JP2009082994A - Machining method and machining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クランクシャフト等の被加工物の加工方法及び加工装置に関するものである。 The present invention relates to a processing method and a processing apparatus for a workpiece such as a crankshaft.
従来、クランクシャフトを旋削するための旋削装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, a turning device for turning a crankshaft is known (see, for example, Patent Document 1).
この特許文献１に開示された旋削装置は、クランクシャフトを支持しながら当該クランクシャフトのメインジャーナルの軸であるＣ軸回りに回転させる回転駆動装置と、切削加工のための工具を前記Ｃ軸に直交するＸ軸方向へ直線移動させるとともに前記Ｃ軸に平行なα軸を中心として揺動させる刃具駆動装置とを備えている。そして、この旋削装置では、前記回転駆動装置によりクランクシャフトを前記Ｃ軸回りに回転させるとともに、前記刃具駆動装置による前記工具の前記Ｘ軸方向への直線移動と前記α軸を中心とした揺動とをＮＣ制御することによって、クランクシャフトのメインジャーナルから偏心したピンジャーナルを偏心回転させながらその偏心回転に追従するように前記工具を移動させて前記ピンジャーナルの旋削加工を行うようになっている。
ところで、上記のような旋削装置によるクランクシャフトの旋削加工において、ピンジャーナルを精度良く高能率に加工するためには、機械の機構やその制御及びプログラムで生じる誤差を加工の許容値内に抑え、速い加工速度（送り速度）で加工することが必要である。 By the way, in the turning of the crankshaft by the turning device as described above, in order to machine the pin journal with high accuracy and high efficiency, the error generated in the mechanism of the machine and its control and program is kept within the allowable value of machining, It is necessary to process at a high processing speed (feeding speed).
しかし、上記のような旋削装置で多種寸法のクランクシャフトを加工するには、回転駆動装置のＣ軸回転は、クランクシャフトの寸法に応じてそのイナーシャが大きく変動することを考慮して、その回転の加減速時定数を安全側に大きな値として設定せざるを得ない。これに対して、前記刃具駆動装置ではイナーシャの変動要素がなく、設計的にも軽量化及びコンパクト化が図れるため、各軸の移動の加減速時定数を小さくすることが可能である。 However, in order to machine crankshafts of various dimensions with the turning device as described above, the C-axis rotation of the rotary drive device takes into account that the inertia varies greatly depending on the dimensions of the crankshaft. The acceleration / deceleration time constant must be set as a large value on the safe side. On the other hand, since the blade drive device has no inertia variation element and can be reduced in weight and size in design, the acceleration / deceleration time constant of movement of each axis can be reduced.
このように回転駆動装置と刃具駆動装置に加減速時定数の違いがある状況において、回転駆動装置と刃具駆動装置の同時駆動制御によるクランクシャフトのピンジャーナルの加工を行うと、前記加減速時定数の違いに起因する回転駆動装置と刃具駆動装置の加速時間の差と加工速度からクランクシャフトと工具の間に位相誤差が生じ、ピンジャーナルの加工精度が低下するという問題点が生じる。 Thus, in the situation where there is a difference in acceleration / deceleration time constant between the rotary drive device and the blade drive device, if the crankshaft pin journal is processed by simultaneous drive control of the rotary drive device and the blade drive device, the acceleration / deceleration time constant is A phase error occurs between the crankshaft and the tool due to the difference in the acceleration time between the rotation drive device and the blade drive device and the processing speed due to the difference between them, and this causes a problem that the processing accuracy of the pin journal is lowered.
この問題点を解消する手段として、小さな加減速時定数を持つ刃具駆動装置の加減速時定数を大きな加減速時定数を持つ回転駆動装置の時定数に一致するように設定してピンジャーナルを加工する方法もあるが、この場合には、加工の高能率化のために加工装置の加工速度を速い速度に設定したときに、いわゆる内回り誤差が大きくなるという別の問題点が生じ、加工誤差を許容値内に抑えることが困難になる。 As a means to solve this problem, the pin journal is processed by setting the acceleration / deceleration time constant of the blade drive device with a small acceleration / deceleration time constant to match the time constant of the rotary drive device with a large acceleration / deceleration time constant. However, in this case, when the processing speed of the processing device is set to a high speed in order to improve the processing efficiency, another problem arises that the so-called inward error increases, and the processing error is reduced. It becomes difficult to keep it within the allowable value.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、被加工物の削り加工時における加工装置の性能から生じる被加工物と工具の間の位相誤差の発生を防ぎながら、加工速度を増加させた場合でも内回り誤差を許容範囲内に抑えて、高精度で高能率な加工を可能とする加工方法及び加工装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to prevent the occurrence of a phase error between the workpiece and the tool resulting from the performance of the machining apparatus when machining the workpiece. However, it is an object of the present invention to provide a machining method and a machining apparatus that enable high-precision and high-efficiency machining by suppressing the inward error within an allowable range even when the machining speed is increased.
上記目的を達成するために、本発明による加工方法は、被加工物を削るための工具を所定方向に移動させながらその工具により第１軸回りに回転する前記被加工物を削り加工する加工方法であって、前記被加工物を静止状態から第１速度まで加速するように回転させる工程と、前記工具を前記被加工物から離間し、かつ、静止した状態から前記被加工物に接近する方向へ第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の加工開始位置に当該工具を当接させて前記被加工物の削り加工を開始する工程と、前記被加工物の回転の加速時間と前記工具の移動の加速時間との差と加工速度から前記被加工物と前記工具の間に生じる位相誤差を算出する工程とを備え、前記被加工物を回転させる工程は、前記工具の移動開始に先立って前記被加工物を予め前記位相誤差の分回転させる工程を含む。 In order to achieve the above object, a machining method according to the present invention is a machining method in which a workpiece for cutting a workpiece is moved in a predetermined direction, and the workpiece rotated around a first axis by the tool is machined. A step of rotating the workpiece to accelerate from a stationary state to a first speed, and a direction in which the tool is separated from the workpiece and approaches the workpiece from a stationary state. And a step of bringing the tool into contact with the machining start position of the workpiece and starting the machining of the workpiece, and an acceleration time of the rotation of the workpiece And calculating a phase error generated between the workpiece and the tool from the difference between the acceleration time of the tool movement and the machining speed, and rotating the workpiece includes moving the tool. Prior to starting the workpiece Comprising the step of pre-to minute rotation of said phase error a.
なお、本発明における削り加工とは、切削加工と研削加工の両方を含む概念である。また、本発明における被加工物の回転の加速時間は、被加工物を静止状態からその回転速度を前記第１速度まで加速させるのに要する時間を意味し、工具の移動の加速時間は、工具を静止状態からその移動速度を前記第２速度まで加速するのに要する時間を意味する。また、本発明における加工速度は、被加工物の回転と工具の移動により被加工物の表面を所定形状に削っていく速度のことを意味する。 In addition, the cutting process in the present invention is a concept including both a cutting process and a grinding process. In the present invention, the rotation acceleration time of the workpiece means a time required to accelerate the rotation speed of the workpiece from a stationary state to the first speed, and the acceleration time of the movement of the tool is Means the time required to accelerate the moving speed from the stationary state to the second speed. The processing speed in the present invention means a speed at which the surface of the workpiece is cut into a predetermined shape by the rotation of the workpiece and the movement of the tool.
この加工方法では、工具を被加工物から離間した状態からその被加工物に接近させるのに先立って被加工物を予め前記位相誤差の分回転させるので、被加工物の削り加工時に被加工物と工具の間に位相誤差が発生するのを防ぐことができる。このことは、工具の移動の加減速時定数を被加工物の回転の加減速時定数にかかわらず小さい値に設定することを可能にする。これにより、加工速度を速い速度に設定したとしても、工具の移動の加減速時定数を被加工物の回転の加減速時定数に合わせて大きい値に設定する場合に比べて、工具の移動に伴って発生する内回り誤差の増加量を抑えることができる。従って、この加工方法では、被加工物の削り加工時における加工装置の性能から生じる被加工物と工具の間の位相誤差の発生を防ぎながら、加工速度を増加させた場合でも内回り誤差を許容範囲内に抑えて、高精度で高能率な加工を行うことができる。 In this machining method, the workpiece is rotated in advance by the phase error before the tool is moved away from the workpiece, and the workpiece is machined during machining of the workpiece. It is possible to prevent a phase error from occurring between the tool and the tool. This makes it possible to set the acceleration / deceleration time constant of the tool movement to a small value regardless of the acceleration / deceleration time constant of the rotation of the workpiece. As a result, even if the machining speed is set to a high speed, the tool movement is faster than when the acceleration / deceleration time constant for tool movement is set to a large value according to the acceleration / deceleration time constant for rotation of the workpiece. It is possible to suppress the amount of increase in the inward error that occurs with this. Therefore, in this machining method, even if the machining speed is increased while preventing the occurrence of phase error between the workpiece and the tool due to the performance of the machining apparatus during machining of the workpiece, the inward error is within an allowable range. This makes it possible to perform highly accurate and highly efficient processing.
上記加工方法の具体的な構成として、前記被加工物は、前記第１軸を回転中心とするメインジャーナル部と、前記第１軸から偏心するように設けられる偏心部とを有し、前記被加工物の削り加工を開始する工程は、前記工具を前記偏心部から離間し、かつ、静止した状態から前記偏心部に接近する方向へ前記第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部の加工開始位置に当該工具を当接させて前記偏心部の削り加工を開始する工程を含んでいてもよい。 As a specific configuration of the processing method, the workpiece includes a main journal portion having the first axis as a rotation center, and an eccentric portion provided to be eccentric from the first axis, and the workpiece. The step of starting the machining of the workpiece includes moving the tool away from the eccentric part and accelerating from the stationary state to the second speed in a direction approaching the eccentric part, A step of bringing the tool into contact with a machining start position of the eccentric portion that rotates eccentrically according to the rotation of the object around the first axis and starting the machining of the eccentric portion may be included.
