JP6575186B2 - Combined processing machine and processing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、複合加工機、及びその加工方法に関する。 The present invention relates to a combined processing machine and a processing method thereof.
従来、特許文献１に記載されるような、２つの砥石台に砥石をそれぞれ備え、一方の砥石で工作物を加工するとともに、他方の砥石の修正を行なうことが同時に行なえる複合加工機がある。しかし、近年、生産時間の短縮のため、複合加工機には、より多数の砥石によって、より多くの工作物の加工が同時に行なえるよう求められている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a multi-tasking machine that includes a grindstone on two grindstone platforms as described in Patent Document 1 and can process a workpiece with one grindstone and simultaneously modify the other grindstone. . However, in recent years, in order to shorten the production time, the multi-task machine is required to process a larger number of workpieces simultaneously with a larger number of grindstones.
しかしながら、上記のような複合加工機で、多数の砥石によって、より多くの工作物の加工を同時に行なう場合、各工作物は、各工作物をそれぞれ加工する各工具から、加工抵抗の反力である加工抵抗反力をそれぞれ受ける。このため、例えば、各工作物を支持する支持台にガタがあり、且つ各工作物が受ける加工抵抗反力の合力が、この支持台のガタを潰す方向に作用した場合には、支持台、及び支持台に固定される各工作物は、支持台のガタ分だけ変位し、これによって、工作物の加工精度が低下する虞がある。 However, when a large number of grindstones are used to process a larger number of workpieces at the same time as described above, each workpiece is caused by the reaction force of the machining resistance from each tool that processes each workpiece. Receiving a certain machining resistance reaction force. For this reason, for example, when there is a backlash in the support base that supports each workpiece, and the resultant force of the processing resistance reaction received by each workpiece acts in the direction of crushing the backlash of this support base, And each workpiece fixed to the support table is displaced by the backlash of the support table, which may reduce the machining accuracy of the workpiece.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の工作物を、それぞれ対応する各工具によって同時に加工する場合、各工作物が各工具から受ける加工抵抗反力を相互に相殺可能である複合加工機、及びその加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances. When a plurality of workpieces are simultaneously machined by the corresponding tools, the machining resistance reaction forces received by the workpieces from the tools are mutually offset. It is an object of the present invention to provide a composite processing machine that can be used and a processing method thereof.
上記課題を解決するため、請求項１の複合加工機は、旋回軸線周りに旋回可能な旋回部と、前記旋回部における前記旋回軸線を中心とする円周上にそれぞれ設けられ、前記旋回軸線と平行な主軸線周りに回転可能な工作主軸を有する複数の主軸台と、複数の前記工作主軸に設けられ、それぞれ工作物の保持が可能な複数の保持装置と、前記旋回部に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、前記旋回部の旋回により前記工作物が順次搬送されることで、対応するそれぞれの加工位置に前記工作物が位置決めされる場合に、軸線周りに回転し切込方向に向って前記旋回部に対して相対移動し、対応する前記工作物と当接し前記切込方向に押圧して加工する複数の工具と、を備え、前記複数の工具のうち、前記軸線周りにおける回転方向が逆方向である一つ以上の第一工具、及び第二工具によって、それぞれ対応する前記工作物を加工する場合、前記第一工具、及び前記第二工具は、前記軸線を通る前記切込方向と平行な線が前記旋回部の前記旋回軸線と交差しないよう配置され、前記第一工具、及び前記第二工具によって加工される各前記工作物の前記主軸線周りにおける前記回転方向は逆方向であり、前記第一工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ１と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ１とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ１と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ１との合成によって第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１が生じ、前記第二工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ２と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ２とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ２と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ２との合成によって第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２が生じる場合に、前記第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１によって前記旋回軸線周りに生じる第一の回転モーメントと、前記第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２によって前記旋回軸線周りに生じる第二の回転モーメントとは、逆方向であり、前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向であり、前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向である。 In order to solve the above-described problem, the multi-task machine according to claim 1 is provided with a swivel unit that can swivel around a swivel axis, and a swivel unit that is provided on a circumference centered on the swivel axis. A plurality of headstocks having a work spindle that can rotate around parallel spindles, a plurality of holding devices provided on the plurality of work spindles, each capable of holding a workpiece, and a relative movement with respect to the swivel unit When the workpiece is positioned at each corresponding machining position by rotating the swivel unit, the workpiece is sequentially conveyed and rotated around the axis and directed in the cutting direction. A plurality of tools that move relative to the swivel unit, abut against the corresponding workpiece and press in the cutting direction, and rotate around the axis of the plurality of tools. Reverse direction When the corresponding workpiece is machined by one or more first tools and second tools, the first tool and the second tool are parallel to the cutting direction passing through the axis. Is arranged so as not to intersect the swivel axis of the swivel part, the rotation direction around the main axis of each workpiece processed by the first tool and the second tool is a reverse direction, When one tool abuts the corresponding workpiece and presses the workpiece in the cutting direction, the machining resistance reaction force Fa1 generated in the cutting direction and the processing generated in the tangential direction of the workpiece are applied to the workpiece. A resistance reaction force Fb1 is generated, and a combination of the machining resistance reaction force Fa1 in the cutting direction and the machining resistance reaction force Fb1 in the tangential direction generates a first processing resistance reaction force Fab1, and the second tool is Before responding When contacting the workpiece and pressing the workpiece in the cutting direction, a machining resistance reaction force Fa2 generated in the cutting direction and a machining resistance reaction force Fb2 generated in the tangential direction of the workpiece are generated in the workpiece. In addition, when the second machining resistance reaction force Fab2 is generated by the combination of the machining resistance reaction force Fa2 in the cutting direction and the machining resistance reaction force Fb2 in the tangential direction, the first machining resistance reaction force Fab1 The first rotational moment generated around the pivot axis and the second rotational moment generated around the pivot axis by the second machining resistance reaction force Fab2 are in opposite directions, and the machining resistance reaction in the cutting direction is reversed. The rotational moment around the pivot axis generated by the force Fa1 and the rotational moment around the pivot axis generated by the machining resistance reaction force Fa2 in the cutting direction are in opposite directions. In addition, the rotational moment around the pivot axis generated by the machining resistance reaction force Fb1 in the tangential direction and the rotational moment around the pivot axis generated by the machining resistance reaction force Fb2 in the tangential direction are in opposite directions .
このように、第一工具によって旋回部の旋回軸線周りに生じる第一の回転モーメントと、第二工具によって旋回部の旋回軸線周りに生じる第二の回転モーメントとは、逆方向である。つまり、第一、第二工具による工作物への研削によって旋回部に付与される回転モーメントの大きさは、第一の回転モーメントと第二の回転モーメントとの和ではなく、第一の回転モーメントと第二の回転モーメントとの差となる。これにより、旋回部を軸線回り方向へ旋回させる力は抑制されるので、旋回部の回転軸のねじれを含む各工作物の旋回軸線周り方向への変位量は抑制され、延いては工作物の加工精度の低下が抑制される。 Thus, the first rotational moment generated around the turning axis of the turning unit by the first tool and the second rotating moment generated around the turning axis of the turning unit by the second tool are in opposite directions. That is, the magnitude of the rotational moment applied to the turning part by grinding the workpiece with the first and second tools is not the sum of the first rotational moment and the second rotational moment, but the first rotational moment. And the second rotational moment. As a result, the force for turning the turning part in the direction around the axis is suppressed, so that the amount of displacement of each work piece including the twist of the rotation axis of the turning part in the direction around the turning axis is suppressed, and eventually the work piece Reduction in machining accuracy is suppressed.
