TW590830B - Numerically controlled lathe and tooling method using the same - Google Patents

Description

590830 五、發明說明（1) [發明之詳細說明] [技術領域] 本發明係關於數值控制車床及利用該數值控制車床之 工件加工方法’其具有相對的二支主軸，而裝設於刀架的 刀具，可同時加工保持於各上述主軸的二件工件者。 [技術背景] 具有相對向的二個主軸台及刀架，以裝於上述刀架的 刀具，形成可同時加工裝於上述二個主軸的二件工件之數 值控制車床以下’稱N C車床，以例如日本國特許公表平 1 0 - 5 0 1 7 5 8號公報等為眾所知曉。 第11圖係用以說明日本國特許公表平i〇_501758號公 報所揭示的NC車床之概略構成俯視圖。 在NC車床5之機床51〇上，相對向配量有第一主轴台 520及第二主轴台530。第一主軸台520及第二主轴台530係 以旋轉自如地支持平行的主轴521、531。該等主轴521、 » 531係使主軸521、531之轴線偏心而配置者。在各主軸 521、531之則端裝置有未圖示的夾頭，該炎頭係用以把持 工件Wl、W2。 第一主轴台520係固定於機床510。在機床510設有延 伸於與主軸531之軸線同方向之21軸線方向的導執54〇。該 導執540載置有滑架（carriage) 5 50，而該滑架5 5 0係透過 未圖示的伺服馬達等之驅動體的驅動，邊以導軌54〇導引 地進退移動於Z1軸方向。 在滑架550之上與21轴正交的\丨轴方向設有導軌570。

313619.ptd 第7頁 590830 五、發明說明（2) 並以可移動於XI軸地設滑架555於該導執570，於該滑架 555上設置第一刀集560及第二主軸台530。而透過未圖示 的伺服馬達等驅動體之驅動，邊被導軌540、570導引，使 第二主轴台530及第一刀架560往XI轴方向及Z1轴方向移動 自如。 第一刀架560係在一侧具備有旋轉分度自如的轉塔 (turret)面板561。在該轉塔面板561上裝設有用以加工保 ”持於第一主軸台520之主轴521的工件W1之複數刀具T1。而 由於組合滑架550、555之Z1軸方向及XI轴方向之移動，使 刀具T1對於工件W1定位，並予以加工工件W1。 相對向於第二主轴台530之主轴531，設有第二刀架 580。在設第二刀架580之一側，設置旋轉分度自如的轉塔 面板581。於該轉塔面板581，裝設有用以加工裝於第二主 軸台530之主轴531的工件W2之複數刀具T2。第二刀架580 係沿與導軌570平行所設的導執582，移動自如於與XI軸同 方向之X》轴方向。 根據上述的NC車床5，因第一刀架560及第二主軸台 530設於共同的滑架550、555之上面，故對於工件W1的刀 具T1之Z1軸方向進給，就成為對於工件W2的刀具T2之進 給，對於二件工件W1、W 2可以同時進行相同之鑽孔加工 等。 又，同步於刀具T1的XI軸方向的移動，邊使刀具T2移 動於X2軸方向，加上由刀具T2對加工工件T2所需要的X2軸 方向的移動，而對於工件W1、W2同時進行不同的加工。

313619.ptd 第8頁 590830 五、發明說明（3) 如上述的NC車床5，對於複數工件Wl、W2可同時進行 相同或不同的加工，雖具有加工效率優越的優點，但是存 在有如以下之缺失。 亦即，刀具T1及刀具T2對於工件wi、W2的Z1軸方向及 Z2轴方向的相對移動，係由滑架550之Z1軸方向移動所決 定，故有限制了可同時加工的工件W1、W2之加工形態的問 題。 又，任一側之刀具，例如由刀具T 2加工工件W 2，係比 由刀具T1加工工件W1在短時間可結束時，第二刀架580係 在由刀具T1的加工工件W1結束為止，追隨於第一刀架 之移動而必須邊移動邊等待。此係因切換刀具T2，而欲以 下一個刀具繼續進行加工工件W2時，不能使刀具T2從工件 W2退避，而不能進行下一個刀具之分度。因此，會有待機 之浪費時間多，而加工效率不好的問題。 再气，NC車床5係第二刀架580只能移動於χ2軸之_軸 方向，故邊重疊XI軸及Χ2軸進行鏜孔加工等時產生重疊誤 差，則^該重疊誤差仍以加工品質呈現於工件的不便。因 此，重疊誤差大時容易產生加工不良，而有不良率變高之 慮的問題。 本發明之目的在於提供一種^車床及利用該數值控制 車床之工件加工方法，係以第一主軸側之工件及第二主軸 側之工件可同時進行多種多樣加工，能儘可能的削減等待 時間等之白，時間，加工效率高，且進行加工如鏜孔加工 之際產生重疊誤差時，幾乎可消除該重疊誤差的不良影塑

590830 五、發明說明（4) 者。 [發明之概述] 本發明之目的，儀銥 載之數值控制車床達成申請專利範圍第1項至第9項記 申睛專利範圍第1項i 有：第一主轴及第二主站載之發明，係數值控制車床具 ‘動；第-刀架及第二刀Ϊ，；配置為相對向且可相對地移 工各個保持於上述第細複數之刀具，用來進行加 裝置，用來控制上述第一主軸之工件；以及控制 及第二刀架之移動者，上述第一=主轴與上述第—刀架 成一體，移動自如於上述第_ 為與上述第二主輛形 該主軸轴線方向在平面内軸線方向’及與 刀架，至少可移動於與上述第一 i同時上述第二 軸方向上，而上述控制裝置係令上同的二 所需要的一軸方向《二轴方向之移冑，與上=工工件 重疊，而輸出移動指令於上述ΐ一二軸方向之移動相 且同時利用裝於上述第—刀架的刀第二刀架， 裝於上述第二刀架的刀具對工件加工。干加工，及利用