このように構成すれば、被加工物の偏心部について高精度で高能率な加工を行うことができる。 If comprised in this way, highly accurate and highly efficient processing can be performed about the eccentric part of a workpiece.
この場合において、前記第１軸回りに前記被加工物を回転させながら前記メインジャーナル部を前記工具によって削り加工する工程と、前記工具を前記第１軸と直交する第２軸方向に直線移動させながら前記第１軸に平行な第３軸を中心として揺動させることによって、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部に前記工具を追従させてその偏心部を削り加工する工程とをさらに備えるのが好ましい。 In this case, the step of cutting the main journal portion with the tool while rotating the workpiece around the first axis, and linearly moving the tool in the second axis direction perpendicular to the first axis. However, by swinging about a third axis parallel to the first axis, the tool is caused to follow the eccentric portion that rotates eccentrically according to the rotation of the workpiece around the first axis, and the eccentricity of the tool follows. It is preferable to further include a step of cutting the part.
このように構成すれば、被加工物のメインジャーナル部と偏心部の両方を共通の第１軸回りに回転させながら削り加工することができる。これにより、メインジャーナル部と偏心部をそれぞれ異なる軸回りに回転させながら削り加工する場合に比べて、回転軸の設定変更の手間を削減できるので、被加工物の加工の煩雑さを軽減することができる。 If comprised in this way, it can grind, rotating both the main journal part and eccentric part of a to-be-processed object around the common 1st axis | shaft. As a result, it is possible to reduce the trouble of changing the setting of the rotation axis compared to the case of cutting while rotating the main journal part and the eccentric part around different axes, thereby reducing the complexity of processing the workpiece. Can do.
さらにこの場合において、前記偏心部を削り加工する工程は、前記工具として前記第１軸に平行な第４軸回りに回転可能な回転工具を用い、その回転工具の前記偏心部に対する接点の位置と、前記第３軸の位置と、前記第４軸の位置とが同一平面上に維持されるように前記回転工具を前記偏心部に追従させて同期移動させながら前記第４軸回りに回転させて、当該回転工具の少なくとも周面で前記偏心部を削り加工する工程を含むのが好ましい。 Further, in this case, the step of machining the eccentric portion uses a rotary tool that can rotate about a fourth axis parallel to the first axis as the tool, and the position of the contact point of the rotary tool with respect to the eccentric portion The rotary tool is rotated around the fourth axis while being synchronously moved following the eccentric portion so that the position of the third axis and the position of the fourth axis are maintained on the same plane. Preferably, the method includes a step of cutting the eccentric portion at least on the peripheral surface of the rotary tool.
前記偏心部に対する回転工具の接点の位置が第３軸と第４軸が位置する平面上からずれている場合には、第３軸を中心とした回転工具の揺動位置に誤差が生じるとその揺動位置の誤差に起因して前記偏心部に対する回転工具の相対位置が前記偏心部の径方向に大きくずれる。これに対して、上記構成のように前記偏心部に対する回転工具の接点の位置と、第３軸の位置と、第４軸の位置とが同一平面上に維持される場合には、第３軸を中心とした回転工具の揺動位置に誤差が生じたとしても、その揺動位置の誤差に起因して生じる回転工具の前記偏心部の径方向への相対位置のずれを小さくすることができる。その結果、この構成では、第３軸を中心とした回転工具の揺動位置の誤差に起因する偏心部の加工精度の低下を低減することができる。 When the position of the contact point of the rotary tool with respect to the eccentric portion is deviated from the plane on which the third axis and the fourth axis are located, if an error occurs in the swing position of the rotary tool around the third axis, Due to the error of the swing position, the relative position of the rotary tool with respect to the eccentric portion is greatly shifted in the radial direction of the eccentric portion. On the other hand, when the position of the contact point of the rotary tool with respect to the eccentric part, the position of the third axis, and the position of the fourth axis are maintained on the same plane as in the above configuration, the third axis Even if an error occurs in the swing position of the rotary tool around the center, the deviation of the relative position in the radial direction of the eccentric portion of the rotary tool caused by the error in the swing position can be reduced. . As a result, in this configuration, it is possible to reduce a decrease in machining accuracy of the eccentric portion due to an error in the swing position of the rotary tool around the third axis.
上記偏心部を削り加工する工程を含む構成において、前記偏心部を削り加工する工程は、前記工具を前記第２軸方向への直線移動と前記第３軸を中心とした揺動に加えて前記第１軸に平行な第５軸方向に直線移動させながら前記偏心部を削り加工する工程を含んでいてもよい。 In the configuration including the step of machining the eccentric portion, the step of machining the eccentric portion includes the tool in addition to linear movement in the second axis direction and swinging about the third axis. A step of cutting the eccentric portion while linearly moving in a fifth axis direction parallel to the first axis may be included.
このように構成すれば、工具の第２軸方向への直線移動と第３軸を中心とした揺動と第５軸方向への直線移動とを組み合わせて、前記第１軸に直交する断面の形状が前記第１軸に沿って変化するような偏心部を削り加工することができる。 If comprised in this way, the cross section orthogonal to the said 1st axis | shaft combining the linear movement to the 2nd axial direction of a tool, the rocking | fluctuation centering on the 3rd axis | shaft, and the linear movement to the 5th axial direction. An eccentric portion whose shape changes along the first axis can be machined.
本発明による加工装置は、被加工物を削るための工具と、前記被加工物を回転させる被加工物回転装置と、前記工具を移動させる工具移動装置とを備え、前記工具移動装置によって前記工具を所定方向に移動させながらその工具で前記被加工物回転装置によって第１軸回りに回転させた前記被加工物を削り加工する加工装置であって、前記被加工物回転装置による前記被加工物の回転と、前記工具移動装置による前記工具の移動とを制御する制御部を備え、前記被加工物回転装置は、前記被加工物を静止状態から第１速度まで加速するように回転させる回転駆動機構を有し、前記工具移動装置は、前記工具を前記被加工物から離間し、かつ、静止した状態から前記被加工物に接近する方向へ第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の加工開始位置に当該工具を当接させて前記被加工物の削り加工を開始させる移動機構を有し、前記制御部は、前記回転駆動機構による前記被加工物の回転の加速時間と前記移動機構による前記工具の移動の加速時間との差と加工速度とに起因して前記被加工物と前記工具の間に生じる位相誤差の分、前記移動機構による前記工具の移動開始に先立って前記被加工物を予め回転させるための制御信号を前記回転駆動機構に出力する制御信号出力部を有する。 A processing apparatus according to the present invention includes a tool for cutting a workpiece, a workpiece rotating device that rotates the workpiece, and a tool moving device that moves the tool, and the tool moving device moves the tool. A processing device for cutting the workpiece rotated around the first axis by the workpiece rotating device with the tool while moving the workpiece in a predetermined direction, wherein the workpiece is rotated by the workpiece rotating device. And a control unit that controls the movement of the tool by the tool moving device, and the workpiece rotating device rotates the workpiece so as to accelerate the workpiece from a stationary state to a first speed. The tool moving device moves the tool so as to be separated from the workpiece and accelerated from a stationary state to a second speed in a direction approaching the workpiece; processing A moving mechanism for starting the machining of the workpiece by bringing the tool into contact with the machining start position of the workpiece, and the control unit includes an acceleration time of the rotation of the workpiece by the rotation driving mechanism and the movement The phase error generated between the workpiece and the tool due to the difference between the acceleration time of the movement of the tool by the mechanism and the machining speed, and before the start of the movement of the tool by the moving mechanism, A control signal output unit configured to output a control signal for rotating the workpiece in advance to the rotation driving mechanism;
この加工装置では、工具を被加工物から離間した状態からその被加工物に接近させるのに先立って被加工物を予め前記位相誤差の分回転させることができるとともに、工具の移動の加減速時定数を被加工物の回転の加減速時定数にかかわらず小さい値に設定することができるので、上記加工方法と同様、被加工物の削り加工時における加工装置の性能から生じる被加工物と工具の間の位相誤差の発生を防ぎながら、加工速度を増加させた場合でも内回り誤差を許容範囲内に抑えて、高精度で高能率な加工を行うことができる。 In this processing apparatus, the workpiece can be rotated in advance by the phase error before the tool is moved away from the workpiece, and the tool is accelerated or decelerated. Since the constant can be set to a small value regardless of the acceleration / deceleration time constant of the rotation of the workpiece, the workpiece and the tool resulting from the performance of the machining apparatus when machining the workpiece, as in the above machining method Even when the machining speed is increased, the inward rotation error can be suppressed within an allowable range, and high-precision and high-efficiency machining can be performed.
上記加工装置において、前記制御部は、前記回転駆動機構による前記被加工物の回転の加速時間と前記移動機構による前記工具の移動の加速時間との差と加工速度から前記位相誤差を算出する演算部を有するのが好ましい。 In the processing apparatus, the control unit calculates the phase error from a processing speed and a difference between an acceleration time of rotation of the workpiece by the rotation driving mechanism and an acceleration time of movement of the tool by the moving mechanism. It is preferable to have a part.
