JPH0241801A

JPH0241801A - Ｙ軸加工方法

Info

Publication number: JPH0241801A
Application number: JP19017588A
Authority: JP
Inventors: Hideharu Yamanaka; 山中　日出晴; Masami Takakuwa; 高桑　正美; Nobuyuki Takagi; 信之高木; Yoshiaki Iguchi; 井口　善明; Yuji Kondo; 祐二近藤
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1988-07-29
Publication date: 1990-02-13
Anticipated expiration: 2009-07-06
Also published as: JPH0651241B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、数値制御（以下、ＮＧという）旋盤における
複合加工において加工精度を高めることができるＹ＠加
工方法に関する。

（従来の技術）従来、ＮＣ旋盤による複合加工（創成加工等）方法とし
てＣ軸（主軸）及びＸ軸を合成して動作させる正面加工
方法がある。

第７図は従来の正面加工方法を実現するＮＣ旋盤の加工
部の一例を示す正面図であり、（ａ）−（ｂ）−（Ｃ）
の順に加工が行なわれる。この加工部は、ワーク１の軸
（ａ＠）ｃｗｒに平行であって、このＣ＠ｂｃｗｒに直
交するＸ軸に沿って第３動する軸ＴＦを有し、この：ｉ
＊　Ｔ　Ｆを中心に旋回可能なタレット２と、このタレ
ット＠ＴＦに平行な軸（Ｃｔｌｄｌ　）　ＣＴＦを有し
、タレット２の端面に回転自在に装着されている回転工
具３とで構成されている。

このような構成において、円板状のワークｌの正面を加
工する場合について説明すると、タレット軸ＴＦを中心
にタレット２を旋回させてＣ１軸ＣＴＦをＣＮＣｗｒと
タレット＠ＴＦとを含む平面上（同−Ｘ軸線上）に配置
し、回転工具３を回転させてタレット２の移動とワーク
ｌの回転とを同期させながら加工を行なう。即ち、加工
面（図示点線）に平行であって、ＣＪＬｋＣＴｒを通る
平面ＰＴＦと、加工面に直交し、ｃｆｑｂｃｗｒを通る
平面ＰＷＦとを定義し、Ｃｔ＠Ｃｔｒと平面ＰＷＦ　と
の距離をＹｒ、ＣＮＣｗｒと平面ｐｔｒとの距離をＡ、
、　Ｃ，軸ｃ〒ｒとＣＮＣｗｒとの距離をＸ、とすると
、常に次式（１）が正立するように動作させる。

Ｘｒ２＝　ＹＦ２”　Ａｒ１・”−−（１）また、従来
の別の複合加工方法としては、タレット軸、Ｃ軸（主’
Ｐｕｂ　）及びＸ軸を合成して動作させる側面加工方法
がある。

第８図は従来の側面加工方法を実現するＮＣ旋盤の加工
部の一部を示す正面図であり、（ａ）→（ｂ）→（Ｃ）
の順に加工が行なわれる。この加工部は、ワーク１１の
＠（Ｃ軸）Ｃｗｓに平行であって、このＣ＠Ｃｗｓに直
交するＸ軸に沿って移動すると共に旋回する釉ＴＳを有
するタレット１２と、このタレット軸ＴＳに直交する軸
（Ｃ子軸）　Ｃｔｓを有し、タレット１２の側面に回転
自在に装着されている回転工具１３とで構成されている
。

このような構成において、円板状のワーク１１の側面を
加工する場合について説明すると、回転工具１３を回転
させてタレット１２の移動及び旋回とワーク１１の回転
とを同期させながら加工を行なう。

即ち、タレット軸ＴＳ及びＣｔ＠Ｃｔｓを含む平面ＰＴ
Ｓと、ＣｆＩＩ］Ｃｗｓを含み、Ｃ１軸ＣＴＦに直交す
る平面Ｐ６とを定義し、タレットｌ１ＩｈＴＳとｃｆｔ
ｄ＋ｃｗｓとの距聞１を×３としたとき、この距ｌ１ｉ
ＩＩＸｓを各平面ＰＴＳ及びＰｗＨに対し垂直投影した
ときの値をそれぞれＡＳ及びＹＳとすると、常に次式（
２）が成立するように動作させる。

