专利名称：Nc自动车床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种NC自动车床，特别是，涉及如下的技术，即，在背面加工用固定刀具台上安装多个背面加工用刀具而不会增大装置的厚度尺寸和高度尺寸，由此，能够进行更复杂且多样的背面侧加工，进而实现加工时间的缩短。
背景技术：
作为公开这种NC自动车床的技术，例如有专利文献1。
另外，专利文献1是本项专利申请人提出的。
专利文献1特开平10-15702号公报在上述专利文献1中，提出了具有如图7所示的结构的NC自动车床。首先，设置具备主轴101的主轴台103，该主轴台103以可以在平行于主轴轴心方向的Z1轴方向上移动的方式构成。在上述主轴101的前方设置导向衬套105，以对夹持在主轴101上的工件107的端部进行保持。
以与上述主轴台103相对的方式设置背面主轴台109，该背面主轴台109具有背面主轴111，同时以可以在平行于主轴101的轴心方向的Z3轴方向上移动的方式构成。在上述导向衬套105的侧方设置拱形刀具台113，其以可以在与主轴101的轴心方向正交且相互正交的X1轴方向和Y1轴方向上移动的方式构成。
另外，隔着导向衬套105，在拱形刀具台113的相反一侧设置转塔刀具台115。该转塔刀具台115具有转台117，以可以在平行于主轴101的轴心方向的Z2轴方向上、以及与该Z2轴方向正交且相互正交的X2轴方向、Y2轴方向上移动的方式构成。
在上述转台117上设有多个刀具夹持器安装部119，在该刀具夹持器安装部119上，以可以拆卸的方式安装有保持未图示的刀具的刀具夹持器。另外，在上述拱形刀具台113上安装多个刀具121。
由上述结构，对夹持在主轴101上的工件107的正面侧加工，能够利用拱形刀具台113的刀具121和安装在转塔刀具台115上的未图示的刀具进行。另外，在正面侧加工结束后进行切断加工，对夹持在背面主轴111上的工件107的背面侧加工，由转塔刀具台115进行。
在采用上述结构的NC自动车床的情况下，在对工件107的背面侧加工中，因为是仅利用也进行正面加工的转塔刀具台115的结构，所以与仅进行正面加工的拱形刀具台113相比，转塔刀具台115承担更多的工序，存在要对正面/背面适当地分配工序，无法缩短加工时间的问题。另外，因为必须在转塔刀具台115上安装正面/侧面加工这两者的刀具，所以存在为了进行复杂且多样的加工而刀具数量不足的问题。另外，在同时进行主副加工的情况下，转塔刀具台115只能用被限定的刀具进行正面加工，正面加工主要只用拱形刀具台进行。该情况下，正面加工本身也不能进行复杂加工，或者也不能通过2个刀具台同时加工来缩短加工时间。
因此，提出了如图8所示结构的NC自动车床。这是表示德国TRAUB公司制造的型号“TNL-26”的NC自动车床的结构。
首先，具有设置主轴201的主轴台203，该主轴台203以可以在平行于主轴201的轴心方向的Z轴方向上移动的方式构成。以与上述主轴台203相对的方式设置背面主轴台205，该背面主轴台205具有背面主轴207，以可以在Z轴方向上移动的方式构成。
在上述背面主轴台205的侧部设置正面加工用刀具台209，该正面加工用刀具台209具有多个正面加工用刀具211。并且，该正面加工用刀具台209以可以在Z轴方向上移动的方式构成。另外，上述背面主轴台205和正面加工用刀具台209以可以同时在X轴方向上移动的方式构成。
隔着上述主轴201，在两侧部设置转塔刀具台213和转塔刀具台215。上述转塔刀具台213具有转台217，以可以在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向上移动的方式构成。在上述转台217上，以可以拆卸的方式安装多个刀具夹持器219，在其上面安装刀具221。
另外，转塔刀具台215具有转台223，以可以在X轴方向、Y轴方向上移动的方式构成。在上述转台223上以可以拆卸的方式安装多个刀具夹持器225，在其上面安装刀具227。
另外，在主轴201的侧方设置背面加工用刀具台229，在该背面加工用刀具台229上安装多个背面加工用刀具231。并且，上述背面加工用刀具台229以可以在X轴方向和Y轴方向上移动的方式构成。
