专利名称：数控车床及运用该数控车床加工产品的加工方法
技术领域：
本发明涉及的是拥有相对的两个主轴、并通过装载在刀具台的工具能够同时加工由上述两个主轴所支撑的两件产品的数控车床和运用该数控车床加工产品的加工方法。
背景技术：
例如通过日本国特许公表平10-501758号公报，可以知道拥有相互面对的两个主轴台和刀具台，并能够通过装在刀具台的工具，同时对上述两个主轴支撑着的两件产品进行加工的数控车床(以下，简称为NC车床)。
图11所示的是对日本国特许公表平10-501758号公报所提示的NC车床概略构成进行说明的平面图。
NC车床5的车身510上配置有相互面对的第一主轴台520和第2主轴台530。第一主轴台520和第2主轴台530分别支撑着能够自由旋转的、相互平行的主轴521、531。设置使主轴521、531的轴心偏向。在各主轴521、531的端部设有图中未显示的卡盘，该卡盘夹住产品W1、W2。
第一主轴台520固定在车身510上。在车身510上与主轴531的轴线同向的Z1轴方向上设有延伸的导轨540。在导轨540上载有车座550，车座550通过图中未显示的伺服马达等驱动装置的驱动，一边被引导向导轨540，一边在Z1轴方向上移动。
在车座550上与Z1轴垂直相交的X1轴方向上设有导轨570。导轨570上设有能够在X1轴方向上移动的车座555。在车座555上设有第一刀具台560和第二主轴台530。第二主轴台530和第一刀具台560通过图中未显示的伺服马达等驱动装置的驱动，一边被引导向导轨540、570，一边在X1轴方向和Z1轴方向上自由移动。
在第一刀具台560的一侧引出有能够自由旋转的六角形面板561。六角形面板561上装有加工第一主轴台520的主轴521夹住的产品W1用的多种工具T1。而且，通过车座550、555的Z1轴方向和X1轴方向上移动的组合，决定工具T1相对于产品W1的位置，并加工产品W1。
第二刀具台580是与第2主轴台530的主轴531相互面对设置的。在第二刀具台580的一侧引出有能够自由旋转的六角形面板581。六角形面板581上装有对第2主轴台530的主轴531夹住的产品W2进行加工用的多种工具T2。第2刀具台580能够沿着与导轨570平行设置的导轨580，在与X1轴同向的X2轴方向上自由移动。
通过这种NC车床5，因为第一刀具台560和第2主轴台530是设置在共通的车身550和555上的，所以对产品W1而言工具T1的Z1轴方向移动和对产品W2而言工具T2的移动是相一致，从而能够同时对产品W1、W2进行相同的开孔等的加工。
另外，一边在使工具T2在与工具T1在X1轴方向的移动同期的状况下向X2轴方向移动，一边通过增加工具T2加工产品W2所需的在X2轴方向的移动，能够同时对产品W1、W2进行不同的加工。
上述的NC车床5虽然能够同时对多个产品W1、W2进行相同的或者不同的加工，有着加工效率高的优点，但是也存在有以下的问题。
也就是说，因为工具T1和T2相对于产品W1、W2在Z1轴方向和Z2轴方向上的移动是由车身550的Z1轴方向移动所决定的，所以限制了能够同时对产品W1、W2进行加工的加工种类。
另外，任意一方的工具，例如在使用工具T2对产品W2进行的加工先于使用工具T1对产品W1进行的加工结束的情况下，第二刀具台580也必须等待工具T1对产品W1进行的加工结束了，才能追随着第一刀具台560的移动而移动。这样一来，即使想更换工具T2，使用其他的工具来继续加工产品W2的话，也由于无法使工具T2从产品W2处退下来，也就无法引出其他的工具。因此，将会增加待机等无效时间，降低加工效率。
进而，因为NC车床5的第二刀具台580只能在X2轴方向上移动，所以在使X1轴和X2轴重叠进行镗孔等的加工时，会产生重叠误差，这种误差也会体现在产品的加工质量上。因此，存在有重叠误差大和容易产生加工不良，不良率高的问题。
本发明的目的在于提供一种能够同时对第一主轴侧的产品和第二主轴侧的产品同时进行各种各样的加工，能够尽可能的削减等待时间等的无效时间，提高加工效率，且即使在进行镗孔等的加工时产生重叠误差，该误差也基本不会影响产品质量的NC车床和使用该NC车床加工产品的加工方法。
发明的方案通过权项1～9所记载的数控车床能够达成本发明的目的。
权项1所记载的数控车床，其构成包含有相对设置并能够相对移动的第1主轴和第2主轴；装有多件工具、对分别由第一主轴和第二主轴固定的产品进行加工的第一刀具台和第二刀具台；控制第一主轴和第二主轴、以及上述第一刀具台和第二刀具台移动的控制装置；其中，上述第一刀具台与第二主轴成为一体结构，并能够在第二主轴的轴线方向、以及与该轴线在平面内垂直相交的轴线方向上自由移动；上述第二刀具台至少能够在与第一刀具台移动方向一致的两条轴线方向上移动；上述控制装置重叠上述第一刀具台加工产品所需的在一条轴线方向或者在两条轴线方向上的移动、和上述第二刀具台加工产品所需的在一条轴线方向或者在两条轴线方向上的移动，并向上述第一刀具台或者第二刀具台输出移动指令；由装在上述第一刀具台和第二刀具台上的工具同时加工产品。
