本發(fā)明涉及一邊依次將切削加工時(shí)的切屑截?cái)嘁贿呅羞M(jìn)工件的加工的機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置。

背景技術(shù)：

以往，公知有下述機(jī)床，該機(jī)床具備：工件保持機(jī)構(gòu)，其保持工件；刀架，其保持對(duì)上述工件行進(jìn)切削加工的切削工具；進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其通過上述工件保持機(jī)構(gòu)與上述刀架的相對(duì)移動(dòng)，使切削工具相對(duì)于工件在規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其反復(fù)進(jìn)行以相互不同的第一速度和第二速度的沿著上述加工進(jìn)給方向的上述相對(duì)移動(dòng)而使上述工件保持機(jī)構(gòu)與刀架相對(duì)反復(fù)移動(dòng)；以及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使上述工件與切削工具相對(duì)旋轉(zhuǎn)，通過上述工件與上述切削工具的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，和伴隨上述切削工具相對(duì)于上述工件的向上述加工進(jìn)給方向的上述反復(fù)移動(dòng)的進(jìn)給動(dòng)作，來執(zhí)行對(duì)上述工件的加工(例如參照專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2)。

該機(jī)床在上述工件的加工時(shí)，因?yàn)樽鳛樯鲜龇磸?fù)移動(dòng)的往復(fù)振動(dòng)中的往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分重復(fù)，切削工具在復(fù)動(dòng)時(shí)，在往動(dòng)時(shí)切削完畢的部分因?yàn)椴淮嬖谇邢鞯牟糠?，所以成為不進(jìn)行實(shí)際的切削而僅移動(dòng)的空轉(zhuǎn)動(dòng)作。由此能夠一邊通過上述空轉(zhuǎn)動(dòng)作將切削加工時(shí)從工件產(chǎn)生的切屑依次截?cái)啵贿呿樌匦羞M(jìn)工件的加工。

專利文獻(xiàn)1：日本專利5139591號(hào)公報(bào)(參照段落0039)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平10－43901號(hào)公報(bào)(參照段落0019)

在以往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分重復(fù)的方式行進(jìn)上述往復(fù)振動(dòng)的情況下，特別是在保持工件并旋轉(zhuǎn)的主軸每旋轉(zhuǎn)一周的上述往復(fù)振動(dòng)的振動(dòng)數(shù)不到1的情況下，即在相對(duì)于主軸的多次旋轉(zhuǎn)切削工具振動(dòng)一次的往復(fù)振動(dòng)中，希望能夠抑制加工效率的降低的往復(fù)振動(dòng)模式。

例如，切削工具的刀尖的軌跡成為圖6A所示的往復(fù)振動(dòng)波形那樣的主軸旋轉(zhuǎn)4周成為1個(gè)振動(dòng)的往復(fù)振動(dòng)模式的情況下，將主軸旋轉(zhuǎn)第一周的軌跡設(shè)為a，將旋轉(zhuǎn)第二周的軌跡設(shè)為b，將旋轉(zhuǎn)第三周的軌跡設(shè)為c，將旋轉(zhuǎn)第四周的軌跡設(shè)為d，若在主軸旋轉(zhuǎn)第一周和旋轉(zhuǎn)第二周往動(dòng)，在主軸旋轉(zhuǎn)第三周和旋轉(zhuǎn)第四周復(fù)動(dòng)，則a～d在工件每旋轉(zhuǎn)一周成為圖6B所示的軌跡，上述空轉(zhuǎn)動(dòng)作成為c中的與b的交點(diǎn)CT以下，主軸旋轉(zhuǎn)第三周的復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分與往動(dòng)時(shí)的切削加工部分重復(fù)之后，從復(fù)動(dòng)中的旋轉(zhuǎn)第三周的中途到旋轉(zhuǎn)第四周結(jié)束為止切削工具成為空轉(zhuǎn)動(dòng)作，遍及主軸旋轉(zhuǎn)一周以上而產(chǎn)生切削效率降低這一問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此本發(fā)明解決前述那樣的以往技術(shù)的問題，即本發(fā)明的目的是提供在對(duì)于工件與切削工具的相對(duì)多次旋轉(zhuǎn)，切削工具進(jìn)行1次反復(fù)移動(dòng)而進(jìn)行工件的加工的情況下，能夠抑制加工效率的降低的機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置。

