(57)【要約】【課題】長尺ワーク１６に連続して捩れ溝Ｓを加工するうえにおいて、加工時間を短縮できるうえ、加工精度を向上することのできる加工方法を提供する。【解決手段】２主軸対向型ＮＣ複合旋盤１００の両主軸１１ａ、１１ｂともに角度制御する機能を持たせたものを用い、両主軸１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６を交互に掴み換えて長尺ワーク１６を順次軸方向へ送るように引き出すと共に、先の旋削終わり部分を露出させて該先の旋削終わり部分から連続して捩れ溝Ｓを旋削加工している。これにより、長尺ワーク１６に連続捩れ溝Ｓを加工する加工時間を短縮することができる。また、掴み換えによる心ずれや位置・角度ずれが発生しないうえ、軸芯の太さに合わせた適正な支持間隔で両側をチャックして加工を行えることからワークの撓み・歪・捩れ等が抑えられ、加工精度を向上することができる。【選択図】図３
2007181922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺被削材（１６）に捩れ溝（Ｓ）を刃具（１０）で加工する方法であって、２主軸対向型ＮＣ複合旋盤（１００）の両主軸（１１ａ、１１ｂ）ともに角度制御する機能を持たせたものを用い、前記両主軸（１１ａ、１１ｂ）間で角度がずれないように同期させつつ前記長尺被削材（１６）を交互に掴み換えて前記長尺被削材（１６）を順次軸方向へ送り前記長尺被削材（１６）を順次引き出すと共に、この各引き出し後に掴み位置を更に引き出し方向に移動させて先の旋削終わり部分を露出させて該先の旋削終わり部分から前記刃具（１０）を前記軸方向に移動させて前記両主軸（１１ａ、１１ｂ）間で前記長尺被削材（１６）に前記掴み換えの前後にわたって連続する捩れ溝（Ｓ）を順次旋削加工することを特徴とする長尺被削材への捩れ溝加工方法。
【請求項２】
前記捩れ溝（Ｓ）は、可変リードの捩れ溝（Ｓ）であることを特徴とする請求項１に記載の長尺被削材への捩れ溝加工方法。
【請求項３】
前記長尺被削材（１６）に前記捩れ溝（Ｓ）を加工したものは、生産設備において治具や部品を搬送する搬送スクリュであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の長尺被削材への捩れ溝加工方法。
【請求項４】
所定の支持間隔で長尺被削材（１６）を２主軸対向型ＮＣ複合旋盤の第１主軸（１１ａ）と第２主軸（１１ｂ）とから成る両主軸（１１ａ、１１ｂ）の各チャックでチャック支持する工程、
捩れ溝（Ｓ）を旋削するための形状に整えられた刃具（１０）を下降させると共に、前記両主軸を前記刃具（１０）の送りに対応した回転数で回転させて旋削を開始する工程、
製作する前記捩れ溝（Ｓ）のリードに合わせて前記刃具（１０）を軸方向に移動させて支持範囲内の前記捩れ溝の部分を旋削する工程、
一旦前記刃具（１０）を上昇させて逃がすと共に、前記第２主軸（１１ｂ）側をアンチャックし、前記長尺被削材（１６）を引き出す準備として前記第２主軸（１１ｂ）を前記第１主軸（１１ａ）側に寄せて再びチャックし、この間、前記両主軸間の角度がずれないように同期させている工程、
前記第１主軸（１１ａ）側をアンチャックし、前記長尺被削材（１６）を支持したまま前記第２主軸（１１ｂ）を軸方向に移動させて支持間隔を開けることで前記長尺被削材（１６）を引き出し、その後、再び前記第１主軸（１１ａ）側をチャックする工程、および
前記長尺被削材（１６）を引き出した前記第２主軸（１１ｂ）側は一旦アンチャックして更に引き出し方向へ移動し、先の旋削終わり部分を露出させた位置で再度チャックする工程、
前記両主軸を回転させると共に前記刃具１０を下降させて前記先の旋削終わり部分からの旋削を続行する工程、
