本發(fā)明涉及進(jìn)行工件的螺紋切削加工的機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置。

背景技術(shù)：

以往，作為機(jī)床，公知一種切削裝置，其具備：工件保持單元，其對(duì)工件進(jìn)行保持；刀臺(tái)，其保持作為對(duì)上述工件進(jìn)行切削加工的切削工具的切刀；進(jìn)給單元，其利用上述工件保持單元與上述刀臺(tái)的相對(duì)移動(dòng)，使切削工具相對(duì)于工件沿規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；促動(dòng)器，其作為使上述工件保持單元與上述刀臺(tái)沿上述工件的徑向相對(duì)地進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)的振動(dòng)單元；主軸，其作為使上述工件與上述切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)單元，上述切削裝置使上述主軸和切刀沿工件徑向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作的同時(shí)使切刀往復(fù)振動(dòng)，進(jìn)行切削加工(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

該切削裝置在將切刀向相對(duì)于工件的旋轉(zhuǎn)中心的工件徑向送出時(shí)，以使工件1旋轉(zhuǎn)過(guò)程中最向進(jìn)給方向側(cè)振動(dòng)的位置的軌跡與下一次的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中最向進(jìn)給方向后方側(cè)振動(dòng)的位置的軌跡重疊的方式，在切斷切屑的同時(shí)進(jìn)行工件的加工。

專利文獻(xiàn)1：日本特愿2001-150201號(hào)公報(bào)(參照0014、0047段，圖2)

然而，在上述的現(xiàn)有的切削裝置中，只限于工件1旋轉(zhuǎn)過(guò)程中切刀的振動(dòng)波形的相位與下一次的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中切刀的振動(dòng)波形的相位為反轉(zhuǎn)的關(guān)系，而對(duì)于通過(guò)多次對(duì)工件進(jìn)行螺旋狀地切入加工，在工件上形成螺紋部分的螺紋切削加工的應(yīng)用中不考慮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明是為了解決上述那樣的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題所做出的，即，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在切斷切屑的同時(shí)進(jìn)行螺紋切削加工的機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置。

本技術(shù)方案1的發(fā)明為一種機(jī)床，具備：工件保持單元，其對(duì)工件進(jìn)行保持；刀臺(tái)，其保持對(duì)所述工件進(jìn)行切削加工的切削工具；進(jìn)給單元，其借助所述工件保持單元與所述刀臺(tái)的相對(duì)移動(dòng)，使切削工具相對(duì)于工件沿規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；振動(dòng)單元，其使所述工件保持單元和所述刀臺(tái)沿所述工件的徑向相對(duì)地往復(fù)振動(dòng)；旋轉(zhuǎn)單元，其使所述工件與所述切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，通過(guò)使所述工件和所述切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著所述加工進(jìn)給方向相對(duì)地進(jìn)給移動(dòng)，并沿著形成為規(guī)定的螺旋狀的同一切削路徑多次進(jìn)行切入加工，從而進(jìn)行對(duì)所述工件形成螺紋部分的螺紋切削加工，所述振動(dòng)單元在進(jìn)行規(guī)定的多次切入加工時(shí)，使所述工件和所述切削工具進(jìn)行所述往復(fù)振動(dòng)，所述機(jī)床設(shè)置有振動(dòng)設(shè)定單元，該振動(dòng)設(shè)定單元以在規(guī)定的切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由其他切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分的方式，設(shè)定伴隨所述往復(fù)振動(dòng)的各切入加工時(shí)的振動(dòng)模式。

本技術(shù)方案2的發(fā)明在技術(shù)方案1所述的機(jī)床的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過(guò)所述振動(dòng)設(shè)定單元構(gòu)成為改變所述工件的相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的所述振動(dòng)的相位，從而進(jìn)一步解決上述的課題。

本技術(shù)方案3的發(fā)明在技術(shù)方案1所述的機(jī)床的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過(guò)所述振動(dòng)設(shè)定單元構(gòu)成為改變所述振動(dòng)的頻率，從而進(jìn)一步解決上述的課題。