这样，通过第一刀具台在两条轴线方向上自由移动，以及第二刀具台至少在与第一刀具台相同的两条轴线方向上同时自由移动，能够在不影响第一刀具台的工具加工产品的同时，使用第二刀具台的工具加工产品，从而提升了产品的加工自由度。
另外，在使用第一刀具台的工具加工产品的过程中，移动第二刀具台从而使工具远离产品，能够引出下一样工具。
权项2所记载的发明是第二刀具台能够在上述第一主轴的主轴轴线方向上、和与该主轴轴线方向在平面内垂直相交的轴线方向上移动，并且还能够在与这两条轴线垂直相交的轴线方向上移动。
这样，通过第二刀具台能够在三条轴线方向上的移动，能够提升第二刀具台加工产品的自由度。另外，能够使工具从不同方向接近产品，例如，能够使用旋转工具对产品的外周面进行开孔等的加工。
权项3所记载的发明是所说的上述工具，是沿着上述第一刀具台和第二刀具台的移动方向呈直线状排列来安装的，通过上述第一刀具台和第二刀具台在一条轴线方向或者两条轴线方向上的直线移动来引出上述工具。
权项4所记载的发明是在使用一件工具加工产品的过程中，为了确保与该件工具相邻的其他工具不会与产品或者第一主轴、第二主轴之间发生干涉而使距离最小化，根据由该件工具加工产品所需的上述第一刀具台或者第二刀具台的移动量，来决定装在上述第一刀具台或者第二刀具台上的工具之间的间隔距离。
这样就能够在短时间、小空间的条件下引出工具，达到缩短加工时间和使数控车床小型化的目的。
权项5所记载的发明是比较使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间、和使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间，当使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间较长时，则在使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品的过程中，切换装在上述第二刀具台上的工具，加工上述产品。
即使在使用第二刀具台的工具加工产品所需的时间短于使用第一刀具台的工具加工产品所需的时间的情况下，本发明的数控车床也能够无关于是否使用第一刀具台的工具加工产品，继续使用第二刀具台的工具加工产品。因此，能够缩短无效时间，提高加工效率。
当第二刀具台对权项5所记载的产品加工完全结束时，如权项6所述，可以使用装在上述第一刀具台的上述一件工具、和装在第二刀具台的工具同时对第一主轴固定的产品进行加工。
这样一来，不但能够取消第二刀具台的待机时间，有效的使用第二刀具台，还能够进一步缩短加工时间。
权项7所记载的发明是比较使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间、和使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间，当使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间较长时，则在使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品的过程中，切换装在上述第一刀具台上的工具，加工上述产品。
在这种情况下，如同权项5所记载的发明一样，能够缩短无效时间，提高加工效率。
权项8所记载的发明是延迟装在上述第一刀具台上的工具开始加工产品的时机、或者装在上述第二刀具台上的工具开始加工产品的时机，先由装在上述第二刀具台上的工具开始加工产品、或者先由装在上述第一刀具台上的工具开始加工产品。
这样，能够使加工产品时第一刀具台和第二刀具台的移动量达到最小化，从而达到数控车床小型化的目的。
权项9所记载的发明是在支撑着第一主轴自由旋转的主轴台上设置第二刀具台。
这样一来，能够利用一侧主轴台上方的空间设置第二刀具台，达到节省数控车床空间的目的。
本发明的目的能够通过权项10～15项所记载的产品加工方法来达成。
权项10所记载的一种产品的加工方法，其是用权项1～9中任意一项所述的数控车来加工产品的加工方法，其是重叠上述第二刀具台加工由第二主轴台固定的产品所需的在一条轴方向上或者两条轴方向上的移动、和上述第一刀具台加工由第一主轴台固定的产品所需的在一条轴方向上或者两条轴方向上的移动，然后使第二刀具台移动；并同时使用装在上述第一刀具台的工具加工产品、装在第二刀具台的工具加工产品。
