JPS61100301A - 複合加工旋盤におけるc軸結合方法 - Google Patents

複合加工旋盤におけるc軸結合方法

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JPS61100301A
JPS61100301A JP22243984A JP22243984A JPS61100301A JP S61100301 A JPS61100301 A JP S61100301A JP 22243984 A JP22243984 A JP 22243984A JP 22243984 A JP22243984 A JP 22243984A JP S61100301 A JPS61100301 A JP S61100301A
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JP
Japan
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gear
axis
spindle
shaft
drive shaft
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JP22243984A
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English (en)
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Sakae Hatano
羽田野 栄
Hideki Nakano
英樹 中野
Kazuki Uemura
和樹 植村
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Yamazaki Mazak Corp
Original Assignee
Yamazaki Mazak Corp
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Publication date
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Publication of JPS61100301A publication Critical patent/JPS61100301A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Program-control systems
    • G05B19/02—Program-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form
    • G05B19/182—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of program data in numerical form characterised by the machine tool function, e.g. thread cutting, cam making, tool direction control
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49121—C-axis for turning, fifth axis for milling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
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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】 (a)、産業上の利用分野 本発明は、スピンドルの回転を制御しつつミーリング等
の加工を行う、いわゆるC軸制御を行う複合加工旋盤に
おけるC軸の結合方法に関する。
(b)、従来の技術 一般的に、この種の旋盤においては、通常の旋削状態か
ら、C軸制御を行う加工に移行する際には、C軸制御モ
ータとスピンドルを結合する必要がある。こうした結合
の方法としては、従来は、クラッチを用いたものが多用
されていた。
(C)0発明が解決しようとする問題点しかし、クラッ
チをC軸の結合に用いると、スピンドルとC軸の結合位
置(位相)が、結合の度に変化して、一定ではなくなり
、それによって生ずる駆動系の機械的な位置決め誤差が
毎−変化してしまい、適切な位置決め角度の補正が困難
になり、その後のC軸制御を伴う加工の精度が悪化する
不都合が有った。
本発明は、前述の欠点を力¥消すべく、C軸の結合時に