由采用这种结构的NC自动车床，即使主副轴同时进行加工，因为设置转塔刀具台213和转塔刀具台215，同时设置正面加工用刀具台209，所以成为正面侧加工3个刀具台同时作用的结构，其结果，能够快速进行正面侧的复杂加工。另外，背面加工利用安装在背面加工用刀具台229上的背面加工用刀具231以及安装在转塔刀具台217、223上的背面加工用刀具进行，与图7所示的NC自动车床相比，通过安装在背面加工用刀具台229上的背面加工用刀具231与正面加工独立地进行背面加工，能够缩短加工时间。
发明内容
采用上述现有结构存在下述问题。
使用上述德国TRAUB公司制造的型号“TNL-26”的NC自动车床，可以进行复杂且多样的正面加工，另一方面，可以进行某种程度多样的背面侧加工。但是，更高的要求是，通过能够进行与复杂且多样的正面侧加工相同程度的背面侧加工，以利用将现有在正面侧所进行的加工分配到背面侧，同时保证复杂的加工和进行这种加工时的加工时间。为了在正面侧进行复杂且多样的加工，另一方面，进行更复杂且多样的背面侧加工，需要增加安装在背面加工用刀具台229上的背面加工用刀具的数量。但是，在德国的TRAUB公司制造的型号“TNL-26”的NC自动车床的结构中，在要增加背面加工用刀具231的个数的情况下，存在下述问题。
即，在图8所示的NC自动车床的情况下，在主轴台203的周围，转塔刀具台213、转塔刀具台215和背面加工用刀具台229的配置方式为，以在装置的厚度方向或高度方向略微重叠的状态包围主轴台203。并且，背面加工用刀具台229设置在以下的空间中，即，其向X、Y方向的动作区域能够避免与转塔刀具台213和转塔刀具台215各自的动作区域相干涉。因此，如果要构成在装置的厚度方向或高度方向紧凑的机器，则安装在背面加工用刀具台229上的背面加工用刀具231的数量本身就有限制，如图所示，在X方向上能够排列5个左右。当其数量增加时，如果增加在X方向排列的数量，则装置的厚度方向或高度方向会相应延伸所增加的刀具数的量。另一方面，如果通过增加列数而增加数量，则必须分别设定各自的动作区域，以使得转塔刀具台213和转塔刀具台215各自的动作区域不会与背面加工用刀具台229的动作区域相干涉，因此，必须使背面加工用刀具台229在厚度方向或高度方向或者这二者都较大地远离转塔刀具台213和转塔刀具台215。其结果，如果要增加刀具数量，则装置在厚度方向或高度方向上大型化，在图8所示的NC自动车床的结构中，不可能使厚度方向和高度方向紧凑且通过增加背面加工用刀具231的数量，同时实现复杂且多样的加工和加工时间的缩短。
另外，在图8所示的NC自动车床的情况下，主轴台203、转塔刀具台213、215、背面加工用刀具台229配置为在厚度方向或高度方向上重叠，从而存在保养、检修操作时的操作性差的问题。
本发明是基于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种NC自动车床，其能够在背面加工用固定刀具台上安装多个刀具而不增加装置厚度尺寸和高度尺寸，由此，能够进行更加复杂且多样的背面侧加工，能够实现加工时间的缩短。
为了实现上述目的，本发明的技术方案1的NC自动车床，其特征在于，具备基台；主轴台，其处于上述基台上，具有主轴，以可以在平行于该主轴轴心方向的Z1轴方向上移动的方式配置；背面主轴台，其处于上述基台上，具有以与上述主轴台相对的方式配置的背面主轴，该背面主轴台以可以在平行于上述主轴轴心方向的Z2轴方向、与该Z2轴方向正交且相互正交的X2轴方向以及Y2轴方向上移动的方式配置；导向衬套，其处于在上述基台上，设置在上述主轴台和背面主轴台之间；第1转塔刀具台，其处于上述基台上，以可以在与上述主轴轴心方向正交且相互正交的X1轴方向以及Y1轴方向上移动的方式，配置在上述导向衬套的侧方；第2转塔刀具台，其处于上述基台上，以可以在与上述主轴轴心方向平行的Z3轴方向、与该Z3轴方向正交且相互正交的X3轴方向以及Y3轴方向上移动的方式，设置于上述导向衬套的侧方；以及背面加工用固定刀具台，其处于上述基台上，配置方式为，相对于上述第1转塔刀具台或者第2转塔刀具台，与上述主轴轴心方向平行的Z轴方向上，向上述背面主轴台侧偏移，该背面加工用固定刀具台在与该Z轴方向正交且相互正交的X轴、Y轴方向上，具有至少2列、2行的刀具保持部。