第10頁 根據此構成，由於使第一刀架移動自 同時使第二刀架至少與上述第一刀牟於一轴方向， 方向，而不致於受到上述第！刀移動自如於二轴 =，而可以上述第二刀架之刀具進行工；：：件之影 加工之自由度。 权阿 ΙΗ 313619.ptd 590830 五、發明說明（5) 又，由上述第一刀架之刀具對工件加工中，移動上述 第二刀架而將刀具從工件遠離，亦可進行下一個刀具之分 度。 申請專利範圍第2項記載之發明，係構成為上述第二 刀架，可以移動於上述第一主軸之主軸軸線方向，及與該 主轴軸線方向在平面内正交的轴方向之二軸方向，同時可 以移動於正交在上述二軸方向的軸方向上。 如此藉由使上述第二刀架可移動於三軸方向，可更加 提高上述第二刀架的工件加工之自由度。又，可從不同的 方向使刀具頂接於工件，例如，成為可由旋轉刀具鑽孔加 工工件之外周面等。 申請專利範圍第3項記載之發明，係將上述刀具沿著 上述第一刀架及第二刀架之移動方向排列裝成直線狀，透 過上述第一刀架及第二刀架之一軸方向或二轴方向之直線 移動，進行上述刀具之分度。 此^形，如申請專利範圍第4項所記載，利用一支刀 具對工件加工中，相鄰於該一支刀具的其他刀具，以形成 不干涉於上述工件或上述第一主軸或者第二主軸的最小距 離，根據利用上述一支刀具的工件加工所需要的上述第一 刀架或第二刀架之移動量，用以決定裝於上述第一刀架或 第二刀架的刀具之間隔。 根據如上述之構成，可以在短時間内進行刀具之分 度，且可以小的空間來進行，能達成縮短加工時間及數值 控制車床之更加小型化。

313619.ptd 第11頁 590830 五、發明說明（6) 申請專利範圍第5項記載之發明，係就利用裝於上述 第一刀架的一支刀具之工件加工所需時間，及利用裝於上 述第二刀架的一支刀具之工件加工所需時間加以比較，在 利用裝於上述第一刀架的上述一支刀具之上述工件加工所 需時間較長時，在利用裝於上述第一刀架的上述一支刀具 進行工件加工間，切換裝於上述第二刀架的上述刀具以進 行上述工件之加工。 本發明之數值控制車床，係利用第二刀架之刀具之工 件加工時間，為比利用第一刀架之刀具之工件加工時間短 時，亦可與利用第一刀架之刀具之工件加工無關係地，繼 （ 續利用第二刀架之刀具之工件加工。因此，可縮短白費時 間，而提高加工效率。 記載在申請專利範圍第5項的情形中，如已完全結束 由第二刀架加工工件時，則如申請專利範圍第6項所記 載，可以裝於上述第一刀架的上述一支刀具，及裝於上述 第二刀¥的刀具，同時對保持於上述第一主轴的工件進行 加工〇 如上述方式，將消除第二刀架之等待時間，除能有效 地活用第二刀架外，有能更加縮短加工時間的優點。 ί 申請專利範圍第7項記載之發明，係就利用裝於上述 第一刀架的一支刀具之工件加工所需時間，及利用裝於上 述第二刀架的一支刀具之工件加工所需時間加以比較，在 利用裝於上述第二刀架的上述一支刀具之工件加工所需時 間較長時，在利用裝於上述第二刀架的一支刀具進行工件

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五、發明說明（7) 加工期間，切換裝於上述第一刀架的上述刀具，用以進 上述工件之加工。 此情形’亦與申請專利範圍第5項之發明同樣地可縮 短浪費時間，而能提高加工效率。 記載於申請專利範圍第8項之發明，係以較遲於利用 裝於上述第一刀架的刀具之工件加工開始時序，或利用裝 於上述第二刀架的刀具之工件加工開始時序，來開始利用 裝於上述第一刀架的刀具之工件加工或利用裝於上述第— 刀架的刀具之工件加工。 根據如上述構成，可使進行工件加工之際的第一刀架 或第二刀架之移動量為最小，而可達成數值控制車床之^ 加小型化。 申請專利範圍第9項記載之發明，係於設在以旋轉自 如地支持上述第一主軸之主轴台上設有上述第二刀架。 如上述方式作成，就可利用一側主軸台上方之^間气 置第二刀架’而能達成數值控制車床之省空間化。 又 本發明之目的係由申請專利範圍第丨〇項至第丨5項 之工件加工方法亦能達成。 。戰 申請專利範圍第10項記載之發明，係使用申往 圍第1項至第9項中任1項記載之利用數值控制車床Θ之工 加工方法，其中，令上述第二刀架為進行保持於上述 主軸的工件加工所需要的一軸方向或二軸方向之移動 上述第一刀架為加工保持於上述第一主軸的工件所需要及 一軸方向或二轴方向之移動相重疊，以移動上述第:刀的

