KR101823816B1

KR101823816B1 - 공작 기계 및 재료의 가공 방법

Info

Publication number: KR101823816B1
Application number: KR1020167035504A
Authority: KR
Inventors: 히카루 다카하시
Original assignee: 시티즌 도케이 가부시키가이샤; 시티즌 마쉬나리 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2035-07-29
Also published as: KR20170005487A; JPWO2016021454A1; JP6677643B2; WO2016021454A1; TW201609288A

Abstract

재료로 소정 형상의 제품을 가공할 때의 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있는 공작 기계 및 재료의 가공 방법을 제공한다. 1개째의 마무리 가공(제품 가공) 시에는, 제2 주축(3)에 파지한 지지구(21)로 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)의 선단을 지지하여 가공하고, 2개째 이후의 마무리 가공(제품 가공) 시에는, 제2 주축(3)에 파지한 마무리 가공 부분(20d)의 선단측의 지지구(21)로 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)의 선단을 지지하여 가공하고, 제2 주축(3)에 파지되어 있는 마무리 가공 부분(20d)의 선단측의 지지구(21)를 공구로 절단함으로써, 제2 주축(3)에 파지되어 있는 마무리 가공 부분(20d)이 최종적인 소정 형상의 제품이 되며, 이 제품을 제2 주축(3)으로부터 꺼내어 회수한다.

Description

공작 기계 및 재료의 가공 방법{MACHINING TOOL AND METHOD FOR MACHINING MATERIAL}

본 발명은 공작 기계 및 재료의 가공 방법에 관한 것이다.

최근, 가공용 재료를 파지하는 주축과, 그 주축에 대향하는 대향축을 구비하고, 상기 주축과 상기 대향축과, 상기 재료의 가공 공구를 제어하는 제어 수단을 설치하고, 상기 재료를, 상기 대향축에 설치된 지지구에 의해 지지하여 소정 형상의 제품으로 가공하는 공작 기계에 있어서, 상기 제어 수단이, 상기 재료의 선단 부분을 지지구 가공부로서 컷오프하고 상기 대향축에 전달하여 상기 지지구에 의해 가공하도록 제어하고, 그 가공의 완료 상태로 대기하는 상기 지지구에 의해 상기 재료를 지지하여 가공을 행하는 공작 기계 및 이 공작 기계를 사용한 가공 방법이 공지되어 있다(예컨대 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 특허 제5535838호 공보

