JP2003071605A - ２主軸対向旋盤を用いた複数ワークの連続加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 同一軸線上に２本の主軸を対向配置し、それ
ぞれの主軸と協動してワークを加工する２個以上のタレ
ット刃物台を備えた２主軸対向旋盤で、同一形状のワー
クを連続して複数個加工する際の加工方法に関し、加工
箇所に大きな加工時間のアンバランスがある場合でも、
両側の主軸での加工時間を同一にする技術手段を得る。 【解決手段】 ２主軸対向旋盤を用い、第１主軸１１側
でワーク１を加工する工程と、ワーク１を第１主軸１１
から第２主軸１２に受け渡す工程と、第２主軸１１側で
ワーク１の残りの部分を加工する工程とを繰り返す、同
一形状をした複数ワーク１の連続加工方法において、前
のワーク１に対して第１主軸１１側で行った加工を次の
ワーク１に対しては第２主軸１２側で行い、前のワーク
１に対して第２主軸１２側で行った加工を次のワーク１
に対しては第１主軸１１側で行うという加工動作を繰り
返す。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、同一軸線上に２
本の主軸を対向配置し、それぞれの主軸と協動してワー
クを加工する２個以上のタレット刃物台を備えた２主軸
対向旋盤で、同一形状のワークを連続して複数個加工す
る際の加工方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】複数の刃物台を備えた２主軸対向旋盤
は、第１主軸側と第２主軸側とで各独立したワークの加
工を並行して行うことができ、両側の主軸を接近させて
チャックを交互に開閉することにより、ワークを一方の
主軸から他方の主軸へと受け渡すことができ、更に１個
のワークの両端を両側の主軸で同時に把持して同期回転
させて突っ切り加工を行うことにより、ワークを切り離
すことができる。 【０００３】２主軸対向旋盤のこのような多様な機能を
利用したワークの典型的な加工方法の１つは、第１主軸
に素材を供給し、第１主軸側でワークの始めの部分を加
工し、ワークを第１主軸から第２主軸へと受け渡し、第
２主軸側でワークの残りの部分を加工し、加工済ワーク
を第２主軸から排出するという動作の繰り返しにより、
複数ワークの加工を連続的に行うというものである。 【０００４】第１主軸側と第２主軸側は、各独立にワー
クの加工を行うことができるから、上記の動作で複数ワ
ークの加工を行うときは、第２主軸側でワークの残りの
部分を加工して加工済ワークを排出する間に第１主軸側
で次のワークの供給とワークの始めの部分の加工とを並
行して行う。 【０００５】上記のような加工を行う場合に、第１主軸
側での加工時間と第２主軸側での加工時間とに差がある
と、加工時間の短い方の主軸は、長い方の主軸での加工
が終了するまで待機しなければならない。この待機時間
は無駄時間となるので、上記のような方法で加工を行う
場合には、第１主軸側の加工時間と第２主軸側の加工時
間との差ができるだけ小さくなるように、第１主軸側と
第２主軸側との加工箇所の割振りを行う。 【０００６】例えばあるワークについて、ａ、ｂ、ｃ・
・・ｈの加工箇所があり、その内ａとｂの加工箇所は第
１主軸側でなければ加工することができず、ｇとｈの加
工箇所は第２主軸側でなければ加工できないとすると、
残りのｃ、ｄ、ｅ、ｆの加工箇所を両側の主軸での加工
時間ができるだけ等しくなるように、例えばｃの箇所を
第１主軸側で行い、ｄ、ｅ、ｆの箇所を第２主軸側で行
うというように、加工箇所を割振って加工を行ってい
た。 【０００７】ここで上記のａ、ｂ、ｃの箇所の加工をま
とめてＡ工程の加工、ｄないしｈの箇所の加工をまとめ
てＢ工程の加工とすると、この従来の加工方法は、図３
に示すように行われる。すなわち左側の第１主軸でＡ工
程の加工を行い、ワークを第１主軸から第２主軸に受け
渡し、右側の第２主軸でＢ工程の加工を行っている間
に、次のワークのＡ工程の加工を第１主軸側で行うとい
う動作の繰り返しにより、複数のワークを連続的に加工
するのである。 【０００８】この場合、第１主軸側はＡ工程の加工を繰
り返し、第２主軸側はＢ工程の加工を繰り返すこととな
り、機械上におけるワークの方向（軸方向の形状の相違
から見た方向）は、総てのワークについて同じ方向であ