、位置決め誤差が一定のパターンで発生させることが出
来、従って位置決め角度の補正を容易に行う乙との出来
る、複合加工旋盤におけるC軸結合方法を提供すること
を目的とするものである。
(d)0問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、C軸の結合解除時には、駆動軸のギヤ
を所定のC軸解除位置に位置決めした後スピンドル及び
駆動軸のギヤの結合を解除して、駆動軸のギヤを当該解
除位置のまま保持し、C軸の結合時には、スピンドルの
ギヤを所定のC軸結合位置に位置決めし、その後、スピ
ンドルのギヤと保持状態にある駆動軸のギヤを結合させ
るようにして構成される。
(e)1作用 上記した構成により、本発明は、C軸の結合時には、駆
動軸とスピンドルのギヤが必ず同一の位相で結合するの
で、その後のC軸制御に伴ってスピンドルに発生する位
置決め誤差のパターンは一定のパターンとなるように作
用する。
(f)、実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第1図は本発明によるC軸結合方法の一実施例が適用さ
れた複合加工旋盤の7ピンドル付近の概略図、第2図は
本発明によるC軸結合方法を用いた場合のスピンドルの
位置決め誤差パターンを示す図である。
複合加工族qXlは、第1図に示すように、主軸駆動モ
ータ2によりクラッチ3を介して回転駆動自在に設けら
れたスピンドル5を有しており、スピンドル5の図中右
端には、ワークを把持するチャック6が装着されている
。また、スピンドル5には、それ自体公知の回転角度検
出装置7が設けられており、回転角度検出装置7はスピ
ンドル5に装着された円板7aと円板7aに対向した形
で設けられたセンサ7bからなり、スピンドル5の回転
に同期して回転する円板7a上の磁気的、光学的なマー
ク等をセンサ7bにより読み取って、スピンドル5の回
転角度を検出する。更に、スピンドル5にはギヤ9が設
けられており、ギヤ9にえよ’)9yf軸1゜、1着よ
111アイ、7.ギヤ□      !1が噛合及び噛
合解除自在に設けられている。フラノ4−軸10の左方
にはシフトンリング12が設けられており、シフトシリ
ンダ12にはクラッチ軸10に固着されたピストン12
aが矢印A、B方向に摺動自在に設けられている。
シフトシリンダ12には、デテント形の切替バルブ13
が接続しており、切替バルブ13を操作することにより
シフトシリンダ12、ピストン12aを介してクラッチ
軸10を矢印A、B方向に移rRJ?E動することが出
来る。アイドルギヤ11には、後述の減速機17、C軸
駆動モータ19等と共に制御軸であるC軸の制御手段を
構成する駆動軸15に装着されたギヤ16が噛合してお
り、駆動軸15には減速機17を介してC軸駆動モータ
19が接続している。駆動軸15の右端には、円板状に
形成されたストッパ20が装着されており、ストッパ2
0にはその外周部に切欠20aが形成され、更に、スト
ッパ20側面の外周部にはドック20bが突出形成され
ている。ストッパ20の、図中下方の切欠20aと対向
し得る位置には、ストッパビン21が矢印C,D方向に
移動自在に設けられており、ストッパピノ21には駆動
シリング21aがピストン21bを介して接続している
。また、ピストン21bと駆動シリンダ21aの間には
コイルスプリング21cが縮設されており、コイルスプ
リング21cはピストン21b1従ってストッパピン2
1を常時矢印C方向に付勢している。なお、駆動シリン
グ21aにはバルブ22が接続している。
一方、ストッパ20のドック20bと対向し得る位置に
は近接センサ23が設けられており、近接センサ23及
びセンサ7bには、C軸駆動モータ19に接続されたC
軸駆動制御部25が接続している。また、ci*a動制
御動制御化25−タ制御部26、切替バルブ13、バル
ブ22が接続しており、モータ制御部26には主軸駆動
モータ2が接続している。
複合加工旋盤1は、以上のような構成を有するので、通
常の旋削加工を行う場合には、チャック6に加工すべき
ワークを把持して、主軸駆動モータ2とスピンドル5を
クラッチ3を介して接続すると共に、切替バルブ13を
駆動し°Cシフトシリンダ12のポート12bに圧油を
供給し、ピストン12aを介してクラッチ軸10を矢印
A方向に移動させる。すると、クラッチ軸10に装着さ
れたアイドルギヤ11は、ギヤ9との噛合を解除され、
ギヤ16と11間の接続は解除される。
この状態で、主軸駆動モータ2を駆動すると、主軸駆動
モータ2の回転はクラッチ3を介してスピンドル5に伝
達され、更にチャック6を該チャック6に把持されたワ
ークと共に回転させ、所定の旋削加工が図示しない刃物