本技術(shù)方案1的發(fā)明通過下述結(jié)構(gòu)來解決上述課題，一種機(jī)床，其具備：工件保持機(jī)構(gòu)，其保持工件；刀架，其保持對(duì)上述工件進(jìn)行切削加工的切削工具；進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其通過上述工件保持機(jī)構(gòu)與上述刀架的相對(duì)移動(dòng)使切削工具相對(duì)于工件向規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其反復(fù)進(jìn)行以相互不同的第一速度和第二速度進(jìn)行的沿著上述加工進(jìn)給方向的上述相對(duì)移動(dòng)而使上述工件保持機(jī)構(gòu)與刀架相對(duì)地反復(fù)移動(dòng)；以及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使上述工件與切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，通過上述工件與上述切削工具的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，和伴隨上述切削工具相對(duì)于上述工件的上述反復(fù)移動(dòng)的進(jìn)給動(dòng)作，來執(zhí)行上述工件的加工，使上述反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為按如下方式反復(fù)移動(dòng)：相對(duì)于上述工件與上述切削工具的相對(duì)的多次旋轉(zhuǎn)，上述切削工具進(jìn)行1次反復(fù)移動(dòng)，并且在1次反復(fù)移動(dòng)中，與以上述第一速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的上述相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度相比，以上述第二速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的上述相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度較小。

本技術(shù)方案2的發(fā)明除了技術(shù)方案1所記載的機(jī)床的結(jié)構(gòu)之外，通過上述第一速度相對(duì)于上述第二速度設(shè)定得比較大來解決上述課題。

本技術(shù)方案3的發(fā)明除了技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2記載的機(jī)床的結(jié)構(gòu)之外通過下述結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步解決上述課題，即，基于以上述各速度的相對(duì)移動(dòng)的各切削加工部分相互交叉的上述相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度位置設(shè)定基準(zhǔn)角度位置，并使上述反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，在從上述基準(zhǔn)角度位置的規(guī)定次數(shù)的上述相對(duì)旋轉(zhuǎn)的整個(gè)期間以第一速度相對(duì)移動(dòng)后，在從上述基準(zhǔn)角度位置旋轉(zhuǎn)一周中，從以第一速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)切換為以第二速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)，并且使以上述第二速度的相對(duì)移動(dòng)的切削加工部分到達(dá)以上述第一速度的相對(duì)移動(dòng)的切削加工部分并使1個(gè)反復(fù)移動(dòng)結(jié)束。

本技術(shù)方案4的發(fā)明通過下述結(jié)構(gòu)來解決上述課題，一種機(jī)床的控制裝置，上述機(jī)床具備：工件保持機(jī)構(gòu)，其保持工件；刀架，其保持對(duì)上述工件進(jìn)行切削加工的切削工具；進(jìn)給機(jī)構(gòu)，其通過上述工件保持機(jī)構(gòu)與刀架的相對(duì)移動(dòng)來使切削工具相對(duì)于工件向規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)，其反復(fù)進(jìn)行以相互不同的第一速度和第二速度進(jìn)行的沿著上述加工進(jìn)給方向的相對(duì)移動(dòng)而使上述工件保持機(jī)構(gòu)與刀架相對(duì)地反復(fù)移動(dòng)；以及旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，其使上述工件與切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，通過上述工件與上述切削工具的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，和伴隨著上述切削工具相對(duì)于上述工件的上述反復(fù)移動(dòng)的進(jìn)給動(dòng)作，來執(zhí)行上述工件的加工，使上述反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為按如下方式反復(fù)移動(dòng)，相對(duì)于上述工件與上述切削工具的相對(duì)的多次旋轉(zhuǎn)，上述切削工具進(jìn)行1次反復(fù)移動(dòng)，并且在1次反復(fù)移動(dòng)中，與以上述第一速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的上述相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度相比，以上述第二速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的上述相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度較小。

根據(jù)本技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明的機(jī)床，因?yàn)橄鄬?duì)于1反復(fù)移動(dòng)的以第一速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，以第二速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度變小，所以能夠一邊伴隨以相互不同的第一速度和第二速度的相對(duì)移動(dòng)的反復(fù)移動(dòng)，一邊高效地進(jìn)行工件的切削，特別是在反復(fù)移動(dòng)成為振動(dòng)的情況下，能夠抑制加工效率的降低。

根據(jù)本技術(shù)方案3的發(fā)明的機(jī)床，除了技術(shù)方案1或者技術(shù)方案2的發(fā)明所起到效果之外，能夠抑制以第二速度進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)中的切削工具從工件離開，不進(jìn)行實(shí)際的切削而僅進(jìn)行移動(dòng)的所謂空轉(zhuǎn)動(dòng)作的時(shí)間，能夠進(jìn)一步使加工效率提高。

根據(jù)本技術(shù)方案4的發(fā)明的機(jī)床的控制裝置，在機(jī)床的控制裝置中，能夠得到與技術(shù)方案1的發(fā)明所起到的效果相同的效果。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)床的概略的圖。

圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例的切削工具與工件的關(guān)系的概略圖。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例的切削工具的往復(fù)振動(dòng)以及位置的圖。

圖4A是表示1個(gè)往復(fù)振動(dòng)的切削工具的位置的圖。

圖4B是表示與以工件為基準(zhǔn)的圖4A相對(duì)應(yīng)的切削點(diǎn)的軌跡的圖。

圖4C是表示圖4B的變形例的圖。

圖4D是表示圖4B的變形例的圖。

圖5A是表示1個(gè)反復(fù)移動(dòng)的切削工具的位置的反復(fù)移動(dòng)波形的變形例其1的圖。

圖5B是表示將工件作為基準(zhǔn)的與圖5A對(duì)應(yīng)的切削點(diǎn)的軌跡的圖。

圖5C是表示1個(gè)反復(fù)移動(dòng)的切削工具的位置的反復(fù)移動(dòng)波形的變形例其2的圖。

圖5D是表示將工件作為基準(zhǔn)的與圖5C對(duì)應(yīng)的切削點(diǎn)的軌跡的圖。

圖6A是表示1個(gè)往復(fù)振動(dòng)的切削工具的位置的圖。

圖6B是表示以工件為基準(zhǔn)的與圖6A對(duì)應(yīng)的切削點(diǎn)的軌跡的圖(本申請(qǐng)課題的往復(fù)振動(dòng)波形)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置通過使反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為按如下方式反復(fù)移動(dòng)，即以使得相對(duì)于工件與切削工具的相對(duì)多次旋轉(zhuǎn)切削工具進(jìn)行1次反復(fù)移動(dòng)，相對(duì)于1次反復(fù)移動(dòng)的以第一速度進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度，以第二速度進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)時(shí)的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)角度變小，能夠一邊伴隨著由以相互不同的第一速度和第二速度的相對(duì)移動(dòng)進(jìn)行反復(fù)移動(dòng)一邊高效地進(jìn)行工件的切削，特別是在反復(fù)移動(dòng)成為振動(dòng)的情況下，如果能夠抑制加工效率的降低的話，該具體的實(shí)施方式是怎樣都可以。

實(shí)施例

圖1是表示具備本發(fā)明的實(shí)施例的控制裝置C的機(jī)床100的概略的圖。

機(jī)床100具備主軸110和切削工具臺(tái)130A。

在主軸110的前端設(shè)置有卡盤120。

工件W經(jīng)由卡盤120被保持于主軸110，主軸110作為保持工件的工件保持機(jī)構(gòu)構(gòu)成。

主軸110以被未圖示的主軸馬達(dá)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式支承于主軸臺(tái)110A。

作為上述主軸馬達(dá)在主軸臺(tái)110A內(nèi)，考慮在主軸臺(tái)110A與主軸110之間形成的以往公知的裝入式馬達(dá)等

主軸臺(tái)110A通過Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160能夠成為主軸110的軸線方向的Z軸方向移動(dòng)地安裝于沿機(jī)床100的床身側(cè)。

主軸110經(jīng)由主軸臺(tái)110A并利用Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160沿上述Z軸方向移動(dòng)。

Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160構(gòu)成使主軸110沿Z軸方向移動(dòng)的主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160具備與上述床身等的Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160的固定側(cè)一體的基座161，和設(shè)置于基座161并沿Z軸方向延伸的Z軸方向引導(dǎo)導(dǎo)軌162。

在Z軸方向引導(dǎo)導(dǎo)軌162經(jīng)由Z軸方向引導(dǎo)164滑動(dòng)自如地支承有Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163。

在Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163側(cè)設(shè)置有直線伺服馬達(dá)165的可動(dòng)件165a，在基座161側(cè)設(shè)置有直線伺服馬達(dá)165的固定件165b。

在Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163搭載有主軸臺(tái)110A，通過直線伺服馬達(dá)165的驅(qū)動(dòng)，Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163沿Z軸方向被移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

通過Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163的移動(dòng)，主軸臺(tái)110A沿Z軸方向移動(dòng)，進(jìn)行主軸110向Z軸方向的移動(dòng)。

在切削工具臺(tái)130A安裝有對(duì)工件W進(jìn)行車削加工的車刀等切削工具130。

切削工具臺(tái)130A構(gòu)成保持切削工具130的刀架。

切削工具臺(tái)130A通過X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150以及未圖示的Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，能夠沿與上述Z軸方向正交的X軸方向和與上述Z軸方向以及X軸方向正交的Y軸方向移動(dòng)地設(shè)置于機(jī)床100的床身側(cè)。