另外，技术方案2的NC自动车床，其特征在于，在技术方案1所述的NC自动车床中，上述第2转塔刀具台的构成方式为，也可以安装背面加工用刀具。
另外，技术方案3的NC自动车床，其特征在于，在技术方案第1项或技术方案第2项所述的NC自动车床中，第2转塔刀具台和背面加工主轴台，在X、Y、Z轴方向中的至少2个轴方向上进行重叠控制。
发明的效果由本发明的NC自动车床能够起到下述效果。
首先，因为背面加工用固定刀具台以相对于第1转塔刀具台和第2转塔刀具台在Z轴方向上偏移的方式设置，且背面主轴可以在X、Y、Z这3个方向控制移动，所以能够多列配置背面加工用刀具，通过保持多个背面加工用刀具，能够与正面加工独立地进行更复杂多样的背面侧加工。因此，能够对正面/背面适当地分配工序，缩短加工时间。
另外，此时，不需要为了避免安装在第1转塔刀具台和第2转塔刀具台上的各种刀具的加工区域之间的干涉，以在与Z轴方向正交的方向、即装置的厚度方向或高度方向上分离的方式配置背面加工用固定刀具台，因此，能够提供作为装置的厚度尺寸和高度尺寸较小的自动车床。
另外，因为作为结果，在装置的厚度方向或高度方向不重叠而平面地设置主轴台、背面主轴台、第1转塔刀具台、第2转塔刀具台、背面加工用固定刀具台，所以装置的结构简单，同时保养、检修的工作也容易。
另外，在可以在第2转塔刀具台上安装背面加工用刀具的结构的情况下，能够在较短的加工时间内进行更加复杂多样的背面侧加工。
另外，不只背面加工用固定刀具台，在第2转塔刀具台上也保持有背面加工用刀具，所以能够应付更加复杂多样的背面加工。
另外，在将第2转塔刀具台转位到X3轴方向的规定位置时，即使是执行正面加工的过程中，背面主轴台也可以在X2轴方向或者Y2轴方向上使用其轴控制功能，选择为了背面加工而设定的在X2轴方向或者Y2轴方向排列的任一个刀具进行加工，可以有效地灵活使用背面主轴台，实现加工实现的缩短。
图1是表示本发明的一个实施方式的图，是表示NC自动车床的整体结构的平视图。
图2是表示本发明的一个实施方式的图，是图1的II-II剖面图。
图3是表示本发明的一个实施方式的图，是图1的III-III剖面图。
图4是表示本发明的一个实施方式的图，是表示安装在第2转塔刀具台上的刀具夹持器的结构的图。
图5是表示本发明的一个实施方式的图，是表示背面加工用固定刀具台的结构的平视图。
图6是表示本发明的一个实施方式的图，是图5的VI-VI向视图。
图7是表示现有例子的图，是示意地表示NC自动车床的整体结构的平视图。
图8是表示现有例子的图，是示意地表示NC自动车床的整体结构的平视图。
具体实施例方式
下面，参照图1至图6说明本发明的一个实施方式。图1是表示本实施方式的NC自动车床的整体结构的平视图，图2是图1的II-II剖面图，图3是图1的III-III剖面图。首先，具有基台1，在该基台1上设置工作台3。如图2及图3所示，上述工作台3以倾斜的状态设置。
此外，在本实施方式的情况下，倾斜角度为45°。
在上述工作台3上，在图1中的左侧设置主轴台5。该主轴台5在端部侧(图1中的右端)具有可以旋转的主轴7，利用该主轴7夹持未图示的工件。上述主轴台5以可以在平行于主轴7的轴心方向的Z1轴方向上移动的方式构成。
即，在主轴台5的两侧铺设Z1轴导轨9、9。另一方面，在主轴台5侧左右各设置2个以可以移动的方式卡合在上述Z1轴导轨9、9上的Z1轴导向部件11、11、11、11。另外，在主轴台5的图1中的左侧设置伺服电动机13，在该伺服电动机13的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠。另外，在上述滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母，该滚珠螺母固定连结在上述主轴台5上。由此，通过使伺服电动机13在适当的方向上旋转，主轴台5借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在Z1轴方向上移动。