313619.ptd 第13頁 590830 五、發明說明（8) 架，同時進行利用裝於上述第一刀架的刀具之工件加工， 及利用裝於上述第二刀架的刀具之工件加工的加'工方法。 根據此方法，相對於保持在二支主轴的工件，以裝於 二個刀架的刀具可以進行多種多樣之加工。 申請專利範圍第11項記載之發明，係利用裝於上述第 一刀架的一支刀具之工件加工所需時間，比利用裝於第二 刀架的一支刀具之工件加工所需時間長時，係在利用裝於 上述第一刀架的上述一支刀具進行工件加工間，切換裝於 上述第二刀架的上述刀具形成可進行上述工件加工之加工 方法。此種情形，如申請專利範圍第12項所記載，亦可利 用裝於上述第一刀架的上述一支刀具，及裝於上述第二刀 架的刀具，同時對保持於上述第一主轴之工件進行加工。 申請專利範圍第1 3項記載之發明，係利用裝於上述第 二刀架的一支刀具之工件加工所需時間，比利用裝於上述 第一刀架的一支刀具之工件加工所需時間長時，係在裝於 該第二刃架的上述一支刀具進行工件加工期間，切換裝於 上述第一刀架的上述刀具用來進行上述工件加工的加工方 法。 根據上述之申請專利範圍第11項至第1 3項所記載之方 法，可以大幅度地縮短加工時間之浪費。 申請專利範圍第1 4項記載之發明，其加工方法係使利 用裝於上述第一刀架的刀具之工件加工開始時序，或利用 裝於上述第二刀架的刀具之工件加工開始時序延遲，來開 始利用裝於上述第二刀架的刀具之工件加工或利用裝於上

313619.ptd 第14頁 590830 五 發明說明（9) 述第刀架的刀具之工件加工。 架之法，在進行工件加工之際可使第-或第 ^為最小’能達成數值㈣ =-刀 =之刀具上，包含有加工上述工件之上述第二 工件加工。上述刀具之刀刃尖對準之方，，與is面 動方向呈正交之方向之方法。 弟刀架的重叠移 加工工件,：法’ 1生重疊誤差時’亦能使該重疊誤差 件品質的影響減至最小。 ®馮差對 [用於^施發明的較佳形態] $:’參照圖面詳細說明本發明較佳的實施形綠 无，參照第1圖至第3圖說明本發明之Nc直〜。 成。， 早床概略構 第1圖係本發明NC車床之實施形態，用w# 視圖，第2圖係自卜1方向觀察第1圖：第 :第ί:::之前視圖，第3圖係自η〜η方向觀察第1: ^ 王袖台及第二刀架之前視圖。 於以下之說明係定義為與主軸軸 。與此Ζ轴正交對工件以刀具等切削工具的切门肖= 向马λ釉’正交於Ζ軸及X軸雙方的方向為γ轴者。 在NC車床1之機床1〇上，在使主軸軸線以、c2偏心的 狀態’相對配置有第一主軸台！ 00及第二主軸台2〇〇。第一 主轴台100係旋轉自如地支持第一主軸11〇，第二主軸台

590830 五、發明說明（10) 200係旋轉自如地支持第二主軸210。在第一主軸11〇及第 二主轴210之前端，分別設置有未圖示之夹頭，形成為可 以該夾頭來把持住工件Wl、W2。 於本實施形態，第一主轴台100係固定於Nc車床1之機 床10。在機床10上移動自如的設置移動台20，其係與主轴 軸線C1同方向之Z1轴方向’及與該Z1轴在水平面内正交的 XI轴方向。而於該移動台20上，設置第二主軸台200及第 一刀架3 0 0。 又，第一主轴台100之上方，設置有與主轴轴線（^同 方向之Z2轴方向，及與該Z2軸在水平面内正交的γ2轴方 向，與Z2轴及Y2轴正交的X2軸移動自如的第二刀架台 4 0 0。 第一刀架台300具備有：切削刀具裝著部31〇，裝有用 來切削把持於第一主軸1 1 0的工件W 1之切削刀具3 1 1 ;旋轉 刀具裝著部320，裝有用來進行鑽孔加工工件η等之旋轉 刀具32厂至324 ;以及切削刀具裝著部330，裝著有用來切 削工件W 1的切削刀具3 3 1。 在切削刀具裝著部3 1 0、3 3 0，可相對向地裝設切削刀 具311、331，使刀刃尖可自與主軸轴線C1正交的X1軸方向 兩側頂接於工件W1。 於旋轉刀具裝著部320，係使其與主軸轴線C1同方向 具轴線之方式，裝著旋轉刀具321至324。該旋轉刀具321 至324係與第一刀架3〇〇 一起移動，形成刀刀尖自zi軸方向 頂接於工件W 1之端面。