Ｘ５２−ｙ、２十八Ｓ′・・・・・・・・・（２）（発
明が解決しようとする課題）従来の正面加工方法ではＣＪ［ｋＣＴｒがｃＩｔｋｃｗ
ｒと平行であるため、ワーク１の側面に穴明は加工を行
なうことができないという欠点があった。また、従来の
正面加工方法や側面加工方法においては、ＹＦ及びＹ５
が０となる時にタレット＠ＴＦ及びＴＳがｃ＠ｃｗｒ及
びＣＷＳに最も接近する（第７図（ｂ）及び第８図（ｂ
））。そして、この時を境にタレット＠ｂＴＦ及びＴＳ
はＣ軸ＣＷＰ及びＣＷＳから遠ざかる（第７図（ｃ）及
び第８図（Ｃ））。従って、この反転動作により回転工
具３及び１３にバツクラツシや弾性変形が生じ、加工面
の精度が不安定になるという欠点があった。特に、精度
が要求されるキー溝加工においては、キー溝の位置が通
常Ｃ軸を通る径方向にあるため問題であった。

本発明は上述のような事情から成されたものであり、木
発明の目的は、タレットの反転動作による悪影うをワー
クに及ぼさないＹ＠加工方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段）木発明は、ＮＣｆｊｉ盤における複合加工において加工
精度を高めることができるＹ軸加工方法に関するもので
あり、本発明の目的は、第１軸を中心にワークが回転す
るようになし、前記第１軸に平行で、かつ前記第１軸を
含む第１平面から所定距離隔てた第２軸を中心にタレッ
トが回転するようになし、前記第２１［ｌｌを中心とし
て前記所定距離を半径とする円周上の１点の接線方向に
延び、前記第２軸の回転と共に旋回する第３軸を中心に
工具が回転するようになし、前記第１軸と前記第２軸と
を同一方向並びに同一回転速度にて同時に回転させると
共に、前記第２％を前記第１平面に平行に移動させ、前
記第１軸と前記第３軸とに直交する軸をＹ軸として加工
制御するようにすることによって達成される。

（作用）本発明のＹＩｊｌＩｌ加工方法は、タレットの軸と工具
の軸とを所定距離たけオフセットし、タレットの反転動
作がワークの釉からオフセット量分離れた箇所で起こる
ようにしているので、オフセット量を適切に選択するこ
とでワークに悪影雷を及ぼずことを防止することかでき
る。

（実施例）第１図は、本発明のＹＩｌｉｌｌ！加工方法を実現する
ＮＣ旋盤の加工部の一例を示す正面図であり、ワーク２
１の軸（Ｃ軸）Ｃｗに平行であって、このＣ＠Ｃｗに直
交するＸ軸から距ｌ！！ｔＢを隔て、上記Ｘ軸と平行方
向に移動すると共に旋回する軸Ｔを有するタレット２２
と、このタレットＩＩＩＩＴから距！１１１Ｂを隔てて
直交している軸（ＣＴ軸）　ＣＴを有し、タレット２２
の側面に回転自在に装着されている回転工具２３とで構
成されている。

このような構成において、回転工具２３を回転させてタ
レット２２の移動及び旋回とワーク２１の回転とを同期
させながら加工を行なう。即ち、タレット＠Ｔを含み、
Ｘ軸に直交する平面Ｐ。Ｘと、Ｃ！１ｉＴ。

ＣＷを含み、Ｘ軸に直交する平面ＰＷＸとの距離をＸと
する。さらに、Ｃ軸ＣＷを含み、Ｃ７軸ＣＴに直交する
平面Ｐ。と、ＣＴ輔ＣＴを含み、平面ｐｗと直交する平
面ＰＴとを定義し、タレット＠ＴとＣ軸Ｃｗとの距離を
平面ＰＴに垂直投影したときの値をＡとし、平面ＰＴと
Ｃ＠ＣＷとの距離をＹとすると、常に次式（３）が成立
するように動作させる。