在上述主轴7的前方(图1中的右侧)设置导向衬套15。利用该导向衬套15保持由主轴7夹持的工件的端部。
隔着上述导向衬套15，在主轴台5的相反一侧设置背面主轴台17。该背面主轴台17在端部(图1中的左端)具有背面主轴19。另外，该背面主轴台17以可以分别在与主轴7的轴心方向平行的Z2轴方向、以及与该Z2轴方向正交且相互正交的X2轴方向、Y2轴方向上移动的方式构成。
即，如图1、图3所示，在工作台3上铺设Z2轴导轨21、21。在上述Z2轴导轨21、21上设置第1基座部件23，在该第1基座部件23的下表面左右各安装2个Z2轴导向部件25、25、25、25，这些Z2轴导向部件25、25、25、25以可以移动的方式与上述Z2轴导轨21、21卡合。另外，设置伺服电动机27，在该伺服电动机27的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠。在上述滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母，该滚珠螺母固定连接在上述第1基座部件23上。于是，通过使伺服电动机27在适当的方向上旋转，第1基座部件23可以借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在Z2轴方向上移动。
如图3所示，在上述第1基座部件23上铺设X2轴导轨29、29。在上述X2轴导轨29、29上配置第2基座部件31，在该第2基座部件31的下表面，左右各安装2个X2轴导向部件33、33、33、33，这些X2轴导向部件33、33、33、33以可以移动的方式卡合在上述X2轴导轨29、29上。另外，设置伺服电动机35，在该伺服电动机35的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠。在该滚珠丝杠上螺合滚珠螺母，该滚珠螺母固定连接在上述第2基座部件31上。于是，通过使伺服电动机35在适当的方向上旋转，第2基座部件31借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在X2轴方向上移动。
并且，在上述第1基座部件23上设置已说明的背面主轴台17。即，如图3所示，在第2基座部件31上铺设Y2轴导轨37、37。另一方面，在背面主轴台17侧左右各安装2个Y2轴导向部件39、39、39、39，这些Y2轴导向部件39、39、39、39以可以移动的方式与上述Y2轴导轨37、37卡合。另外，设置伺服电动机41，在该伺服电动机41的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠。在上述滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母，该滚珠螺母固定连接在上述背面主轴台17上。于是，通过使伺服电动机41在适当的方向上旋转，背面主轴台17借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在Y2轴方向上移动。
利用上述结构，背面主轴台17在Z2轴方向、X2轴方向、Y2轴方向上移动。
如图1、图2所示，在上述导向衬套15的周围，以相对的方式配置第1转塔刀具台43、第2转塔刀具台45。上述第1转塔刀具台43以可以在与主轴7的轴心方向正交且相互正交的X1轴方向、Y1轴方向上移动的方式构成。
即，如图1、图2所示，在工作台3上铺设X1轴导轨47、47。在上述X1轴导轨47、47的上方设置基座部件49，在该基座部件49的下表面左右各设置2个X1轴导向部件51、51、51、51。这4个X1轴导向部件51、51、51、51以可以移动的方式与上述一对X1轴导轨47、47卡合。另外，设置伺服电动机48，在该伺服电动机48的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠，在该滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母。该滚珠螺母固定连接在上述基座部件49上。并且，通过使伺服电动机48在适当的方向上旋转，基座部件49借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在X1轴方向上移动。