る。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】ところがワークの形状
によっては、上記のような方法で加工箇所を割振って
も、第１主軸側と第２主軸側とで加工時間に大きな差が
生ずる場合がある。例えば上記の例において、第１主軸
側でしか加工できない加工箇所ａ、ｂの加工に残りの加
工箇所ｃ〜ｈの加工より時間がかかるとすると、残りの
加工箇所ｃ〜ｈを全て第２主軸側で行なっても、第２主
軸側に待ち時間が生ずるので、上記のような加工箇所の
割振りによって、第１主軸側と第２主軸側の加工時間を
バランスさせることは不可能である。 【００１０】ワークの加工形状によって生ずるこのよう
な加工時間のアンバランスは、加工時間が短い方の主軸
の待ち時間を増大させ、機械の稼働率を低下させる。ま
た、ワークの加工数量が大きいときは、工具刃先の摩耗
が生じたときに刃先（チップ）を交換する必要が生ずる
が、第１主軸側と第２主軸側とで加工箇所が異なるため
に、刃先の摩耗時間にも差が生じ、刃先の１個が摩耗し
たときでも、これを交換するために機械全体を停止させ
る必要があるから、工具の保守にも手間がかかり、刃先
交換のための稼働率の低下も大きくなる。 【００１１】この発明は、上記のような従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、２主軸対向旋盤の
両側の主軸での加工箇所に大きな加工時間のアンバラン
スがある場合でも、他側の主軸での加工時間を待つため
の待ち時間をなくし、かつ両側の主軸と協動する工具の
刃先交換時間も同一となるようにする技術手段を得るこ
とを課題としている。 【００１２】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決したこの
発明の複数ワークの連続加工方法は、２主軸対向旋盤を
用い、第１主軸側でワークを加工する工程と、ワークを
第１主軸から第２主軸に受け渡す工程と、第２主軸側で
ワークの残りの部分を加工する工程とを繰り返す、同一
形状をした複数ワークの連続加工方法において、前のワ
ークに対して第１主軸側で行った加工を次のワークに対
しては第２主軸側で行い、前のワークに対して第２主軸
側で行った加工を次のワークに対しては第１主軸側で行
うという加工動作を繰り返すというものである。 【００１３】上記方法による加工においては、図１に模
式的に示すように、前述した例で言うＡ工程の加工とＢ
工程の加工とが第１主軸側と第２主軸側とで交互に行わ
れることになる。すなわち、最初のワークは、第１主軸
側でＡ工程の加工を行い、ワークを第２主軸へ受け渡
し、第２主軸側でＢ工程の加工を行うが、この第２主軸
側でのＢ工程の加工の間に次のワークのＢ工程の加工が
第１主軸側で行われる。第１主軸側でＢ工程の加工を行
ったワークは、第２主軸に受け渡された後、第２主軸側
でＡ工程の加工が行われるが、この第２主軸側でのＡ工
程の加工の間に更に次のワークのＡ工程の加工が第１主
軸側で行われる。 【００１４】このように第１主軸側と第２主軸側とでＡ
工程の加工とＢ工程の加工とが交互に行われるため、第
１主軸側でＡ工程の加工を行っているときは第２主軸側
でもＡ工程の加工が行われ、第１主軸側でＢ工程の加工
を行っているときは第２主軸側でもＢ工程の加工が行わ
れることとなり、ワークの軸方向の一方の側と他方の側
の加工箇所に大きな加工時間のアンバランスがあるとき
でも、その時毎の左右の主軸の加工時間のバランスは維
持されるので、一方の主軸が他方の主軸の加工終了を待
つことによって生ずる稼働率の低下が防止できる。 【００１５】なお上記のこの発明の加工方法において
は、加工されるワークの軸方向形状からくる方向は、交
互に左右逆になる。また、第１主軸側と第２主軸側で行
われる加工が同じになるため、工具刃先の摩耗も第１主
軸側と第２主軸側とで同じ程度となり、刃先交換のタイ
ミングも左右で略同一となる。従って左側工具の刃先を
交換するときに、右側工具の同じ刃先も交換してやれば
よく、工具の保守作業が単純化され、刃先交換に必要な
作業量及び稼働率の低下も少なくなる。 【００１６】旋盤に用いられる一般的な工具タレット
は、１２ステーション１２割出しである。すなわち、工
具取付ステーションが円周１２箇所にあり、タレットの
割出し位置も円周１２箇所というものであった。タレッ
トの工具取付ステーションを増やすことはタレットを大