から成る工程の作動を繰り返して行うことにより、前記長尺被削材（１６）に前記捩れ溝Ｓを連続して加工することを特徴とする長尺被削材への捩れ溝加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺被削材への捩れ溝加工方法に関するものであり、特に搬送スクリュ等の可変リードの捩れ溝を加工するのに好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的な等リードの捩れ溝加工は、加工部長さよりも長いストロークを持つ旋盤等で旋削加工されるが、長尺のワーク（被削材）に長い捩れ溝を加工する場合や、可変リードの捩れ溝を加工する場合には、マシニングセンタに付加回転軸を取り付けて加工が行われている。図４は、その従来のマシニングセンタ２００による長尺ワーク１６への加工方法を説明する説明図である。
【０００３】
まず図４（ａ）に示すように、マシニングセンタ２００のＸＹテーブル４上に付加回転軸２ｃと心押し台５を取り付けて長尺ワーク１６をチャックしている。そして、主軸６をＺ軸方向に移動させて先端のエンドミル７で切削を行うと共に、ＸＹテーブル４をＸ軸方向に移動させつつ付加回転軸２ｃをＣ軸方向に回転させることで、長尺ワーク１６に捩れ溝を加工している。等リードも不等（可変）リードもＣ軸方向の回転に対するＸ軸方向の送り量を可変して決められる。
【０００４】
また、図４（ｂ）は長尺ワーク１６に長い捩れ溝を加工する場合等で、心押し台５で支持できない時には心押し台５を振れ止め治具８に付け替え、長尺ワーク１６の一方を振れ止め治具８に付けたブッシュ８ａで支持して加工している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来の加工方法では、長尺のワークに長い捩れ溝を加工する場合等、ワークの掴み換えを行うための段取り作業が何度も必要となり、その段取り毎に軸心出しと位置・角度を合わせる作業も行わなくてはならず、全部の加工を終えるまでに長時間かかるという問題がある。
【０００６】
また、片側チャックであるためチャックから離れるほど、また軸芯が細くなるほど切削抵抗によるワークの撓み・歪・捩れ等が増大して加工精度が低下するという問題があるうえ、掴み換えの段取りを頻繁に行うと、段取り時の心ずれや位置・角度ずれによる精度低下も起こりうる。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、長尺ワークに捩れ溝を加工するうえにおいて、加工時間を短縮できるうえ、加工精度を向上することのできる加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明では以下の技術的手段を採用する。請求項１記載の発明では、長尺被削材（１６）に捩れ溝（Ｓ）を刃具（１０）で加工する方法であって、２主軸対向型ＮＣ複合旋盤（１００）の両主軸（１１ａ、１１ｂ）ともに角度制御する機能を持たせたものを用い、前記両主軸（１１ａ、１１ｂ）間で角度がずれないように同期させつつ前記長尺被削材（１６）を交互に掴み換えて前記長尺被削材（１６）を順次軸方向へ送り前記長尺被削材（１６）を順次引き出すと共に、この各引き出し後に掴み位置を更に引き出し方向に移動させて先の旋削終わり部分を露出させて該先の旋削終わり部分から前記刃具（１０）を前記軸方向に移動させて前記両主軸（１１ａ、１１ｂ）間で前記長尺被削材（１６）に前記掴み換えの前後にわたって連続する捩れ溝（Ｓ）を順次旋削加工することを特徴とする。
【０００９】
これにより、掴み換えの前後にわたって先の旋削終わり部分から切れ目無く連続する捩れ溝（Ｓ）を順次旋削加工でき、掴み換えがごく短時間で行え、すぐに加工を続けられることから加工時間を大幅に短縮することができる。また、掴み換えによる心ずれや位置・角度ずれが発生しないうえ、軸芯の太さに合わせた適正な支持間隔で両側をチャックして加工を行えることからワークの撓み・歪・捩れ等が抑えられ、加工精度を向上することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明では、捩れ溝（Ｓ）は、可変リードの捩れ溝（Ｓ）であることを特徴とする。これにより従来、時間がかかっていた可変リードの捩れ溝加工を、短時間かつ高精度で行うことができる。