本技術(shù)方案4的發(fā)明在技術(shù)方案1～3中的任一項(xiàng)所述的機(jī)床的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過(guò)所述振動(dòng)設(shè)定單元構(gòu)成為根據(jù)各切入加工的切入量來(lái)設(shè)定所述往復(fù)振動(dòng)的振幅，從而進(jìn)一步解決上述的課題。

本技術(shù)方案5的發(fā)明為一種機(jī)床的控制裝置，其設(shè)置于機(jī)床，所述機(jī)床具備：工件保持單元，其對(duì)工件進(jìn)行保持；刀臺(tái)，其保持對(duì)所述工件進(jìn)行切削加工的切削工具；進(jìn)給單元，其借助所述工件保持單元與所述刀臺(tái)的相對(duì)移動(dòng)，使切削工具相對(duì)于工件沿規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；振動(dòng)單元，其使所述工件保持單元和所述刀臺(tái)沿所述工件的徑向相對(duì)地往復(fù)振動(dòng)；旋轉(zhuǎn)單元，其使所述工件與所述切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，通過(guò)使所述工件和所述切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿著所述加工進(jìn)給方向相對(duì)地進(jìn)給移動(dòng)，并沿著形成為規(guī)定的螺旋狀的同一切削路徑多次進(jìn)行切入加工，從而進(jìn)行對(duì)所述工件形成螺紋部分的螺紋切削加工，所述機(jī)床的控制裝置構(gòu)成為：以在規(guī)定的切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由其他切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分的方式，設(shè)定伴隨所述往復(fù)振動(dòng)的各切入加工時(shí)的振動(dòng)模式，在進(jìn)行規(guī)定的多次切入加工時(shí)，由所述振動(dòng)單元使所述工件和所述切削工具進(jìn)行所述往復(fù)振動(dòng)，由此解決上述的課題。

根據(jù)本技術(shù)方案1的發(fā)明的機(jī)床，由于在螺紋切削加工中伴隨多次切入加工的往復(fù)振動(dòng)的各切入加工時(shí)，在規(guī)定的切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由其他切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分，由此切削中產(chǎn)生的切屑被切斷，因此在對(duì)工件進(jìn)行螺紋切削加工時(shí)，能夠避免連接得較長(zhǎng)的切屑卷繞于工件、切削工具，并且能夠避免損傷工件的加工面。

根據(jù)本技術(shù)方案2的發(fā)明的機(jī)床，在技術(shù)方案1的發(fā)明所發(fā)揮的效果的基礎(chǔ)上，由于變更為使前一次切入加工時(shí)振動(dòng)的相位與本次切入加工時(shí)振動(dòng)的相位不同，在本次切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由前一次切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分，因此能夠容易地切斷切削中所產(chǎn)生的切屑。

根據(jù)本技術(shù)方案3的發(fā)明的機(jī)床，在技術(shù)方案1的發(fā)明所發(fā)揮的效果的基礎(chǔ)上，由于變更為使前一次切入加工時(shí)振動(dòng)的頻率與本次切入加工時(shí)振動(dòng)的頻率不同，在本次切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由前一次切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分，因此能夠容易地切斷切削中所產(chǎn)生的切屑。

根據(jù)本技術(shù)方案4的發(fā)明的機(jī)床在技術(shù)方案1～3中的任一項(xiàng)發(fā)明所發(fā)揮的效果的基礎(chǔ)上，由于根據(jù)切削工具進(jìn)行各切入加工時(shí)的切入量，將振動(dòng)的振幅設(shè)定為適當(dāng)?shù)恼穹?，在本次切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由前一次切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分，因此能夠容易地切斷切削中所產(chǎn)生的切屑。

根據(jù)本技術(shù)方案5的發(fā)明的機(jī)床的控制裝置，在機(jī)床的控制裝置中，能夠得到與技術(shù)方案1的發(fā)明所起到的效果同樣的效果。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的機(jī)床的概略的圖。

圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的切削工具與工件的關(guān)系的示意圖。

圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施例的切削工具相對(duì)于工件的位置的展開(kāi)示意圖。