通過X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)構(gòu)成使切削工具臺(tái)130A相對(duì)于主軸110沿上述X軸方向以及Y軸方向移動(dòng)的刀架移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150具備與X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150的固定側(cè)一體的基座151，和設(shè)置于基座151并沿X軸方向延伸的X軸方向引導(dǎo)導(dǎo)軌152。

X軸方向引導(dǎo)導(dǎo)軌152經(jīng)由X軸方向引導(dǎo)154滑動(dòng)自如地支承有X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153。

在X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153側(cè)設(shè)置有直線伺服馬達(dá)155的可動(dòng)件155a，在基座151側(cè)設(shè)置有直線伺服馬達(dá)155的固定件155b。

通過直線伺服馬達(dá)155的驅(qū)動(dòng)，X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153沿X軸方向被移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

此外，Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)沿Y軸方向配置X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150，因?yàn)槭桥cX軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150相同的構(gòu)造，所以省略圖示以及構(gòu)造的詳細(xì)的說明。

在圖1中，經(jīng)由未圖示的Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)將X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150安裝于上述床身側(cè)，在X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153搭載有切削工具臺(tái)130A。

切削工具臺(tái)130A通過X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)沿X軸方向移動(dòng)，通過Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)相對(duì)于Y軸方向進(jìn)行與X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150相同的動(dòng)作而沿Y軸方向移動(dòng)。

此外，也可以將未圖示的Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)經(jīng)由X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150搭載于上述床身側(cè)，在Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)側(cè)搭載切削工具臺(tái)130A，通過Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150使切削工具臺(tái)130A沿X軸方向以及Y軸方向移動(dòng)的構(gòu)造是以往公知的，所以省略詳細(xì)的說明以及圖示。

上述刀架移動(dòng)機(jī)構(gòu)(X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu))與上述主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160)協(xié)作，通過基于X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的向X軸方向和Y軸方向的切削工具臺(tái)130A的移動(dòng)，和基于Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160的向主軸臺(tái)110A(主軸110)的Z軸方向移動(dòng)，安裝于切削工具臺(tái)130A的切削工具130相對(duì)于工件W相對(duì)地向任意的加工進(jìn)給方向被進(jìn)給。

通過由上述主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160)和上述刀架移動(dòng)機(jī)構(gòu)(X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu))構(gòu)成的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，將切削工具130相對(duì)于工件W相對(duì)地向任意的加工進(jìn)給方向進(jìn)給，由此如圖2所示，工件W被上述切削工具130切削加工為任意形狀。

此外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成為是主軸臺(tái)110A與切削工具臺(tái)130A雙方移動(dòng)，但也可以構(gòu)成為將主軸臺(tái)110A不移動(dòng)地固定于機(jī)床100的床身側(cè)，并通過刀架移動(dòng)機(jī)構(gòu)使切削工具臺(tái)130A沿X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)。

在該情況下，上述進(jìn)給機(jī)構(gòu)由使切削工具臺(tái)130A沿X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)的刀架移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過使切削工具臺(tái)130A相對(duì)于被固定定位且被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的主軸110移動(dòng)，能夠使上述切削工具130相對(duì)于工件W進(jìn)行加工進(jìn)給動(dòng)作。

另外，也可以構(gòu)成為將切削工具臺(tái)130A不能移動(dòng)地固定于機(jī)床100的床身側(cè)，并通過主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)使主軸臺(tái)110A沿X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)。

在該情況下，上述進(jìn)給機(jī)構(gòu)由使主軸臺(tái)110A沿X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)的主軸臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，能夠通過使主軸臺(tái)110A相對(duì)于被固定定位的切削工具臺(tái)130A移動(dòng)，使上述切削工具130相對(duì)于工件W進(jìn)行加工進(jìn)給動(dòng)作。

此外，在本實(shí)施方式中，X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150、Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160構(gòu)成為由直線伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，也能夠由以往公知的滾珠絲杠與伺服馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)。

在本實(shí)施方式中，使工件W與切削工具130相對(duì)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由上述裝入式馬達(dá)等上述主軸馬達(dá)構(gòu)成，工件W與切削工具130的相對(duì)旋轉(zhuǎn)通過主軸110的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行。

在本實(shí)施例中，構(gòu)成為使工件W相對(duì)于切削工具130旋轉(zhuǎn)，也可以構(gòu)成為使切削工具130相對(duì)于工件W旋轉(zhuǎn)。

在該情況下，作為切削工具130考慮鉆頭等旋轉(zhuǎn)工具。

主軸110的旋轉(zhuǎn)、Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160、X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150以及Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)被控制裝置C所具有的控制部C1驅(qū)動(dòng)控制。

