JP2016203286A - Machine tool and cutting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械及び切削方法に関する。 The present invention relates to a machine tool and a cutting method.
工作機械の1つである旋盤は、加工対象であるワークを回転軸(スピンドル)に保持し、ワークを回転させながらバイト等の切削工具により切削加工等を行う。このような旋盤を用いた加工法として、例えば、ワークの接線方向(回転軸と交差する方向)にバイトを送りながらワークを切削する加工方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A lathe, which is one of machine tools, holds a workpiece to be processed on a rotating shaft (spindle), and performs cutting with a cutting tool such as a cutting tool while rotating the workpiece. As a machining method using such a lathe, for example, a machining method is known in which a workpiece is cut while feeding a cutting tool in a tangential direction of the workpiece (direction intersecting the rotation axis) (for example, see Patent Document 1).
特許文献1に示す加工方法を用いる場合、切削時にワークや切削工具に変形が生じて、加工寸法が設計値からずれてしまう場合がある。特に、ワークに対する切込み量が大きくなると、切削力が大きくなるためにワークや切削工具の変形も大きくなり、加工寸法が所定値から大きくずれてしまう。このため、従来では、切削を複数回行い、例えば1回目の切削で荒削りを行い、2回目の切削で仕上げを行うことで、加工寸法を設計値に合わせ込むようにしている。しかしながら、切削を複数回行う場合、最初の切削から切削工具を元の位置に戻して再度切削を行う必要があるため、切削工具を移動させる距離が長くなり、加工時間が長くなるといった問題がある。
When the machining method shown in
以上のような事情に鑑み、本発明は、ワークに対して高精度な加工を実現するとともに、加工時間を短縮することが可能な工作機械及び切削方法を提供することを目的とする。 In view of the circumstances as described above, it is an object of the present invention to provide a machine tool and a cutting method capable of realizing highly accurate machining on a workpiece and shortening the machining time.
本発明では、ワークを保持して回転する主軸と、ワークを切削する直線切刃を有する複数の切削工具を保持するホルダと、切削工具を、主軸の軸線に平行なZ方向と、Z方向に直交しかつワークに対する切削量を規定するX方向と、のいずれにも直交するY方向を少なくとも含む移動方向に、ワークに対して相対的に移動させる移動装置と、を備え、ホルダは、それぞれの直線切刃の方向がX方向から見てZ方向に対して所定角度傾くことにより直線切刃どうしが平行となるように、複数の切削工具を移動方向に沿って並べて保持する。 In the present invention, a spindle that holds and rotates a workpiece, a holder that holds a plurality of cutting tools each having a linear cutting blade that cuts the workpiece, and a cutting tool that is parallel to the axis of the spindle and in the Z direction. And a moving device that moves relative to the workpiece in a moving direction that includes at least a Y direction that is orthogonal to each other and that defines a cutting amount for the workpiece. A plurality of cutting tools are arranged and held along the moving direction so that the straight cutting edges are parallel to each other when the direction of the straight cutting edges is inclined by a predetermined angle with respect to the Z direction when viewed from the X direction.
また、移動方向は、Y方向、または、Z方向とY方向とを合成した方向であってもよい。また、ホルダは、それぞれの直線切刃の位置がX方向において同一となるように、複数の切削工具を保持してもよい。また、ホルダは、複数の切削工具のうち移動方向の後方に配置される切削工具の直線切刃が、移動方向の前方に配置される切削工具の直線切刃よりもワーク側に向けてX方向に突出するように、複数の切削工具を保持してもよい。また、ホルダは、複数の切削工具のうち移動方向の後方に配置される切削工具の直線切刃の先端が、移動方向の前方に配置される切削工具の直線切刃の後端よりも移動方向の後方に配置されるように、Y方向に間隔をあけて複数の切削工具を保持してもよい。また、複数の切削工具は、それぞれ直線切刃の長さが等しくてもよい。 Further, the moving direction may be the Y direction or a direction in which the Z direction and the Y direction are combined. In addition, the holder may hold a plurality of cutting tools such that the positions of the respective linear cutting edges are the same in the X direction. Further, the holder has a linear cutting edge of a cutting tool arranged behind the moving direction among the plurality of cutting tools, and the X direction toward the workpiece side with respect to the linear cutting edge of the cutting tool arranged ahead of the moving direction. A plurality of cutting tools may be held so as to protrude to the right. In addition, the holder is such that the tip of the straight cutting edge of the cutting tool disposed behind the moving direction among the plurality of cutting tools is more movable than the rear end of the straight cutting edge of the cutting tool arranged ahead of the moving direction. A plurality of cutting tools may be held at intervals in the Y direction so as to be arranged behind the. Moreover, the length of a linear cutting blade may be equal to a some cutting tool, respectively.
また、本発明では、上記の工作機械を用いてワークを切削する方法であって、複数の切削工具のうち移動方向の前方に配置される切削工具によりワークを切削した後に、移動方向の後方に配置される切削工具によりワークを切削する。 Further, in the present invention, there is provided a method of cutting a workpiece using the above machine tool, wherein the workpiece is cut by a cutting tool arranged in front of the moving direction among a plurality of cutting tools, and then moved backward in the moving direction. The workpiece is cut by the arranged cutting tool.
また、移動方向の前方及び後方に配置される切削工具は、いずれもワークの同一の領域に対して切削を行ってもよい。また、移動方向が、Z方向とY方向とを合成した方向である場合、移動方向の前方に配置される切削工具によりワークを切削した後、切削開始位置までZ方向に戻してから移動方向の後方に配置される切削工具によりワークを切削してもよい。 In addition, any of the cutting tools arranged in front and rear in the moving direction may perform cutting on the same region of the workpiece. In addition, when the moving direction is a direction in which the Z direction and the Y direction are combined, the workpiece is cut with a cutting tool arranged in front of the moving direction, and then returned to the cutting start position in the Z direction and then moved in the moving direction. You may cut a workpiece | work with the cutting tool arrange | positioned back.
本発明に係る工作機械によれば、直線切刃どうしが平行となるように、複数の切削工具をホルダで保持するため、ワークに対して主加工(荒加工)と仕上げ加工とを行うといった多段の切削加工を行う場合に切削工具の移動距離が短くなり、加工精度を維持しながら加工時間を短縮することができる。 According to the machine tool of the present invention, a plurality of cutting tools such as main machining (rough machining) and finishing machining are performed on a workpiece in order to hold a plurality of cutting tools with a holder so that the straight cutting edges are parallel to each other. When the cutting process is performed, the moving distance of the cutting tool is shortened, and the machining time can be shortened while maintaining the machining accuracy.