并且，已经说明的第1转塔刀具台43以可以在Y1轴方向上移动的方式安装在上述基座部件49上。即，如图1所示，在基座部件49上铺设Y1轴导轨50、50。另一方面，在第1转塔刀具台43上安装Y1轴导向部件52、52，以可以移动的方式卡合在上述Y1轴导轨50、50上。另外，设置伺服电动机54，在该伺服电动机54的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠，在该滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母。该滚珠螺母固定连接在上述第1转塔刀具台43上。并且，通过使伺服电动机54在适当的方向上旋转，第1转塔刀具台43借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在Y1轴方向上移动。
下面，对上述第2转塔刀具台45进行说明。该第2转塔刀具台45以可以在与主轴7的轴心方向平行的Z3轴方向、以及与该Z3轴方向正交且相互正交的X3轴方向、Y3轴方向上移动的方式构成。
即，如图1、图2所示，在工作台3上铺设Z3轴导轨53、53。在上述Z3轴导轨53、53的上方设置第1基座部件55，在该第1基座部件55的下表面左右各安装2个Z3轴导向部件57、57、57、57，这4个Z3轴导向部件57、57、57、57以可以移动的方式与上述Z3轴导轨53、53卡合。另外，设置伺服电动机56，在该伺服电动机56的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠，在上述滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母。该滚珠螺母固定连接在上述第1基座部件55上。并且，通过使伺服电动机56在适当的方向上旋转，第1基座部件55借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在Z3轴方向上移动。
另外，在上述第1基座部件55上铺设一对X3轴导轨59、59。在上述X3轴导轨59、59的上方设置第2基座部件61，在该第2基座部件61的下表面，左右各安装2个X3轴导向部件63、63、63、63，这4个X3轴导向部件63、63、63、63以可以移动的方式与上述一对X3轴的导轨59、59卡合。另外，设置伺服电动机60，在该伺服电动机60的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠，在该滚珠丝杠上螺合未图示的滚珠螺母。该滚珠螺母固定连接在上述第2基座部件61上。并且，通过使伺服电动机60在适当的方向上旋转，第2基座部件61借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在X3轴方向移动。
并且，上述已说明的第2转塔刀具台45以可以在Y3轴方向上移动的方式安装在上述第2基座部件61上。即，如图1所示，在第2基座部件61上铺设Y3轴导轨60、60。另一方面，在第2转塔刀具台45上安装Y3轴导向部件62、62，以可以移动的方式与上述Y3轴导轨60、60卡合。另外，设置伺服电动机64，在该伺服电动机64的旋转轴上连接未图示的滚珠丝杠，在上述滚珠丝杠上螺合滚珠螺母。该滚珠螺母固定在上述第2转塔刀具台45上。并且，通过使伺服电动机64在适当的方向上旋转，第2转塔刀具台45借助于滚珠丝杠、滚珠螺母而在Y3轴方向上移动。
上述第1转塔刀具台43具有第1转台65，在该第1转台65上沿圆周部设置多个刀具夹持器安装部。在这些刀具夹持器安装部上，以可以拆卸的方式安装保持任意的刀具的刀具夹持器。
另外，上述第2转塔刀具台45具有第2转台67，在该第2转台67上沿圆周部设置多个刀具夹持器安装部。这些刀具夹持器安装部可以安装保持任意的刀具的刀具夹持器。
