TOP特許意匠商標
特許ウォッチ Twitter
公開番号2024062792
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-10
出願番号2022170876
出願日2022-10-25
発明の名称不等径ワークの加工方法及び加工プログラム、合成Y軸付き加工装置
出願人株式会社アイシン,オークマ株式会社
代理人個人,個人
主分類B23B 1/00 20060101AFI20240501BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】両端部と中間部との外径が互いに異なる不等径ワークを、バックラッシュの影響なく旋削加工可能とする。
【解決手段】主軸と、Z軸方向へ移動可能な往復台と、Xs軸方向へ移動可能な横送り台と、Xs軸から所定角度傾斜するYs軸方向へ移動可能な刃物台と、NC装置と、を含み、NC装置により横送り台と刃物台とがXs軸方向及びYs軸方向へ同時に移動することで、刃物台が、Z軸及びXs軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き旋盤を用い、刃物台に、Y軸・Z軸平面上で直線状に延びるインサート7aを有する工具7を装着し、ワークWを回転させながら、インサート7aを、ワークWの接線方向から傾斜した姿勢でZ軸及びY軸方向へ移動させると共に、Xs軸方向へ往復移動させてワークWの外周を旋削することで、ワークWを、両端部とその間の中央部21との外径が互いに異なる不等径ワーク20に加工する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
ワークを把持してZ軸方向を軸線として回転する主軸と、前記Z軸方向へZ軸送り機構を介して移動可能な第1の移動体と、前記第1の移動体上で前記Z軸と直交するX軸方向へX軸送り機構を介して移動可能な第2の移動体と、前記第2の移動体上で前記X軸から所定角度傾斜するYs軸方向へYs軸送り機構を介して移動可能な第3の移動体と、前記主軸、前記Z軸送り機構、前記X軸送り機構、前記Ys軸送り機構をそれぞれ制御する制御装置と、を含み、前記制御装置により前記第2の移動体と前記第3の移動体とが前記X軸方向及び前記Ys軸方向へ同時に移動することで、前記第3の移動体が、前記Z軸及び前記X軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き加工装置を用い、
前記第3の移動体に、前記Y軸・前記Z軸平面上で直線状に延びる刃先を有する工具を装着し、
前記主軸に把持させた棒状のワークを回転させながら、前記刃先を、前記ワークの接線方向から傾斜した姿勢で前記Z軸方向及び前記Y軸方向へ移動させると共に、前記X軸方向へ往復移動させて前記ワークの外周を旋削することで、前記ワークを、両端部とその間の中間部との外径が互いに異なる不等径に加工することを特徴とする不等径ワークの加工方法。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記X軸方向の目標位置をXi、前記Y軸方向の目標位置をYi、前記Ys軸の傾斜角度をθとして、前記Y軸方向への移動が+方向の場合は、Xi<Yi/tanθの関係を満たし、前記Y軸方向への移動が-方向の場合は、Xi>Yi/tanθの関係を満たすように前記X軸及び前記Y軸の各目標位置をそれぞれ設定することを特徴とする請求項1に記載の不等径ワークの加工方法。
【請求項3】
ワークを把持してZ軸方向を軸線として回転する主軸と、前記Z軸方向へZ軸送り機構を介して移動可能な第1の移動体と、前記第1の移動体上で前記Z軸と直交するX軸方向へX軸送り機構を介して移動可能な第2の移動体と、前記第2の移動体上で前記X軸から所定角度傾斜するYs軸方向へYs軸送り機構を介して移動可能な第3の移動体と、前記主軸、前記Z軸送り機構、前記X軸送り機構、前記Ys軸送り機構をそれぞれ制御する制御装置と、を含み、前記制御装置により前記第2の移動体と前記第3の移動体とが前記X軸方向及び前記Ys軸方向へ同時に移動することで、前記第3の移動体が、前記Z軸及び前記X軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き加工装置の前記制御装置に、前記Y軸・前記Z軸平面上で直線状に延びる刃先を有する工具を前記第3の移動体に装着した状態で、請求項1又は2に記載の不等径ワークの加工方法を実行させるための加工プログラム。
