即可：在停止位置不明確的狀態下，藉由使工具60的刀鋒前緣60a接觸於工件200的外周面200a的做法來取代撿取(pickup)，對由孔32a所支承之工件200的位置進行檢測，並根據所測得之工件200的位置，來決定轉動導向襯套30的停止位置，並且控制導向襯套用伺服馬達40的驅動，使轉動導向襯套30從所決定的停止位置，轉動至第5圖A所示的轉動位置、或者第5圖B所示的轉動位置。
更具體地說，在轉動導向襯套30呈現停止的狀態下，工具60的刀鋒前緣60a如第6圖A所示，抵接於工件200之外周面200a上不同的任意2個點P1、P2。
然後，根據工具60的移動量，求出該刀鋒前緣60a所抵接之2個點P1、P2的各自座標，並將所獲得之2個點P1、P2的座標輸入控制部50。工具60的移動量也能在控制部50中檢測。
控制部50，根據所輸入之2個點P1、P2的座標、與工件200之已知的半徑R，計算出工件200的中心、也就 是指孔32a之中心C2的座標。
接著，控制部50使轉動導向襯套30轉動180度的角度後停止，而形成第6圖B所示的狀態。
接下來，與上述的說明相同，使工具60的刀鋒前緣60a抵接於工件200之外周面200a上不同的任意2個點P3、P4並求出2個點P3、P4之各自的座標，控制部50根據2個點P3、P4的座標、與工件200之已知的半徑R，計算出工件200的中心，也就是指孔32a之中心C2的座標。
控制部50，是將轉動導向襯套30轉動180度的角度前之孔32a的中心C2(第6圖A)的座標、與經轉動後之孔32a的中心C2(第6圖B)的座標之間的中點，作為軸心C1的座標加以算出，且控制部50根據軸心C1的座標、及轉動導向襯套30轉動180度之角度前的孔32a之中心C2的座標，來決定轉動導向襯套30的轉動位置。
接著，控制部50控制導向襯套用伺服馬達40的驅動，使轉動導向襯套30從所決定的停止位置，轉動至第5圖A所示的轉動位置、或者第5圖B所示的轉動位置為止。
如此一來，本實施形態的自動車床，可使轉動導向襯套30之孔32a的中心C2與工具60的刀鋒前緣60a之間的高度位置H形成一致。
(變形例)
上述實施形態的自動車床，雖然控制部50在促使導向襯套用伺服馬達40轉動時，執行使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20同步轉動的控制，但本發明的工作母機並不侷限於該形態。
舉例來說，控制部50也可以是執行以下變形例所說明之控制的裝置：使導向襯套用伺服馬達40轉動時，促使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20中的至少其中一個轉動，而使轉動導向襯套30與工件200之間的相位產生偏差，在此之後，使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20同步轉動。
由於控制部50如以上所述，藉由控制導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20之間的驅動，而變更轉動導向襯套30與工件200之間的相位，因此可作為相位控制部發揮作用。
具體地說，控制部50，是藉由使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20形成同步轉動驅動，而如第7圖A所示，在由轉動導向襯套30的孔32a所支承的工件200上，於工件200之中心周圍的特定角度位置，也就是指圖面中對通過工件200之中心的水平面形成角度θ的位置，形成「對工件200的中心形成偏心」的加工部分210。
接下來，控制部50使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20一起停止，在此之後，僅使主軸用馬達20轉動特定角度α，而形成如第7圖B所示，使在轉動導向襯套30的孔32a內之工件200中心周圍的工件200的相位形成 角度α的變更，並在相位經變更後，控制主軸用馬達20的轉動使其停止。
接著，控制部50，藉由使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20形成同步轉動驅動，而如第7圖B所示，在由轉動導向襯套30的孔32a所支承的工件200上，於工件200之中心周圍的特定角度位置，也就是指圖面中對通過工件200之中心的水平面形成角度θ的位置，形成「對工件200的中心形成偏心」的加工部分220。