型にしない限り難しいが、割出し箇所を増やすことは容
易である。すなわち、１２ステーションのタレットに対
して２４割出しを行うことは、比較的容易に実現でき
る。この場合、１つの工具取付ステーションに２個の工
具を保持するホルダを装着してやれば、１つの工具取付
ステーションに装着された２つの工具をタレットの２４
分の１回転の割出し動作で選択することが可能になる。 【００１７】この発明の方法では、左右の主軸が共にＡ
工程とＢ工程の加工を行うから、第１主軸側はＡ工程の
み、第２主軸側はＢ工程のみの加工を行う従来方法に比
べてタレット刃物台への工具取付個数が増大する。従来
の１２ステーション１２割出しの工具タレットでは、１
２個という工具種類の制約から、この発明の方法を適用
できるワーク形状が相当程度制限されるが、上記のよう
に割出し数の大きな工具タレットと、工具タレットの１
つの工具取付ステーションに装着して複数の工具を保持
する工具ホルダを用いることにより、タレットに装着さ
れる工具種類の増大に対応でき、この発明の方法を採用
することが、より広範な形状のワークに対して可能にな
る。 【００１８】また、この発明の方法は、加工済ワークを
左側から把持するときも右側から把持するときもチャッ
クの把持径が変化しない形状のワーク、特に外周加工を
伴わないワークの加工方法として特に適しているが、加
工済ワークの右側と左側とでチャックの把持径が異なる
場合は、その径差が小さければチャックの開閉ストロー
クの増大により対応し、径差が大きいときは第２主軸の
チャックに段付き爪、すなわち小径側と大径側との２つ
の把持面を備えた爪を用いることによって、ある程度の
対応が可能である。 【００１９】 【発明の実施の形態】以下、図２に示す形状のワークの
加工を例にして、この発明の加工方法を具体的に説明す
る。図２に示すワーク１は、アルミニウムの引抜き材
（丸棒）から削り出した部品で、外周面２は加工されて
いない。素材は、２主軸対向旋盤の第１主軸の背後に設
置されたバーフィーダにより、第１主軸の貫通孔を通し
て、旋盤の加工領域に送り込まれる。 【００２０】従来の加工方法によれば、図３に示すよう
に、素材３の先端を所定長さ加工領域１０に突出させ、
第１主軸のチャック１３で素材３を把持し、第１主軸１
１側で素材の先端を旋削して小径にしたあとねじ加工を
行ってねじ部４を加工し、中空孔５を中ぐり加工し、浅
い外周溝６を旋削加工する。次に第２主軸１２を進出さ
せて第２主軸のチャック１４で素材先端の外周を把持
し、第１主軸のチャックを緩めたあと第２主軸１２を所
定量後退（この後退量で次のワークのための素材が加工
領域に引込まれる）させた後、第１主軸のチャック１３
を閉じ、両主軸を同期回転させて突っ切りバイトで第１
主軸での加工が終了した素材先端部を切り離す。そして
第２主軸１２側で球状端面７の旋削加工を行って、加工
済ワークを機外に排出する。 【００２１】従来方法においては、第２主軸側での球状
端面７の加工と並行して第１主軸側で次のワークのねじ
部４、中空孔５及び外周溝６を加工するため、第１主軸
側での加工時間が第２主軸側での加工時間に比べて遥か
に長く、第２主軸は第１主軸側での加工が終了するまで
待機する必要があった。 【００２２】図２に示すような形状のワークの場合、従
来方法では、ワークのねじ部４及び中空孔５は、ワーク
を第２主軸側に受渡した後では加工することができず、
外周溝６の加工も第２主軸のチャックでのワークの把持
深さを深くできる点で第１主軸側で加工するのが好まし
い。従ってこのようなワークでは、加工箇所を第１主軸
側と第２主軸側とで割振ることによって、両側の主軸の
加工時間をバランスさせることは不可能である。この従
来方法においては、旋盤の第１主軸側にねじ部４、中空
孔５及び外周溝６を加工する加工プログラムＡがロード
され、第２主軸側に球状端面７を加工する加工プログラ
ムＢがロードされて、第１主軸側は加工プログラムＡを
繰り返し実行し、第２主軸側は加工プログラムＢを繰り
返し実行して、ワークの連続加工を行う。 【００２３】この発明の方法では、図１に示すように、
旋盤の第１主軸側及び第２主軸側に共に加工プログラム
Ａと加工プログラムＢをロードする。そして、第１主軸
側では最初に加工プログラムＡを実行し次に加工プログ
ラムＢを実行するという手順を繰り返させ、また第２主
軸側では最初に加工プログラムＢを実行し次に加工プロ