上記課題を解決するため、請求項５の複合加工機の加工方法は、旋回軸線周りに旋回可能な旋回部と、前記旋回部における前記旋回軸線を中心とする円周上にそれぞれ設けられ、前記旋回軸線と平行な主軸線周りに回転可能な工作主軸を有する複数の主軸台と、複数の前記工作主軸に設けられ、それぞれ工作物の保持が可能な複数の保持装置と、前記旋回部に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、前記旋回部の旋回により前記工作物が順次搬送されることで、対応するそれぞれの加工位置に前記工作物が位置決めされる場合に、軸線周りに回転し切込方向に向って前記旋回部に対して相対移動し、対応する前記工作物と当接し前記切込方向に押圧して加工する複数の工具と、を備える複合加工機の加工方法であって、前記複数の工具のうち、前記軸線周りにおける回転方向が逆方向である一つ以上の第一工具、及び第二工具によって、それぞれ対応する前記工作物を加工する場合、前記第一工具、及び前記第二工具は、前記軸線を通る前記切込方向と平行な線が前記旋回部の前記旋回軸線と交差しないよう配置され、前記第一工具、及び前記第二工具によって加工される各前記工作物の前記主軸線周りにおける前記回転方向は逆方向であり、前記第一工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ１と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ１とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ１と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ１との合成によって第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１が生じ、前記第二工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ２と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ２とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ２と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ２との合成によって第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２が生じる場合に、前記第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１によって前記旋回軸線周りに生じる第一の回転モーメントと、前記第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２によって前記旋回軸線周りに生じる第二の回転モーメントとは、逆方向であり、前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向であり、前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向である。このような加工方法によって、上述した、加工精度の低下が抑制された複数の工作物が効率よく生産できる。
In order to solve the above-mentioned problem, a machining method for a multi-tasking machine according to
（１．複合加工機の構成）
以下、工作物Ｗであるベアリングの外輪Ｗａ、及び内輪Ｗｂに対する複数種の研削（本発明における加工に相当）を同時に行なう複合加工機１について説明する。このように、本実施形態において、複合加工機１は、工作物Ｗの研削を行なう複合研削盤である。図１においては、水平面で直交する方向をＸ軸線方向及びＹ軸線方向とし、Ｘ軸線方向及びＹ軸線方向に直交する方向をＺ軸線方向とする。図１に示すように、複合加工機１は、ベッド２を備え、ベッド２上には、テーブル状の旋回部５と、コラム３ａ，３ｂ，３ｃと、図略の駆動機構でＺ軸線方向と平行なＺｄ軸線回りに旋回可能な旋回アーム３ｄと、を備える。また、複合加工機１は、旋回部５、コラム３ａ，３ｂ，３ｃ、及び旋回アーム３ｄ等を制御する制御装置３０を備える。
(1. Configuration of multi-task machine)
Hereinafter, the multi-tasking machine 1 that simultaneously performs a plurality of types of grinding (corresponding to machining in the present invention) on the outer ring Wa and inner ring Wb of the bearing which is the workpiece W will be described. Thus, in the present embodiment, the composite processing machine 1 is a composite grinder that grinds the workpiece W. In FIG. 1, a direction orthogonal to the horizontal plane is defined as an X-axis direction and a Y-axis direction, and a direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction is defined as a Z-axis direction. As shown in FIG. 1, the multi-task machine 1 includes a
旋回部５は、後に詳述する４つの保持装置６１，６２，６３，６４を支持する円板状の支持部５ａと、図３における支持部５ａの下側の面５ａ１の中央から下方に延在し、支持部５ａをＣ軸線（旋回軸線に相当する）周りに回転可能に支持する回転軸５ｂと、図３における回転軸５ｂの下端に設けられ、後述する駆動機構５１を構成するウォームホイール５１ａと、を備える。図３に示すように、旋回部５は、回転軸５ｂがボールベアリング６を介して、ベッド２にＣ軸周りに回転可能に支持される。なお、上記において、Ｃ軸線と回転軸５ｂの軸線とは一致している。
The
図１、及び図２に示すように、旋回部５の支持部５ａの上面には、工作物Ｗの保持が可能な４つの保持装置６１，６２，６３，６４（複数の保持装置に相当）が、Ｃ軸線を中心とする同一円周Ｃ１上に等角度間隔（９０度間隔）で設けられる。図３に示すように、各保持装置６１〜６４には、主軸台８１〜８４がそれぞれ取り付けられる（ただし、図３では、代表として保持装置６１及び主軸台８１のみ示す）。ここでは、各保持装置６１〜６４は同一装置であり、各主軸台８１〜８４も同一主軸台となっている。主軸台８１は、主軸本体８１１と、工作主軸８１２とを備える。工作主軸８１２は、主軸本体８１１に内蔵される図略の駆動機構でＣ軸線方向と平行なＧ軸線（主軸線）回りに回転可能に、主軸本体８１１の上端から突出するように設けられる。保持装置（図３では保持装置６１を示す）は、工作主軸８１２の上端に固定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, four
具体的には、各保持装置６１〜６４が配置される旋回部５の支持部５ａには、貫通穴５２がそれぞれ穿設される。そして、主軸台８１の主軸本体８１１が、各貫通穴５２に対応する旋回部５の支持部５ａの下側の面５ａ１に固定され、主軸台８１の工作主軸８１２が、各貫通穴５２に貫装される。各保持装置６１〜６４は、磁気力で外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂ（工作物Ｗ）を吸引して上面に保持し、工作主軸８１２とともにＧ軸線（図３参照）回りに回転する。
Specifically, a through
旋回部５は、図３に示す駆動機構５１によって、Ｚ軸線方向と平行なＣ軸線回りに旋回可能に構成される。図３に示すように、駆動機構５１は、前述のウォームホイール５１ａ、ウォーム５１ｂ、及びモータＭｏによって構成される。前述したように、ウォームホイール５１ａは、旋回部５の回転軸５ｂと一体回転可能に設けられる。ウォーム５１ｂは、一端がモータＭｏの出力回転軸ＭＬに連結され、他端に形成されたネジ部５１ｂ１が、ウォームホイール５１ａに形成されるはす歯歯車に噛合する。
The
モータＭｏは、制御装置３０に電気的に結合され、制御装置３０の指令に基づいて、出力回転軸ＭＬが、所望の方向に所定の角度だけ回転駆動される。これにより、モータＭｏの出力回転軸ＭＬに連結されたウォーム５１ｂが軸線周りに回転され、この回転に伴いウォーム５１ｂのネジ部５１ｂ１と噛合するウォームホイール５１ａが回転軸５ｂと一体回転されて、旋回部５が、Ｃ軸線周りに回転される。
The motor Mo is electrically coupled to the
駆動機構５１を構成するウォーム５１ｂと、ウォームホイール５１ａとの間の噛合部は、構造上、若干のバックラッシを有している。このため、旋回部５に対して、Ｃ軸線周りの回転モーメントＭが付与された場合、回転モーメントＭの方向と、ウォーム５１ｂとウォームホイール５１ａとの間のバックラッシ（噛合部の隙間があるとき）によって旋回部５が回転可能な方向と、が一致した場合、旋回部５は、ウォーム５１ｂとウォームホイール５１ａとの間のバックラッシ分だけ回転する虞れがある。なお、ウォーム５１ｂとウォームホイール５１ａとの間のバックラッシは、完全にフリーな状態でバックラッシを詰める方向に自在に移動できるものではない。つまり、旋回部５に対し、所定以上の大きさの回転モーメントＭがバックラッシを詰める方向に付与されたときに移動する。このため、回転モーメントＭの大きさが十分大きければ、旋回部５は、ウォーム５１ｂとウォームホイール５１ａとの間のバックラッシ分を完全に詰めるようにベッド２に対して相対回転する。また、回転モーメントＭの大きさが小さければ、旋回部５は、全バックラッシ分のうち、小さな回転モーメントＭの大きさに応じたバックラッシ分だけベッド２に対して相対回転する。
The meshing part between the
旋回部５が、このようにバックラッシ分を詰める方向へ回転することにより、各保持装置６１〜６４上に固定された工作物Ｗと各砥石車９ａ、９ｂ、９ｃ及び砥石９ｄとの相対位置がずれ、各砥石車９ａ、９ｂ、９ｃ及び砥石９ｄによって研削される各工作物Ｗの形状精度及び面粗さ精度が低下する場合がある。本発明においては、上記のように、各工作物Ｗに対する砥石車９ａ、９ｂ、９ｃ及び砥石９ｄの研削によって、旋回部５に対しＣ軸線周りの所定の回転モーメントＭが付与された場合においても、旋回部５の回転を抑制し、つまり、工作物Ｗの位置の変位を抑制して、研削される工作物Ｗの形状精度、及び面粗さ精度を維持することを目的とする（詳細は後述する）。
As the
旋回部５の支持部５ａの上面中央部には、凹部５ｃが設けられる。凹部５ｃ内には、Ｃ軸線回りにおける旋回部５の回転角度を検出する回転角度センサ７が設けられる。回転角度センサ７は、どのような形式のものでもよく、例えばエンコーダが用いられる。回転角度センサ７は、制御装置３０に電気的に接続され、検出された旋回部５の回転角度に応じた出力信号を、適時、制御装置３０に送信する。
A
旋回部５は、図２において、時計回り（ＣＷ）に旋回するものとする。旋回部５は、Ｃ軸線回りに所定角度（本実施形態では９０ｄｅｇ又は１８０ｄｅｇ）で旋回し、保持装置６１〜６４に保持される外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂを搬送する。このとき、旋回部５の回転角度は、回転角度センサ７によって検出され、検出値が制御装置３０に送信される。そして、制御装置３０が、回転角度センサ７から送信された、回転角度の検出値に基づいて、モータＭｏに指令を送信し、旋回部５の回転角度が所定角度となるまで、モータＭｏを回転駆動させる。
The
コラム３ａ，３ｂ，３ｃは、駆動機構（図１にコラム３ａの駆動機構３Ａのみ示す）によって、Ｘ軸線方向と平行なＸａ軸線方向、Ｘｂ軸線方向、Ｘｃ軸線方向にそれぞれ往復移動（進退）可能に構成される。図１に示すように、各コラム３ａ，３ｂ，３ｃの側面には、駆動機構４１ａ，４１ｂ，４１ｃによって、Ｚ軸線方向と平行なＺａ軸線方向、Ｚｂ軸線方向、Ｚｃ軸線方向にそれぞれ昇降（進退）可能な砥石台４ａ，４ｂ，４ｃをそれぞれ備える。各砥石台４ａ，４ｂ，４ｃは、駆動機構９１ａ，９１ｂ，９１ｃによって、Ｚａ軸線（砥石軸線）回り、Ｚｂ軸線（砥石軸線）回り、Ｚｃ軸線（砥石軸線）回りにそれぞれ回転駆動可能なロータリー型の砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ（本発明の複数の工具に相当する）をそれぞれ備える。各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃは、下方に延びる保持軸９２ａ，９２ｂ，９２ｃの下端にそれぞれ保持される。
The