また、移動方向が、Y方向、または、Z方向とY方向とを合成した方向であるものでは、Y方向に1回のホルダの移動で複数の切削工具によりワークを切削することができ、また、Y方向とZ方向との合成した方向にホルダを移動させる場合、ワークに対してZ方向に広い範囲を切削しながら、ホルダの移動距離が短くなるので加工時間を短縮できる。また、ホルダが、それぞれの直線切刃の位置がX方向において同一となるように、複数の切削工具を保持するものでは、複数の工具がそれぞれ等しい切削量となるように配置されるため、先の直線切刃による切削誤差を後の直線切刃で修正することができ、高精度な切削加工を行うことができる。また、後方の直線切刃が、前方の直線切刃よりもX方向に突出するものでは、ワークに対する荒加工と仕上げ加工とを高精度かつ短時間で行うことができる。また、後方の直線切刃の先端と、前方の直線切刃の後端との間がY方向に間隔をあけたものでは、前方の切削工具がワークから離れた後に、後方の切削工具によってワークの切削を行うので、後方の切削工具で切削を行う際、前方の切削工具によるワークの撓み等を解放し、後方の切削工具による切削を高精度に行うことができる。また、複数の切削工具が、それぞれ直線切刃の長さが等しいものでは、ワークに対する切削範囲が互いに等しくなるので、複数の切削工具における切削範囲を同一にすることができる。 In addition, when the moving direction is the Y direction or the direction in which the Z direction and the Y direction are combined, the workpiece can be cut with a plurality of cutting tools by moving the holder once in the Y direction. When the holder is moved in the combined direction of the Y direction and the Z direction, the moving time of the holder is shortened while cutting a wide range in the Z direction with respect to the workpiece, so that the machining time can be shortened. In addition, when the holder holds a plurality of cutting tools so that the positions of the respective linear cutting edges are the same in the X direction, the plurality of tools are arranged so as to have an equal cutting amount. The cutting error due to the straight cutting edge can be corrected with the subsequent straight cutting edge, and high-precision cutting can be performed. In addition, when the rear straight cutting edge protrudes in the X direction from the front straight cutting edge, roughing and finishing can be performed on the workpiece with high accuracy and in a short time. Also, in the case where the front edge of the rear straight cutting edge and the rear end of the front straight cutting edge are spaced in the Y direction, the work is moved by the rear cutting tool after the front cutting tool is separated from the work. Therefore, when cutting with the rear cutting tool, the bending of the workpiece by the front cutting tool can be released, and cutting with the rear cutting tool can be performed with high accuracy. Moreover, since the cutting range with respect to a workpiece | work will become mutually equal when the length of a linear cutting blade is respectively equal in a some cutting tool, the cutting range in a some cutting tool can be made the same.
また、本発明に係る切削方法によれば、前方の切削工具によりワークを切削した後、後方の切削工具によりワークを切削するため、ワークに対する主加工(荒加工)と仕上げ加工といった多段の切削加工を高精度かつ短時間で行うことができる。 In addition, according to the cutting method of the present invention, since the workpiece is cut by the rear cutting tool after the workpiece is cut by the front cutting tool, the multi-stage cutting process such as main machining (rough machining) and finish machining on the workpiece is performed. Can be performed with high accuracy and in a short time.
また、前方及び後方の切削工具がいずれもワークの同一の領域に対して切削を行うものでは、複数の切削工具の間で切削範囲がずれるのを防ぐことができる。また、移動方向が、Z方向とY方向とを合成した方向である場合、前方の切削工具によりワークを切削した後、切削開始位置までZ方向に戻してから後方の切削工具によりワークを切削するものでは、例えば、荒加工と仕上げ加工とで切削工具の切り替え等に要する時間が短くなるので、ワークに対する加工時間を短縮することができる。 In addition, when both the front and rear cutting tools cut the same region of the workpiece, it is possible to prevent the cutting range from being shifted between the plurality of cutting tools. Further, when the moving direction is a direction in which the Z direction and the Y direction are combined, after cutting the workpiece with the front cutting tool, the workpiece is cut with the rear cutting tool after returning to the Z direction to the cutting start position. For example, the time required for switching the cutting tool between the roughing process and the finishing process is shortened, so that the machining time for the workpiece can be shortened.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、XYZ座標系を用いて図中の方向を説明する。このXYZ座標系においては、水平面に平行な平面をYZ平面とする。このYZ平面において主軸7(対向軸8)の回転軸方向をZ方向と表記し、Z方向に直交する方向をY方向と表記する。また、YZ平面に垂直な方向はX方向と表記する。X軸は、Z方向に直交し、かつ、ワークに対する切削量を規定する方向である。X方向、Y方向及びZ方向のそれぞれは、図中の矢印の方向が+方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. Further, in the drawings, in order to describe the embodiment, the scale is appropriately changed and expressed by partially enlarging or emphasizing the description. In the following drawings, directions in the drawings will be described using an XYZ coordinate system. In this XYZ coordinate system, a plane parallel to the horizontal plane is defined as a YZ plane. In this YZ plane, the rotation axis direction of the main shaft 7 (opposing shaft 8) is expressed as the Z direction, and the direction orthogonal to the Z direction is expressed as the Y direction. The direction perpendicular to the YZ plane is denoted as the X direction. The X axis is a direction that is orthogonal to the Z direction and that defines a cutting amount for the workpiece. In each of the X direction, the Y direction, and the Z direction, the direction of the arrow in the figure is the + direction, and the direction opposite to the arrow direction is the − direction.
<第1実施形態>
第1実施形態に係る工作機械100について、図面を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る工作機械100の要部の一例を示し、(a)は側面図、(b)は正面図である。図1に示す工作機械100は、旋盤である。図1において、工作機械100の+Y側が正面であり、−Y側が背面である。また、工作機械100の±Z側は側面であり、Z方向は工作機械100の左右方向である。
<First Embodiment>
A
図1に示すように、工作機械100は、ベース1を有している。ベース1には、主軸台2と心押し台4とが設けられる。主軸台2は、不図示の軸受け等により主軸7を回転可能な状態で支持している。なお、主軸台2は、ベース1に固定されるが、Z方向、X方向、Y方向等に移動可能に形成され、モータ等の駆動によって移動するものでもよい。主軸7の+Z側の端部には、チャック駆動部9が設けられている。チャック駆動部9は、複数の把握爪9aを主軸7の径方向に移動させてワークWを保持させる。図1では、主軸7の回転軸周りに等間隔に配置された3つの把握爪9aを用いてワークWを把持しているが、これに限定されず、把握爪9aの個数や形状は、ワークWを保持可能な任意の構成のものが用いられる。なお、把握爪9aによって保持されるワークWは、円筒面Waを有する形状(例えば円柱形など)に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