グラムＡを実行するという手順を繰り返させるメインプ
ログラムを設定する。加工プログラムＡ、Ｂの実行の間
にワーク受渡しプログラムなどの必要な動作プログラム
の呼び出しが行われる。 【００２４】この発明の方法では、１個目のワークは、
第１主軸１１側の加工プログラムＡにより、第１主軸側
でねじ部４、中空孔５及び外周溝６が加工されて、第２
主軸１２に受け渡される。第２主軸側では最初に実行さ
れる加工プログラムＢにより、球状端面７が加工され
る。前述したように、バー加工ではワークの受渡し時に
第１主軸側に次の素材が供給される。第２主軸側で１個
目のワークの球状端面７を加工するときに、第１主軸側
でも加工プログラムＢが実行され、第１主軸側で２個目
のワークの球状端面７が加工される。すなわちこのとき
は、両主軸で共に球状端面７の加工が行われる。そうし
て、両主軸側での加工が終了し、第２主軸側のワークが
排出されると、突っ切り加工を含むワークの受渡し動作
が行われる。このとき、３番目のワークの素材が第１主
軸側に供給され、次いで両主軸側とも加工プログラムＡ
が実行されるので、左右の主軸でねじ部４、中空孔５及
び外周溝６の加工が並行して行われる。以上の動作を繰
り返すことによって、図２に示す形状のワークが次々と
加工されることになる。旋盤上でのワークの形状は、左
右方向が交互に逆になる。 【００２５】以上説明したこの実施例で、第１主軸側と
第２主軸側で同時に中空孔５の中ぐり加工を行うとき
は、２つのタレットが主軸軸線上に進出してくるので、
左右の主軸の間隔を広く取らなければならない。そこ
で、第１主軸側にロードする加工プログラムＡと第２主
軸側でロードする加工プログラムＡとで、加工箇所の順
序を入れ替えるようにしてもよい。例えば第１主軸側で
ねじ部４の加工を行うときに第２主軸側で中空孔５の加
工を行い、逆に第１主軸で中空孔５の加工を行うときに
第２主軸側でねじ部４の加工を行うようにするのであ
る。 【００２６】上記実施例のワークの加工は、すべて旋削
加工によるが、タレットに回転工具を取付けて孔開け加
工やミーリング加工を行うときにも、この発明の方法を
実施できることは言うまでもない。また、この発明の方
法の変形として、ワーク受渡し時の第１主軸と第２主軸
の動作時間の差を考慮して、一部の加工箇所を常にどち
らかの主軸側で行うようにすることもできる。例えば、
上記のバー材の加工においては、ワークの受渡しが終了
した後、左右の主軸で直ちに加工を開始することがで
き、加工が終了したあと第２主軸はワークの排出動作を
しなければならないので、第１主軸が若干待機すること
が起こり得る。このような場合に、加工時間と待ち時間
が合致すれば、外周溝６の加工を常に第１主軸側で行っ
て、第２主軸がワークを排出している間に第１主軸側で
外周溝６の加工を行うようにして、加工時間を更に短縮
することも可能である。 【００２７】 【発明の効果】以上説明したこの発明の方法では、１つ
のワークの受渡しから次のワークの受渡しまでの間に行
う加工が両側の主軸で同一となるので、この間の加工時
間も同一となり、相手側主軸の加工終了を待つための待
ち時間がゼロとなる。また、両側のタレットで使用され
る工具の刃先の摩耗も同一となるので、刃先交換の作業
も両側の主軸で同時にできる。これらの理由により、ロ
ス時間が少なくなり、効率の良い連続加工が実現できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の加工方法を模式的に示す説明図 【図２】加工されるワークの例を示す断面図 【図３】従来の加工方法を模式的に示す説明図 【符号の説明】 １ ワーク 11 第１主軸 12 第２主軸

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ２主軸対向旋盤を用い、第１主軸側でワ
   ークを加工する工程と、ワークを第１主軸から第２主軸
   に受け渡す工程と、第２主軸側でワークの残りの部分を
   加工する工程とを繰り返す、同一形状をした複数ワーク
   の連続加工方法において、前のワークに対して第１主軸
   側で行った加工を次のワークに対しては第２主軸側で行
   い、前のワークに対して第２主軸側で行った加工を次の
   ワークに対しては第１主軸側で行うという加工動作を繰
   り返すことを特徴とする、２主軸対向旋盤を用いた複数
   ワークの連続加工方法。