このように構成すれば、演算部において回転駆動機構と工具移動装置の構成や各種加工条件に応じて前記位相誤差を算出することができ、プログラマーが事前に前記位相誤差を計算して制御部に入力する手間を省くことができる。 With this configuration, the calculation unit can calculate the phase error according to the configuration of the rotary drive mechanism and the tool moving device and various machining conditions, and the programmer can calculate the phase error in advance to the control unit. It is possible to save the trouble of inputting.
上記加工装置の具体的な構成として、前記被加工物は、前記第１軸を回転中心とするメインジャーナル部と、前記第１軸から偏心するように設けられる偏心部とを有し、前記移動機構は、前記工具を前記偏心部から離間し、かつ、静止した状態から前記偏心部に接近する方向へ前記第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部の加工開始位置に当該工具を当接させて前記偏心部の削り加工を開始させてもよい。 As a specific configuration of the processing apparatus, the workpiece includes a main journal portion having the first axis as a rotation center and an eccentric portion provided to be eccentric from the first axis, and the movement The mechanism moves the tool away from the eccentric part and accelerates from the stationary state to the second speed in a direction approaching the eccentric part to move the tool around the first axis of the workpiece. The machining of the eccentric part may be started by bringing the tool into contact with the machining start position of the eccentric part that rotates eccentrically according to the rotation.
このように構成すれば、被加工物の偏心部について高精度で高能率な加工を行うことができる。 If comprised in this way, highly accurate and highly efficient processing can be performed about the eccentric part of a workpiece.
この場合において、前記移動機構は、前記工具を前記第１軸と直交する第２軸方向に直線移動させる第２軸移動機構と、前記工具を前記第１軸に平行な第３軸を中心として揺動させる第３軸揺動機構とを含み、前記制御部は、前記回転駆動機構により前記第１軸回りに前記被加工物を回転させながら前記メインジャーナル部を前記工具によって削り加工させるとともに、前記工具を前記第２軸移動機構により前記第２軸方向に直線移動させながら前記第３軸揺動機構により前記第３軸を中心として揺動させることによって、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部に前記工具を追従させてその偏心部を削り加工させるのが好ましい。 In this case, the moving mechanism has a second axis moving mechanism that linearly moves the tool in a second axis direction orthogonal to the first axis, and a third axis that is parallel to the first axis. A third axis swinging mechanism that swings, and the control unit causes the main journal portion to be machined by the tool while rotating the workpiece around the first axis by the rotation driving mechanism, The first axis of the workpiece is oscillated around the third axis by the third axis oscillating mechanism while the tool is linearly moved in the second axis direction by the second axis movement mechanism. It is preferable to cause the eccentric portion that rotates eccentrically according to the rotation of the tool to follow the tool and to machine the eccentric portion.
このように構成すれば、被加工物のメインジャーナル部と偏心部の両方を共通の第１軸回りに回転させながら削り加工することができる。これにより、メインジャーナル部と偏心部をそれぞれ異なる軸回りに回転させながら削り加工する場合に比べて、回転軸の設定変更の手間を削減できるので、被加工物の加工の煩雑さを軽減することができる。 If comprised in this way, it can grind, rotating both the main journal part and eccentric part of a to-be-processed object around the common 1st axis | shaft. As a result, it is possible to reduce the trouble of changing the setting of the rotation axis compared to the case of cutting while rotating the main journal part and the eccentric part around different axes, thereby reducing the complexity of processing the workpiece. Can do.
さらにこの場合において、前記工具は、前記第１軸に平行な第４軸回りに回転可能な回転工具であり、その回転工具を前記第４軸回りに回転させて当該回転工具の少なくとも周面で前記被加工物を切削させる工具回転機構を備え、前記制御部は、前記偏心部の削り加工時に前記回転工具の前記偏心部に対する接点の位置と、前記第３軸の位置と、前記第４軸の位置とが同一平面上に維持されながら前記回転工具が前記偏心部に追従して同期移動するように前記第２軸移動機構による前記回転工具の前記第２軸方向への移動と前記第３軸揺動機構による前記回転工具の揺動とを制御するのが好ましい。 Further, in this case, the tool is a rotary tool that can rotate around a fourth axis parallel to the first axis, and the rotary tool is rotated around the fourth axis so as to be at least on the peripheral surface of the rotary tool. A tool rotation mechanism for cutting the workpiece; and the control unit is configured to cut a position of the eccentric part of the rotary tool, a position of the third axis, and a fourth axis during the machining of the eccentric part. The rotation tool moves in the second axis direction by the second axis movement mechanism and the third axis so that the rotation tool moves synchronously following the eccentric part while the position of the rotation tool is maintained on the same plane. It is preferable to control the swing of the rotary tool by the shaft swing mechanism.
このように構成すれば、上記回転工具の偏心部に対する接点の位置と第３軸の位置と第４軸の位置とを同一平面上に維持しながら回転工具を偏心部に追従させて移動させる加工方法と同様の原理により、第３軸を中心とした回転工具の揺動位置に誤差が生じたとしても、その揺動位置の誤差に起因して生じる回転工具の前記偏心部の径方向への相対位置のずれを小さくすることができる。その結果、第３軸を中心とした回転工具の揺動位置の誤差に起因する偏心部の加工精度の低下を低減することができる。 If comprised in this way, the process which moves a rotary tool to follow an eccentric part, maintaining the position of the contact with respect to the eccentric part of the said rotary tool, the position of a 3rd axis | shaft, and the position of a 4th axis | shaft on the same plane. According to the same principle as the method, even if an error occurs in the swing position of the rotary tool about the third axis, the radial direction of the eccentric portion of the rotary tool caused by the error in the swing position is generated. The relative position shift can be reduced. As a result, it is possible to reduce a decrease in machining accuracy of the eccentric portion due to an error in the swing position of the rotary tool around the third axis.
上記移動機構が第２軸移動機構と第３軸移動機構を含む構成において、前記工具は、前記第１軸に直交する所定の軸回りに回転可能なフライス工具であり、そのフライス工具を前記所定の軸回りに回転させて当該フライス工具により前記被加工物をフライス加工させるフライス工具回転機構を備えていてもよい。 In the configuration in which the moving mechanism includes a second axis moving mechanism and a third axis moving mechanism, the tool is a milling tool that can rotate around a predetermined axis orthogonal to the first axis, and the milling tool is moved to the predetermined axis. And a milling tool rotating mechanism for rotating the workpiece with the milling tool.
また、上記移動機構が第２軸移動機構と第３軸移動機構を含む構成において、前記移動機構は、前記工具を前記第１軸に平行な第５軸方向に直線移動させる第５軸移動機構を含み、前記制御部は、前記偏心部の削り加工時に前記工具の前記第２軸移動機構による前記第２軸方向への移動と前記第３軸揺動機構による前記第３軸を中心とした揺動とに加えて前記第５軸移動機構により前記工具を前記第５軸方向に直線移動させながら前記偏心部を削り加工させてもよい。 In the configuration in which the moving mechanism includes a second axis moving mechanism and a third axis moving mechanism, the moving mechanism is a fifth axis moving mechanism that linearly moves the tool in a fifth axis direction parallel to the first axis. The control unit is configured to move the tool in the second axis direction by the second axis moving mechanism and the third axis by the third axis swinging mechanism when the eccentric portion is machined. In addition to rocking, the eccentric portion may be machined while the tool is linearly moved in the fifth axis direction by the fifth axis moving mechanism.
このように構成すれば、工具の第２軸方向への直線移動と第３軸を中心とした揺動と第５軸方向への直線移動とを組み合わせて、前記第１軸に直交する断面の形状が前記第１軸に沿って変化するような偏心部を削り加工することができる。 If comprised in this way, the cross section orthogonal to the said 1st axis | shaft combining the linear movement to the 2nd axial direction of a tool, the rocking | fluctuation centering on the 3rd axis | shaft, and the linear movement to the 5th axial direction. An eccentric portion whose shape changes along the first axis can be machined.
以上説明したように、本発明によれば、被加工物の削り加工時における加工装置の性能から生じる被加工物と工具の間の位相誤差の発生を防ぎながら、加工速度を増加させた場合でも内回り誤差を許容範囲内に抑えて、高精度で高能率な加工が可能となる。 As described above, according to the present invention, even when the machining speed is increased while preventing the occurrence of a phase error between the workpiece and the tool resulting from the performance of the machining apparatus during the machining of the workpiece. Inward error can be suppressed within an allowable range, and high-precision and high-efficiency machining becomes possible.