这样，能够使用装在二个刀具台的工具对由两条主轴固定的产品进行各种各样的加工。
权项11项所记载的发明是当使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间较使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间长时，能够在使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品的过程中，切换装在第二刀具台上的工具，加工上述产品。
在这种情况下，如权项12所述，可以使用装在第一刀具台的一件工具和装在第二刀具台的工具同时对第一主轴夹住的产品进行加工。
权项13所记载的发明是当使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间，较使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间长时，能够在使用装在上述第二刀具台的上述一件工具加工产品的过程中，切换装在上述第一刀具台上的工具，进而加工上述产品。
如果采取上述权项11～13项所记载的方法的话，能够大幅度的缩短无效的加工时间。
权项14所记载的发明是延迟装在上述第一刀具台上的工具开始加工产品的时机、或者装在上述第二刀具台上的工具开始加工产品的时机，先由上述第二刀具台上的工具开始加工产品、或者先由上述第一刀具台上的工具开始加工产品。
这样，就能够使加工产品时第一刀具台或者第二刀具台的移动量最小化，以达到数控车床小型化的目的。
权项15所记载的发明是在所说的装于上述第二刀具台上的工具中，包含有加工上述产品的孔内周面和外周面用的加工工具；并使上述工具的刀尖指向与相对于加工上述产品时的第一刀具台的上述第二刀具台的重叠移动方向垂直相交的方向。
这样，即使产生重叠误差，也能够使重叠误差对产品加工质量的影响达到最小化。
图1所示的对本发明NC车床构成进行说明的平面图。
图2所示的是由I-I方向观察图1中的第一刀具台所得的主视图。
图3所示的是由II-II方向观察图1中的第二刀具台所得的主视图。
图4所示的是对设置在本发明NC车床上的控制装置的某种实施形态的构成进行说明的组成图。
图5所示的是对由图4中控制装置所进行的重叠的顺序进行说明的流程图。
图6所示的是本发明NC车床加工产品方法的实施形态1的说明图。
图7所示的是本发明NC车床加工产品方法的实施形态2的说明图。
图8所示的是与本发明NC车床加工产品方法的实施形态3相关的，在第二刀具台的旋转工具安装部装有镗削车刀的情况下，由图1中II-II方向观察镗削车刀所得的主视图。
图9(a)是对图8所示的装有镗削车刀情况下的作用进行说明的图8的局部放大图，图9(b)是与图9(a)进行比较的图8的局部放大图。
图10所示的是本发明NC车床加工产品方法的实施形态4的说明图。
图11所示的是对与本发明现有使用例相关的NC车床构成进行说明的平面图。
本发明的最佳实施形态以下，参照附图对本发明的最佳实施形态进行详细说明。
首先，参照图1～图3对本发明NC车床的概略构成进行说明。
图1是对本发明NC车床实施形态的概略构成进行说明的平面图，图2是由I-I方向观察图1中的第二主轴台和第一刀具台所得的正视图，图3是由II-II方向观察图1中的第一主轴台和第二刀具台所得的正视图。
而且，在以下的说明中，将与主轴轴线相同的方向的定义为Z轴，将与Z轴垂直相交、并以车刀等切削工具切入产品的方向定义为X轴，将均与Z轴和X轴垂直相交的方向定义为Y轴。
NC车床1的车身10上，第一主轴台100和第二主轴台200的设置是主轴轴线C1、C2不在同一轴线的偏差状态下，并且是相对的。第一主轴台100支撑着第一主轴110自由旋转，第二主轴台200支撑着第二主轴210自由旋转。在第一主轴110和第二主轴210的先端分别设置有图中未示的卡盘，该卡盘能够夹住产品W1、W2。
在此实施形态中，第一主轴台100是固定在NC车床1的车身10上的。车身10上设置有移动台20，该移动台20能够在与主轴轴线C1同向的Z1轴方向、和与Z1轴在水平面内垂直相交的X1轴方向上自由移动。而且，在该移动台20上，还设有第二主轴台200和第一刀具台300。
另外，在第一主轴台100的上方，设有能够在与主轴轴线C1同向的Z2轴方向、和与Z2轴在水平面内垂直相交的Y2轴方向、与Z2轴和Y2轴垂直相交的X2轴方向上自由移动的第二刀具台400。