圖4是表示從Z軸方向觀察的工件中的切削工具的一個(gè)螺紋槽的軌跡的示意圖。

圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的切削工具相對(duì)于工件的位置的展開(kāi)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明為機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置，所述機(jī)床具備：工件保持單元，其對(duì)工件進(jìn)行保持；刀臺(tái)，其保持對(duì)工件進(jìn)行切削加工的切削工具；進(jìn)給單元，其借助工件保持單元與刀臺(tái)的相對(duì)移動(dòng)，使切削工具相對(duì)于工件沿規(guī)定的加工進(jìn)給方向進(jìn)行進(jìn)給動(dòng)作；振動(dòng)單元，其使工件保持單元與刀臺(tái)沿工件的徑向相對(duì)地進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)；旋轉(zhuǎn)單元，其使工件和切削工具相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，所述機(jī)床以及機(jī)床的控制裝置通過(guò)使工件和切削工具相對(duì)旋轉(zhuǎn)的同時(shí)沿加工進(jìn)給方向相對(duì)地進(jìn)給移動(dòng)，并沿著呈規(guī)定的螺旋狀的同一切削路徑多次進(jìn)行切入加工，從而進(jìn)行在工件上形成螺紋部分的螺紋切削加工，振動(dòng)單元在規(guī)定的多次切入加工時(shí)，使工件與切削工具進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)，所述機(jī)床通過(guò)設(shè)置振動(dòng)設(shè)定單元，從而切斷切削中所產(chǎn)生的切屑，在對(duì)工件進(jìn)行螺紋切削加工時(shí)，能夠避免連接得較長(zhǎng)的切屑卷繞于工件、切削工具、損傷工件的加工面等，上述振動(dòng)設(shè)定單元以在規(guī)定的切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由其他切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分的方式，來(lái)設(shè)定伴隨往復(fù)振動(dòng)的各切入加工時(shí)的振動(dòng)模式，若為這樣的機(jī)床以及該機(jī)床的控制裝置，則其具體的實(shí)施方式可以為任意的。

圖1是表示具備本發(fā)明的第一實(shí)施例的控制裝置C的機(jī)床100的概略的圖。

機(jī)床100具備主軸110和切削工具臺(tái)130A。

在主軸110的前端設(shè)置有卡盤120。

工件W經(jīng)由卡盤120被保持于主軸110，主軸110構(gòu)成為保持工件的工件保持單元。

主軸110以被未圖示的主軸馬達(dá)的動(dòng)力旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式支承于主軸臺(tái)110A。

作為上述主軸馬達(dá)，可考慮在主軸臺(tái)110A內(nèi)形成于主軸臺(tái)110A與主軸110之間的現(xiàn)有的公知的內(nèi)置馬達(dá)等。

主軸臺(tái)110A借助Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160而沿成為主軸110的軸線方向的Z軸方向移動(dòng)自如地搭載于機(jī)床100的床身側(cè)。

主軸110經(jīng)由主軸臺(tái)110A，借助Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160而沿上述Z軸方向移動(dòng)。

Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160構(gòu)成使主軸110沿Z軸方向移動(dòng)的主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160具備：基座161，其與上述床身等的Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160的固定側(cè)成為一體；Z軸方向?qū)к?62，其設(shè)置于基座161且沿Z軸方向延伸。

Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163經(jīng)由Z軸方向引導(dǎo)164而滑動(dòng)自如地支承于Z軸方向?qū)к?62。

Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163側(cè)設(shè)置有線性伺服馬達(dá)165的可動(dòng)件165a，在基座161側(cè)設(shè)置有線性伺服馬達(dá)165的固定件165b。

在Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163搭載有主軸臺(tái)110A，Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163借助線性伺服馬達(dá)165的驅(qū)動(dòng)而被向Z軸方向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

主軸臺(tái)110A借助Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)163的移動(dòng)而向Z軸方向移動(dòng)，進(jìn)行主軸110向Z軸方向的移動(dòng)。

在切削工具臺(tái)130A安裝有對(duì)工件W進(jìn)行旋削加工的車刀等切削工具130。

切削工具臺(tái)130A構(gòu)成對(duì)切削工具130進(jìn)行保持的刀臺(tái)。

切削工具臺(tái)130A以借助X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150以及未圖示的Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，向與上述Z軸方向正交的X軸方向和與上述Z軸方向以及X軸方向正交的Y軸方向移動(dòng)自如的方式設(shè)置于機(jī)床100的床身側(cè)。