主軸7の−Z側の端部は主軸台2から−Z方向に突出しており、この端部にプーリ11が取り付けられる。プーリ11と、ベース1に設けられたモータ12の回転軸との間にはベルト13が掛け渡されている。これにより、主軸7は、モータ12の駆動によりベルト13を介して回転する。モータ12は、不図示の制御部からの指示により回転数等が制御される。モータ12としては、例えば、トルク制御機構を備えたモータが用いられる。また、主軸7は、モータ12及びベルト13によって駆動されることに限定されず、モータ12の駆動を歯車列等で主軸7に伝達するものや、モータ12によって直接主軸7を回転させるものでもよい。
An end portion on the −Z side of the
心押し台4は、ベース1上に設置されたZ方向ガイド3に沿って移動可能に形成される。心押し台4は、不図示の軸受け等により対向軸8を回転可能な状態で支持している。主軸7の回転軸方向と、対向軸8の回転軸方向とはZ方向に一致した状態となっている。心押し台4の−Z側の端部には、センタ10が取り付けられている。なお、対向軸8は、心押し台4に固定され、デッドセンタとして使用されてもよい。
The
図1(b)の一点鎖線で示すように、ワークWが長尺である場合(Z方向に長い場合)は、ワークWの+Z側の端部を心押し台4のセンタ10で保持する。これにより、長尺のワークWは主軸7と対向軸8とに挟まれた状態で回転するため、切削加工時に安定してワークWを回転させることができる。ワークWが短尺の場合(Z方向に短い場合)、ワークWは、主軸7の把握爪9aのみにより保持されて回転する。この場合には、心押し台4を用いなくてもよい。
As shown by the one-dot chain line in FIG. 1B, when the workpiece W is long (when it is long in the Z direction), the + Z side end of the workpiece W is held by the
続いて、図1(a)及び(b)に示すように、ベース1にはZ方向に配置されたZ方向ガイド5が設けられる。また、Z方向ガイド5の−X位置には、Z方向ガイド5と同様にZ方向に配置されたZ方向ガイド5Aが設けられる。Z方向ガイド5、5Aのそれぞれには、Z方向ガイド5、5Aに沿ってZ方向に移動可能なZ軸スライド17、17Aが設けられる。Z軸スライド17は、図1(b)に示すように、Z方向駆動系(移動装置)M1の駆動によりZ方向に移動し、所定位置で保持される。なお、Z方向駆動系M1は、例えば、電気モータや油圧等が用いられる。また、Z軸スライド17Aは、上記したZ方向駆動系M1と同様の駆動系を有しており、この駆動系の駆動によりZ方向に移動して所定位置で保持される。Z軸スライド17Aの駆動系は、Z方向駆動系M1と同一の構成であってもよく、また、異なる構成であってもよい。
Subsequently, as shown in FIGS. 1A and 1B, the
Z軸スライド17、17Aには、それぞれX方向ガイド18、18Aが形成される。また、Z軸スライド17、17Aには、それぞれX方向ガイド18、18Aに沿って移動可能なX軸スライド15、15Aが設けられる。X軸スライド15は、X方向駆動系(移動装置)M2の駆動によりX方向に移動し、所定位置で保持される。なお、X方向駆動系M2は、例えば、電気モータや油圧等が用いられる。また、X軸スライド15Aは、上記したX方向駆動系M2と同様の駆動系を有しており、この駆動系の駆動によりX方向に移動して所定位置で保持される。X軸スライド15Aの駆動系は、X方向駆動系M2と同一の構成であってもよく、また、異なる構成であってもよい。
X-direction guides 18 and 18A are formed on the Z-axis slides 17 and 17A, respectively. The Z-axis slides 17 and 17A are provided with X-axis slides 15 and 15A that can move along the X-direction guides 18 and 18A, respectively. The
X軸スライド15、15Aには、それぞれY方向ガイド16、16Aが形成される。また、X軸スライド15、15Aには、それぞれY方向ガイド16、16Aに沿って移動可能な刃物台駆動部21、21Aが設けられる。刃物台駆動部21は、Y方向駆動系(移動装置)M3の駆動によりY方向に移動し、所定位置で保持される。なお、Y方向駆動系M3は、例えば、電気モータや油圧等が用いられる。また、刃物台駆動部21Aは、上記したY方向駆動系M3と同様の駆動系を有しており、この駆動系の駆動によりY方向に移動して所定位置で保持される。刃物台駆動部21Aの駆動系は、Y方向駆動系M3と同一の構成であってもよく、また、異なる構成であってもよい。なお、上記のZ方向駆動系M1、X方向駆動系M2及びY方向駆動系M3は、制御部CONTによって制御される。
Y-direction guides 16 and 16A are formed on the X-axis slides 15 and 15A, respectively. The X-axis slides 15 and 15A are provided with tool
刃物台駆動部21、21Aのそれぞれには、モータ等の回転駆動装置が収容されている。刃物台駆動部21には、第1タレット23が取り付けられている。第1タレット23は、回転駆動装置の駆動によりZ方向を軸として回転可能となっている。同様に、刃物台駆動部21Aには、第2タレット23Aが取り付けられている。第2タレット23Aは、回転駆動装置の駆動によりZ方向を軸として回転可能となっている。第1タレット23は、ワークWの上方(+X側)に配置され、第2タレット23Aは、ワークWの下方(−X側)に配置される。これら第1及び第2タレット23、23AでワークWを挟むように配置される。
Each of the tool
第1及び第2タレット23、23Aの周面には、切削工具Tを保持するための複数の保持部が設けられている。これら保持部の全部または一部には切削工具T、T1、T2が保持される。従って、第1及び第2タレット23、23Aを回転させることにより、所望の切削工具T、T1、T2が選択される。第1及び第2タレット23、23Aの保持部に保持される切削工具T、T1、T2は、各保持部に対して交換可能である。切削工具T、T1、T2としては、ワークWに対して切削加工を施すバイト等の他、ドリルやエンドミル等の回転工具が用いられてもよい。
A plurality of holding portions for holding the cutting tool T are provided on the circumferential surfaces of the first and
第1及び第2タレット23、23Aには、複数の保持部の1つとしてツールヘッド24、24Aが形成されている。ツールヘッド24と24Aとは、同一の構成であってもよく、また、異なる構成であってもよい。また、第2タレット23Aには、ツールヘッド24Aが設けられなくてもよい。ツールヘッド24には、ホルダ25(図2参照)を介して第1切削工具T1及び第2切削工具T2が取り付けられている。一方、ツールヘッド24Aには、不図示のホルダを介して、切削工具Tが取り付けられている。この切削工具Tは、ツールヘッド24に取り付けられるものと同一でもよく、また、異なってもよい。
Tool heads 24 and 24A are formed on the first and
図1に示す工作機械100では、ワークWに対して±X側に、ワークWを挟むように切削工具T、T1(T2)が配置されているが、いずれか一方であってもよい。また、切削工具T、T1(T2)は、ワークWに対してX方向(上下方向)に配置されているが、これに代えて、ワークWに対する切削工具の配置をY方向としてもよい。また、切削工具T、T1(T2)によるワークWへの切削は、制御部CONTによって行われ、いずれか一方によりワークWを切削させてもよく、また両者を交互に使用する場合や、両者を同時に使用する場合など、いずれであってもよい。また、図1では刃物台として第1及び第2タレット23、23Aが用いられるが、これに限定されず、くし歯状の刃物台が用いられてもよい。くし歯状の刃物台は、複数のくし歯部分のそれぞれにホルダ25を介して切削工具T1(T2)が保持され、くし歯が並ぶ方向に移動することにより複数のホルダ25のうちいずれか1つを選択する。
In the
図2は、ワークWに対応する部分として、主軸7及び第1タレット23を含む要部を拡大して示す斜視図である。図2に示すように、第1タレット23の−X側の面23aには、ツールヘッド24が取り外し可能な状態で取り付けられている。ツールヘッド24の−X側には、ホルダ25が取り付けられる。ホルダ25は、複数の切削工具を保持する。本実施形態では、ホルダ25は、第1切削工具T1及び第2切削工具T2の2つの切削工具を保持する。第1切削工具T1及び第2切削工具T2は、Y方向に並んで配置される。第1切削工具T1は、−X側に直線切刃H1を有する。第2切削工具T2は、−X側に直線切刃H2を有する。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a main part including the
図3は、ツールヘッド24及びホルダ25を−X側から見たときの一例を示している。図3に示すように、第1切削工具T1は、例えば楔形の挿入部材26によってホルダ25に押圧されて固定されている。挿入部材26は、例えばボルト27等によってホルダ25に締結される。ボルト27を緩めて挿入部材26の押圧力が弱めることで、第1切削工具T1を交換できるようになっている。図示を省略するが、第2切削工具T2についても同様の構成によってホルダ25に固定されている。また、挿入部材26によって第2切削工具T2を保持してもよい。この場合、第1切削工具T1と第2切削工具T2との間にスペーサを配置し、ボルト27を締めることにより、第1切削工具T1及び第2切削工具T2の双方が押されて固定されてもよい。
FIG. 3 shows an example when the
第1切削工具T1及び第2切削工具T2は、直線切刃H1及び直線切刃H2がそれぞれYZ平面に沿うように保持される。直線切刃H1及び直線切刃H2のそれぞれの方向は、X方向から見てZ方向に対して角度αに傾いて設定される。従って、直線切刃H1と直線切刃H2とは、互いに平行に配置される。直線切刃H1の+Y側の端部H1aから−Y側の端部H1bまでの長さと、直線切刃H2の+Y側の端部H2aから−Y側の端部H2bまでの長さとは、等しくなっている。第1切削工具T1及び第2切削工具T2は、直線切刃H2の端部H2aが直線切刃H1の端部H1aよりも−Y側に位置するようにY方向に距離YLの間隔を空けて配置される。 The first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are held so that the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 are respectively along the YZ plane. Each direction of the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 is set to be inclined at an angle α with respect to the Z direction when viewed from the X direction. Accordingly, the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 are arranged in parallel to each other. The length from the + Y side end H1a to the −Y side end H1b of the straight cutting edge H1 is equal to the length from the + Y side end H2a to the −Y side end H2b of the straight cutting edge H2. It has become. The first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are spaced by a distance YL in the Y direction so that the end H2a of the straight cutting edge H2 is located on the −Y side with respect to the end H1a of the straight cutting edge H1. Be placed.
