JPH03178704A

JPH03178704A - 数値制御旋盤

Info

Publication number: JPH03178704A
Application number: JP31911489A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Maeda; 豊前田; Yoshimaro Hanaki; 義麿花木; Seiichi Iwasaka; 岩坂　誠一
Original assignee: Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 1989-12-07
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1991-08-02
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JP2506209B2

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、数値制御旋盤、特にその刃物台の構造に関す
る。

［従来の技術］数値制御旋盤においては、切削工具を設置した刃物台も
数値制御されており、このような従来における刃物台構
造が第４図に示されている。

数値制御旋盤のベツド１ｏには詳細には図示していない
が周知の主軸が設けられ、ワークを保持してこれを回転
駆動し、第４図においては、その主軸中心が符号Ｏで示
されている。

前記ベツド１０にはスライド台１１が主軸と平行方向す
なわち紙面と垂直方向に移動可能に取付けられている。

前記スライド台１１上にはブラケット１２゜１３にて回
転可能に支持されたボールネジ１４が設置され、このボ
ールネジ１４が前記スライド台１１にブラケット１５で
固定されたサーボモータ１６により回転駆動され、後述
する工具を主軸に対して任意位置に移動することができ
る。

前記サーボモータ１６の軸と前記ボールネジ１４とはカ
ップリング１７によって結合されてぃる。

前記ボールネジ１４と噛合うために、ポールナツト１８
が設けられ、このポールナツト１８はブラケット１９に
よって往復台２０に固定されており、この往復台２０に
は支え２１を介してタレット刃物台２２が回転可能にか
つ所定位置で位置決めされた状態で支持されている。そ
して、このタレット刃物台２２にはバイトホルダ２３に
より所定の工具２４が保持され、通常の場合バイト等の
工具２４がその切削面が前記主軸中心Ｏと同一平面とな
るように位置決めされている。

したがって、前記モータ１６に所定の工具位置指令を供
給すれば、工具２４を主軸中心Ｏに対して任意位置に送
り制御することが可能となる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、前述した従来装置においては、単純形状
ワークの大量生産を行う場合あるいは、非円形加工を行
うときには、往復台２０は特定の短い範囲で頻繁に往復
運動をするため、刃物台の摺動部が局部的に摩耗してし
まうという欠点があり、特にボールネジ１４はその一部
のみが摩耗して他の部分は十分な精度を保っているにも
かかわらず、全体の刃物台構造の機械寿命が前記局部的
な摩耗によって著しく短縮してしまうという問題があっ
た。

また、従来装置においては、往復台２０から工具２４ま
での全てが高速往復運動するため、運動質量及び運動イ
ナーシャが大きいために移動速度に限界が生じてしまう
という問題があった。

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、ボールネジあるいは摺動面などの局部的な摩
耗を生じさせることなく高速応答性に秀れた刃物台構造
を有する数値制御旋盤を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は、刃物台を主往復
台と副往復台とに分離し、両往復台は共に同一方向に移
動可能に設けられ、これらの両往復台が別個に移動制御
可能であることを特徴とする。

［作用コしたがって、本発明によれば、前記主往復台と副往復台
とを別個に独立して制御可能であるため、工具位置を一
定に保ちながら大量生産を行うような場合には、主往復
台と副往復台とを反対方向に等量ずつ自動的に加工時間
経過と共に変化させ、これによって、ボールネジあるい
は摺動面を時間経過にしたがって異なる位置に変化させ
ながらかつ工具位置は一定位置に保持できるという作用
が達成される。

したがって、工具位置を一定に保ちながら大量加工する
場合においても、刃物台のボールネジあるいは摺動面の
摩耗を全体に均一化して装置全体の寿命を延ばすことが
可能である。

また、前記主往復台と副往復台との独立した制御は、非
円形加工を行うような場合においても、副往復台のみを
移動させて加工を行い、この結果、移動体質量あるいは
イナーシャの小さい状態で工具を高速移動することがで
き、従来に比して大きな移動速度が・得られるという利
点がある。

Ｃ実施例］以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
。

第１図には本発明に係る数値制御旋盤の特に刃物台構造
を詳細に示す好適な実施例の概略断面図である。

従来と同様に、ベツド３０には詳細には図示していない
主軸が設けられ、図において主軸中心０が示されている
。

前記ベツド３０にはスライド台３１が主軸と平行にすな
わち紙面に垂直方向に摺動自在に支持されており、この
スライド台３１には主往復台３２が図の左右方向即ち主
軸に対して直交方向に摺動自在に設けられている。

この主往復台３２の設置機構は従来と類似しており、前
記スライド台３１に固定されたブラケット３３．３４に
回転可能に支持されたボールネジ３５に前記主往復台３
２にブラケット３６で保持されたポールナツト３７を噛
合わせることによって行われている。

前記ボールネジ３５は前記スライド台３１にブラケット
３８で固定されたサーボモータ３つの軸にカップリング
４０で固定されており、モータ３９の回転駆動によって
主往復台３２が図の左右方向に所定位置で位置決め可能
である。

本発明において特徴的なことは、主往復台３２に副往復
台４１が主往復台３２の移動方向と同一方向に摺動自在
に支持されていることであり、この結果、図の左右方向
即ち主軸に対する直交方向への移動は主往復台３２と副
往復台４１の両者の組合せによって行われることが理解
される。

図において、主往復台３２には、ブラケット４２．４３
が固定され、この両ブラケット４２゜４３によって副ボ
ールネジ４４が回転自在に支持され、前記副往復台４１
に固定されたブラケット４５で保持されている副ポール
ナツト４６が前記副ボールネジ４４と噛合い結合してい
る。