关于上述第2转塔刀具台45，以正面侧加工用的刀具和背面侧加工用的刀具这两者都能够安装的方式构成。即，如图4所示，具有刀具夹持器69，以在该刀具夹持器69上可以安装正面加工用刀具73和背面加工用刀具71的方式构成。在上述刀具夹持器69上，设有可以插入、固定在第2转台67的刀具夹持器安装部上的插入部75。在该插入部75的旁边设有防旋转止动部，其用于在刀具夹持器69安装在第2转台67的安装面上时，防止围绕插入部75旋转。
作为正面加工用刀具73，在X3轴方向排列设置的正面加工用刀具73a、73b可以保持在刀具夹持器69上。这些刀具在该刀具夹持器69在转台上被转位时，通过在X3轴方向上对第2转塔刀具台45进行轴控制而作为正面加工的刀具使用。另外，作为背面加工用刀具71，在X3轴方向上排列的背面加工用刀具71a、71b、以及相对于71a在Y3轴方向上排列的背面加工用刀具71c，可以保持在刀具夹持器69上。这些刀具在该刀具夹持器69转位到转台的转位旋转位置时(第2转塔刀具台45被控制移动到X3、Y3轴的期望位置，并静止在该位置的状态)，为了利用被指定在背面主轴台17侧使用的刀具进行加工，在X2、Y2、Z2轴的方向上对背面主轴台17进行轴控制，以使得夹持在背面主轴19上的工件利用背面加工用刀具71a或者71b或者71c进行加工。这样，即使第2转塔刀具台45处于在正面加工中使用的状态下而静止的状态，背面主轴台17也利用X2、Y2、Z2轴被移动控制，其结果，背面加工用刀具71a、71b、71c能够确定选择位置，同时地对背面主轴19进行背面加工。现有的在背面用中不能这样将多个刀具设置在X3、Y3方向、尤其是Y3方向上的情况成为可能，因此，能够实现可向背面加工提供的刀具数量的增加。
本实施例的工作机械中，能够进行主轴台5、背面主轴台17、第2转塔刀具台45这3者的重叠控制，以使得分别安装有上述正面加工用刀具73和背面加工用刀具71的第2转台67，能够分别对夹紧在主轴台5侧的工件和夹紧在背面主轴台17侧的工件有效地起作用。
本实施例的工作机械所具有的数控装置，采用3通道控制的数控装置，主轴台5利用所记述的用于通道1的NC程序使之动作。另外，背面主轴台17利用所记述的用于通道2的NC程序使之动作。并且，第2转塔刀具台45利用所记述的用于通道3的NC程序使之动作。
在这3者之间执行重叠控制时，首先，在NC程序中，如果数控装置解释用规定的记述形式所记述的表示重叠控制的M代码，则对通道1、2、3各自所控制的控制轴的控制脉冲的处理方式变更为重叠控制时使用的处理方式。利用变更时起动的固件，针对每个通道而记述的NC程序所指定的对控制轴的控制脉冲的供给，具体地说，以如下的方式进行变更。
以Z1、Z2、Z3轴的重叠由NC程序指定的情况为例进行说明，向用于由通道1所控制的Z1轴(主轴台5)的伺服电动机，供给与由NC程序所指定的量相应的控制脉冲。然后，向用于由通道3所控制的Z3轴(第2转塔刀具台45)的伺服电动机，将与向Z1轴供给的伺服脉冲相同的伺服脉冲加上与由NC程序所指定的量相应的控制脉冲，然后作为用于Z3轴的控制脉冲供给伺服电动机，实现Z3轴相对于Z1轴的相对动作。并且，对用于由通道2所控制的Z2轴(背面主轴台19)的伺服电动机，将实际供给伺服电动机以用于Z3轴控制的伺服脉冲加上与由NC程序所指定的量相应的控制脉冲，然后作为用于Z2轴的控制脉冲供给伺服电动机，实现Z2轴相对于Z3轴的相对动作。下面，以X3、X2轴的重叠由NC程序指定的情况为例进行说明，向用于通道3的X3轴(第2转塔刀具台45)的伺服电动机，供给与由NC程序所指定的量相应的控制脉冲。然后，向用于由通道2所控制的X2轴(背面主轴19)的伺服电动机，将与向X3轴所供给的脉冲相同的伺服脉冲加上与由NC程序所指定的量相应的控制脉冲，然后作为用于X2轴的控制脉冲供给伺服电动机，实现X2轴相对于X3轴的相对动作。
同样地，以Y3、Y2轴的重叠由NC程序指定的情况为例进行说明，向用于通道3的Y3轴(第2转塔刀具台45)的伺服电动机，供给与由NC程序指定的量相应的控制脉冲。然后，向用于由通道2所控制的Y2轴(背面主轴台19)的伺服电动机，将与向Y3轴供给的伺服脉冲相同的伺服脉冲加上与由NC程序指定的量相应的控制脉冲，然后作为用于Y2轴的控制脉冲供给伺服电动机，实现Y2轴相对于Y3轴的相对动作。