図4(a)及び(b)は、ホルダ25をZ方向に見たときの第1切削工具T1と第2切削工具T2の位置関係を示す図である。図4(a)に示すように、ホルダ25は、直線切刃H1及び直線切刃H2の位置がX方向において同一となるように第1切削工具T1及び第2切削工具T2を保持することができる。この場合、第1切削工具T1と第2切削工具T2とで、ワークWに対するX方向の刃先の位置が等しくなる。そのため、例えば第1切削工具T1で主加工(荒加工、荒削り)を行い、主加工で残った部分を第2切削工具T2で仕上げ加工を行うような場合に適用することができる。
4A and 4B are views showing the positional relationship between the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 when the
また、ホルダ25は、図4(b)に示すように、第2切削工具T2の直線切刃H2が、第1切削工具T1の直線切刃H1よりも+X方向に突出量XLだけ突出するように第1切削工具T1及び第2切削工具T2を保持することができる。突出量XLについては、特定の値に限定されず、ワークWの切削量に応じて適宜変更することができる。この場合、第1切削工具T1の切削量からさらに第2切削工具T2によって突出量XLの分だけ切削量が加えられる。そのため、例えば第1切削工具T1と第2切削工具T2とで多段にワークWを切削するような場合に適用することができる。
Further, as shown in FIG. 4B, the
ホルダ25は、直線切刃H1及び直線切刃H2のX方向の位置を個別に調整させて保持することで、ワークWに対する切削量を第1切削工具T1と第2切削工具T2とで個別に調整可能である。これにより、ワークWの切削態様に応じて、直線切刃H1及び直線切刃H2を適した位置に配置させて切削を行うことが可能となっている。なお、ワークWに対する切削量は、第1切削工具T1と第2切削工具T2とで同一であってもよく、また、第2切削工具T2の切削量が第1切削工具T1の切削量より小さくてもよい。
The
第1切削工具T1及び第2切削工具T2は、X方向駆動系M2を駆動してX方向に位置決めされることにより、ワークWに対する切削量を規定する。また、第1切削工具T1及び第2切削工具T2は、Z方向駆動系M1、X方向駆動系M2、及びY方向駆動系M3をそれぞれ駆動することにより、第1タレット23及びツールヘッド24とともに、ワークWに対してZ方向、X方向、Y方向のいずれか1つの方向またはこれら2つ以上を合成した方向に移動可能となっている。
The first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 drive the X-direction drive system M2 and are positioned in the X direction, thereby defining a cutting amount for the workpiece W. Further, the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 drive the Z-direction drive system M1, the X-direction drive system M2, and the Y-direction drive system M3, respectively, along with the
続いて、以上のように構成された工作機械100の動作について説明する。図5は、切削工具T1、T2の動作の一例を示すフローチャートである。図6は、X方向からワークWを見たとき切削工具T1、T2の動作の一例を示す図である。以下、図5のフローチャートを用いつつ、図6を適宜参照しながら説明する。先ず、加工対象であるワークWを主軸7に保持させる。ワークWを把持した後、モータ12を駆動して主軸7を回転させることにより、ワークWを回転させる。なお、主軸7と対向軸8とでワークWを把持する場合には、主軸7と対向軸8とを同期させて回転させる。また、ワークWの回転数は、加工処理に応じて適宜設定される。
Next, the operation of the
続いて、第1タレット23を回転させて第1切削工具T1及び第2切削工具T2を持つホルダ25を選択する。なお、第1切削工具T1及び第2切削工具T2を選択するのに先立ち、第1切削工具T1及び第2切削工具T2をホルダ25に装着し、そのホルダ25を第1タレット23のツールヘッド24に装着しておく。これにより、直線切刃H1及びH2は、YZ平面に平行な方向に配置される。
Subsequently, the
続いて、第1切削工具T1及び第2切削工具T2のX方向の位置が調整される。この調整では、直線切刃H1及びH2がワークWの円筒面Waに対応するように、X方向駆動系M2によって刃物台駆動部21をX方向に移動させる。直線切刃H1及びH2のX方向の位置は、ワークWの円筒面Waに対する切削量を規定する。切削量は、制御部CONTによって予め設定された値に設定されてもよく、また、作業者のマニュアル操作によって設定されてもよい。
Subsequently, the positions in the X direction of the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are adjusted. In this adjustment, the tool
続いて、ワークWの回転が安定した段階で、第1切削工具T1の位置合わせを行う(ステップS01)。切削加工において、第1切削工具T1の直線切刃H1が移動するYZ座標位置は、例えば、Z軸スライド17のZ方向への移動、及びツールヘッド24のY方向への移動によって設定される。この設定は、制御部CONTの制御に基づき、それぞれZ方向駆動系M1、Y方向駆動系M3の駆動によって行われる。
Subsequently, when the rotation of the workpiece W is stabilized, the first cutting tool T1 is aligned (step S01). In the cutting process, the YZ coordinate position at which the linear cutting edge H1 of the first cutting tool T1 moves is set by, for example, movement of the Z-
次に、第1切削工具T1の直線切刃H1を、ワークWの円筒面Waの接線方向であるY方向に移動させる(ステップS02)。このような、Y方向への第1切削工具T1の移動は、例えば、制御部CONTに備える記憶部等に予め設定された加工情報(加工レシピ)に基づいて行われる。ただし、第1切削工具T1の移動を、作業者がマニュアル操作してもよい。第1切削工具T1の直線切刃H1は、ワークWの円筒面Wa上のZ方向の母線(軸線)Dに対して−Y側から+Y側に移動した場合、直線切刃H1の+Y側の端部H1aが先にワークWに当接することになる。 Next, the straight cutting edge H1 of the first cutting tool T1 is moved in the Y direction that is the tangential direction of the cylindrical surface Wa of the workpiece W (step S02). Such movement of the first cutting tool T1 in the Y direction is performed based on, for example, processing information (processing recipe) preset in a storage unit provided in the control unit CONT. However, the operator may manually operate the movement of the first cutting tool T1. When the straight cutting edge H1 of the first cutting tool T1 moves from the -Y side to the + Y side with respect to the Z-direction generatrix (axis line) D on the cylindrical surface Wa of the workpiece W, the straight cutting edge H1 is moved to the + Y side of the straight cutting edge H1. The end H1a comes into contact with the workpiece W first.