前記主往復台３２には、ブラケット４７によって副サー
ボモータ４８が支持され、このモータ４８の軸と前記副
ボールネジ４４とがカップリング４９にて結合されてい
る。

したがって、副往復台４１は副サーボモータ４８によっ
て前記主往復台３２とは別個独立に移動制御されること
となる。

前記副往復台４１にはバイトホルダ５０によってバイト
等の工具５１がしっかりと固定保持され、図示した実施
例において、工具５１の工具面は主軸中心Ｏと同一平面
に保たれている。

第２図には前記第１図に示した本発明の実施例における
主往復台及び副往復台の移動制御機構が示され、図にお
いて、制御装置６０が両モータ３９．４８に所定の位置
指令を供給する。

制御装置６０にはＮＣコントローラから工具位置指令Ｘ
が供給されており、この位置指令Ｘに応じて工具５１の
位置制御が行われる。

第２図においては、円形加工の制御状態が示され、工具
位置指令Ｘは主演算器６１及び副演算器６２に供給され
、それぞれ反対方向に等量ずつの位置変位を受けながら
主往復台位置指令ＸＩ及び副往復台位置指令Ｘ２として
前記モータ３９゜４８にそれぞれ供給される。

前記反対方向でかつ等量ずつの変位は実施例において制
御装置６０内に設けられた変位発生器６３から両波算器
６１．６２へ供給され、この変位発生器６３はクロック
信号ｔによって所定の演算を行い、その出力ｆ　（ｔ）
を前記工具位置指令Ｘに反対方向で付加する。

すなわち、主往復台３２に対して演算器６１は前記変位
ｆ　（ｔ）を加算し、一方において副演算器６２では指
令Ｘに対してｆ　（ｔ）を減算してそれぞれの位置指令
Ｘ、、Ｘ２を出力する。

したがって、これら周位置指令Ｘ、、Ｘ２の合計値はＸ
となり、工具５１の位置を固定しながら主往復台３２及
び副往復台４１の位置を相対的に変化させ、ボールネジ
３５．４４あるいはこれに関連する摺動面の局部的な摩
擦を防止し、万遍なくこれらの摺動部を利用して装置全
体の寿命を延長させることが可能となる。

第３図には前述した実施例で工具５１の位置を主軸中心
Ｏから一定距離Ｒに保ちながら主往復台３２及び副往復
台４１の位置を相対的に反対方向へ制御する状態を示す
。

すなわち、第３Ｂ図を基準とするならば、第３Ａ図は矢
印で示されるように主往復台が左方向へそして副往復台
４１が右方向へ等量移動した状態を示し、この結果、両
往復台３２．４１の相対位置によって工具５１は所定位
置に位置決めされたままの状態を保つことができる。

一方、第３Ｃ図では、第３Ａ図と反対に、主往復台３２
が右方向へ、一方副往復台４１は左方向へ移動した状態
を示し、このような状態においても工具５１は主軸中心
ＯからＲだけ離れた一定距離を保つことができる。

したがって、本発明によれば主軸中心Ｏと工具５１の刃
先との距離Ｒを変えることとなく、時間経過と共に両往
復台３２．４１を反対方向に等量ずつ移動することによ
って各往復台３２．４１の相打位置関係を変化させるこ
とができ、この結果、ボールネジ３５あるいは４４の使
用位置を変化させながら加工を行い、これによって摺動
部の局部的な摩耗を確実に防止することが可能となる。

また、非円形加工を行う場合には、第３図で示すような
両往復台３２．４１の相対移動を行いながら、かつ副往
復台４１に対して所定の工具位置指令を供給し、これに
よって両往復台３２．４１の摺動位置を変化させながら
更に副往復台４１の高速往復移動によって所望の非円形
加工を行うことが可能となる。

したがって、非円形加工のようにボールネジあるいは摺
動面の局部的な摩耗を引き起こしやすい加工においても
、両往復台３２．４１の１・目射位置関係を時間経過と
共に自動的に変化させ、これによって摩耗を均一化する
ことが可能となる。

また、本発明によれば、前述した非円形加工における往
復台の移動は副往復台４１に対してのみ行うことができ
、従来の質量及びイナーシャの小さい副往復台のみの移
動で所望の非円形加工が行えることから、加工時の高速
応答性を得ることが可能となる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明に係る数値制御旋盤によれ
ば、ボールネジあるいは摺動面などの摩耗を平均化して
装置の長寿命化を計ることが可能となる。

また、非円形加工時の刃物台の高速応答性を改善し、高
速高能率で加工を行い、加工時間の短縮化を図れるとい
う利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る数値制御旋盤の刃物台を詳細に示
す好適な実施例の概略断面図、第２図は第１図における
制御装置を含む全体構成図、第３Ａ、３Ｂ、ＢＣ図はそれぞれ本実施例の作用を示す
説明図、第４図は従来における旋盤刃物台の一例を示す概略断面
図である。３０　・・・　ベツド３１　・・・　スライド台３２　・・・　主往復台３５　・・・　ボールネジ７１４６８１０ポールナツトサーボモータ副往復台副ボールネジ副ボールナットサーボモータ工具制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）移動可能な主往復台と、前記主往復台上に設置され、前記主往復台の移動方向と
同軸方向に移動可能な副往復台と、副往復台上に設置さ
れた加工工具と、加工の時間経過とともに主往復台の位置Ｘ＿１と副往復
台の位置Ｘ＿２とを自動的に反対方向に等量ずつ変更し
、加工工具の位置Ｘ＝Ｘ＿１＋Ｘ＿２を指令位置に保つ
ように制御する制御装置とを備えることを特徴とする数
値制御旋盤。
（２）請求項（１）記載の数値制御旋盤において、非円
形切削加工を行うため主軸回転に同期して前記副往復台
が高速に往復移動することを特徴とする数値制御旋盤。