專利名稱：設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床及使用該數(shù)控車床的工件的加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是數(shù)控車床及使用該數(shù)控車床的工件的加工方法，該 數(shù)控車床，設(shè)有與主軸相對(duì)并支撐工件的端部的導(dǎo)套，且在使上述工件 支撐于該導(dǎo)套的狀態(tài)下，能夠在上述導(dǎo)套的兩側(cè)對(duì)工件進(jìn)行加工。
背景技術(shù)：
在數(shù)控車床(以下，記載為"NC車床")中，已知的有，設(shè)有在利 用安裝于刀架的刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的加工位置的附近旋轉(zhuǎn)自如地支撐 上述工件的導(dǎo)套的車床。導(dǎo)套在加工位置的附近支撐加工中的工件，抑 制了被加工部位上所產(chǎn)生的因旋轉(zhuǎn)而引起的偏心或彎曲，通過(guò)這樣能夠 高精度地加工上述工件。
圖8是表示設(shè)有導(dǎo)套的NC車床的現(xiàn)有例的俯視圖。
在NC車床200的底座201上，設(shè)有旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸220的主 軸箱210。主軸箱210能夠在與通過(guò)主軸220的旋轉(zhuǎn)中心的主軸的軸線C 為相同方向的Z軸方向上進(jìn)退移動(dòng)。在主軸220的旋轉(zhuǎn)中心上形成有未 圖示的貫通孔。在該貫通孔中插通有長(zhǎng)棒狀的工件W。工件W通過(guò)設(shè)置 于主軸220的前端的、未圖示的卡盤(pán)而被把持。
在主軸的軸線C的兩側(cè)，相對(duì)地配置有第一刀架230和第二刀架
250。
在主軸箱210的一側(cè)(圖8中的下側(cè))，在底座201上鋪設(shè)有與Z 軸平行的Zl軸方向的導(dǎo)軌231 ，并在該導(dǎo)軌上載置第一刀架230的刀架 主體233。刀架主體233通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)體(傳動(dòng)件)的驅(qū)動(dòng)，在被導(dǎo)軌 231引導(dǎo)的同時(shí)在Zl軸方向上自如地進(jìn)退移動(dòng)。在刀架主體233的前面 (圖8中的左側(cè))，在與Z軸垂直相交的X1軸方向上鋪設(shè)有導(dǎo)軌235， 并在該導(dǎo)軌上載置具有刀具安裝部240的滑塊241?；瑝K241通過(guò)未圖 示的驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)，在被導(dǎo)軌235引導(dǎo)的同時(shí)在X1軸方向上自如地進(jìn) 退移動(dòng)。在刀具安裝部240上，通過(guò)支架242在與XI軸和Zl軸垂直相交的方向上呈梳狀(comb-Uke)地安裝有多個(gè)刀具T1。支架242在與 XI軸和Zl軸垂直相交的軸(以下，記載為"Y1軸")方向上移動(dòng)自如， 通過(guò)刀架主體233的Zl軸方向的移動(dòng)、滑塊241的XI軸方向的移動(dòng)以 及支架242的Yl軸方向的移動(dòng)的組合，刀具T1被分度，并相對(duì)于工件 W而被定位。
在主軸箱210的另一側(cè)(圖8中的上側(cè))，在底座201上鋪設(shè)有與 Z軸平行的Z2軸方向的導(dǎo)軌251,并在該導(dǎo)軌上載置第二刀架250的刀 架主體253。刀架主體253通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)，在被導(dǎo)軌251 引導(dǎo)的同時(shí)在Z2軸方向上自如地進(jìn)退移動(dòng)。在刀架主體253的前面(圖 8中的左側(cè))，在與Z軸垂直相交的X2軸方向上鋪設(shè)有導(dǎo)軌255，并在 該導(dǎo)軌上載置具有刀具安裝部260的滑塊261。滑塊261通過(guò)未圖示的 驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)，在被導(dǎo)軌255引導(dǎo)的同時(shí)在X2軸方向上自如地進(jìn)退移 動(dòng)。在刀具安裝部260上，通過(guò)支架262在與X2軸和Z2軸垂直相交的 方向上，呈梳狀地安裝有多個(gè)刀具T2。支架262在與X2軸和Z2軸垂直 相交的軸(以下，記載為"Y2軸")方向上移動(dòng)自如，通過(guò)刀架主體 253的Z2軸方向的移動(dòng)、滑塊261的X2軸方向的移動(dòng)以及支架262的 Y2軸方向的移動(dòng)的組合，刀具T2被分度，并相對(duì)于工件W而被定位。
在主軸箱210的前方的、第一刀架230和第二刀架250之間，設(shè)有 導(dǎo)套270。該導(dǎo)套270被配置為可以在主軸的軸線C上支撐工件W，且 被固定于底座201上。在導(dǎo)套270上設(shè)有固定模和旋轉(zhuǎn)模，其中，固定 模是工件W插通的導(dǎo)孔的內(nèi)周面相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的工件W作為滑動(dòng)軸承面 而構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)模是，上述導(dǎo)孔的內(nèi)周面在與工件W的外周面著實(shí)地接觸 的狀態(tài)下，與工件W—起旋轉(zhuǎn)。只要工件W能夠在主軸的軸線C方向 上移動(dòng)，導(dǎo)套270可以選擇上述固定?；蛐D(zhuǎn)模的任意一個(gè)。