상기 지지구는, 상기 주축에 파지된 재료의 선단 부분에 전용으로 설치된 지지구 가공부로 가공되기 때문에, 특히 하나의 제품의 가공이 완료될 때마다 상기 지지구를 신규로 가공하여 사용하는 경우에, 재료를 유효하게 사용할 수 없어, 재료의 사용 효율을 높이는 것이 어렵다고 하는 결점이 있었다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 공작 기계는, 가공용 재료를 파지하는 주축과, 그 주축에 대향하는 대향축을 구비하고, 상기 주축과 상기 대향축과, 상기 재료의 가공 공구를 제어하는 제어 수단을 가지며, 상기 재료를, 상기 대향축에 설치된 지지구에 의해 지지하여 소정 형상의 제품으로 가공하는 공작 기계에 있어서, 상기 제어 수단은, 선단 부분이 상기 제품에 따라서 미리 가공된 재료를 상기 대향축에 파지시키고, 상기 재료의 가공 부분을 포함하는 선단 부분을 지지구 가공부로서 컷오프하고 상기 대향축에 전달하여 상기 지지구로 가공하도록 제어를 행하는 지지구 가공 수단으로서 기능하고, 또한, 컷오프된 상기 지지구 가공부로부터 상기 지지구를 제거하여, 상기 제품을 상기 대향축으로부터 회수하는 제품 회수 수단으로서 기능하도록 구성되고, 상기 지지구 가공 수단에 의해 가공되어, 그 가공의 완료 상태로 대기하는 상기 지지구에 의해 상기 재료를 지지하여 가공을 행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 재료의 가공 방법은, 주축에 파지된 재료를 상기 주축에 대향하는 대향축에 유지시키고, 상기 재료의 선단 부분을 지지구 가공부로서 컷오프하고 상기 대향축에 전달하여 파지시키고, 상기 지지구 가공부를, 주축에 파지된 재료의 단부를 지지하는 지지구로 가공하고, 그 가공이 완료한 상태로 대기하는 상기 지지구에 의해, 상기 지지구 가공부가 컷오프된 후의 재료를 지지하여 소정 형상의 제품으로 가공하는 재료의 가공 방법에 있어서, 상기 주축에 파지되는 재료를, 선단 부분이 상기 제품에 따라서 미리 가공된 재료로 하고, 상기 지지구 가공부를, 상기 재료의 가공 부분을 포함하는 선단 부분으로서 컷오프하고, 컷오프된 상기 지지구 가공부로부터 상기 지지구를 제거하여, 가공을 완료한 제품을 상기 대향축으로부터 회수하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공작 기계 및 재료의 가공 방법에 의하면, 필요 이상의 재료의 사용이 억제되어, 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 공작 기계로서의 자동 선반을 나타내는 개략 평면도.
도 2는 자동 선반의 제1 공구대를 나타내는 정면도.
도 3은 자동 선반에서 봉재를 소정 형상의 제품으로 가공할 때의 가공 작동을 나타내는 플로우차트.
도 4a는 자동 선반에서 봉재를 소정 형상의 제품으로 가공할 때의 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4b는 도 4a에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4c는 도 4b에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4d는 도 4c에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4e는 도 4d에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4f는 도 4e에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4g는 도 4f에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 4h는 도 4g에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5a는 도 4h에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5b는 도 5a에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5c는 도 5b에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5d는 도 5c에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5e는 도 5d에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5f는 도 5e에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5g는 도 5f에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 5h는 도 5g에 나타낸 가공 작동에 이어지는 다음 가공 작동을 나타내는 설명도.
도 6은 제2 주축 내로 이동 가능하게 설치한 워크 배출 부재를 나타내는 도면.
도 7은 워크 배출 부재의 선단부에서, 제1 주축측의 척에 파지된 봉재의 선단 부분을 지지한 상태를 나타내는 도면.
도 8은 워크 배출 부재의 선단부를 제2 주축측의 가공품의 가공 부분에 압박하여 배출하는 상태를 나타내는 도면.

이하, 본 발명을 도시한 실시형태에 기초하여 설명한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 공작 기계로서의 자동 선반을 나타내는 개략 평면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 자동 선반(100)은, 제1 주축(1)을 회전 가능하게 지지하는 제1 주축대(2)와, 제2 주축(3)을 회전 가능하게 지지하는 제2 주축대(4)를 구비하고 있다. 양 주축대(2, 4)는, 양 주축(1, 3)의 축선이 평행하게 되도록 대향하여 배치되어 있다. 양 주축(1, 3)의 서로의 대향면측에는, 각각 가공용 재료를 파지하는 척(5, 6)(예컨대 도 4a 참조)이 개폐 가능하게 설치되어 있다.

제1 주축대(2)는, 자동 선반(100)의 베드(7) 상에 설치한 제1 슬라이드 장치(8)에 의해, 가이드 레일(8a)을 따라서 제1 주축(1)의 축선 방향(이하, 「Z1축 방향」이라고 함)으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 제2 주축대(4)는, 베드(7) 상에 설치한 제2 슬라이드 장치(9), 제3 슬라이드 장치(10)에 의해, 각 가이드 레일(9a, 10a)을 따라서 제2 주축(3)의 축선 방향(이하, 「Z2축 방향」이라고 함) 및 그 Z2축 방향에 수평인 방향과 직교하는 X2축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 제2 주축대(4)를 제3 슬라이드 장치(10)의 구동에 의해 X2축 방향으로 이동시킴으로써, 양 주축(1, 3)을 축심이 일치하도록 대향하여 배치할 수 있다.