由最初的加工所獲得的加工部分210，是藉由控制部50所執行之相位變更的控制，而對稍後的加工部分220形成：在工件200的中心周圍產生角度α之相位偏移的狀態。換言之，加工部分210相對於通過工件200中心的水平面，偏心至角度θ′(=θ+α)的位置。
不僅如此，控制部50使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20一起停止，在此之後，僅使主軸用馬達20轉動特定角度α，而如第7圖C所示，使在轉動導向襯套30的孔32a內之工件200中心周圍的相位形成角度α的變更，並在相位經變更後，控制主軸用馬達20的轉動使其停止。
接下來，控制部50藉由使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20形成同步轉動驅動，而如第7圖C所示，在由轉動導向襯套30的孔32a所支承的工件200上，於工件200的中心周圍之特定角度θ的位置，形成「對工件200的中心形成偏心」的加工部分230。
由第2次加工所獲得的加工部分220，是藉由控制部50所執行的相位控制，而對稍後的加工部分230形成：在工件200的中心周圍形成角度α之相位偏移的狀態，由最初加工所獲得的加工部分210，相對於稍後的加工部分230則形成：在工件200的中心周圍形成角度2 α之相位偏移的狀態。換言之，加工部分210對通過工件200中心的水平面，偏心至角度θ”(=θ+2 α)的位置，加工部分220對通過工件200中心的水平面，偏心至角度θ′(=θ+α)的位置。
如此一來，根據變形例的自動車床，可藉由將「使轉動導向襯套30繞著主軸10的軸心C1，與主軸10同步轉動」的狀態、及「變更工件200在轉動導向襯套30之孔32a內的相位」的狀態予以組合，而利用1個轉動導向襯套30，簡單地形成偏心方向彼此不同的複數個加工部分210、220、230。
這意味著藉由使轉動導向襯套30與工件之間的相位產生偏移，可使工件200之加工部分間的偏心量不受限於轉動導向襯套30本身的偏心量E。
接著，根據變形例的自動車床，可藉由使相位偏移180度，而將工件200之加工部分間的偏心量設定成：直到轉動導向襯套30本身之偏心量E的2倍為止。
此外，根據變形例的自動車床，也能藉由使相位在未滿60度的範圍內偏移，而將工件200之加工部分間的偏心量設定成：低於轉動導向襯套30本身之偏心量E的範 圍。
據此，根據變形例的自動車床，只需1個轉動導向襯套30，便可執行對應於複數種偏心量的加工。
一旦利用上述所說明的裝置，即使是「加工部分210的偏心量形成小於所期待之偏心量」的場合，也能藉由相對於加工部分210形成相位偏移並執行下一個加工部分220的加工，使將加工部分220作為基準之加工部分210的偏心量形成所期待的偏心量，進而補足其不足的偏心量△。
同樣地，即使是「加工部分210的偏心量形成大於所期待之偏心量」的場合，也能藉由相對於加工部分210形成相位偏移並執行下一個加工部分220的加工，使將加工部分220作為基準之加工部分210的偏心量形成所期待的偏心量，進而削減其過量的偏心量△。
而在該變形例的自動車床中，控制部50是藉由將「使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20形成同步轉動驅動」的控制、及「使導向襯套用伺服馬達40停止，且僅使主軸用馬達20轉動驅動」的控制予以組合，而形成具有相位差之加工部分210、220、230的構件。
相對於此，控制部50也可以是下述的構件：無須使導向襯套用伺服馬達40停止，執行上述兩個馬達40、20的控制，使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20之間的相位形成連續變化地轉動驅動。
如此一來，可藉由「在導向襯套用伺服馬達40不停 止的狀態下，轉動驅動而使兩個馬達40、20的相位形成連續性的變化」，不僅可形成第7圖C所示「具有階梯狀之不連續的加工部分210、220、230」，還能形成「加工部分間的相位形成連續性變化，譬如螺旋彈簧般螺旋形狀的加工部分」，且可藉由採用「用來調整朝向工件200之軸C1方向的進給量、及兩個馬達40、20間之相位偏移程度」的控制部50來進行控制，使工件200形成更複雜的立體形狀。
而本發明的工作母機，只要是至少具備「可與主軸10一起轉動之轉動導向襯套30」的工作母機即可，並不一定要如同上述實施形態所說明，可選擇性切換「使轉動導向襯套30與主軸10一起轉動」的狀態、與「使該轉動停止」的狀態。