这样，可以执行、第3转塔刀具台45和背面主轴台17相对于主轴台5的相互的Z轴重叠控制，以及第3转塔刀具台45和背面主轴台17相互的X、Y、Z轴重叠控制。
在上述工作台3上，相对于上述第1转塔刀具台43、第2转塔刀具台45，在主轴7的轴心方向上向背面主轴台17侧偏移规定量的位置上，设置背面加工用固定刀具台77。在该背面加工用固定刀具台77上，如图3、图5、图6所示，在X轴方向上安装2列、Y轴方向安装4列共计8个可以拆卸的背面加工用刀具79。在本实施方式的情况下，如上所述，背面加工用固定刀具台77设置在相对于上述第1转塔刀具台43、第2转塔刀具台45，在主轴7的轴心方向上，向背面主轴台17侧偏移规定量的位置上，由此，能够实现背面加工用刀具79的数量的增加而在装置的厚度方向或高度方向不必增大距离。
另外，如图3所示，在上述背面加工用固定刀具台77的正下方设置切屑箱81。该切屑箱81内下落、收集工作台3上落下的切削碎屑等。此时，背面加工用固定刀具台77，顾名思义是固定的，尤其是不具有驱动机构的结构，所以其结构简单且小型。因此，能够尽量防止切削碎屑等粘连的情况。
另外，图2、图3中符号66表示罩。
根据上述结构简单说明其作用。
首先，是对夹持在主轴7上且将端部保持在导向衬套15上的工件的正面侧加工，这是一边适当使用主轴台5的Z1轴控制、第1转塔刀具台43的X1轴控制、Y1轴控制、第2转塔刀具台45的Z3轴控制、X3轴控制、Y3轴控制一边进行的。
其次，是对夹持在背面主轴19的工件的背面侧加工，这是一边适当使用背面主轴台17的Z2轴控制、X2轴控制、Y2轴控制、第2转塔刀具台45的Z3轴控制、X3轴控制、Y3轴控制、背面加工用固定刀具台77一边进行的。此时，对于背面侧加工，因为增加安装在背面加工用固定刀具台77上的背面加工用刀具79的数量，所以能够进行更加复杂且多样的加工。
然后，利用这种将背面加工用固定刀具台77设置在背面主轴台17的旁边的结构，可以将主轴台5、背面主轴台17、第1转塔刀具台43、第2转塔刀具台45、背面加工用固定刀具台77在平面上配置而不需要在装置的厚度方向或高度方向上重叠。其结果，在这样具有多个正面、背面用刀具的机械中，如图2所示，车床的外部能够如图2所示地与普通的车床相同，能够与普通的车床同等地确保第2转塔刀具台45的可行性。
由以上本实施方式能够起到下述效果。
首先，由于可以在X3、Y3、Z3轴方向上控制第2转塔刀具台45、背面主轴台17，所以能够进行重叠控制，以在正面侧加工中使用第2转塔刀具台45，同时在背面侧加工中也使用第2转塔刀具台45。
背面加工用固定刀具台77以相对于第1转塔刀具台43和第2转塔刀具台45，在Z轴方向上，向主轴台17侧偏移的状态配置，且背面主轴19可以在X2、Y2、Z3这3个方向上控制移动，所以可以将背面加工用刀具73配置为多列，通过在背面加工用固定刀具台77上保持多个背面加工用刀具73，能够与正面加工独立地进行更加复杂且多样的背面侧加工。因此，能够对正面/背面适当分配工序，缩短加工时间。
并且，此时，不必为了避免安装在第1转塔刀具台43和第2转塔刀具台45上的各种刀具的加工区域之间的干涉，而将背面加工用固定刀具台77在与Z轴方向正交的方向、即装置的厚度方向和高度方向上远离设置，由此，能够提供作为装置的厚度尺寸和高度尺寸小的自动车床。
通常，这种NC自动车床在厚度方向设置多台，因此，能够减小厚度尺寸具有很大的意义。
另外，在本实施例中，并不是在配置了X3、Y3、Z3轴方向上具有控制轴的第2转塔刀具台45侧，而是在只在X1、Y1轴方向上具有控制轴的第1转塔刀具台43侧设置背面加工用固定刀具台77，从而不会导致在配置在第2转塔刀具台45侧的情况下所担心的机器整体的Z轴方向的大型化或厚度方向的大型化。
因为是平面地配置主轴台5、背面主轴台17、第1转塔刀具台43、第2转塔刀具台45、背面加工用固定刀具台77，而不在装置的厚度方向或高度方向重叠，所以，能够实现装置结构的简单化，同时保养、检修操作也容易。另外，因为使基台1倾斜且不具备驱动机构，所以其结构简单，因为将小型的背面加工用固定刀具台77配置在倾斜方向下方，并且，在其正下方设置切屑箱81，所以能够有效地下落、收集切削碎屑。