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の一実施形態による加工装置の概略的な斜視図である。図２は、図１に示した加工装置の概略的な平面図であり、図３は、図１に示した加工装置の概略的な側面図である。図４は、被加工物としてのクランクシャフト１００の正面図である。まず、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による加工装置の構成について説明する。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic plan view of the processing apparatus shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic side view of the processing apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a front view of a
本実施形態による加工装置は、回転工具４の移動と被加工物としてのクランクシャフト１００の回転とをＮＣにより同時制御し、回転工具４を所定方向に移動させながらその回転工具４でＣ軸回りに回転させたクランクシャフト１００の各部を切削加工するものである。なお、前記Ｃ軸は、本発明における第１軸の概念に含まれるものである。また、クランクシャフト１００は、図４に示すように、前記Ｃ軸を回転中心とするメインジャーナル部１０２と、前記Ｃ軸から偏心するように設けられる偏心部１０４と、前記Ｃ軸を回転中心とする両端部１０５，１０５とを有する。偏心部１０４は、前記Ｃ軸と平行な中心軸を有する回転体状のピンジャーナル部１０６と、このピンジャーナル部１０６と前記メインジャーナル部１０２とを繋ぐ非回転体状の連結部１０８とを有する。また、前記両端部１０５，１０５の各端面には、前記Ｃ軸を回転中心とするセンター穴１０５ａがそれぞれ設けられている。
The machining apparatus according to this embodiment simultaneously controls the movement of the
そして、本実施形態による加工装置は、図１〜図３に示すように、クランクシャフト回転装置２と、回転工具４と、工具移動装置６と、制御部８とを備える。
And the processing apparatus by this embodiment is provided with the
前記クランクシャフト回転装置２（以下、単に回転装置２という）は、前記クランクシャフト１００をＣ軸回りに回転させる装置である。なお、この回転装置２は、本発明の被加工物回転装置の概念に含まれるものである。そして、この回転装置２は、保持具１２と、芯押し台１３と、回転駆動機構１４とを有する。
The crankshaft rotating device 2 (hereinafter simply referred to as rotating device 2) is a device that rotates the
前記保持具１２は、前記Ｃ軸を回転中心とするクランクシャフト１００の一方の端部１０５を着脱可能に保持するものである。この保持具１２は、前記回転駆動機構１４の後述する主軸部１６に同軸となるように接続されている。
The
前記芯押し台１３は、クランクシャフト１００の長さに応じて当該芯押し台１３全体が進退移動可能な機構と、進退移動可能な芯部１３ａとを有しており、この芯部１３ａをクランクシャフト１００の他方の端部１０５のセンター穴１０５ａに嵌り込ませた状態でそのセンター穴１０５ａ内に押圧することによりそのクランクシャフト１００の他方の端部１０５を回転自在に支持する。この芯押し台１３と前記保持部１２により、クランクシャフト１００はＺ軸に平行に支持される。
The
前記回転駆動機構１４は、図略のサーボモータと歯車機構と主軸部１６を有しており、そのサーボモータの駆動により主軸部１６とその主軸部１６に接続された前記保持具１２をＣ軸回りに回転させることによって、前記保持具１２に保持されたクランクシャフト１００を前記Ｃ軸回りにＮＣ制御で回転させる。また、この回転駆動機構１４は、切削加工の工程においてクランクシャフト１００を一定の第１速度で回転させる。そして、この回転駆動機構１４は、クランクシャフト１００を静止状態から前記第１速度まで加速させる際、及び、前記第１速度からクランクシャフト１００の回転を停止させる際、その回転の加減速について所定の時定数、換言すれば回転速度の立ち上げ又は立ち下げについて所定の応答性能を持っている。
The
前記回転工具４は、クランクシャフト１００の各部を切削加工するためのものであり、前記Ｃ軸に平行なＲ軸回りに回転可能に構成されている。この回転工具４としては、Ｒ軸を中心とした略円盤状のサイドカッターや円筒状の砥石等が適用される。なお、前記Ｒ軸は、本発明の第４軸の概念に含まれるものである。
The
前記工具移動装置６は、前記回転工具４を後述する各方向に移動させるためのものであり、この工具移動装置６は、Ｂ軸揺動機構２２と、図略の工具回転機構と、Ｘ軸移動機構２４と、Ｚ軸移動機構２６とを備えている。
The
前記Ｂ軸揺動機構２２は、前記回転工具４を前記Ｃ軸に平行なＢ軸を中心として揺動させるものである。なお、このＢ軸は、本発明の第３軸の概念に含まれるものであり、Ｂ軸揺動機構２２は、本発明の第３軸揺動機構の概念に含まれるものである。
The B-
具体的には、Ｂ軸揺動機構２２は、揺動機構本体２２ａと、アーム２２ｂとを備えている。
Specifically, the B-
前記揺動機構本体２２ａは、図略のサーボモータとアーム回動部２２ｃを有しており、このアーム回動部２２ｃに前記アーム２２ｂの基端部が接続されている。そして、前記サーボモータの駆動によりアーム回動部２２ｃに接続された前記アーム２４ｂがその基端部に位置するＢ軸を中心として揺動するようになっている。
The swing mechanism
前記アーム２２ｂは、前記揺動機構本体２２ａの外側面に配設されている。このアーム２２ｂの先端部には、前記回転工具４を取り付けるための取付部２２ｄが設けられている。この取付部２２ｄは、前記回転工具４を着脱可能かつ前記Ｒ軸回りに回転可能に支持するように構成されている。また、取付部２２ｄには、回転工具４を前記Ｒ軸方向における一方側部または他方側部のどちらにも取り付け可能となっている。
The
このように構成されたＢ軸揺動機構２２によって、回転工具４を前記Ｂ軸を中心として上下に揺動可能となっており、この回転工具４のＢ軸を中心とした揺動位置が前記揺動機構本体２２ａのサーボモータの駆動制御によりＮＣ制御されるようになっている。そして、このＢ軸揺動機構２２は、回転工具４の揺動の加減速について所定の時定数、換言すれば回転工具４の揺動速度の立ち上げ又は立ち下げについて所定の応答性能を持っている。
The B-
前記図略の工具回転機構は、前記アーム２２ｂの先端の取付部２２ｄに支持された回転工具４をＲ軸回りに回転させるものである。この工具回転機構は、前記Ｂ軸揺動機構２２内に組み込まれており、図略の駆動モータとその駆動モータの駆動に伴って前記回転工具４を回転させる図略の回転伝達機構とによって構成されている。そして、この工具回転機構によって回転させた回転工具４の周面及び側面の周縁部をクランクシャフト１００に当接させることにより、その回転工具４の周面及び側面の周縁部でクランクシャフト１００の各部を切削加工するようになっている。また、回転工具４の回転速度は、ＮＣ制御されるようになっている。
The tool rotation mechanism (not shown) rotates the
前記Ｘ軸移動機構２４は、前記回転工具４を水平面内において前記Ｃ軸と直交するＸ軸方向に直線移動させるものである。なお、このＸ軸は、本発明の第２軸の概念に含まれるものであり、Ｘ軸移動機構２４は、本発明の第２軸移動機構の概念に含まれるものである。このＸ軸移動機構２４上に前記Ｂ軸揺動機構２２が搭載されており、Ｘ軸移動機構２４によってＢ軸揺動機構２２とともに回転工具４をＸ軸に沿ってクランクシャフト１００に接近または離反させることが可能となっている。そして、Ｘ軸移動機構２４は、図略のサーボモータを有しており、このサーボモータの駆動制御により回転工具４のＸ軸方向における位置がＮＣ制御されるようになっている。また、Ｘ軸移動機構２４は、回転工具４のＸ軸方向への加減速について所定の時定数、換言すれば回転工具４のＸ軸方向への移動速度の立ち上げ又は立ち下げについて所定の応答性能を持っている。
The
前記Ｚ軸移動機構２６は、前記回転工具４を水平面内において前記Ｃ軸と平行なＺ軸方向に直線移動させるものである。なお、このＺ軸は、本発明の第５軸の概念に含まれるものであり、Ｚ軸移動機構２６は、本発明の第５軸移動機構の概念に含まれるものである。このＺ軸移動機構２６上に前記Ｘ軸移動機構２４及び前記Ｂ軸揺動機構２２が搭載されており、Ｚ軸移動機構２６によってＸ軸移動機構２４及びＢ軸揺動機構２２とともに回転工具４をＺ軸に沿って直線移動させることが可能となっている。そして、Ｚ軸移動機構２６は、図略のサーボモータを有しており、このサーボモータの駆動制御により回転工具４のＺ軸方向における位置がＮＣ制御されるようになっている。また、Ｚ軸移動機構２６は、回転工具４のＺ軸方向への加減速について所定の時定数、換言すれば回転工具４のＺ軸方向への移動速度の立ち上げ又は立ち下げについて所定の応答性能を持っている。
The Z-
そして、本実施形態では、前記Ｂ軸揺動機構２２と前記Ｘ軸移動機構２４と前記Ｚ軸移動機構２６における加減速時定数は等しい値に設定されており、これら各機構２２，２４，２６における加減速時定数は、前記回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加減速時定数に比べて小さい値に設定されている。すなわち、工具移動装置６の各機構２２，２４，２６による回転工具４の移動の加速時間は、前記回転装置２の回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間に比べて短くなっている。
In this embodiment, the acceleration / deceleration time constants in the B-
前記制御部８は、前記回転装置２によるクランクシャフト１００の回転と、前記工具移動装置６による回転工具４の移動とをＮＣにより同時制御する機能を有する。そして、この制御部８は、加工開始時に、前記回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間と前記工具移動装置６による回転工具４の移動の加速時間との差と加工速度に起因して発生するクランクシャフト１００の回転位相と回転工具４の位相との間の位相誤差を解消するように、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転と工具移動装置６による回転工具４のクランクシャフト１００への接近とを制御する。