次に、図6(a)に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2を、+Y方向(移動方向P)に移動させることにより第1切削工具T1による切削加工を行う(ステップS03)。この移動方向は、ワークWの円筒面Waに対する接平面に沿った軌道となる。先ず、直線切刃H1の+Y側の端部H1aが円筒面Waに当たり、この端部H1aにおいて円筒面Waの切削を行う。その後、直線切刃H1は、円筒面Waに沿って+Y方向に移動することにより、ワークWへの切削部分が端部H1aから端部H1bに向けて徐々に−Z方向にずれた状態となる。このように、直線切刃H1が+Y方向に移動する間に、ワークWの円筒面Waでは切削部分はZ方向に進んでいく。 Next, as shown in FIG. 6A, the cutting with the first cutting tool T1 is performed by moving the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 in the + Y direction (movement direction P) (step S03). . This moving direction is a trajectory along a tangential plane with respect to the cylindrical surface Wa of the workpiece W. First, the + Y side end H1a of the straight cutting edge H1 hits the cylindrical surface Wa, and the cylindrical surface Wa is cut at the end H1a. Thereafter, the linear cutting edge H1 moves in the + Y direction along the cylindrical surface Wa, so that the cutting portion of the workpiece W gradually shifts in the −Z direction from the end H1a toward the end H1b. . Thus, while the straight cutting edge H1 moves in the + Y direction, the cutting portion of the cylindrical surface Wa of the workpiece W advances in the Z direction.
図6(b)に示すように、直線切刃H1の端部H1bが母線Dから離れた段階で、第1切削工具T1による円筒面Waの切削加工が終了する。この切削加工では、直線切刃H1の端部H1aから端部H1bまで全体を用いることで円筒面WaのうちZ方向についての領域L1(図6(b)参照)を切削しているが、直線切刃H1の一部を用いて円筒面Waを切削してもよい。 As shown in FIG. 6B, when the end H1b of the straight cutting edge H1 is away from the generatrix D, the cutting of the cylindrical surface Wa with the first cutting tool T1 is completed. In this cutting process, the region L1 (see FIG. 6B) in the Z direction is cut out of the cylindrical surface Wa by using the entire portion from the end H1a to the end H1b of the straight cutting edge H1. The cylindrical surface Wa may be cut using a part of the cutting edge H1.
直線切刃H1の端部H1bが母線Dから離れた後、そのまま直線切刃H1及び直線切刃H2を+Y方向に移動させることにより、第2切削工具T2による切削加工を行う(ステップS04)。第1切削工具T1の直線切刃H1の端部H1bと、第2切削工具T2の直線切刃H2の端部H2aとの間には、距離YLだけY方向に間隔が空いている。したがって、直線切刃H1の端部H1bが母線Dから離れた後、直線切刃H1及び直線切刃H2のいずれもがワークWから離れた状態となる。これにより、直線切刃H1による切削の際にワークWに撓み等の変形が発生していた場合であっても、当該撓みが解放されることになる。 After the end H1b of the straight cutting edge H1 is separated from the bus D, the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 are moved in the + Y direction as they are to perform cutting with the second cutting tool T2 (step S04). A distance YL is spaced in the Y direction between the end H1b of the straight cutting edge H1 of the first cutting tool T1 and the end H2a of the straight cutting edge H2 of the second cutting tool T2. Therefore, after the end H1b of the straight cutting edge H1 is separated from the bus D, both the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 are separated from the workpiece W. Thereby, even if it is a case where deformation | transformation, such as a bending, has generate | occur | produced in the workpiece | work W in the case of the cutting by the linear cutting blade H1, the said bending will be released.
第2切削工具T2による切削は、直線切刃H2の+Y側の端部H2aが円筒面Waに当たることで開始され、直線切刃H2が円筒面Waに沿って+Y方向に移動し、端部H2bが母線Dから離れた段階で終了する。ここでは、直線切刃H2の長さ及び移動方向が直線切刃H1の長さ及び移動方向にそれぞれ等しい。そのため、第2切削工具T2による切削加工では、図6(c)に示すように、直線切刃H2の端部H2aから端部H2bまで全体を用いることで、円筒面Waのうち直線切刃H1で切削した領域と同一の領域L1を切削している。第2切削工具T2による切削が終了することにより、切削加工が完了する。なお、第2切削工具T2で切削する際、+Y方向への移動を一旦停止し、所定時間経過後に+Y方向への移動を行ってもよい。これによりワークWが直線切刃H1による切削から開放された後、ワークWが静定するのを待って第2切削工具T2で切削するので、高精度な加工を行うことができる。 Cutting by the second cutting tool T2 is started when the end portion H2a on the + Y side of the straight cutting edge H2 hits the cylindrical surface Wa, the linear cutting edge H2 moves in the + Y direction along the cylindrical face Wa, and the end portion H2b. Ends at a stage away from the bus D. Here, the length and movement direction of the straight cutting edge H2 are equal to the length and movement direction of the straight cutting edge H1, respectively. Therefore, in the cutting process by the second cutting tool T2, as shown in FIG. 6C, by using the entire portion from the end H2a to the end H2b of the straight cutting edge H2, the straight cutting edge H1 in the cylindrical surface Wa. The same region L1 as the region cut by is cut. When the cutting with the second cutting tool T2 is completed, the cutting process is completed. When cutting with the second cutting tool T2, the movement in the + Y direction may be temporarily stopped and the movement in the + Y direction may be performed after a predetermined time has elapsed. As a result, after the workpiece W is released from cutting by the straight cutting edge H1, the workpiece W is cut by the second cutting tool T2 after waiting for the workpiece W to settle, so that highly accurate machining can be performed.