台に保持された工具により行われる。
次に、ドリル、ミーリング等の回転工具によりC軸制御
を伴う加工をチャック6に保持されたワークに対して行
う場合には、スピンドル5を回転させて、スピンドル5
を所定のC軸結合位置に位置決めする。スピンドル5の
回転角度位置は、回転角度検出装置7により検出されて
いるので、回転角度検出装置7がスピンドル5のC軸結
合位置を検出したところで、C軸駆動制御部25はモ一
り制御部26を介して主軸駆動モータ2を停止させる。
スピンドル5が所定のC軸結合位置に位置決めされたと
ころで、C軸駆動制御部25は切替バルブ13を駆動し
てシフトシリンダ12のポート12cに圧油を供給し、
ピストン12aを介してクラッチ軸10をB方向に移動
させ、アイドルギヤ11をギヤ9と噛合させる。アイド
ルギヤ11とギヤ16は常時噛合しているので、これに
よりスピンドル5と駆動軸15はギヤ9、アイドルギヤ
11、ギヤ16を介して接続される。その後、クラッチ
3を解除して、主軸駆動モータ2とスピンドル5の連結
状態を解除する。そこで、C軸駆動制御部25はバルブ
22を駆動して駆動シリンダ21aに圧縮空気を供給し
、ピストン21bを介してストッパピン21をコイルス
プリング21Cの弾性に抗する形でD方向に進入させる
。すると、それまで、コイルスプリング21cの弾性に
よりストッパ20の切欠20aに嵌入係合してい   
   またストッパピン21はその係合を解除され、ス
トッパ20、従って駆動軸15は自由に回転出来ろ状態
となる。この状態で、C軸駆動制御部25がC軸駆動モ
ータ19を回転駆動すると、C軸駆動モータ19の回転
は、減速機17、駆動軸15、ギヤ16、アイドルギヤ
11、ギヤ9を介してスピンドル5に伝達され、スピン
ドル5、従ってチャック6に保持されたワークはC軸駆
動モータ19の回転に同期する形で回転する。そこで、
C軸駆動モータ19を所定角度回転させ、スピンドル5
をC軸制御を行う上での原点に位置決めし、その時点か
ら、C軸駆動モータ19によりスピンドル5を加ニブロ
グラムに従った角度だけ所定の角速度で回転させつつ加
工を開始する。
C軸駆動モータ19によるC軸制御の加工が終了すると
、C軸駆動制御部25はC軸駆動モータ19を駆動して
駆動軸15を所定のC軸解除位置に位置決めする。この
C軸解除位置は、ストッパ20のドック20bを近接セ
ンサ23が検出することにより確認され、これにより駆
動軸15、従ってギヤ16は特定の角度位置に位置決め
される。
駆動軸15が所定のC軸解除位置に位置決めされると、
C軸駆動制御部25はノ<ルブ22を駆動して、駆動シ
リンダ21aへの圧縮空気の供給を停止し、駆動シリン
ダ21aを外気に譜放する。
すると、ストッパピン21はコイルスプリング21Cの
弾性によりC方向に突出移動してその先端が、ストッパ
20の切欠20aに嵌入係合する。
なお、駆動軸15がC軸解除位置に位置決めされると、
ストッパ20の切欠20aはストツl(ピン21に対向
した位置に位置決めされるので、ストッパピン21の切
欠20aへの嵌入動作は円滑に行われる。
ストッパピン21がストッパ20に嵌入すると、ストッ
パピン21によりストツノ<20、従って駆動軸15が
固定される。、この状態で、C軸駆動制御部25は切替
バルブ13を駆動して、ポート12bに圧油を供給し、
クラ・ンチ軸10を介してアイドルギヤ11をA方向に
移動させ、アイドルギヤ11とギヤ9との噛合を解除す
る。すると、スピンドル5は駆動軸15との接続が解除
されるので、クラッチ3を介して主軸駆動モータ2によ
る通常の旋削動作に入る乙とi出来る。
また、再度、C軸制御による加工をワークに対して行う
場合には、スピンドル5を回転させて、スピンドル5を
所定のC軸結合位置に位置決めする。スピンドル5が所
定のC軸結合位置に位置決めされたところで、C軸駆動
制御部25は切替バルブ13を駆動して、ピストン12
aを介してクラッチ軸10を8方向に移動させ、アイド
ルギヤ11をギヤ9と噛合させ、スピンドル5と駆動軸
15を接続する。すると、駆動軸15のギヤ16は前述
のC軸結合解除動作により、所定のC軸解除位置に位置
決めされたままの状態であり、また、スピンドル5のギ
ヤ9は所定のC軸結合位置に回転角度検出装M7により
位置決めされているので、C軸の結合時には、両ギヤ9
.16はアイドルギヤ11を介して常に同じ歯が噛合す
る形となる。
次いで、クラッチ3を外し主軸駆動モータ2の伝達を切
ると共に、C軸駆動制御部25はストッパピン21をD
方向に退入させ、駆動軸15を自由に回転出来る状態と
し、この状態で、C軸駆動モータ19を回転駆動して、
C軸原点復帰の後、所定の加工を実行してゆくが、駆動
軸15とスピンドル5はギヤ16と9が、C軸の結合に