各コラム３ａ，３ｂ，３ｃは、各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃが、図２における保持装置６１、６２、６３にそれぞれ保持される各工作物Ｗに対して研削を行なう。具体的には、図２において、左側に位置する保持装置６１では、搬入される工作物Ｗが外輪Ｗａの場合には外周面研削が行われる。また、搬入される工作物Ｗが内輪Ｗｂの場合には内周面研削が行われる。上側に位置する保持装置６２では、外輪Ｗａの内周面に設けられる軌道溝ＷａＧに対する研削である外輪軌道溝面研削が行われる。また、右側に位置する保持装置６３では、内輪Ｗｂの外周面に設けられる軌道溝ＷｂＧに対する研削である内輪軌道溝面研削が行われる。そして、各コラム３ａ，３ｂ，３ｃは、各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃが、各研削位置に対しそれぞれ進退可能となるように、ベッド２上に配置される。
In each
また、下側に位置する保持装置６４では、外輪Ｗａの軌道溝ＷａＧに対して行なわれる外輪軌道溝面超仕上げ研削、又は内輪Ｗｂの軌道溝ＷｂＧに対して行なわれる内輪軌道溝面超仕上げ研削が、砥石９ｄ（本発明の複数の工具のうちの一つに相当する）によって行われる。そして、外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂは、超仕上げ研削終了後、搬出される（図２参照）。なお、以下の説明では、旋回部５において上記左側の位置は、周面研削位置Ｐｐ、上記上側の位置は、外輪研削位置Ｐｏ、上記右側の位置は、内輪研削位置Ｐｉ、上記下側の位置は、超仕上げ研削位置Ｐｂと称して説明する。
In the holding
各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ（工具）が、それぞれ対応する各工作物Ｗ（外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂ）を研削するために、進退する方向は相互に平行である。言い換えると、各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃが各工作物Ｗを、研削のために押圧する押圧方向、即ち切込方向は相互に平行である。このように、各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ（工具）は、旋回部５に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、旋回部５の旋回により各工作物Ｗが順次搬送されることで対応するそれぞれの加工位置に工作物Ｗが位置決めされる場合に、対応する工作物Ｗを加工する。このような構成により、各コラム３ａ，３ｂ，３ｃをコンパクトに配置することができ、複合加工機の小型化が図れる。
Since each
外輪Ｗａの外周面研削、又は内輪Ｗｂの内周面研削を行なう砥石車９ａには、例えばＣＢＮ（Ｃｕｂｉｃ Ｂｏｒｏｎ Ｎｉｔｒｉｄｅ）砥石が用いられる。また、外輪Ｗａの外輪軌道溝面研削、内輪Ｗｂの内輪軌道溝面研削を行なう、砥石車９ｂ，９ｃには、例えばアルミナ砥石が用いられる。
For example, a CBN (Cubic Boron Nitride) grindstone is used for the
旋回アーム３ｄは、図略の駆動機構でＺ軸線方向と平行なＺｄ軸線方向に昇降可能且つＺｄ軸線（砥石軸線）回りに回転可能な単石型の砥石９ｄ（工具）を備える。砥石９ｄは、旋回アーム３ｄの先端から下方に延びる保持軸９２ｄの下端部の周面に砥石９ｄの研削部がＺｅ軸線に直角な方向を向くように保持される。砥石９ｄは、外輪Ｗａの外輪軌道面超仕上げ研削又は内輪Ｗｂの内輪軌道面超仕上げ研削を行うため、例えばＣＢＮ砥石が用いられる。なお、単石型の砥石９ｄに代えて、ロータリー型の砥石車でもよい。
The
制御装置３０は、上記の制御以外に、コラム３ａ，３ｂ，３ｃのＸ軸線方向へ送りの制御、砥石台４ａ，４ｂ，４ｃのＺ軸線方向への昇降の制御、旋回部５の旋回の制御、主軸台８１〜８４の回転と保持装置６１〜６４の吸引又は解除の制御、砥石車９ａ，９ｂ，９ｃの回転の制御、旋回アーム３ｄの旋回と砥石９ｄの昇降の制御、及びデータやプログラムの記録等を行なう。制御装置３０は、予め設定された制御データに基づき、各装置を制御することで、複数の研削工程を同時に実施する。
In addition to the above-described control, the
（２．複合加工機の基本作動）
複合加工機１の一連の基本作動について、図２及び図４Ａ〜図４Ｄを参照して簡単に説明する。研削前の外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂは、図２の紙面上において左側に位置する保持装置（図２の状態では保持装置６１であるが、旋回部５の旋回により入れ替わる。以下、同様である。）に搬入される。また、研削加工後の、外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂは、図２の紙面上において下側に位置する保持装置（図２の状態では保持装置６４であるが、旋回部５の旋回により入れ替わる。以下、同様である。）から搬出される。
(2. Basic operation of multi-task machine)
A series of basic operations of the multi-task machine 1 will be briefly described with reference to FIGS. 2 and 4A to 4D. The outer ring Wa or the inner ring Wb before grinding is a holding device located on the left side on the paper surface of FIG. 2 (the holding
外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂの搬入及び搬出は、図略のロボットにより行われる。ロボットは、外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂの中心軸線を保持装置６１の回転中心と一致させた状態で、外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂを搬入可能に構成される。なお、外輪Ｗａ又は内輪Ｗｂの搬入及び搬出は、作業者により行なうようにしてもよく、その場合の上記中心位置合わせは、治具等を用いて行なう。
The outer ring Wa or the inner ring Wb is carried in and out by a robot (not shown). The robot is configured to be able to carry the outer ring Wa or the inner ring Wb in a state where the center axis of the outer ring Wa or the inner ring Wb is aligned with the rotation center of the holding
各図４Ａ〜図４Ｄ中において、各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ周りの矢印は、研削加工時における各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃのそれぞれの回転方向を示している。また、各工作物Ｗ周りの矢印は、各工作物Ｗのそれぞれの回転方向を示している。本実施形態において、各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃの回転方向は、複合加工機１の運転が一度回転を開始された後には、複合加工機１の運転が終了するまで、その回転方向は一定とする。これは、所定の温度上昇によって膨張し安定した各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃの形状を維持させた状態で加工を実施することにより、工作物Ｗの形状精度、及び面粗さ精度を向上させるためである。また、保持装置６１〜６４に固定された各工作物Ｗの回転方向は、各工作物Ｗの研削が終了する毎に、逆転可能である。このような条件で、工作物Ｗの研削加工を行なう。
4A to 4D, arrows around the grinding
前述したように、本実施形態では、複合加工機１が、ベアリングの外輪Ｗａの外周面研削、外輪軌道溝面研削（内周面）、外輪軌道溝面超仕上げ研削（内周面）、及び内輪Ｗｂの内周面研削、内輪軌道溝面研削（外周面）、及び内輪軌道溝面超仕上げ研削（外周面）を行なう。ここで、複合加工機１では、保持装置６１が周面研削位置Ｐｐに位置決めされている状態（図２、図４Ａに示す状態）を初期状態とし、この時の旋回部５の旋回位置を基準位置の０度とする。
As described above, in the present embodiment, the multi-task machine 1 includes the outer peripheral surface grinding of the outer ring Wa of the bearing, the outer ring raceway groove surface grinding (inner peripheral surface), the outer ring raceway groove surface superfinishing grinding (inner peripheral surface), and Inner ring grinding of the inner ring Wb, inner ring raceway groove surface grinding (outer circumferential face), and inner ring raceway groove surface superfinish grinding (outer circumferential face) are performed. Here, in the multi-tasking machine 1, the state in which the holding
図４Ａに示すように、先ず、制御装置３０は、最初の外輪Ｗａａを磁気による吸着力（磁気吸引力）によって保持装置６１に吸引固定する。そして、制御装置３０は、外周面研削プログラムに基づき、外輪Ｗａａの外周面研削を制御する。
As shown in FIG. 4A, first, the
次に、制御装置３０は、周面研削位置Ｐｐにおける外輪Ｗａａの外周面研削が完了したら、旋回部５を時計回りに９０度旋回させ、図４Ｂに示す状態とする。これにより、保持装置６１は、外輪研削位置Ｐｏに位置決めされ、保持装置６４は、周面研削位置Ｐｐに位置決めされる。そして、制御装置３０は、最初の内輪Ｗｂａを保持装置６４に固定する。その後、制御装置３０は、図４Ｂの状態において、外輪軌道溝面研削プログラムに基づき、外輪研削位置Ｐｏに位置決めされた外輪Ｗａａの外輪軌道溝面研削を制御する。また、制御装置３０は、内周面研削プログラムに基づき、周面研削位置Ｐｐに位置決めされた内輪Ｗｂａの、内周面研削を制御する。これらの制御は、平行に行われる。
Next, when the outer peripheral surface grinding of the outer ring Waa at the peripheral surface grinding position Pp is completed, the
次に、制御装置３０は、内輪Ｗｂａの内周面研削及び外輪Ｗａａの外輪軌道溝面研削が完了したら、旋回部５を時計回りに１８０度旋回させ図４Ｃに示す状態とする。これにより、保持装置６１は、超仕上げ研削位置Ｐｂに位置決めされる。保持装置６４は、内輪研削位置Ｐｉに位置決めされ、保持装置６２は、周面研削位置Ｐｐに位置決めされる。保持装置６３は、外輪Ｗａ及び内輪Ｗｂが吸着されていない空の状態で外輪研削位置Ｐｏに位置決めされる。
Next, when the inner peripheral surface grinding of the inner ring Wba and the outer ring raceway groove surface grinding of the outer ring Waa are completed, the
図４Ｃに示す状態において、制御装置３０は、次の外輪Ｗａｂを保持装置６２に磁気力によって固定する。そして、制御装置３０は、外周面研削プログラムに基づき外輪Ｗａｂの外周面研削を制御する。また、制御装置３０は、内輪軌道溝面研削プログラムに基づき内輪Ｗｂａの内輪軌道溝面研削を制御する。さらに、制御装置３０は、外輪超仕上げ研削プログラムに基づき外輪Ｗａａの外輪軌道溝面超仕上げ研削を制御する（図４Ｃ参照）。これらの各研削プログラムの制御による各研削は、同時に行われる。
In the state shown in FIG. 4C, the