第一刀具台300包括有装有能够切削由第一主轴110夹住的产品W1的车刀311的车刀安装部310、装有用于对产品W1进行开孔加工等的旋转工具321-324的旋转工具安装部320、以及装有对W1进行切削加工的车刀331的车刀安装部330。
车刀安装部310、330上相对安装有车刀311、331，以使两刀尖能够分别从与主轴轴线C1垂直相交的X1轴方向的两侧与产品W1相接。
旋转工具安装部320上安装有旋转工具321-324，各旋转工具321-324的轴线与主轴轴线C1同向，并且与第一刀具台300一起移动，以使其刀尖从Z1轴方向与产品W1的端面相接。
装在第一刀具台300上的上述工具，在使用一件工具(例如车刀311)加工W1的过程中，为了确保相邻的其他工具(例如旋转工具321)不会与产品W1和第一主轴110发生干涉，应考虑加工产品W1所必需的第一刀具台300的移动距离，预先决定其间隔距离后安装在第一刀具台300上的。
另外，由于本实施形态的第一刀具台300在Y1轴方向上不移动，所以各工具311、321、322、323、324、331装在第一刀具台300上时，如图2所示，其刀尖高度与第一主轴110的主轴轴线C1的高度相等。
第一刀具台300通过移动台20在X1轴方向的直线移动，将车刀311、331、旋转工具321-324中的任意一件工具引出至产品W1的加工位置，然后，通过第一刀具台300的X1轴方向移动和Z1轴方向移动的组合，对产品W1进行加工。
第二刀具台400上主要安装有用来加工由第二主轴210夹住的产品W2的工具。具体地说，包括有安装有对产品W2的外周面进行开孔加工等的旋转工具411、412的旋转工具安装部410，装有对产品W2进行切削加工的车刀421-423的车刀安装部420，装有对产品W2的端面进行开孔加工等旋转工具431-433的旋转工具安装部430。
旋转工具安装部410上安装有旋转工具411、412，其在与主轴轴线C2垂直相交的方向上具旋转轴线。另，该旋转工具411、412能够由马达带动旋转，并以刀尖从X2轴方向对处于停止状态的产品W2的外周面相接来进行加工。
车刀安装部420装有车刀421、422、423，以使其刀尖从与主轴轴线C2垂直相交的X2轴方向与产品W2的外周面相接。
旋转工具安装部430上装有旋转工具431、432、433，各旋转工具431、432、433具与主轴轴线C2同方向的轴线，且其刀尖与旋转着的产品W2相接，来进行加工。
安装在旋转工具安装部430上的旋转工具431、432、433，其刀尖的高度在X2轴方向上低于装在车刀安装部420上的车刀421、422、423的刀尖高度。这样，当使用旋转工具431、432、433中的任意一件来加工由第二主轴210夹住的产品W2时，能够避免与车刀421、422、423、由第一主轴110夹住的产品W1、和第一刀具台300上的工具311、321、322、323、324、331之间发生干涉。
另外，对于装在第二刀具台400上的工具而言，使用其中的一件(例如旋转工具431)来加工产品W2时，为了避免与产品W2或第二主轴210发生干涉，应考虑加工产品W2所必需的第二刀具台400的移动距离，预先决定其间隔距离后安装在第二刀具台400上的。
第二刀具台400通过Y2轴方向以及/或者X2轴方向上的直线移动，将旋转工具411、412、车刀421、422、423、旋转工具431、432、433中的任意一件引出至产品W2的加工位置处，然后，通过在Y2轴方向移动、Z2轴方向移动和X2轴方向移动的组合，来加工产品W2。
装在第二刀具台400上的工具，通过第一刀具台300在X1轴方向以及/或者Z1轴方向的移动加上用于加工产品W2的Y2轴方向移动以及/或者Z2轴方向的移动的重叠移动，决定对于产品W2的工具位置并进行加工。以下，对进行该重叠控制的控制装置进行说明。
图4是NC车床1上控制装置的控制方块图。
控制装置90包括有中央处理器(CPU)91，根据该CPU91的指令控制第一刀具台300的Z1轴方向和X1轴方向移动的第一控制系统92，根据CPU91的指令控制第二刀具台400的Z2轴方向、X2轴方向和Y2轴方向移动的第二控制系统93。
第一控制系统92包括有驱动第一刀具台300移动用的第一演算处理回路92a，根据该第一演算处理回路92a的输出信号进而输出X1轴方向和Z1轴方向的速度信号的速度处理回路92b、92c，根据该速度处理回路92b、92c的输出信号驱动第一刀具台300沿X1轴方向和Z1轴方向以规定速度移动的伺服马达MX1、MZ1的伺服处理回路92d、92e。
同样，第二控制系统93包括有第一演算处理回路93a，根据该第一演算处理回路93a的输出信号进而输出Y2轴方向、Z2轴方向和X2轴方向速度信号的速度处理回路93b、93c、93f，根据该速度处理回路93b、93c、93f的输出信号驱动第二刀具台400在Y2轴方向、Z2轴方向和X2轴方向上以规定速度移动的伺服马达MY2、MZ2、MX2的伺服处理回路93d、93e、93g。