59〇83〇 五、發明說明（11) 裝著於第一刀架300的上述刀具，係利用一支刀具（例 如切削刀具3 1 1 )在工件W1加工中，以使相鄰的其他刀具 (例如，旋轉刀具321)不干涉於工件Ή或第一主轴110之方 式，考慮工件W1加工所需要的第一刀架300之移動距離， 預先決定間隔而裝著於第一刀架300。 又，本實施形態之第一刀架30 0係不移動於γι軸方 向，故各刀具311、321、322、323、324、331係如第2圖 所示，以其刀刃尖之高度與第一主軸110之主軸軸線C1成 同樣高度之方式裝著於第一刀架300。 第一刀架300係透過移動台20朝XI轴方向之直線移 動，將切削刀具311、331，旋轉刀具321至324中之任一刀 具分度於工件W1之加工位置。而透過組合第一刀架朝 XI軸方向之移動及朝Ζ1軸方向之移動，進行工件η之加 工。, 在第二刀架400 ’主要係裝著有把持於第二主轴之 用來加工件W2的刀具。具體言之，具備有：旋轉刀具裝 著部4 1 0，裝著有用來進行對工件W2外周面的鑽孔加工等 之旋轉刀具411、412;切削刀具裝著部42〇，裝著有用來 切削工件W2的切削刀具421至423 ;以及旋轉刀具裝著部 430，裝著有用來對工件W2之端面進行鑽孔加工等的旋轉 刀具431至433。 於旋轉工具裝著部410，與主軸軸線C2正交的方向裝 著具旋轉軸線的旋轉刀具411、412。該旋轉刀具411、412 係可透過馬達旋轉，從X2軸方向使刀刃尖頂接在停止狀態

590830 五、發明說明（12) 之工件W2外周面以進行加工者。 f切削刀具裝著部4 2 〇，以從與主軸軸線C 2正交的Μ 軸方向使刀刃央頂接於工件界2之外周面 刀具421、422、423。 衣石⑴ 於旋轉刀具裝著部430,裝著有在與主轴轴線C2同方 向上具有轴線的旋轉刀具431、432、433。設旋轉刀具 431、432、433係頂接刀刃尖於旋轉的工件W2來進行加工 者0 旋轉刀具431、432、433係以其刀刃尖之高度，係形 成比裝者於切削刀具裝著部420的切削刀具421、422、423 Γ 之刀刀尖低於X2轴方向的位置之方式，裝著於旋轉刀具裝 著部430。此係在以旋轉刀具431、432、433中之任一加工 保持在第二主轴210的工件W2時，乃為了避免切削刀具 421、，422、423與保持於第一主軸no的工件wi，及第一刀 架 300 之刀具 311、321、322、323、324、331 的干涉。 又’裝著於第二刀架400的上述刀具，係由一支刀具 (例如旋轉刀具431)加工工件W2中，以使相鄰的其他刀具 (例如旋轉刀具432)不干涉於工件W2或第二主軸210之方 式，加以考慮加工工件W2所需要的第二刀架400之移動距 離，預先決定間隔來裝著於第二刀架400。 第二刀架400係透過往Y2軸方向及/或X2軸方向的直線 移動，將旋轉刀具411、412、切削刀具421、422、423, 旋轉刀具431、432、433中之任一支之刀具分度於工件W2 之加工位置。然後，透過組合Y2轴方向之移動，Z2軸方向

313619.ptd 第18頁 590830 五、發明說明（13) 之移動及X2轴方向之移動，進行工件W2之加工。 裝著在第二刀架400的刀具，係令第一刀架300之XI轴 方向及/或Z1轴方向之移動，用來加工工件W2之Y2軸方向 之移動及/或Z2轴方向之移動相重疊，對工件W2進行定位 刀具，並加工之。以下，說明進行控制該重疊的控制裝 置。 [控制裝置之說明] 第4圖表示於本NC車床1的控制裝置之控制區塊圖。 控制裝置90具有：中央處理部（CPU) 91 ;第一控制系 統92，依照來自該CPU91之指令，控制第一刀架3〇〇之zi轴 方向及X 1轴方向之移動；以及第二控制系統9 3，依照來自 CPU91之指令，控制第二刀架4〇〇之Z2轴方向，X2軸方向及 Y2軸方向之移動。 ，第一控制系統9 2具有：第一演算處理電路9 2 a，用來 移動第一刀架300;速度處理電路92b、92c，根據自該第 一演算處理電路92a之輸出信號，輸出η轴方向及η軸方 向之速度信號；以及伺服處理電路92d、92e，根據自該速 度處理電路92b、92c之輸出信號，使第一刀架goo對η軸 方向及Z1轴方向以預定之速度移動地驅動伺服馬達^、 MZ1 〇 同樣地，第二控制系統93亦具有：第一演算處理電路 93a;速度處理電路93b、93c、93f，根據自該第一演算處 理電路93a之輸出信號，輸出Y2軸方向、22軸方向及乂2轴 方向之速度信號，以及伺服處理電路93d、93e、93g，根

590830 五、發明說明（14) 據自該速度處理電路93b、93c、93f之輸出信號，使第二 刀架400對Y2軸方向、Z2轴方向及χ2轴方向以預定之速度 移動來驅動伺服馬達ΜΥ2、MZ2、MX2。 在第二控制系統93，設置重疊電路95、96於速度處理 電路93b、93c及伺服處理電路93d、93e之間。 重疊電路95係對用來加工工件W2所需要的第二刀架 40 0之Y2軸方向移動，重疊第一刀架3〇〇之XI轴方向移動， 將其結果以第二刀架4〇〇之Y2軸方向移動之形態，輸出於 伺服處理電路93d。 重疊電路96係對用來加工工件W2所需要的第二刀架 （ 400之Z2轴方向移動，重疊第一刀架300之Z1轴方向移動， 將其結果以第二刀架400之Z2轴方向移動之形態，輸出於 伺服處理電路93e。 ，尚，對於在重疊電路95、96重疊的「移動」，含有進 給速度或進給量。 第^圖係用來說明第4圖之控制裝置9 0之重疊步驟的流 程圖。 CPU91係根據用來加工工件W1及工件W2之NC加工程 式，判斷是否有重疊的必要性（步驟S 1 )。不必要重疊時， 亦即，將加工工件W1及加工工件W2以獨立的NC加工程式各 別進行時，按照各個之NC加工程式，進行由第一刀架3 0 0 之刀具311、321至324、331加工工件W1，及進行由第二刀 架400之刀具411、412、421至423、431至433加工工件 W2(步驟 S8)。

313619.ptd 第20頁 590830 五、發明說明（15) 有必要重疊時，亦即，同時進行加工工件W1及加工工 件W2時，判斷重疊的轴為Z1至Z2軸或為XI至Y2轴（步驟 S2、步驟 S5)。 重疊的轴為Z1至Z2轴時，於進行定位XI轴、X2轴及Y2 轴後（步驟S3)，進行Z1轴及Z2轴之重疊（步驟S4)。 重疊的轴為XI至X2轴時，於進行Z1軸、Z2轴及X2轴之 定位後（步驟S6)，進行XI軸及Y2軸之重疊（步驟S7)。 該等重疊所需之準備作業完成後，按照NC加工程式同 時進行，由第一刀架300之工具311、321至324、331加工 工件W1，及由第二刀架400之工具411、412、421至423、 431至433加工工件W2(步驟S8)。 結束加工（步驟S9)則解除重疊（步驟si〇)。 其次，參照第6圖至第1 0圖， 的加工方法之實施形態。 [加工方法之第1實施形態] 說明上述構成之NC車床 第6¾表示上述構成NC車床1的 工件加工方法之第1實

的加工程式之際 590830 五、發明說明（16) 求取由裝著於第二刀架4〇〇的旋轉刀具431加工工件W2所需 要的時間’及由裝著於第一刀架300的切削刀具311加工工 件W1所需要的時間，並比較該等時間，例如，判斷為由旋 轉刀具431加工工件W2所需要的時間，比由切削刀具311加 工工件W1需要的時間短時，由切削刀具3 11進行加工工件 W1之間’依序切換裝著於第二刀架4〇〇的旋轉刀具431至 433，以進行加工工件W2的方式作成加工程式為理想。 第6圖所示本實施形態之加工方法，係根據來自輸入 有上述加工程式的控制裝置之指令，進行如第6圖（a)至 (d)所示的加工。 如第6圖（a)所示，透過移動台2〇之XI軸方向及21軸方 向之移動，將第一刀架3〇〇與切削刀具311 一起分度於工件 W1之端部外周緣的加工位置。 ，同時’重疊動作於XI軸方向之移動的第二刀架400之 Y2轴方向之移動，重疊動作於Z1軸方向之移動的第二刀架 400 Z2轴方向之移動外，透過第二刀架4〇〇χ2轴方向之移 動’將，轉刀具431分度於工件…端面中心之加工位置。 接著如第6圖（b)所示，與移動台20 —起將第一刀架 f00進給於—X1軸方向，進行加工工件W1之端面。同時，與 第一刀架3〇〇之—χι轴方向之進給速度同樣的進給速度，邊 進給第一刀架4〇〇於—γ2軸方向，邊以規定之進給速度進給 於+Ζ2軸★方向，在工件W2之軸線上施予開孔加工。 如第6圖（c)所示，在結束工件W1之端面加工的切削刀 具311，移動於應予進行工件？1之外周面加工的+χι軸方向

第22頁 590830 五、發明說明（17) -- 間，第二刀架40 0就從第6圖（b)所示狀態移動於-Z2軸方 向，接著由移動於-Y 2軸方向，將旋轉刀具432分度於工件 W2之加工位置。而同時與由切削刀具311的工件wi之外周 面加工，進行由旋轉刀具432的開孔加工工件W2。此時， 使加工工件W2所需要的22軸方向之進給速度重疊在第一刀 架300之Z1轴方向進給速度，再著，使Y2轴方向之移動重 聲XI軸方向之移動，以旋轉刀具432進行開孔加工工件 W2。 再者，結束由旋轉刀具432的開孔加工工件W2後，第 二刀架400就從第6圖（c)所示狀態移動於-Z2軸方向，接著「 以移動於-Y 2轴方向，使旋轉刀具433分度於工件W2之加工 位置。而將旋轉刀具433插進以旋轉刀具431、432所開的 孔内，由切削刀具311之工件W1之外周面加工並同時進行 鐘孔加工。 亦在此狀況，使加工工件W2所需要的Z2轴方向之進給 速度，i疊第一刀架300之Z1轴方向進給速度，再者，重 疊Y2轴方向之移動於XI轴方向之移動，以旋轉刀具433進 行開孔加工工件W2。 如第6圖（d)所示，切削刀具311從工件W1之端面達至 / 預先制定的尺寸處時，第一刀架300移動於+ X1軸方向使切 削刀具311從工件W1遠離，結束由刀具311的加工工件W1。 又，結束由旋轉刀具433的鏜孔加工，則第二刀架400移動 使旋轉刀具433從工件W2遠離。 以上述方式即結束加工工件Wl、W2。