Ｘ２　＋　　８２−　　（Ｙ−８）２　十　八２　　　
　　　　・・・・・・・・・　（３）ここで、Ｃ軸Ｃ１
に直交するＸ軸とＣ１軸Ｃ７とのなす角をθ（＝α＋β
）とすると、次式（４）の関係から次式（５）が導かれ
る。

・・・・・・・・・（５）また、上式（３）より次式（６）が導かれる。

Ｘ＝　　　Ｙ−Ｂ　　　＋Ａ　　−８・−・・・−・・
・（６）従って、θとＸはそれぞれＹの関数（θ−ｆ（
Ｙ）。

Ｘ−ｇ（Ｙ））　　として表わされ、Ｙの動きはθとＸ
、即ちＣ釉Ｃｗ、　ＣＴ軸ＣＴ、　Ｘ軸の３軸を合成し
た動きにより実現することかできる。前式（３）におい
て、Ａ、Ｂ共に一定値とすると次式（７）の関係がある
。

即ち、Ｙの変化に対してＸはＸＭＩＮを最小値としてＸ
ＭＩＮより常に大きな値となる。

このことを第２図に示す円板状のワーク３１の側面を加
工す゛る場合（（ａ）　＝　（ｂ）　−＝　（ｃ）　−
（ｄ）の順に加工）で説明すると、Ｙの値をＹ、→Ｙ２
→Ｙ３→Ｙ４と一定方向に連続的に変化させると、Ｘの
値は×１＝　Ｘ　２　＝　Ｘ　３→Ｘ４と変化する。即
ちＹ２・０の時（同図（ｂ））ｘ２−八となり、Ｙ３−
８（７）時（同図（Ｃ）　）Ｘ３＝ＸＭＩＮ−Ｆν］７
となってタレット軸ＴがＣ軸ＣＷに最も接近する。そし
て、この時を境にタレットｌ１ｌｌｌＴはＣ！Ｉｉｔｈ
Ｃｗから遠ざかる。従って、従来方法ではＹ・０の時に
反転動作を行なっていたものが、本発明方法によればＢ
の値を適切な値に設定することで加工中における反転動
作を回避させることができる。

第３図は、本発明のＹ軸加工方法を実現するＮＣ旋盤を
制御するＮＧ装置の一例を示すブロック図であり、加ニ
ブログラムが予め読め記憶されている加ニブログラムメ
モリ４１からプログラム読出部４２を介して読出される
加ニブログラムＰＲを解釈し、Ｙ軸制御モードＹ−ＭＤ
か非Ｙ軸制御モードＹ−ＭＯかの判別及び軸移動指令の
有無の判別を行ない、Ｙ軸制御モードＹ−ＭＯであり、
かつＹ軸移動指令が有るときにＹ軸指令値ＣＯＭＹを出
力し、又非Ｙ軸制御モードＹ−ＭＯであり、かつＹ軸以
外の軸移動指令が有るときにその軸指令値ＣＡＭＡを出
力するプログラム解釈部４３と、このプログラム解釈部
４３からのＹＩｔＩＩＩｌ指令値ＣＯＭ指令値Ｃ０制Ｙ
モードＹ−ＭＯを基にＹＩＴＩＩＩの関数発生を行なっ
てＹ輔演算値Ｃ０ＮＹ求めるＹ軸間数発生部４４と、こ
のＹ軸間数発生部４４からのＹ軸演算値Ｃ０ＮＹ＆：よ
りＸｌ１ｉｌｂ、　Ｃ！１！ｔｂ、　ｃ、ｒ軸の各演算
値を求めるＹ　ｌ１ｔｈ＝　Ｘ　、　Ｃ、ＣＴ軸変換部
４５とを有している。