據此，只要是藉由「使導向襯套用伺服馬達40的轉動速度可相對於主軸用馬達20形成上升或者下降」，而使導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達之間的相位差產生變化的構造即可，無須如同變形例的自動車床般，針對「控制部50可在導向襯套用伺服馬達40與主軸用馬達20之間形成相位差」的構造，由控制部50控制導向襯套用伺服馬達的轉動驅動，而可選擇性地切換「使轉動導向襯套30與主軸10一起轉動」的狀態、與「使該轉動停止」的狀態。
〔與相關申請案之間的參考〕
本專利申請案，是依據已於2011年8月31日向日本國特許廳提出申請的日本特願2011-188563號申請案來主張優先權，且參考該優先權案將其所有的揭示內容撰寫入本案的說明書中。
10‧‧‧主軸
20‧‧‧主軸用馬達(主軸驅動部)
30‧‧‧轉動導向襯套(偏心導向襯套)
32a‧‧‧孔(使被加工物偏心並予以支承的部分)
40‧‧‧導向襯套用伺服馬達(導向襯套驅動部)
50‧‧‧控制部(控制部、相位控制部)
200‧‧‧工件(被加工物)
C1‧‧‧軸心
C2‧‧‧中心
E‧‧‧長度、偏心量
第1圖：是顯示本發明工作母機之具體實施形態的自動車床之重要部分的示意圖。
第2圖A：是顯示執行偏心加工時之切換狀態(促使轉動導向襯套轉動的狀態)的圖，相當於第1圖的側面圖(轉動導向襯套呈剖面)。
第2圖B：是顯示執行偏心加工時之切換狀態(促使轉動導向襯套轉動的狀態)的圖，為第2圖A中箭號A方向的視圖。
第3圖A：是顯示執行一般加工時之切換狀態(促使轉動導向襯套停止的狀態)的圖，相當於第1圖的側面圖(轉動導向襯套呈剖面)。
第3圖B：是顯示執行一般加工時之切換狀態(促使轉動導向襯套停止的狀態)的圖，為第3圖A中箭號A方向的視圖。
第4圖：是顯示已在角部實施倒角之轉動導向襯套的圖。
第5圖A：是顯示工件的中心、與工具的刀鋒前緣間之高度位置的位置關係的圖，其中顯示高度位置形成一致 的狀態(其中一種關係)。
第5圖B：是顯示工件的中心、與工具的刀鋒前緣間之高度位置的位置關係的圖，其中顯示高度位置形成一致的狀態(另一種關係)。
第5圖C：是顯示工件的中心、與工具的刀鋒前緣間之高度位置的位置關係的圖，其中顯示高度位置不一致的狀態。
第6圖A：是用來說明「指定轉動導向襯套之轉動位置(轉動角度位置)」的步驟的圖，其中是顯示任意的停止狀態的圖。
第6圖B：是用來說明「指定轉動導向襯套之轉動位置(轉動角度位置)」的步驟的圖，其中顯示從第6圖A的停止狀態轉動角度180度後停止的狀態。
第7圖A：相當於第2、3圖，是顯示工件在轉動導向襯套的孔中之相位變化狀態的圖，為表示最初加工部分的圖。
第7圖B：相當於第2、3圖，是顯示工件在轉動導向襯套的孔中之相位變化狀態的圖，為表示最初加工部分與第2加工部分的圖。
第7圖C：相當於第2、3圖，是顯示工件在轉動導向襯套的孔中之相位變化狀態的圖，為表示最初加工部分、第2加工部分及第3加工部分的圖。
C1‧‧‧軸心
C2‧‧‧中心
E‧‧‧長度、偏心量
10‧‧‧主軸
20‧‧‧主軸用馬達(主軸驅動部)
30‧‧‧轉動導向襯套(偏心導向襯套)
31‧‧‧外周面
32‧‧‧內周面
32a‧‧‧孔(使被加工物偏心並予以支承的部分)
35‧‧‧殼體
40‧‧‧導向襯套用伺服馬達(導向襯套驅動部)
41‧‧‧馬達本體
42‧‧‧皮帶
50‧‧‧控制部(控制部、相位控制部)
51‧‧‧輸入部
60‧‧‧工具
200‧‧‧工件(被加工物)
200a‧‧‧外周面

Claims (9)

  1. 一種工作母機，其特徵為具備：在從主軸前端突出的被加工物對前述主軸的軸心呈偏心狀態下予以支承的偏心導向襯套。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的工作母機，其中可選擇性地切換：使前述偏心導向襯套繞著前述主軸之前述軸心轉動的狀態、及使前述偏心導向襯套停止的狀態。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的工作母機，其中具備：主軸驅動部，該主軸驅動部使前述主軸繞著其軸心轉動；和導向襯套驅動部，該導向襯套驅動部使前述偏心導向襯套繞著前述軸心轉動；及控制部，該控制部用來控制前述導向襯套驅動部，而可切換：使前述偏心導向襯套與前述主軸形成同步而繞著前述軸心轉動的狀態、和使前述偏心導向襯套停止的狀態。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載的工作母機，其中調整前述偏心導向襯套的轉動與前述主軸的轉動，而改變位於前述偏心導向襯套對前述被加工物形成偏心支承之部分處的前述被加工物的相位。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載的工作母機，其中具備：主軸驅動部，該主軸驅動部使前述主軸繞著前述軸心 轉動；和導向襯套驅動部，該導向襯套驅動部使前述偏心導向襯套繞著前述軸心轉動；及相位控制部，該相位控制部對前述主軸驅動部與前述導向襯套驅動部之中的至少一個進行控制，而變更位於前述偏心導向襯套對前述被加工物形成偏心支承之部分處的前述被加工物的相位。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載的工作母機，其中對前述偏心導向襯套的端面之中，面向前述主軸之那一側的端面上與支承前述被加工物的內周面形成鄰接的角部施以倒角。