由X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)構(gòu)成使切削工具臺(tái)130A相對(duì)于主軸110向上述X軸方向以及Y軸方向移動(dòng)的刀臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150具備：基座151，其與X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150的固定側(cè)成為一體；X軸方向?qū)к?52，其設(shè)置于基座151且沿X軸方向延伸。

X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153經(jīng)由X軸方向引導(dǎo)154而滑動(dòng)自如地支承于X軸方向?qū)к?52。

在X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153側(cè)設(shè)置有線性伺服馬達(dá)155的可動(dòng)件155a，在基座151側(cè)設(shè)置有線性伺服馬達(dá)155的固定件155b。

X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153借助線性伺服馬達(dá)155的驅(qū)動(dòng)而被向X軸方向移動(dòng)驅(qū)動(dòng)。

另外，由于Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是用于將X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150配置于Y軸方向的，與X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150相同的構(gòu)造，因此省略圖示以及對(duì)構(gòu)造的詳細(xì)的說(shuō)明。

在圖1中，經(jīng)由未圖示的Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，將X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150搭載于上述床身側(cè)，在X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153搭載有切削工具臺(tái)130A。

切削工具臺(tái)130A借助X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)153的移動(dòng)驅(qū)動(dòng)而向X軸方向移動(dòng)，Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過(guò)對(duì)Y軸方向進(jìn)行與X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150相同的動(dòng)作，從而向Y軸方向移動(dòng)。

另外，也可以經(jīng)由X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150，將未圖示的Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)搭載于上述床身側(cè)，而在Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)側(cè)搭載切削工具臺(tái)130A，由于借助Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)和X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150而使切削工具臺(tái)130A向X軸方向以及Y軸方向移動(dòng)的構(gòu)造是現(xiàn)有公知的，因此省略詳細(xì)的說(shuō)明以及圖示。

上述刀臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu))與上述主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160)聯(lián)動(dòng)，通過(guò)切削工具臺(tái)130A借助X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)而向X軸方向和Y軸方向的移動(dòng)，以及主軸臺(tái)110A(主軸110)借助Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160而向Z軸方向的移動(dòng)，由此安裝于切削工具臺(tái)130A的切削工具130，相對(duì)于工件W被向相對(duì)任意的加工進(jìn)給方向進(jìn)給。

通過(guò)利用由上述主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)(Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160)和上述刀臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)(X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150和Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu))構(gòu)成的進(jìn)給單元，將切削工具130相對(duì)于工件W向相對(duì)任意的加工進(jìn)給方向進(jìn)給，并且利用由上述主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)和上述刀臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的振動(dòng)單元，使切削工具130相對(duì)于工件W而沿與上述加工進(jìn)給方向交叉的工件W的徑向相對(duì)地進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)，多次進(jìn)行呈螺旋狀的切入加工，從而進(jìn)行螺紋切削加工，由此如圖2所示，利用切削工具130對(duì)工件W切削加工螺紋部分。

另外，在本實(shí)施方式中，雖然以使主軸臺(tái)110A和切削工具臺(tái)130A雙方移動(dòng)的方式構(gòu)成，但是也可以以不使主軸臺(tái)110A向機(jī)床100的床身側(cè)移動(dòng)的方式進(jìn)行固定，以使切削工具臺(tái)130A向X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)的方式構(gòu)成刀臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在該情況下，上述進(jìn)給單元以及振動(dòng)單元由使切削工具臺(tái)130A向X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)的刀臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)使切削工具臺(tái)130A相對(duì)于被固定定位且被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的主軸110移動(dòng)，由此能夠使切削工具130相對(duì)于工件W進(jìn)行加工進(jìn)給動(dòng)作，并且進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)。