更に、プログラム解釈部４３からのＹ軸以外の軸指令値
ＣＯＭ八及び非Ｙ軸制御モードＹ−ＭＤを基にその軸の
関数発生を行なフて軸演算値Ｃ０ＮＡを求めるＸ、Ｃ。

ｃｙ、ｚ＠閏数発生部４６と、切換部４７を介して分配
人力されるＹ軸−ｘ、ｃ、ｃＴ＠変換部４５からのＸ軸
、Ｃ軸２Ｃア軸の各演算値及びプログラム解釈部３から
のＹ軸制御モードＹ−ＭＤにより、あるいはＸ、Ｃ，Ｃ
Ｔ、Ｚ軸間数発生部４６からのＸ＠、Ｃ軸、　ｃｔｉ山
、Ｚ＠の各演算値及びプログラム解釈部４３からの非Ｙ
軸制御モードＹ−ＭＯにより各軸Ｘ、Ｃ，ＣＴ、Ｚをそ
れぞれ駆動する各軸の駆動部４Ｂ、４９，５０．５１　
とで構成されている。

このような構成において、その動作例を第２図のフロー
チャートで説明すると、プログラム解釈部４３で、加ニ
ブログラムメモリ４１から加ニブログラムを１ブロツク
読出して解釈しくステップＳｌ。

Ｓ２）　、Ｙ軸制御モートＹ−ＭＤであるか否かを確認
する（ステップ５３）。そして、読出した加ニブログラ
ムがＹ軸制御モートＹ−ＭＤである場合には、Ｙ軸移動
指令の有無を確認しくステップＳ４）　、　Ｙ軸移動指
令が無い場合にはステップＳｌｌに進む。

方、前記判断ステップＳ４において、Ｙ＠穆動指令が有
る場合には、Ｙ軸間数発生部４４にＹ軸指令値ＣＯＭＹ
を出力する。そして、Ｙ軸間数発生部４４で、プログラ
ム解釈部４３からのＹ軸指令値ＣＯＭＹ及びＹ軸制御モ
ートＹ−ＭＯを基にＹ軸の関数発生を行なってＹ軸演算
値Ｃ０ＮＹを求め（ステップＳ５）　、　Ｙ軸→Ｘ、Ｃ
，ＣＴ軸変換部４５テＸ軸、Ｃ軸、Ｃ，ｉノ各演算値を
求める（ステップ５６）。

方、前記判断ステップＳ３において、読出した加ニブロ
グラムが非Ｙ＠制御モードＹ−ＭＯである場合には、そ
の他の軸の移動指令の有無を確認しくステップＳ７）、
その他の軸の移動指令が無い場合にはステップ５１１１
．：進む。一方、前記判断ステップＳ７において、その
他の軸の移動指令が有る場合には、Ｘ、Ｃ，ＣＴ、Ｚ軸
間数発生部４６にその他の軸指令値ＣＯＭ八を出力する
。そして、Ｘ、Ｃ，Ｃｔ、Ｚｌｌｌｌ関数発生部４６て
、プログラム解釈部４３からのその他の軸指令値［：Ｏ
ＭＡ及び非Ｙ釉制御モードＹ−ＭＤを基にその他の軸の
関数発生を行なってその軸演算値ＣＯＮへを求める（ス
テップＳａ）。

Ｘ軸、Ｃ軸、　ＣＴ軸軸動動部４８４９．５０で、切換
部４７を介して分配人力されるＹ軸→Ｘ、Ｃ，ＣＴ！Ｍ
変換部４５からのＸ軸、　ａ！ｉｔｈ、　ＣＴ＠の各演
算値及びプログラム解釈部４３からのＹ＠制御モードＹ
−ＭＤにより、角軸Ｘ、Ｃ，Ｃアを駆動して各軸の合成
動作によりＹ軸制御を行なう。また、Ｘ釉、Ｃ軸、Ｃ７
軸、Ｚ軸駆動部４Ｂ、４９，５０．５１で、切換部４７
を介して分配人力されるＸ、Ｃ，ＣＴ、２軸間数発生部
４６からのＸ軸、Ｃ軸。

ｃｏ軸、ＺＩ＋ｂの各演算値及びプログラム解釈部４３
からの非Ｙ軸制御モードＹ−ＭＯにより、各ｉ１ｉ＋Ｉ
＋　Ｘ　、　Ｃ、ＣＴ、Ｚをそれぞれ駆動する（ステッ
プＳ９）。