外輪軌道溝面超仕上げ研削を制御する際、制御装置３０は、旋回アーム３ｄを旋回させるとともに砥石９ｄを下降させ、砥石９ｄを保持装置６１上の外輪Ｗａａの軌道溝面に接触させて外輪超仕上げ研削を行なう。外輪超仕上げ研削の完了後、制御装置３０は、砥石９ｄを待機位置へ退避させる。また、外輪Ｗａａの外輪軌道溝面超仕上げ研削が完了したら、制御装置３０は、保持装置６１の磁気吸着力を解除し、外輪Ｗａａを保持装置６１から搬出する（図４Ｃ参照）。
When controlling the outer ring raceway groove surface super-finish grinding, the
次に、制御装置３０は、外輪Ｗａｂの外周面研削、内輪Ｗｂａの内輪軌道溝面研削、及び外輪Ｗａａの外輪軌道溝面超仕上げ研削が完了した後、旋回部５を時計回りに９０度旋回させ図４Ｄに示す状態とする。これにより、保持装置６１は、周面研削位置Ｐｐに位置決めされ、保持装置６２は、外輪研削位置Ｐｏに位置決めされ、保持装置６４は、超仕上げ研削位置Ｐｂに位置決めされる。そして、保持装置６３は、外輪Ｗａ及び内輪Ｗｂが吸着されていない空の状態で内輪研削位置Ｐｉに位置決めされる。
Next, after completing the outer peripheral surface grinding of the outer ring Wab, the inner ring raceway groove surface grinding of the inner ring Wba, and the outer ring raceway groove surface superfinishing grinding of the outer ring Waa, the
このとき、制御装置３０は、次の内輪Ｗｂｂを保持装置６１に磁気力によって固定する（図４Ｄ参照）。そして、制御装置３０は、内周面研削プログラムに基づき周面研削位置Ｐｐに位置決めされた内輪Ｗｂｂの内周面研削を制御する。また、制御装置３０は、外輪軌道溝面研削プログラムに基づき、外輪研削位置Ｐｏに位置決めされた外輪Ｗａｂの外輪軌道溝面研削を制御する。また、制御装置３０は、内輪軌道溝面超仕上げ研削プログラムに基づき、超仕上げ研削位置Ｐｂに位置決めされた内輪Ｗｂａの内輪軌道溝面超仕上げ研削を制御する。これらの各研削プログラムの制御による研削は、同時に行われる。
At this time, the
内輪軌道溝面超仕上げ研削を制御する際、制御装置３０は、旋回アーム３ｄを旋回させるとともに砥石９ｄを下降させ、砥石９ｄを保持装置６４上の内輪Ｗｂａの軌道溝面に接触させて内輪超仕上げ研削を行なう（図４Ｄ参照）。内輪超仕上げ加工の完了後、制御装置３０は、砥石９ｄを待機位置へ退避させる。また、制御装置３０は、内輪Ｗｂａの内輪超仕上げ研削の完了後、保持装置６４の磁気吸着力を解除し、内輪Ｗｂａを保持装置６４から排出する（図４Ｄ参照）。
When controlling the inner ring raceway groove surface super-finish grinding, the
次に、旋回部５を時計回り（ＣＷ）に、さらに１８０ｄｅｇ回転させる。これにより、旋回部５は、再び図４Ｃに示す状態と実質的に同様の状態となる。そこで、制御装置３０は、上記で説明した図４Ｃにおける各研削加工を制御する。そして、図４Ｃにおける研削加工完了後、制御装置３０は、図４Ｃの状態に対し、前述のように旋回部５を時計回り（ＣＷ）に９０ｄｅｇ回転させて図４Ｄと実質的に同様の状態とする。そして、上記で説明した図４Ｄにおける各研削加工を制御する。このように、以降の加工においても、制御装置３０は、図４Ｃの状態と、図４Ｄの状態とを、交互に繰り返しながら研削を制御することで、複数の工作物Ｗを同時に効率的に加工できる。
Next, the
（３．旋回部５に付与される回転モーメントＭの詳細）
次に、上記の作動の説明において、各工作物Ｗが、旋回部５の支持部５ａの上面で図４Ｃ、及び図４Ｄに示す状態に配置され、制御装置３０によって各工作物Ｗの研削加工が制御されたときに、旋回部５に付与される回転モーメントＭについて説明する。なお、以降の説明においては、図４Ｃに示す、工作物Ｗの配置状態、及び各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃによる工作物Ｗの研削状態をパターン１とする。また、図４Ｄに示す、工作物Ｗの配置状態、及び各砥石車９ａ，９ｂ，９ｃによる工作物Ｗの研削状態をパターン２とする。
(3. Details of rotational moment M applied to swivel unit 5)
Next, in the above description of the operation, each workpiece W is arranged in the state shown in FIGS. 4C and 4D on the upper surface of the
＜パターン１について＞
まず、パターン１について図５に基づき説明する。なお、図５は、図４Ｃの拡大図であり、回転モーメントＭの説明を行なうための図である。パターン１では、砥石車９ａによって周面研削位置Ｐｐに固定される外輪Ｗａｂの外周面研削が行われる。なお、このとき、砥石車９ａは、本発明に係る第一工具に相当するものとする。外周面研削では、図５に示すように、砥石車９ａが、外輪Ｗａｂの外周の図５における上点Ｔ１に当接し、図５における下方に向かって外輪Ｗａｂを所定の荷重で押圧する。このとき、砥石車９ａが外輪Ｗａｂの外周面を押圧する荷重、及び砥石車９ａの回転数（回転方向は前述した通り）は、外輪Ｗａｂの外周面に求められる形状精度、及び面粗さに基づいて設定される。
<About Pattern 1>
First, the pattern 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an enlarged view of FIG. 4C and is a diagram for explaining the rotational moment M. FIG. In the pattern 1, the outer peripheral surface grinding of the outer ring Wab fixed to the peripheral surface grinding position Pp by the
図５に示すように、砥石車９ａが外輪Ｗａｂの外周面を押圧すると、上点Ｔ１においては、外輪Ｗａｂの法線方向外方に向かって加工抵抗ｆａ１（破線）が生じる。また、外輪Ｗａｂの接線方向には、加工抵抗ｆｂ１（破線）が生じる。なお、加工抵抗ｆａ１、ｆｂ１は、通常、研削抵抗と称されるものである。加工抵抗ｆａ１、ｆｂ１のそれぞれの大きさの関係は、ｆａ１＞ｆｂ１とする。
As shown in FIG. 5, when the
加工抵抗ｆａ１、ｆｂ１は、上点Ｔ１において、外輪Ｗａｂが砥石車９ａに対して付与する抵抗力である。従って、砥石車９ａは、各抵抗ｆａ１、ｆｂ１の反力として、加工抵抗反力Ｆａ１（Ｆａ１＝ｆａ１）、及び加工抵抗反力Ｆｂ１（Ｆｂ１＝ｆｂ１）を外輪Ｗａｂに対して付与する。詳細には、加工抵抗反力Ｆａ１と加工抵抗反力Ｆｂ１との合力である第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１が、砥石車９ａから外輪Ｗａｂに付与される。そして、図５に示すように、第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１は、旋回部５をＣ軸線回りにおいて反時計回りに回転させる第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）を発生させる。
The machining resistances fa1 and fb1 are resistance forces applied to the
次に、内輪研削位置Ｐｉでは、砥石車９ｃによって、内輪Ｗｂａの外周面に設けられる軌道溝ＷｂＧに対する研削である内輪軌道溝面研削が行われる。このとき、砥石車９ｃは、本発明に係る第二工具に相当するものとする。このように、パターン１では、複数ある工具（砥石車９ａ〜９ｃ、砥石９ｄ）のうち、少なくとも一つ以上の第一工具、及び第二工具によって研削が行なわれる。
Next, at the inner ring grinding position Pi, the
内輪軌道溝面研削では、砥石車９ｃが、内輪Ｗｂａの外周の軌道溝ＷｂＧの図５における上点Ｔ２に当接し、図５における下方に向かって内輪Ｗｂａを所定の荷重で押圧する。このとき、砥石車９ｃが内輪Ｗｂａの外周の軌道溝ＷｂＧを押圧する荷重、及び砥石車９ｃの回転数（回転方向は前述した通り）は、内輪Ｗｂａの軌道溝ＷｂＧに求められる形状精度、及び面粗さに基づいて設定される。
In the inner ring raceway surface grinding, the
砥石車９ｃが内輪Ｗｂａの外周面に形成される軌道溝ＷｂＧを押圧すると、上点Ｔ２においては、内輪Ｗｂａの法線方向に加工抵抗ｆａ２が生じる。また、内輪Ｗｂａの接線方向には、加工抵抗ｆｂ２が生じる。加工抵抗ｆａ２、ｆｂ２のそれぞれの大きさの関係は、ｆａ２＞ｆｂ２とする。
When the
加工抵抗ｆａ２、ｆｂ２は、上点Ｔ２において、内輪Ｗｂａが砥石車９ｃに対して付与する抵抗力である。従って、砥石車９ｃは、各加工抵抗ｆａ２、ｆｂ２の反力として、加工抵抗反力Ｆａ２（Ｆａ２＝ｆａ２）、及び加工抵抗反力Ｆｂ２（Ｆｂ２＝ｆｂ２）を内輪Ｗｂａに付与する。詳細には、加工抵抗反力Ｆａ２と加工抵抗反力Ｆｂ２との合力である第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２が、砥石車９ｃから内輪Ｗｂａに付与される。図５に示すように、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２は、旋回部５をＣ軸線回りにおいて時計回りに回転させる第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）を発生させる。このように、本実施形態においては、第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）は、第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）と方向が逆向きであり、かつその大きさは、第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）＜第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）の関係を有する。
The machining resistances fa2 and fb2 are resistance forces applied to the
上記より、砥石車９ａ（第一工具）、及び砥石車９ｃ（第二工具）による外輪Ｗａｂの外周面研削、及び内輪Ｗｂａの内輪軌道溝面研削によって、旋回部５は、Ｃ軸線回りに第一の回転モーメントＭ１と第二の回転モーメントＭ２との差分の回転モーメント（Ｍ１−Ｍ２）で反時計回りの方向に回転力を受ける。つまり、第二の回転モーメントＭ２分は相殺される。これにより、旋回部５は、第一の回転モーメントＭ１と第二の回転モーメントＭ２と、が同じ回転方向に付与された場合と比べ、回転される力（回転モーメント（Ｍ１−Ｍ２））は確実に低減される。
From the above, the turning
さらに、超仕上げ研削位置Ｐｂでは、砥石９ｄによって、外輪Ｗａａの内周面の軌道溝ＷａＧ面に対し、外輪軌道溝面超仕上げ研削が行われる。このとき、砥石９ｄを第二工具のうちの１つとし、砥石９ｄによって、旋回部５に発生する回転モーメントは、第二の回転モーメントのうちの１つとする。なお、外輪軌道溝面超仕上げ研削では、砥石９ｄが超仕上げ研削のために外輪Ｗａａに付与する荷重、及び当該荷重により発生する旋回部５をＣ軸線周りに回転させる第二の回転モーメントＭ３は、前述した第一の回転モーメントＭ１及び第二の回転モーメントＭ２と比べると小さな値である。
Further, at the superfinishing grinding position Pb, the outer ring raceway groove surface superfinishing grinding is performed on the raceway groove WaG surface of the inner peripheral surface of the outer ring Waa by the