【請求項4】
ワークを把持してZ軸方向を軸線として回転する主軸と、前記Z軸方向へZ軸送り機構を介して移動可能な第1の移動体と、前記第1の移動体上で前記Z軸と直交するX軸方向へX軸送り機構を介して移動可能な第2の移動体と、前記第2の移動体上で前記X軸から所定角度傾斜するYs軸方向へYs軸送り機構を介して移動可能な第3の移動体と、前記主軸、前記Z軸送り機構、前記X軸送り機構、前記Ys軸送り機構をそれぞれ制御する制御装置と、を含み、前記制御装置により前記第2の移動体と前記第3の移動体とが前記X軸方向及び前記Ys軸方向へ同時に移動することで、前記第3の移動体が、前記Z軸及び前記X軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き加工装置であって、
前記第3の移動体に、前記Y軸・前記Z軸平面上で直線状に延びる刃先を有する工具を装着した状態で、
前記制御装置は、前記主軸に把持させた棒状のワークを回転させながら、前記刃先を、前記ワークの接線方向から傾斜した姿勢で前記Z軸方向及び前記Y軸方向へ移動させると共に、前記X軸方向へ往復移動させて前記ワークの外周を旋削することで、前記ワークを、両端部とその間の中間部との外径が互いに異なる不等径に加工可能であることを特徴とする合成Y軸付き加工装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、棒状のワークを、両端部と中間部とで外径が異なる不等径ワークに旋削加工するための加工方法及び加工プログラム、合成Y軸付き加工装置に関する。
続きを表示(約 4,200 文字)【背景技術】
【0002】
印刷ロールや給紙ロール、ローラコンベヤのローラといった棒状のワークが旋盤等の工作機械で旋削加工されている。このワークは、例えば特許文献1に開示されるように、主軸に保持させて回転させながら、旋削バイト等の工具を、ワークの径方向となるX軸方向に移動させて切り込み、そのまま工具をワークの軸線方向と平行なZ軸方向に移動させることで旋削加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2020-62734号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ワークには、外径が軸方向全長に亘って等径とならず、図7(A)に示すように、軸方向の両端部から中央へ向かうに従って連続的に小径となり、全長に亘ってV字状にくびれるテーパ状の不等径ワークW1や、図7(B)に示すように、全長に亘ってU字状にくびれる不等径ワークW2がある。
このような不等径ワークW1,W2を旋削加工する場合、旋盤のNC装置は、工具の切刃30を、点線矢印で示すように、Z軸方向に移動させながらX軸送り機構によってワークの径方向内側となるX-方向へ数値Nだけ切り込ませた後、中央部で反転させて径方向外側となるX+方向へ移動させることになる。すると、反転動作があるポイントでのX軸送り機構のバックラッシュにより、段差が発生したり、動作遅れによる形状不良が発生したりするおそれがあるため、バックラッシュを考慮して数値Nの補正を行う必要があった。これは、中央部がくびれずに両端部よりも径方向外側へ膨らむ不等径ワークの場合も同様である。
【0005】
そこで、本開示は、両端部と中間部との外径が互いに異なる不等径ワークを、バックラッシュの影響なく旋削加工可能となる加工方法及び加工プログラム、合成Y軸付き加工装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本開示の第1の構成は、不等径ワークの加工方法であって、
ワークを把持してZ軸方向を軸線として回転する主軸と、前記Z軸方向へZ軸送り機構を介して移動可能な第1の移動体と、前記第1の移動体上で前記Z軸と直交するX軸方向へX軸送り機構を介して移動可能な第2の移動体と、前記第2の移動体上で前記X軸から所定角度傾斜するYs軸方向へYs軸送り機構を介して移動可能な第3の移動体と、前記主軸、前記Z軸送り機構、前記X軸送り機構、前記Ys軸送り機構をそれぞれ制御する制御装置と、を含み、前記制御装置により前記第2の移動体と前記第3の移動体とが前記X軸方向及び前記Ys軸方向へ同時に移動することで、前記第3の移動体が、前記Z軸及び前記X軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き加工装置を用い、