另外，也可以以不向機(jī)床100的床身側(cè)移動(dòng)的方式固定切削工具臺(tái)130A，并以使主軸臺(tái)110A向X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)的方式構(gòu)成主軸移動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在該情況下，上述進(jìn)給單元以及振動(dòng)單元由使主軸臺(tái)110A向X軸方向、Y軸方向、Z軸方向移動(dòng)的主軸臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，通過(guò)使主軸臺(tái)110A相對(duì)于被固定定位的切削工具臺(tái)130A移動(dòng)，由此能夠使切削工具130相對(duì)于工件W進(jìn)行加工進(jìn)給動(dòng)作并且進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)。

另外，在本實(shí)施方式中，X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150、Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160構(gòu)成為被線性伺服馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，但是也能夠形成為利用現(xiàn)有公知的滾珠絲杠和伺服馬達(dá)進(jìn)行的驅(qū)動(dòng)等。

在本實(shí)施方式中，使工件W與切削工具130相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)單元，由上述內(nèi)置馬達(dá)等上述主軸馬達(dá)構(gòu)成，工件W和切削工具130的相對(duì)旋轉(zhuǎn)利用主軸110的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行。

在本實(shí)施例中，雖然構(gòu)成為使工件W相對(duì)于切削工具130旋轉(zhuǎn)，但是也可以構(gòu)成為使切削工具130相對(duì)于工件W旋轉(zhuǎn)。

主軸110的旋轉(zhuǎn)、Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)160、X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)150、Y軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)，由控制裝置C所具有的控制部C1驅(qū)動(dòng)控制。

控制部C1預(yù)先設(shè)定為：以將各進(jìn)給機(jī)構(gòu)作為振動(dòng)單元，沿著各自對(duì)應(yīng)的移動(dòng)方向往復(fù)振動(dòng)的同時(shí)，使主軸臺(tái)110A或者切削工具臺(tái)130A向各自的方向移動(dòng)的方式進(jìn)行控制。

如圖3以及圖4所示，各進(jìn)給機(jī)構(gòu)被控制部C1控制為：作為一個(gè)例子，以通過(guò)7次切入進(jìn)行呈螺旋狀的切入加工，從而進(jìn)行螺紋切削加工。

在此，切入次數(shù)是關(guān)于通過(guò)進(jìn)行了幾次切入加工，從而進(jìn)行螺紋切削加工的切入加工的次數(shù)。

另外，在圖3中為了便于說(shuō)明而將切削工具130的振動(dòng)表現(xiàn)為直線狀。

控制部C1作為控制單元發(fā)揮作用，該控制單元使連續(xù)的第n+1次(n為1以上的整數(shù))切入加工中返動(dòng)時(shí)切削工具的軌跡到達(dá)第n次切入加工中切削工具的軌跡的位置。

另外，控制部C1作為振動(dòng)設(shè)定單元發(fā)揮作用，該振動(dòng)設(shè)定單元改變連續(xù)的第n次以及第n+1次切入加工中切入時(shí)的相互的振動(dòng)相位等振動(dòng)模式，以在第n+1次切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分利用第n次切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分的方式，來(lái)設(shè)定伴隨往復(fù)振動(dòng)的各切入加工時(shí)的振動(dòng)模式。

在第一次～第六次切入加工中，振動(dòng)單元的振動(dòng)數(shù)是固定的，相對(duì)于工件的一次旋轉(zhuǎn)，作為一個(gè)例子，切削工具130在X軸方向以兩次的比例振動(dòng)。

在本實(shí)施例中，在第一次切入加工中，以從往復(fù)振動(dòng)的返動(dòng)開(kāi)始起，開(kāi)始切入加工的方式進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)，在切削工具130往復(fù)振動(dòng)的返動(dòng)時(shí)，使切削工具130的前端到達(dá)工件W的外周面。

在切削工具130的前端到達(dá)工件W的外周面的部分，切斷切屑。

在第二次切入加工中，控制部C1控制為：相對(duì)于第一次切入加工切入時(shí)的相位來(lái)改變第二次切入加工切入時(shí)的相位，并且使第二次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡到達(dá)第一次切入加工中的切削工具130的軌跡的位置。