第二控制系统93中，设有重叠回路95、96，该重叠回路95、96在速度处理回路93b、93c和伺服处理回路93d、93e之间。
重叠回路95重叠加工产品W2所必需的第二刀具台400在Y2轴方向的移动、和第一刀具台300在X1轴方向的移动，并将该结果作为第二刀具台400在Y2轴方向的移动输出至伺服处理回路93d。
重叠回路96重叠加工产品W2所需的第二刀具台400在Z2轴方向移动、和第一刀具台300在Z1轴方向的移动，并将该结果作为第二刀具台400在Z2轴方向的移动输出至伺服处理回路93e。
而且，在重叠回路95、96所重叠的“移动”包括输送速度和输送量。
图5是对图4所示的控制装置90重叠的顺序进行说明的流程图。
CPU91根据用于加工产品W1和W2的NC加工程序，判断是否有重叠的必要性(步骤S1)。当判断结果为没有必要时，也就是说在由NC程序分别独立地对产品W1和W2进行加工的情况下，根据各自的NC加工程序，由第一刀具台300的工具311、321-324、331加工产品W1，由第二刀具台400的工具411、412、421-423、431-433加工产品W2(步骤S8)。
当判断结果为有必要进行重叠时，也就是说在同时加工产品W1和W2的情况下，判断所要重叠的轴是Z1-Z2轴还是X1-Y2轴(步骤S2，S5)。
在要使Z1-Z2轴重叠的情况下，在决定X1轴、X2轴和Y2轴的位置后(步骤S3)，进行Z1轴和Z2轴的重叠(步骤S4)。
在要使X1-Y2轴重叠的情况下，在决定Z1轴、Z2轴和X2轴的位置后(步骤S6)，进行X1轴和Y2轴的重叠(步骤S7)。
在完成了这些重叠的准备工作后，根据NC加工程序，同时进行由第一刀具台300的工具311、321-324、331对产品W1的加工，由第二刀具台400的工具411、412、421-423、431-433对产品W2的加工(步骤S8)。
如果加工结束了(步骤S9)，则解除重叠(步骤S10)。
接着，参照图6-图10对上述构成的NC车床加工产品的加工方法进行说明。
图6所示的是由上述构成的NC车床1加工产品的加工方法。
本发明的加工方法，与NC车床1的机械构成与第一刀具台300和第二主轴210呈一体移动无关，而是通过使第二刀具台400在Y2轴方向和X2轴方向移动的基础上还能够再在Z2轴方向移动，和通过增加在编写事先输入控制NC车床1运转的控制装置的加工程序时的自由度来实现的。
在编写该实施形态的加工方法所使用的加工程序时，求出装在第二刀具台400上的旋转工具431加工产品W2所需的时间、和装在第一刀具台300上的车刀331加工产品W1所需的时间，并进行比较，例如，在判断旋转工具431加工产品W2所需的时间较由车刀311加工产品W1所需的时间短的情况下，所作成的程序以能够在车刀311加工产品W1的过程中，按顺序切换装在第二刀具台400上的旋转工具431-433来加工产品W2为佳。
图6所示本实施形态的加工方法，是根据输入有上述加工程序的控制装置所发出的指令，进行如图6(a)～(d)所示的加工。
如图6(a)所示，通过移动台20的X1轴方向和Z1轴方向的移动，将第一刀具台300和车刀311引出至产品W1的端部外周缘的加工位置处。
同时，除了在X1轴方向移动基础上重叠的第二刀具台400的Y2轴方向的移动、和在Z1轴方向移动基础上重叠的第二刀具台400的Z2轴方向的移动之外，通过第二刀具台400的X2轴方向的移动，将旋转工具431引出至产品W2端面中心的加工位置。
接着，如图6(b)所示，同时将移动台20和第一刀具台300沿-X1轴方向输送，对产品W1进行端面加工。同时，一边以与第一刀具台300在-X1轴上的输送速度相同的速度，将第二刀具台400送向-Y2轴方向，一边以规定的速度送向+Z2轴方向，在产品W2的轴线上进行开孔加工。
如图6(c)所示，在结束了对产品W1端面加工的车刀311，应该对产品W1的外周面进行加工而在+X1轴方向移动的过程中，第二刀具台400由图6(b)所示的状态向-Z2轴方向移动，接着通过向-Y2轴方向的移动，将旋转工具432引出至产品W2的加工位置处。然后，在车刀311加工产品W1外周面的同时，使用旋转工具432对产品W2进行开孔加工。此时，在第一刀具台300的Z1轴方向的输送速度的基础上，重叠加工产品W2所需的Z2轴方向的输送速度，进而，在X1轴方向的移动基础上重叠Y2轴方向的移动，来用旋转工具432对产品W2进行开孔加工。