図５に示すように、砥石９ｄが、外輪Ｗａａの内周面に形成された軌道溝ＷａＧの図５における左点Ｅ１に当接し、図５における左方に向かって外輪Ｗａａを所定の荷重で押圧する。このときの押圧方向は、上述した第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）と第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）の関係に基づいて設定される。つまり、本実施形態においては、第二工具である砥石車９ｃにより発生する第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）の回転方向は、第一工具である砥石車９ａにより発生する第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）の回転方向と逆向きである。また、その大きさは、第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）＜第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）の関係を有する。このため、超仕上げ研削位置Ｐｂでは、第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）と第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）のうち、小さい方の回転モーメントである、第二の回転モーメントＭ２と同じ回転方向となるよう、第二の回転モーメントＭ３（ＣＷ）の回転方向を設定する。
As shown in FIG. 5, the
これにより、第一の回転モーメントＭ１（ＣＣＷ）のうち、第二の回転モーメントＭ２（ＣＷ）との間で相殺され残った分の回転モーメント（Ｍ１−Ｍ２）が、さらに第二の回転モーメントＭ３（ＣＷ）によって相殺される。従って、バックラッシ内における旋回部５の回転量は更に抑制される。なお、上記の態様に限らず、砥石車９ｃ、砥石９ｄを第一工具と呼称し、砥石車９ａを第二工具と呼称してもよい。
As a result, of the first rotational moment M1 (CCW), the amount of rotational moment (M1-M2) that remains offset from the second rotational moment M2 (CW) is further reduced to the second rotational moment M3. Offset by (CW). Accordingly, the amount of rotation of the
なお、第二の回転モーメントＭ３（ＣＷ）も、第一、第二の回転モーメントＭ１、Ｍ２と、砥石９ｄによる押圧方向が異なるのみであり、その他については同様の構成である。つまり、図５に示すように、砥石９ｄは、外輪Ｗａａの軌道溝ＷａＧの図５における左点Ｅ１に当接し、図５における左方に向かって外輪Ｗａａを所定の荷重で押圧する。砥石９ｄが外輪Ｗａａの軌道溝ＷａＧを押圧すると、左点Ｅ１においては、外輪Ｗａａの法線方向に加工抵抗ｆａ３（図５中破線参照）が生じる。また、外輪Ｗａａの接線方向には、加工抵抗ｆｂ３（図５中破線参照）が生じる。加工抵抗ｆａ３、ｆｂ３のそれぞれの大きさの関係は、ｆａ３＞ｆｂ３とする。
Note that the second rotational moment M3 (CW) also differs from the first and second rotational moments M1 and M2 only in the pressing direction by the
従って、砥石９ｄは、各加工抵抗ｆａ３、ｆｂ３の反力として、加工抵抗反力Ｆａ３（Ｆａ３＝ｆａ３）、及び加工抵抗反力Ｆｂ３（Ｆｂ３＝ｆｂ３）を外輪Ｗａａに付与する。詳細には、加工抵抗反力Ｆａ３と加工抵抗反力Ｆｂ３との合力である第二の加工抵抗反力Ｆａｂ３が、砥石９ｄから外輪Ｗａａに付与される。図５に示すように、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ３は、旋回部５をＣ軸線回りにおいて時計回りに回転させる第二の回転モーメントＭ３（ＣＷ）を発生させる。
Therefore, the
＜パターン２について＞
次に、パターン２について図６に基づき説明する。なお、図６は、図４Ｄの拡大図であり、回転モーメントＭの説明を行なうための図である。パターン２では、周面研削位置Ｐｐに搬入される内輪Ｗｂｂに対し、砥石車９ａによって、内周面研削が行われる。なお、このとき、砥石車９ａが本発明の第一工具に相当するものとする。図６に示すように、砥石車９ａが、内輪Ｗｂｂの内周面の図６における上点Ｔ３に当接し、図６における上方に向かって、内輪Ｗｂｂを所定の荷重で押圧する。このとき、内輪Ｗｂｂの内周面を押圧する荷重、及び砥石車９ａの回転数（回転方向は前述した通り）は、内輪Ｗｂｂの内周面に求められる形状精度、及び面粗さに基づいて設定される。
<About
Next, the
図６に示すように、砥石車９ａが内輪Ｗｂｂの内周面における上点Ｔ３を押圧すると、上点Ｔ３においては、内輪Ｗｂｂの法線方向に加工抵抗ｆａ４（破線）が生じる。また、内輪Ｗｂｂの接線方向には、加工抵抗ｆｂ４（破線）が生じる。なお、加工抵抗ｆａ４、ｆｂ４は、通常、研削抵抗と称されるものである。加工抵抗ｆａ４、ｆｂ４のそれぞれの大きさの関係は、ｆａ４＞ｆｂ４とする。
As shown in FIG. 6, when the
加工抵抗ｆａ４、ｆｂ４は、上点Ｔ３において、内輪Ｗｂｂが砥石車９ａに対して付与する抵抗力である。従って、砥石車９ａは、各抵抗ｆａ４、ｆｂ４の反力として、加工抵抗反力Ｆａ４（Ｆａ４＝ｆａ４）、及び加工抵抗反力Ｆｂ４（Ｆｂ４＝ｆｂ４）を内輪Ｗｂｂに対して付与する。詳細には、加工抵抗反力Ｆａ４と加工抵抗反力Ｆｂ４との合力である第一の加工抵抗反力Ｆａｂ４が、砥石車９ａから内輪Ｗｂｂに付与される。図６に示すように、第一の加工抵抗反力Ｆａｂ４は、旋回部５をＣ軸線回りにおいて時計回りに回転させる第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）を発生させる。
The machining resistances fa4 and fb4 are resistance forces applied to the
外輪研削位置Ｐｏでは、砥石車９ｂによって、外輪Ｗａｂの内周面に設けられる軌道溝ＷａＧに対する研削である外輪軌道溝面研削が行われる。このとき、砥石車９ｂが本発明の第二工具に相当するものとする。
At the outer ring grinding position Po, the
外輪軌道溝面研削では、砥石車９ｂが、外輪Ｗａｂの内周面の軌道溝ＷａＧの図６における上点Ｔ４に当接し、図６における上方に向かって外輪Ｗａｂを所定の荷重で押圧する。このとき、砥石車９ｂが外輪Ｗａｂの内周の軌道溝ＷａＧを押圧する荷重、及び砥石車９ｃの回転数（回転方向は前述した通り）は、外輪Ｗａｂの軌道溝ＷａＧに求められる形状精度、及び面粗さに基づいて設定される。
In the outer ring raceway groove surface grinding, the
砥石車９ｂが外輪Ｗａｂの内周面に形成される軌道溝ＷｂＧを押圧すると、上点Ｔ４においては、外輪Ｗａｂの法線方向に加工抵抗ｆａ５が生じる。また、外輪Ｗａｂの接線方向には、加工抵抗ｆｂ５が生じる。加工抵抗ｆａ５、ｆｂ５のそれぞれの大きさの関係は、ｆａ５＞ｆｂ５とする。
When the
加工抵抗ｆａ５、ｆｂ５は、上点Ｔ４において、外輪Ｗａｂが砥石車９ｂに対して付与する抵抗力である。従って、砥石車９ｂは、各加工抵抗ｆａ５、ｆｂ５の反力として、加工抵抗反力Ｆａ５（Ｆａ５＝ｆａ５）、及び加工抵抗反力Ｆｂ５（Ｆｂ５＝ｆｂ５）を外輪Ｗａｂに付与する。詳細には、加工抵抗反力Ｆａ５と加工抵抗反力Ｆｂ５との合力である第二の加工抵抗反力Ｆａｂ５が、砥石車９ｂから外輪Ｗａｂに付与される。図６に示すように、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ５は、旋回部５をＣ軸線回りにおいて反時計回りに回転させる第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）を発生させる。このように、第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）は、第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）と方向が逆向きであり、かつその大きさは、第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）＜第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）の関係を有するものとする。
The machining resistances fa5 and fb5 are resistance forces applied to the
上記より、砥石車９ａ（第一工具）、及び砥石車９ｂ（第二工具）による内輪Ｗｂｂの内周面研削、及び外輪Ｗａｂの外輪軌道溝面研削によって、旋回部５は、Ｃ軸線回りに第一の回転モーメントＭ４と第二の回転モーメントＭ５との差分の回転モーメント（Ｍ４−Ｍ５）で時計回りの方向に回転力を受ける。つまり、第二の回転モーメントＭ５分が相殺できる。これにより、旋回部５は、第一の回転モーメントＭ４と第二の回転モーメントＭ５と、が同じ回転方向に付与された場合と比べ、回転される力（回転モーメント（Ｍ４−Ｍ５））を確実に低減できる。また、例え、駆動機構５１を構成するウォーム５１ｂと、ウォームホイール５１ａとの間の噛合部にバックラッシがあっても、旋回部５がバックラッシ分の全ての範囲を移動することを抑制できる。
From the above, the turning
さらに、超仕上げ研削位置Ｐｂでは、砥石９ｄによって、内輪Ｗｂａの外周面の軌道溝ＷｂＧ面に対し、内輪軌道溝面超仕上げ研削が行われる。このとき、砥石９ｄを第二工具のうちの１つとし、砥石９ｄによって、旋回部５に発生する回転モーメントは、第二の回転モーメントのうちの１つとする。なお、内輪軌道溝面超仕上げ研削では、砥石９ｄが超仕上げ研削のために内輪Ｗｂａに付与する荷重、及び当該荷重により発生する、旋回部５をＣ軸線周りに回転させる第二の回転モーメントＭ６は、第一の回転モーメントＭ４及び第二の回転モーメントＭ５と比べると小さな値である。
Furthermore, at the superfinishing grinding position Pb, the inner ring raceway groove surface superfinishing is performed on the raceway groove WbG surface of the outer peripheral surface of the inner ring Wba by the
このような条件のもと、本実施形態においては、図６に示すように、砥石９ｄが、内輪Ｗｂａの外周面に形成された軌道溝ＷｂＧの図６における左点Ｅ２に当接し、図６における右方に向かって内輪Ｗｂａを所定の荷重で押圧する。このときの押圧方向は、上述した第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）と第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）の関係に基づいて設定される。つまり、本実施形態においては、砥石車９ｂ（第二工具）により発生する第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）の回転方向は、砥石車９ａ（第一工具）により発生する第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）の回転方向と逆向きである。また、その大きさは、第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）＜第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）の関係を有する。このため、超仕上げ研削位置Ｐｂでは、第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）と第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）のうち、小さい方の回転モーメントである、第二の回転モーメントＭ５と同じ回転方向となるよう、第二の回転モーメントＭ６（ＣＣＷ）を発生させるために、内輪Ｗｂａの外周面に砥石９ｄを押し当てる方向を図６に示すように設定する。
Under such conditions, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the
これにより、第一の回転モーメントＭ４（ＣＷ）のうち、第二の回転モーメントＭ５（ＣＣＷ）との間で相殺された後、残った分の回転モーメント（Ｍ１−Ｍ２）が、さらに第二の回転モーメントＭ６（ＣＣＷ）によって相殺される。従って、バックラッシ内における旋回部５の回転量は更に抑制される。なお、上記の態様に限らず、砥石車９ｂ，９ｄを第一工具と呼称し、砥石車９ａを第二工具と呼称してもよい。
Thereby, after canceling out with the second rotational moment M5 (CCW) in the first rotational moment M4 (CW), the remaining rotational moment (M1-M2) is further reduced to the second rotational moment M5 (CCW). It is canceled by the rotational moment M6 (CCW). Accordingly, the amount of rotation of the