제1 주축(1)의 대향측에는, 제1 주축(1)에 파지되는 재료를 가공하기 위한 복수의 공구(11)가 장착된 제1 공구대(12)가 설치되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 공구대(12)는, 공구대 지지체(13)에 설치한 구동부(도시되지 않음)에 의해, 각 가이드 레일(14a, 14b)을 따라서 상기 Z1축 방향에 수평인 방향과 직교하는 Y1축 방향 및 수직인 방향과 직교하는 X1축 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 공구대 지지체(13)는 베드(7)측에 고정되어 있다.

제2 주축(3)의 대향측에는, 제2 주축(3)에 파지되는 재료를 가공하기 위한 복수의 공구(15)가 장착된 제2 공구대(16)가 베드(7)측에 고정되어 있다.

본 자동 선반(100)은, 제1 공구대(12) 및 양 주축대(2, 4)의 이동이나, 양 주축(1, 3)의 회전 등을 포함하여 선반 전체의 작동을 제어하는 제어 장치(17)를 구비하고 있다. 그 제어 장치(17)는, 내장되는 프로그램에 기초하는 제어에 의해, 가공용 재료로부터 미리 정해진 소정 형상의 제품을 가공하는 기능을 갖는다.

다음으로, 제어 장치(17)의 제어에 의해, 자동 선반(100)에서 재료로부터 상기 제품을 가공하는 가공 작동을, 도 3에 나타내는 플로우차트 및 도 4a∼도 4h, 도 5a∼도 5h를 참조하여 설명한다.

자동 선반(100)에는, 가공용 재료로서, 제1 주축(1)의 후단으로부터 종래 공지의 바피더 등에 의해 길이가 긴 봉재(20)가 공급된다. 봉재(20)는, 도 4a에 나타낸 바와 같이, 제1 주축(1)의 선단으로부터 소정 길이만큼 돌출되어, 척(5)에 의해 제1 주축(1)에 파지된다. 그리고, 봉재(20)의, 제1 주축(1)으로부터 돌출된 선단 부분을, 척(6)에 의해 파지할 수 있는 크기로 제1 공구대(12)에 장착된 소정의 공구(11a)에 의해 가공한다(단계 S1).

그리고, 도 4b에 나타낸 바와 같이, 제2 주축대(4)의 Z2축 방향으로의 이동에 의해 제2 주축(3)을 제1 주축(1)측으로 이동시켜, 상기 가공이 행해진 부분을 척(6)에 삽입하고, 척(6)을 폐쇄하여 봉재(20)의 선단 부분(20a)을 제2 주축(3)에 의해 파지한다. 그리고, 도 4c에 나타낸 바와 같이, 제1 주축(1)의 척(5)을 개방하고 제2 주축(3)을 후퇴시켜, 제1 주축(1)으로부터 봉재(20)를 소정 길이분만 인출하고, 제1 주축(1)의 척(5)을 폐쇄하여, 봉재(20)를 제1 주축(1)과 제2 주축(3)의 양쪽에서 양단 지지 상태로 파지한다(단계 S2).

그리고, 도 4d에 나타낸 바와 같이, 양 주축(1, 3)을 회전시키면서, 제1 공구대(12)에 장착된 소정의 공구에 의해, 봉재(20)의 선단 부분(20a)에 연속하며 제2 주축(3)으로부터 소정 길이 떨어진 부분에, 상기 제품의 형상에 따른 황삭 가공을 1차 가공으로서 행한다(단계 S3). 도 4d에 나타낸 봉재(20)의 가공 부분(20b)이 황삭 가공된 부분(이하, 「황삭 가공 부분(20b)」이라고 함)이다.

그리고, 도 4d, 도 4e에 나타낸 바와 같이, 선단 부분(20a)을 컷오프 바이트(11b)로 컷오프한다. 그리고, 도 4f에 나타낸 바와 같이, 선단 부분(20a)을 지지구(21)로 가공한다(단계 S4). 이때, 황삭 가공 부분(20b)의 선단 부분에 센터 구멍 가공을 행할 수도 있다.