在利用上述構(gòu)成的NC車床200加工工件W時(shí)，在通過(guò)設(shè)置于主軸 220的前端的卡盤(pán)把持工件W的狀態(tài)下，使主軸箱210向?qū)?70側(cè)移 動(dòng)，并使工件W的一端從導(dǎo)套270的出口 271僅突出規(guī)定的長(zhǎng)度。
然后，使主軸220旋轉(zhuǎn)的同時(shí)向Z軸方向移動(dòng)，通過(guò)該主軸220的 Z軸方向的移動(dòng)將工件W從導(dǎo)套270向加工位置輸送。通過(guò)這樣，能夠 發(fā)生伴隨著對(duì)一個(gè)產(chǎn)品的加工的進(jìn)行的、刀具T1、 T2和工件W的向Z 軸方向的相對(duì)移動(dòng)，或者從一根長(zhǎng)的工件W連續(xù)地成形多個(gè)產(chǎn)品。
采用設(shè)有導(dǎo)套270的NC車床200的話，由于是在支撐工件W的導(dǎo) 套270的附近進(jìn)行工件W的加工，因此，具有因工件W自身具有的彎曲或刀具T1、 T2與工件W相接而產(chǎn)生的彎曲引起的影響小，從而能夠 高精度地加工工件W的優(yōu)點(diǎn)。
但是，若利用刀具T1、 T2的工件W的加工尺寸(必須在Z軸方向 上加工的長(zhǎng)度)變大的話，從導(dǎo)套270突出的工件W的長(zhǎng)度也變長(zhǎng)，且 工件W的彎曲或使主軸220旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的偏心變大，從而工件W的加 工精度降低。
因此，在本申請(qǐng)人發(fā)明的專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的自動(dòng)車床中，設(shè)有輔 助導(dǎo)軌。該輔助導(dǎo)軌可以在對(duì)從導(dǎo)套送出的工件的延伸部分進(jìn)行加工的 加工位置和從該加工位置離開(kāi)的待機(jī)位置之間移動(dòng)，且在位于上述加工 位置時(shí)可以支撐工件的延伸部分。該輔助導(dǎo)軌與上述導(dǎo)套相對(duì)而設(shè)置。 而且，通過(guò)利用導(dǎo)套和輔助導(dǎo)軌支撐lt件，抑制了工件的彎曲或使主軸 旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的偏心等的影響，從而可以使用鉆頭等的鉆孔刀具對(duì)工件正 確地穿設(shè)(Pierce)沿著其旋轉(zhuǎn)軸線的孔。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述自動(dòng)車床中，需要輔助導(dǎo)軌那樣的附加的支撐裝置， 且也需要用于使輔助導(dǎo)軌在Z軸方向上移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)體或控制手段，從而 NC車床的構(gòu)成變得復(fù)雜。
另外，由于利用導(dǎo)套和輔助導(dǎo)軌支撐工件的兩端，因此，能夠利用 一個(gè)刀具進(jìn)行加工的工件的區(qū)域變窄，相應(yīng)地工件的加工時(shí)間變長(zhǎng)。
本發(fā)明是鑒于上述情況而作成的，其目的是提供一種設(shè)有導(dǎo)套的數(shù) 控車床及使用該數(shù)控車床的工件的加工方法，該設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床不 需要輔助導(dǎo)軌那樣的其他的支撐裝置，而能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成擴(kuò)大可以加 工工件的范圍，同時(shí)，能夠謀求工件的加工時(shí)間的縮短，且能夠高精度 地進(jìn)行這些工件的加工。
專利文獻(xiàn)1:日本公開(kāi)公報(bào)、特開(kāi)平11-320212號(hào)
為了解決上述課題，權(quán)利要求l所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，設(shè)有: 旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸的主軸箱，與該主軸箱相對(duì)而設(shè)置、且支撐從所述 主軸延伸出的棒狀的工件的一端的導(dǎo)套，以及具有對(duì)被所述主軸和所述 導(dǎo)套支撐的工件進(jìn)行加工用的刀具的刀架；該數(shù)控車床構(gòu)成為，設(shè)有 在與所述主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)自如的所述導(dǎo)套，以及設(shè)置于該 導(dǎo)套與所述主軸之間、利用安裝于所述刀架的刀具對(duì)所述工件進(jìn)行加工 用的第一加工區(qū)域。采用該構(gòu)成的話，由于可以利用主軸和導(dǎo)套支撐工件的兩端，并在 工件的彎曲最小的狀態(tài)下進(jìn)行工件的加工，因此，除了導(dǎo)套之外不需要 設(shè)置輔助導(dǎo)軌等的輔助裝置。另外，擴(kuò)大可以加工工件的范圍而能夠謀
求加工時(shí)間的縮短，同時(shí)，能夠利用簡(jiǎn)單構(gòu)成的NC車床髙精度地加工 棒狀的工件。