また、第二の回転モーメントＭ６（ＣＣＷ）は、第一、第二の回転モーメントＭ１，Ｍ２，Ｍ４、Ｍ５と押圧方向が異なるのみであり、その他については同様の構成である。つまり、図６に示すように、砥石９ｄが内輪Ｗｂａの軌道溝ＷｂＧを押圧すると、左点Ｅ２においては、内輪Ｗｂａの法線方向に加工抵抗ｆａ６（図６中破線参照）が生じる。また、内輪Ｗｂａの接線方向には、加工抵抗ｆｂ６（図６中破線参照）が生じる。加工抵抗ｆａ６、ｆｂ６のそれぞれの大きさの関係は、ｆａ６＞ｆｂ６とする。
Further, the second rotational moment M6 (CCW) is different from the first and second rotational moments M1, M2, M4, and M5 only in the pressing direction, and is otherwise the same in configuration. That is, as shown in FIG. 6, when the
従って、砥石９ｄは、各加工抵抗ｆａ６、ｆｂ６の反力として、加工抵抗反力Ｆａ６（Ｆａ６＝ｆａ６）、及び加工抵抗反力Ｆｂ６（Ｆｂ６＝ｆｂ６）を内輪Ｗｂａに付与する。詳細には、加工抵抗反力Ｆａ６と加工抵抗反力Ｆｂ６との合力である第二の加工抵抗反力Ｆａｂ６が、砥石９ｄから内輪Ｗｂａに付与される。そして、図６に示すように、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ６は、旋回部５をＣ軸線回りにおいて反時計回りに回転させる第二の回転モーメントＭ６（ＣＣＷ）を発生させる。
Therefore, the
（４．実施形態による効果）
上記実施形態によれば、複合加工機１は、旋回軸線Ｃ回りに旋回可能な旋回部５と、旋回部５における旋回軸線Ｃを中心とする円周上にそれぞれ設けられ、旋回軸線Ｃと平行な主軸Ｇ線回りに回転可能な工作主軸８１２〜８４２（工作主軸８２２，８３２，８４２は図示しない）を有する複数の主軸台８１〜８４と、複数の工作主軸８１２〜８４２に設けられ、それぞれ工作物Ｗの保持が可能な複数の保持装置６１〜６４と、旋回部５に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、旋回部５の旋回により工作物Ｗが順次搬送されることで、対応するそれぞれの加工位置に工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が位置決めされる場合に、対応する工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）を加工する複数の工具（砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）と、を備える。そして、複数の工具（砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）のうち第一工具（砥石車９ａ）により工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）に、第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１，Ｆａｂ４が生じる場合であって、複数の工具（砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）のうち第二工具（砥石車９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）により工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）に、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２，Ｆａｂ３，Ｆａｂ５，Ｆａｂ６が生じる場合に、第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１，Ｆａｂ４によって旋回軸線Ｃ周りに生じる第一の回転モーメントＭ１，Ｍ４と、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２，Ｆａｂ３，Ｆａｂ５，Ｆａｂ６によって旋回軸線Ｃ周りに生じる第二の回転モーメントＭ２，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ６は、逆方向である。
(4. Effects of the embodiment)
According to the above embodiment, the multi-task machine 1 is provided on the turning
このように、第一工具（砥石車９ａ）によって旋回部５の旋回軸線周りに生じる第一の回転モーメントＭ１，Ｍ４と、第二工具（砥石車９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）によって旋回部５の旋回軸線周りに生じる第二の回転モーメントＭ２，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ６とは、逆方向である。つまり、第一工具（砥石車９ａ）、第二工具（砥石車９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）による工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）への研削によって旋回部５に付与される回転モーメントの大きさは、第一の回転モーメントＭ１，Ｍ４と第二の回転モーメントＭ２，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ６との和ではなく、第一の回転モーメントと第二の回転モーメントとの差となる。これにより、旋回部５を軸線回り方向へ旋回させる力は抑制されるので、旋回部５の回転軸のねじれを含む各工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）の旋回軸線周り方向への変位量は抑制され、延いては工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）の加工精度の低下が抑制される。
In this way, the first rotational moments M1 and M4 generated around the turning axis of the
また、上記実施形態によれば、第一工具（砥石車９ａ）による工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）に対する切込方向と、第二工具（砥石車９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）のうち砥石車９ｂ，９ｃによる工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）に対する切込方向とは、平行である。このような構成により、各コラム３ａ，３ｂ，３ｃをコンパクトに配置することができ、その点において複合加工機１の小型化が図れる。
Moreover, according to the said embodiment, the
また、上記実施形態の複合加工機１の加工方法によれば、複合加工機１は、旋回軸線Ｃ回りに旋回可能な旋回部５と、旋回部５における旋回軸線Ｃを中心とする円周上にそれぞれ設けられ、旋回軸線Ｃと平行な主軸線回りに回転可能な工作主軸８１２〜８４２を有する複数の主軸台８１〜８４と、複数の工作主軸８１２〜８４２に設けられ、それぞれ工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）の保持が可能な複数の保持装置６１〜６４と、旋回部５に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、旋回部５の旋回により工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が順次搬送されることで、対応するそれぞれの加工位置に工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が位置決めされる場合に、対応する工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）を加工する複数の工具（砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）と、を備える。そして加工方法は、複数の工具（砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）のうち第一工具（砥石車９ａ）により工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）に第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１，Ｆａｂ４が生じる場合であって、複数の工具（砥石車９ａ，９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）のうち第二工具（砥石車９ｂ，９ｃ，砥石９ｄ）により工作物Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）に第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２，Ｆａｂ３，Ｆａｂ５，Ｆａｂ６が生じる場合に、第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１，Ｆａｂ４によって旋回軸線Ｃ周りに生じる第一の回転モーメントＭ１，Ｍ４と、第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２，Ｆａｂ３，Ｆａｂ５，Ｆａｂ６によって旋回軸線Ｃ周りに生じる第二の回転モーメントＭ２，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ６とは、逆方向である。これにより、上記実施形態の工作物Ｗが効率的に製作できる。特に、工作物Ｗとして、加工精度が必要な複数の部品（組合わせて製品となる部品）を同時加工する場合には、加工効率がより向上する（工作物Ｗとして、ボールベアリング、プレーンベアリング等のベアリング、その他の組合わせ製品等を適用した場合）。
Moreover, according to the processing method of the multi-tasking machine 1 of the above-described embodiment, the multi-tasking machine 1 includes a
（５．その他）
なお、上記実施形態によれば、図４Ｃ，図５に示すパターン１と、図４Ｄ，図６に示すパターン２について説明した。しかし、この態様には限らない。複合加工機において、複数の工具のうち第一工具により工作物に、第一の加工抵抗反力が生じる場合であって、複数の工具のうち第二工具により工作物に第二の加工抵抗反力が生じる場合に、第一の加工抵抗反力Ｆａｂによって旋回軸線Ｃ周りに生じる第一の回転モーメントＭと、第二の加工抵抗反力Ｆａｂによって旋回軸線Ｃ周りに生じる第二の回転モーメントＭが、逆方向であれば、どのような組み合わせで各工作物を研削してもよい。これによっても相応の効果が得られる。
(5. Other)
In addition, according to the said embodiment, the pattern 1 shown to FIG. 4C and FIG. 5 and the
また、上記実施形態によれば、保持装置６１〜６４に固定された各工作物Ｗの回転方向は、各工作物Ｗの研削が終了する毎に、逆転可能である。よって、第一の回転モーメントＭと、第二の回転モーメントＭとを相殺するにあたって、より効果が得やすいよう、各工作物Ｗの回転方向を制御してもよい。 Moreover, according to the said embodiment, the rotation direction of each workpiece | work W fixed to the holding | maintenance apparatuses 61-64 can be reversed whenever grinding of each workpiece | work W is complete | finished. Therefore, the rotational direction of each workpiece W may be controlled so that an effect can be more easily obtained in canceling the first rotational moment M and the second rotational moment M.
