JP6552533B2 - 工作機械を用いたワークの加工方法および工作機械 - Google Patents
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Description
本発明の第3の加工方法は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法である。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸である。ワークを切削する工具はバイトである。主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置する。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化する。加工方法は、ワークの内部に工具を配置する工程と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をY軸およびZ軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をZ軸およびY軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含む。切削工程は、ワークを切削すると共に工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含む。調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより工具回転送り軸における工具の回転角を制御する。
本発明の第4の加工方法は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法である。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸である。ワークを切削する工具はバイトである。主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置する。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有する。工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化する。加工方法は、ワークの内部に工具を配置する工程と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をY軸およびZ軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をZ軸およびY軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含む。ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められている。切削工程は、第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、第1の工程の切削が終了した後に、第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含む。主軸の回転角を制御することにより工具回転送り軸における工具の回転角を制御する。
本発明の第2の工作機械は、主軸を含む主軸ヘッドを備える。工作機械は、2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、移動装置を制御する制御装置とを備える。2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸である。1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸である。工具は、ワークを切削するバイトである。移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含む。連結装置は、主軸に連結され、Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、工具は、工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化し、制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をY軸およびZ軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具をC軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方をZ軸およびY軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削する。
1a 内面
5,5a,5b 溝部
6 穴部
6a 内面
11,12 工作機械
30 移動装置
31 揺動部材
35 回転テーブル
41 連結装置
51 ヘールバイト
70 制御装置
75 各軸サーボモータ
76 加工プログラム
77 主軸モータ
91,96a,96b 工具経路
92,93,94,95 軸線
Claims (8)
- 2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法であって、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸であり、
ワークを切削する工具はバイトであり、
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、
ワークの内部に工具を配置する工程と、
ワークまたは工具を前記Y軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具を前記Z軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、
前記切削工程は、ワークを切削すると共に前記工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含み、
前記調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。 - 2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法であって、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸であり、
ワークを切削する工具はバイトであり、
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、
ワークの内部に工具を配置する工程と、
ワークまたは工具を前記Y軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具を前記Z軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、
ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、前記第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められており、
切削工程は、前記第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、前記第1の工程の切削が終了した後に、前記第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含み、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。 - 前記切削工程は、1つのワークに対して前記第1の工程および前記第2の工程を実施する工程を含む、請求項2に記載の加工方法。
- 前記切削工程は、1つのワークに対して前記第1の工程を実施する工程と、前記1つのワークを工作機械から取り外す工程と、他のワークを前記工作機械に取り付ける工程と、前記他のワークに対して前記第2の工程を実施する工程とを含む、請求項2に記載の加工方法。
- 主軸を含む主軸ヘッドと、
2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、
移動装置を制御する制御装置とを備え、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に平行な軸線の周りのC軸であり、
工具は、ワークを切削するバイトであり、
前記移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含み、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に垂直な軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
工具は、前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化し、
制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークまたは工具を前記Y軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークまたは工具を前記Z軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削することを特徴とした、工作機械。 - 2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法であって、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸であり、
ワークを切削する工具はバイトであり、
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、
ワークの内部に工具を配置する工程と、
ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Y軸および前記Z軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Z軸および前記Y軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、
前記切削工程は、ワークを切削すると共に前記工具回転送り軸に沿って工具の向きを変化させることにより、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する工程を含み、
前記調整する工程は、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。 - 2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む工作機械にて筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工方法であって、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸であり、
ワークを切削する工具はバイトであり、
主軸と工具とを連結する連結装置を工作機械に配置し、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに工具を連結し、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の工具の向きが変化し、
ワークの内部に工具を配置する工程と、
ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Y軸および前記Z軸に沿って移動して工具をワークに押圧する工程と、
ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Z軸および前記Y軸に沿って移動して、ワークの内面または穴部の内面を切削する切削工程とを含み、
ワークの内面または穴部の内面に沿う第1の工具経路と、ワークの内面または穴部の内面に沿って、前記第1の工具経路の延びる方向と異なる方向に延びる第2の工具経路とが予め定められており、
切削工程は、前記第1の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第1の回転角に維持しながら切削を行う第1の工程と、前記第1の工程の切削が終了した後に、前記第2の工具経路の延びる方向に対して予め設定された工具の向きになるように、前記工具回転送り軸における工具の回転角を第2の回転角に維持しながら切削を行う第2の工程とを含み、主軸の回転角を制御することにより前記工具回転送り軸における工具の回転角を制御することを特徴とした、加工方法。 - 主軸を含む主軸ヘッドと、
2つの直線送り軸および1つの回転送り軸を含む送り軸にて工具に対するワークの相対位置を変更する移動装置と、
移動装置を制御する制御装置とを備え、
前記2つの直線送り軸は、主軸の軸線に対して平行な方向に延びるZ軸および主軸の軸線に対して垂直な方向に延びるY軸であり、
前記1つの回転送り軸は、主軸の延びる方向に対して傾斜する軸線の周りのC軸であり、
工具は、ワークを切削するバイトであり、
前記移動装置は、主軸を回転させる主軸モータと、主軸と工具とを連結する連結装置とを含み、
前記連結装置は、主軸に連結され、前記Z軸に平行な軸線の周りに回転する入力シャフトと、工具が連結され、前記Z軸に対して傾斜する軸線の周りの工具回転送り軸に沿って回転する出力シャフトと、入力シャフトの回転力を出力シャフトに伝達する機構とを有し、
工具は、前記工具回転送り軸の軸線に沿って工具が延びるように出力シャフトに連結され、出力シャフトが回転することにより前記工具回転送り軸の軸線を中心とした円周上の向きが変化し、
制御装置は、筒状のワークの内面またはワークの穴部の内面を切削する加工プログラムに基づいて、ワークの内面または穴部の内面に沿う工具経路の延びる方向に対して予め設定された向きに工具の向きを調整する制御と、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Y軸および前記Z軸に沿って移動して工具をワークに押圧する制御と、ワークまたは工具を前記C軸に沿って回転させながら、ワークおよび工具のうち少なくとも一方を前記Z軸および前記Y軸に沿って移動する制御とを実施することにより、ワークの内面または穴部の内面を切削することを特徴とした、工作機械。
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