控制部C1預(yù)先設(shè)定為以下述方式進(jìn)行控制，即、一邊使各進(jìn)給機(jī)構(gòu)作為反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)往復(fù)振動(dòng)為反復(fù)進(jìn)行沿著分別對(duì)應(yīng)的移動(dòng)方向以第一速度進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)以及與以該第一速度進(jìn)行的相對(duì)移動(dòng)不同并以比第一速度慢的第二速度的相對(duì)移動(dòng)而使主軸110與切削工具130相對(duì)反復(fù)移動(dòng)的一個(gè)例子，一邊使主軸臺(tái)110A或者切削工具臺(tái)130A向各自的方向移動(dòng)。

各進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過控制部C1的控制，如圖3所示，使主軸110或者切削工具臺(tái)130A在1次往復(fù)振動(dòng)中，在作為第一速度的相對(duì)移動(dòng)前進(jìn)(往動(dòng))移動(dòng)規(guī)定的前進(jìn)量之后，作為第二速度的相對(duì)移動(dòng)以與第一速度的相對(duì)移動(dòng)時(shí)方向相反地后退(復(fù)動(dòng))移動(dòng)規(guī)定的后退量，并向各移動(dòng)方向移動(dòng)該差值的行進(jìn)量，協(xié)作地相對(duì)于工件W將上述切削工具130向上述加工進(jìn)給方向進(jìn)給。

機(jī)床100如圖4A所示，通過Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160、X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150以及Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，切削工具130將沿著上述加工進(jìn)給方向進(jìn)行1個(gè)往復(fù)振動(dòng)時(shí)的上述行進(jìn)量的主軸每旋轉(zhuǎn)一周相當(dāng)?shù)牧?，即每?dāng)主軸相位從0度變化至360度為止時(shí)的量作為進(jìn)給量，向加工進(jìn)給方向進(jìn)給，由此來進(jìn)行工件W的加工。

本實(shí)施例的控制部C1控制上述進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以使得一次振動(dòng)的復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)于往動(dòng)時(shí)的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度變小。

在工件W旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，主軸臺(tái)110A(主軸110)或者切削工具臺(tái)130A(切削工具130)一邊以圖4A所示的往復(fù)振動(dòng)波形往復(fù)振動(dòng)一邊移動(dòng)，并通過切削工具130將工件W外形切削加工為規(guī)定的形狀的情況下，工件W如圖4B所示，每旋轉(zhuǎn)一周沿著a、b的軌跡被切削。

如圖4A所示那樣，以工件W每旋轉(zhuǎn)一周的主軸臺(tái)110A(主軸110)或者切削工具臺(tái)130A的振動(dòng)數(shù)N為0.5次(振動(dòng)數(shù)N＝0.5)為例進(jìn)行說明。

圖4A所示，按照以相對(duì)于主軸110(工件W)旋轉(zhuǎn)2周而切削工具130往復(fù)振動(dòng)1次的關(guān)系執(zhí)行工件W的加工的方式，控制部C1進(jìn)行上述進(jìn)給機(jī)構(gòu)的控制。

在本實(shí)施例中，控制部C1進(jìn)行控制，以使得1次振動(dòng)的復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度相對(duì)于往動(dòng)時(shí)的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度變小，并使切削工具130以與從主軸110的旋轉(zhuǎn)第一周到旋轉(zhuǎn)第二周的中途為止的540度的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的量往動(dòng)，在上述旋轉(zhuǎn)第二周從往動(dòng)向復(fù)動(dòng)切換，以與主軸110的180度的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的量復(fù)動(dòng)，并在該旋轉(zhuǎn)第二周的結(jié)束時(shí)刻，往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接并重復(fù)。

通過往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接，在一次振動(dòng)中在切削工具130的往動(dòng)時(shí)的切削加工部分，作為理論上的“點(diǎn)”包含有復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分，在復(fù)動(dòng)中以“點(diǎn)”產(chǎn)生切削工具130離開工件W的空轉(zhuǎn)動(dòng)作，由此在切削加工時(shí)從工件W產(chǎn)生的切屑通過上述空轉(zhuǎn)動(dòng)作(往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接的點(diǎn))被依次斷開。

機(jī)床100能夠通過切削工具130沿著切削進(jìn)給方向的往復(fù)振動(dòng)一邊將切屑斷開，一邊順利地進(jìn)行工件W的外形切削加工。

如圖4A、圖4B所示的往復(fù)振動(dòng)波形那樣，在主軸旋轉(zhuǎn)第一周的移動(dòng)軌跡a與旋轉(zhuǎn)第二周的移動(dòng)軌跡b的交叉點(diǎn)CT，往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接，上述空轉(zhuǎn)動(dòng)作在“點(diǎn)”產(chǎn)生，切屑被斷開而產(chǎn)生切屑粉。