また、上記実施形態においては、工作物Ｗは、ベアリングの内輪Ｗｂ又は外輪Ｗａであった。しかしこの態様には限らない。工作物Ｗは、主軸を回転させて研削するものであればどのようなものでもよい。 In the above embodiment, the workpiece W is the inner ring Wb or the outer ring Wa of the bearing. However, it is not limited to this aspect. The workpiece W may be anything as long as the workpiece is ground by rotating the spindle.
また、上記実施形態によれば、複合加工機は、複合研削盤として説明した。しかし、この態様には限らない。複合加工機は、例えば、縦型の旋盤でもよい。縦型の旋盤において、旋回軸線周りに回転可能な旋回テーブルが、複数の主軸及び保持装置を備え、各保持装置が固定し回転する複数の工作物に旋削用の刃物（工具に相当）をそれぞれ押し当てて切り込み、同時に旋削してもよい。これによっても、同様の効果が期待できる。 Moreover, according to the said embodiment, the composite processing machine was demonstrated as a composite grinding machine. However, it is not limited to this aspect. The multi-tasking machine may be, for example, a vertical lathe. In a vertical lathe, the swivel table that can rotate around the swivel axis includes a plurality of spindles and holding devices, and each holding device fixes and rotates a plurality of workpieces for turning (corresponding to tools). You may press and cut and simultaneously turn. The same effect can be expected by this.
１・・・複合加工機、 ２・・・ベッド、 ３ａ，３ｂ，３ｃ・・・コラム、 ３ｄ・・・旋回アーム、 ５・・・旋回部、 ９ａ，９ｂ，９ｃ・・・砥石車（工具）、 ６１〜６４・・・保持装置、 ８１〜８４・・・主軸台、 ９ｄ・・・砥石（工具）、 ３０・・・制御装置、 ５１・・・駆動機構、 ６１〜６４・・・保持装置、 Ｃ・・・旋回軸線、 Ｆａｂ１，Ｆａｂ４・・・加工抵抗反力（第一の加工抵抗反力）、 Ｆａｂ２，Ｆａｂ３，Ｆａｂ５，Ｆａｂ６・・・加工抵抗反力（第二の加工抵抗反力）、 Ｆｂ１−Ｆｂ６・・・加工抵抗反力、 Ｍ１，Ｍ４・・・回転モーメント（第一の回転モーメント）、 Ｍ２，Ｍ３，Ｍ５，Ｍ６・・・回転モーメント（第二の回転モーメント）、 Ｐｂ・・・研削位置、 Ｐｉ・・・内輪研削位置、 Ｐｏ・・・外輪研削位置、 Ｐｐ・・・周面研削位置、 Ｗ・・・工作物、 Ｗａ，Ｗａａ，Ｗａｂ・・・外輪（工作物）、 ＷａＧ，ＷｂＧ・・・軌道溝、 Ｗｂ，Ｗｂａ，Ｗｂｂ・・・内輪（工作物）、 ｆａ１〜ｆａ６・・・加工抵抗、 ｆｂ１〜ｆｂ６・・・加工抵抗。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Composite processing machine, 2 ... Bed, 3a, 3b, 3c ... Column, 3d ... Turning arm, 5 ... Turning part, 9a, 9b, 9c ... Grinding wheel (tool) ), 61-64 ... holding device, 81-84 ... headstock, 9d ... grinding wheel (tool), 30 ... control device, 51 ... drive mechanism, 61-64 ... holding Device, C ... swivel axis, Fab1, Fab4 ... machining resistance reaction force (first machining resistance reaction force), Fab2, Fab3, Fab5, Fab6 ... machining resistance reaction force (second machining resistance reaction force) Force), Fb1-Fb6... Machining resistance reaction force, M1, M4... Rotational moment (first rotational moment), M2, M3, M5, M6... Rotational moment (second rotational moment), Pb ... grinding position, Pi ... inner ring grinding position Po: outer ring grinding position, Pp: peripheral grinding position, W: workpiece, Wa, Waa, Wab ... outer ring (workpiece), WaG, WbG ... raceway groove, Wb, Wba , Wbb ... inner ring (workpiece), fa1 to fa6 ... machining resistance, fb1 to fb6 ... machining resistance.
Claims (8)
前記旋回部における前記旋回軸線を中心とする円周上にそれぞれ設けられ、前記旋回軸線と平行な主軸線周りに回転可能な工作主軸を有する複数の主軸台と、
複数の前記工作主軸に設けられ、それぞれ工作物の保持が可能な複数の保持装置と、
前記旋回部に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、前記旋回部の旋回により前記工作物が順次搬送されることで、対応するそれぞれの加工位置に前記工作物が位置決めされる場合に、軸線周りに回転し切込方向に向って前記旋回部に対して相対移動し、対応する前記工作物と当接し前記切込方向に押圧して加工する複数の工具と、
を備え、
前記複数の工具のうち、前記軸線周りにおける回転方向が逆方向である一つ以上の第一工具、及び第二工具によって、それぞれ対応する前記工作物を加工する場合、
前記第一工具、及び前記第二工具は、前記軸線を通る前記切込方向と平行な線が前記旋回部の前記旋回軸線と交差しないよう配置され、
前記第一工具、及び前記第二工具によって加工される各前記工作物の前記主軸線周りにおける前記回転方向は逆方向であり、
前記第一工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ１と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ１とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ１と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ１との合成によって第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１が生じ、
前記第二工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ２と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ２とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ２と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ２との合成によって第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２が生じる場合に、
前記第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１によって前記旋回軸線周りに生じる第一の回転モーメントと、前記第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２によって前記旋回軸線周りに生じる第二の回転モーメントとは、逆方向であり、
前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向であり、
前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向である、複合加工機。 A swivel unit capable of swiveling around a swivel axis;
A plurality of headstocks each having a work spindle that is provided on a circumference around the swivel axis in the swivel unit and is rotatable about a main axis parallel to the swivel axis;
A plurality of holding devices provided on the plurality of work spindles, each capable of holding a workpiece;
Said relatively movable respectively provided with respect to the pivot portion, that the workpiece by the turning of the turning portion are sequentially conveyed, when the workpiece corresponding respective processing position is positioned around the axis A plurality of tools that rotate and rotate relative to the turning portion in the cutting direction, abut against the corresponding workpiece, and press and process in the cutting direction ;
With
Among the plurality of tools, when processing the corresponding workpiece by one or more first tools and second tools whose rotation directions around the axis are opposite directions,
The first tool and the second tool are arranged so that a line parallel to the cutting direction passing through the axis does not intersect with the turning axis of the turning part,
The rotation direction around the main axis of each workpiece processed by the first tool and the second tool is a reverse direction,
When the first tool comes into contact with the corresponding workpiece and presses the workpiece in the cutting direction, the machining resistance reaction force Fa1 generated in the cutting direction on the workpiece and the tangential direction of the workpiece The generated machining resistance reaction force Fb1 is generated, and the first machining resistance reaction force Fab1 is generated by the combination of the machining resistance reaction force Fa1 in the cutting direction and the machining resistance reaction force Fb1 in the tangential direction.