權(quán)利要求2所述的發(fā)明構(gòu)成為，在所述導(dǎo)套的與所述主軸箱相反惻 的區(qū)域內(nèi)設(shè)有第二加工區(qū)域，并將用于對(duì)從所述導(dǎo)套向所述第二加工區(qū) 域突出的所述工件進(jìn)行加工的刀具安裝于所述刀架。
采用該構(gòu)成的話，不僅在主軸和導(dǎo)套之間的第一加工區(qū)域，而且在 從導(dǎo)套突出的部分所涉及的第二加工區(qū)域內(nèi)也可以進(jìn)行工件的加工。
權(quán)利要求3所述的發(fā)明構(gòu)成為，在所述主軸的軸線的兩側(cè)設(shè)有第一 刀架和第二刀架，并使至少一方的所述刀架在與所述主軸的軸線相同的 方向上移動(dòng)自如。
此時(shí)，如權(quán)利要求4所述那樣可以構(gòu)成為，所述第一刀架的刀具在 所述第一加工區(qū)域內(nèi)對(duì)所述工件進(jìn)行加工，所述第二刀架的刀具在所述 第二加工區(qū)域內(nèi)對(duì)所述工件進(jìn)行加工。
通過(guò)這樣構(gòu)成，能夠在第一加工區(qū)域和第二加工區(qū)域中同時(shí)進(jìn)行工 件的加工。
權(quán)利要求5所述的發(fā)明構(gòu)成為，在與所述主軸的軸線相同的方向上 移動(dòng)的所述刀架上，安裝有所述導(dǎo)套。
采用該構(gòu)成的話，不需要用于使所述導(dǎo)套在主軸的軸線方向上移動(dòng)、 并定位停止于規(guī)定位置的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)、控制機(jī)構(gòu)，從而能夠使NC車床 的構(gòu)成變得簡(jiǎn)單。
權(quán)利要求6所述的發(fā)明構(gòu)成為，所述主軸箱固定于所述數(shù)控車床的 底座，在所述刀架中的一方上安裝有定位用刀具，其中，該定位用刀具 與從所述導(dǎo)套延伸出的所述工件相接而進(jìn)行所述工件在主軸的軸線方向 上的定位。
采用本發(fā)明的話，通過(guò)使導(dǎo)套移動(dòng)自如而不需要移動(dòng)主軸箱。因此， 不需要用于使大的主軸箱移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而能夠使NC車床小型化。
另外，在固定式的主軸箱中，通過(guò)棒料進(jìn)給器等向主軸的軸線方向 輸送工件時(shí)，無(wú)法對(duì)工件進(jìn)行精密的定位。因此，通過(guò)使定位用刀具位 于導(dǎo)套的出口側(cè)，并使所述工件與該定位用刀具相接，而能夠正確地對(duì) 工件進(jìn)行定位。權(quán)利要求7所述的發(fā)明構(gòu)成為，在所述導(dǎo)套上設(shè)有把持所述棒材的 把持手段，利用該把持手段把持棒材，并將所述棒材從所述主軸引出規(guī) 定長(zhǎng)度。
在固定式的主軸箱中，通過(guò)棒料進(jìn)給器等向主軸的軸線方向輸送工 件，但是，該情況下工件的定位容易變得不穩(wěn)定。因此，通過(guò)在導(dǎo)套上 設(shè)置把持所述棒材的把持手段，并利用該把持手段將棒材從所述主軸引 出，而能夠正確地對(duì)工件進(jìn)行定位。
權(quán)利要求8所述的方法是使用數(shù)控車床的工件的加工方法，該數(shù)控 車床設(shè)有旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸的主軸箱，與該主軸箱相對(duì)而設(shè)置、且 支撐從所述主軸延伸出的棒狀的工件的一端的導(dǎo)套，配置于所述主軸的 軸線的兩側(cè)、且在與主軸的軸線相同的方向及與所述主軸的軸線垂直相 交的方向上移動(dòng)自如的第一及第二刀架，以及安裝于所述第一刀架和所 述第二刀架的刀具，該加工方法形成為，使所述導(dǎo)套在與所述主軸的軸 線相同的方向上移動(dòng)自如，通過(guò)定位于規(guī)定位置的所述導(dǎo)套支撐所述工 件的一端，并利用所述第一刀架的刀具，在所述導(dǎo)套和所述主軸之間對(duì) 所述工件進(jìn)行加工，利用所述第二刀架的刀具，對(duì)從所述導(dǎo)套突出的所 述工件進(jìn)行加工。
采用該方法的話，能夠利用主軸和導(dǎo)套支撐工件的兩端，在工件的 彎曲最小的狀態(tài)下對(duì)工件進(jìn)行加工。因此，除了導(dǎo)套之外不需要設(shè)置輔 助導(dǎo)軌等的輔助裝置，并能夠利用簡(jiǎn)單構(gòu)成的NC車床對(duì)棒狀工件進(jìn)行 精密的加工。
權(quán)利要求9所述的發(fā)明是，在所述主軸箱固定于所述數(shù)控車床的底 座的情況下，將定位用刀具安裝于所述第二刀架上，并在使所述導(dǎo)套定 位于規(guī)定位置的同時(shí)，使所述定位用刀具位于所述導(dǎo)套的出口，將所述 工件從所述主軸送出，使所述工件與所述定位用刀具相接而對(duì)所述工件 進(jìn)行定位的加工方法。
采用該方法的話，對(duì)于具有固定式的主軸箱的NC車床也能夠適用 本發(fā)明。即，在具有固定式的主軸箱的NC車床中，工件的定位成為問(wèn) 題，但是，通過(guò)使工件與配置于導(dǎo)套的外側(cè)的定位用刀具相接，而能夠 正確地對(duì)工件進(jìn)行定位。
權(quán)利要求IO所述的發(fā)明是，利用安裝于所述第一刀架的刀具，將從 所述主軸送出的工件的一端部形成為與所述導(dǎo)套的內(nèi)徑相同的外徑，將 所述工件進(jìn)一步從所述主軸送出，使所述工件的所述一端部插通所述導(dǎo)