上記のように、直線切刃H2の切削時にはワークWが解放されている。従って、第1切削工具T1により大きな切削量を設定し、ワークWの撓み等により誤差(設計値に対する残存部分)が生じても、直後の直線切刃H2による切削で仕上げ加工が行われる。これにより、ホルダ25の1回の移動により仕上げ加工まで終了することになる。なお、図4に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2が+X方向に同一の場合、または直線切刃H2が突出量XLだけ突出する場合のいずれであってもホルダ25の1回の移動により仕上げ加工まで終了する。なお、直線切刃H2が突出量XLだけ突出する場合(図4(b)に示す場合)、第1切削工具T1及び第2切削工具T2が所望の切削量をそれぞれ分担している。これにより、第1切削工具T1の負担が軽減され、第1切削工具T1の使用寿命が短くなるのを抑制できる。
As described above, the workpiece W is released when the straight cutting edge H2 is cut. Therefore, even if an error (remaining part with respect to the design value) is generated due to the bending of the workpiece W or the like by setting a large cutting amount with the first cutting tool T1, the finishing process is performed by cutting with the straight cutting edge H2 immediately after. Thus, the finishing process is completed by one movement of the
なお、上記では直線切刃H1及び直線切刃H2をY方向に移動させてワークWを切削する場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではなく、直線切刃H1及び直線切刃H2を、+Y方向と−Z方向とを合成した方向(移動方向)P1に移動させることにより切削加工を行ってもよい。 In the above description, the case where the workpiece W is cut by moving the linear cutting blade H1 and the linear cutting blade H2 in the Y direction has been described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the linear cutting blade H1 and the linear cutting blade are not limited thereto. Cutting may be performed by moving the blade H2 in a direction (movement direction) P1 obtained by combining the + Y direction and the -Z direction.
図7は、直線切刃H1及び直線切刃H2を移動方向P1に移動させて切削を行う場合の手順を示すフローチャートである。図8は、X方向からワークWを見たとき切削工具T1、T2の動作の他の例を示す図である。図9は、図8に続いて、切削工具の動作の他の例を示す図である。以下、図7のフローチャートを用いつつ、図8及び図9を適宜参照しながら説明する。先ず、図7に示すように、第1切削工具T1の位置合わせを行う(ステップS11)。次に、図8(a)に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2を、移動方向P1(+Y方向と−Z方向とを合成した方向)に移動させることにより、第1切削工具T1による切削加工を行う(ステップS12)。この移動方向P1は、ワークWの円筒面Waに対する接平面に沿った軌道となる。 FIG. 7 is a flowchart showing a procedure when cutting is performed by moving the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 in the movement direction P1. FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the operation of the cutting tools T1 and T2 when the workpiece W is viewed from the X direction. FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the operation of the cutting tool subsequent to FIG. 8. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 8 and 9 as appropriate, using the flowchart of FIG. First, as shown in FIG. 7, the first cutting tool T1 is aligned (step S11). Next, as shown to Fig.8 (a), the 1st cutting tool is moved by moving the linear cutting blade H1 and the linear cutting blade H2 to the moving direction P1 (direction which synthesize | combined + Y direction and -Z direction). Cutting by T1 is performed (step S12). The moving direction P1 is a trajectory along a tangential plane with respect to the cylindrical surface Wa of the workpiece W.
第1切削工具T1による切削は、直線切刃H1の+Y側の端部H1aが円筒面Waに当たることで開始され、直線切刃H1が円筒面Waに沿って移動方向P1に移動し、端部H1bが母線Dから離れた段階で終了する(ステップS13)。この切削加工では、図8(b)に示すように、円筒面WaのうちZ方向についての領域L2を切削している。領域L2のZ方向の長さは、直線切刃H1を母線Dに投影したときのZ方向の長さと、直線切刃H1の移動距離のうちZ方向についての成分とを足した長さである。 Cutting by the first cutting tool T1 starts when the + Y side end H1a of the straight cutting edge H1 hits the cylindrical surface Wa, the linear cutting edge H1 moves in the movement direction P1 along the cylindrical surface Wa, and ends. The process ends when H1b leaves the bus D (step S13). In this cutting process, as shown in FIG. 8B, a region L2 in the Z direction is cut out of the cylindrical surface Wa. The length in the Z direction of the region L2 is a length obtained by adding the length in the Z direction when the straight cutting edge H1 is projected onto the generatrix D and the component in the Z direction out of the moving distance of the straight cutting edge H1. .
直線切刃H1の端部H1bが母線Dから離れた後、直線切刃H2の端部H2aが母線Dに到達する前に移動方向P1への移動を停止させる。その後、直線切刃H1及び直線切刃H2を+Z方向に移動させ、直線切刃H2の位置合わせを行う(ステップS14)。この位置合わせでは、上記の直線切刃H1が切削時に配置された位置と同一または近い位置に、直線切刃H2を配置させる。 After the end H1b of the straight cutting edge H1 is separated from the bus D, the movement in the moving direction P1 is stopped before the end H2a of the straight cutting edge H2 reaches the bus D. Thereafter, the linear cutting blade H1 and the linear cutting blade H2 are moved in the + Z direction to align the linear cutting blade H2 (step S14). In this alignment, the linear cutting edge H2 is arranged at a position that is the same as or close to the position where the linear cutting edge H1 is arranged at the time of cutting.
位置合わせを行った後、図9(a)に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2を移動方向P1に移動させることにより、第2切削工具T2による切削加工を行う(ステップS15)。このとき、直線切刃H2による移動方向P1の速度は、直線切刃H1による移動方向P1の速度と同一であってもよく、また、異なってもよい。第2切削工具T2による切削は、直線切刃H2の+Y側の端部H2aが円筒面Waに当たることで開始され、直線切刃H2が円筒面Waに沿って+Y方向に移動し、端部H2bが母線Dから離れた段階で終了する(ステップS16)。第2切削工具T2による切削加工では、図9(b)に示すように、円筒面Waのうち直線切刃H1で切削した領域と同一の領域L2を切削している。第2切削工具T2による切削が終了することにより、切削加工が完了する。 After the alignment, as shown in FIG. 9A, the cutting with the second cutting tool T2 is performed by moving the linear cutting blade H1 and the linear cutting blade H2 in the movement direction P1 (step S15). . At this time, the speed in the moving direction P1 by the straight cutting edge H2 may be the same as or different from the speed in the moving direction P1 by the straight cutting edge H1. Cutting by the second cutting tool T2 is started when the end portion H2a on the + Y side of the straight cutting edge H2 hits the cylindrical surface Wa, the linear cutting edge H2 moves in the + Y direction along the cylindrical face Wa, and the end portion H2b. Ends at a stage away from the bus D (step S16). In the cutting process by the second cutting tool T2, as shown in FIG. 9B, the same area L2 as the area cut by the straight cutting edge H1 is cut in the cylindrical surface Wa. When the cutting with the second cutting tool T2 is completed, the cutting process is completed.