對(duì)圖4A、圖4B所示的往復(fù)振動(dòng)的振幅的設(shè)定行進(jìn)說明，首先，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的切削工具130對(duì)工件W的上述進(jìn)給量，決定主軸旋轉(zhuǎn)第一周時(shí)的切削工具130的移動(dòng)軌跡a的起點(diǎn)，和上述多次旋轉(zhuǎn)中的最后的旋轉(zhuǎn)一周(在該例中是主軸旋轉(zhuǎn)第二周)時(shí)的切削工具130的移動(dòng)軌跡b的終點(diǎn)。

接下來，相對(duì)于主軸110的多次旋轉(zhuǎn)，在切削工具130振動(dòng)一次的該多次旋轉(zhuǎn)中的最后的一個(gè)旋轉(zhuǎn)(在該例中是主軸旋轉(zhuǎn)第二周)的180度的位置從往動(dòng)切換為復(fù)動(dòng)的情況下，計(jì)算設(shè)定加工進(jìn)給方向的1個(gè)往復(fù)振動(dòng)的復(fù)動(dòng)時(shí)的移動(dòng)量亦即振幅量，以使得切削工具130的往動(dòng)時(shí)速度與復(fù)動(dòng)時(shí)速度的方向相互反向且絕對(duì)值成為相同的速度，換言之，移動(dòng)軌跡b的往動(dòng)時(shí)與復(fù)動(dòng)時(shí)的軌跡形成等腰三角形的左右的斜邊。

若振幅量被計(jì)算，則切削工具130的移動(dòng)軌跡a與切削工具130的移動(dòng)軌跡b被確定。

圖4A、圖4B表示作為主軸110的旋轉(zhuǎn)控制等的基準(zhǔn)將預(yù)先決定的主軸原點(diǎn)(主軸110的0度的位置)作為基準(zhǔn)角度位置，從上述主軸原點(diǎn)切削工具130開始切削加工的例子。

切削工具130從主軸原點(diǎn)(0度)開始往復(fù)振動(dòng)，在主軸110從主軸原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周的整個(gè)期間往動(dòng)之后，在從下一個(gè)主軸原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)一周的期間從往動(dòng)切換為復(fù)動(dòng)，在該旋轉(zhuǎn)一周的結(jié)束時(shí)刻，換句話說主軸110下次到達(dá)主軸原點(diǎn)的時(shí)刻，復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分到達(dá)往動(dòng)時(shí)的切削加工部分并與其相接，1個(gè)振動(dòng)結(jié)束，從主軸原點(diǎn)開始下一個(gè)往復(fù)振動(dòng)。

其結(jié)果，切削工具130從空轉(zhuǎn)動(dòng)作的產(chǎn)生時(shí)刻起繼續(xù)進(jìn)行所需程度以上的復(fù)動(dòng)的狀態(tài)被抑制，能夠使加工效率提高。

基準(zhǔn)角度位置沒有必要一定是主軸原點(diǎn)，能夠設(shè)為主軸110的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度位置。

復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分在上述基準(zhǔn)角度位置到達(dá)往動(dòng)時(shí)的切削加工部分并與其相接，因此換言之主軸110的交叉點(diǎn)CT處的旋轉(zhuǎn)角度位置被定為基準(zhǔn)角度位置。

另外如圖4A、圖4B所示那樣，往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分在基準(zhǔn)角度位置相接并重復(fù)的情況下，在實(shí)際的切削加工中，可能產(chǎn)生往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分沒有充分相接的情況。

因此，如圖4C、圖4D所示那樣，也能夠設(shè)定規(guī)定的重復(fù)時(shí)機(jī)調(diào)整角度而使切削工具130往復(fù)振動(dòng)，以使得交叉點(diǎn)CT位于主軸110到達(dá)基準(zhǔn)角度位置之前的預(yù)先確定的旋轉(zhuǎn)角度位置。

例如，如圖4C所示那樣，除了變更振幅量，如圖4D所示，不改變1個(gè)往復(fù)振動(dòng)的振幅量，而通過使從往動(dòng)向復(fù)動(dòng)切換時(shí)的主軸相位在主軸旋轉(zhuǎn)第二周的范圍內(nèi)變小(在圖4D中向左挪動(dòng))，來設(shè)定規(guī)定的重復(fù)時(shí)機(jī)調(diào)整角度。

由此與上述重復(fù)時(shí)機(jī)調(diào)整角度相應(yīng)地，復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分與往動(dòng)時(shí)的切削加工部分重復(fù)，在該重復(fù)期間因?yàn)榍邢鞴ぞ?30進(jìn)行上述空轉(zhuǎn)動(dòng)作，所以能夠使切屑的斷開可靠地進(jìn)行。