进而，在旋转工具432结束对产品W2的开孔加工后，第二刀具台400由图6(c)所示的状态向-Z2轴方向移动，接着通过在-Y2轴方向上的移动，将旋转工具433引出至产品W2的加工位置处。然后，将旋转工具433插入由旋转工具431、432所加工的孔内，在车刀311加工产品W1外周面的同时，进行镗孔加工。
此时也同样，在第一刀具台300的Z1轴方向的输送速度基础上重叠加工产品W2所需的Z2轴方向的输送速度，而且，在X1轴方向的移动基础上重叠Y2轴方向的移动，用旋转工具433对产品W2进行开孔加工。
如图6(d)所示，当车刀311从产品W1的端面起加工至所规定的位置时，第一刀具台300向+X1轴方向移动，使车刀311远离产品W1，结束车刀311对产品W1的加工。另外，如果旋转工具433结束了镗孔加工的话，移动第二刀具台400，使旋转工具433远离产品W2。
这样，就结束了对产品W1、W2的加工。
而且，虽然没有特别的图示和详细的说明，但是在装于第一刀具台300上的工具(例如车刀311)加工产品W1所需的时间较装在第二刀具台400上的旋转工具431加工产品W2所需的时间短的情况下，与上所相同，能够一边按顺序切换装在第一刀具台300上的工具，一边加工产品W1。
图7是本发明加工方法的实施形态2。
在使用第一刀具台300的车刀311开始加工产品W1后，当第一刀具台300在+Z1轴方向上仅仅移动了a距离时，预先决定第二刀具台400的位置，以确保旋转工具431的刀尖能够到达对由第二主轴210夹住的产品W2端面的加工位置。然后，与实施形态1相同，在用车刀331加工产品W1所需的第一刀具台300在+Z1轴方向的移动基础上，重叠用旋转工具431加工产品W2所需的第二刀具台400在+Z2轴方向的移动，一边使第二刀具台400向+Z2轴方向或者-Z2轴方向移动，一边用旋转工具431加工产品W2。
这样，能够缩短第二刀具台400的+Z2轴方向移动量(仅移动距离a)，以达到NC车床1小型化。
也就是说，在图7所示的状态下，为了用旋转工具431加工产品W2所必须使第二刀具台400移动的+Z2轴方向上的距离为a+b-c(b是旋转工具431加工产品W2的长度，c是车刀311加工产品W1的长度)，通过设定a＝0，能够相应的缩短第二刀具台400在+Z2轴方向的行程。
图8和图9所示的是在为了对产品W2进行镗孔加工而代替旋转工具433将镗孔车刀433’装在第二刀具台400上时，对最佳加工方法进行说明的附图。
图8是在第二刀具台400的旋转工具安装部430上装有镗孔车刀433’的情况下，由图1的II-II方向观察镗孔车刀433’所得的主视图。使用图8所示的镗孔车刀433’，一边在第一刀具台300的X1轴和第二刀具台400的Y2轴之间进行重叠，一边加工时，最好将镗孔车刀433’的刀尖433a’的指向与图8所示的方向一致。
参照图9(a)、(b)，对图8所示的装有镗孔车刀433’时的作用进行说明。
图9(a)所示的是，在使用镗孔车刀433’进行加工时，相对于第一刀具台300的X1轴方向和第二刀具台400的Y2轴方向间所进行的重叠移动方向，将镗孔车刀433’的刀尖433a’方向指向并固定在与该重叠移动方向相垂直的方向(X2轴方向)上时的作用的图8局部放大图；图9(b)所示的是与图9(a)进行比较，在使用镗孔车刀433’进行加工时，相对于第一刀具台300的X1轴方向和第二刀具台400的Y2轴方向间所进行的重叠移动方向，将镗孔车刀433’的刀尖433a’方向指向并固定在与该重叠移动方向相同的方向(Y2轴方向)上时的作用的图8局部放大图。
镗孔车刀433’是用来对由旋转工具431、432(参照图3)在产品W2上所形成的孔进行镗孔加工的工具。在对孔内周面W2a进行切削加工时，刀尖433a’在接触点A处与孔内周面W2a相接，并通过接触点A和镗孔车刀433’的中心轴的贯穿轴(例如图9(a)中的X2轴)相同的方向切入。
本实施形态中，选择与X2轴垂直相交的Y2轴和Z2轴作为进行重叠的轴。这样，如图9(a)所示，即使在Y2轴方向产生重叠误差，刀尖433a’与孔内周面W2a相接触的接触点A移至A’，该误差对相对于孔内周面W2a的刀尖433a’的切入量所带来的影响也是微乎其微的。
也就是说，如图9(b)所示，在镗孔车刀433’的刀尖433a’指向与重叠方向一致的Y2轴方向的情况下，产生重叠误差，接触点A的位置移动至A”，刀尖433a’的切入量基本等同于A→A”的移动距离，这不会对加工品质产生影响。对此，如图9(a)所示，能够将刀尖433a’指向与镗孔车刀433’的重叠方向垂直相交的X2轴方向，与重叠误差相比，切入量的变化是微乎其微的。
图10所示的是本发明加工方法的实施形态4。