그리고, 도 4g에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)을 제1 주축(1)측으로 이동시켜, 지지구(21)의 선단을 황삭 가공 부분(20b)에 형성한 센터 구멍(20c)에 결합시킴으로써, 황삭 가공 부분(20b)의 선단면을 지지한다(단계 S5). 이에 따라, 봉재(20)는 황삭 가공 부분(20b)이 센터 지지된 상태가 되어, 황삭 가공 부분(20b)의 길이가 비교적 긴 경우라 하더라도, 그 후의 마무리 가공을 정밀하게 행할 수 있다.

그리고, 이 상태로 양 주축(1, 3)을 회전시키면서, 제1 공구대(12)에 장착된 소정의 공구에 의해, 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)을 마무리 가공(2차 가공)한다(단계 S6).

그리고, 도 4h에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)의 척(6)을 개방하여, 제2 주축(3)에 파지되어 있는 지지구(21)를 제2 주축(3)으로부터 배출한다(단계 S7). 제1 주축(1)에 파지되어 있는 봉재(20)의 마무리 가공된 부분(이하, 「마무리 가공 부분」이라고 함)(20d)은, 상기 제품이 되는 부분이며, 상기 제품에 따른 형상으로 마무리 가공되어 있다. 또한, 단계 S7에서, 지지구(21)를 제2 주축(3)으로부터 배출하는 경우, 예컨대 도 4h에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3) 내에 Z2축 방향을 따라서 이동 가능하게 설치한 워크 배출 부재(30)에 의한 압출에 의해 제2 주축(3)의 선단측으로부터 배출할 수 있다.

이와 같이, 단계 S1∼단계 S7의 가공 공정(도 4a∼도 4h)에 의해, 봉재(20)로부터 최초(1개째)의 제품이 되는 마무리 가공 부분(20d)이 제작되지만, 이 단계에서는 1개째의 마무리 가공 부분(20d)은 아직 봉재(20)의 선단으로부터 분리되어 있지 않고, 대략 최종적인 제품이 되어 있는 상태이다. 마무리 가공 부분(20d)의 기단측은, 척(6)에 의해 파지할 수 있는 크기로 가공되어 있다.

그리고, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)을 제1 주축(1)측으로 이동시켜, 제1 주축(1)에 파지된 봉재(20)의 선단측의 상기 마무리 가공 부분(20d)을 척(6)에 삽입하고, 척(6)을 폐쇄하여 마무리 가공 부분(20d)을 기단측에서 파지한다(단계 S8). 그리고, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 제1 주축(1)의 척(5)을 개방하고 제2 주축(3)을 후퇴시켜 제1 주축(1)으로부터 봉재(20)를 소정 길이만큼 인출하고, 제1 주축(1)의 척(5)을 폐쇄하여, 봉재(20)를 제1 주축(1)과 제2 주축(3) 양쪽에서 양단 지지 상태로 파지한다.

그리고, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 양 주축(1, 3)을 회전시키면서, 제1 공구대(12)에 장착된 소정의 공구에 의해, 양 주축(1, 3)에서 양단 지지된 봉재(20)의 인출 부분의 마무리 가공 부분(20d)에 연속하며 제2 주축(3)으로부터 소정 길이만큼 떨어진 부분에 상기 제품의 형상에 따른 황삭 가공을 1차 가공으로서 행한다(단계 S9).

그리고, 도 5c, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)의 선단측이 되는 마무리 가공 부분(20d)을 컷오프 바이트(11b)로 컷오프한다. 그리고, 도 5e에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)에 파지된 마무리 가공 부분(20d)의 선단측을 지지구(21)로 가공한다(단계 S10). 이때, 황삭 가공 부분(20b)의 선단 부분에 센터 구멍 가공을 행할 수도 있다.

이와 같이, 제어 장치(17)는, 선단 부분이 마무리 가공 부분(20d)으로서 제품에 따라서 미리 가공된 봉재(20)의 선단측을 지지구 가공부로서 제2 주축(3)에 파지시켜 컷오프하고 제2 주축(3)에 전달하여 지지구(21)로 가공하도록 제어를 행하는 지지구 가공 수단으로서 기능한다.

