机床、以及解释执行程序的制作方法_2

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移 动,也可以被固定而无法相对于其他机械元件移动。另外,工具单元的至少一部分设置为可 相对于其他机械元件移动的情况除了工具单元的至少一部分设置为可相对于刀架移动的 情况以外,还包括如下情况,即刀架设置为可相对于其他机械元件移动,由此工具单元设置 为可相对于其他机械元件而近接及远离。
[0047] 在所述机械元件中,包括支撑工件使之可向工件的轴向滑动的导套、以及将工件 可释放地握持的主轴等。在图1等所示的主轴30的概念中,包含正面主轴31以及背面主 轴(对向主轴)32。
[0048] 在所述极限值中,包含工具单元的回旋位置、X轴位置(X轴方向上的位置)、Y轴 位置(Y轴方向上的位置)、z轴位置(Z轴方向上的位置)等。另外,X轴方向统称Xl轴方 向、X2轴方向及X3轴方向,Y轴方向统称Yl轴方向、Y2轴方向及Y3轴方向,Z轴方向统称 Zl轴方向、Z2轴方向及Z3轴方向。
[0049] 此外,当所述刀架10设置为可相对于所述机械元件El移动时,所述动作控制机构 Ul也可以在已从所述NC程序P2读出所述极限值设定命令CM2时,基于所述刀架10的位置 (例如Z3轴上的位置),计算所述极限值LMl并且将其设定为所述禁止进入范围Al。在该 情况下,当读出极限值设定命令时,基于刀架10的位置,计算极限值LMl并且将其设定为禁 止进入范围Al。因此,本形态适于当刀架可相对于其他机械元件移动时使工具单元移动直 至即将达到极限值。
[0050] 当所述工具单元的至少一部分设置为可相对于所述刀架10而回旋时,所述动作 控制机构Ul也可以在从所述NC程序P2读出所述极限值设定命令CM2时,计算避免与所述 机械元件El发生干涉的所述工具单元(TU2)的回旋位置的极限值LMl (例如图10所示的 B3-、B3+)并其将其设定为所述禁止进入范围A1。在该情况下,当读出极限值设定命令时, 计算工具单元(TU2)的回旋位置的极限值LMl并且将其设定为禁止进入范围A1。另外,在 工具单元的回旋位置的概念中,包含图3所示的回旋部TU2a的回旋位置。
[0051] 如果细微地控制旋转刀具架13的Z轴位置,则不会与机械元件El发生干涉的工 具单元(TU2)的回旋角度的极限值会细微地发生变化。如果想要在Z轴上的每个位置以信 息表形式保持回旋角度的极限值,则需要大容量的存储区域,机床会变得昂贵。另一方面, 本技术的所述形态是计算回旋角度的极限值LMl并且将其设定为禁止进入范围A1,因此利 用少的存储区域便能够使工具单元回旋直至即将达到极限值。
[0052] 另外,在所述形态中,包括仅工具单元的一部分(例如图3所示的回旋部TU2a)设 置为可回旋、以及工具单元的整体设置为可回旋这两种情况。
[0053] 本机床也可以包括:主轴30,可向自身的轴向(Z轴方向)移动,并且将在该轴向 (Z轴方向)被插入的工件Wl可释放地握持;以及导套40,支撑由该主轴30握持的工件Wl 使之可向所述轴向(Z轴方向)滑动。所述机械元件El也可以为所述导套40。所述动作控 制机构Ul也可以在从所述NC程序P2读出所述极限值设定命令CM2时,计算避免与所述导 套40发生干涉的所述工具单元TUl的位置的极限值LMl并且将其设定为所述禁止进入范 围Al。也就是说,当读出极限值设定命令时,计算避免与导套40发生干涉的工具单元TUl 的位置的极限值LMl并且将其设定为禁止进入范围Al。本形态可利用简单的处理改变极限 值的设定,因此适合作为主轴移动型车床。
[0054] 在所述多个命令CMl中,也可以包括:主轴设定命令CM3 (例如图9所示的M133 命令),将包含所述刀架10的特定系统(例如图8所示的系统3)中的向所述轴向(Z轴方 向)移动的指令对象设定为所述主轴30 ;以及解除该主轴设定命令CM3所做出的设定的命 令(主轴设定解除命令CM4)。所述动作控制机构Ul也可以在从所述NC程序P2读出所述 极限值设定命令CM2时,在所述特定系统(系统3)中的向所述轴向(Z轴方向)移动的指 令对象被设定为所述主轴30的情况下计算所述极限值LMl并且将其设定为所述禁止进入 范围A1,在已解除所述主轴设定命令CM3所做出的设定的情况下限制所述工具单元TUl的 移动。当包含刀架10的特定系统(系统3)中的向轴向(Z轴方向)移动的指令对象被设 定为主轴30时,根据所述特定系统中的指令,刀架10及工具单元TUl难以向轴向(Z3轴方 向)移动。如果刀架10及工具单元TUl不向轴向移动,则通过将工具单元TUl的位置的极 限值LMl被设定为禁止进入范围Al,在该设定被变更之前保持设定着适当的极限值LMl的 状态。另一方面,当已解除所述主轴设定命令所做出的设定时,根据所述特定系统中的指 令,刀架10及工具单元TUl有可能向轴向(Z3轴方向)移动。如果工具单元TUl向轴向移 动而接近机械元件El,则会产生与机械元件El发生干涉的可能性,因此通过限制工具单元 TUl的移动,避免工具单元TUl与机械元件El发生干涉。因此,本形态可提供一种避免工具 单元与其他机械元件发生干涉的合适的主轴移动型车床。