The control unit 8 has a function of simultaneously controlling the rotation of the
具体的には、制御部８は、記憶部８ａと、演算部８ｂと、制御信号出力部８ｃとを有している。
Specifically, the control unit 8 includes a
前記記憶部８ａは、予め設定されたクランクシャフト１００の加工指令のプログラム、すなわちクランクシャフト１００の各部を切削加工する際の回転工具４の移動すべき加工パス、回転工具４の移動速度及び回転工具４の回転速度等を記憶している部分である。また、この記憶部８ａには、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間と工具移動装置６による回転工具４の移動の加速時間との差と加工速度とに起因してクランクシャフト１００と回転工具４の間に生じる位相誤差が前記プログラムに組み込まれて記憶されている。なお、この位相誤差は、プログラマーにより事前に算出されるとともに前記プログラムに組み込まれて記憶部８ａに入力されるものである。
The
前記演算部８ｂは、回転装置２の回転駆動機構１４と工具移動装置６の各機構２２，２４，２６の制御のための各種演算処理を行う部分である。この演算部８ｂは、記憶部８ａから前記加工指令を読み込み、その加工指令に基づいて後述する回転工具４の移動の立ち上げのための１次分配パルス及び２次分配パルスの演算等を行う。
The
前記制御信号出力部８ｃは、前記記憶部８ａに演算部８ｂによって演算処理された制御信号を回転駆動機構１４と工具移動装置６の各機構２２，２４，２６に出力し、その制御信号に従った動作をこれら各機構に行わせるものである。そして、この制御信号出力部８ｃは、後述するように、前記記憶部８ａに記憶された前記位相誤差の分、加工開始時に工具移動装置６による回転工具４の移動開始に先立ってクランクシャフト１００を予め回転させるための制御信号を回転駆動機構１４に出力する。これによって、前記加速時間の差と加工速度に起因するクランクシャフト１００と回転工具４の位相誤差が解消され、切削加工の開始時に回転工具４とクランクシャフト１００の当接する位置が加工指令に設定された加工開始位置に合うようになっている。
The control signal output unit 8c outputs the control signal calculated by the
次に、本実施形態によるクランクシャフト１００の加工方法について説明する。なお、以下の加工方法の説明では、説明の簡易化のために加工開始時において回転工具４がクランクシャフト１００から離間した状態からＸ軸方向にのみ移動してクランクシャフト１００の加工開始位置に当接する場合を例にとって説明しているが、加工開始時に回転工具４がクランクシャフト１００に当接する際の移動方向は、Ｘ軸方向に限られず、Ｘ軸方向への移動とＢ軸を中心とした揺動とＺ軸方向への移動とを合成した所定方向への移動により回転工具４がクランクシャフト１００の加工開始位置に当接するようにしてもよい。
Next, a method for processing the
本実施形態によるクランクシャフト１００の加工方法では、まず、他の機械で両端部１０５，１０５及びその各端部１０５のセンター穴１０５ａが加工され、各部の形状が大まかに形成されたクランクシャフト１００を回転装置２の保持具１２と芯押し台１３で本機にセットする。この初期状態で回転工具４はクランクシャフト１００に対してＸ軸方向に離間した位置に配置されている。そして、制御部８の記憶部８ａには、予め設定された加工指令のプログラムが記憶されている。
In the processing method of the
この加工指令のプログラムは、プログラマーによって予め作成される。この際、プログラマーは、工具移動装置６における各軸方向の移動機構２２，２４，２６の特性から設定可能な最小の加減速時定数を各移動機構２２，２４，２６に共通の値として設定し、その後、クランクシャフト１００の偏心部１０４の加工誤差が許容範囲内に入るように加工速度を決定し、その加工速度から同期する回転装置２によるＣ軸の回転速度と工具移動装置６の各移動機構２２，２４，２６の移動速度を決定する。そして、プログラマーは、決定した加工速度（Ｃ軸の回転速度と各移動機構２２，２４，２６の移動速度）でクランクシャフト１００と回転工具４の間に生じる位相誤差を算出し、その位相誤差を加工開始時に解消させるための補正の実行を前記プログラムに組み込む。
The machining command program is created in advance by a programmer. At this time, the programmer sets the minimum acceleration / deceleration time constant that can be set from the characteristics of the moving
そして、本実施形態における前記位相誤差の算出及び補正は、具体的には以下のような考え方及び方法に基づいて行われる。 The calculation and correction of the phase error in the present embodiment is specifically performed based on the following concept and method.
まず、回転駆動機構１４は、クランクシャフト１００を静止状態から第１速度ｆｃまで加速するように回転させるものとする。一方、Ｘ軸移動機構２４は、回転工具４を静止させた状態からＸ軸に沿ってクランクシャフト１００に接近する方向へ第２速度ｆｘまで加速するように移動させるものとする。ここで、図５（ａ）に示すように、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転とＸ軸移動機構２４による回転工具４の移動とを同時に開始させた場合には、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間とＸ軸移動機構２４による回転工具４の移動の加速時間との差と加工速度とに起因して前記位相誤差が生じる。
First, it is assumed that the
すなわち、回転駆動機構１４では、多様な寸法のクランクシャフト１００を加工できるように、クランクシャフト１００の寸法に応じてイナーシャが大きく変動することを考慮して大きな値の加減速時定数を持つように設計せざるを得ない。このため、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間は長くなる。一方、工具移動装置６では、イナーシャの変動要素がなく、設計的にも軽量化及びコンパクト化が図れるため、Ｘ軸移動機構２４、Ｂ軸揺動機構２２、Ｚ軸移動機構２６による回転工具４の移動の加減速時定数を小さい値に設定することができる。このため、Ｘ軸移動機構２４による回転工具４の移動の加速時間を短くすることが可能である。
That is, the
しかしながら、Ｘ軸移動機構２４による回転工具４の移動の加減速時定数を小さい値に設定すると、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加減速時定数との間に差が生じる。このため、クランクシャフト１００の回転の加速時間が回転工具４のＸ軸方向への移動の加速時間に比べて長くなり、それに起因してクランクシャフト１００の回転位相が回転工具４のＸ軸方向への位相に比べて遅れ、クランクシャフト１００の回転位相と回転工具４のＸ軸方向への位相との間に位相誤差が生じる。
However, if the acceleration / deceleration time constant of the movement of the
このため、本実施形態では、後述するように、プログラムで指示された加工速度における前記位相誤差の分、Ｘ軸移動機構２４による回転工具４の移動開始に先立って回転駆動機構１４によりクランクシャフト１００を予め回転させることにより、回転工具４をクランクシャフト１００の偏心部１０４に当接させて切削加工を開始する時点では、クランクシャフト１００と回転工具４の間の位相誤差を解消させる。
For this reason, in the present embodiment, as will be described later, the
位相誤差ΔＥの算出は、具体的には、加減速時定数が直線型の場合、近似的に以下の式（１）に基づいて行われる。 Specifically, when the acceleration / deceleration time constant is a linear type, the calculation of the phase error ΔE is performed approximately based on the following equation (1).
ΔＥ＝ｆｃ（Ｔ２ｃ−Ｔ２ｘ）／２・・・（１）
ここで、Ｔ２ｃはクランクシャフト１００が静止状態からその回転速度が第１速度ｆｃに立ち上げられるまでの加速時間、Ｔ２ｘは回転工具４が静止状態からそのＸ軸方向への移動速度が第２速度ｆｘに立ち上げられるまでの加速時間である。
ΔE = fc (T2c−T2x) / 2 (1)
Here, T2c is an acceleration time from when the
この式（１）から判るように位相誤差ΔＥは、図５（ａ）中のＡ部分の面積に相当する。 As can be seen from this equation (1), the phase error ΔE corresponds to the area of the portion A in FIG.
例えば、第１速度ｆｃ＝２００回転／ｍｉｎ＝１．２度／ｍｓｅｃ、Ｔ２ｃ＝５００ｍｓｅｃ、Ｔ２ｘ＝５０ｍｓｅｃである場合には、位相誤差ΔＥは上記式（１）から以下のように求められる。 For example, when the first speed fc = 200 revolutions / min = 1.2 degrees / msec, T2c = 500 msec, and T2x = 50 msec, the phase error ΔE is obtained from the above equation (1) as follows.