그리고, 도 5f에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)을 제1 주축(1)측으로 이동시켜, 지지구(21)의 선단을 황삭 가공 부분(20b)의 선단 부분에 형성한 센터 구멍(20c)에 결합시켜, 황삭 가공 부분(20b)의 선단측을 지지한다(단계 S11). 이에 따라, 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)이 지지구(21)에 의해 지지된 상태가 되어, 황삭 가공 부분(20b)의 길이가 비교적 긴 경우라 하더라도, 그 후의 마무리 가공을 정밀하게 행할 수 있다.

그리고, 이 상태로 양 주축(1, 3)을 회전시키면서, 제1 공구대(12)에 장착된 소정의 공구에 의해, 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)을 마무리 가공(2차 가공)한다(단계 S12). 제1 주축(1)에 파지되어 있는 봉재(20)의 마무리 가공 부분(20d)'(도 5g 참조)은, 다음(2개째의) 제품이 되는 부분이며, 상기 제품에 따른 형상으로 마무리 가공되어 있다.

그리고, 도 5g에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)에 파지되어 있는 마무리 가공 부분(20d)에 대하여, 선단측의 지지구(21)를 제거하도록 소정의 공구로 절단 등의 가공을 함으로써, 제2 주축(3)에 파지되어 있는 마무리 가공 부분(20d)이 최종적으로 상기 제품으로서 가공된다. 그리고, 도 5h에 나타낸 바와 같이, 제2 주축(3)의 척(6)을 개방하여, 1개째의 제품(22)을 제2 주축(3)으로부터 꺼내어 회수한다(단계 S13).

그리고, 단계 S13에서 1개째의 제품(22)이 회수된 후에는, 미리 설정한 갯수의 제품이 가공될 때까지(단계 S14 : 아니오), 단계 S8∼단계 S13의 가공 공정(도 5a∼도 5h)을 1사이클로서 반복함으로써, 봉재(20)로부터 2개째 이후의 제품(22)을 연속적으로 가공하여 회수할 수 있다.

이와 같이, 제어 장치(17)는, 컷오프된 마무리 가공 부분(20d)으로부터 지지구(21)를 제거하여, 상기 제품(22)을 제2 주축(3)으로부터 회수하는 제품 회수 수단으로서 기능한다.

그리고, 단계 S14에서 예정된 개수의 제품이 가공되었다고 판정한 경우(단계 S14 : 예), 전술한 일련의 가공 작동을 종료한다. 또한, 1개째의 제품의 가공을 행할 때의 지지구(21)의 배출 및 가공이 완료된 제품(22)의 회수는, 제2 주축(3)측에 설치되는, 도시하지 않은 배출 장치나, 제2 주축(3) 내의, 이동체로서의 워크 배출 부재(30)를 Z2축 방향을 따라서 이동 가능하게 설치하고, 워크 배출 부재(30)를 제2 주축(3)의 선단을 향해 이동시키는 것에 의한 제2 주축(3)의 선단측으로의 압출, 또한 제1 주축(1)에 파지되어 있는 재료(20)에 의한 제2 주축(3)의 기단측으로부터의 압출 등 종래 공지의 수단에 의해 행할 수 있다.

이와 같이, 1개째의 제품을 가공할 때에, 봉재(20)의 선단 부분(20a)을 지지구 가공부로서 지지구(21)로 가공하고, 제2 주축(3)에 파지된 지지구(21)로 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)의 선단을 지지하여 가공한 후, 2개째 이후의 제품을 가공할 때에는, 제2 주축(3)에 파지한 마무리 가공 부분(20d)을 지지구 가공부로서 지지구(21)로 가공하고, 봉재(20) 선단을 지지하여 가공함으로써, 안정적으로 가공을 행할 수 있어, 정밀하게 상기 제품을 가공할 수 있다.