[0055] (2)机床及解释执行程序的具体例:
[0056] 图1示意性表示作为本技术的机床的具体例的NC车床1。该NC车床1包括多个 主轴30 (正面主轴31与背面主轴32)、导套40、多个刀架10 (梳状刀架11、背面加工用刀架 12及旋转刀具架13)、以及NC装置70。
[0057] 正面主轴31将在Zl轴方向被插入的圆柱状(棒状)的工件Wl可释放地握持,使 工件Wl以沿着工件Wl的长度方向的旋转轴AXl (参照图8)为中心绕Cl轴旋转。正面主 轴31设置在未图示的正面主轴架台,可向Zl轴方向(自身的轴向)移动。导套40支撑贯 通正面主轴31的长条状的工件Wl使之可向Zl轴方向滑动,并且与正面主轴31同步地绕 Cl轴旋转驱动。背面主轴32将在Z2轴方向被插入的正面加工后的工件Wl可释放地握持, 使正面加工后的工件Wl以沿着正面主轴的旋转轴AXl的旋转轴AX2(参照图8)为中心绕 C2轴旋转。背面主轴32设置在未图示的背面主轴架台,可向Z2轴方向(自身的轴向)及 X2轴方向移动。
[0058] 刀架1〇均安装着对工件Wl进行加工的工具单元TU1。工具单元TUl具有工具 T1,既存在具有如旋转钻那样旋转的工具的单元,还存在具有被固定而无法旋转的工具的 单元。而且,在工具单元TUl中,既存在可相对于刀架10以特定轴(图1中为B3轴)为中 心而回旋的工具单元(TU2),还存在被固定而无法回旋的单元。另外,将可回旋的工具单元 也称为回旋单元,在图1等中,对设置在回旋单元的工具标注符号T2。
[0059] 梳状刀架11可实现工件Wl的正面加工与背面加工这两者,多个工具Tl沿着与Zl 轴方向正交的方向(图1中为Yl轴方向)排列。梳状刀架11设置在未图示的梳状刀架台, 可向Xl轴方向及Yl轴方向移动。背面加工用刀架12是工件Wl的背面加工用的刀架,多 个工具Tl沿着与Z2轴方向正交的方向排列。背面加工用刀架12设置在未图示的背面加 工用刀架台,可向Y2轴方向移动。旋转刀具架13可实现工件Wl的正面加工与背面加工这 两者,以分度轴AX3(参照图8)为中心呈放射状安装多个工具单元TU1。旋转刀具架13设 置在未图示的旋转刀具架台,能以分度轴AX3为中心而回旋,可向X3轴方向、Y3轴方向及 Z3轴方向移动。因此,旋转刀具架13设置为可相对于作为机械元件El的导套40而移动。
[0060] 另外,Xl、X2、X3轴方向是沿着称为X轴的控制轴的相同朝向的方向,Yl、Y2、Y3轴 方向是沿着称为Y轴的控制轴的相同朝向的方向,ZI、Z2、Z3轴方向是沿着称为Z轴的控制 轴的相同朝向的方向。X轴、Y轴与Z轴设为相互正交的方向。
[0061] NC装置70控制正面主轴31、导套40、背面主轴32、梳状刀架11、背面加工用刀架 12、旋转刀具架13等NC车床1的各部分的动作。
[0062] 图2所示的NC车床1对NC装置70连接操作面板80、刀架驱动部14~16、单 元回旋驱动部21、23、工具旋转驱动部24~26、主轴驱动部33、34等。NC装置70设为对 CPU(Central Processing Unit,中央处理器)71 连接包含 R0M(Read Only Memory,只读存 储器)72及RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)73的半导体存储器、未图示的时 钟电路或界面(I/F,Interface)等的计算机。写入到R0M72的解释执行程序PU以及存储 在RAM73的极限值LMl及NC程序P2的详请将在下文中叙述。
[0063] 操作面板80具备输入部81以及显示部82,并且作为NC装置70的用户界面而发 挥功能。输入部81例如包含用以受理操作员的操作输入的按钮或者触摸面板。显示部82 例如包含显示器,该显示器显示受理操作员的操作输入后的各种设定的内容或者与NC车 床1相关的各种信息。操作员可使用操作面板80或者外部计算机PCl使NC程序P2存储 在RAM73中。
[0064] 梳状刀架驱动部14按照NC装置70的控制,使梳状刀架11向Xl方向及Yl方向 移动。单元回旋驱动部21使安装在梳状刀架11的回旋单元TU2的回旋部按照NC装置70 的控制而回旋。工具旋转驱动部24使包含所述回旋单元TU2的工具单元TUl的旋转工具 旋转。另外,具备安装着回旋单元的梳状刀架的机床的具体例将在下文中叙述。
[0065] 背面加工用刀架驱动部15按照NC装置70的控制,使背面加工用刀架12向Y2方 向移动。工具旋转驱动部25使设置在背面加工用刀架12的旋转工具旋转。
[0066] 旋转刀具架驱动部16按照NC装置70的控制,使旋转刀具架13回旋,或者使旋 转刀具架13向X3方向、Y3方向及Z3方向移动。单元回旋驱动部23使安装在旋转刀具架 13的回旋单元TU2的回旋部TU2a(参照图3)按照NC装置70的控制,以B3轴为中心而
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