在該情況下基準(zhǔn)角度位置基于交叉點(diǎn)CT所位于的旋轉(zhuǎn)角度位置，被確定為對(duì)交叉點(diǎn)CT所位于的旋轉(zhuǎn)角度位置加上上述重復(fù)時(shí)機(jī)調(diào)整角度的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度位置。

對(duì)于不改變1個(gè)往復(fù)振動(dòng)的振幅量，而從往動(dòng)向復(fù)動(dòng)切換時(shí)主軸相位變更而言，作為1個(gè)往復(fù)振動(dòng)的主軸旋轉(zhuǎn)量與復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸旋轉(zhuǎn)量的比率的變更，如圖4A那樣設(shè)定振幅量，在相對(duì)于主軸110的多次旋轉(zhuǎn)切削工具130振動(dòng)1次的該多個(gè)旋轉(zhuǎn)中的最后的旋轉(zhuǎn)一周(在該例中是主軸旋轉(zhuǎn)第二周)的0度～180度的位置從往動(dòng)切換為復(fù)動(dòng)的情況下，能夠不使振幅量變化，而使復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸旋轉(zhuǎn)量在0.5～1.0(180度～360度)的范圍變更。

換句話說隨著使復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸旋轉(zhuǎn)量變大，切削工具130的移動(dòng)軌跡b的頂點(diǎn)向圖4D中的左側(cè)移動(dòng)，能夠使復(fù)動(dòng)時(shí)的切削加工部分與往動(dòng)時(shí)的切削加工部分重復(fù)。

此時(shí)，切削工具130的移動(dòng)軌跡b的終點(diǎn)的位置保持原樣不變，切削工具130的移動(dòng)軌跡a的傾斜變大，與切削工具130的移動(dòng)軌跡b的頂點(diǎn)相比靠右側(cè)(復(fù)動(dòng)軌跡)的傾斜變小，因此交叉點(diǎn)CT位于移動(dòng)軌跡b的上述頂點(diǎn)與終點(diǎn)之間。

另外在以在加工程序中以G△△△P2的命令指令開始使上述切削工具130一邊相對(duì)于工件W沿著上述加工進(jìn)給方向相對(duì)的往復(fù)振動(dòng)一邊向加工進(jìn)給方向進(jìn)給的振動(dòng)切削加工的方式構(gòu)成控制部C1的情況下，能夠通過1個(gè)往復(fù)振動(dòng)時(shí)的主軸110的轉(zhuǎn)速設(shè)定用與G△△△P2的命令接著的E的值(引數(shù)E)對(duì)控制部C1設(shè)定的振動(dòng)數(shù)的值，并且能夠分別指定用R的值(引數(shù)R)對(duì)控制部C1設(shè)定的復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸旋轉(zhuǎn)量的值。

此外，因?yàn)樵诠ぜ的多個(gè)旋轉(zhuǎn)的往動(dòng)之后切換為復(fù)動(dòng)，所以通過使切削工具的進(jìn)給量變大，能夠使切削效率提高。

另外，通過使往動(dòng)時(shí)的工件W的旋轉(zhuǎn)量變多，復(fù)動(dòng)時(shí)變少，能夠抑制施加于切削工具130的切削負(fù)荷。

在本實(shí)施例中，振動(dòng)數(shù)N設(shè)定位在主軸110(工件W)旋轉(zhuǎn)一周進(jìn)行比1次少的振動(dòng)(0＜振動(dòng)數(shù)N＜1.0)。

在機(jī)床100中，控制部C1的動(dòng)作指令以規(guī)定的指令周期進(jìn)行。

主軸臺(tái)110A(主軸110)或者切削工具臺(tái)130A(切削工具130)的往復(fù)振動(dòng)能夠以基于上述指令周期的規(guī)定的頻率動(dòng)作。

上述指令周期基于上述基準(zhǔn)周期確定，一般是上述基準(zhǔn)周期的整數(shù)倍。

能夠以與上述指令周期的值對(duì)應(yīng)的頻率使往復(fù)振動(dòng)執(zhí)行。

主軸臺(tái)110A(主軸110)或者切削工具臺(tái)130A(切削工具130)的往復(fù)振動(dòng)的頻率(振動(dòng)頻率)f(Hz)確定為從上述頻率選擇的值。

在使主軸臺(tái)110A(主軸110)或者切削工具臺(tái)130A(切削工具130)往復(fù)振動(dòng)的情況下，若將主軸110的轉(zhuǎn)速設(shè)為S(r/min)，則振動(dòng)數(shù)N確定為N＝f×60/S。