8套，并使所述工件從所述導(dǎo)套的出口突出規(guī)定長(zhǎng)度并定位，在使所述導(dǎo) 套相對(duì)于所述主軸在與所述主軸的軸線相同的方向上相對(duì)地移動(dòng)的同 時(shí)，利用所述第一刀架的刀具將所述工件的外徑形成為與所述導(dǎo)套的內(nèi) 徑相同的外徑，同時(shí)，利用所述第二刀架的刀具對(duì)所述工件的從所述導(dǎo) 套的出口突出的部分進(jìn)行加工的加工方法。
采用該方法的話，即使是如拉制材料那樣外徑尺寸不均勻的工件， 通過(guò)導(dǎo)套而被支撐的部分也被不斷地通過(guò)刀具而加工成均勻的外徑尺 寸，因此，在導(dǎo)套的外側(cè)的第二加工區(qū)域中能夠進(jìn)行高精度的加工。
采用本發(fā)明的話，不需要輔助導(dǎo)軌那樣的支撐裝置，且能夠利用主 軸箱和導(dǎo)套、刀架這樣的基本的構(gòu)成而對(duì)工件進(jìn)行各種加工。特別是， 通過(guò)將導(dǎo)套安裝于在與主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)自如的刀架上，能
夠使用于導(dǎo)套的移動(dòng)和定位的機(jī)構(gòu)與刀架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)共有化，從而使NC 車床的裝置構(gòu)成變得更加簡(jiǎn)單。
另外，通過(guò)使導(dǎo)套在與主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)，而不需要主 軸箱的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，從而能夠謀求NC車床的構(gòu)成的簡(jiǎn)單化、小型化以及 節(jié)省成本化。
進(jìn)而，由于利用導(dǎo)套和主軸支撐工件的兩端而進(jìn)行加工，因此能夠 使加工中的工件的彎曲變小，高精度的加工成為可能。另外，與具有輔 助導(dǎo)軌那樣的支撐裝置的NC車床相比，可以擴(kuò)大能夠加工工件的區(qū)域， 從而能夠相應(yīng)地縮短加工時(shí)間。進(jìn)而，由于可以在導(dǎo)套的兩側(cè)同時(shí)加工 工件，因此能夠縮短加工工序或加工時(shí)間。


圖1是說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)控車床的概略構(gòu)成的俯視圖。
圖2是說(shuō)明使用圖l的數(shù)控車床的加工方法的第一實(shí)施形態(tài)的簡(jiǎn)圖。
圖3是說(shuō)明本發(fā)明的加工方法的第二實(shí)施形態(tài)的簡(jiǎn)圖。
圖4是說(shuō)明本發(fā)明的加工方法的第三實(shí)施形態(tài)的簡(jiǎn)圖。
圖5是說(shuō)明本發(fā)明的加工方法的第三實(shí)施形態(tài)的簡(jiǎn)圖，且是表示與
圖4的工序連續(xù)的工序的簡(jiǎn)圖。
圖6是說(shuō)明本發(fā)明的加工方法的第四實(shí)施形態(tài)的簡(jiǎn)圖。
圖7是表示將本發(fā)明的NC車床1使用于利用具有導(dǎo)套的一般NC
車床進(jìn)行的工件加工中的加工例的簡(jiǎn)圖。
圖8是說(shuō)明本發(fā)明的現(xiàn)有例所涉及的、設(shè)有導(dǎo)套的NC車床的概略構(gòu)成的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的設(shè)有導(dǎo)套的NC車床、以及使用該NC 車床的工件加工方法的適宜實(shí)施形態(tài)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。 (NC車床的構(gòu)成的說(shuō)明)
圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的NC車床的概略構(gòu)成的俯視圖。
在NC車床100的底座101上，固定有旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸120的 主軸箱110。在主軸120的旋轉(zhuǎn)中心上，形成有未圖示的貫通孔。而且， 在該貫通孔中插通有長(zhǎng)棒狀的工件W。工件W通過(guò)設(shè)置于主軸120的 前端的卡盤(pán)(chuck)(圖中未顯示)而被把持。
在主軸的軸線C的兩側(cè)，第一刀架130和第二刀架150相對(duì)而被配 置。第一刀架130和第二刀架150的基本構(gòu)成，與圖8所示的NC車床 200的第一刀架230和第二刀架250相同。
艮P，第一刀架130的刀架主體133沿著設(shè)置于Zl軸方向的導(dǎo)軌131 自如地進(jìn)退移動(dòng)，設(shè)置于刀架主體133的一側(cè)的刀具安裝部140，與滑 塊(slider) 141 —起沿著導(dǎo)軌135自如地進(jìn)退移動(dòng)。另外，第二刀架150 的刀架主體153沿著設(shè)置于Z2軸方向的導(dǎo)軌151自如地進(jìn)退移動(dòng)，設(shè) 置于刀架主體153的一側(cè)的刀具安裝部160,與滑塊161 —起沿著導(dǎo)軌 155自如地進(jìn)退移動(dòng)。
在刀具安裝部140、 160上，通過(guò)支架(holder) 142、 162并列地安 裝有多個(gè)刀具T1、 T2。支架142、 162在Y1軸、Y2軸方向上移動(dòng)自如， 且通過(guò)刀架主體133、 153的Z1軸、Z2軸方向的移動(dòng)、滑塊141、 161 的X1軸、X2軸方向的移動(dòng)及支架142、 162的Y1軸、Y2軸方向的移 動(dòng)的組合，刀具T1、 T2相對(duì)于工件W而被定位。