ΔＥ＝１．２（５００−５０）／２＝２７０度
このように求められた位相誤差ΔＥが記憶部８ａに記憶されている。
ΔE = 1.2 (500−50) / 2 = 270 degrees The phase error ΔE obtained in this way is stored in the
次に、使用者により加工装置に対して加工開始の操作が行われると、制御部８の演算部８ｂに記憶部８ａから前記加工指令が読み込まれるとともに、その加工指令に応じた制御信号が制御信号出力部８ｃから回転装置２と工具移動装置６に出力され、回転装置２と工具移動装置６の動作が同期して開始される。これにより、前記図略の工具回転機構による回転工具４のＲ軸回りの回転と、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００のＣ軸回りの回転と、Ｘ軸移動機構２４による回転工具４のＸ軸方向におけるクランクシャフト１００の偏心部１０４への接近とが開始される。
Next, when the user performs a machining start operation on the machining apparatus, the machining command is read from the
この際、制御部８は、制御信号出力部８ｃから出力する制御信号によって、上記したようにＸ軸移動機構２４による回転工具４の移動開始に先立って回転駆動機構１４によりクランクシャフト１００を予め記憶部８ａに記憶された前記位相誤差の分回転させる。これにより、図５（ｂ）に示すようにクランクシャフト１００の回転速度の加速が先に開始された後、回転工具４のＸ軸方向への移動速度の加速が開始され、回転工具４がクランクシャフト１００の偏心部１０４の加工開始位置に当接し、その偏心部１０４の切削加工が開始される。この時点では、前記位相誤差が解消されているので、偏心部１０４の加工開始位置を前記加工指令で設定された位置に合わせることができ、偏心部１０４の加工精度の低下が抑制される。
At this time, the control unit 8 stores the
そして、本実施形態では、上記のようにクランクシャフト１００を位相誤差の分先に回転させるという手段を取ることによって、工具移動装置６による回転工具４の移動の加減速時定数を回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加減速時定数にかかわらずその機構に適正な小さい値に設定することが可能となり、それによって加工の高能率化のために加工速度（送り速度）を速い速度に設定したとしてもクランクシャフト１００の偏心部１０４の切削加工時の内回り誤差の増加量を抑えることが可能となる。
In this embodiment, by taking the means of rotating the
なお、前記内回り誤差は、送り速度が変化する同時２軸以上の回転工具４の移動を伴う場合に発生する移動誤差で、前記加工指令で設定された加工形状と実際に回転工具４によって切削加工される形状との間に生じる誤差のことである。この内回り誤差は、制御部８から加工指令（移動指令）に基づく制御信号が各軸の移動機構に入力されてから実際に回転工具４の移動速度が所定速度に達するまでの間に遅れが生じ、この遅れに起因して前記加工指令が指示する加工パスと回転工具４の実際の加工パスとの間にずれが生じることによって発生する。
The inward rotation error is a movement error that occurs when the
前記クランクシャフト１００と回転工具４の位相誤差を解消する手段として、本実施形態の構成以外に、Ｘ軸移動機構２４による回転工具４の移動の加減速時定数を回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加減速時定数に一致するように設定する、換言すれば、回転工具４の移動の加速時間をクランクシャフト１００の回転の加速時間に合わせた長い時間に設定することも考えられる。
As a means for eliminating the phase error between the
しかしながら、この場合において、クランクシャフト１００の加工の高能率化のために工具移動装置６のＸ軸移動機構２４、Ｂ軸揺動機構２２及びＺ軸移動機構２６による各送り速度及び回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転速度を速い速度に設定すると、前記制御信号が入力されてから回転工具４の送り速度（移動速度）が実際に設定速度に立ち上がるまでに要する時間が増大し、前記制御信号に対する回転工具４の移動の遅れ量が大きくなる。その結果、前記内回り誤差が非常に大きくなり、偏心部１０４の加工誤差を許容値内に抑えることが困難になる。
However, in this case, in order to improve the processing efficiency of the
これに対して、本実施形態では、Ｘ軸移動機構２４における加減速時定数を回転駆動機構１４における加減速時定数に合わせなくても前記位相誤差を解消することができ、その結果、Ｘ軸移動機構２４、Ｂ軸揺動機構２２及びＺ軸移動機構２６に共通の加減速時定数を回転駆動機構１４における加減速時定数にかかわらずその機構に適正な小さな値に設定することができる。このため、クランクシャフト１００の加工の高能率化のために加工速度を増加させたとしても、上記のＸ軸移動機構２４における加減速時定数を回転駆動機構１４における加減速時定数に一致するように設定する場合に比べて、前記内回り誤差の増加量を抑えることが可能となる。
On the other hand, in the present embodiment, the phase error can be eliminated without matching the acceleration / deceleration time constant in the
次に、制御部８の制御信号出力部８ｃは、前記位相誤差の分のクランクシャフト１００の回転を指示する制御信号の後、引き続いてクランクシャフト１００の回転を連続して行わせる制御信号を回転駆動機構１４に出力するとともに、前記加工指令に応じた制御信号、すなわちクランクシャフト１００の各部の形状を切削加工するための回転工具４の移動を指示する制御信号を工具移動装置６のＢ軸揺動機構２２、Ｘ軸移動機構２４及びＺ軸移動機構２６に出力する。これにより、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の第１速度ｆｃでの回転が継続して行われている状態で、回転工具４のＢ軸揺動機構２２によるＢ軸を中心とした揺動とＸ軸移動機構２４によるＸ軸方向への移動とＺ軸移動機構２６によるＺ軸方向への移動とが組み合わせて行われ、クランクシャフト１００の偏心部１０４の連結部１０８及びピンジャーナル部１０６が切削加工される。
Next, the control signal output unit 8c of the control unit 8 rotates a control signal for continuously rotating the
そして、制御信号出力部８ｃが工具移動装置６の各機構２２，２４，２６へ制御信号を出力する際には、記憶部８ａに記憶された加工指令から回転工具４の移動すべき加工パスと移動速度が演算部８ｂに読み込まれる。そして、演算部８ｂは、読み込んだ移動速度から１次分配パルスを算出するとともに、その１次分配パルスを２次分配パルスに換算し、この２次分配パルスに応じた制御信号を制御信号出力部８ｃから工具移動装置６の各機構２２，２４，２６へ出力させる。
When the control signal output unit 8c outputs a control signal to each
具体的には、例えば回転工具４のＸ軸方向への所定距離の移動を図６に示す速度Ｆに立ち上げる指令が演算部８ｂに読み込まれた場合には、演算部８ｂは、図７に示すように、この速度Ｆへの回転工具４の移動速度の立ち上げを所定の単位時間Δｔ毎に等分してその単位時間Δｔ毎に到達すべき移動速度を算出する。なお、この単位時間Δｔは、可能な限り短く設定して回転工具４の移動速度の立ち上げを可能な限り素早く行わせるのが好ましい。そして、演算部８ｂは、この各単位時間Δｔ毎に到達すべき移動速度を得るために必要な回転工具４の各単位時間Δｔ毎の移動量を１次分配パルスとして算出する。
Specifically, for example, when a command for starting the movement of the
次に、演算部８ｂは、Ｘ軸移動機構２４の許容加速度を考慮して、前記１次分配パルスを２次分配パルスに換算する。具体的には、静止状態からの移動開始時にはイナーシャが大きく移動速度を上げにくいので、回転工具４の移動の初期段階では移動速度を緩やかに立ち上げ、その後、ほぼ一定の加速度で移動速度を立ち上げた後、移動速度が前記速度Ｆに近づくにつれて急激な加速の停止を避けるために立ち上がりが緩やかになるように各段階における移動速度の立ち上げ量を配分するように２次分配パルスを算出する。この２次分配パルスに応じた制御信号が制御信号出力部８ｃからＸ軸移動機構２４に入力されることによって、Ｘ軸移動機構２４のサーボモータは前記２次分配パルスに従って駆動制御され、Ｘ軸移動機構２４により回転工具４のＸ軸方向への移動速度が滑らかに立ち上げられる。
Next, the
また、このＸ軸移動機構２４による回転工具４のＸ軸方向への移動と同様にして、Ｂ軸揺動機構２２による回転工具４のＢ軸を中心とした揺動及びＺ軸移動機構２６による回転工具４のＺ軸方向への移動の制御が行われる。
Similarly to the movement of the
そして、本実施形態では、クランクシャフト１００の偏心部１０４のピンジャーナル部１０６を加工する際には、図９〜図１５に示すように回転工具４をＸ軸方向に直線移動させながらＢ軸を中心として揺動させることによって、クランクシャフト１００のＣ軸回りの回転に応じて偏心回転するピンジャーナル部１０６に回転工具４を追従させてそのピンジャーナル部１０６を切削加工する。この際、回転工具４のピンジャーナル部１０６に対する接点の位置とＢ軸の位置とＲ軸の位置とが同一平面上に維持されるように、回転工具４をピンジャーナル部１０６に追従させて同期移動させながらＲ軸回りに回転させて当該回転工具４の周面でピンジャーナル部１０６を切削加工する。そして、回転工具４のＸ軸方向への直線移動とＢ軸を中心とした揺動に加えてＺ軸移動機構２６により回転工具４をＺ軸方向に直線移動させながらピンジャーナル部１０６の切削加工を行い、ピンジャーナル部１０６をその軸を中心とした回転体状に加工する。
And in this embodiment, when processing the
次に、クランクシャフト１００の偏心部１０４の連結部１０８を加工する際も同様に、クランクシャフト１００のＣ軸回りの回転に応じて偏心回転する連結部１０８に回転工具４を追従させてその連結部１０８を切削加工する。この際、図１６に示すように、前記ピンジャーナル部１０６の切削加工と同様、回転工具４の連結部１０８に対する接点の位置とＢ軸の位置とＲ軸の位置とが同一平面上に維持されるように、回転工具４を連結部１０８に追従させて移動させながらＲ軸回りに回転させて当該回転工具４の周面で連結部１０８を切削加工する。
Next, when the connecting
なお、この際、図１７に示すように、回転工具４の連結部１０８に対する接点の位置がＢ軸とＲ軸が位置する平面上からずれている状態でも回転工具４による連結部１０８の切削加工は可能である。しかし、この場合には図１８に示すようにＢ軸を中心とした回転工具４の揺動位置に誤差が生じると、その揺動位置の誤差に起因して連結部１０８に対する回転工具４の相対位置が連結部１０８の径方向に大きくずれる。
At this time, as shown in FIG. 17, the cutting of the connecting
これに対して、図１６に示す本実施形態のように、回転工具４の連結部１０８に対する接点の位置とＢ軸の位置とＲ軸の位置とが同一平面上に維持される場合には、Ｂ軸を中心とした回転工具４の揺動位置に誤差が生じたとしても、その揺動位置の誤差に起因して生じる回転工具４の連結部１０８の径方向への相対位置のずれは小さくなる。このことは、前記ピンジャーナル部１０６の加工においても同様であり、本実施形態では、Ｂ軸を中心とした回転工具４の揺動位置の誤差に起因して生じる回転工具４のピンジャーナル部１０６の径方向への相対位置のずれも小さくなる。