在本實(shí)施例中，具體而言，將第二次(第n+1次：n為1以上的整數(shù))切入加工中的往復(fù)振動(dòng)的相位設(shè)定為與第一次(第n次)切入加工中的往復(fù)振動(dòng)的相位相反的關(guān)系，從往復(fù)振動(dòng)的往動(dòng)的開(kāi)始起，開(kāi)始切入加工的方式進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)，并且使第二次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡到達(dá)從第一次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換為返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置。

在該到達(dá)時(shí)機(jī)，切斷切屑。

換言之，通過(guò)控制部C1的控制，第二次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削加工部分與第一次切入加工中往動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接。

通過(guò)第一次切入加工時(shí)往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與第二次切入加工時(shí)返動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接，由此在第一次切入加工中切削工具130往動(dòng)時(shí)的切削加工部分理論上作為“點(diǎn)”而包括一部分第二次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削加工部分，在該部分中，切削工具130不對(duì)工件W進(jìn)行任何切削，而以“點(diǎn)”產(chǎn)生非切削的空打動(dòng)作，由此在切削加工時(shí)從工件W產(chǎn)生的切屑，因上述空打動(dòng)作(第一次切入加工時(shí)往動(dòng)時(shí)的切削加工部分與第二次切入加工時(shí)返動(dòng)時(shí)的切削加工部分相接的點(diǎn))而依次被切斷。

以與第一次切入加工和第二次切入加工的關(guān)系同樣的關(guān)系，執(zhí)行第三次～第六次切入加工。

另外，往復(fù)振動(dòng)的振幅與切入加工時(shí)的切入量一致，從而連續(xù)的兩次切入加工時(shí)的切削加工部分相互相接。

在一次螺紋切削加工中，為了減少切入加工的切入量，往復(fù)振動(dòng)的振幅被控制為以疊加切入加工的次數(shù)為單位而減小。

由此，以疊加切入加工的次數(shù)為單位，工件W的螺紋底面的凹凸逐漸減小。

在最后的第七次切入加工中，不使切削工具130振動(dòng)，而對(duì)工件W的螺紋底面進(jìn)行切削，由此能夠提高工件W的螺紋底面的平坦性。

圖4示出從工件W的Z軸方向觀察該圖3中的一個(gè)螺紋槽的切削工具130的軌跡的示意圖。

如圖4所示，由于圖3的切入的條件為主軸旋轉(zhuǎn)一次的切削工具130的振動(dòng)數(shù)為兩次，因此若從Z軸方向觀察工件W，則成為橢圓的形狀，對(duì)于工件W的周長(zhǎng)(工件一次旋轉(zhuǎn))包括兩次空打動(dòng)作。

然后，隨著繼續(xù)進(jìn)行兩次、三次切入加工，通過(guò)對(duì)利用上一次切入加工而成為橢圓形狀的長(zhǎng)徑方向殘留的區(qū)域，利用下次切入加工而減小振幅的同時(shí)推進(jìn)切入加工，進(jìn)行螺紋槽的形成并且加工面的平坦性逐漸增加。

另外，在本實(shí)施例的機(jī)床100中，構(gòu)成為：由用戶經(jīng)由數(shù)值設(shè)定部C2等，將主軸110的轉(zhuǎn)速、主軸每旋轉(zhuǎn)一次切削工具130的振動(dòng)數(shù)等設(shè)定于控制部C1。

轉(zhuǎn)速，振動(dòng)數(shù)等向控制部C1的設(shè)定，除了能夠作為參數(shù)輸入控制部C1以外，例如還能夠?qū)⑥D(zhuǎn)速、振動(dòng)數(shù)、振幅、切入次數(shù)等記載設(shè)定于加工程序，或者在程序塊(程序的一行)中，將振動(dòng)數(shù)設(shè)定為自變量。

另外，在本實(shí)施例中，第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡，到達(dá)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換為返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置，第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削加工部分與第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)的切削加工部分理論上以“點(diǎn)”相接，但是只要上述到達(dá)即可，第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡也可以越過(guò)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換為返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置。

換言之，控制部C1也可以以第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削加工部分與第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)的切削加工部分包括上述相接狀態(tài)而重疊的方式進(jìn)行控制。