轉(zhuǎn)速S與振動(dòng)數(shù)N將振動(dòng)頻率f作為常量并成反比。

對(duì)于主軸110而言，振動(dòng)頻率f越高，另外振動(dòng)數(shù)N越小越能夠高速旋轉(zhuǎn)，在設(shè)為振動(dòng)數(shù)N＜1.0的情況下，能夠通過控制裝置C對(duì)往復(fù)振動(dòng)的控制不使切削效率降低地使主軸110高速旋轉(zhuǎn)。

這樣得到的作為本發(fā)明的實(shí)施例的機(jī)床100以及該機(jī)床100的控制裝置C，通過使上述反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為以相對(duì)于主軸110的多個(gè)旋轉(zhuǎn)切削工具130振動(dòng)1次，并且與1振動(dòng)的往動(dòng)時(shí)的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度相比，復(fù)動(dòng)時(shí)的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度變小的方式振動(dòng)，能夠在以相對(duì)于主軸110的多個(gè)旋轉(zhuǎn)切削工具振動(dòng)一次這樣的往復(fù)振動(dòng)對(duì)工件W的加工進(jìn)行加工的情況下，抑制加工效率的降低。

并且，基于上述復(fù)動(dòng)的切削加工部分與上述往動(dòng)的切削加工部分交叉的主軸110的旋轉(zhuǎn)角度位置設(shè)定基準(zhǔn)角度位置，通過使上述反復(fù)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為在遍及從上述基準(zhǔn)角度位置規(guī)定次數(shù)的主軸110的旋轉(zhuǎn)的往動(dòng)后，在從上述基準(zhǔn)角度位置旋轉(zhuǎn)一周中，從往動(dòng)切換為復(fù)動(dòng)，并且使上述復(fù)動(dòng)的切削加工部分到達(dá)上述往動(dòng)的切削加工部分而使1振動(dòng)結(jié)束，能夠?qū)⑶邢髦械臒o用功設(shè)為最小從而進(jìn)一步使加工效率提高。

另外，如圖5A所示，也可以反復(fù)進(jìn)行圖4A的往動(dòng)那樣的以第一速度進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，和作為以比第一速度慢的第二速度的相對(duì)移動(dòng)替代為圖4A的復(fù)動(dòng)而以向加工進(jìn)給方向的速度零停止。

與圖4A所示的往復(fù)振動(dòng)相比，能夠使進(jìn)給量變多并提高切削效率。

如圖5B所示，當(dāng)旋轉(zhuǎn)第二周結(jié)束時(shí)，雖然主軸旋轉(zhuǎn)第一周的移動(dòng)軌跡a與旋轉(zhuǎn)第二周的移動(dòng)軌跡b不交叉，但移動(dòng)軌跡a與移動(dòng)軌跡b的距離變短。

在該位置中，因?yàn)閺墓ぜ產(chǎn)生的切屑的寬度變窄，所以該位置容易以切屑粉折斷的方式斷開。

如圖5C所示，也可以反復(fù)進(jìn)行圖4A的往動(dòng)那樣的以第一速度進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，和作為以第二速度的相對(duì)移動(dòng)替代為圖4A的復(fù)動(dòng)并在加工進(jìn)給方向上向與以第一速度的移動(dòng)方向相同的方向以比第一速度慢的速度進(jìn)行移動(dòng)。

由此，與圖5A所示的反復(fù)移動(dòng)相比，能夠使進(jìn)給量增多并能夠提高切削效率。

如圖5D所示，在旋轉(zhuǎn)第二周結(jié)束時(shí)，與圖5B相同，主軸旋轉(zhuǎn)第一周的移動(dòng)軌跡a與旋轉(zhuǎn)第二周的移動(dòng)軌跡b雖然不交叉，但移動(dòng)軌跡a與移動(dòng)軌跡b的距離變短。

在該位置上，因?yàn)閺墓ぜ產(chǎn)生的切屑的寬度變窄，所以在該位置容易以切屑粉折斷的方式斷開。

附圖標(biāo)記的說明：

100…機(jī)床；110…主軸；110A…主軸臺(tái)；120…卡盤；130…切削工具；130A…切削工具臺(tái)；150…X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)；151…基座；152…X軸方向引導(dǎo)導(dǎo)軌；153…X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)；154…X軸方向引導(dǎo)；155…直線伺服馬達(dá)；155a…可動(dòng)件；155b…固定件；160…Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)；161…基座；162…Z軸方向引導(dǎo)導(dǎo)軌；163…Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)；164…Z軸方向引導(dǎo)；165…直線伺服馬達(dá)；165a…可動(dòng)件；165b…固定件；C…控制裝置；C1…控制部；W…工件。