導(dǎo)套(guide bush) 170通過(guò)安裝部件172而被安裝于第二刀架150 的刀架主體153上。即，導(dǎo)套170能夠與刀具T2成為整體而在Z2軸方 向上移動(dòng)。引導(dǎo)導(dǎo)套170的Z2軸方向的移動(dòng)的導(dǎo)軌，為了防止安裝部 件172因?qū)?70的自重而彎曲從而工件W的加工精度降低，以設(shè)置于 導(dǎo)套170的正下方為佳。
這樣，通過(guò)使導(dǎo)套170能夠與第二刀架150的刀架主體153 —起移 動(dòng)，不需要用于使導(dǎo)套170進(jìn)退移動(dòng)的獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或控制機(jī)構(gòu)，從 而能夠使NC車床的構(gòu)成變得簡(jiǎn)單。安裝于刀具安裝部140、 160的刀具Tl、 T2的分度，通過(guò)支架142、 162的Yl、 Y2軸方向的移動(dòng)而進(jìn)行。如該實(shí)施形態(tài)的NC車床100，在 主軸箱120固定于底座101的情況下，無(wú)法通過(guò)主軸箱120的移動(dòng)而對(duì) 工件W進(jìn)行定位。因此，也可以在輸送工件W的未圖示的工件進(jìn)給器 (work feeder)上設(shè)置用于決定工件W的進(jìn)給量的機(jī)構(gòu)，但是，在該實(shí) 施形態(tài)中，將定位用刀具安裝于第二刀架150的刀具安裝部160,其中， 定位用刀具是用于與通過(guò)上述工件進(jìn)給器而被輸送的工件W相接，而使 工件W在規(guī)定位置上停止。對(duì)于該定位用刀具，之后進(jìn)行說(shuō)明。
接著，參照?qǐng)D1~圖7對(duì)使用上述構(gòu)成的NC車床100的工件W的 加工方法進(jìn)行說(shuō)明。 (加工方法的第一實(shí)施形態(tài))
首先，參照?qǐng)D2對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施形態(tài)涉及的加工方法進(jìn)行說(shuō)明。
如圖2 (a)所示，在解除了設(shè)置于主軸120前端的卡盤(pán)121對(duì)工件 W的夾緊的狀態(tài)下，通過(guò)設(shè)置于主軸箱110的后方的未圖示的工件進(jìn)給 器向Z軸方向輸送棒狀的工件W。第二刀架150預(yù)先在Z2軸方向上移 動(dòng)，將導(dǎo)套170定位于規(guī)定位置。
通過(guò)刀具安裝部140的分度動(dòng)作，定位用刀具T21被分度至規(guī)定位 置。然后，通過(guò)滑塊141的X2軸方向的移動(dòng)，使定位用刀具T21位于 導(dǎo)套170的出口 171的附近。通過(guò)上述工件進(jìn)給器而被向Z軸方向輸送 的工件W，其前端插入導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172，并在出口171的附近與定 位用刀具T21相接。通過(guò)這樣，工件W的輸送被停止。另外，卡盤(pán)121 將工件W夾緊并固定。通過(guò)以上工件W被定位。
第一刀架130通過(guò)刀具安裝部160的Yl軸方向的分度動(dòng)作，將車 削加工用刀具Tll分度于規(guī)定位置。然后，如圖2(b)所示，第一刀架 130的刀具T11，在導(dǎo)套170和主軸120之間的第一加工區(qū)域A中對(duì)工 件W的外周進(jìn)行加工。
在對(duì)工件W實(shí)施多種加工的情況下，適當(dāng)?shù)胤侄劝惭b于刀具安裝部 160的刀具，并依次進(jìn)行加工。
規(guī)定的加工結(jié)束后，如圖2 (c)所示，使刀架130移動(dòng)至主軸120 的附近，同時(shí)，將刀具Tll交換為切斷用刀具T13，并在主軸120的附 近將工件W切斷。
在主軸120的附近通過(guò)刀具T13將工件W切斷之后，使限制工件 W不會(huì)向Z軸方向移動(dòng)的栓狀的脫模刀具T3相接于工件W的前端。該脫模刀具T3，可以安裝于在Z軸方向上移動(dòng)自如的未圖示的尾座(tail stock)等。
然后，如圖2(d)所示，在通過(guò)脫模刀具T3限制了工件W的Z 軸方向的移動(dòng)的狀態(tài)下，使第二刀架150向Z2軸方向移動(dòng)，從而使導(dǎo) 套170從工件W脫離。通過(guò)這樣，成形件Wa被從第一加工區(qū)域A排出。 (加工方法的第二實(shí)施形態(tài))
接著，參照?qǐng)D3對(duì)本發(fā)明的加工方法的第二實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
關(guān)于利用工件進(jìn)給器的工件W的輸送、工件W的定位、以及第一 加工區(qū)域A中的利用刀具Tll的工件W的加工，與圖2(a)和圖2(b) 相同，因此在此省略詳細(xì)的說(shuō)明。
圖3 (a)所示的、第一加工區(qū)域A中的工件W的規(guī)定加工結(jié)束后， 如圖3 (b)所示，在主軸120的附近和導(dǎo)套170的附近，將工件W的 兩端切斷。