On the other hand, as in the present embodiment shown in FIG. 16, when the position of the contact point, the position of the B-axis, and the position of the R-axis with respect to the connecting
そして、連結部１０８の加工では、前記ピンジャーナル部１０６の加工と同様、回転工具４のＸ軸方向への直線移動とＢ軸を中心とした揺動に加えてＺ軸移動機構２６により回転工具４をＺ軸方向に直線移動させながら連結部１０８の切削加工を行う。これにより、連結部１０８をＣ軸に直交する断面の形状がＣ軸に沿って変化するような外形に切削加工する。
In the processing of the connecting
また、クランクシャフト１００のメインジャーナル部１０２を加工する際には、Ｂ軸揺動機構２２とＸ軸移動機構２４で回転工具４をメインジャーナル部１０２の径方向に位置決めした後、その駆動を停止させるとともにＺ軸移動機構２６により回転工具４をＺ軸方向に移動させながらＣ軸回りに回転するクランクシャフト１００のメインジャーナル部１０２を切削加工する。
Further, when machining the
以上説明したように、本実施形態では、回転工具４をクランクシャフト１００から離間した状態からそのクランクシャフト１００の偏心部１０４に接近させるのに先立ってクランクシャフト１００を予めクランクシャフト１００の回転の加速時間と回転工具４の移動の加速時間との差と加工速度から生じるクランクシャフト１００と回転工具４との間の前記位相誤差の分回転させるので、クランクシャフト１００の偏心部１０４の切削加工時にクランクシャフト１００と回転工具４の間に位相誤差が発生するのを防ぐことができる。このことは、工具移動装置６の各機構２２，２４，２６による回転工具４の移動の加減速時定数を回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加減速時定数にかかわらず小さい値に設定することを可能にする。これにより、加工速度を速い速度に設定したとしても、回転工具４の移動の加減速時定数をクランクシャフト１００の回転の加減速時定数に合わせて大きい値に設定する場合に比べて、回転工具４の移動に伴って発生する内回り誤差の増加量を抑えることができる。従って、本実施形態では、クランクシャフト１００の偏心部１０４の切削加工時における加工装置の性能から生じるクランクシャフト１００と回転工具４の間の位相誤差の発生を防ぎながら、加工速度を増加させた場合でも内回り誤差を許容範囲内に抑えて、偏心部１０４の高精度で高能率な加工を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, the rotation of the
また、本実施形態では、Ｃ軸回りにクランクシャフト１００を回転させながらメインジャーナル部１０２を回転工具４によって切削加工するとともに、回転工具４をＸ軸方向に直線移動させながらＢ軸を中心として揺動させることにより、クランクシャフト１００のＣ軸回りの回転に応じて偏心回転する偏心部１０４のピンジャーナル部１０６と連結部１０８に回転工具４を追従させて切削加工する。このため、クランクシャフト１００のメインジャーナル部１０２と偏心部１０４のピンジャーナル部１０６及び連結部１０８とを共通のＣ軸回りに回転させながら切削加工することができる。これにより、メインジャーナル部１０２と偏心部１０４をそれぞれ異なる軸回りに回転させながら切削加工する場合に比べて、回転軸の設定変更の手間を削減できるので、クランクシャフト１００の加工の煩雑さを軽減することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、回転工具４のピンジャーナル部１０６又は連結部１０８に対する接点の位置とＢ軸の位置とＲ軸の位置とが同一平面上に維持されるように回転工具４をピンジャーナル部１０６又は連結部１０８に追従させて同期移動させながらＲ軸回りに回転させてピンジャーナル部１０６と連結部１０８を切削加工する。このため、Ｂ軸を中心とした回転工具４の揺動位置に誤差が生じたとしても、その揺動位置の誤差に起因して生じる回転工具４の前記ピンジャーナル部１０６又は連結部１０８の径方向への相対位置のずれを小さくすることができる。その結果、Ｂ軸を中心とした回転工具４の揺動位置の誤差に起因するピンジャーナル部１０６及び連結部１０８の加工精度の低下を低減することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、偏心部１０４のピンジャーナル部１０６と連結部１０８の切削加工時に、回転工具４のＸ軸移動機構２４によるＸ軸方向への直線移動とＢ軸揺動機構２２によるＢ軸を中心とした揺動とに加えてＺ軸移動機構２６により回転工具４をＺ軸方向に直線移動させながら前記ピンジャーナル部１０６及び連結部１０８を切削加工する。このため、回転工具４のＸ軸方向への直線移動とＢ軸を中心とした揺動とＺ軸方向への直線移動とを組み合わせて、Ｃ軸に直交する断面の形状がＣ軸に沿って変化するような偏心部１０４を切削加工することができる。
Further, in the present embodiment, when the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均一の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent are further included.
例えば、上記実施形態では、クランクシャフト１００を削るための工具としてＲ軸回りに回転するサイドカッターや砥石等の回転工具４を用いたが、このような回転工具４以外のものを用いてもよい。
For example, in the above embodiment, the
具体的には、図１９に示す上記実施形態の変形例のように、Ｃ軸に直交するｒ軸回りに回転可能なエンドミル等のフライス工具３４を用いてもよい。この場合には、フライス工具３４をＢ軸揺動機構２２のアーム２２ｂの先端部に取り付けるとともに、フライス工具３４を前記ｒ軸回りに回転させる図略のフライス工具回転機構を設け、このｒ軸回りに回転するフライス工具３４によりクランクシャフト１００のＣ軸回転と同期させてクランクシャフト１００の各部をフライス加工するのが好ましい。
Specifically, a milling tool 34 such as an end mill that can rotate around the r-axis orthogonal to the C-axis may be used as in a modification of the above-described embodiment shown in FIG. In this case, the milling tool 34 is attached to the tip of the
また、このような変形例以外にも、バイトのような切削工具や、前記ｒ軸回りに回転する砥石のような研削工具、その他の一般的に知られた切削工具または研削工具を本発明の工具として用いてもよい。 In addition to such a modification, a cutting tool such as a cutting tool, a grinding tool such as a grindstone rotating around the r-axis, and other generally known cutting tools or grinding tools are also included in the present invention. It may be used as a tool.
また、上記実施形態では、クランクシャフト１００の加工開始時にＸ軸移動機構２４により回転工具４をＸ軸方向においてクランクシャフト１００に接近させて加工開始位置に当接させる構成を例示したが、Ｘ軸方向以外の方向で回転工具４をクランクシャフト１００に接近させて加工開始位置に当接させる構成においても本発明を適用することができる。
In the above embodiment, the configuration in which the
例えば、工具移動装置６のＸ軸移動機構２４、Ｂ軸揺動機構２２、Ｚ軸移動機構２６によるＸ軸方向への移動とＢ軸を中心とした揺動とＺ軸方向への移動とを合成した所定方向への移動により回転工具４をクランクシャフト１００の加工開始位置に当接させて切削加工を開始させてもよい。この構成では、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間と前記各機構２２，２４，２６による回転工具４の前記所定方向への移動の加速時間との差と加工速度からクランクシャフト１００の回転位相と前記所定方向における回転工具４の位相との間に生じる位相誤差を制御部８の演算部８ｂが算出し、回転工具４の前記所定方向への移動開始に先立って回転駆動機構１４がクランクシャフト１００を前記位相誤差の分予め回転させるようにすればよい。
For example, the movement in the X-axis direction by the
また、上記実施形態では、プログラマーがＮＣプログラムの作成時に加減速時定数と加工速度から前記位相誤差を計算し、その位相誤差をプログラムに組み込んで制御部８に入力する例を示したが、本発明はこの構成に限らない。すなわち、制御部８の演算部８ｂがプログラム情報から位相誤差の演算を行い、算出した位相誤差を出力するようにしてもよい。
In the above embodiment, an example is shown in which the programmer calculates the phase error from the acceleration / deceleration time constant and the machining speed when creating the NC program, and the phase error is incorporated into the program and input to the control unit 8. The invention is not limited to this configuration. That is, the
具体的には、クランクシャフト１００の加工開始時に制御部８の演算部８ｂが記憶部８ａから前記加工指令のプログラムを読み込み、回転駆動機構１４によるクランクシャフト１００の回転の加速時間と工具移動装置６による回転工具４の移動の加速時間との差と加工速度からクランクシャフト１００と回転工具４の間に生じる位相誤差を上記した一連の算出方法と同様の流れで算出するようにすればよい。そして、制御信号出力部８ｃがその算出された位相誤差を組み込んだ制御信号を回転駆動機構１４と工具移動装置６に出力することにより、前記位相誤差を解消するようにクランクシャフト１００の回転と回転工具４の移動を実行させればよい。
Specifically, when the machining of the
この構成では、演算部８ｂにおいて回転駆動機構１４と工具移動装置６の構成や各種加工条件に応じて前記位相誤差を算出することができ、プログラマーが事前に前記位相誤差を計算して制御部８に入力する手間を省くことができる。
In this configuration, the
また、上記実施形態では、加減速時定数が直線型の場合について位相誤差ΔＥの計算式（１）を示したが、加減速時定数がベル型の場合及び指数型の場合も上記計算式（１）と同様の計算式により位相誤差ΔＥの算出が可能である。 In the above embodiment, the calculation formula (1) of the phase error ΔE is shown for the case where the acceleration / deceleration time constant is a linear type. However, the calculation formula (1) also applies to the case where the acceleration / deceleration time constant is a bell type and an exponential type. The phase error ΔE can be calculated by the same calculation formula as in 1).