또한, 1개째의 제품이 되는 마무리 가공 부분(20d)을 가공할 때에, 비제품(非製品)이 되는 지지구(21)를 배출한 후, 2개째 이후의 제품이 되는 마무리 가공 부분(20d)을 가공할 때에는, 제2 주축(3)에 파지된 상태로 대기하는 마무리 가공 부분(20d)의 단부에 지지구(21)를 일체적으로 형성하여, 제1 주축(1)에 파지되어 있는 봉재(20)의 마무리 가공의 완료 후, 그 선단부만을 비제품으로서 배출할 수 있다. 따라서, 봉재(20)로부터 비가공품으로서 배출되는 지지구의 비율을 줄여서, 봉재(20)로부터 소정 형상의 제품을 가공할 때의 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 본 실시형태의 자동 선반(100)은, 제1 주축(1)이 Z1축 방향으로 이동 가능한 소위 주축 이동형으로 했지만, 도 4a∼도 4h, 도 5a∼도 5h에 나타낸 바와 같이, 제1 주축(1)을 Z1축 방향으로 이동시키지 않은 경우는, 자동 선반(100)을, 제1 주축(1)이 Z1축 방향으로 이동 불가능한 상태로 고정되고, 제1 공구대(12)가 Z1축 방향으로 이동 가능하게 설치되는 소위 주축 고정형으로 할 수도 있다. 한편, 도 1에 나타낸 바와 같이, 소위 주축 이동형의 자동 선반으로 하는 경우는, 도 4a∼도 4h, 도 5a∼도 5h에 나타내는 가공 작동을, 제1 주축(1)이 Z1축 방향으로 이동하도록 구성할 수도 있다.

상기 실시형태의 도 4a∼도 4h, 도 5a∼도 5h에 나타낸 가공 작동 중에 예기치 않은 정전이나 오조작 등이 발생하면, 척(5, 6)의 폐쇄 상태가 해제되어 척(5, 6)이 개방된 상태가 되는 경우가 있다.

예컨대, 도 4h나 도 5g, 도 5h에 나타낸 가공 작동 상태에서는, 마무리 가공 부분(20d, 20d')이 봉재(20)로부터 분리되어 있지 않기 때문에, 제1 주축(1)측의 척(5)이 개방되면, 다시 척(5)에 의해 봉재(20)를 파지한 경우라 하더라도, 제1 주축(1)측의 척(5)에 파지되어 있던 봉재(20)에 위치 어긋남이 생길 수 있다.

이 때문에, 도 4a∼도 4h, 도 5a∼도 5h에 나타낸 각 가공 작동(가공 공정)에 대응하여, 제어 수단(17)측의 메모리 등의 기억 수단에 대하여, 척(5)이 폐쇄되어 있을 때에는 플래그를 설정하고, 일단 척(5)이 개방되면 플래그를 해제하도록 설정할 수 있다. 예컨대, 도 4c 및 도 5b에 있어서, 제1 주축(1)의 척(5)을 폐쇄하는 제어 장치(17)측으로부터의 지령 후, 상기 기억 수단에 대하여 플래그(「1」)를 설정하고, 일단 척(5)의 폐쇄 상태의 검출 신호가 도중에 끊기면, 설정된 플래그를 리셋(reset)하도록 구성할 수 있다. 플래그는, 척(5)의 폐쇄 지령에 따라서 자동적으로 설정되는 것 외에, 척(5)의 폐쇄 지령 후 플래그를 셋트(set)하도록 지령할 수도 있다.

이상과 같이 기억 수단에 대한 플래그의 셋트와 리셋에 의해, 제어 수단(17)은, 봉재(20)가 제1 주축(1)에 파지된 상태로부터 비파지 상태로의 전환을 검출하는 검출 수단으로서, 소프트웨어적으로 구성되어 기능한다. 이에 따라, 도 4c∼도 4h, 도 5b∼도 5h에 나타낸 가공 작동(각 가공 공정) 중에 척(5)이 개방되면, 플래그가 리셋되고, 제어 장치(17)는, 일단 척(5)을 폐쇄하여 제품(22)으로서 가공하는 도중에 예기치 않은 척(5)의 개방 작동이 발생했다고 판단할 수 있다.

상기 플래그의 리셋은, 예컨대 척(5)의 개폐를 실린더의 신장 작동 또는 축소 작동에 의해 행하도록 구성되어 있는 경우, 실린더의 신장 상태 또는 축소 상태의 해제를 검출함으로써 자동적으로 리셋될 수 있다.