具體地說(shuō)，將車削加工用刀具Tll交換為切斷用刀具T12，并在導(dǎo) 套170的附近將工件W切斷。然后，使刀架130移動(dòng)至主軸120的附近， 同時(shí)，將刀具T12交換為切斷用刀具T13，并在主軸120的附近將工件 W切斷。通過(guò)這樣，成形件Wa被從第一加工區(qū)域A排出。
此時(shí)，在導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172中殘留有工件W的前端的一部分(在 圖3(c)中，以符號(hào)Wb表示)，但是，可以利用通過(guò)工件進(jìn)給器重新 向Z軸方向送出的工件W,將殘留部分Wb從導(dǎo)孔172中擠出。
在該實(shí)施形態(tài)中，用于對(duì)通過(guò)工件進(jìn)給器而被向Z軸方向輸送的工 件W進(jìn)行定位的刀具T21，預(yù)先定位在不與從導(dǎo)孔172中擠出的工件W 的殘留部分Wb發(fā)生干擾的位置上。 (加工方法的第三實(shí)施形態(tài))
圖2及圖3所示的工件W的加工方法，是在導(dǎo)套170和主軸120 之間的第一加工區(qū)域A中對(duì)工件W進(jìn)行加工的方法。在圖4及圖5所 示的加工方法中，在設(shè)置于導(dǎo)套170的主軸箱側(cè)的第一加工區(qū)域A和設(shè) 置于導(dǎo)套170的主軸箱相反側(cè)的第二加工區(qū)域B中，同時(shí)對(duì)工件W進(jìn) 行加工。
以下，根據(jù)圖4及圖5對(duì)第三實(shí)施形態(tài)涉及的加工方法進(jìn)行說(shuō)明。 如圖4 (a)所示，導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172形成為小于工件W的外徑 (原料直徑)。在通過(guò)第二刀架150的移動(dòng)將導(dǎo)套170定位于規(guī)定位置， 并使主軸120的卡盤(pán)121打開(kāi)的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)工件進(jìn)給器而向Z軸方向
12輸送工件w。
工件W，通過(guò)其前端與導(dǎo)套170相接而被定位。工件W被主軸120 的卡盤(pán)121把持而被固定。
接著，如圖4(b)所示，使導(dǎo)套170向Z軸方向移動(dòng)而遠(yuǎn)離工件W 的前端。通過(guò)這樣，工件W的前端位于第一加工區(qū)域A內(nèi)。
另外，在使工件W的前端位于第一加工區(qū)域A內(nèi)時(shí)，也可以不使 用上述那樣的導(dǎo)套170，而通過(guò)工件進(jìn)給器來(lái)調(diào)整工件W的進(jìn)給量。
接著，如圖4 (b)所示，對(duì)應(yīng)于導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172的孔徑，利用 第一刀架130的刀具T15對(duì)工件W的外徑進(jìn)行切削。通過(guò)刀具T15將 工件W從前端切削規(guī)定長(zhǎng)度之后，如圖4(c)所示，使刀具T15遠(yuǎn)離 工件W,解除卡盤(pán)121對(duì)工件W的把持，并利用上述工件進(jìn)給器向Z 軸方向輸送工件W。另外，此時(shí)，使定位用刀具T21預(yù)先位于導(dǎo)套170 的出口 171側(cè)。
按照導(dǎo)孔172的孔徑，工件W的前端被進(jìn)行了加工。因此，通過(guò)工 件W的Z軸方向的輸送而工件W的前端被導(dǎo)入導(dǎo)孔172內(nèi)，且在出口 171處與定位用刀具T21相接而工件W被定位。
如圖4 (d)所示，將第二刀架150的刀具安裝部160的刀具由定位 用刀具21交換為切削用刀具T22。然后，利用第二刀架150的刀具T22， 在導(dǎo)套170的主軸箱相反側(cè)的第二加工區(qū)域B中對(duì)工件W進(jìn)行加工。 與此同時(shí)，在主軸120與導(dǎo)套170之間的第一加工區(qū)域A中，利用第一 刀架130的刀具T15，對(duì)應(yīng)于導(dǎo)孔172的孔徑將工件W的外徑進(jìn)行加工。
如圖5 (a)所示，利用第二刀架150的刀具T22的對(duì)工件W的加 工，是在將導(dǎo)套170與第二刀架150 —起向主軸120側(cè)輸送的同時(shí)進(jìn)行 的。伴隨導(dǎo)套170的Z軸方向的移動(dòng)，第一刀架130的刀具T15將工件 W的外徑進(jìn)行切削。
因此，即使是如拉制材料那樣外徑尺寸不均勻的工件W，通過(guò)導(dǎo)套 170而被支撐的部分也被不斷地通過(guò)刀具T15加工成均勻的外徑尺寸， 因此，具有在導(dǎo)套170的外側(cè)的第二加工區(qū)域B中能夠通過(guò)刀具T22高 精度地進(jìn)行加工的優(yōu)點(diǎn)。
第二加工區(qū)域B中的工件W的加工結(jié)束后，將刀具T22交換為切 斷用刀具T23，將工件W的前端部分切斷，并從第二加工區(qū)域B排出。 在將工件W的前端部分切斷時(shí)，使第一刀架130的刀具T15預(yù)先退避至 不與導(dǎo)套170發(fā)生干擾的位置。將工件W的前端部分切斷之后，如圖5(c)所示，使導(dǎo)套170向Z 軸方向移動(dòng)而使工件W的前端從導(dǎo)套170脫離。然后，利用刀具T15 繼續(xù)對(duì)工件W的外徑進(jìn)行加工。之后，重復(fù)圖4(b) 圖5(c)的動(dòng)作。