２ クランクシャフト回転装置（被加工物回転装置）
４ 回転工具（工具）
６ 工具移動装置
８ 制御部
８ｂ 演算部
８ｃ 制御信号出力部
１４ 回転駆動機構
２２ Ｂ軸揺動機構（第３軸揺動機構）
２４ Ｘ軸移動機構（第２軸移動機構）
２６ Ｚ軸移動機構（第５軸移動機構）
３４ フライス工具（工具）
１００ クランクシャフト（被加工物）
１０２ メインジャーナル部
１０４ 偏心部
2 Crankshaft rotation device (workpiece rotation device)
4 Rotary tool (tool)
6 Tool moving device 8
24 X axis movement mechanism (second axis movement mechanism)
26 Z axis moving mechanism (5th axis moving mechanism)
34 Milling tools (tool)
100 Crankshaft (workpiece)
102
Claims (12)
前記被加工物を静止状態から第１速度まで加速するように回転させる工程と、
前記工具を前記被加工物から離間し、かつ、静止した状態から前記被加工物に接近する方向へ第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の加工開始位置に当該工具を当接させて前記被加工物の削り加工を開始する工程と、
前記被加工物の回転の加速時間と前記工具の移動の加速時間との差と加工速度から前記被加工物と前記工具の間に生じる位相誤差を算出する工程とを備え、
前記被加工物を回転させる工程は、前記工具の移動開始に先立って前記被加工物を予め前記位相誤差の分回転させる工程を含む、加工方法。 A machining method for shaving the workpiece that rotates around a first axis with the tool while moving a tool for cutting the workpiece in a predetermined direction,
Rotating the workpiece to accelerate from a stationary state to a first speed;
The tool is moved away from the workpiece and accelerated so as to accelerate to a second speed in a direction approaching the workpiece from the stationary state, and the tool hits the machining start position of the workpiece. A step of contacting and starting the machining of the workpiece;
Calculating the phase error generated between the workpiece and the tool from the difference between the acceleration time of rotation of the workpiece and the acceleration time of movement of the tool and the machining speed,
The step of rotating the workpiece includes a step of rotating the workpiece in advance by the phase error prior to the start of movement of the tool.
前記被加工物の削り加工を開始する工程は、前記工具を前記偏心部から離間し、かつ、静止した状態から前記偏心部に接近する方向へ前記第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部の加工開始位置に当該工具を当接させて前記偏心部の削り加工を開始する工程を含む、請求項１に記載の加工方法。 The workpiece has a main journal part having the first axis as a rotation center, and an eccentric part provided to be eccentric from the first axis,
The step of starting the machining of the workpiece includes moving the tool away from the eccentric portion and accelerating from the stationary state to the second speed in a direction approaching the eccentric portion, 2. The method according to claim 1, further comprising the step of causing the tool to abut on a machining start position of the eccentric portion that rotates eccentrically in response to rotation of the workpiece around the first axis and starting the machining of the eccentric portion. Processing method.
前記工具を前記第１軸と直交する第２軸方向に直線移動させながら前記第１軸に平行な第３軸を中心として揺動させることによって、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部に前記工具を追従させてその偏心部を削り加工する工程とをさらに備える、請求項２に記載の加工方法。 Cutting the main journal portion with the tool while rotating the workpiece around the first axis;
Rotating the workpiece about the first axis by swinging the tool about a third axis parallel to the first axis while linearly moving the tool in a second axis direction orthogonal to the first axis The machining method according to claim 2, further comprising: a step of causing the tool to follow the eccentric portion that rotates eccentrically according to the shape and machining the eccentric portion.
前記被加工物回転装置による前記被加工物の回転と、前記工具移動装置による前記工具の移動とを制御する制御部を備え、
前記被加工物回転装置は、前記被加工物を静止状態から第１速度まで加速するように回転させる回転駆動機構を有し、
前記工具移動装置は、前記工具を前記被加工物から離間し、かつ、静止した状態から前記被加工物に接近する方向へ第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の加工開始位置に当該工具を当接させて前記被加工物の削り加工を開始させる移動機構を有し、
前記制御部は、前記回転駆動機構による前記被加工物の回転の加速時間と前記移動機構による前記工具の移動の加速時間との差と加工速度とに起因して前記被加工物と前記工具の間に生じる位相誤差の分、前記移動機構による前記工具の移動開始に先立って前記被加工物を予め回転させるための制御信号を前記回転駆動機構に出力する制御信号出力部を有する、加工装置。 A tool for cutting a workpiece, a workpiece rotating device for rotating the workpiece, and a tool moving device for moving the tool, while moving the tool in a predetermined direction by the tool moving device A processing device for cutting the workpiece rotated around the first axis by the workpiece rotating device with the tool,
A control unit that controls rotation of the workpiece by the workpiece rotation device and movement of the tool by the tool movement device;
The workpiece rotating device has a rotation drive mechanism that rotates the workpiece to accelerate from a stationary state to a first speed,
The tool moving device moves the tool away from the workpiece and accelerates from a stationary state to a second speed in a direction approaching the workpiece, and starts machining the workpiece. A moving mechanism for starting the machining of the workpiece by bringing the tool into contact with a position;
The control unit is configured to cause a difference between an acceleration time of the rotation of the workpiece by the rotation driving mechanism and an acceleration time of the movement of the tool by the moving mechanism, and a processing speed of the workpiece and the tool. A machining apparatus, comprising: a control signal output unit configured to output a control signal for rotating the workpiece in advance to the rotation drive mechanism prior to the start of movement of the tool by the movement mechanism by an amount of a phase error that occurs between the two.
前記移動機構は、前記工具を前記偏心部から離間し、かつ、静止した状態から前記偏心部に接近する方向へ前記第２速度まで加速するように移動させ、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部の加工開始位置に当該工具を当接させて前記偏心部の削り加工を開始させる、請求項６または７に記載の加工装置。 The workpiece has a main journal part having the first axis as a rotation center, and an eccentric part provided to be eccentric from the first axis,
The moving mechanism moves the tool so as to be separated from the eccentric portion and accelerated from the stationary state to the second speed in a direction approaching the eccentric portion, and the first axis of the workpiece. The processing apparatus according to claim 6 or 7, wherein the tool is brought into contact with a processing start position of the eccentric portion that rotates eccentrically according to a rotation of the rotation to start the machining of the eccentric portion.
前記制御部は、前記回転駆動機構により前記第１軸回りに前記被加工物を回転させながら前記メインジャーナル部を前記工具によって削り加工させるとともに、前記工具を前記第２軸移動機構により前記第２軸方向に直線移動させながら前記第３軸揺動機構により前記第３軸を中心として揺動させることによって、前記被加工物の前記第１軸回りの回転に応じて偏心回転する前記偏心部に前記工具を追従させてその偏心部を削り加工させる、請求項８に記載の加工装置。 The moving mechanism includes: a second axis moving mechanism that linearly moves the tool in a second axis direction orthogonal to the first axis; and a second axis that swings the tool about a third axis parallel to the first axis. Including a three-axis swing mechanism,
The control unit causes the main journal portion to be machined by the tool while rotating the workpiece around the first axis by the rotation driving mechanism, and the tool is moved by the second axis moving mechanism to the second axis. The eccentric portion that rotates eccentrically in response to the rotation of the workpiece around the first axis is caused by the third axis swinging mechanism swinging around the third axis while linearly moving in the axial direction. The processing apparatus according to claim 8, wherein the eccentric portion is machined by causing the tool to follow.
その回転工具を前記第４軸回りに回転させて当該回転工具の少なくとも周面で前記被加工物を切削させる工具回転機構を備え、
前記制御部は、前記偏心部の削り加工時に前記回転工具の前記偏心部に対する接点の位置と、前記第３軸の位置と、前記第４軸の位置とが同一平面上に維持されながら前記回転工具が前記偏心部に追従して同期移動するように前記第２軸移動機構による前記回転工具の前記第２軸方向への移動と前記第３軸揺動機構による前記回転工具の揺動とを制御する、請求項９に記載の加工装置。 The tool is a rotary tool rotatable around a fourth axis parallel to the first axis;
A tool rotating mechanism for rotating the rotating tool around the fourth axis and cutting the workpiece on at least a peripheral surface of the rotating tool;
The control unit performs the rotation while maintaining the position of the contact point of the rotary tool with respect to the eccentric part, the position of the third axis, and the position of the fourth axis during the machining of the eccentric part. Movement of the rotary tool in the second axis direction by the second axis movement mechanism and oscillation of the rotary tool by the third axis oscillation mechanism so that the tool moves synchronously following the eccentric portion. The processing apparatus according to claim 9 to be controlled.
そのフライス工具を前記所定の軸回りに回転させて当該フライス工具により前記被加工物をフライス加工させるフライス工具回転機構を備える、請求項９に記載の加工装置。 The tool is a milling tool rotatable around a predetermined axis orthogonal to the first axis;
The processing apparatus according to claim 9, further comprising a milling tool rotating mechanism that rotates the milling tool about the predetermined axis and mills the workpiece with the milling tool.
前記制御部は、前記偏心部の削り加工時に前記工具の前記第２軸移動機構による前記第２軸方向への移動と前記第３軸揺動機構による前記第３軸を中心とした揺動とに加えて前記第５軸移動機構により前記工具を前記第５軸方向に直線移動させながら前記偏心部を削り加工させる、請求項９〜１１のいずれか１項に記載の加工装置。 The moving mechanism includes a fifth axis moving mechanism that linearly moves the tool in a fifth axis direction parallel to the first axis,
The controller is configured to move the tool in the second axis direction by the second axis moving mechanism and to swing the third axis by the third axis swinging mechanism when the eccentric portion is machined. The machining apparatus according to any one of claims 9 to 11, wherein the eccentric portion is machined while the tool is linearly moved in the fifth axis direction by the fifth axis moving mechanism.
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