由于第二刀具台400能够在X2轴、Y2轴和Z2轴三方向上移动，所以本发明的NC车床1能够使用装在第二刀具台400上的工具加工由第一主轴110夹住的产品W1。
在使用第二刀具台400的工具对产品W2进行的所有加工结束为止所需的时间较使用第一刀具台300的工具对产品W1进行的所有加工结束为止所需的时间短的情况下，例如如图10所示，能够同时使用第一刀具台300的旋转工具321加工产品W1(端面开孔加工)，第二刀具台400的车刀421加工产品W1(加工外周面上的沟槽)。
这样，能够一边有效地使用第二刀具台400，一边同时使用第一刀具台300上的工具和第二刀具台400上的工具加工产品W1。
以上所述的是本发明的最佳实施形态，但并不限定本发明。
例如，装在第一刀具台300和第二刀具台400上工具的数量以及种类并不仅仅限于上文所述的，可以装有更多数量、更多种类的工具。
另外，就相对于装在第一刀具台300和第二刀具台400上的钻头等旋转工具的产品W1、W2的相对旋转，上文中是使第一主轴110或第二主轴210旋转来进行说明的，但是也可以是在第一刀具台300和第二刀具台400上设置驱动工具旋转的旋转驱动装置，从而驱动装在第一刀具台300和第二刀具台400上的车刀等旋转工具旋转来实现。如果采取这种构成的话，在第一刀具台300和第二刀具台400上安装立铣刀等其他的旋转工具，能够进行键槽加工，并能够进一步提高NC车床加工的通用性。
进而，上述的实施形态中，是在第二控制系统93的速度处理回路93b、93c和伺服处理回路93d、93e之间设置了重叠回路95、96，并在重叠回路95、96处进行重叠演算，但是也可以在CPU91进行重叠演算。
本发明能够使用多类的工具，同时对一侧主轴和他侧主轴上的产品同时进行不同种类的加工。
另外，能够求出加工一侧主轴和他侧主轴上的产品所需的时间，一边对已结束了加工的产品按顺序切换工具，一边继续加工产品。还能够防止待机等无效时间的发生，提高数控车床的运转率，缩短产品的加工时间，提升加工效率。
进而，本发明在进行镗孔等加工时，通过选择与工具的切入方向垂直相交的方向作为重叠轴，能够最小限度的抑制由于重叠误差给加工质量带来的不良影响。
这样，能够同时对于由两根主轴夹住的产品进行更多种类的加工，而且，因为加工效率也获得了提升，能够大幅度的降低数控车床的价格和使用数控车床加工产品的加工成本。
工业上的利用可能性本发明的数控车床如果是拥有相对的两根主轴、和加工由各主轴夹住的产品的刀具台的话，可以适用于梳齿形以及六角形中的任一种。另外，装在刀具台上的工具并不仅仅限于各种车刀等的切削工具和钻头等旋转工具，还能够使用撞锤、绞刀、铣刀等所有种类的工具。
权利要求
1.一种数控车床，其构成包含有相对设置并能够相对移动的第1主轴和第2主轴；装有多件工具、对分别由第一主轴和第二主轴固定的产品进行加工的第一刀具台和第二刀具台；控制第一主轴和第二主轴、以及上述第一刀具台和第二刀具台移动的控制装置；其中，上述第一刀具台与第二主轴成为一体结构，并能够在第二主轴的轴线方向、以及与该轴线在平面内垂直相交的轴线方向上自由移动；上述第二刀具台至少能够在与第一刀具台移动方向一致的两条轴线方向上移动；上述控制装置重叠上述第一刀具台加工产品所需的在一条轴线方向或者在两条轴线方向上的移动、和上述第二刀具台加工产品所需的在一条轴线方向或者在两条轴线方向上的移动，并向上述第一刀具台或者第二刀具台输出移动指令；由装在上述第一刀具台和第二刀具台上的工具同时加工产品。
2.如权利要求1所述的数控车床，其特征在于所说的第二刀具台，其能够在上述第一主轴的主轴轴线方向上、和与该主轴轴线方向在平面内垂直相交的轴线方向上移动，并且还能够在与这两条轴线垂直相交的轴线方向上移动。
3.如权利要求1或2所述的数控车床，其特征在于所说的上述工具，是沿着上述第一刀具台和第二刀具台的移动方向呈直线状排列来安装的，通过上述第一刀具台和第二刀具台在一条轴线方向或者两条轴线方向上的直线移动来引出上述工具。
4.如权利要求3所述的数控车床，其特征在于在使用一件工具加工产品的过程中，为了确保与该件工具相邻的其他工具不会与产品或者第一主轴、第二主轴之间发生干涉而使距离最小化，根据由该件工具加工产品所需的上述第一刀具台或者第二刀具台的移动量，来决定装在上述第一刀具台或者第二刀具台上的工具之间的间隔距离。
5.如权利要求1～4项所述的任意一项数控车床，其特征在于其比较使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间、和使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间，当使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间较长时，则在使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品的过程中，切换装在上述第二刀具台上的工具，加工上述产品。