前記第3の移動体に、前記Y軸・前記Z軸平面上で直線状に延びる刃先を有する工具を装着し、
前記主軸に把持させた棒状のワークを回転させながら、前記刃先を、前記ワークの接線方向から傾斜した姿勢で前記Z軸方向及び前記Y軸方向へ移動させると共に、前記X軸方向へ往復移動させて前記ワークの外周を旋削することで、前記ワークを、両端部とその間の中間部との外径が互いに異なる不等径に加工することを特徴とする。
本開示の第1の構成の別の態様は、上記構成において、前記X軸方向の目標位置をXi、前記Y軸方向の目標位置をYi、前記Ys軸の傾斜角度をθとして、前記Y軸方向への移動が+方向の場合は、Xi<Yi/tanθの関係を満たし、前記Y軸方向への移動が-方向の場合は、Xi>Yi/tanθの関係を満たすように前記X軸及び前記Y軸の各目標位置をそれぞれ設定することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第2の構成は、不等径ワークの加工プログラムであって、
ワークを把持してZ軸方向を軸線として回転する主軸と、前記Z軸方向へZ軸送り機構を介して移動可能な第1の移動体と、前記第1の移動体上で前記Z軸と直交するX軸方向へX軸送り機構を介して移動可能な第2の移動体と、前記第2の移動体上で前記X軸から所定角度傾斜するYs軸方向へYs軸送り機構を介して移動可能な第3の移動体と、前記主軸、前記Z軸送り機構、前記X軸送り機構、前記Ys軸送り機構をそれぞれ制御する制御装置と、を含み、前記制御装置により前記第2の移動体と前記第3の移動体とが前記X軸方向及び前記Ys軸方向へ同時に移動することで、前記第3の移動体が、前記Z軸及び前記X軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き加工装置の前記制御装置に、前記Y軸・前記Z軸平面上で直線状に延びる刃先を有する工具を前記第3の移動体に装着した状態で、第1の構成の何れかに記載の不等径ワークの加工方法を実行させることを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第3の構成は、ワークを把持してZ軸方向を軸線として回転する主軸と、前記Z軸方向へZ軸送り機構を介して移動可能な第1の移動体と、前記第1の移動体上で前記Z軸と直交するX軸方向へX軸送り機構を介して移動可能な第2の移動体と、前記第2の移動体上で前記X軸から所定角度傾斜するYs軸方向へYs軸送り機構を介して移動可能な第3の移動体と、前記主軸、前記Z軸送り機構、前記X軸送り機構、前記Ys軸送り機構をそれぞれ制御する制御装置と、を含み、前記制御装置により前記第2の移動体と前記第3の移動体とが前記X軸方向及び前記Ys軸方向へ同時に移動することで、前記第3の移動体が、前記Z軸及び前記X軸と直交するY軸方向へ移動可能な合成Y軸付き加工装置であって、
前記第3の移動体に、前記Y軸・前記Z軸平面上で直線状に延びる刃先を有する工具を装着した状態で、
前記制御装置は、前記主軸に把持させた棒状のワークを回転させながら、前記刃先を、前記ワークの接線方向から傾斜した姿勢で前記Z軸方向及び前記Y軸方向へ移動させると共に、前記X軸方向へ往復移動させて前記ワークの外周を旋削することで、前記ワークを、両端部とその間の中間部との外径が互いに異なる不等径に加工可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、両端部と中間部との外径が互いに異なる不等径ワークを、バックラッシュの影響なく旋削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
合成Y軸付き旋盤の概略図である。
合成Y軸の動作説明図である。
ワークの説明図で、(A)はX軸方向から見た状態、(B)はZ軸方向から見た状態をそれぞれ示す。
合成Y軸によるインサートの移動を示す説明図である。
(A)(B)は不等径ワークの他の例を示す説明図である。
プログラムにより指令する目標位置のXs軸の反転の有無を示す説明図で、(A)はY軸移動が+方向の場合、(B)はY軸移動が-方向の場合をそれぞれ示す。