  7. 一種加工方法，其特徵為：使主軸繞著其軸心轉動，並採用在從前述主軸前端突出的被加工物對前述主軸的軸心呈偏心狀態下予以支承的偏心導向襯套，實施對前述被加工物的加工。
  8. 如申請專利範圍第7項所記載的加工方法，其中切換：使前述偏心導向襯套繞著前述主軸之前述軸心轉動的狀態、及使前述偏心導向襯套停止的狀態。
  9. 如申請專利範圍第7或8項所記載的加工方法，其中調整前述偏心導向襯套的轉動與前述主軸的轉動，而改變位於前述偏心導向襯套對前述被加工物形成偏心支承之部分處的前述被加工物的相位。
TW101131809A 2011-08-31 2012-08-31 Working machine and processing method TWI556890B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011188563 2011-08-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201328799A true TW201328799A (zh) 2013-07-16
TWI556890B TWI556890B (zh) 2016-11-11

Family

ID=47756298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101131809A TWI556890B (zh) 2011-08-31 2012-08-31 Working machine and processing method

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9463512B2 (zh)
EP (1) EP2752262B1 (zh)
JP (1) JP6245984B2 (zh)
KR (1) KR101539523B1 (zh)
CN (1) CN103648690B (zh)
ES (1) ES2693510T3 (zh)
TW (1) TWI556890B (zh)
WO (1) WO2013031818A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6341906B2 (ja) * 2013-03-18 2018-06-13 シチズン時計株式会社 ガイドブッシュ制御装置及びガイドブッシュの調整方法
US10661349B2 (en) 2015-11-17 2020-05-26 Citizen Watch Co., Ltd. Machine tool and method for processing by machine tool
JP6677548B2 (ja) * 2016-03-24 2020-04-08 シチズン時計株式会社 ガイドブッシュ装置
CN106270801A (zh) * 2016-10-20 2017-01-04 重庆跃进机械厂有限公司 二内孔相贯线倒角的加工方法
JP7071622B2 (ja) * 2018-01-25 2022-05-19 スター精密株式会社 工作機械およびワーク計測方法
JP7373929B2 (ja) * 2019-06-27 2023-11-06 シチズン時計株式会社 工作機械および加工方法
CN112664563A (zh) * 2020-11-23 2021-04-16 东风锻造有限公司 一种提升大型热模锻压力机主轴瓦寿命的方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE110247C (zh) *
US803116A (en) * 1904-12-08 1905-10-31 Auto Car Company Lathe attachment for turning crank-shafts.