When the second tool comes into contact with the corresponding workpiece and presses the workpiece in the cutting direction, the machining resistance reaction force Fa2 generated in the cutting direction on the workpiece and the tangential direction of the workpiece When the machining resistance reaction force Fb2 is generated, and the second machining resistance reaction force Fab2 is generated by combining the machining resistance reaction force Fa2 in the cutting direction and the machining resistance reaction force Fb2 in the tangential direction,
Wherein the first rotation moment generated around the pivot axis by the first machining resistance reaction force Fabl, a second rotation moment by the second machining resistance reaction force Fab2 generated around the pivot axis is in the opposite direction Yes,
The rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fa1 in the cutting direction and the rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fa2 in the cutting direction are in opposite directions,
The combined machining , in which the rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fb1 in the tangential direction and the rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fb2 in the tangential direction are in opposite directions. Machine.
前記四個の主軸台は、前記旋回部における前記旋回軸線を中心とする同一円周上に等角度間隔で配置され、The four headstocks are arranged at equiangular intervals on the same circumference around the turning axis in the turning part,
前記旋回部の前記旋回軸線を挟んで配置される前記四個のうちの二個の前記主軸台は、前記旋回軸線を通る前記第一工具及び前記第二工具の前記切込方向と平行な線上に配置され、Two of the four headstocks arranged across the turning axis of the turning unit are on a line parallel to the cutting direction of the first tool and the second tool passing through the turning axis. Placed in
前記四個のうちの残りの二個の前記主軸台は、前記切込方向と平行な前記線と直交する線上に配置される、請求項２に記載の複合加工機。The multi-tasking machine according to claim 2, wherein the remaining two of the four headstocks are arranged on a line orthogonal to the line parallel to the cutting direction.
前記旋回部の一側に、前記第一工具及び前記第二工具をそれぞれ備えるとともに前記第一工具及び前記第二工具が前記切込方向に移動できるよう前記旋回部の前記旋回軸線側に向って進退可能な複数のコラムを備え、The first tool and the second tool are provided on one side of the swivel unit, respectively, and the first tool and the second tool are moved in the cutting direction toward the swivel axis side of the swivel unit. It has multiple columns that can move forward and backward,
前記複数のコラムは、前記切込方向と直交する方向に並んで配置され、The plurality of columns are arranged side by side in a direction orthogonal to the cutting direction,
前記複数のコラムのうち前記第一工具を備えるコラムが前記切込方向に移動することにより前記第一工具が前記四個の前記主軸台のうちの前記残りの二個の前記主軸台の一方に配置される前記工作物を加工し、The column including the first tool among the plurality of columns moves in the cutting direction, so that the first tool is moved to one of the remaining two of the four headstocks. Machining the workpiece to be placed,
前記複数のコラムのうち、前記第二工具を備えるコラムが前記切込方向に移動することにより前記第一工具が前記残りの二個の前記主軸台の他方に配置される前記工作物を加工する、請求項３に記載の複合加工機。Among the plurality of columns, a column including the second tool moves in the cutting direction, so that the first tool processes the workpiece arranged on the other of the remaining two headstocks. The combined processing machine according to claim 3.
前記旋回部における前記旋回軸線を中心とする円周上にそれぞれ設けられ、前記旋回軸線と平行な主軸線周りに回転可能な工作主軸を有する複数の主軸台と、
複数の前記工作主軸に設けられ、それぞれ工作物の保持が可能な複数の保持装置と、
前記旋回部に対して相対移動可能にそれぞれ設けられ、前記旋回部の旋回により前記工作物が順次搬送されることで、対応するそれぞれの加工位置に前記工作物が位置決めされる場合に、軸線周りに回転し切込方向に向って前記旋回部に対して相対移動し、対応する前記工作物と当接し前記切込方向に押圧して加工する複数の工具と、
を備える複合加工機の加工方法であって、
前記複数の工具のうち、前記軸線周りにおける回転方向が逆方向である一つ以上の第一工具、及び第二工具によって、それぞれ対応する前記工作物を加工する場合、
前記第一工具、及び前記第二工具は、前記軸線を通る前記切込方向と平行な線が前記旋回部の前記旋回軸線と交差しないよう配置され、
前記第一工具、及び前記第二工具によって加工される各前記工作物の前記主軸線周りにおける前記回転方向は逆方向であり、
前記第一工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ１と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ１とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ１と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ１との合成によって第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１が生じ、
前記第二工具が、対応する前記工作物と当接し前記工作物を前記切込方向に押圧すると、前記工作物には前記切込方向に生じる加工抵抗反力Ｆａ２と前記工作物の接線方向に生じる加工抵抗反力Ｆｂ２とが生じるとともに、前記切込方向の加工抵抗反力Ｆａ２と前記接線方向の加工抵抗反力Ｆｂ２との合成によって第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２が生じる場合に、
前記第一の加工抵抗反力Ｆａｂ１によって前記旋回軸線周りに生じる第一の回転モーメントと、前記第二の加工抵抗反力Ｆａｂ２によって前記旋回軸線周りに生じる第二の回転モーメントとは、逆方向であり、
前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記切込方向の前記加工抵抗反力Ｆａ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向であり、
前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ１によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントと、前記接線方向の前記加工抵抗反力Ｆｂ２によって生じる前記旋回軸線周りの回転モーメントとは、逆方向である、複合加工機の加工方法。 A swivel unit capable of swiveling around a swivel axis;
A plurality of headstocks each having a work spindle that is provided on a circumference around the swivel axis in the swivel unit and is rotatable about a main axis parallel to the swivel axis;
A plurality of holding devices provided on the plurality of work spindles, each capable of holding a workpiece;
Said relatively movable respectively provided with respect to the pivot portion, that the workpiece by the turning of the turning portion are sequentially conveyed, when the workpiece corresponding respective processing position is positioned around the axis A plurality of tools that rotate and rotate relative to the turning portion in the cutting direction, abut against the corresponding workpiece, and press and process in the cutting direction ;
A processing method for a multi-tasking machine comprising:
Among the plurality of tools, when processing the corresponding workpiece by one or more first tools and second tools whose rotation directions around the axis are opposite directions,
The first tool and the second tool are arranged so that a line parallel to the cutting direction passing through the axis does not intersect with the turning axis of the turning part,
The rotation direction around the main axis of each workpiece processed by the first tool and the second tool is a reverse direction,
When the first tool comes into contact with the corresponding workpiece and presses the workpiece in the cutting direction, the machining resistance reaction force Fa1 generated in the cutting direction on the workpiece and the tangential direction of the workpiece The generated machining resistance reaction force Fb1 is generated, and the first machining resistance reaction force Fab1 is generated by the combination of the machining resistance reaction force Fa1 in the cutting direction and the machining resistance reaction force Fb1 in the tangential direction.
When the second tool comes into contact with the corresponding workpiece and presses the workpiece in the cutting direction, the machining resistance reaction force Fa2 generated in the cutting direction on the workpiece and the tangential direction of the workpiece When the machining resistance reaction force Fb2 is generated, and the second machining resistance reaction force Fab2 is generated by combining the machining resistance reaction force Fa2 in the cutting direction and the machining resistance reaction force Fb2 in the tangential direction,
Wherein the first rotation moment generated around the pivot axis by the first machining resistance reaction force Fabl, a second rotation moment by the second machining resistance reaction force Fab2 generated around the pivot axis is in the opposite direction Yes,
The rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fa1 in the cutting direction and the rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fa2 in the cutting direction are in opposite directions,
The combined machining , in which the rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fb1 in the tangential direction and the rotational moment around the turning axis generated by the machining resistance reaction force Fb2 in the tangential direction are in opposite directions. Machine processing method.
前記四個の主軸台は、前記旋回部における前記旋回軸線を中心とする同一円周上に等角度間隔で配置され、 The four headstocks are arranged at equiangular intervals on the same circumference around the turning axis in the turning part,
前記旋回部の前記旋回軸線を挟んで配置される前記四個のうちの二個の前記主軸台は、前記旋回軸線を通る前記第一工具及び前記第二工具の前記切込方向と平行な線上に配置され、 Two of the four headstocks arranged across the turning axis of the turning unit are on a line parallel to the cutting direction of the first tool and the second tool passing through the turning axis. Placed in
前記四個のうちの残りの二個の前記主軸台は、前記切込方向と平行な前記線と直交する線上に配置される、請求項６に記載の複合加工機の加工方法。 The remaining two of the four headstocks are arranged on a line orthogonal to the line parallel to the cutting direction.
前記旋回部の一側に、前記第一工具及び前記第二工具をそれぞれ備えるとともに前記第一工具及び前記第二工具が前記切込方向に移動できるよう前記旋回部の前記旋回軸線側に向って進退可能な複数のコラムを備え、 The first tool and the second tool are provided on one side of the swivel unit, respectively, and the first tool and the second tool are moved in the cutting direction toward the swivel axis side of the swivel unit. It has multiple columns that can move forward and backward,
前記複数のコラムは、前記切込方向と直交する方向に並んで配置され、 The plurality of columns are arranged side by side in a direction orthogonal to the cutting direction,
前記複数のコラムのうち前記第一工具を備えるコラムが前記切込方向に移動することにより前記第一工具が前記四個の前記主軸台のうちの前記残りの二個の前記主軸台の一方に配置される前記工作物を加工し、 The column including the first tool among the plurality of columns moves in the cutting direction, so that the first tool is moved to one of the remaining two of the four headstocks. Machining the workpiece to be placed,
前記複数のコラムのうち、前記第二工具を備えるコラムが前記切込方向に移動することにより前記第一工具が前記残りの二個の前記主軸台の他方に配置される前記工作物を加工する、請求項７に記載の複合加工機の加工方法。 Among the plurality of columns, a column including the second tool moves in the cutting direction, so that the first tool processes the workpiece arranged on the other of the remaining two headstocks. The processing method of the combined processing machine of Claim 7.
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