際して常に同じギヤ位置、即ち同じ位相位置で噛合する
ので、C軸原点復帰の後のC軸制御に際して、C軸駆動
モータ19の駆動によりスピンドル5に生しる位置決め
誤差は、常に一定のパターンとなる。
第2図に、C軸駆動制御部25がC軸駆動モータ19に
指令した位置決め角度αと、実際にスピンドル5に生じ
る位置決め誤差角度βの発生パターンを示すが、ギヤ1
6、アイドルギヤ11の歯数を共に40、ギヤ9の歯数
を80とした場合には、誤差角度βは、駆動軸15の2
回転毎、即ちaが720°毎に同一のパターンで発生す
る。
また、上述の実施例は、C軸が結合されてい4パ状I′
″・1″′”°2・NA′f′htl* 15 e(r
LT      、・ストッパ20にストッパピン21
を係合させることにより保持したが、C軸駆動モータ1
9にブレーキ機能付きのモータを用い、C軸の結合が解
除された状態では、C軸駆動モータ19によりギヤ16
を保持するように構成することも当然可能である。
(g)0発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、C軸の結合解
除時には、駆動軸15のギヤ16を所定のC軸解除位置
に位置決めした後、ギヤ16.9の結合を解除して、駆
動軸15のギヤ16を当該止除位置のまま保持し、C軸
の結合時には、スピンドル5のギヤ9を所定のC軸結合
位置に位置決めし、その後、スピンドル5のギヤ9と保
持状態にある駆動軸15のギヤ16を結合させるように
したので、C軸の結合時には、スピンドル5のギヤ9と
駆動軸15のギヤ16が必ず同じ歯車位置、即ち同位相
で結合するので、その後にスピンドル5に生じる位置決
め誤差が同じパターンで発生し、当該誤差の補正も容易
に行うことが可能となり (即ち、位置決め誤差が、第
2図に示すようなパターンで発生するとすると、C軸駆
動モータ19に対して予め発生誤差角度βに相当する角
度量だけマイナス側に位置決めするように指令すると、
スピンドル5は本来の角度位置に正確に位置決めされる
ことになる。)、加工精度の高1.%C軸結合方法の提
供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるC軸結合方法の一実施例が適用さ
れた複合加工旋盤のスピンドル付近の概略図、第2図は
本発明によるC軸結合方法を用いた場合のスピンドルの
位置決め誤差パターンを示す図である。 1・・−・複合加工旋盤 5 ・スピンドル 6・・・・チャック 9.16・・・・・・ギヤ 15・・・・PJ’JII軸 19・・ ・C軸駆動モータ 出願人  株式会社 山部鉄工所 代理人  弁理士  相1)神二 (ほか1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ワークを把持し得るチャック及びギヤの装 着されたスピンドルを有し、前記スピンドルのギヤに、
    C軸駆動モータにより回転駆動される駆動軸が、駆動軸
    に装着されたギヤを介して結合自在に設けられた複合加
    工旋盤において、C軸の結合解除時には、前記駆動軸の
    ギヤを所定のC軸解除位置に位置決めした後前記両ギヤ
    の結合を解除して、駆動軸のギヤを当該解除位置のまま
    保持し、C軸の結合時には、スピンドルのギヤを所定の
    C軸結合位置に位置決めし、その後、スピンドルのギヤ
    と保持状態にある駆動軸のギヤを結合させるようにして
    構成した複合加工旋盤におけるC軸結合方法。
JP22243984A 1984-10-23 1984-10-23 複合加工旋盤におけるc軸結合方法 Pending JPS61100301A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS625985A (ja) * 1985-04-30 1987-01-12 Nippon Petrochem Co Ltd 新規なテトラピロール化合物
JPH0230401A (ja) * 1988-04-19 1990-01-31 Nakamuratome Seimitsu Kogyo Kk 2主軸対向型cnc旋盤

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5348285A (en) * 1976-10-14 1978-05-01 Citizen Watch Co Ltd Feed mechanism in system for controlling turning angle of spindle for lathe

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