總之，在第n+1次切入加工時(shí)切削加工部分包括一部分由第n次切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分即可。

振幅，例如能夠根據(jù)相對(duì)于切削工具實(shí)際對(duì)工件的切入量的比率(振幅切入比率)進(jìn)行設(shè)定，在本實(shí)施例中，雖然將振幅與切入量設(shè)定為相同，但也可以將振幅設(shè)定為大于切入量。

例如，通過(guò)將振幅切入比率形成為大于1，由此能夠?qū)⒄穹O(shè)定為比切入量大，使第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡越過(guò)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換到返動(dòng)時(shí)切削工具130的軌跡的位置。

但是在一次螺紋切削加工中，每次切入加工為了減少切入量，往復(fù)振動(dòng)的振幅以重疊切入加工的次數(shù)為單位而減小，第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡越過(guò)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換為返動(dòng)時(shí)切削工具130的軌跡的位置的量依次減小。

因此能夠預(yù)先將第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡越過(guò)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換到返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置的量設(shè)定為振幅保證值。

因此，在根據(jù)振幅切入比率設(shè)定的振幅中，只有比上述振幅保證值小的量的返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡，在不越過(guò)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換為返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置的情況下，能夠?qū)⒄穹鳛榍腥肓考由险穹ＷC值所得到的值。

除了振幅切入比率、振幅保證值能夠與上述主軸110的轉(zhuǎn)速、振動(dòng)數(shù)等同樣地作為參數(shù)輸入控制部C1以外，例如，也能夠記載設(shè)定于加工程序、或者在程序塊(程序的一行)中設(shè)定為自變量。

例如，如上述那樣，以在加工程序中利用GΔΔΔP3的命令指示切削工具130相對(duì)于工件W沿與上述加工進(jìn)給方向交叉的方向相對(duì)地進(jìn)行往復(fù)振動(dòng)，進(jìn)行多次呈螺旋狀切入加工的螺紋切削加工開(kāi)始(振動(dòng)開(kāi)始)的方式構(gòu)成控制部C1的情況下，能夠使GΔΔΔ的命令利用緊接著D的值(自變量D)指定對(duì)控制部C1設(shè)定的振動(dòng)數(shù)N，利用緊接著Q的值(自變量Q)對(duì)控制部C1設(shè)定振幅切入比率，利用緊接著U的值(自變量U)對(duì)控制部C1設(shè)定振幅保證值。

另外，振動(dòng)數(shù)N也能夠設(shè)定為以每一次振動(dòng)的主軸110的轉(zhuǎn)速。

例如能夠利用緊接著E的值(自變量E)對(duì)控制部C1設(shè)定每一次振動(dòng)的主軸110的轉(zhuǎn)速。

在設(shè)定振幅切入比率“1.2”的情況下，緊接著GΔΔΔ在加工程序中記載“Q1.2”，在設(shè)定振幅保證值“0.02mm”的情況下，緊接著GΔΔΔ在加工程序中記載“U0.02”，在將振動(dòng)數(shù)設(shè)定為“1”的情況下，緊接著GΔΔΔ在加工程序中記載“D1”，由此能夠?qū)刂撇緾1設(shè)定振動(dòng)數(shù)N和振幅切入比率、振幅保證值。

另外，在一次螺紋切削加工中，能夠使振動(dòng)至第幾次切入加工的設(shè)定、從第幾次切入加工開(kāi)始振動(dòng)等的設(shè)定，與上述的主軸110的轉(zhuǎn)速、振動(dòng)數(shù)、振幅切入比率、振幅保證值等同樣地進(jìn)行輸入、設(shè)定等。