そして、Ｙ軸間数発生部４４における関数発生が終了し
たか否かを確認しくステップ５１０）、関数発生が終了
していない場合にはステップＳ５に戻って上述した動作
を繰返し、関数発生が終了した場合には、加ニブログラ
ムが終了したか否かをｒ：４．認しくステップ５ｌｌ）
、加ニブログラムが終了していない場合にはステップＳ
１に戻って上述した動作を繰返し、加ニブログラムが終
了した場合には全ての処理を終了する。

第５図及び第６図は本発明方法による加工の代表例を示
す斜視図及び正面図であり、第５図は円柱状ワークの側
面における縦キー溝加工の一例であり、第６図はワーク
の中心軸から外れた位置での穴明は加工の一例である。

なお、Ｙ軸と直交するＸ軸の動作をＹＩＴ！［ｌｌ、　
　Ｃ軸、ｃｏ軸の合成動作により制御することも可能で
ある。

（発明の効果）以上のように本発明のＹＩｌｂ加工方法によれば、タレ
ットの反転動作による悪影響をワークに及ぼさないので
、加工面の精度を大幅に向上させることができる。

１、＋１．２１．：ＩＩ・・・ワーク、２、■２２２・
・・タレット、３゜１３．２３・・・工具、４１・・・
加ニブログラムメモリ、４２・・・プログラム読出部、
４３・・・プログラム解釈部、４４・・・Ｙ１ｉＩＩｌ
関数発生部、４５・・・Ｙ＠ｊ→Ｘ、Ｃ，Ｃ□変換部、
４６・・・Ｘ、Ｃ，Ｃア、ＺＩＴｌｂ関数発生部、４７
・・・切換部、４８・・・Ｘ軸駆動部、４９・・・Ｃ軸
駆動部、５０・・・ｃｔ＠駆動部、５１・・・Ｚ軸駆動
部。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のＹＩＦｌｌｌ加工方法を実現するＮＣ
旋盤の加工部の一例を示す正面図、第２図はそのＮＣ旋
盤による加工工程を示す図、第３図はそのＮＣ旋盤を制
御するＮＣ装置の一例を示すブロック図、第４図はその
ＮＣ装置の動作例を説明するフローチャート、第５図及
び第６図はそれぞれ本発明方法による加工の代表例を示
す斜視図及び正面図、第７図及び第８図はそれぞれ従来
方法による加工工程を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１、第１軸を中心にワークが回転するようになし、前記
第１軸に平行で、かつ前記第１軸を含む第１平面から所
定距離隔てた第２軸を中心にタレットが回転するように
なし、前記第２軸を中心として前記所定距離を半径とす
る円周上の１点の接線方向に延び、前記第２軸の回転と
共に旋回する第３軸を中心に工具が回転するようになし
、前記第１軸と前記第２軸とを同一方向並びに同一回転
速度にて同時に回転させると共に、前記第２軸を前記第
１平面に平行に移動させ、前記第１軸と前記第３軸とに
直交する軸をＹ軸として加工制御するようにしたことを
特徴とするＹ軸加工方法。２、前記加工制御する場合、前記第２軸を含み、前記第
１平面に直交する第２平面と、前記第１軸を含み、前記
第１平面に直交する第３平面との距離をＸとし、前記第
１軸を含み、前記第３軸に直交する第４平面と、前記３
軸を含み、前記第４平面に直交する第５平面とを定義し
、前記第２軸と前記第１軸との距離を前記第５平面に対
し垂直投影した値をＡとし、前記第５平面と前記第１軸
との距離をＹとし、前記第５平面と前記第２軸との距離
をＢとし、前記第１平面と前記第３軸とのなす角をθと
すると、常に次式が成立するようにした請求項１に記載
のＹ軸加工方法。Ｘ＾２＋Ｂ＾２＝（Ｙ−Ｂ）＾２＋Ａ＾２ θ＝ｔａｎ＾−＾１［ＡＢ−Ｘ（Ｂ−Ｙ）］／［ＡＸ＋
Ｂ（Ｂ−Ｙ）］