US2290341A (en) * 1940-08-29 1942-07-21 Cities Service Oil Co Lathe chuck mounting
BE448158A (zh) * 1942-01-22
US2456776A (en) * 1946-02-05 1948-12-21 Rudolph E Faust Eccentric chuck
US3009374A (en) * 1959-08-05 1961-11-21 Baird Machine Co Eccentric live center for turning lathe
US3448644A (en) * 1967-11-07 1969-06-10 Joe Doyle Banning Live center apparatus
JPS5912509U (ja) 1982-07-15 1984-01-26 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 旋盤の被加工物支持装置
DE3238442C2 (de) * 1982-10-16 1984-11-15 Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik, 8402 Neutraubling Fräsvorrichtung zum Erzeugen von Polygonprofilen
JPS6135703U (ja) * 1984-08-07 1986-03-05 富士通株式会社 偏芯アタチメント
DE4138134C2 (de) * 1991-11-20 1996-01-25 Heller Geb Gmbh Maschf Mittenantriebslünette zum Abstützen einer Kurbelwelle während ihrer Bearbeitung
US5544556A (en) * 1994-04-25 1996-08-13 Cincinnati Milacron Inc. Reversibly rotatable chuck with internal cam for shifting work axis
US6026549A (en) * 1995-11-30 2000-02-22 Nippon Toyama Corporation Crankpin phase indexing method and apparatus
JP3285776B2 (ja) * 1996-01-29 2002-05-27 株式会社日平トヤマ クランクピン位相割出し装置
JP3759261B2 (ja) * 1996-11-11 2006-03-22 シチズン時計株式会社 Ｎｃ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法及び調整装置
US5931069A (en) * 1997-12-01 1999-08-03 The Olofsson Corporation Crankshaft turning machine
JP3741408B2 (ja) * 1999-08-18 2006-02-01 スター精密株式会社 Ｎｃ自動旋盤のガイドブッシュ調整装置とｎｃ自動旋盤のガイドブッシュ調整方法
DE10019775A1 (de) * 2000-04-20 2001-10-31 Index Werke Kg Hahn & Tessky Werkzeugmaschine und Werkstückspannfutter
JP5138258B2 (ja) * 2007-03-28 2013-02-06 シチズンホールディングス株式会社 ガイドブッシュを備えた数値制御旋盤及びこの数値制御旋盤を用いたワークの加工方法
CN201799637U (zh) * 2010-08-31 2011-04-20 重庆美心米勒曲轴股份有限公司 曲颈加工用三爪卡盘

Also Published As

Publication number Publication date
US20140202294A1 (en) 2014-07-24
KR101539523B1 (ko) 2015-07-24
EP2752262B1 (en) 2018-09-19
KR20140023397A (ko) 2014-02-26
WO2013031818A1 (ja) 2013-03-07
TWI556890B (zh) 2016-11-11
JPWO2013031818A1 (ja) 2015-03-23
EP2752262A4 (en) 2015-04-29
CN103648690B (zh) 2016-10-12
CN103648690A (zh) 2014-03-19
JP6245984B2 (ja) 2017-12-13
US9463512B2 (en) 2016-10-11
ES2693510T3 (es) 2018-12-12
EP2752262A1 (en) 2014-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI556890B (zh) Working machine and processing method
JP6833710B2 (ja) 工作機械及び工作機械による加工方法
JP5419396B2 (ja) ワークピース軸を中心に回転するワークピースを加工するための方法および装置
JP6546355B1 (ja) デフケースの加工機
JP2021164988A (ja) ワークの面取り加工装置、それを備えた歯加工センタ、およびワークの面取り加工装置を用いた加工方法
JPWO2012032667A1 (ja) スクロール加工方法および加工装置
JP5937486B2 (ja) 工作機械
JP2021506602A (ja) 歯部を機械加工するための方法、ならびに歯付け機械
JP5262576B2 (ja) ねじ溝研削装置用レスト装置及びねじ溝研削装置
KR101639782B1 (ko) 연마휠용 드레싱 장치
JP5180664B2 (ja) 切削加工装置
JP5249794B2 (ja) 被加工物への円弧溝加工方法
JP2019042899A (ja) 加工装置及びそれを用いた加工方法
JP2011056632A (ja) 非真円形状の加工方法
KR102050766B1 (ko) 성형 연삭 장치
JP2008110458A (ja) 円弧刃を有するエンドミルの製造方法
JP6561596B2 (ja) 切削装置及び切削方法
JP2015006713A (ja) 歯車加工装置
JP2021171876A (ja) 加工機及び加工方法
CN115945707A (zh) 工具机、及工具移动路径决定方法
JP2017064823A (ja) 加工装置
JPH0621654Y2 (ja) 砥石修正装置
JP2002172501A (ja) タッピング機構付き工作機械
JP2017170559A (ja) ワーク加工方法およびワーク加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees