WO2001066290A1 - Ensemble porte-outil et procede d'usinage de piece a l'aide de celui-ci - Google Patents

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WO2001066290A1
WO2001066290A1 PCT/JP2000/001467 JP0001467W WO0166290A1 WO 2001066290 A1 WO2001066290 A1 WO 2001066290A1 JP 0001467 W JP0001467 W JP 0001467W WO 0166290 A1 WO0166290 A1 WO 0166290A1
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holder
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axis direction
headstock
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PCT/JP2000/001467
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Hiroshi Shinohara
Yuji Miyazaki
Reiner Ernst
Original Assignee
Citizen Watch Co., Ltd.
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    • Y10T82/2585—Tool rest
    • Y10T82/2587—Turret type holder [e.g., multiple tools, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a tool holder for mounting a tool on a tool rest of a machine tool, and a method of processing a workpiece using the tool holder.
  • a plurality of tools are mounted on an evening-let or comb-shaped tool post, and the tools suitable for machining the workpiece are indexed into machining positions. Then, the spindle or tool holding the work is rotated or the like, and the tool is pressed against the work to perform processing.
  • N C numerical control
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of a method of processing a workpiece by an NC lathe described in the above-mentioned Japanese Patent No. 2887690.
  • the NC lathe described in this publication includes a first headstock 320 and a second headstock 330 that are arranged to face each other, and is arranged between the two headstocks 320.330.
  • Tool post 360 The first headstock 3220 supports a first spindle 3221 rotatably.
  • a second spindle 3331 is rotatably supported on the second headstock 3330 on the same axis as the first spindle 3221.
  • the tool rest 360 is movable in the Z1 axis direction parallel to the main shaft axis of the first main shaft 321, and in the XI axis direction orthogonal to the Z1 axis.
  • the second headstock 330 is movable in the Z2 axis direction parallel to the Z1 axis.
  • the same tool mounting position (station) 362 is provided with a drill T 1 ′ and a drill T 3 ′ back to back.
  • the first spindle 321 grips the workpiece W1
  • the second spindle 331 grips the workpiece ⁇ 2.
  • the second headstock 330 can be moved in the Z2-axis direction, so instead of moving the tool post 360 in the + Z1-axis direction when machining the workpiece W2.
  • the second headstock 330 may be moved in the 1Z2 axis direction, and the workpiece W2 may be machined by the drill T3 '.
  • the movement of the second headstock 330 can be superimposed on the movement of the tool rest 360 in the Z1-axis direction. Therefore, while drilling the work W1 with the drill T1 ', it is possible to drill the work W2 with the drill T3'.
  • the tool holder 400 includes a holder body 401 attached to the turret face plate 361 of the tool post 360 of the NC lathe and a first tool ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ 1 ′ for attaching a first tool ⁇ 1 ′ such as a drill. And a second tool mounting part 420 for mounting a second tool ⁇ 2 ′ such as a cutting tool back-to-back with the first tool T 1 ′.
  • the first tool ⁇ 1 ' is attached to the first tool mounting part 410 by the bolt 440.
  • the second tool T 2 ′ is attached to the second tool attaching portion 420 by the bolt 450.
  • FIG. 18 shows a method of machining the workpieces W1 and W2 by using the tool holder 400 and the tools ⁇ 1 ′ and ⁇ 2 ′ attached to the tool holder 400.
  • the same parts as those of the NC lathe in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the tool ⁇ 1 ' is positioned on the axis of the workpiece W1 by the movement of the tool rest 360 in the X1 axis direction and the ⁇ 1 axis direction.
  • the workpiece W1 is machined by the tool T1 'by feeding it in one axis direction.
  • the tool rest 360 is moved in the + ⁇ 1 axis direction and the + ⁇ 1 axis direction, and there is a byte on the outer peripheral surface of the work W2 of the second spindle 33 1.
  • the tool T2 ' is applied to the workpiece W2 by moving the turret 360 in the ⁇ 1 axis direction or the second headstock 3330 in the 1 ⁇ 2 axis direction. Perform processing.
  • FIG. 19 is a view showing still another embodiment of the tool holder shown in FIG.
  • the tool holder 450 shown in FIG. 19 is composed of a tool body 45 1 attached to the peripheral surface of the tool rest 360 of the tool rest 360 and a tool body 451 formed from the tool body 451 in the radial direction of the tool face plate. And two tool mounting portions 452 and 453.
  • the tool T4 'and the tool T5' which are bytes, are mounted on the tool mounting portions 452, 453 with the edge positions shifted.
  • the tool mounting portions 452 and 453 are designed so that the positions of the cutting edges of the tool T1 and the tool T2 have predetermined dimensions according to the form of the machining parts Wla and W2a of the workpiece W1 and the workpiece W2. , H).
  • the first headstock 320 ' is movable in the Z0 axis direction
  • the second headstock 330 is movable in the Z2 axis direction.
  • the tool rest 360 can be moved in the X1 axis direction.
  • the first headstock 320 ′ and the second headstock 3 30 force move from both sides of the turret 360 to the turret 360 side, and furthermore, the turret 360 moves in the X1 axis direction, so that the workpiece is moved.
  • W1 and workpiece W2 are processed by tool T1 and tool T2.
  • the tool holder 450 that can be mounted with the edge positions of the tool T 1 ′ and the tool ⁇ 2 ′ shifted according to the form of the machining parts W la and W 2 a, in the conventional NC lathe It is also possible to simultaneously process the work W1 and the work W2.
  • the tool mounting parts 45 2 and 45 3 are dimensioned according to the form of the processing parts W la and W 2 a of the workpieces W l and W 2. There is a problem that a large number of tool holders 450 must be prepared.
  • the setup time was reduced, including the exchange of tools for machining workpieces, and the number of types of machining tools, including tool holders, was reduced.
  • the reduction of running costs, including the reduction of storage space and the efficiency of storage, is an indispensable matter, and the demands for these are increasing in recent years.
  • the present invention has been made in order to meet the above-mentioned problems and the above-mentioned requirements, and it is possible to easily attach and detach not only the same tool but also different kinds of tools to one tool holder, and the tool holder It provides a tool holder that can easily adjust the tool to be mounted on the workpiece to a position suitable for machining the workpiece.
  • An object of the present invention is to provide a tool holder and a method of machining a workpiece using the tool holder, which can be performed by a low-cost machine tool. Disclosure of the invention
  • the present invention is directed to a tool holder for mounting the tool, the tool body being mounted on a tool post having a tool post having a tool for processing a workpiece, the holder body being mounted on the tool post.
  • a plurality of tool mounting surfaces formed around the holder main body, a holder mounted on the tool mounting surface, to which a tool for processing the work is mounted, and a predetermined direction facing the tool mounting surface.
  • the mounting means is provided so as to be slidable in the holder, with an engagement groove formed in the tool mounting surface, and one end is engaged with the engagement groove, and the other end is connected to the holder. It is preferable to comprise an engaging member, and an urging means for urging the engaging member toward the holder side to press the holder against the tool mounting surface.
  • the biasing member is a cam provided at a connecting portion between the holder and the engaging member.
  • the joint portions are formed on a plurality of surfaces of the holder.
  • the engaging member of the attaching means is provided rotatably around a connecting portion between the holder and the engaging member, and each of the engaging portions provided on the plurality of surfaces is provided. It is preferable to provide the connecting portion at a position where the distance between them is equal.
  • the mounting direction of the tool with respect to the tool post is such that the tool is parallel or perpendicular to each of the spindles that grip and rotate a workpiece.
  • the tool holder can be attached to the tool rest.
  • the work is fixed at a predetermined position, a tool for processing the work is mounted on the tool rest, and the work is processed by the tool by the relative movement or relative rotation of the work and the tool rest.
  • a holder main body to be mounted on the tool rest a plurality of tool mounting surfaces formed around the holder main body, and a tool mounted on the tool mounting surface for processing the work.
  • a holder to be attached a tooth portion having a tooth row formed in a predetermined direction on the tool mounting surface; and a tooth formed on a surface of the holder attached to the tool mounting surface;
  • a coupling portion for positioning a holder at a predetermined position on the tool mounting surface; and mounting means for attaching the holder to the holder main body in a state where the teeth and the coupling portion are engaged with each other.
  • a first headstock and a second headstock that are arranged to face each other, a first spindle supported by the first headstock and a second spindle supported by the second headstock
  • a machine tool comprising: a workpiece gripped by the first spindle and at least one tool rest for mounting a tool for processing the workpiece gripped by the second spindle.
  • a first tool and a second tool facing the first headstock side to the tool holder.
  • a second tool facing the headstock side is attached, and the tool rest is moved in the Z1-axis direction parallel to the spindle axis of the first spindle and in the X1-axis direction orthogonal thereto, and the second spindle head is moved.
  • FIG. 1 is a front view of a tool holder according to an embodiment of the present invention, in which a part of the tool holder is cut away.
  • FIG. 2 is a plan view of the tool holder of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the tool holder of FIG. 1 taken along the line I-I.
  • FIG. 4 is a front view showing a usage example in which another tool is mounted on the tool holder of the present invention.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining a schematic configuration of an NC lathe according to an example of an NC lathe for processing a workpiece using the tool holder of the present invention.
  • FIG. 6 is a view for explaining a positional relationship between a tool of a tool post and a work mounted on two main spindles facing each other in the NC lathe in FIG.
  • FIG. 7 is a block diagram of the control device of the NC lathe in FIG.
  • FIG. 8 is a block diagram of another example of the control device of the NC lathe in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory view of a machining method using the tool holder of the present invention, wherein (a) shows an initial state at the start of machining, and (b) shows a simultaneous machining state of a workpiece mounted on two spindles. It is a schematic diagram.
  • FIG. 10 is a diagram showing another example of a processing method for processing a work using the tool holder of the present invention.
  • Fig. 11 shows a case where the tool holder of the present invention is mounted on the turret of another NC lathe for machining. It is a top view of the said other NC lathe hanging on a stand.
  • FIG. 12 is a block diagram of a control device of the NC lathe of FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining the processing method of the present invention.
  • FIG. 14 is a flowchart illustrating a procedure of superimposing the Z1 axis and the Z2 axis.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating a procedure of superimposing the X1 axis and the X2 axis.
  • FIG. 16 is an explanatory view of a method of processing a work described in Japanese Patent No. 2887690.
  • FIG. 17 is a side view of a partially broken tool holder in a conventional example of a tool holder in which two different tools can be attached to one holder body.
  • FIG. 18 is a view for explaining a method of machining a tool by the tool holder of FIG.
  • FIG. 9 is a view showing still another embodiment of the tool holder shown in FIG. 17.
  • FIGS. 1 to 3 show details of a tool holder for mounting two tools T1 and T2 at the same station of the tool rest.
  • FIG. 1 is a front view of a tool holder according to an embodiment of the present invention, in which a part of the tool holder is broken
  • FIG. 2 is a plan view of the tool holder of FIG. 1
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the tool holder taken along line II of FIG.
  • the tool holder 200 is attached to the mounting hole 205 of the turret face plate 161 of the turret (not shown) by being inserted into the mounting hole, and is fixed to the mounting portion 205 by bolts 204.
  • Holder body 201 a first holder 210 mounted on a surface 202 opposite to the mounting portion 205 of the holder body 201, and a mounting portion 2 of the holder body 201 0 5 and a second holder 220 attached to the surface 203 on the same side.
  • a clamper force (not shown) formed on a part of the mounting portion 205 is gripped, and the holder body 2 is gripped.
  • 05 is pulled into the mounting hole, and the tool holder 200 is fixed to the evening plate 161.
  • a large number of triangular teeth extending in a direction perpendicular to the X1 axis and the Z1 axis at equal intervals in the X1 axis direction. Row formed Thus, a tooth portion 208 is formed.
  • a number of rows of teeth having the same shape as the teeth of the teeth 208 are arranged at the same intervals as the teeth of the teeth 208. Formed to form a tooth portion 209.
  • a tool mounting groove 2 13 is formed at an end of the first holder 2 10, and a tool T 1 is mounted in the tool mounting groove 2 13 by a bolt 2 19 or the like.
  • a tool mounting groove 2 23 is formed at an end of the second holder 220, and a tool T 2 is mounted in the tool mounting groove 2 23 with a bolt 2 229 or the like.
  • a coupling part 211 having a tooth row that can be engaged with the tooth part 208 is formed on the side surface of the first holder 210 .
  • a joint portion 221 having a tooth row that can be engaged with the tooth portion 209 is formed on the side surface of the second holder 220 .
  • first holder 210 and the second holder 220 may be attached to the holder body 201 with bolts or the like, but the attachment means 2400.250 described below is used. By employing this, it is possible to further easily adjust the positional relationship between the first holder 210 and the second holder 220.
  • a dovetail groove 206a which is an engagement groove extending in the X1 axis direction, is formed along the surface 202, and is a dovetail groove parallel to the dovetail groove 206a. It is formed along the surface 206.
  • the dovetail grooves 206a and 206b are shown as having a T-shaped cross section, and the T-shaped dovetail grooves 206a and 206b are provided with levers to be described later.
  • the shape is not limited to the T shape, but may be other shapes such as a trapezoidal shape or a semicircular arc shape.
  • the first holder 210 and the second holder 220 as shown in FIG. It has a concave cross section. Then, in a state where the first holder 210 and the second holder 220 are attached to the holder main body 201, there is a concave portion 217 of the first holder 210 and communicates with the groove 206a. However, there is a recess 2 27 in the second holder 220 and communicates with the groove 206 b.
  • Lever 245 as an engaging member is provided in concave portion 217, and lever 225 as an engaging member is provided in concave portion 227.
  • lever 245 At one end of the lever 245, there is formed a dovetail portion 245a which engages with the dovetail groove 206a. 4 5c is formed.
  • lever 255 At one end of the lever 255, there is formed a dovetail portion 255a which engages with the dovetail groove 206b, and the other end has a through hole in a direction orthogonal to the X1 axis and the Z1 axis. 255 c has been formed.
  • a hole 215 extending transversely to the X1-axis and the Z1-axis across the concave portion 217.
  • a hole 225 extending laterally across the recess 227 is formed in the side surface of the second holder 220.
  • Holes 2 15 and a part of holes 2 25 are formed as screw holes 2 16 and 2 26.
  • the shaft 241 having a threaded portion 241b at one end is inserted into the hole 215.
  • the screw part 24 lb is screwed into the screw hole 216 through the concave part 217 and the through hole 245 c of the lever 245.
  • the shaft body 25 1 is inserted into the hole 2 25, and the screw 2 5 1 b force is passed through the recess 2 2 7 and the through hole 2 5 5 c of the lever 2 5 5. Screwed into 6.
  • the levers 245 and 255 are connected to the holders 210 and 220 by the shafts 241 and 251, respectively.
  • a cam 24 is formed between the head 2 41 a of the shaft 24 1 and the screw shaft 24 1 b, and the cam 24 42 is located in the hole 24 45 c. ing.
  • the cam 2 42 comes into contact with the inner wall 2 45 b of the hole 2 45 c to push the lever 24 5 away from the holder body 201. Since the T-shaped recessed part 2 45 a is engaged with the T-shaped dovetail groove 206 a, the reaction force is generated by pushing the lever 2 45 in the direction away from the holder body 201. As a result, the first holder 210 is pressed against the holder body 201.
  • a cam 25 2 is formed between the head 25 1 a of the shaft 25 1 and the screw shaft 25 1 b, and this cam 25 2 is formed in the hole 25 5 c. It is located in.
  • the cam 25 2 abuts the inner wall 255 b of the hole 255 c and presses the second holder 220 onto the holder body 201.
  • a tool for rotating the shaft 24.12.51 is engaged with the head 241a of the shaft 241, and the head 251a of the shaft 251,
  • first holder 210 and the second holder 220 are attached to the holder body 201.
  • the tooth portion 208 and the coupling portion 211 and the tooth portion 209 and the coupling portion 221 are engaged with each other, the first holder 210 and the second holder 220 X
  • the movement in the 1 axis direction is restricted.
  • the first holder 210 and the second holder 220 are arranged in the same direction as the direction of the teeth of the tooth portion 208 (hereinafter referred to as the lateral direction).
  • Bolts with holes 2446 and 256 are provided as adjustment means for fine adjustment of the position.
  • Screw holes 2488 and 2558 are formed laterally in the levers 2445 and 255, and bolts 2464 and 2556 are formed in these screw holes 2448 and 2558. Is screwed.
  • the perforated bolts 24.6.256 have a force approximately equal to the width of the recesses 2 17 and 2 27, respectively, or a slightly shorter length.
  • openings are formed on the side surfaces of the first holder 210 and the second holder 220, and the bolts 2464 and Holes 247 and 257 having a diameter smaller than the outer diameter of 256 are formed. Insert a tool such as a bar wrench from the side of the first holder 210 and the second holder 220 into the holes 2447 and 2557, which are tool insertion portions, and insert the tip of the tool into a bolt 2 with a hole.
  • the bolts 2 4 6 and 2 56 are rotated by engaging them with 4 6 and 2 5 6, the bolts 2 4 6 and 2 5 6 come into contact with the side walls of the recesses 2 1 7 and 2 2 7.
  • the first holder 2: 10 and the second holder 220 are moved laterally by the propulsive force of the bolts 2446 and 256. This makes it possible to finely adjust the mounting positions of the first holder 210 and the second holder 220 in the lateral direction.
  • the bolt is not limited to a bolt with a hole and may be another bolt. Also, it is preferable to select an appropriate tool according to the bolt to be used. Further, although the tool insertion portion for engaging the tool and the bolt is the hole 247.257, the groove may be a groove or a concave portion.
  • FIG. 4 shows a state where another tool T3 such as a drill is attached to the tool holder 200.
  • the base of the tool T3 is inserted into a collect chuck type or a taper engagement type gripping means (not shown), and the tool T3 is tightened with the tightening member 269. It is attached to the third holder 260 to be attached to. Since the above-mentioned collet chuck type or taper type gripping means is known, the illustration and detailed description are omitted.
  • the third holder 260 engages with the dovetail groove 206b, and slides in the X2 direction along the dovetail groove 206b. 6 Installed by 5. On one side of the third holder 260, a joint portion 261, which can be engaged with the tooth portion 209, is formed. Then, the bolt 260 is screwed into the screw hole (not shown) of the slider 260 from the third holder 260 side, so that the holder 260 is attached to the slider 260, and the joint 2 The combination of 61 and the tooth portion 209 regulates the movement of the third holder 260 in the X2 direction.
  • the third holder 260 has a recess 264 similar to the recesses 217 and 227 shown in FIGS. 1 to 3, and a tooth portion is formed in the recess 264.
  • Bolt for fine adjustment of the position of the tool T3 in the same direction as the teeth of 209 a bolt for extending the slider from the slider to the inside of the recess. Is screwed into. Therefore, by rotating the bolts 26 3, similarly to the first holder 210 and the second holder 220 of the previous embodiment, the mounting position of the tool T 3 is finely adjusted in the lateral direction. It is possible.
  • FIG. 4 shows another attachment mode of the tool holder attached to the holder main body 201 by changing the direction of the first holder 210, by a two-dot chain line.
  • the other surface other than the surface on which the joint portion 211 is formed for example, as shown in FIGS. 1 and 4, another surface orthogonal to the surface on which the joint portion 211 is formed, Forming joints 2 1 and 2 that can be combined with 8. This makes it possible to change the direction of the first holder 210 by 90 degrees and attach it to the holder main body 201.
  • the second holder 222 is formed. Change direction It can be attached to the rudder body 201.
  • the center of the shaft 2 4 1 is positioned at an equal distance from the joint 2 1 1 and the joint 2 2 1, and the lever 2 4 5 is set around the shaft 2 4 1 in the recess 2 17.
  • the center of the shaft body 25 1 is positioned at an equal distance from the joint 2 2 1 and the joint 2 2 2 so that the lever 2 5 5 can rotate freely in the recess 2 2 7 This makes it possible to easily change the direction of the second holder 220 without having to exchange the levers 255.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an NC lathe for processing a workpiece using the tool holder of the present invention
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a positional relationship between a tool post and two opposed headstocks.
  • a first headstock 120 and a second headstock 130 are arranged to face each other.
  • the first headstock 120 rotatably supports the first spindle 122
  • the second headstock 130 rotatably supports the second spindle 131.
  • Known chucks are provided at the ends of the first spindle 12 1 and the second spindle 13 1, respectively, so that the workpieces W 1 and W 2 can be gripped by the chucks. Has become.
  • the first headstock 120 is fixed to the bed 110.
  • the bed 110 is provided with a guide rail 140 in a direction parallel to the Z axis.
  • a saddle 150 is mounted on the guide rail 140. The saddle 150 moves in a Z2 axis direction parallel to the Z axis while being guided by a guide rail 140 by driving of a motor (not shown) as a driving body.
  • a guide rail 170 is provided on the saddle 150 in a direction parallel to the X axis orthogonal to the Z axis.
  • the second headstock 130 is mounted on this guide rail 170 Then, while being guided by a guide rail 170 by the driving of a driving body (not shown), the driving body moves in the X2 axis direction parallel to the X axis.
  • the bed 110 is provided with a guide rail 144 parallel to the guide rail 140.
  • a saddle 155 is placed on the guide rail 145.
  • the saddle 155 moves in a Z1 axis direction parallel to the Z axis while being guided by a guide rail 145 by a servomotor (not shown) as a driving body.
  • a guide rail 175 is provided on the upper surface of the saddle 155 in a direction parallel to the X axis.
  • the tool rest 160 is mounted on the guide rail 175, and moves in the XI axis direction while being guided by the guide rail 175 by the drive of a servomotor (not shown) which is a driving body.
  • the tool rest 160 is provided with a rotatable evening reticle face plate 161 indexed to one side.
  • a plurality of tools T1 for processing the work W1 gripped by the first spindle 12 1 are mounted on the evening face plate 161.
  • the tool T 1 is moved to the predetermined position with respect to the work W 1 by the movement of the tool rest 160 in the X 1 direction and the saddle 1 55 in the Z 1 direction, and is moved to the work W 1. Work W1 is added while moving.
  • the evening let face plate 16 1 is used to machine the workpiece W 2 gripped by the second spindle 13 1 at the same position (same station) as the mounting position of the tool T 1 as the first tool.
  • the second tool, T2 is mounted.
  • the tool T2 is the X2 axis direction of the second headstock 1300, which is the feedrate in the X1 direction for processing the workpiece W2 superimposed on the feedrate in the X1 axis direction of the tool post 160 Of the second headstock 130 in which the feed speed in the Z-axis direction for processing the workpiece W2 is superimposed on the feed speed in the Z1 axis direction of the tool rest 160 With the feed, the workpiece W 2 is positioned and moved with respect to the workpiece W 2, and is processed.
  • Fig. 6 shows an enlarged view of the main part of the tool rest 160.
  • the tool holder 200 with the tool T1 and the tool T2 is mounted on the faceplate 161.
  • the first holder 2 10 and the second holder 2 20 are used for simultaneously performing the machining of the workpiece W 1 by the tool T 1 and the machining of the workpiece W 2 by the tool T 2.
  • Work W 1) is the other work (eg work W 2) and the other tool (eg The dimensions of each part are determined so as not to conflict with the tool T 2), the holder (for example, the second holder 220), or the holder body 201.
  • the distance in the Z-axis direction from the cutting edge of the tool T1 to the surface 202 of the holder body 201 is L3, which is longer than the machining length 11 of the workpiece W1. It is determined to be larger.
  • the tool rest 160 has no stroke between the second spindle rest 130 and the tool rest 160, and the stroke of the tool rest 160 in the X1 axis direction and the second spindle rest 1
  • An escape portion 167 is formed so that the stroke in the X2 axis direction of 30 can be made as large as possible.
  • the positional relationship between the tool T1 and the tool T2 is preferably such that the tip of the tool T2 is located farther from the tool post 160 than the tip of the tool T1.
  • the tool T1 is to be larger than the maximum additional amount h1 in the X1-axis direction when processing the workpiece W1. It is good to
  • the rigidity of the second headstock 130 can be maintained high by increasing the width of the platform 160 side.
  • the rigidity of the turret 160 is also affected by the clearance of the escape portion 167. Therefore, the turret 160 is determined by the distance between the cutting edges of the tool 1 and the tool 2 in the X-axis direction. Can be maintained high.
  • the distance L1 + L2 in the Z-axis direction between the cutting edges of tool 1 and tool 2 is the maximum travel in the Z1 direction when tool T1 processes workpiece W1 1 1 + s1 and tool T2 Should be larger than the sum of the maximum movement amount 1 2 + s 2 in the Z2 axis direction when machining the workpiece W 2.
  • the work W1 is transferred to the second spindle 131, and the rear side is processed. Is often used. Therefore, the axis of the second spindle 1 3 1 2 It is necessary to match the axis of 1, but the 2nd spindle 1 3 1 Turret 1 1 60
  • the stroke in the X-axis direction on the 60 side should be at least as far as it can be concentric with the axis of the first spindle 1 2 1 It is good to let.
  • FIG. 7 is a control block diagram of a control device in the NC lathe 100.
  • the control device 190 includes a central processing unit (CPU) 191 and a first arithmetic processing circuit 192 that controls the movement of the tool rest 160 in the ⁇ -axis direction and the X-axis direction according to a command from the CPU 191.
  • CPU central processing unit
  • first arithmetic processing circuit 192 that controls the movement of the tool rest 160 in the ⁇ -axis direction and the X-axis direction according to a command from the CPU 191.
  • a speed processing circuits 192b and 192c for outputting speed signals in the X1-axis direction and Z1-axis direction based on the output signal from the first arithmetic processing circuit 192a; Based on the output signals from the circuits 192b and 192c, the servo processing circuit 192 drives the servomotors 163 and 162 to move the tool post 160 at a predetermined speed in the XI axis direction and the Z1 axis direction. d and 192 e.
  • a second arithmetic processing circuit 193a for controlling the movement of the second headstock 130 in the Z2-axis direction and the X2-axis direction by a command from the CPU 191, and this second arithmetic processing circuit From the speed processing circuits 1 93 b and 193 c that output speed signals in the X 2 axis direction and the Z 2 axis direction based on the output signal from 1 93 a, and from these speed processing circuits 1 93 b and 1 93 c
  • the servo processing circuits 193 d and 193 drive the servo motors 133 and 134 so as to move the second headstock 130 in the X2 axis direction and the Z2 axis direction at a predetermined speed based on the output signal of the second headstock 130.
  • the CPU 191 adds the Z-axis and X-axis movement commands required for machining the workpiece W2 to the Z-axis and X-axis movement commands, and A command is issued to move in the direction, and the movement speed of the second headstock 130 is superimposed on the movement of the tool rest 160.
  • the above-described superposition can be performed by a control device having another configuration.
  • FIG. 8 is a control block diagram of another embodiment of the control device in the NC lathe 100.
  • the control device 1 90 ′ controls the movement of the tool rest 160 in the Z 1 axis direction and the X 1 axis direction according to a command from the central processing unit (CPU) 19 1 ′ and the CPU 19 1 ′. It has a control system 192 and a second control system 193 that controls the movement of the second headstock 130 in the Z2-axis direction and the X2-axis direction according to a command from the CPU 191.
  • the first control system 192 has a first arithmetic processing circuit 192a, speed processing circuits 192b and 192c, and servo processing circuits 192d and 192e.
  • the second control system 193 has a first arithmetic processing circuit 193a, a speed processing circuit 193.193c, and servo processing circuits 193d and 193e.
  • the second control system 193 further includes superimposing circuits 195 and 196 between the speed processing circuits 193b and 193c and the servo processing circuits 193d and 193e.
  • the superimposing circuit 195 transmits a feed command in the X-axis direction of the second headstock 130 for processing the workpiece W2 with the tool T2 (a relative feed command between the workpiece W2 and the tool T2). It is added to the X1 axis feed command of 160 and the result is output to the servo processing circuit 193d as the X2 axis feed command of the second headstock 130.
  • the superimposing circuit 196 transmits a feed command in the Z-axis direction (a relative feed command between the workpiece W2 and the tool T2) of the second headstock 130 for processing the workpiece W2 with the tool T2. It is added to the feed command in the Z1 axis direction of 160, and the result is output to the servo processing circuit 193e as the feed command of the second headstock 130 in the Z2 axis direction.
  • feed commands in the X 1 axis direction and the Z 1 axis direction of the tool T 1 for processing the workpiece W 1 are sent from the CPU 19 1 ′ to the first control system 192.
  • the command is sent and the feed command of the tool T2 for machining the workpiece W2 in the X-axis direction and the Z-axis direction (the relative feed command of the workpiece W2 and the tool T2) is sent from the CPU 191 to the second control system Output to 93.
  • the first control system 192 moves the tool T1 together with the tool rest 160 based on the output from the CPU 191 '.
  • the second control system 1993 adds the feed command of the tool post 160 to the feed command from the CPU 1991 ', superimposes the moving speed, and moves the second headstock 130.
  • Fig. 9 (a) shows the positional relationship between each tool and each workpiece in the initial state before the start of machining
  • Fig. 9 (b) shows the positional relationship between each tool and each workpiece during machining.
  • the tool rest 160 is moved to the first headstock 1 2 so that the tool T 1 and the cutter 2 do not interfere with the work 1 and W 2 when the index plate 16 1 is indexed and rotated. 0 and the second headstock 130.
  • first headstock 120 and the second headstock 130 are positioned so that the machining origin 01 of the work W1 and the machining origin 02 of the work W2 are located at predetermined positions.
  • the processing origin of the workpiece W 2 ⁇ 2 ⁇ The processing origin of the workpiece W 1 ⁇ 1 (located on the main spindle axis of the first main spindle 12 1) at a position more distant from the tool post 1 60.
  • the position of the second headstock 130 is determined.
  • the tool rest 160 moves in the X1 axis direction and the Z1 axis direction from the standby position in FIG. 6, and the initial position shown in FIG. 9 (a).
  • a movement command equal to the feed rate in the X1 axis direction and the feed rate in the Z1 axis direction of the tool post 1660 is sent from the first control system 192 to the second control system 1993. Is output.
  • This movement command enables the second headstock 130 to move at the same speed as the feed speed of the tool rest 160 and in the same direction as the moving direction of the tool rest 160.
  • the command (the relative feed command of the tool T2 and the workpiece W2) is added.
  • the feed command in the Z1 axis direction of the tool post 160 is given by the feed command in the Z axis direction of the peak W2 to the tool T2 (relative of the tool T2 and the workpiece W2). Additional feed command) is added. Then, the result is output to the motor 13 and the motor 13 4. Therefore, as shown in FIG. 9 (b), while the work T1 is being machined by the tool T1, the machining completely different from the machining of the work W1 by the tool T2 is performed on the workpiece W2. Can be done.
  • the machining examples shown in FIGS. 6 and 9 show the first tool, tool T1 and the second tool.
  • the tool T 2 is a cutting tool.
  • the outer peripheral surface of the work W1 is cut with the cutting tool T13, and the end face of the work W2 is drilled with the drill T23.
  • the cutting tool T13 is moved to the outer peripheral surface of the work W1, and the tool rest 160 is sent in the Z1 axis direction and the X1 axis direction to cut the outer peripheral surface of the work W1.
  • the Z1 axis feed rate of the tool post 160 is superimposed on the Z1 axis feed rate for machining the workpiece W2 by the drill T23, and the X1 axis feedrate is the X2 axis.
  • the second headstock 130 is fed in the Z2-axis direction and the X2-axis direction at a feed speed in which the feed speeds in the directions are superimposed on each other, and the end face of the work W2 is punched.
  • the superposition of the Z1 axis and the Z2 axis in addition to the superposition of the XI axis and the X2 axis, the superposition of the Z1 axis and the Z2 axis, the superposition of the Z0 axis and the Z1 axis is added.
  • FIG. 11 is a plan view illustrating a schematic configuration of an NC lathe according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a control block diagram of a control device in the NC lathe.
  • the same parts and the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in FIGS. Detailed description of is omitted.
  • the first headstock 120 'of the NC lathe 100' of the second embodiment is movable in the Z0-axis direction parallel to the Z-axis.
  • the movement of the first headstock 120 'in the Z0-axis direction is performed by driving a motor (not shown) which is a driving body.
  • a second tool post 180 is provided to face the tool post 160.
  • the second turret 180 is flat with the X axis along a guide rail 182 provided on the bed 110. It can move in the X 3 axis direction.
  • the second tool post 180 is moved in the X3 axis direction by driving a motor (not shown), which is a driving body.
  • a third tool T3 for processing the workpiece W1 is mounted on the evening face plate 181 of the second tool rest 180.
  • the tool T3 is positioned and moved with respect to the workpiece W1 by the movement of the second tool rest 180 in the X3 axis direction and the movement of the first headstock 120 'in the Z0 axis direction. To process the workpiece W1.
  • the control device 1900 of the NC lathe 100 ′ includes a third control system 197 for moving the first headstock 120 ′ in the Z0-axis direction and a second turret 180 in the X3 direction. And a fourth control system 198 for moving the control system to the second position.
  • the third control system 197 and the fourth control system 198 include a first arithmetic processing circuit 197a, 198a, a speed processing circuit 197b, 198b, and a servo processing circuit 197d, 198, respectively. have d.
  • a superposition circuit 199 is provided between the speed processing circuit 1992c in the Z1-axis direction and the servo processing circuit 192e in the Z1-axis direction.
  • the feed rate in the Z0-axis direction output from the speed processing circuit 197b of the third control system 197 is input to the superposition circuit 199, and the feed rate in the Z1-axis direction output from the superposition circuit 199 is input.
  • the speed is input to the superposition circuit 196.
  • the feed speed in the Z0-axis direction of the tool rest 160 is superimposed on the feed speed in the Z0-axis direction of the first headstock 120 ′, and the feed speed in the Z0-axis direction of the headstock 120 ′ is The feed speed of the headstock 160 in the Z1-axis direction and the feed speed of the second headstock 130 in the Z2-axis direction are superimposed.
  • the three sets of the 0-axis and the 21-axis, the Z1-axis and the Z2-axis, and the X1-axis and the X2-axis are stacked, and the work W1 and the work W W2 can be processed differently.
  • the movement of the second headstock 130 and the tool post 160 has been described, but the movement of the second headstock 130 and the tool post 160.
  • the movement of the second tool post 180 and the like are controlled by the position, the speed, and the acceleration. Therefore, in order to superimpose these movements, the position and acceleration are also superimposed. [Overlay procedure]
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating a control procedure in the machining method of the present invention.
  • the CPU 191 determines whether or not it is necessary to superimpose it from among the NC machining programs for machining the work W1 and the work W2 (step S1). If it is not necessary to superimpose, machining of the workpiece W1 with the tool T1 and machining of the workpiece W2 with the tool T2 are sequentially performed according to the NC machining program (step S8). If it is necessary to superimpose, it is determined whether the axis to be superimposed is the Z axis or the X axis (Step S2 and Step S5).
  • Step S4 If the axis to be superimposed is the axis (Z1-axis and Z2-axis), after positioning the Z1-axis and Z2-axis (Step S4), superimpose the Z1-axis and Z2-axis (Step S5).
  • step S6 If the axis to be superimposed is the X axis (axis 1 and 2), after positioning the axis 1 and 2 (step S6), superimpose the axis X 1 and X 2 (step S6). S 7).
  • the purpose of positioning the axis to be superimposed when superimposing one axis is to make it easier for the programmer who creates the machining program to understand the positional relationship between the tool and the workpiece.
  • step S8 the machining of the workpiece W1 by the tool T1 and the machining of the workpiece W2 by the tool T2 are simultaneously performed according to the NC machining program.
  • step S9 When the machining is completed (step S9), the superimposition is released (step S10), and the process waits until the next machining.
  • step S1 the presence / absence of superposition is confirmed in step S1, step S2, and step S5. This confirmation may be omitted.
  • step S200 If there is a Z-axis superimposition command in the NC machining program (step S200), the program waits for the execution start timing of the Z1-axis and Z2-axis programs (steps S20 1. S221).
  • step S202 It is determined whether the first control system (the system on the left side of the flowchart in FIG. 14) uses the XI axis, the Z1 axis, and the C1 axis (the rotation axis around the Z1 axis) (step S202). ). If any or all of the X 1 axis, Z 1 axis, and C 1 axis are in use, the preparation work is interrupted for a predetermined time and waits (step S 203), and the XI axis, Z 1 axis, C 1 axis Wait until the axis is no longer used.
  • step S205 Thereafter, use of the XI, Z1, and C1 axes in other control systems is prohibited (step S205), and the turret 160 is moved to the retreat position specified on the X1 axis. (Step S206), and waits for the second control system (step S207).
  • the second control system the system on the right side of the flowchart in FIG. 14
  • commands are sent to the X2 axis and Z2 axis.
  • the superimposed position is released (step S222).
  • step S223 it is determined whether or not the X2 axis.
  • the Z2 axis and the C2 axis (the rotation axis around the Z2 axis) are used (step S223). If any or all of the X2, Z2, and C2 axes are in use, suspend for a predetermined time and wait (step S224), and the X2, Z2, and C2 axes are not used Wait until.
  • step S225 If none of the X2 axis, Z2 axis, and C2 axis are used, set new axes X2, Z2, and C2 in the second control system (step S225).
  • the process waits with the first control system (step S226).
  • the first control system moves the turret 160 to the X1 axis until the distance between the tool TL and the workpiece W1 reaches a preset distance (positional relationship).
  • Step S208 the prohibition of use in the other control systems of the XI axis, Zl axis and C1 axis is released (step S209), and the system waits for the second control system (step S210).
  • step S2 In the second control system, after waiting (steps S207, S226) is completed, use of other control systems of X2, Z2 and C2 axes is prohibited (step S228) . Then, the second headstock 130 is moved in the Z-axis direction and the X-axis direction so that the distance between the tool T2 and the workpiece W2 becomes a predetermined distance (positional relationship). (Step S2 229). Then, the coordinate system of the workpiece W2 on the X2 axis at this position is set (step S230), and new axes Z2 and C2 are set in the second control system (step S23). 1) As a result, the command for the X2 axis is invalidated, and the position of the peak W2 in the X2 axis direction is fixed.
  • step S233 After completion of the waiting (steps S210, 2332), superimposition of the Z2 axis is started (step S233), and the coordinate system of the workpiece W2 on the Z2 axis is set (step S234). . Release the prohibition on the use of the X2, Z2, and C2 axes in other control systems (Step S235), and wait with the first control system (S233).
  • step S300 When there is an X-axis superimposition command (step S300), the program execution timing is adjusted between the first control system and the second control system (steps S301, S321). In the first control system, it is determined whether the XI axis, the Z1 axis, and the C1 axis are being used (step S302), and if they are being used, the apparatus waits for a predetermined time (step S303). ), Wait until X1, Z1, and C1 axes are not used.
  • step S304 If not, set new axes X1, Z1, and C1 in the first control system (step S304). Then, use in another control system is prohibited (step S305), and the system waits for the second control system (step S306).
  • step S3 After the program execution start timing is adjusted (step S321), it is determined whether the X2 axis, the Z2 axis, and the C2 axis are used (step S3). 2 2) If it is in use, wait for a predetermined time (step S 3 2 3) Wait until axes 2, Z 2 and C 2 are no longer used.
  • step S324 If not, set new axes of X2, Z2 and C2 in the second control system (step S324), and prohibit use of these axes in other control systems (step S324). 3 5).
  • Step S326 the coordinate positions of the cutting edge of the tool T1 and the cutting edge of the tool T2 are stored in the memory, and the distance H1 in the X2-axis direction of the coordinate position is stored in the memory.
  • the process waits with the first control system (step S327).
  • step S330 the coordinates of the machining origin point Ol of the work W1 are obtained (step S329), and the position of the second headstock 13 () is superimposed from this coordinate position. It is determined whether the position is appropriate (step S330). As a criterion for judging whether or not it is appropriate to superimpose, for example, whether or not the cutting edge of the tool T2 is further away from the tool post 160 in the X1 axis direction than the machining origin O1 of the first workpiece W1 (No. In the example shown in FIG. 6, it can be determined from whether or not it is below the axis of the first spindle 12 1 passing through the machining origin O l).
  • an alarm state is set (step S331). If superimposition is possible, the initial position of the second headstock 130 is determined.
  • the machining origin 02 of the work W2 (located on the main spindle axis of the second spindle 1311) is set as the initial position of the work W1 on the side of the first headstock 120.
  • a third position which can be arbitrarily set by the operator, is prepared.
  • Which position to select from among the first position, the second position, and the third position can be determined, for example, by an argument attached to the NC program. Judging the presence or absence of the X argument in the NC program (step S332), selecting the third position, judging the presence or absence of the D argument (S333), and determining the first position (step S334) Or to select one of the second positions (step S 335) Can be.
  • Step S3337 After selecting an appropriate position from among the first position, the second position and the third position, the superimposition of the X2 axis is started (step S3337), and the work axis of the X2 axis is set. (Step S338).
  • step S308, S340 the prohibition of use of each axis in the other control system is released (steps S308, S340), and they are waited for each other (steps S309, S314), and the XI axis is Complete the superimposition of X2 axis.
  • the above-described superimposition of the Z-axis and the superimposition of the X-axis may be set so that the shift is performed first and then the other is performed, or the superimposition may be performed simultaneously.
  • the procedure for superimposing the Z-axis and the procedure for superimposing the X-axis may be macroprogrammed.
  • the machining program is simplified and the superimposition work can be easily performed.
  • the shape of the teeth of the teeth 2208 of the holder body 201 and the joints 21.2.21 formed on the holders 210 and 220 has been described as being triangular. As long as the holders 210 and 220 can be positioned, other shapes such as an arc, a rectangle, and a polygon may be selected.
  • the tooth portions 208 and 209 are provided on the two surfaces 202 and 203 of the holder body 201.
  • the tooth portions may be formed on three or more surfaces of the force holder body 201 described above, and the holder may be attached to each surface.
  • a rotating drive mechanism for rotating the tool is provided on the tool rests 160 and 180, and the rotating tool such as a drill end mill mounted on the tool rests 160 and 180 is rotated. It is also possible to make it possible. Like this If this is done, a rotating tool such as a drill or an end mill can be mounted on the tool post 160.180 to perform processing such as drilling and keyway cutting on the outer peripheral surface of the workpieces Wl and W2. This makes it possible to further improve the versatility of processing by the NC lathe and the processing method of the present invention.
  • the machine tool has been described assuming that the tool rest 160 can be moved in the XI axis direction and the Z1 axis direction, but it is sufficient that the tool can move relatively to the workpiece.
  • the machine tool may be such that the headstock is moved while the base is fixed at a predetermined position.
  • not only the same tool but also different types of tools can be mounted on one tool holder, and the tools mounted on the tool holder can be easily adjusted to a positional relationship suitable for machining a workpiece. Can be adjusted.
  • the first is that the use of this tool holder enables efficient machining of workpieces with a small and inexpensive machine tool. .
  • the present invention is particularly applicable to a machine tool capable of simultaneously performing different machining on the first spindle side and the workpiece on the second spindle side by overlapping a plurality of machining axes.
  • machining efficiency can be further improved.
  • the blade of the tool is ground while the tool is attached to the holder, so that the holder or holder can be removed.
  • the accuracy of the position of the cutting edge of the tool with respect to the main body can be ensured.
  • the tool holder of the present invention is a tool holder having two headstocks and at least one tool post.
  • the present invention can be applied not only to a value-controlled lathe but also to a numerically-controlled lathe equipped with two or more turrets.
  • the invention is not limited to lathes, but can be applied to all types of machine tools that process workpieces using tools mounted on the tool post.
  • the tool is not limited to a cutting tool and a drill for drilling, but other tools such as an end mill and a tap can also be used.

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Description

W
明 細 書 工具ホルダ及びこの工具ホルダを用いたワークの加工方法 技術分野
本発明は、 工作機械の刃物台に工具を装着するための工具ホルダ及びこの工具 ホルダを用いたワークの加工方法に関する。 背景技術
工作機械でワークを加工する際には、 夕レツト形やくし歯形の刃物台に複数の 工具を装着し、 ワークの加工に適合する前記工具を加工位置に割り出す。そして、 ワークを把持させた主軸又は工具を回転等させ、 前記ワークに前記工具を押し当 てて加工を行う。
特に、 一連の加工を自動的に行う数値制御 （N C ) 工作機械では、 工具ホルダ を介して前記刃物台に前記工具を取り付けている。 そして、 必要に応じて、 工具 ホルダとともに工具を容易に交換できるようにしている。
このような工具ホルダの中には、 例えば、 日本国特許第 2 8 7 8 6 9 0号公報 に記載された工具ホルダのように、 複数の工具を一つのホルダ本体に取り付ける ことができるようにしたものがある。 第 1 6図は、 上記した日本国特許第 2 8 7 8 6 9 0号公報に記載された N C旋 盤によるワークの加工方法の説明図である。
この公報に記載の N C旋盤は、 対向して配置された第 1の主軸台 3 2 0及び第 2の主軸台 3 3 0と、 この二つの主軸台 3 2 0 . 3 3 0の間に配置された刃物台 3 6 0とを有している。 第 1の主軸台 3 2 0には回転自在に第 1の主軸 3 2 1が 支持されている。第 2の主軸台 3 3 0には、第 1の主軸 3 2 1と同一の軸線上で、 第 2の主軸 3 3 1が回転自在に支持されている。 また、 刃物台 3 6 0は、 第 1の 主軸 3 2 1の主軸軸線と平行な Z 1軸方向及びこの Z 1軸に直交する X I軸方向 に移動自在である。 さらに、 第 2の主軸台 3 3 0は、 Z 1軸と平行な Z 2軸方向 にい移動自在である。 刃物台 360のタレット面板 361には、 同一の工具取付位置（ステーション） 362に、 ドリル T 1 ' とドリル T 3 ' とが背中合わせに装着されている。 ま た、 第 1の主軸 321にはワーク W1が把持され、 第 2の主軸 331にはワーク λν 2が把持されている。
第 1の主軸 32 1に把持されたワーク W1をドリル Τ 1 ' で加工するには、 第 16図 （a) に示すように、 ドリル T 1 ' の軸線と第 1の主軸 32 1の主軸 軸線とがー致するように刃物台 360を X 1軸方向に移動させた後、 第 16図 (b) に示すように、 刃物台 360を一 Z 1軸方向に移動させて、 ドリル T 1 ' をワーク W1に対して送る。 ドリル T 3 ' で第 2の主軸 331に把持されたヮ ーク W 2を加工する際には、 刃物台 360の X 1軸方向の位置を保持したまま、 刃物台 360を + Z 1軸方向に移動させる。
なお、 第 16図の NC旋盤では、 第 2の主軸台 330が Z 2軸方向に移動可能 であるので、 ワーク W2の加工を行う際に刃物台 360を +Z 1軸方向に移動さ せるかわりに、 第 16図 （c) に示すように、 第 2の主軸台 330を一 Z 2軸方 向に移動させて、 ドリル T3' でワーク W2の加工を行うようにしてもよい。 また、 上記公報に記載の NC旋盤では、 刃物台 360の Z 1軸方向の移動に、 第 2の主軸台 330の移動を重畳させることが可能である。 そのため、 ドリル T 1 ' でワーク W 1の孔明け加工を行いながら、 ドリル T3 ' でワーク W 2の孔 明け加工を行うことができる。
ところで、 第 1 6図に示した NC旋盤では、 夕レット面板 361に直接工具 T 1 ' , T 2 ' が装着されるため、 工具 T l， Τ 2の外段取りを行うことができ ないという欠点がある。
このような不都合を回避するために、 例えば、 第 17図に示すような、 異なる 二つの工具を取り付けることができるようにした工具ホルダがよく知られている。 第 1 7図に示すように、 工具ホルダ 400は、 NC旋盤の刃物台 360のタレ ット面板 361に取り付けられるホルダ本体 401と、 ドリルなどの第 1の工具 Τ 1 ' を取り付けるための第 1の工具取付部 410と、 第 1の工具 T 1 ' と背 中合わせにバイトなどの第 2の工具 Τ 2 ' を取り付けるための第 2の工具取付 部 420とを有している。
第 1の工具 Τ 1 ' はボル卜 440によって第 1の工具取付部 410に取り付 けられ、 第 2の工具 T 2 ' はボルト 450によって第 2の工具取付部 420に 取り付けられる。
この工具ホルダ 400及び工具ホルダ 400に取り付けた工具 Τ 1 ' , Τ 2 ' によるワーク Wl， W 2の加工方法を、 第 1 8図に示す。 第 1 8図では、 第 16 図の N C旋盤と同一の部位には同一の符号を付し、 詳しい説明は省略する。 第 1 8図の加工例では、 刃物台 360の X 1軸方向及び Ζ 1軸方向の移動によ つて、 ワーク W 1の軸線上に工具 Τ 1 ' が位置決めされ、 さらに、 刃物台 36 0を一 Ζ 1軸方向に送ることによって、 ワーク W1が工具 T 1 ' によって加工 される。
工具 T 1 ' によるワーク W1の加工の後、 刃物台 360を + Χ 1軸方向及び + Ζ 1軸方向に移動させて、 第 2の主軸 33 1のワーク W 2の外周面にバイ卜で ある工具 T 2 ' の刃先を当て、 刃物台 360の Ζ 1軸方向の移動又は第 2の主 軸台 3 3 0の一 Ζ 2軸方向の移動によって、 工具 T2 ' をワーク W2に対して 送り、 加工を行う。
第 1 9図は、 第 1 7図で示した工具ホルダの更に他の形態を示す図である。 第 1 9図の工具ホルダ 450は、 刃物台 360の夕レツト面板 36 1の周面に 取り付けられる工具本体 45 1と、 この工具本体 451から、 夕レット面板の径 方向に向けて形成された二つの工具取付部 452， 453とを有している。 この例では、 バイ トである工具 T4 ' 及び工具 T 5 ' 力 刃先位置をずらし て工具取付部 452, 453に取り付けられる。
工具取付部 452, 453は、 ワーク W1及びヮ一ク W2の加工部分 Wl a， W2 aの形態に合わせて、 工具 T 1及び工具 T 2の刃先位置が所定寸法 （第 1 9 図の例では、 H) だけずれるように、 予め寸法決めされている。
第 1 9図に示す工作機械では、 第 1の主軸台 320 ' が Z 0軸方向に移動自 在で、 第 2の主軸台 330が Z 2軸線方向に移動自在である。 また、 刃物台 36 0は X 1軸方向に移動可能になっている。
そして、 第 1の主軸台 320 ' 及び第 2の主軸台 3 30力 刃物台 360の 両側から刃物台 360側へ移動し、 さらに、 刃物台 360が X 1軸方向へ移動す ることで、 ワーク W1及びワーク W2が工具 T 1及び工具 T 2によって加工され る。 加工部位 W l a , W 2 aの形態に合わせて、 工具 T 1 ' 及び工具 Τ 2 ' の刃 先位置をずらして取り付けることのできる工具ホルダ 4 5 0を用いることで、 従 来の N C旋盤においてもワーク W 1及びワーク W 2の同時加工を行うことが可能 である。 このように、 一つの工具ホルダに二つ以上の工具を取り付けることで、 刃物台 を割り出し動作させることなく、 複数のワークに対して複数の加工を行うこと、 及びこのような加工を一つの刃物台で一対の工具を備えた工具ホルダを用いて行 うことが、 加工時間の短縮や、 工作機械の低価格化に寄与することは、 よく知ら れている。 しかしながら、 上記した工具ホルダは、 工具を取り付けるための工具取付部が ホルダ本体に一体に形成されているため、 第 1 7図に示したドリルやバイトの組 み合わせの他に、 ドリルとドリルの組み合わせやバイ卜とバイトの組み合わせ等 といつた工具の組み合わせごとに工具ホルダを準備しなければならないという問 題がある。 また、 第 1 9図に示した工具ホルダ 4 5 0では、 ワーク W l， W 2の 加工部位 W l a , W 2 aの形態に応じて、 工具取付部 4 5 2， 4 5 3を寸法決め した工具ホルダ 4 5 0を多数用意しなければならないという問題がある。
さらに、 ワークをより効率的に、 かつ低廉なコストで加工することができる、 コンパクトで低価格の工作機械の需要が近年ますます高まりつつある。
また、 工作機械を含めた生産体制や生産設備の面においても、 ワークの加工を 行う工具の交換を含めた段取り時間の短縮や、 工具ホルダを含む加工工具類の種 類の削減、 及びこれにともなう保管スペースの縮小化、 保管の効率化等を含めた ランニングコスト低減は必要不可欠な事項であり、 これらに対する要求も近年ま すます高まりつつある。 本発明は上記の問題点及び上記の要求に応えるためになされたもので、 一つの 工具ホルダに、 同一の工具のみならず異なる種類の工具を簡単に着脱することが でき、 かつ、 前記工具ホルダに取り付ける工具を、 ワークの加工に適した位置関 係に簡単に調整することができる工具ホルダを提供するとともに、 この工具ホル ダを用いることによって、 ワークの加工を効率的に行うことのできるワークの加 ェ方法を提供すること、特に、複数の工具で複数のワークを同時に加工する際に、 これらの加工をコンパク卜で低廉な価格の工作機械で行うことができるようにし た、 工具ホルダ及びこの工具ホルダを用いたワークの加工方法を提供することを 目的とする。 発明の開示
本発明は、 ワークを加工するための工具を備えた刃物台を有する工作機械の前 記刃物台に装着され、 前記工具を取り付けるための工具ホルダにおいて、 前記刃 物台に装着されるホルダ本体と、 このホルダ本体の周囲に形成された複数の工具 装着面と、 この工具装着面に取り付けられ、 前記ワークを加工するための工具が 取り付けられるホルダと、 前記工具装着面に、 所定方向に向けて歯形列が形成さ れた歯部と、 前記工具装着面に取り付けられる前記ホルダの面に形成され、 前記 歯部と嚙み合って前記ホルダを前記工具装着面の所定位置に位置決めする嚙合部 と、 前記歯部と前記嚙合部とを嚙み合わせた状態で前記ホルダを前記ホルダ本体 に取り付ける取付手段とを有する構成としてある。
この構成によれば、 ホルダ本体からホルダを取り外して、 ホルダの嚙合部とホ ルダ本体の歯部との嚙合位置を変えることで、 複数の工具の位置関係を任意に設 定することができる。
また、 前記ホルダに工具を取り付けたままで工具の刃先の研削を行うことが容 易で、 ホルダ又はホルダ本体に対する工具の刃先位置の精度を確保することがで さる。
前記取付手段は、 前記工具装着面に形成された係合溝と、 前記ホルダにスライ ド可能に設けられ、 一端部が前記係合溝と係合し、 他端部が前記ホルダに連結さ れた係合部材と、 この係合部材を前記ホルダ側に引き寄せる方向に付勢すること で、 前記ホルダを前記工具装着面に押し付ける付勢手段とを有する構成するのが 好ましい。
また、 前記付勢部材としては、 前記ホルダと前記係合部材との連結部に設けら れたカムとするのが好ましい。
このように構成することで、 ホルダ本体に対してホルダの取り付けを緩めるだ けで、 ホルダとホルダ本体との嚙合位置を変えることが容易に行える。
さらに好ましくは、 前記ホルダの複数の面に前記嚙合部を形成するとよい。 こ の場合、 前記取付手段の前記係合部材は、 前記ホルダと前記係合部材との連結部 を中心に回動自在に設けられ、 つ、 前記複数の面に設けた前記嚙合部の各々か らの距離が均等になる位置に前記連結部を設けるようにするとよい。
二のように構成すれば、 ホルダ本体に対するホルダの取り付けを緩め、 ホルダ の向きを変えて係合部材を再び付勢するだけで、 異なる工具を共通のホルダに取 り付けてワークの加工を行うことが可能になる。 また、 前記ホルダの複数の面に 前記嚙合部を設けることで、 前記刃物台に対する前記工具の装着方向が、 ワーク を把持して回転する各前記主軸に対して前記工具が平行又は垂直になるように、 前記工具ホルダを前記刃物台に取り付けることが可能になる。 このように、 ホル ダの汎用性を高めることができる。 また、 ワークを所定位置に固定し、 このワークを加工するための工具を刃物台 に装着し、 前記ワークと前記刃物台との相対移動又は相対回転によつて前記工具 で前記ワークを加工するワークの加工方法において、 前記刃物台に装着するホル ダ本体と、 このホルダ本体の周囲に形成された複数の工具装着面と、 この工具装 着面に取り付けられ、 前記ワークを加工するための工具が取り付けられるホルダ と、 前記工具装着面に、 所定方向に向けて歯形列が形成された歯部と、 前記工具 装着面に取り付けられる前記ホルダの面に形成され、 前記歯部と嚙み合って前記 ホルダを前記工具装着面の所定位置に位置決めする嚙合部と、 前記歯部と前記嚙 合部とを嚙み合わせた状態で前記ホルダを前記ホルダ本体に取り付ける取付手段 とを有する工具ホルダを準備し、 この工具ホルダに複数の前記工具を取り付けて 前記刃物台に装着し、 前記工具ホルダに取り付けた前記複数の工具で、 複数のヮ ークの加工を行うことを特徴とする工具ホルダを用いた加工方法とするとよい。 特に、 対向して配置された第 1の主軸台及び第 2の主軸台と、 前記第 1の主軸 台に支持された第 1の主軸及び前記第 2の主軸台に支持された第 2の主軸と、 前 記第 1の主軸に把持されたワーク及び前記第 2の主軸に把持されたワークを加工 するための工具を装着するための少なくとも一つの刃物台とを備えた工作機械を 準備し、 前記工具ホルダに前記第 1の主軸台側を向く第 1の工具及び前記第 2の 主軸台側を向く第 2の工具を取り付け、 この刃物台を前記第 1の主軸の主軸軸線 と平行な Z 1軸方向及びこれに直交する X 1軸方向に移動させ、 前記第 2の主軸 台を前記刃物台の X 1軸と平行な X 2軸及び Z 1軸と平行な Z 2軸方向に移動可 能にするとともに、 前記第 2の工具による前記ワークの加工に必要な前記第 2の 主軸台の前記 X 2軸方向の移動を、 前記 X 1軸方向の移動に重畳し、 前記第 2の 工具による前記ワークの加工に必要な前記第 2の主軸台の前記 Z 2軸方向の移動 を， 前記 Z 1軸方向の移動に重畳して、 前記第 2の主軸台を前記 X 2軸方向及び 前記 Z 2軸方向に移動させ、 前記第 1の工具による前記第 1の主軸のワークの加 ェと、 前記第 2の工具による前記第 2の主軸のワークの加工を同時に行うように こワークの加工方法に本発明を適用するとよい。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の工具ホルダの実施形態にかかり、 工具ホルダの一部を破断し た正面図である。
第 2図は、 第 1図の工具ホルダの平面図である。
第 3図は、 第 1図の工具ホルダの I 一 I線に沿った断面図である。
第 4図は、本発明の工具ホルダに他の工具を装着した使用例を示す正面図である。 第 5図は、 本発明の工具ホルダを用いてワークの加工を行う N C旋盤の一例にか かり、 N C旋盤の概略構成を説明する平面図である。
第 6図は、 第 5図の N C旋盤における刃物台の工具と対向する二つの主軸に装着 されたワークとの位置関係を説明する図である。
第 7図は、 第 5図の N C旋盤の制御装置のプロック図である。
第 8図は、 第 5図の N C旋盤の制御装置の他の例にかかり、 そのブロック図であ る。
第 9図は、 本発明の工具ホルダを用いた加工方法の説明図で、 （a ) は加工開始 の際の初期状態を、 （b ) は二つの主軸に装着したワークの同時加工状態を示す 概略図である。
第 1 0図は、 本発明の工具ホルダを用いてワークを加工する加工方法の他の例を 示す図である。
第 1 1図は、 本発明の工具ホルダを他の N C旋盤の刃物台に装着して加工する場 台にかかり、 前記他の N C旋盤の平面図である。
第 1 2図は、 第 1 1図の N C旋盤の制御装置のブロック図である。
第 1 3図は、 本発明の加工方法を説明するためのフローチャートである。
第 1 4図は、 Z 1軸及び Z 2軸の重畳の手順を説明するフローチャートである。 第 1 5図は、 X 1軸及び X 2軸の重畳の手順を説明するフローチャートである。 第 1 6図は、 日本国特許第 2 8 7 8 6 9 0号公報に記載されたワークの加工方法 の説明図である。
第 1 7図は、 異なる二つの工具を一つのホルダ本体に取り付けることができるよ うにした工具ホルダの従来例で、 一部を破断した工具ホルダの側面図である。 第 1 8図は、 第 1 7図の工具ホルダによる工具の加工方法を説明する図である。 第] 9図は、 第 1 7図で示した工具ホルダの更に他の形態を示す図である。 発明を実施する最良の形態
以下、 本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
第 1図〜第 3図に、 刃物台の同一のステーションに二つの工具 T 1及び工具 T 2を装着するための工具ホルダの詳細を示す。
第 1図は、 本発明の工具ホルダの実施形態にかかり、 工具ホルダの一部を破断 した正面図、 第 2図は、 第 1図の工具ホルダの平面図、 第 3図は、 第 1図の工具 ホルダの I― I線に沿った断面図である。
工具ホルダ 2 0 0は、 図示しない刃物台の夕レツト面板 1 6 1の装着孔に揷入 して固定される取付部 2 0 5と、 この取付部 2 0 5にボルト 2 0 4で取り付けら れるホルダ本体 2 0 1と、 このホルダ本体 2 0 1の取付部 2 0 5と反対側の面 2 0 2に取り付けられた第 1のホルダ 2 1 0と、 ホルダ本体 2 0 1の取付部 2 0 5 と同じ側の面 2 0 3に取り付けられた第 2のホルダ 2 2 0とを有している。 取付部 2 0 5を、 夕レット面板 3 6 1の前記装着孔に挿入すると、 図示しない クランパ力 取付部 2 0 5の一部に形成されたグリップ部 2 0 7を掴んで、 ホル ダ本体 2 0 5を前記装着孔内に引き込み、 工具ホルダ 2 0 0を夕レット面板 1 6 1に固定する。
取付部 2 0 5と反対側のホルダ本体 2 0 1の面 2 0 2には、 X 1軸及び Z 1軸 と直交する方向に延びる三角状の歯が、 X 1軸方向に均等間隔で多数列形成され て、 歯部 2 0 8を形成している。
取付部 2 0 5と同じ側のホルダ本体 2 0 1の面 2 0 3には、 、 歯部 2 0 8の歯 と同一形状の歯が、 歯部 2 0 8の歯と同じ間隔で多数列形成されて、 歯部 2 0 9 を形成している。
第 1のホルダ 2 1 0の端部には工具取付溝 2 1 3が形成され、 この工具取付溝 2 1 3に、 ボルト 2 1 9などによって工具 T 1が取り付けられる。 同様に、 第 2 のホルダ 2 2 0の端部には工具取付溝 2 2 3が形成され、 この工具取付溝 2 2 3 に、 ボルト 2 2 9などによって工具 T 2が取り付けられる。
第 1のホルダ 2 1 0の側面には、 歯部 2 0 8と嚙合できる歯列を有する嚙合部 2 1 1が形成されている。 同様に、 第 2のホルダ 2 2 0の側面には、 歯部 2 0 9 と嚙合できる歯列を有する嚙合部 2 2 1が形成されている。
歯部 2 0 8と嚙合部 2 1 1の嚙合位置及び歯部 2 0 9と嚙合部 2 2 1の嚙合位 置を適宜に選択することで、 工具 T 1と工具 T 2の位置関係を最適なものに調整 することが可能である。 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0は、 ボルトなどによってホルダ本 体 2 0 1に取り付けるものとしてもよいが、 以下に説明するような取付手段 2 4 0 . 2 5 0を採用することで、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0の位 置関係の調整をさらに容易にすることが可能になる。
取付手段 2 4 0及び取付手段 2 5 0の構成は、 第 3図にもっともよく示されて いる。
ホルダ本体 2 0 1には、 X 1軸方向に延びる係合溝であるあり溝 2 0 6 aが面 2 0 2に沿って形成されているとともに、 あり溝 2 0 6 aと平行なあり溝 2 0 6 1 カ^ 面 2 0 3に沿って形成されている。 第 1図〜第 3図では、 あり溝 2 0 6 a， 2 0 6 bは断面 T形状のものとして示され、 この T形のあり溝 2 0 6 a , 2 0 6 bに、 後述するレバ一 2 4 5， 2 5 5の T形のあり部 2 4 5 a , 2 5 5 aが係合 するものとして説明するが、 あり溝とあり部の係合が堅固に行われるものであれ ば、 その形状は T形に限らず、 台形状や半円弧状など他の形状にしてもよい。 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0は、 第 3図に示すように、 それぞ れ断面凹状に形成されている。 そして、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0をホルダ本体 2 0 1に取り付けた状態で、 第 1のホルダ 2 1 0の凹部 2 1 7 があり溝 2 0 6 aに連通し、 第 2のホルダ 2 2 0の凹部 2 2 7があり溝 2 0 6 b に連通している。
凹部 2 1 7には、 係合部材としてのレバー 2 4 5が設けられ、 凹部 2 2 7に係 合部材としてのレバー 2 5 5が設けられる。 レバ一 2 4 5の一端には、 あり溝 2 0 6 aと係合するあり部 2 4 5 aが形成され、 他端には、 X I軸及び Z 1軸に直 交する方向に貫通孔 2 4 5 cが形成されている。 同様に、 レバー 2 5 5の一端に は、 あり溝 2 0 6 bと係合するあり部 2 5 5 aが形成され、 他端は、 X 1軸及び Z 1軸に直交する方向に貫通孔 2 5 5 cが形成されている。
第 1のホルダ 2 1 0の一側面には、 凹部 2 1 7を横断して X 1軸及び Z 1軸に 直交する横方向に延びる孔 2 1 5が形成されている。 同様に、 第 2のホルダ 2 2 0の側面には、凹部 2 2 7を横断して横方向に延びる孔 2 2 5が形成されている。 孔 2 1 5及び孔 2 2 5の一部はねじ孔 2 1 6， 2 2 6として形成されている。 孔 2 1 5には、 一端にねじ部 2 4 1 bを有する軸体 2 4 1が挿入される。 ねじ 部 2 4 l bは、 凹部 2 1 7及びレバ一 2 4 5の貫通孔 2 4 5 cを通って、 ねじ孔 2 1 6に螺入される。 同様に、 孔 2 2 5に軸体 2 5 1が挿入され、 そのねじ部 2 5 1 b力 凹部 2 2 7及びレバ一 2 5 5の貫通孔 2 5 5 cを通って、 ねじ孔 2 2 6に螺入される。 この軸体 2 4 1 , 2 5 1によって、 レバ一 2 4 5， 2 5 5がホ ルダ 2 1 0， 2 2 0に連結される。
軸体 2 4 1の頭部 2 4 1 aと、 ねじ軸 2 4 1 bとの間には、 カム 2 4 2が形成 され、 このカム 2 4 2が孔部 2 4 5 c内に位置している。 頭部 2 4 l aを回転さ せると、 このカム 2 4 2が孔部 2 4 5 cの内壁 2 4 5 bに当接してレバ一 2 4 5 をホルダ本体 2 0 1から遠ざける方向に押す。 T形のあり溝 2 0 6 aに T形のあ り部 2 4 5 aが係合しているので、 レバー 2 4 5をホルダ本体 2 0 1から遠ざけ る方向に押すことにより、 その反力として、 第 1のホルダ 2 1 0がホルダ本体 2 0 1に押し付けられる。 同様に、 軸体 2 5 1の頭部 2 5 1 aと、 ねじ軸 2 5 1 b との間には、 カム 2 5 2が形成され、 このカム 2 5 2が孔部 2 5 5 c内に位置し ている。 頭部 2 5 1 aを回転させることで、 カム 2 5 2が孔部 2 5 5 cの内壁 2 5 5 bに当接し、 第 2のホルダ 2 2 0をホルダ本体 2 0 1に押し付ける。 なお、 軸体 2 4 1の頭部 2 4 1 a及び軸体 2 5 1の頭部 2 5 1 aには、 軸体 2 4 1 . 2 5 1を回転させるための工具を係合させる、 例えば、 六角形や四角形等 の角孔、 溝等の凹部、 六角形や四角形等の角状の突起等を形成するとよい。 このようにして、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0がホルダ本体 2 0 1に取り付けられる。 なお、 このとき、 歯部 2 0 8と嚙合部 2 1 1及び歯部 2 0 9と嚙合部 2 2 1が嚙み合うので、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0の X 1軸方向の移動が規制される。
第 3図に示すように、 この実施形態では、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホル ダ 2 2 0を歯部 2 0 8の歯の方向と同方向 （以下、 横方向という） の位置を微調 整するための調整手段である穴付きボルト 2 4 6， 2 5 6が設けられている。 レ バー 2 4 5 , 2 5 5には、 ねじ孔 2 4 8， 2 5 8が横方向に形成され、 このねじ 孔 2 4 8 , 2 5 8に、 穴付きボルト 2 4 6， 2 5 6が螺入される。 穴付きボルト 2 4 6 . 2 5 6は、 それぞれ、 凹部 2 1 7， 2 2 7の幅とほぼ等しい力、、 あるい は若干短い長さを有している。 また、 ねじ孔 2 4 8， 2 5 8の軸線の延長上には、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0の側面に開口し、 かつ、 穴付きボル 卜 2 4 6 , 2 5 6の外径よりも小さい径の孔 2 4 7， 2 5 7が形成されている。 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0の側面から、 工具差し込み部であ る孔 2 4 7 , 2 5 7にバーレンチ等の工具を差し込み、 前記工具の先端を穴付き ボルト 2 4 6 , 2 5 6に係合させて穴付きボルト 2 4 6， 2 5 6を回転させると、 穴付きボルト 2 4 6 , 2 5 6が凹部 2 1 7 , 2 2 7の側壁に当接してその移動が 拘束されるので、 穴付きボルト 2 4 6， 2 5 6の推進力によって第 1のホルダ 2 :1 0及び第 2のホルダ 2 2 0が横方向に移動する。 これによつて、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0の取付位置を、 横方向に微調整することが可能で ある。
なお、 ボルトは穴付きボルトに限らず他のボルトであってもよい。 また、 使用 する前記ボルトに応じて適宜の工具を選択するとよい。 さらに、 工具とボルトと を係合させるための工具差し込み部は孔 2 4 7 . 2 5 7であるとしたが、 溝や凹 部であってもよい。 第 4図は、 工具ホルダ 2 0 0に、 ドリルなどの他の工具 T 3を取り付けた状態 を示している。
工具 T 3は、 図示しないコレツトチャック形又はテーパ係合形の把持手段にェ 具 T 3の基部を差し込み、 締付部材 2 6 9を締め付けることで、 ホルダ本体 2 0 1の面 2 0 3に装着される第 3のホルダ 2 6 0に取り付けられる。 前記したコレ ットチャック形又はテーパ形の把持手段については、 公知のものであるので、 図 示及び詳しい説明は省略する。
第 3のホルダ 2 6 0は、 あり溝 2 0 6 bに係合し、 かつ、 あり溝 2 0 6 bに沿 つて X 2軸方向に摺動する T形のスライダ 2 6 8に、 ボルト 2 6 5によって取り 付けられる。 第 3のホルダ 2 6 0の一側には、 歯部 2 0 9と嚙合できる嚙合部 2 6 1が形成されている。 そして、 第 3のホルダ 2 6 0側からスライダ 2 6 8の図 示しないねじ孔にボル卜 2 6 5を螺入することで、 ホルダ 2 6 0がスライダ 2 6 8に取り付けられ、 嚙合部 2 6 1と歯部 2 0 9が嚙合して第 3のホルダ 2 6 0の X 2方向の移動を規制する。
第 3のホルダ 2 6 0には、 第 1図〜第 3図で示した凹部 2 1 7 , 2 2 7と同様 の凹部 2 6 4が形成されていて、 この凹部 2 6 4内に歯部 2 0 9の歯の方向と同 方向に工具 T 3の位置を微調整するためのボル卜 2 6 3力、 スライダ 2 6 8から 凹部 2 6 4内まで延びる脚部 2 6 8 aのねじ孔に螺入されている。 したがって、 ボルト 2 6 3を回転させることで、 先の実施形態の第 1のホルダ 2 1 0及び第 2 のホルダ 2 2 0と同様に、 工具 T 3の取付位置を、 横方向に微調整することが可 能である。 第 4図は、 また、 第 1のホルダ 2 1 0の向きを変えてホルダ本体 2 0 1に取り 付けた工具ホルダの他の取付態様を、 二点鎖線で示している。
嚙合部 2 1 1を形成した面以外の他の面、 例えば、 第 1図及び第 4図で示すよ うに、 嚙合部 2 1 1を形成した面に直交する他の面に、 歯部 2 0 8に嚙合できる 嚙合部 2 1 2を形成する。 これにより、 第 1のホルダ 2 1 0の向きを 9 0度変え て、 ホルダ本体 2 0 1に取り付けることが可能になる。
同様に、 第 1図〜第 3図で示した第 2のホルダ 2 2 0についても、 嚙合部 2 2 1の他に嚙合部 2 2 2を形成することで、 第 2のホルダ 2 2 0の向きを変えてホ ルダ本体 2 0 1に取り付けることが可能になる。
この場合、 嚙合部 2 1 1及び嚙合部 2 1 2から均等な距離のところに軸体 2 4 1の中心を位置させ、 凹部 2 1 7内で軸体 2 4 1を中心にレバー 2 4 5が自由に 回転できるようにすることで、 レバー 2 4 5を交換する必要なく、 簡単に第 1の ホルダ 2 1 0の向きを変えることが可能になる。 同様に、 嚙合部 2 2 1及び嚙合 部 2 2 2から均等な距離のところに軸体 2 5 1の中心を位置させ、 凹部 2 2 7内 でレバー 2 5 5が自由に回転できるようにすることで、 レバ一 2 5 5を交換する 必要なく、 簡単に第 2のホルダ 2 2 0の向きを変えることが可能になる。
このように構成することで、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0に、 より多くの種類の他の工具 （第 4図に示す例では工具 T 4 ) を取り付けることが 可能になり、 第 1のホルダ 2 1 0及び第 2のホルダ 2 2 0の汎用性を高めること ができる。 次に本発明の加工方法について説明する。
第 5図は、 本発明の工具ホルダを用いてワークの加工を行う N C旋盤の概略構 成図、 第 6図は、 刃物台と対向する二つの主軸台との位置関係を説明する第 5図 の部分拡大図である。
N C旋盤 1 0 0のベッド 1 1 0には、 第 1の主軸台 1 2 0及び第 2の主軸台 1 3 0が対向して配置されている。 第 1の主軸台 1 2 0は第 1の主軸 1 2 1を回転 自在に支持し、 第 2の主軸台 1 3 0は第 2の主軸 1 3 1を回転自在に支持してい る。 第 1の主軸 1 2 1及び第 2の主軸 1 3 1の先端には、 公知のチャック （図示 せず） がそれぞれ設けられていて、 このチャックでワーク W l， W 2を把持でき るようになっている。
この実施形態において、 第 1の主軸台 1 2 0は、 ベッド 1 1 0に固定されてい る。 ベッド 1 1 0には、 Z軸と平行な方向にガイドレール 1 4 0が設けられてい る。 このガイドレール 1 4 0には、 サドル 1 5 0が載置されている。 このサドル 1 5 0は、 駆動体である図示しないモー夕の駆動によって、 ガイドレール 1 4 0 に案内されながら、 Z軸と平行な Z 2軸方向に移動する。
サドル 1 5 0の上には、 Z軸と直交する X軸と平行な方向にガイドレール 1 7 0が設けられている。 第 2の主軸台 1 3 0は、 このガイドレール 1 7 0に載置さ れ、 図示しない駆動体の駆動によって、 ガイドレール 1 7 0に案内されながら X 軸と平行な X 2軸方向に移動する。
ベッド 1 1 0には、 ガイドレール 1 4 0と平行にガイドレール 1 4 5が設けら れている。 このガイドレール 1 4 5には、 サドル 1 5 5が載置されている。 この サドル 1 5 5は、 駆動体である図示しないサーボモー夕によって、 ガイドレール 1 4 5に案内されながら Z軸と平行な Z 1軸方向に移動する。
サドル 1 5 5の上面には、 X軸と平行な方向にガイドレール 1 7 5が設けられ ている。 刃物台 1 6 0はこのガイドレール 1 7 5に載置され、 駆動体である図示 しないサーボモー夕の駆動によって、 ガイドレール 1 7 5に案内されながら X I 軸方向に移動する。
刃物台 1 6 0は、一側に割り出し回転自在な夕レツ卜面板 1 6 1を備えている。 この夕レツト面板 1 6 1には、 第 1の主軸 1 2 1に把持されたワーク W 1を加工 するための工具 T 1が複数装着される。 刃物台 1 6 0の X 1軸方向の移動及びサ ドル 1 5 5の Z 1軸方向の移動により、 工具 T 1がワーク W 1に対して所定の位 置に位置決めされるとともにワーク W 1に対して移動しながら、 ワーク W 1を加 ェする。
また、 夕レット面板 1 6 1には、 第 1の工具である工具 T 1の取付位置と同じ 位置 （同じステーション） に、 第 2の主軸 1 3 1に把持されたワーク W 2を加工 するための第 2の工具である工具 T 2が装着される。 工具 T 2は、 刃物台 1 6 0 の X 1軸方向の送り速度にワーク W 2を加工するための X軸方向の送り速度を重 畳した第 2の主軸台 1 3 0の X 2軸方向の送り、 及び、 刃物台 1 6 0の Z 1軸方 向の送り速度にワーク W 2を加工するための Z軸方向の送り速度を重畳した第 2 の主軸台 1 3 0の Z 2軸方向の送りにより、 ワーク W 2に対して位置決めされる とともに移動して、 ワーク W 2を加工する。
第 6図に刃物台 1 6 0の主要部の拡大図を示す。
工具 T 1及び工具 T 2を取り付けた工具ホルダ 2 0 0が夕レツト面板 1 6 1に 装着される。
第 1のホルダ 2 1 0と第 2のホルダ 2 2 0とは、 工具 T 1によるワーク W 1の 加工と工具 T 2によるワーク W 2の加工とを同時に行う際に、 一方のワーク （例 えばワーク W 1 ) が他方のワーク （例えばワーク W 2 ) 、 他方の工具 （例えば、 工具 T 2 ) 、 ホルダ （例えば、 第 2のホルダ 2 2 0 ) 又はホルダ本体 2 0 1と干 涉しないように各部の寸法が決定される。
第 6図に示す工具ホルダ 2 0 0では、 工具 T 1の刃先とホルダ本体 2 0 1の面 2 0 2までの Z軸方向の距離 L 3カ^ ワーク W 1の加工長さ 1 1よりも大きくな るように決定される。 また、 刃物台 1 6 0には、 第 2の主軸台 1 3 0と刃物台 1 6 0とが干渉することなく、 刃物台 1 6 0の X 1軸方向のストローク及び第 2の 主軸台 1 3 0の X 2軸方向のストロークを可能な限り大きくとることができるよ うに、 逃げ部 1 6 7が形成されている。
工具 T 1と工具 T 2の位置関係は、 図示するように、 工具 T 2の先端を工具 T 1の先端よりも刃物台 1 6 0から離れた位置に位置させるのが好ましい。
より好ましくは、 工具 T 1と工具 T 2の刃先の X軸方向の距離 H I力 工具 T 1がワーク W 1を加工する際の X 1軸方向の最大の追込み量 h 1よりも大きくな るようにするとよい。
この工具 1と工具 2の刃先の X軸方向の距離の分だけ、 刃物台 1 6 0の逃げ 音 1 1 6 7の逃げ量を大きくする必要がなくなり、 第 2の主軸台 1 3 0の刃物台 1 6 0側の幅を大きくして、 第 2の主軸台 1 3 0の剛性を高く維持することができ る。 また、 刃物台 1 6 0についても、 逃げ部 1 6 7の逃げ量によって剛性が影響 を受けるため、 このような工具 1と工具 2の刃先の X軸方向の距離によって、 刃 物台 1 6 0の剛性も高く維持することができる。
このようにすると、 第 2の主軸台 1 3 0を小型にしたり刃物台 1 6 0の逃げ部 1 6 7を大きくする必要なく、 N C旋盤の小型化を図ることができる。
工具 1と工具 2の刃先の Z軸方向の距離 L 1 + L 2は、 工具 T 1がワーク W 1 を加工する際の Z 1軸方向の最大の移動量 1 1 + s 1と工具 T 2がワーク W 2を 加工する際の Z 2軸方向の最大の移動量 1 2 + s 2を加えた距離より大きくする とよい。
このようにすると、 重畳加工を行うワーク W 1とワーク W 2の干渉を防ぐこと ができる。
この構成の N C旋盤では、 第 1の主軸 1 2 1に把持されたワーク W 1の正面側 の加工終了後に、 第 2の主軸 1 3 1にワーク W 1を受け渡し、 背面側を加工する 加工方法が多く用いられる。 このため、 第 2の主軸 1 3 1の軸線を第 1の主軸 1 2 1の軸線に一致させる必要があるが、 第 2の主軸 1 3 1の刃物台 1 60側の X軸方向のストロークは、 少なくとも第 1の主軸 1 2 1の軸線と同心にできる 位置まで持たせるとよい。
[制御装置の説明]
第 7図は、 この NC旋盤 1 00における制御装置の制御ブロック図である。 制御装置 1 90は、 中央処理部 （CPU) 1 9 1と、 この CPU1 91からの 指令によって刃物台 160の∑ 1軸方向及び X 1軸方向の移動を制御する第 1の 演算処理回路 1 92 aと、 この第 1の演算処理回路 192 aからの出力信号に基 づいて X 1軸方向及び Z 1軸方向の速度信号を出力する速度処理回路 1 92 b， 1 92 cと、 この速度処理回路 192 b， 1 92 cからの出力信号に基づいて、 刃物台 1 60を X I軸方向及び Z 1軸方向に所定の速度で移動させるようにサー ボモータ 1 63, 162を駆動させるサーボ処理回路 192 d、 192 eとを有 している。
同様に、 CPU 1 9 1からの指令によって第 2の主軸台 130の Z 2軸方向及 び X 2軸方向の移動を制御する第 2の演算処理回路 193 aと、 この第 2の演算 処理回路 1 93 aからの出力信号に基づいて X 2軸方向及び Z 2軸方向の速度信 号を出力する速度処理回路 1 93 b, 1 93 cと、 この速度処理回路 1 93 b， 1 93 cからの出力信号に基づいて、 第 2の主軸台 130を X2軸方向及び Z 2 軸方向に所定の速度で移動させるようにサーボモー夕 133, 1 34を駆動させ るサーボ処理回路 1 93 d、 1 93 eとを有している。
CPU 1 9 1は、 Z 1軸方向及び X 1軸方向の移動指令に、 ワーク W2の加工 に必要な Z軸方向及び X軸方向の移動指令を加算して、 Z 2軸方向及び X 2軸方 向の移動の指令を行い、 刃物台 160の移動に第 2の主軸台 130の移動速度を 重畳させる。 上記したような重畳は、 他の構成の制御装置によつても可能である。
第 8図は、 この NC旋盤 1 00における制御装置の他の実施形態にかかり、 そ の制御ブロック図である。
第 8図において、 第 7図の制御装置と同一部位には同一の符号を付し、 詳しい 説明は省略する。
制御装置 1 90 ' は、 中央処理部 （CPU) 1 9 1 ' と、 この C PU 19 1 ' からの指令によって刃物台 160の Z 1軸方向及び X 1軸方向の移動を制御する 第 1の制御系 1 92と、 CPU 1 91からの指令によって第 2の主軸台 130の Z 2軸方向及び X 2軸方向の移動を制御する第 2の制御系 1 93とを有する。 第 1の制御系 1 92は、 第 1の演算処理回路 1 92 aと、 速度処理回路 1 92 b, 1 92 cと、 サーボ処理回路 1 92 d、 1 92 eとを有している。
同様に、 第 2の制御系 1 93は、 第 1の演算処理回路 1 93 a、 速度処理回路 1 93 . 1 93 c及びサーボ処理回路 1 93 d, 1 93 eを有している。 第 2の制御系 1 93には、 速度処理回路 1 93 b， 1 93 cとサーボ処理回路 1 93 d, 1 93 eとの間に、 重畳回路 1 95, 1 96がさらに設けられる。 重畳回路 1 95は、 ワーク W 2を工具 T 2で加工するための第 2の主軸台 13 0の X軸方向の送り指令 （ワーク W2と工具 T 2の相対的な送り指令） を、 刃物 台 1 60の X 1軸方向の送り指令に加算し、 その結果を第 2の主軸台 1 30の X 2軸方向の送り指令として、 サーボ処理回路 1 93 dに出力する。
重畳回路 1 96は、 ワーク W 2を工具 T 2で加工するための第 2の主軸台 13 0の Z軸方向の送り指令 （ワーク W2と工具 T 2の相対的な送り指令） を、 刃物 台 1 60の Z 1軸方向の送り指令に加算し、 その結果を第 2の主軸台 130の Z 2軸方向の送り指令として、 サーボ処理回路 1 93 eに出力する。
上記制御装置 1 90 ' によれば、 ワーク W 1を加工するための工具 T 1の X 1軸方向及び Z 1軸方向の送り指令が C PU 1 9 1 ' から第 1の制御系 1 92 に出力され、 ワーク W2を加工するための工具 T 2の X軸方向及び Z軸方向の送 り指令 （ワーク W2と工具 T 2の相対的な送り指令） が CPU1 9 1から第 2の 制御系 1 93に出力される。
第 1の制御系 1 92は、 C PU 1 9 1 ' からの出力に基づいて刃物台 1 60 とともに工具 T 1を移動させる。 第 2の制御系 1 9 3は、 CPU 1 9 1 ' から の送り指令に、 刃物台 1 60の送り指令を加算して、 移動速度を重畳させ、 第 2 の主軸台 1 30を移動させる。 次に、 第 5図〜第 9図を参照しながら、 上記構成の NC旋盤 1 00の作用を説 明する。
第 9図 （a ) は、 加工開始前の初期状態における各工具と各ワークとの位置関 係を示す図、 第 9図 （b ) は、 加工中における各工具と各ワークの位置関係を示 す図である。
第 6図に示す待機状態では、夕レツト面板 1 6 1の割り出し回転時に工具 T 1， 丁2とヮーク 1， W 2が干渉しないように、 刃物台 1 6 0は第 1の主軸台 1 2 0及び第 2の主軸台 1 3 0から離れた位置にある。
また、 第 1の主軸台 1 2 0及び第 2の主軸台 1 3 0は、 ワーク W 1の加工原点 0 1及びワーク W 2の加工原点 0 2が所定位置に位置するように位置決めされて いる。 この実施形態では、 ワーク W 2の加工原点〇 2カ^ ワーク W 1の加工原点 〇 1 (第 1の主軸 1 2 1の主軸軸線上にある） よりも刃物台 1 6 0から離れた位 置に位置するように、 第 2の主軸台 1 3 0の位置が決定される。
工具 T 1でワーク W 1の加工を行うために、 第 6図の待機位置から刃物台 1 6 0が X 1軸方向及び Z 1軸方向に移動し、 第 9図 （a ) に示す初期位置までくる と、 刃物台 1 6 0の X 1軸方向の送り速度及び Z 1軸方向の送り速度に等しい移 動指令が、 第 1の制御系 1 9 2から第 2の制御系 1 9 3に出力される。 この移動 指令は、 刃物台 1 6 0の送り速度と同速度で、 かつ、 刃物台 1 6 0の移動方向と 同方向に、 第 2の主軸台 1 3 0を移動可能にする。 これにより、 工具 T 1でヮー ク W 1を加工するために刃物台 1 6 0が移動する際に、 工具 T 2とワーク W 2と 位置関係を一定に保つことができる。
重畳回路 1 9 5では、 刃物台 1 6 0の X 1軸方向の送り指令に、 工具 T 2によ つてワーク W 2を加工する際の、 工具 T 2に対するワーク W 2の X軸方向の移動 指令 （工具 T 2とワーク W 2の相対的な送り指令） が加算される。 また、 重畳回 ½ 1 9 6では、 刃物台 1 6 0の Z 1軸方向の送り指令に、 工具 T 2に対するヮー ク W 2の Z軸方向の送り指令 （工具 T 2とワーク W 2の相対的な送り指令） が加 算される。 そして、 この結果が、 モー夕 1 3 3及びモー夕 1 3 4に出力される。 したがって、 第 9図 （b ) に示すように、 工具 T 1によってワーク W 1の加工 を行いながら、 工具 T 2によって、 ワーク W 1の加工とは全く異なる加工を、 ヮ ーク W 2に対して行うことができる。
第 6図及び第 9図で示した加工例は、 第 1の工具である工具 T 1及び第 2のェ 具である工具 T 2はともに切削用のバイトである。
本発明によれば、 第 1の工具又は第 2の工具として切削用のバイト以外の工具 を用いて、ワーク W1又はワーク W2に切削以外の加工を施すことが可能である。
[他の加工例]
本発明の NC旋盤を用いた他の加工の例を以下に説明する。
第 10図に示す加工例では、 バイト T 13でワーク W1に外周面の切削加工を 施し、 ドリル T23でワーク W2の端面に孔明け加工を施す。
この場合は、 バイト T 13の切込み量及び送り量に応じて、 第 2の主軸台 13 0の Z 2軸方向及び X 2軸方向の送りを重畳させる必要がある。
加工の際には、 バイト T 13をワーク W1の外周面に移動させ、 刃物台 160 を Z 1軸方向及び X 1軸方向に送って、 ワーク W1の外周面を切削する。同時に、 刃物台 160の Z 1軸方向の送り速度に、 ドリル T23によるワーク W2の加工 のための Z 1軸方向の送り速度を重畳させた送り速度及び X 1軸方向の送り速度 に X 2軸方向の送り速度を重畳させた送り速度で、 第 2の主軸台 130を Z 2軸 方向及び X 2軸方向に送って、 ワーク W 2の端面に孔明け加工を施す。
[第 2の実施形態]
以下に説明する第 2の実施形態では、 XI軸と X2軸及び Z 1軸と Z 2軸の重 畳の他に、 Z 0軸と Z 1軸の重畳を加えている。
第 1 1図に、 本発明の第 2の実施形態にかかる NC旋盤の概略構成を説明する 平面図を、第 12図に、 この NC旋盤における制御装置の制御ブロック図を示す。 なお、 第 1 1図及び第 12図では、 第 1の実施形態と同一の部位、 同一の部材 には第 5図及び第 7図、 第 8図と同一の符号を付し、 当該部位及び部材の詳しい 説明は省略する。
第 2の実施形態の NC旋盤 100 ' の第 1の主軸台 120 ' は、 Z軸と平行 な Z 0軸方向に移動自在である。 第 1の主軸台 120' の Z 0軸方向の移動は、 駆動体である図示しないモー夕の駆動によつて行われる。
刃物台 160に対向して第 2の刃物台 180が設けられる。 この第 2の刃物台 1 80は、 べッド 1 10上に設けられたガイドレール 182に沿って、 X軸と平 行な X 3軸方向に移動自在である。 第 2の刃物台 180は、 駆動体である図示し ないモー夕の駆動によつて、 X 3軸方向に移動する。
第 2の刃物台 180の夕レツト面板 181には、 ワーク W1を加工するための 第 3の工具 T 3が装着されている。 工具 T3は、 第 2の刃物台 180の X 3軸方 向の移動と、 第 1の主軸台 1 20 ' の Z 0軸方向の移動とによって、 ワーク W 1に対して位置決めされるとともに移動して、 ワーク W1の加工を行う。
この NC旋盤 1 00 ' の制御装置 1 90〃 は、 第 1の主軸台 1 20 ' を Z 0 軸方向に移動させるための第 3の制御系 197と、 第 2の刃物台 180を X3方 向に移動させるための第 4の制御系 198をさらに有している。
第 3の制御系 1 97及び第 4の制御系 198は、 それぞれ、 第 1の演算処理回 路 197 a， 198 a, 速度処理回路 197 b, 198 b及びサ一ボ処理回路 1 97 d , 198 dを有している。
この実施形態の第 1の制御系 192 " には、 Z 1軸方向の速度処理回路 1 9 2 cと Z 1軸方向のサーボ処理回路 192 eの間に、 重畳回路 199が設けられ る。 そして、 この重畳回路 199に、 第 3の制御系 197の速度処理回路 197 bから出力された Z 0軸方向の送り速度が入力され、 さらに、 重畳回路 199か ら出力された Z 1軸方向の送り速度が、 重畳回路 196に入力される。
これにより、 第 1の主軸台 120 ' の Z 0軸方向の送り速度に刃物台 1 60 の Z 1軸方向の送り速度が重畳され、 主軸台 120 ' の Z 0軸方向の送り速度 に、 刃物台 160の Z 1軸方向の送り速度と第 2の主軸台 130の Z 2軸方向の 送り速度が重畳される。
以上により、 0軸と21軸、 Z 1軸と Z 2軸及び X 1軸と X 2軸の 3組の重 畳が行われ、 3つの工具 T l, T 2, T3で、 ワーク W1及びワーク W2に異な る加工を施すことが可能になる。 以上の説明では、 速度の重畳のみについて述べてきたが、 第 2の主軸台 130 や刃物台 160. 第 2の刃物台 180等の移動は位置と速度と加速度とで制御さ れる。 したがって、 これらの移動を重畳するためには、 位置や加速度についても 同様に重畳する。 [重畳の手順]
本発明の NC旋盤では、 所定の手順にしたがって重畳が行われる。 以下、 その 手順を、 第 5図〜第 7図及び第 13図〜第 15図を参照しながら説明する。
第 13図は、 本発明の加工方法における制御の手順を説明するフローチャート である。
C P U 19 1は、 ワーク W1及びワーク W2を加工するための NC加工プログ ラムの中から重畳の必要性があるかどうかを判断する （ステップ S 1) 。 重畳さ せる必要がない場合には、 NC加工プログラムにしたがって、 工具 T1によるヮ ーク W1の加工と工具 T 2によるワーク W2の加工を順次行う （ステップ S 8)。 重畳させる必要がある場合には、 重畳させる軸が Z軸であるか X軸であるかを 判断する （ステップ S 2及びステップ S 5) 。
重畳させる軸が 軸 （Z 1軸と Z 2軸） である場合には、 Z 1軸及び Z 2軸の 位置決めを行った後に （ステップ S 4) 、 Z 1軸と Z 2軸の重畳を行う （ステツ ブ S 5 ) 。
重畳させる軸が X軸 （ 1軸と 2軸） である場合には、 1軸及び 2軸の 位置決めを行った後に （ステップ S 6) 、 X 1軸と X 2軸の重畳を行う （ステツ プ S 7) 。
このように、 一方の軸の重畳を行う際に重畳する軸を位置決めするのは、 加工 フログラムを作成するプログラマーに、 工具とワークの位置関係を把握しやすく するためである。
これら重畳が完了すれば、 NC加工プログラムにしたがって、 工具 T1による ワーク W1の加工と、 工具 T 2によるワーク W2の加工とを同時に行う （ステツ プ S 8) 。
加工が終了すれば （ステップ S 9) 、 重畳を解除し （ステップ S 10) 、 次の 加工まで待機する。
なお、 重畳の有無をステップ S 1、 ステップ S 2, ステップ S 5で確認するも のとして説明した力 この確認は省略することもできる。
次に、 第 14図及び第 1 5図のフローチャートにしたがって、 ∑ 1軸と∑ 2軸 及び X 1軸と X 2軸の重畳の具体的な手順を説明する。
以下の説明では、 Z 1軸と Z 2軸及び X 1軸と X 2軸の 2組の重畳を行うもの とし、 Z 1軸と Z 2軸の重畳を完了させた後に、 X 1軸と X2軸の重畳を行うも のとして説明する。
[Z軸重畳]
NC加工プログラムの中に Z軸重畳指令があると （ステップ S 200) 、 Z 1 軸と Z 2軸のプログラムの実行開始タイミングを待ち合わせる （ステップ S 20 1. S 22 1 ) 。
第 1の制御系 （第 14図のフローチャートの左側の系） では、 X I軸， Z 1軸， C 1軸 （Z 1軸周りの回転軸） を使用しているかどうかを判断する （ステップ S 202) 。 X 1軸， Z 1軸， C 1軸のいずれか又は全部が使用中の場合には、 準 備作業を所定時間中断して待機し （ステップ S 203) 、 X I軸， Z 1軸， C 1 軸が使用されなくなるまで待つ。
X I軸， Z 1軸， C 1軸のいずれも使用されていなければ、 第 1の制御系に加 ェのための新たな軸 X I， Z 1, C 1を設定する （ステップ S 204) 。
この後、 X I軸， Z 1軸， C 1軸を他の制御系で使用することを禁止し （ステ ップ S 205) 、 刃物台 160を X 1軸上で指定された後退位置まで移動させて (ステップ S 206) 、 第 2の制御系と待ち合わせる （ステップ S 207) 。 第 2の制御系 （第 14図のフローチャートの右側の系） では、 NC加工プログ ラムの実行開始のタイミング合わせ （ステップ S 22 1) を行った後、 X2軸及 び Z 2軸に指令されている重畳を解除する （ステップ S 222) 。 次いで、 X2 軸. Z 2軸， C 2軸 （Z 2軸周りの回転軸） を使用しているかどうかを判断する (ステップ S 223) 。 X2軸， Z 2軸， C 2軸のいずれか又は全部が使用中の 場合には、 所定時間中断して待機し （ステップ S 224) 、 X2軸， Z 2軸， C 2軸が使用されなくなるまで待つ。
X2軸， Z 2軸， C 2軸がいずれも使用されていなければ、 第 2の制御系に新 たな軸 X2, Z 2, C 2を設定する （ステップ S 225) 。
以上の処理が完了すれば、 第 1の制御系と待ち合わせる （ステップ S 226) 。 待ち台わせ （ステップ S 207， S 226) 完了後に、 第 1の制御系は工具 T Lとワーク W1との距離が予め設定された距離 （位置関係） になるまで、 刃物台 1 60を X 1軸方向及び Z 1軸方向に移動させる （ステップ S 208) 。 この後、 X I軸， Z l軸， C 1軸の他の制御系での使用禁止を解除し （ステツ ブ S 2 0 9) 、 第 2の制御系と待ち合わせる （ステップ S 2 1 0) 。
第 2の制御系では、 待ち合わせ （ステップ S 2 0 7, S 2 2 6) 完了後に、 X 2. Z 2, C 2軸の他の制御系での使用を禁止する （ステップ S 2 2 8) 。 そし て、 第 2の主軸台 1 3 0を Z 2軸方向及び X 2軸方向に移動させて、 工具 T 2と ワーク W2との距離が予め決定された距離 （位置関係） になるようにする （ステ ップ S 2 2 9) 。 そして、 この位置の X 2軸上におけるワーク W2の座標系を設 定し （ステップ S 2 3 0) 、 第 2の制御系に新たな軸 Z 2， C 2を設定する （ス テツプ S 2 3 1) 。 これにより、 X 2軸に対する指令を無効にし、 ヮ一ク W 2の X 2軸方向の位置を固定する。
この後、 第 1の制御系と待ち合わせる （ステップ S 2 3 2) 。
待ち合わせ（ステップ S 2 1 0, 2 3 2)完了後に、 Z 2軸の重畳を開始し （ス テツプ S 2 3 3) 、 Z 2軸におけるワーク W2の座標系を設定する （ステップ S 2 34) 。 X 2軸， Z 2軸， C 2軸の他の制御系での使用の禁止を解除し （ステ ップ S 2 3 5 ) 、 第 1の制御系と待ち合わせる （S 2 3 6) 。
待ち合わせ （ステップ S 2 1 1， S 2 36) が完了すれば、 ∑ 1軸と22軸の 重畳が完了する。
[X軸重畳]
X軸の重畳指令があると （ステップ S 3 0 0 ) 、 第 1の制御系と第 2の制御系 とでプログラムの実行タイミングを合わせる （ステップ S 3 0 1， S 3 2 1) 。 第 1の制御系では、 X I軸、 Z 1軸、 C 1軸を使用しているかどうかを判断し (ステップ S 3 0 2) 、 使用中の場合には所定時間待機し （ステップ S 3 0 3) 、 X 1軸、 Z 1軸、 C 1軸が使用されなくなるまで待つ。
使用していなければ、第 1の制御系に新たな軸 X 1， Z 1， C 1を設定する （ス テツプ S 3 04) 。 そして、 他の制御系での使用を禁止し （ステップ S 30 5) 、 第 2の制御系と待ち合わせる （ステップ S 3 0 6) 。