另外，在該實(shí)施形態(tài)中，將定位用刀具T21和切斷用刀具T23作為 不同的刀具而進(jìn)行了說(shuō)明，但是，定位用刀具T21和切斷用刀具T23也 可以是相同的刀具。即，可以將切斷用刀具T23作為定位用刀具而使用。 通過(guò)這樣，具有不需要從定位用刀具T21向切斷用刀具T23分度的動(dòng)作， 且能夠增加可安裝于刀具安裝部160的刀具的種類的優(yōu)點(diǎn)。
安裝于刀具安裝部160的刀具T2不限于切削刀具，也可以是鉆頭 等的旋轉(zhuǎn)刀具。
參照?qǐng)D6對(duì)在刀具安裝部160上安裝旋轉(zhuǎn)刀具T25而進(jìn)行工件W 的加工的加工方法的一例進(jìn)行說(shuō)明。
關(guān)于使工件W的前端位于第一加工區(qū)域A內(nèi)而對(duì)工件W的外徑進(jìn) 行加工這一點(diǎn)以及工件W的定位，與之前所說(shuō)明的圖4(a) 、 (b)、 (c)相同，因此在此省略說(shuō)明。
如圖6 (a)所示，使鉆頭等的旋轉(zhuǎn)刀具T25與工件W的端面相對(duì) 而定位。在第一加工區(qū)域A中，利用第一刀架150的刀具T15對(duì)工件W 的外徑進(jìn)行車削加工，并使工件W的外徑與導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172的內(nèi)徑 相同。
然后，如圖6(b)所示，使旋轉(zhuǎn)刀具T25及導(dǎo)套170與第二刀架 150—起向Z軸方向移動(dòng)，同時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)刀具T25對(duì)工件W的端面進(jìn) 行鉆孔加工。另一方面，在第一加工區(qū)域A中，利用螺紋車刀等的刀具 T16對(duì)工件W的外周面實(shí)施切削螺紋加工。該兩個(gè)加工同時(shí)進(jìn)行。
以上的加工結(jié)束后，如圖6(c)所示，利用切斷刀等的刀具T12 將工件W切斷。對(duì)于被主軸120把持的工件W，利用刀具T15進(jìn)行外 徑的車削加工，使工件W的外徑與導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172的內(nèi)徑相同。規(guī) 定長(zhǎng)度的車削加工結(jié)束后，解除卡盤(pán)121對(duì)工件W的把持，并如圖6(d) 所示，驅(qū)動(dòng)工件進(jìn)給器向Z軸方向輸送工件W。通過(guò)這樣，成形件Wa 被工件W擠壓而從導(dǎo)套170脫離，如圖6 (e)所示那樣從第二加工區(qū) 域B排出。
預(yù)先使定位用刀具T21位于不與成形件Wa發(fā)生干擾的位置，在成 形件Wa排出之后，使工件W與刀具T21相接而對(duì)工件W進(jìn)行定位這 一點(diǎn)，與之前的實(shí)施形態(tài)相同。在本發(fā)明的NC車床中，也可以進(jìn)行與具有導(dǎo)套的一般NC車床相 同的加工。
圖7是表示將本發(fā)明的NC車床100使用于利用具有導(dǎo)套的一般NC 車床進(jìn)行的工件加工中的加工例的圖。在圖7所示的加工中，使工件W 從導(dǎo)套170的導(dǎo)孔172僅突出適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度，并使第一刀架130的刀具T18 及第二刀架150的刀具T22分別位于設(shè)置在導(dǎo)套170的主軸箱相反側(cè)的 第二加工區(qū)域B中，從而在導(dǎo)套170的附近利用該兩個(gè)刀具T18、 T22 對(duì)工件W進(jìn)行車削加工。
對(duì)本發(fā)明的適宜實(shí)施形態(tài)進(jìn)行了說(shuō)明，但是，本發(fā)明并不限于上述 的實(shí)施形態(tài)。
例如，在主軸箱IIO固定于NC車床100的底座101的情況下，工 件W的Z軸方向的輸送通過(guò)工件進(jìn)給器進(jìn)行的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但是， 工件W的輸送并不限定于此，例如，也可以在導(dǎo)套170上設(shè)置把持工件 W的把持手段，利用該把持手段把持工件W，在導(dǎo)套170的Z2軸方向 的移動(dòng)的同時(shí)，從主軸120引出規(guī)定長(zhǎng)度。
產(chǎn)、lk上的利用性
本發(fā)明并不限定于具有梳狀的刀具安裝部的數(shù)控車床，也可以適用 于具有通過(guò)分度旋轉(zhuǎn)動(dòng)作將刀具分度于規(guī)定位置的轉(zhuǎn)塔式的刀具安裝部 的數(shù)控車床。另外，不限于固定主軸箱，也可以適用于主軸箱能夠在Z 軸方向上移動(dòng)的NC車床。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，設(shè)有旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸的主軸箱，與該主軸箱相對(duì)而設(shè)置、且支撐從所述主軸延伸出的棒狀的工件的一端的導(dǎo)套，以及具有對(duì)被所述主軸和所述導(dǎo)套支撐的工件進(jìn)行加工用的刀具的刀架，其特征在于，設(shè)有在與所述主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)自如的所述導(dǎo)套，以及設(shè)置于該導(dǎo)套與所述主軸之間、利用安裝于所述刀架的刀具對(duì)所述工件進(jìn)行加工用的第一加工區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，其特征在于， 在所述導(dǎo)套的與所述主軸箱相反側(cè)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置第二加工區(qū)域， 將用于對(duì)從所述導(dǎo)套向所述第二加工區(qū)域突出的所述工件進(jìn)行加工的刀具安裝于所述刀架。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，其特征在于，在所 述主軸的軸線的兩側(cè)設(shè)有第一刀架和第二刀架，并使所述第一刀架或所述 第二刀架的至少一方，在與所述主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)自如。