313619.ptd 第23頁 590830 五、發明說明（18) 然而’並未特別地圖示及詳細說明，但由裝著於第一 刀架300的刀具（例如切削刀具Μ〗）之工件wi加工所需時 間’比由裝著於第二刀架4〇〇的旋轉刀具431的工件W2加工 所需時間短時，與上述同樣，可依序邊切換裝著於第一刀 架300的刀具邊進行工件界丨之加工。 [加工方法之第2實施形態] 第7圖表示本發明加工方法之第二實施形態圖。 開始由第一刀架3 〇 〇之切削刀具3 1 1之工件W1加工後， 第一刀架300往+ Z1軸方向僅移動距離a分量時，以使旋轉 刀具431之刀刃尖來到保持在第二主軸210的工件W2端面之 加工位置之方式，預先定位第二刀架400。而與先前之實 施形態同樣地，透過旋轉刀具431用於進行工件W2加工使 第二刀架400之+ Z2軸方向移動，乃由刀具311進行工件W1 之加工，故可重疊於第一刀架300之+Z1軸方向移動，使第 二刀架40 0邊移動於+Z2軸方向或-Z2軸方向，以旋轉刀具 431進行’工件W2之加工。 根據本實施形態，僅以距離a分量可節省第二刀架4 〇 〇 之+ Z2轴方向的移動量’有其分量能將NC車床1予以小型化 的優點。 亦即，在第7圖所不狀態，為了以旋轉刀具431進行加 工工件W2第二刀架400必須移動的+Z2軸方向之距離，係為 a + b-c(b係由旋轉刀具431的工件W2之加工長度，c係由切 削刀具3 11的工件W1之加工長度），但以a = 〇，就可以使第 二刀架400之+ Z2軸方向之行程，僅縮短其分量。

590830 五、發明說明（19) [加工方法之第3實施形態] 第8圖及第9圖係於取代第二刀架400之旋轉刀具433, 而對於工件W2安裝用以進行鏜孔加工之鏜孔刀具433’來進 行加工，以說明最為理想的加工方法圖。 第8圖係於裝著鏜孔刀具433,在第二刀架400之旋轉刀 具裝著部430時，從第1圖之Π-Π方向觀察鏜孔刀具433， 的前視圖。採用如第8圖所示的鏜孔刀具433，，在第一刀 架300之XI軸及第二刀架400之Y2軸間同時進行重疊來作加 工時，如第8圖所示以鏜孔刀具433’之刀刃尖433a’來對準 為最理想。 茲將如第8圖裝著有鏜孔刀具433,時之作用，參照第9 圖（a )、（ b )加以說明。 第9圖（a)係採用鏜孔刀具433’進行加工時，相對於在 第一刀架300之XI轴及第二刀架400之Y2轴間進行的重疊移 動方向，表示對準正交鏜孔刀具433,之刀刃尖433a，方向 (X2轴方向）固定時之作用的第8圖之部分放大圖，第9圖 (b)係用於與第9圖（a)的比較圖，於採用鏜孔刀具433,進 行加工之際，相對於在第一刀架3〇〇之XI轴及第二刀架4〇〇 之Y2軸之間進行的重疊移動方向，表示將鏜孔刀具433,之 刀刃尖433a’對準同方向（Y2軸方向）固定時之作用的第8圖 之部分放大圖。 鐘孔刀具4 3 3 ’係由旋轉刀具4 3 1、4 3 2 (參照第3圖）進 行形成於工件W 2的孔之鐘孔加工者。進行切削孔内周面 W2a之際’刀刀尖433a’會在頂接點A頂接於孔内周面W2a，

313619.ptd 第25頁 590830 五、發明說明（20) " 該頂接點A與通過鏜孔刀具433’之中心軸的軸（第9圖（a)之 例係X2轴）朝同方向切入。 於本實施形態，將進行重疊的軸選擇為與X2轴正交的 Y2轴及Z2轴，如上述方式選擇重疊轴，如第9圖（a)所示， 在Y2轴方向產生重疊誤差，即使刀刃尖433a，頂接於孔内 周面W2a的頂接點a移動於點A，之位置，該重疊誤差對於孔 内周面W2a給予刀刃尖433a，之切削深度量的影響係極為微 小 〇 亦即’如第9圖（b)所示，將鏜孔刀具433,之刀刃尖 433a’對準與重疊移動方向同方向的γ2軸時，產生重疊誤 差而頂接點A移動至A"之位置，則僅大致相等於a—A#移 動距離尺寸分量，使刀刃尖4 3 3a，之切削深度量即產生變 化’變成對加工品給予不少的不良影響。相對於此。如第 9圖（a)所示，將刀刀尖433a，對準與鏜孔刀具433,之重疊 移動方向,正交的X2轴方向時，比起重疊誤差，切削深度量 之變化能減至極小。 [加工方法之第4實施形態] 第1 〇圖係表示本發明加工方法之第4實施形態圖。 本發明之NC車床1，係第二刀架400可移動於X2軸、Y2 轴及Z2軸之三轴方向，故可以裝設於第二刀架4〇〇的刀具 加工保持於第一主軸Π0的工件W1。 由第二刀架400之刀具至結束工件W2之所有加工為止 時間’比由第一刀架300之刀具至結束工件W1所有加工為 止時間短時，例如第1 〇圖所示，可同時進行利用第一刀架