第 2の制御系では、 プログラムの実行開始タイミング合わせ （ステップ S 3 2 1 ) を行った後、 X 2軸. Z 2軸， C 2軸を使用しているかどうかを判断し （ス テツプ S 3 2 2) 、 使用中の場合には所定時間待機し （ステップ S 3 2 3) 、 X 2軸、 Z 2軸、 C 2軸が使用されなくなるまで待つ。
使用していなければ、第 2の制御系に X2, Z 2, C 2の新たな軸を設定し（ス テツプ S 324) 、 これらの軸の他の制御系での使用を禁止する （ステップ S 3 5) 。
この後、 第 2の制御系では、 工具 T 1の刃先と工具 T 2の刃先の座標位置をメ モリに格納するとともに、 この座標位置の X 2軸方向の距離 H 1をメモリに格納 する （ステップ S 326) 。 これらの処理が終了すれば、 第 1の制御系と待ち合 わせる （ステップ S 327) 。
待ち合わせ （ステップ S 306， S 327) 完了後に、 ワーク W1の加工原点 点 O lの座標を求め （ステップ S 329) 、 この座標位置から第 2の主軸台 1 3 ()の位置が重畳するのに適切な位置かどうかを判断する （ステップ S 330) 。 重畳させるのに適切かどうかの判断の基準としては、 例えば、 工具 T 2の刃先 が第 1のワーク W1の加工原点 O 1よりも、 X 1軸方向に刃物台 160から離れ ているかどうか （第 6図の例では、 加工原点 O lを通る、 第 1の主軸 1 2 1の軸 線よりも下方にあるかどうか） で判断することができる。
具体的には、 工具 T 2の刃先が第 1の主軸 1 2 1の主軸軸線よりも上にあると きは、 第 2の主軸台 1 30の X2軸の可動範囲外であるとして、 重畳するには不 適し刀であると判断する。
したがって、 このような場合には、 アラーム状態とする （ステップ S 33 1) 。 重畳可能であれば、 第 2の主軸台 1 30の初期位置を決定する。 この実施形態 では、 第 2の主軸台 1 30の初期位置として、 ワーク W2の加工原点 02 (第 2 の主軸 1 3 1の主軸軸線上にある） 力 第 1の主軸台 120側のワーク W 1の加 ェ原点◦ 1よりも、 X 2軸方向に距離 H 1だけ刃物台 160から離れた位置にあ る第 1の位置、 ワーク Wl, W2や加工の形態にかかわらず予め決定された第 2 の位置、 作業者が任意に設定することのできる第 3の位置が準備されている。 これら第 1の位置、 第 2の位置及び第 3の位置の中からどの位置を選択するか は、 例えば、 NCプログラムに付される引数によって決定することができる。 前 記 NCフログラムの X引数の有無を判断して （ステップ S 332) 、 第 3の位置 を選択し、 D引数の有無を判断して （S 333) 、 第 1の位置 （ステップ S 33 4) 又は第 2の位置 （ステップ S 335) のいずれかを選択するようにすること ができる。
第 1の位置、 第 2の位置又は第 3の位置の中から適当な位置を選択した後に、 X 2軸の重畳を開始し （ステップ S 3 3 7 ) 、 X 2軸のワーク軸を設定する （ス 亍ップ S 3 3 8 ) 。
以上の処理が終了すれば、 第 1の制御系と待ち合わせる （ステップ S 3 0 7 ,
S 3 3 9 ) 。
待ち合わせ完了後に、 各軸の他の制御系での使用禁止を解除し （ステップ S 3 0 8 , S 3 4 0 ) 、 互いに待ち合わせて （ステップ S 3 0 9， S 3 4 1 ) 、 X I 軸と X 2軸の重畳を完了する。
上記した Z軸の重畳と X軸の重畳は、 し ^ずれか- 方を先に行つてから他方を行 うように設定してもよいが、 同時に行うように設定してもよい。
また、 好ましくは、 Z軸重畳の手順及び X軸重畳の手順をマクロプログラム化 するとよい。 マクロプログラム化することで、 加工プログラムが簡素化し、 重畳 作業も容易に行えるようになる。 本発明の好適な実施形態を説明してきたが、 本発明は上記の実施形態により何 ら限定されるものではない。
例えば、 ホルダ本体 2 0 1の歯部 2 0 8及びホルダ 2 1 0， 2 2 0に形成する 嚙合部 2 1 1 . 2 2 1の歯の形状は三角状として説明したが、 嚙合することによ つてホルダ 2 1 0， 2 2 0の位置決めを行うことができるのであれば、 円弧状、 矩形状、 多角形状などの他の形状を選択してもよい。
また、 上記の説明では、 ホルダ本体 2 0 1の二つの面 2 0 2， 2 0 3に歯部 2 0 8 , 2 0 9を設ける
ものとして説明した力 ホルダ本体 2 0 1の 3つ以上の面に前記歯部を形成し、 各面にホルダを取り付けるように構成してもよい。
また、 刃物台 1 6 0 . 1 8 0に装着したドリル等の回転工具に対するワークの 相対回転は、 第 1の主軸 1 2 1又は第 2の主軸 1 3 1を回転させることによって 行うものとして説明したが、 刃物台 1 6 0， 1 8 0に工具を回転させるための回 転駆動機構を設けて、 刃物台 1 6 0， 1 8 0に装着したドリルゃェンドミル等の 回転工具を回転させることができるようにすることも可能である。 このように構 成すれば、 刃物台 1 6 0 . 1 8 0にドリルやエンドミル等の回転工具を装着して、 ワーク W l， W 2の外周面に、 孔明けやキー溝切削等の加工を施すことが可能に なり、 本発明の N C旋盤及び加工方法による加工の汎用性をさらに向上させるこ とができる。
さらに、 上記の説明で工作機械は、 刃物台 1 6 0が X I軸方向及び Z 1軸方向 に移動可能であるとして説明したが、 ワークに対して工具が相対的に移動できれ ばよく、 刃物台を所定位置に固定して主軸台を移動させるようにした工作機械で あってもよい。 本発明によれば、 一つの工具ホルダに、 同一の工具のみならず異なる種類のェ 具を取り付けることができ、 かつ、 前記工具ホルダに取り付ける工具が、 ワーク の加工に適した位置関係に簡単に調整することができる。
このことは、 様々な効果をもたらすものであり、 一つ目は、 この工具ホルダを 用いることによって、 小型で低廉な価格の工作機械で、 ワークの加工を効率的に 行うことができる点である。
二つ目は、 特に、 複数の加工軸を重畳させることによって、 第 1の主軸側のヮ 一クと第 2の主軸側のワークとで異なる加工を同時に行うことができる工作機械 に本発明の工具ホルダを適用することで、 加工の効率をさらに向上させることが できる。
三つ目は、 刃物台に装着されるホルダ本体に対して工具を取り付けたホルダの 取り外しが容易であるため、 前記ホルダに工具を取り付けたままで工具の刃先の 研削を行うことで、 ホルダ又はホルダ本体に対する工具の刃先位置の精度を確保 することができる。
その他に、 工作機械を含めた生産体制や生産設備の面においても、 ワークの加 ェを行う工具の交換を含めた段取り時間の短縮や、 工具ホルダを含む加工工具類 の種類の削減、 これに伴う保管スペースの縮小化、 保管の効率化による管理コス トを含めたランニングコスト低減等、 効果は大きい。 産業上の利用可能性
本発明の工具ホルダは、 二つの主軸台と、 少なくとも一つの刃物台を有する数 値制御旋盤に限らず、 二つ以上の刃物台を備えた数値制御旋盤にも適用が可能で ある。 また、 旋盤に限らず、 刃物台に装着した工具によってワークを加工するあ らゆる種類の工作機械に適用が可能である。 さらに、 工具としては、 切削加工用 のバイトゃ孔明け加工用のドリルに限らず、 エンドミルやタップ等の他の工具を 用いることもできる。

Claims

請 求 の 範 囲 丄 . ワークを加工するための工具を備えた刃物台を有する工作機械の前記刃物 台に装着され、 前記工具を取り付けるための工具ホルダにおいて、
前記刃物台に装着されるホルダ本体と、
このホルダ本体の周囲に形成された複数の工具装着面と、
この工具装着面に取り付けられ、 前記ワークを加工するための工具が取り付け 前記工具装着面に、 所定方向に向けて歯形列が形成された歯部と、
前記工具装着面に取り付けられる前記ホルダの面に形成され、 前記歯部と嚙み 台って前記ホルダを前記工具装着面の所定位置に位置決めする嚙合部と、
前記歯部と前記嚙合部とを嚙み合わせた状態で前記ホルダを前記ホルダ本体に 取り付ける取付手段と、
を有することを特徴とする工具ホルダ。
2 . 前記取付手段は、 前記工具装着面に形成された係合溝と、 前記ホルダにス ライド可能に設けられ、 一端部が前記係合溝と係合し、 他端部が前記ホルダに連 結された係合部材と、 この係合部材を前記ホルダ側に引き寄せる方向に付勢する ことで、 前記ホルダを前記工具装着面に押し付ける付勢手段とを有することを特 徴とする請求の範囲第 1項に記載の工具ホルダ。
3 . 前記係合部材に形成され、 前記歯部の歯の方向と同方向に軸線を有するね じ孔と、 このねじ孔に螺入され、 前記ねじ孔内で回転させることで前記係合溝の 内壁と当接するねじと、 前記ホルダに形成され、 前記ねじを前記ねじ孔内で回転 させるための工具が差し込み可能な工具差し込み部とを有し、 この工具差し込み 部から前記係合溝内に差し込んだ前記工具で前記ねじを回転させることによって、 前記ねじを前記係合溝の内壁に当接させることで、 前記ホルダの取付位置を前記 歯部の歯の方向と同方向に調整可能にする位置調整手段を有することを特徴とす る請求の範囲第 2項に記載の工具ホルダ。
4 . 前記付勢手段は、 前記ホルダと前記係合部材との連結部に設けられたカム であることを特徴とする請求の範囲第 2項又は第 3項に記載の工具ホルダ。
5 . 前記ホルダの複数の面に前記嚙合部を形成したことを特徴とする請求の範 囲第 1項〜第 4項のいずれかに記載の工具ホルダ。
6 . 前記係台部材は、 前記ホルダと前記係合部材との連結部を中心に回動自在 に設けられ、 力、つ、 前記複数の面に設けた前記嚙合部の各々からの距離が均等に なる位置に前記連結部を設けたことを特徴とする請求の範囲第 5項に記載の工具 ホルダ。
7 . ワークを所定位置に固定し、 このワークを加工するための工具を刃物台に 装着し、 前記ワークと前記刃物台との相対移動又は相対回転によつて前記工具で 前記ワークを加工するワークの加工方法において、
前記刃物台に装着するホルダ本体と、 このホルダ本体の周囲に形成された複数 の工具装着面と、 この工具装着面に取り付けられ、 前記ワークを加工するための 工具が取り付けられるホルダと、 前記工具装着面に、 所定方向に向けて歯形列が 形成された歯部と、前記工具装着面に取り付けられる前記ホルダの面に形成され、 前記歯部と嚙み台って前記ホルダを前記工具装着面の所定位置に位置決めする嚙 合部と、 前記歯部と前記嚙合部とを嚙み合わせた状態で前記ホルダを前記ホルダ 本体に取り付ける取付手段とを有する工具ホルダを準備し、
この工具ホルダに複数の前記工具を取り付けて前記刃物台に装着し、 前記工具 ホルダに取り付けた前記複数の工具で、 複数のワークの加工を行うことを特徴と する工具ホルダを用いたワークの加工方法。
8 . 対向して配置された第 1の主軸台及び第 2の主軸台と、 前記第 1の主軸台 に支持された第 1の主軸及び前記第 2の主軸台に支持された第 2の主軸と、 前記 第 1の主軸に把持されたワーク及び前記第 2の主軸に把持されたワークを加工す るための工具を装着するための少なくとも一つの刃物台とを備えた工作機械を準 備し、 前記工具ホルダに前記第 1の主軸台側を向く第 1の工具及び前記第 2の主軸台 側を向く第 2の工具を取り付け、
この刃物台を前記第 1の主軸の主軸軸線と平行な Z 1軸方向及びこれに直交す る X 1軸方向に移動させ、
前記第 2の主軸台を前記刃物台の X 1軸と平行な X 2軸及び Z 1軸と平行な Z 2軸方向に移動可能にするとともに、 前記第 2の工具による前記ワークの加工に 必要な前記第 2の主軸台の前記 X 2軸方向の移動を、 前記 X 1軸方向の移動に重 畳し、 前記第 2の工具による前記ワークの加工に必要な前記第 2の主軸台の前記 Z 2軸方向の移動を、 前記 Z 1軸方向の移動に重畳して、 前記第 2の主軸台を前 記 X 2軸方向及び前記 Z 2軸方向に移動させ、
前記第 1の工具による前記第 1の主軸のワークの加工と、 前記第 2の工具によ る前記第 2の主軸のワークの加工を同時に行うこと、
を特徴とする請求の範囲第 7項に記載の工具ホルダを用いたワークの加工方法。
9 . 前記第 2の工具の刃先位置と前記第 1の工具の刃先位置との関係が所定の 位置関係を有するように前記第 1の工具及び前記第 2の工具を前記工具ホルダに 取り付けるとともに、 前記第 1の主軸に把持された前記ワークの加工原点と前記 第 2の主軸に把持された前記ワークの加工原点の位置関係が、 前記第 1の工具と 第 2の工具の位置関係に対応するように、 加工開始時における前記第 2の主軸台 の初期位置を決定したことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の工具ホルダを 用いたワークの加工方法。
1 0 . 前記第 1の工具の刃先と前記第 2の工具の刃先の前記 Z 1軸方向の距離 又は前記 X 1軸方向の距離が、 前記第 1の工具によって前記ワークを加工する際 における前記刃物台の前記 Z 1軸方向又は前記 X 1軸方向の移動距離の最大値よ りも大きくなるようにし、 前記第 1の主軸のワークの加工原点と前記第 2の主軸 のワークの加工原点の Z 2軸方向又は X 2軸方向の距離を、 前記第 1の工具と第 2の工具の刃先間の前記 Z 1軸方向の距離又は前記 X 1軸方向の距離に対応させ たことを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の工具ホルダを用いたワークの加工 .メ /法。
1 1 . 重畳を行う前記 X 1軸と前記 X 2軸の組及び前記 Z 1軸と前記 Z 2軸の 組のうち、 いずれか一方の組の重畳を行う際に、 他の組の軸の位置を予め設定さ れた位置に位置決めし、 他方の組の重畳を行う際に、 重畳を終えた前記一方の組 の軸を任意位置に位置決めすることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の工具 ホルダを用いたワークの加工方法。
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