이 경우, 제어 장치(17)는, 재가공 수단으로서 기능하여, 이후의 통상의 가공 작동(가공 공정)을 중단하여 중지하고, 척(5)에 의해 다시 파지한 봉재(20)의 가공 부분을 컷오프 바이트로 컷오프하고, 도 4a에 나타낸 최초의 가공 작동(가공 공정)으로 되돌아가, 도 4a부터 가공을 시작한다. 이에 따라, 불량품이 제작되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

제2 주축(3) 내에, 이동체로서의 워크 배출 부재(30)를 Z2축 방향을 따라서 이동 가능하게 설치한 경우, 도 6에 나타낸 바와 같이, 워크 배출 부재(30)의 선단에 원추형의 돌기부로 이루어진 선단부(30a)를 설치하여 지지구로 할 수 있다.

예컨대, 상기 도 5f에 나타낸 가공 작동 시에, 도 7에 나타낸 바와 같이, 워크 배출 부재(30)를 척(6)에 의해 파지하여 제2 주축(3)측에 고정하고, 선단부(30a)를, 제1 주축(1)측의 척(5)에 파지한 봉재(20)의 황삭 가공 부분(20b)의 선단면(센터 구멍)에 결합시켜, 황삭 가공 부분(20b)의 선단측을 지지할 수 있다.

이와 같이, 척(6)에 지지구를 가공하여 파지하지 않고, 제2 주축(3) 내에 설치한 워크 배출 부재(30)를 지지구로 하여, 제1 주축(1)측의 황삭 가공 부분(20b)을 선단면(센터 구멍)측에서 용이하게 지지할 수 있고, 필요 이상의 재료의 사용이 억제되어, 재료의 사용 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 황삭 가공 부분(20b)의 길이가 비교적 긴 경우라 하더라도, 그 후의 마무리 가공을 정밀하게 행할 수 있다.

또한, 선단부(30a)는, 워크 배출 부재(30)의 선단을 미리 돌기형으로 가공 형성하는 것 외에, 워크 배출 부재(30)와는 별개로 미리 준비하여, 선단부(30a)를 워크 배출 부재(30)의 선단에 착탈 가능하게 부착하여 설치할 수 있다.

또한, 워크 배출 부재(30)를 척(6)에 의해 파지하지 않고, 선단부(30a)에 의해 황삭 가공 부분(20b)을 지지하는 것도 고려된다. 참고로, 제2 주축(3) 내에 워크 배출 부재(30)가 설치되어 있기 때문에, 제품(22)의 회수는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 워크 배출 부재(30)를 제2 주축(3)의 선단을 향해 이동시키고, 선단부(30a)를 통해 제품(22)을 제2 주축(3)의 선단측으로 압출함으로써 용이하게 행할 수 있다.

또한, 워크 배출 부재(30)를 제2 주축(3) 내에 수용함으로써, 황삭 가공이 완료된 봉재(20)를 컷오프하고 제1 주축(1)으로부터 제2 주축(3)에 전달하여 2차 가공을 행하고, 2차 가공 완료 후에 제품(22)을, 워크 배출 부재(30)에 의해 제2 주축(3)으로부터 압출하여 회수할 수도 있다.

[관련출원의 상호참조]

본원은, 2014년 8월 7일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 2014-161348호에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 모든 개시는 완전히 본 명세서에서 참조에 의해 삽입된다.

1 : 제1 주축(주축)
2 : 제1 주축대
3 : 제2 주축(대향축)
4 : 제2 주축대
5, 6 : 척
12 : 제1 공구대
16 : 제2 공구대
17 : 제어 장치(제어 수단)
20 : 봉재(재료)
20a : 선단 부분
20b : 황삭 가공 부분
20c : 센터 구멍
20d : 마무리 가공 부분(지지구 가공부)
21 : 지지구
22 : 제품
30 : 워크 배출 부재(이동체)
30a : 선단부
100 : 자동 선반(공작 기계)