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加工（端面開孔加工），及利用 工件W1加工（外周面之溝形成 五、發明說明（21) 300之旋轉刀具321之工件wi 第二刀架400之切削刀具421 加工）〇 刀具及第二刀架4〇〇之刀具同時進行 由於如上述方式， 且可由第一刀架300之 加工工件W1。 但是本發明並非 以上已說明本發明較佳的實施形態 由上述實施形態而受到任何限制。 例如’裝著於第一刀架300及第二刀架4〇〇的刀具支數 及種類並不限定於上述者’可再於作成裝著多冑 之刀具者。 1王頌 又，對裝著於第一刀架30 0及第二刀架4〇〇的鑽頭等 ，刀具之工件W1、W2相對旋#，係說明#由旋#第一主轴 或第二主轴210來進行，但設置用來旋轉刀具之旋轉驅 構在第一刀架3 0 0及第二刀架4〇〇，亦可以作成使裝著 '一刀架300及第二刀架40〇的鑽頭等旋轉刀具旋轉。根 t如上述構成，裝著端銑刀（end mill)等其他旋轉刀具於 ^ —刀架30 0及第二刀架400 ’而成為可以進行加工鍵槽切 則等，能更加提高NC車床的加工通用性。 再者，於上述實施形態，在第二控制系統9 3之速度處 理電路93b、93c及伺服處理電路93d、9心之間設置重疊電 路95、96，以該重疊電路95、96進行重疊所需的演算，然 而使用於該重璺的演算亦可構成為由Cpugi來進行。 根據本發明，以一側之主軸側工件及另一側之主轴側

再者，根據本發明進行鐘 具之進刀方向正交的方向選擇 予加工品質的不良影響成最小 如此，對於保持在二支主 往技術更多之多種多樣之加工 大幅度地降低數值控制車床之 加工成本。 [產業上之利用可能性] 孔加工等之際，由於在與刀 重疊轴’可抑制重疊誤差給 〇 軸的工件，可同時進行比以 ，且加工效率亦優越，故可 價格及數值控制車床的工件 本發明係只要是數值控制車床，係具有相對的二支主 軸，及用以加工保持於各主軸的工件之刀架，都可適用於 梳齒形及轉塔（turret)形之任一者。又裝於刀架的刀具， 亦不限制於各種刀尖塊等之切削刀具或鑽頭等之旋轉刀 具’能包含螺絲攻、鉸刀、銳刀等所有的刀具。

590830 圖式簡單說明 [圖式之簡單說明] 第1圖係用來說明本發明NC車床構成之概略俯視圖。 第2圖係自第1圖之I-Ι方向觀察第一刀架的概略前視 圖。 第3圖係自第1圖之Π -Π方向觀察第二刀架的概略前 視圖。 .第4圖係本發明NC車床所設之控制裝置之一實施形 態，用來說明其構成的區塊圖。 第5圖係用來說明第4圖之控制裝置的重疊步驟流程 圖。 第6圖（a )至（d )係用來說明本發明NC車床之工件加工 方法之第1實施形態圖。 第7圖係用來說明本發明NC車床之工件加工方法之第2 實施形態圖。 第8圖係本發明N C車床之工件加工方法之第3實施形 態，於第i刀架之旋轉刀具裝著部裝有鏜刀時，自第1圖 之Π -Π方向觀察前述鏜刀之前視圖。 第9圖（a)為第8圖之部分放大圖，用來說明如第8圖所 示裝有鏜刀時的作用，第9圖（b)係用於第9圖（a)比較之第 8圖的部分放大圖。 第1 0圖係用來說明本發明NC車床之工件加工方法之第 4實施形態圖。 第1 1圖係說明本發明先前例的NC車床概略構成俯視 圖。

313619.ptd 第29頁 590830 圖式簡單說明 [元件符號之說明] 卜! 5 NC車床 10 > 510 機床· 20 移動台 90 控制裝置 91 CPU (中央處理器） 92 第一控制系統 9 2a 、93a第一演算處理電路 92b 、92c 、 93b 、 93c 、 93f 速度處理電路 92d 、92e 、 93d 、 93e 、 93g 伺服處理電路 93 第二控制系統 95 ^ 96 重疊電路 100 、52 0第一主轴台 110 第一主軸 200 、530第二主轴台 210 第二主轴 300 、5 6 0第一刀架 310 > 330 ' 420 切銷刀具裝著部 311 > 331 > 421 > 422 ^ 423 切銷刀具 320 、，4 1 0 ' 4 3 0 旋轉刀具裝著部 321 〜324 、 41卜 412 ' 431 、 432 、433 旋轉刀具 400 ^ 580第二刀架 433, 鏜刀 433a’ 刀刀尖 521 > 531 主轴 540 > 570 > 582 導執 550 、5 5 5滑架 56卜 581 轉塔面板 A 頂接點 Cl、C2 主轴軸線 ΤΙ、 T2 刀具 MX1 、MZ1 、 MX2 、 MY2 、 MZ2 伺服馬達 W1、 W2 工件 W2a 孔内周面

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Claims (1)