図8及び図9に示す切削工具T1、T2の動作においても、図6に示す切削工具T1、T2の動作と同様に、直線切刃H2の切削時にはワークWが解放されている。従って、第1切削工具T1により大きな切削量を設定することにより誤差が生じても、直線切刃H2による切削で仕上げ加工が行われる。また、切削工具T1を元の位置に戻して2回目の切削を行うことと比較してホルダ25の移動距離が短いので、加工時間を短縮できる。なお、本動作において、図4に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2が+X方向に同一の場合、または直線切刃H2が突出量XLだけ突出する場合のいずれであってもよい。また、直線切刃H2が突出量XLだけ突出する場合(図4(b)に示す場合)、第1切削工具T1及び第2切削工具T2が所望の切削量をそれぞれ分担する点は、図6に示す切削工具T1、T2の動作と同様である。
Also in the operation of the cutting tools T1 and T2 shown in FIGS. 8 and 9, the workpiece W is released during the cutting of the straight cutting edge H2, similarly to the operation of the cutting tools T1 and T2 shown in FIG. Therefore, even if an error occurs by setting a large amount of cutting with the first cutting tool T1, finishing is performed by cutting with the straight cutting edge H2. Further, since the moving distance of the
以上のように、本実施形態によれば、直線切刃H1、H2が平行となるように、第1切削工具T1及び第2切削工具T2をホルダ25に保持しているので、ワークWに対して主加工(荒加工)と仕上げ加工とを行うといった多段の切削加工を行う場合に切削工具の移動距離が短くなり、加工精度を維持しながら加工時間を短縮することができる。また、直線切刃H1、H2の移動方向が、Z方向とY方向とを合成した移動方向P1であるものでは、この移動方向P1にそれぞれ第1切削工具T1及び第2切削工具T2を送ることで、ワークWに対してZ方向に広い範囲を切削しながら、その加工時間を短縮できる。
As described above, according to the present embodiment, the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are held by the
<第2実施形態>
第2実施形態に係る工作機械200について説明する。図10は、第2実施形態に係る工作機械200のうちツールヘッド124を+X方向に見た場合の一例を示している。なお、図10において図示しない構成は、第1実施形態で説明した工作機械100と同様のものが採用される。また、図10において、第1実施形態と同一または同等の構成部分については同一符号を付けて説明を省略または簡略化する。なお、図10では、図3に示すような挿入部材26やボルト27の図示を省略している。第2実施形態では、第1切削工具T1に対する第2切削工具T2の位置が第1実施形態とは異なっている。
Second Embodiment
A
第1実施形態では第1切削工具T1と第2切削工具T2とがY方向に揃った位置に配置された構成を例に挙げて説明したが、第2実施形態では、図10に示すように、第2切削工具T2が第1切削工具T1の−Y側であって、更に第1切削工具T1に対して+Z側にずれた位置に配置されている。+Z方向へのずれ量は、後述する移動方向P2に合わせて設定される。すなわち、第2切削工具T2は、移動方向P2に移動した際、ワークWに対する切削範囲が第1切削工具T1と同一となるように、+Z側へのずれ量が設定される。また、第1切削工具T1及び第2切削工具T2は、直線切刃H2の端部H2aが直線切刃H1の端部H1aよりも−Y側に位置するようにY方向に距離YLの間隔を空けて配置される。 In the first embodiment, the configuration in which the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are arranged at positions aligned in the Y direction has been described as an example. In the second embodiment, as illustrated in FIG. The second cutting tool T2 is arranged on the −Y side of the first cutting tool T1 and further shifted to the + Z side with respect to the first cutting tool T1. The amount of deviation in the + Z direction is set in accordance with a movement direction P2 described later. That is, when the second cutting tool T2 moves in the movement direction P2, the amount of deviation to the + Z side is set so that the cutting range with respect to the workpiece W is the same as that of the first cutting tool T1. Further, the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are spaced at a distance YL in the Y direction so that the end H2a of the straight cutting edge H2 is located on the −Y side with respect to the end H1a of the straight cutting edge H1. Arranged to be empty.
ホルダ125は、+Z側にずれた第2切削工具T2を保持するため、+Z側に突出する突出部125aを有している。また、ツールヘッド124は、ホルダ125の突出部125aを支持するため、+Z側に突出する突出部124aを有している。なお、ホルダ125については、第2切削工具T2を保持可能な構成であれば、突出部125aが設けられず、矩形の形状であってもよい。
The
続いて、以上のように構成されたツールヘッド124及びホルダ125を有する工作機械200の動作について説明する。まず、第1実施形態と同様の手順により、主軸7にワークWを保持させて主軸を回転させる。また、第1タレット23を回転させて第1切削工具T1及び第2切削工具T2を選択する。そして、ワークWの回転が安定した段階で、第1切削工具T1の位置合わせを行う。
Next, the operation of the
次に、図11(a)に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2を、+Y方向と−Z方向との合成方向である移動方向P2に移動させることにより第1切削工具T1による切削加工を行う。この場合、第1切削工具T1による切削加工は、直線切刃H1の+Z側の端部H1aが円筒面Waに当たることで開始され、直線切刃H1がワークWの円筒面Waの接平面に沿って母線Dに対して移動方向P2に移動し、直線切刃H1の端部H1bが母線Dから離れた段階で終了する。この切削加工では、図11(b)に示すように、円筒面WaのうちZ方向についての領域L3を切削している。 Next, as shown in FIG. 11A, the first cutting tool T1 moves the linear cutting blade H1 and the linear cutting blade H2 in the moving direction P2 that is the combined direction of the + Y direction and the −Z direction. Perform cutting. In this case, the cutting with the first cutting tool T1 starts when the + Z side end H1a of the linear cutting edge H1 hits the cylindrical surface Wa, and the linear cutting edge H1 follows the tangential plane of the cylindrical surface Wa of the workpiece W. Then, it moves in the movement direction P2 with respect to the bus D, and ends when the end H1b of the straight cutting edge H1 is separated from the bus D. In this cutting process, as shown in FIG. 11B, a region L3 in the Z direction is cut out of the cylindrical surface Wa.
直線切刃H1の端部H1bが母線Dから離れた後、そのまま直線切刃H1及び直線切刃H2を移動方向P2に移動させることにより、第2切削工具T2による切削加工を行う。第2切削工具T2による切削は、直線切刃H2の+Y側の端部H2aが円筒面Waに当たることで開始され、直線切刃H2が円筒面Waに沿って移動方向P2に移動し、端部H2bが母線Dから離れた段階で終了する。第2切削工具T2による切削加工では、図11(c)に示すように、円筒面Waのうち直線切刃H1で切削した領域と同一の領域L3を切削している。第2切削工具T2による切削が終了することにより、切削加工が完了する。なお、第2切削工具T2で切削する際、移動方向P2への移動を一旦停止し、所定時間経過後に移動方向P2への移動を行ってもよい。これによりワークWが直線切刃H1による切削から開放された後、ワークWが静定するのを待って第2切削工具T2で切削するので、高精度な加工を行うことができる。 After the end portion H1b of the straight cutting edge H1 is separated from the bus D, the cutting with the second cutting tool T2 is performed by moving the straight cutting edge H1 and the straight cutting edge H2 in the movement direction P2 as they are. Cutting by the second cutting tool T2 is started when the end Y2a on the + Y side of the straight cutting edge H2 hits the cylindrical surface Wa, and the straight cutting edge H2 moves in the movement direction P2 along the cylindrical face Wa. The process ends when H2b leaves the bus D. In the cutting process by the second cutting tool T2, as shown in FIG. 11C, the same area L3 as the area cut by the straight cutting edge H1 is cut in the cylindrical surface Wa. When the cutting with the second cutting tool T2 is completed, the cutting process is completed. When cutting with the second cutting tool T2, the movement in the movement direction P2 may be temporarily stopped and the movement in the movement direction P2 may be performed after a predetermined time has elapsed. As a result, after the workpiece W is released from cutting by the straight cutting edge H1, the workpiece W is cut by the second cutting tool T2 after waiting for the workpiece W to settle, so that highly accurate machining can be performed.