(A)(B)は従来の不等径ワークの加工方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本開示の第3の構成に係る合成Y軸付き加工装置の一例である合成Y軸付き旋盤(以下単に「旋盤」という。)1の概略を示している。
旋盤1は、ベッド2上に、図示しないZ軸送り機構によってZ軸方向(紙面直交方向)に移動可能な往復台3を備えている。往復台3上には、図示しないX軸送り機構によってXs軸方向に移動可能な横送り台4が設けられている(一般的にXZ2軸での旋削加工の場合は横送り台4はX軸方向に移動可能に設けられるが、横送り台4の送り指令は、X軸方向のプログラム指令による横送り台4への送り指令と、Y軸方向のプログラム指令による横送り台4への送り指令との合算となっているため、X軸方向のプログラム指令と横送り台4への送り指令とを区別して説明する都合上、以下本形態では横送り台4の送り軸を「Xs軸」と表記する)。
横送り台4上には、図示しないYs軸送り機構によって、Xs軸方向に対して所定角度(例えば30°)で傾斜するYs軸方向に移動可能な刃物台5が設けられている。刃物台5には、工具7が装着されるタレット6が設けられている。
ベッド2上に設けられた図示しない主軸台には、Z軸方向を軸線として回転する主軸8が設けられている。主軸8の先端には、チャック9が設けられて、棒状の一例である円柱状のワークWを同軸で把持可能となっている。
【0010】
旋盤1に設けたNC装置10は、プログラム解釈部11と動作指令部12と記憶部13とを備えている。プログラム解釈部11は、図示しない入力手段から入力された加工プログラムを主軸回転指令、各軸の送り機構の動作指令に解釈する。動作指令部12は、プログラム解釈部11から送られた指令に基づいて主軸モータや各軸の送り機構のモータ等を制御する。記憶部13は、加工プログラム及び、ワークの形状データ等の加工情報を記憶する。
NC装置10により、往復台3のZ軸方向への移動、横送り台4のXs軸方向への移動、刃物台5のYs軸方向への移動がそれぞれ制御されることで刃物台5(工具の刃先位置)の移動が制御される。このXs軸及びYs軸の直線2軸合成によって、刃物台5は、Y軸方向へ移動可能となっている。
この2軸合成でのXs軸方向の成分をXyとし、その移動量をLXyとすると、図2に示すように、刃物台5を現在位置(X

、Y

)から目標位置(Xi、Yi’)までY+方向へΔYiだけ移動させる場合、横送り台4をXs-方向へ移動量LXyで、刃物台5をYs+方向へ移動量LYsでそれぞれ移動させることになる。このときの実際のXs軸の移動量LXs=LXyとなる。
(【0011】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

日東精工株式会社
ねじ締め機
1か月前
津田駒工業株式会社
工作機械
3か月前
日東精工株式会社
ねじ締め機
4か月前
日東精工株式会社
ねじ締め機
1か月前
個人
低周波振動発生出力方法
2か月前
日東精工株式会社
着座確認装置
3か月前
日東精工株式会社
ねじ締め装置
4か月前
個人
パワーデバイスの接合方法
4か月前
株式会社FUJI
工作機械
2か月前
アズビル株式会社
溶接方法
3か月前
ウエダ産業株式会社
カッター装置
2か月前
株式会社コスメック
クランプ装置
3か月前
日東精工株式会社
チャックユニット
16日前
株式会社コスメック
着脱装置
1か月前
株式会社不二越
ドリル
2か月前
株式会社ダイヘン
アーク溶接制御方法
2か月前
津田駒工業株式会社
回転テーブル装置
4か月前
日進工具株式会社
被覆切削工具
29日前
株式会社ダイヘン
くびれ検出制御方法
1か月前
株式会社ダイヘン
アーク溶接制御方法
1か月前
ダイハツ工業株式会社
冷却構造
16日前
一文機工株式会社
スタッド溶接用プラグ
4か月前
株式会社不二越
管用タップ
2か月前
株式会社不二越
エンドミル
3か月前
株式会社ソディック
ワイヤ放電加工装置
29日前
個人
クーラント装置
3か月前
国立大学法人 東京大学
加工方法
10日前
株式会社不二越
複合加工機
4か月前
株式会社FUJI
工具交換アーム
5か月前
ビアメカニクス株式会社
レーザ加工装置
4日前
株式会社不二越
管用タップ
1か月前
株式会社小島半田製造所
はんだ線
2か月前
株式会社不二越
歯車製造装置
3か月前
株式会社不二越
歯車加工装置
2か月前
株式会社NMC
水溶性切削液用フィルター
4か月前
株式会社永木精機
埋設管窓開け工具
2か月前
続きを見る