1. 590830 六、申請專利範圍 1. 一種數值控制車床，係具有··第一主軸及第二主軸， 相對向而配置，且可相對地移動；第一刀架及第二刀 架，裝著有複數之刀具，用來進行加工各個保持於上 述第一主軸及第二主軸之工件；以及控制裝置，用來 控制上述第一主軸及第二主軸與上述第一刀架及第二 刀架之移動者，其特徵為： 上述第一刀架與上述第二主軸形成一體，而移動 自如於上述第二主軸之主軸軸線方向及與該主軸軸線 方向在平面内正交的軸方向，同時上述第二刀架至少 可移動於與上述第一刀架之移動方向相同的二軸方向 上， 上述控制裝置，係使上述第一刀架於加工工件所 需要的一軸方向或二軸方向之移動，及上述第二刀架 於，進行加工上述工件所需要的一軸方向或二軸方向之 移動相重疊，而輸出移動指令於上述第一刀架或上述 第二；架， 並且同時進行利用裝著於上述第一刀架之刀具的 工件加工，及利用裝著於上述第二刀架之刀具的工件 力口工〇 2. 如申請專利範圍第1項之數值控制車床，其中，上述第 二刀架係可移動於上述第一主轴之主轴轴線方向及與 該主軸軸線方向在平面内正交的轴方向之二軸方向， 同時可移動於正交在上述二轴方向的轴方向上。 3. 如申請專利範圍第1項之數值控制車床，其中，將上述

   313619.ptd 第31頁 590830 六、申請專利範圍 刀具沿著上述第一刀架及第二刀架之移動方向排列裝 著成直線狀，透過上述第一刀架及第二刀架之一軸方 向或二軸方向之直線移動，進行上述刀具之分度。 4. 如申請專利範圍第3項之數值控制車床，其中，利用一 支刀具在加工工件中，相鄰於該一支刀的其他刀具使 其形成不干涉於上述工件或上述第一主軸或者第二主 轴的最小距離，根據利用上述一支刀具的工件加工所 需要的上述第一刀架或第二刀架之移動量，用以決定 裝著於上述第一刀架或第二刀架的刀具間隔。 5. 如申請專利範圍第1項之數值控制車床，其中，比較利{:丨丨 用裝著於上述第一刀架的一支刀具之工件加工所需時 間，及利用裝著於上述第二刀架的一支刀具之工件加 工所需時間，在利用裝著於上述第一刀架的上述一支 刀具之上述工件加工所需時間較長時，在利用裝著於 上述第一刀架的上述一支刀具進行工件加工期間，切 換裝¥於上述第二刀架的上述刀具以進行上述工件之 加工〇 6. 如申請專利範圍第5項之數值控制車床，其中，利用裝 著於上述第一刀架的上述一支刀具，及裝著於上述第 _ 二刀架的刀具同時進行加工保持於上述第一主軸之工 件。 7. 如申請專利範圍第1項之數值控制車床，其中，比較利 用裝著於上述第一刀架的一支刀具之工件加工所需時 間，及利用裝著於上述第二刀架的一支刀具之工件加

   313619.ptd 第32頁 590830 六、申請專利範圍 工所需時間，在利用裝著於上述第二刀架的上述一支 刀具之上述工件加工所需時間較長時，在利用裝著於 上述第二刀架的上述一支刀具進行工件加工期間，切 換裝著於上述第一刀架的上述刀具，以進行上述工件 之加工。 8. 如申請專利範圍第1項之數值控制車床，其中，以延遲 利用裝著於上述第一刀架的刀具之工件加工開始時 序，或利用裝著於上述第二刀架的刀具之工件加工開 始時序，來開始利用裝著於上述第二刀架的刀具之工 件加工或利用裝著於上述第一刀架的刀具之工件加 工 ° 9. 如申請專利範圍第1項之數值控制車床，其中，該第二 刀架係設在以旋轉自如地支持上述第一主軸的主轴台 上。 1 0. —種工件加工方法，係採用申請專利範圍第1項至第9 項中te 1項之數值控制車床，其特徵為： 使進行保持在上述第二主轴的工件加工所需要的 上述第二刀架之一軸方向或二軸方向之移動，及進行 保持在上述第一主軸的工件加工所需要的上述第一刀 架之一軸方向或二軸方向之移動相重疊，以使上述第 二刀架移動， 並且，同時進行利用裝著於上述第一刀架的刀具 之加工工件，及利用裝著於上述第二刀架的刀具之工 件加工。

   313619.ptd 第33頁 590830 六、申請專利範圍 11. 如申請專利範圍第1 〇項之工件加工方法，其中，利用 裝著於上述第一刀架的一支刀具之工件加工所需時間 ，較利用裝著於上述第二刀架的一支刀具之工件加工 所需時間長時，在利用裝著於上述第一刀架的上述一 支刀具進行工件加工期間，切換裝著於上述第二刀架 的上述刀具，以進行上述工件之加工。 12. 如申請專利範圍第11項之工件加工方法，其中，為利 用裝著於上述第一刀架的上述一支刀具，及裝著於上 述第二刀架的刀具同時進行加工對保持於上述第一主 軸之工件。 1 3.如申請專利範圍第1 0項之工件加工方法，其中，利用 裝著於上述第二刀架的一支刀具之工件加工所需時 間，較利用裝著於上述第一刀架的一支刀具之工件加 玉所需時間長時，在利用裝著於上述第二刀架的上述 一支刀具進行工件加工期間，切換裝著於上述第一刀 架的上述刀具，以進行上述工件之加工。 1 4.如申請專利範圍第1 0項之工件加工方法，其中，係令 利用裝著於上述第一刀架的刀具之工件加工開始時 序，或利用裝著於上述第二刀架的刀具之工件加工開 始時序延遲，來開始利用裝著於上述第二刀架的刀具 之工件加工或利用裝著於上述第一刀架的刀具之工件 加工。 15.如申請專利範圍第10項之工件加工方法，其中，在裝 著於上述第二刀架的刀具上包含加工上述工件之孔内

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