上記のように、直線切刃H2の切削時にはワークWが解放されている。従って、第1実施形態と同様に、第1切削工具T1により大きな切削量を設定し、ワークWの撓み等により誤差が生じても、直後の直線切刃H2による切削で仕上げ加工が行われる。これにより、ホルダ125の1回の移動により仕上げ加工まで終了することになる。なお、第1実施形態と同様、図4に示すように、直線切刃H1及び直線切刃H2が+X方向に同一の場合、または直線切刃H2が突出量XLだけ突出する場合のいずれであってもホルダ125の1回の移動により仕上げ加工まで終了する。なお、直線切刃H2が突出量XLだけ突出する場合(図4(b)に示す場合)、第1切削工具T1及び第2切削工具T2が所望の切削量をそれぞれ分担する点は、第1実施形態と同様である。
As described above, the workpiece W is released when the straight cutting edge H2 is cut. Accordingly, similarly to the first embodiment, even when a large cutting amount is set by the first cutting tool T1 and an error occurs due to the bending of the workpiece W or the like, the finishing process is performed by cutting with the straight cutting edge H2 immediately after. Thus, the finishing process is completed by one movement of the
以上のように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様に、直線切刃H1及びH2が平行となるように、第1切削工具T1及び第2切削工具T2をホルダ25に保持しているので、ワークWに対して主加工と仕上げ加工とを行うといった多段の切削加工を行う場合に切削工具の移動距離が短くなり、加工精度を維持しながら加工時間を短縮することができる。
As described above, according to this embodiment, similarly to the first embodiment, the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are held in the
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した各実施形態では、第1切削工具T1及び第2切削工具T2の双方を用いてワークWの同一の領域に対して切削する場合を例に挙げて説明したが、これに限定するものではない。 The embodiment has been described above, but the present invention is not limited to the above description, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in each of the above-described embodiments, the case of cutting the same region of the workpiece W using both the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 has been described as an example, but the present invention is limited to this. It is not a thing.
例えば、第1切削工具T1及び第2切削工具T2のうちいずれか一方のみを用いてワークWを加工してもよい。また、第1切削工具T1及び第2切削工具T2を別々の工具としてワークWの異なる箇所を切削させることも可能である。第1切削工具T1のみを用いる場合、切削開始位置から移動方向P等に移動させて第1切削工具T1でワークWを切削した後、第2切削工具T2がワークWに達する前に移動を停止する。また、第2切削工具T2のみを使用する場合、先ず、第1切削工具T1を、ワークWからX方向に離れた状態でホルダ25、125を移動方向P等に移動させて母線D上を通過させ、続いて、第2切削工具T2を切削開始位置に位置決めして移動方向P等に移動させることにより、第2切削工具T2のみで切削を行う。第2切削工具T2の切削開始位置は、第1切削工具T1の切削開始位置と同一であってもよく、また異なってもよい。このように、第1切削工具T1及び第2切削工具T2を別々の工具として使用できるので、第1タレット23等に装着できる切削工具の種類を増やすことができる。なお、ホルダ25、125に保持する切削工具として、バイト等の他に、ドリルやエンドミルなどの回転工具であってもよい。
For example, the workpiece W may be machined using only one of the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2. Further, it is possible to cut different portions of the workpiece W by using the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 as separate tools. When only the first cutting tool T1 is used, after the workpiece W is cut in the movement direction P from the cutting start position and the workpiece W is cut by the first cutting tool T1, the movement is stopped before the second cutting tool T2 reaches the workpiece W. To do. When only the second cutting tool T2 is used, first, the first cutting tool T1 is moved away from the workpiece W in the X direction, and the
また、上記した各実施形態では、切削加工の際、ワークW(主軸7等)に対して第1切削工具T1及び第2切削工具T2を移動させているが、これに限定されない。例えば、第1切削工具T1及び第2切削工具T2を固定し、これら第1切削工具T1等に対してワークWを回転させつつY方向、またはY方向とZ方向とを合成した方向に移動させて切削加工を行ってもよい。この場合、ワークWを保持する主軸台2(図1参照)は、Y方向、またはY方向とZ方向とを合成した方向に移動可能に形成される。また、第1切削工具T1及び第2切削工具T2とワークWとの双方を移動させて切削加工を行ってもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, the first cutting tool T1 and the second cutting tool T2 are moved with respect to the workpiece W (the
また、上記した実施形態では、ホルダ25、125に2つの第1切削工具T1及び第2切削工具T2を保持しているが、これに限定されず、3つ以上の切削工具が保持されてもよい。また、1つのホルダ25、125に複数の切削工具が保持されることに限定されず、切削工具ごとに別のホルダに保持し、このホルダどうしを組み合わせることにより、複数の切削工具の直線切刃どうしを平行に配置してもよい。
In the above-described embodiment, the two first cutting tools T1 and the second cutting tool T2 are held in the
M1…Z方向駆動系(移動装置)
M2…X方向駆動系(移動装置)
M3…Y方向駆動系(移動装置)
T1…第1切削工具(切削工具)
T2…第2切削工具(切削工具)
H1、H2…直線切刃
P、P1、P2…移動方向
α…角度
7…主軸
24、124…ツールヘッド
25、125…ホルダ
100、200…工作機械
M1 ... Z direction drive system (moving device)
M2 ... X direction drive system (moving device)
M3 ... Y-direction drive system (moving device)
T1 ... 1st cutting tool (cutting tool)
T2: Second cutting tool (cutting tool)
H1, H2 ... Linear cutting blades P, P1, P2 ... Moving direction α ...
Claims (9)
前記ワークを切削する直線切刃を有する複数の切削工具を保持するホルダと、
前記切削工具を、前記主軸の軸線に平行なZ方向と、前記Z方向に直交しかつ前記ワークに対する切削量を規定するX方向と、のいずれにも直交するY方向を少なくとも含む移動方向に、前記ワークに対して相対的に移動させる移動装置と、を備え、
前記ホルダは、それぞれの前記直線切刃の方向が前記X方向から見て前記Z方向に対して所定角度傾くことにより前記直線切刃どうしが平行となるように、複数の前記切削工具を前記移動方向に沿って並べて保持する、工作機械。 A spindle that rotates while holding the workpiece,
A holder for holding a plurality of cutting tools having straight cutting edges for cutting the workpiece;
In the movement direction including at least the Y direction perpendicular to both the Z direction parallel to the axis of the main spindle and the X direction perpendicular to the Z direction and defining the cutting amount for the workpiece, A moving device that moves relative to the workpiece,
The holder moves the plurality of cutting tools so that the straight cutting edges are parallel to each other when the direction of each straight cutting edge is inclined by a predetermined angle with respect to the Z direction when viewed from the X direction. Machine tools that hold them side by side along the direction.
複数の前記切削工具のうち前記移動方向の前方に配置される前記切削工具により前記ワークを切削した後に、前記移動方向の後方に配置される前記切削工具により前記ワークを切削する、切削方法。 A method of cutting the workpiece using the machine tool according to any one of claims 1 to 6,
The cutting method of cutting the said workpiece | work with the said cutting tool arrange | positioned in the back of the said movement direction, after cutting the said workpiece | work with the said cutting tool arrange | positioned ahead of the said moving direction among the said some cutting tools.
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