Claims

가공용 재료를 파지하는 주축과, 그 주축에 대향하는 대향축을 구비하고,
상기 주축과 상기 대향축과, 상기 재료의 가공 공구를 제어하는 제어 수단을 가지며,
상기 재료를, 상기 대향축에 설치된 지지구에 의해 지지하여 사전에 정해진 형상의 제품으로 가공하는 공작 기계에 있어서,
상기 제어 수단은, 선단 부분이 상기 제품에 따라서 미리 가공된 재료를 상기 대향축에 파지시키고, 상기 재료의 가공 부분을 포함하는 선단 부분을 지지구 가공부로서 컷오프하고 상기 대향축에 전달하여 상기 지지구로 가공하도록 제어를 행하는 지지구 가공 수단으로서 기능하고, 또한, 컷오프된 상기 지지구 가공부로부터 상기 지지구를 제거하여, 상기 제품을 상기 대향축으로부터 회수하는 제품 회수 수단으로서 기능하도록 구성되고,
상기 지지구 가공 수단에 의해 가공되어, 그 가공의 완료 상태로 대기하는 상기 지지구에 의해 상기 재료를 지지하여 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
제1항에 있어서, 상기 지지구 가공 수단을, 상기 지지구 가공부를 상기 대향축에 파지시켜 상기 주축으로부터 상기 재료를 인출하고 상기 재료의 상기 지지구 가공부에 연속하는 부분을 상기 제품에 따른 형상으로 가공시킨 후에 상기 지지구 가공부를 컷오프하도록 제어를 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 공작 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지지구는, 상기 제품의 일부의 연장 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
제1항에 있어서, 상기 재료를 사전에 정해진 형상의 상기 제품으로 가공할 때에, 상기 재료가 상기 주축에 파지된 상태로부터 비파지 상태로 전환되는 것을 검출하는 검출 수단을 설치하고,
상기 제어 수단은, 상기 검출 수단에 의한 상기 비파지 상태로의 전환에 따라서, 상기 재료의 금번 가공을 중지하고, 상기 제품의 다음 가공을 개시하는 재가공 수단으로서 기능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공작 기계.
주축에 파지된 재료를 상기 주축에 대향하는 대향축에 유지시키고, 상기 재료의 선단 부분을 지지구 가공부로서 컷오프하고 상기 대향축에 전달하여 파지시키고, 상기 지지구 가공부를, 주축에 파지된 재료의 단부를 지지하는 지지구로 가공하고,
그 가공이 완료한 상태로 대기하는 상기 지지구에 의해, 상기 지지구 가공부가 컷오프된 후의 재료를 지지하여, 사전에 정해진 형상의 제품으로 가공하는 것인 재료의 가공 방법에 있어서,
상기 주축에 파지되는 재료를, 선단 부분이 상기 제품에 따라서 미리 가공된 재료로 하고,
상기 지지구 가공부를, 상기 재료의 가공 부분을 포함하는 선단 부분으로서 컷오프하고,
컷오프된 상기 지지구 가공부로부터 상기 지지구를 제거하여, 가공을 완료한 제품을 상기 대향축으로부터 회수하는 것을 특징으로 하는 재료의 가공 방법.
제5항에 있어서,
상기 지지구 가공부를 상기 대향축이 파지하고 상기 주축으로부터 상기 재료를 인출하여 상기 재료의 상기 지지구 가공부에 연속하는 부분을 상기 제품에 따른 형상으로 가공한 후에 상기 지지구 가공부의 컷오프를 행하는 것을 특징으로 하는 재료의 가공 방법.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 지지구를, 상기 제품의 일부를 연장한 부분에 형성하는 것을 특징으로 하는 재료의 가공 방법.
제5항에 있어서, 상기 재료를 사전에 정해진 형상의 상기 제품으로 가공할 때에, 상기 재료가 상기 주축에 파지된 상태로부터 비파지 상태로 전환되는 것을 검출하는 검출 수단을 가지며,
상기 검출 수단에 의한 상기 비파지 상태로의 전환에 따라서, 상기 재료의 금번 가공을 중지하고, 상기 제품의 다음 가공을 개시하도록 하는 것을 특징으로 하는 재료의 가공 방법.
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