4. 如權(quán)利要求3所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，其特征在于，所述第一 刀架的刀具在所述第一加工區(qū)域中對(duì)所述工件進(jìn)行加工，所述第二刀架的 刀具在所述第二加工區(qū)域中對(duì)所述工件進(jìn)行加工。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，其特征在于，在與 所述主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)的所述第一刀架或所述第二刀架上，安 裝有所述導(dǎo)套。
6. 如權(quán)利要求3~5的任意一項(xiàng)所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，其特征在于，所述主軸箱固定于所述數(shù)控車床的底座；在所述刀架中的一方上安裝有定位用刀具，其中，該定位用刀具與從 所述導(dǎo)套向所述第二加工區(qū)域延伸的所述工件相接而對(duì)所述工件進(jìn)行定 位。
7. 如權(quán)利要求1~5的任意一項(xiàng)所述的設(shè)有導(dǎo)套的數(shù)控車床，其特征在 于，在所述導(dǎo)套上設(shè)有把持所述工件的把持手段，利用該把持手段將所述 工件把持，并使所述導(dǎo)套在與所述主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)，將所述 工件從所述主軸引出規(guī)定長(zhǎng)度。
8. —種工件的加工方法，使用數(shù)控車床，該數(shù)控車床設(shè)有旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸的主軸箱，與該主軸箱相對(duì)而設(shè)置、且支撐從所述主軸延伸出的棒狀的工件的一端的導(dǎo)套，配置于所述主軸的軸線的兩側(cè)、且在與主軸的軸線相同的方向及與所述主軸的軸線垂直相交的方向上移動(dòng)自如的第一和第二刀架，以及安裝于所述第一刀架和所述第二刀架的刀具，其特征在于，使所述導(dǎo)套在與所述主軸的軸線相同的方向上移動(dòng)自如；通過(guò)定位于規(guī)定位置的導(dǎo)套支撐所述工件的一端；利用所述第一刀架的刀具，在所述導(dǎo)套和所述主軸之間對(duì)所述工件進(jìn)行加工；利用所述第二刀架的刀具，對(duì)從所述導(dǎo)套突出的所述工件進(jìn)行加工。
9. 如權(quán)利要求8所述的工件的加工方法，其特征在于，在所述主軸箱固定于所述數(shù)控車床的底座的情況下，將定位用刀具安裝于所述第二刀架上，將所述導(dǎo)套定位于規(guī)定位置的同時(shí)，使所述定位用刀具位于所述導(dǎo)套的出口 ，將所述工件從所述主軸送出，使所述工件與所述定位用刀具相接而對(duì)所述工件進(jìn)行定位。
10. 如權(quán)利要求8或9所述的工件的加工方法，其特征在于，利用安裝于所述第一刀架的刀具，將從所述主軸送出的工件的一端部形成為與所述導(dǎo)套的內(nèi)徑相同的外徑，將所述工件進(jìn)一歩從所述主軸送出，并使所述工件的所述一端部插通所述導(dǎo)套，使所述工件從所述導(dǎo)套的出口突出規(guī)定的長(zhǎng)度并進(jìn)行定位，在使所述導(dǎo)套相對(duì)于所述主軸在與所述主軸的軸線相同的方向上相對(duì)地移動(dòng)的同時(shí)，利用所述第一刀架的刀具將所述工件的外徑形成為與所述導(dǎo)套的內(nèi)徑相同的外徑，同時(shí)，利用所述第二刀架的刀具對(duì)所述工件的從所述導(dǎo)套的出口突出的部分進(jìn)行加工。
全文摘要
本發(fā)明的數(shù)控車床(100)，設(shè)有旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸(120)的主軸箱(110)，與該主軸箱(110)相對(duì)而設(shè)置、且支撐從主軸(120)延伸出的棒狀的工件W的一端的導(dǎo)套(170)，以及具有對(duì)被主軸(120)和導(dǎo)套(170)支撐的工件W進(jìn)行加工用的刀具T1的刀架(130)；其中，所述導(dǎo)套(170)在與主軸的軸線C相同的方向上移動(dòng)自如；在導(dǎo)套(170)和主軸(120)之間，設(shè)有利用安裝于刀架(130)的刀具T1對(duì)工件W進(jìn)行加工用的第一加工區(qū)域A。
文檔編號(hào)B23B13/12GK101663114SQ20088000998
公開(kāi)日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者金谷昭秀, 長(zhǎng)谷場(chǎng)紀(jì)幸 申請(qǐng)人:西鐵城控股株式會(huì)社