在进行背面主轴台17和第2转塔刀具台45的X3、Y3、Z3轴方向中的至少2个轴方向的重叠控制的情况下，在一边对第2转塔刀具台45进行X3、Y3、Z3轴方向的控制，一边利用保持在第2转塔刀具台45上的刀具71、73等进行正面侧的加工的过程中，能够同时使用安装在第2转塔刀具台上的背面加工用刀具对夹在背面主轴台上的工件进行加工，该同时加工能够消除由于等待而造成的时间浪费，能够实现用于在背面侧进行复杂且多样的加工的刀具设定，而不必为了背面主轴台而设置专用刀具台，利用在背面加工用固定刀具台上设定的多种刀具，能够进行和正面侧同等复杂的加工，且通过进一步提高这种加工能力，能够将现有分配给正面侧加工的加工设定为背面侧的工序，能够更加积极地在加工中使用背面主轴台侧，能够实现有效地使用其反面的正面侧和背面侧的加工时间的缩短。
另外，不只是背面加工用固定刀具台77，在第2转塔刀具台45上也保持有背面加工用刀具，由此能够应付更加复杂且多样的背面加工。
另外，在将第2转塔刀具台45转位到X3方向的规定位置时，即使是在正面加工的执行过程中，背面主轴台17也能够在X2方向或Y2方向使用其轴控制功能，选择为了背面加工而设定的X2方向或Y2方向的任一个刀具，进行加工，能够有效地灵活使用背面主轴台17，实现加工时间的缩短。
并且，本发明不限于前述的一个实施方式，也可以考虑多种变形例。
工业实用性本发明提供一种NC自动车床，其能够在背面加工用固定刀具台上安装多个刀具而不增加装置的厚度尺寸和高度尺寸，由此，能够进行更加复杂且多样的背面侧加工，进而能够实现加工时间的缩短。
权利要求
1.一种NC自动车床，其特征在于，具有基台；主轴台，其处于上述基台上，具有主轴，以可以在平行于该主轴轴心方向的Z1轴方向上移动的方式配置；背面主轴台，其处于上述基台上，具有以与上述主轴台相对的方式配置的背面主轴，该背面主轴台以可以在平行于上述主轴轴心方向的Z2轴方向、与该Z2轴方向正交且相互正交的X2轴方向以及Y2轴方向上移动的方式配置；导向衬套，其处于在上述基台上，设置在上述主轴台和背面主轴台之间；第1转塔刀具台，其处于上述基台上，以可以在与上述主轴轴心方向正交且相互正交的X1轴方向以及Y1轴方向上移动的方式，配置在上述导向衬套的侧方；第2转塔刀具台，其处于上述基台上，以可以在与上述主轴轴心方向平行的Z3轴方向、与该Z3轴方向正交且相互正交的X3轴方向以及Y3轴方向上移动的方式，配置于上述导向衬套的侧方；以及背面加工用固定刀具台，其处于上述基台上，配置状态为，相对于上述第1转塔刀具台或者第2转塔刀具台中的至少一个，在与上述主轴轴心方向平行的Z轴方向上，向上述背面主轴台侧偏移，该背面加工用固定刀具台在与该Z轴方向正交且相互正交的X轴、Y轴方向上，具有至少2列、2行的刀具保持部。
2.根据权利要求1所述NC自动车床，其特征在于，上述第2转塔刀具台的构成方式为，也可以安装背面加工用刀具。
3.根据权利要求2所述的NC自动车床，其特征在于，上述第2转塔刀具台的1个刀具安装面上，至少可以安装2个或2个以上的正面用刀具及2个或2个以上的背面用刀具。
全文摘要
本发明为一种NC自动车床，具备基台；主轴台，其具有主轴，以可以在Z1轴方向上移动的方式配置；背面主轴台，其具有以与主轴台相对的方式配置的背面主轴，该背面主轴台以可以在Z2方向、X2方向以及Y2方向上移动的方式配置；导向衬套；第1转塔刀具台，其以可以在X1方向以及Y1方向上移动的方式，配置在导向衬套的侧方；第2转塔刀具台，其以可以在Z3方向、X3方向以及Y3方向上移动的方式，配置于导向衬套的侧方；以及背面加工用固定刀具台，其配置方式为，相对于第1转塔刀具台或者第2转塔刀具台中的至少一个，在Z方向上向背面主轴台侧偏移，该背面加工用固定刀具台在X方向、Y方向上，具有至少2列、2行的刀具保持部。
文档编号B23B3/06GK1863631SQ200480029398
公开日2006年11月15日 申请日期2004年10月4日 优先权日2003年10月9日
发明者河住雅広, 小泽觉, 青野直己 申请人:星精密株式会社