【００１１】
請求項３記載の発明では、長尺被削材（１６）に捩れ溝（Ｓ）を加工したものは、生産設備において治具や部品を搬送する搬送スクリュであることを特徴とする。これにより、搬送スクリュのような長尺で捩れ溝を持つ部品を、短時間かつ高精度で加工することができる。因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。また請求項４記載の発明では、所定の支持間隔で長尺被削材（１６）を２主軸対向型ＮＣ複合旋盤の第１主軸（１１ａ）と第２主軸（１１ｂ）とから成る両主軸（１１ａ、１１ｂ）の各チャックでチャック支持する工程、
捩れ溝（Ｓ）を旋削するための形状に整えられた刃具（１０）を下降させると共に、前記両主軸を前記刃具（１０）の送りに対応した回転数で回転させて旋削を開始する工程、
製作する前記捩れ溝（Ｓ）のリードに合わせて前記刃具（１０）を軸方向に移動させて支持範囲内の前記捩れ溝の部分を旋削する工程、
一旦前記刃具（１０）を上昇させて逃がすと共に、前記第２主軸（１１ｂ）側をアンチャックし、前記長尺被削材（１６）を引き出す準備として前記第２主軸（１１ｂ）を前記第１主軸（１１ａ）側に寄せて再びチャックし、この間、前記両主軸間の角度がずれないように同期させている工程、
前記第１主軸（１１ａ）側をアンチャックし、前記長尺被削材（１６）を支持したまま前記第２主軸（１１ｂ）を軸方向に移動させて支持間隔を開けることで前記長尺被削材（１６）を引き出し、その後、再び前記第１主軸（１１ａ）側をチャックする工程、および
前記長尺被削材（１６）を引き出した前記第２主軸（１１ｂ）側は一旦アンチャックして更に引き出し方向へ移動し、先の旋削終わり部分を露出させた位置で再度チャックする工程、
前記両主軸を回転させると共に前記刃具１０を下降させて前記先の旋削終わり部分からの旋削を続行する工程、
から成る工程の作動を繰り返して行うことにより、前記長尺被削材（１６）に前記捩れ溝Ｓを連続して加工することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づき説明する。図１は、本発明を適用して加工した搬送スクリュ１６の外観図で、長尺のワーク（被削材）１６に可変リードの捩れ溝Ｓを加工した例である。この搬送スクリュ１６は、熱交換器の組立機において、チューブやフィン等の部品を搬送しながら各々の部品間のピッチを広げたり狭めたりするのに用いられている。
【００１３】
図２は、本発明の加工に用いる２主軸対向型ＮＣ複合旋盤１００の正面図である。以下の説明において、主軸方向をＺ軸方向と言い、Ｚ軸と直交する方向をＸ軸方向という。図中の、１はベースであり、２ａ、２ｂはそのベース１上に配置された第１主軸台、第２主軸台である。これらは、ベース１に固定した第１主軸台２ａに対向して、第２主軸台２ｂが図示しないスライドを介してＺ２軸方向にのみ摺動自在に配置されている。
【００１４】
主軸台２ａ、２ｂには、それぞれの主軸１１ａ、１１ｂ、その主軸に固定されたチャック１９ａ、１９ｂ、以下図示しないチャック開閉用のチャックシリンダ、主軸モータ、ブレーキ装置、主軸割り出し駆動装置、その主軸割り出し駆動装置と主軸１１ａ、１１ｂとを係脱するシフト歯車対、及びエンコーダ等がそれぞれに装着されている。
【００１５】
また、主軸モータはＶベルト伝動により主軸１１ａ、１１ｂを駆動しており、ＮＣ装置４６から速度が指令され、フィードバック制御により指令された速度で主軸１１ａ、１１ｂを回転（Ｃ１、Ｃ２）させる。主軸１１ａ、１１ｂの回転角は、図示しないタイミングベルトで主軸１１ａ、１１ｂと連結された主軸エンコーダで検出されている。