例如，能夠利用緊接著K的值(自變量K)對(duì)控制部C1進(jìn)行振動(dòng)至第幾次切入加工的設(shè)定。

另外，在設(shè)定自變量K的情況下，優(yōu)選對(duì)控制部C1設(shè)定工件W的直徑。

工件W的直徑，例如能夠利用緊接著X的值(自變量X)對(duì)控制部C1進(jìn)行設(shè)定。

作為這樣得到的本發(fā)明的第一實(shí)施例的機(jī)床100以及該機(jī)床100的控制裝置C，具備作為振動(dòng)設(shè)定單元的控制部C1，該控制部C1以在第n+1次切入加工時(shí)的切削加工部分包括一部分由第n次切入加工進(jìn)行的切削完畢的部分的方式，設(shè)定伴隨往復(fù)振動(dòng)的各切入加工時(shí)的振動(dòng)模式，由此在對(duì)工件W進(jìn)行了切入加工時(shí)，能夠在上述重復(fù)部分切斷切屑，避免連接得較長(zhǎng)的切屑卷繞于工件W、切削工具130，并且能夠防止損傷工件W的加工面。

此外，往復(fù)振動(dòng)的頻率是恒定的，第n+1次切入加工中往復(fù)振動(dòng)的相位與第n次切入加工中往復(fù)振動(dòng)的相位為相反的關(guān)系，控制部C1通過(guò)使第n+1次切入加工中返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡到達(dá)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換為返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置，從而能夠在高效地切斷切屑的同時(shí)執(zhí)行螺紋切削加工。

關(guān)于第二實(shí)施例，以下說(shuō)明與第一實(shí)施例不同的構(gòu)成而省略共通內(nèi)容的說(shuō)明。

如圖5所示，在第二實(shí)施例中，在第一次～第六次切入加工中，改變振動(dòng)單元的往復(fù)振動(dòng)的頻率。

作為一個(gè)例子，在第一次切入加工中，相對(duì)于主軸的八次旋轉(zhuǎn)，切削工具130以一次的比例振動(dòng)，在第二次切入加工中，相對(duì)于主軸的四次旋轉(zhuǎn)，切削工具130以一次的比例振動(dòng)，在第三次切入加工中，相對(duì)于主軸的兩次旋轉(zhuǎn)，切削工具130以一次的比例振動(dòng)，在第四次切入加工中，相對(duì)于主軸的一次旋轉(zhuǎn)，切削工具130以一次的比例振動(dòng)，以重疊切入加工的次數(shù)為單位往復(fù)振動(dòng)的頻率提高的方式進(jìn)行控制。

由此，每次增加次數(shù)，頻率逐漸提高，基于螺紋切削加工的工件W的螺紋底面的凹凸變細(xì)。

另外，切入加工中往復(fù)振動(dòng)的振幅與實(shí)施例1同樣根據(jù)切入量來(lái)設(shè)定，以重疊切入加工的次數(shù)為單位而減小的方式進(jìn)行控制。

但也能夠設(shè)定振幅相對(duì)于切入量的比率、振幅相對(duì)于切入量的增加量，取得與上述比率、增加量相應(yīng)的值。

作為這樣得到的本發(fā)明的第二實(shí)施例的機(jī)床100以及該機(jī)床100的控制裝置C，第n+1次切入加工中往復(fù)振動(dòng)的頻率比第n次切入加工中往復(fù)振動(dòng)的頻率高，控制部C1通過(guò)使第n+1次切入加工中的多次振動(dòng)以一次比例返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡到達(dá)從第n次切入加工中往動(dòng)時(shí)被切換至返動(dòng)時(shí)的切削工具130的軌跡的位置，從而能夠在高效地切斷切屑的同時(shí)執(zhí)行螺紋切削加工，也能夠每次增加次數(shù)而逐漸地對(duì)齊螺紋底面。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：100…機(jī)床；110…主軸；110A…主軸臺(tái)；120…卡盤；130…切削工具；130A…切削工具臺(tái)；150…X軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)；151…基座；152…X軸方向?qū)к墸?53…X軸方向進(jìn)給工作臺(tái)；154…X軸方向引導(dǎo)件；155…線性伺服馬達(dá)；155a…可動(dòng)件；155b…固定件；160…Z軸方向進(jìn)給機(jī)構(gòu)；161…基座；162…Z軸方向?qū)к墸?63…Z軸方向進(jìn)給工作臺(tái)；164…Z軸方向引導(dǎo)件；165…線性伺服馬達(dá)；165a…可動(dòng)件；165b…固定件；C…控制裝置；C1…控制部；C2…數(shù)值設(shè)定部；W…工件。