6.如权利要求5所述的数控车床，其特征在于使用装在上述第一刀具台的上述一件工具、和装在第二刀具台的工具同时对第一主轴固定的产品进行加工。
7.如权利要求1～4项所述的任意一项数控车床，其特征在于其比较使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间、和使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间，当使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间较长时，则在使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品的过程中，切换装在上述第一刀具台上的工具，加工上述产品。
8.如权利要求1～7项所述的任意一项数控车床，其特征在于延迟装在上述第一刀具台上的工具开始加工产品的时机、或者装在上述第二刀具台上的工具开始加工产品的时机，先由装在上述第二刀具台上的工具开始加工产品、或者先由装在上述第一刀具台上的工具开始加工产品。
9.如权利要求1～8项所述的任意一项数控车床，其特征在于所说的第二刀具台，其是设置在支撑着第一主轴自由旋转的主轴台上的。
10.一种产品的加工方法，其是用权利要求1～9中任意一项所述的数控车来加工产品的加工方法，其是重叠上述第二刀具台加工由第二主轴台固定的产品所需的在一条轴方向上或者两条轴方向上的移动、和上述第一刀具台加工由第一主轴台固定的产品所需的在一条轴方向上或者两条轴方向上的移动，然后使第二刀具台移动；并同时使用装在上述第一刀具台的工具加工产品、装在第二刀具台的工具加工产品。
11.如权利要求10所述的加工方法，其特征在于当使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间较使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间长时，能够在使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品的过程中，切换装在第二刀具台上的工具，加工上述产品。
12.如权利要求11所述的加工方法，其特征在于所说的由第一主轴固定的产品，同时用装在上述第一刀具台的上述一件工具和装在上述第二刀具台的工具来加工。
13.如权利要求10所述的加工方法，其特征在于，当使用装在上述第二刀具台的一件工具加工产品所需的时间，较使用装在上述第一刀具台的一件工具加工产品所需的时间长时，能够在使用装在上述第二刀具台的上述一件工具加工产品的过程中，切换装在上述第一刀具台上的工具，进而加工上述产品。
14.如权利要求10～13中的任意一项所述的加工方法，其特征在于，延迟装在上述第一刀具台上的工具开始加工产品的时机、或者装在上述第二刀具台上的工具开始加工产品的时机，先由上述第二刀具台上的工具开始加工产品、或者先由上述第一刀具台上的工具开始加工产品。
15.如权利要求10～14中的任意一项所述的加工方法，其特征在于在所说的装于上述第二刀具台上的工具中，包含有加工上述产品的孔内周面和外周面用的加工工具；并使上述工具的刀尖指向与相对于加工上述产品时的第一刀具台的上述第二刀具台的重叠移动方向垂直相交的方向。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够同时对第一主轴侧的产品和第二主轴侧的产品进行各种各样的加工，且加工效率高的数控工作机械。第一刀具台300与第二主轴210一起能够在主轴轴线C2的方向、以及与该轴线在平面内垂直的X1方向上自由移动；第二刀具台400至少能够在与第一刀具台300移动方向一致的两条轴线方向上移动；控制装置重叠第一刀具台300加工产品W1所需的在一条轴线方向或者在两条轴线方向上的移动、和第二刀具台400加工产品W2所需的在一条轴线方向或者在两条轴线方向上的移动，并向第一刀具台300或者第二刀具台400输出移动指令；同时由装在第一刀具台300加工产品W1和第二刀具台400上的工具加工产品W2。
文档编号B23Q39/04GK1509217SQ0280997
公开日2004年6月30日 申请日期2002年4月26日 优先权日2001年5月15日
发明者
原浩, 篠原浩, 斋藤高靖, 靖, 夫, 露崎梅夫, 高桥徹 申请人:时至准钟表股份有限公司