【００１６】
主軸１１ａ、１１ｂの割り出しもＮＣ装置４６で制御される。エンコーダからの出力が速度信号としてＮＣ装置４６に与えられ、その速度をフィードバック制御し、位相信号がＮＣ装置４６に与えられ、主軸１１ａ、１１ｂが所定の角度に位置決めされた時に停止指令が出る。そしてブレーキ装置が割り出し位置を強固に固定する。
【００１７】
主軸台２ａ、２ｂの奥側に、タレット型の刃物台３が配置されている。そしてこの刃物台３は図示しないＺスライドとＸスライドを備えたＺＸスライドを介してＺ１方向及びＸ方向に摺動自在に装着されている。各スライドには、その送りモータ、送りネジ及びボールナットからなる送り装置が設けられ、送りモータの回転角を制御することにより、第２主軸台２ｂ及び刃物台３の移動位置決めが行われる。
【００１８】
刃物台３は、ミリングカッタやドリル等の回転工具を含む複数の工具を装着したタレット９を備え、タレット９は、図示しないインデックスモータで割出し駆動されて工具の選択が行われ、各インデックス位置において図示しない面歯車継手により刃物台３に強固に固定される。因みに、タレット９に装着した回転工具は、図示しないミリング用モータで回転駆動される。そして主軸台２ａ、２ｂに装着されたワーク１６は刃物台３の工具で加工される。
【００１９】
次に、上記構成の２主軸対向型ＮＣ複合旋盤１００を用いた捩れ溝の加工方法について説明する。図３の（ａ）〜（ｄ）は、その本発明の捩れ溝加工方法の手順を説明する説明図である。まず、図３（ａ）で示すように、適正な支持間隔で長尺ワーク１６を両主軸１１ａ、１１ｂのチャック１９ａ、１９ｂでチャック支持する。
【００２０】
そして、捩れ溝Ｓを旋削するための形状に整えられた刃具１０を下降させると共に、主軸１１ａ（１１ｂ）を刃具１０の送りに対応した回転数で回転させて旋削を開始する。その後、製作するリードに合わせて刃具１０を軸方向（Ｚ方向）に移動させて支持範囲内の捩れ溝Ｓを旋削する。
【００２１】
それが終わると図３（ｂ）で示すように、一旦刃具１０を上昇させて逃がすと共に主軸１１ａ（１１ｂ）の回転を停止させる。その後、第２主軸１１ｂ側をアンチャックし、ワーク１６を引き出す準備として第２主軸１１ｂを第１主軸１１ａ側に寄せて再びチャックする。この間、両主軸間の角度がずれないように同期させていることは言うまでもない。
【００２２】
次に図３（ｃ）で示すように、今度は第１主軸１１ａ側アンチャックし、長尺ワーク１６を支持したまま第２主軸１１ｂを軸方向（Ｚ方向）に移動させて支持間隔を開けることで長尺ワーク１６を図の右方に引き出す。その後、再び第１主軸１１ａ側をチャックする。
【００２３】
次に図３（ｄ）で示すように、長尺ワーク１６を引き出した第２主軸１１ｂ側は一旦アンチャックして更に右方へ移動し、先の旋削終わり部分を露出させた位置で再度チャックする。その後、主軸１１ａ（１１ｂ）を回転させると共に刃具１０を下降させて先の旋削を続行する。以上、これらの作動を繰り返して行うことにより、長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを連続して加工するものである。
【００２４】
次に、本実施形態での特徴を述べる。まず、長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを加工する方法において、２主軸対向型ＮＣ複合旋盤１００の両主軸１１ａ、１１ｂともに角度制御する機能を持たせたものを用い、両主軸１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６を交互に掴み換えて長尺ワーク１６を順次軸方向へ送ると共に、両主軸１１ａ、１１ｂ間で長尺ワーク１６に順次捩れ溝Ｓを旋削加工している。
【００２５】
これにより、掴み換えがごく短時間で行え、すぐに加工を続けられることから加工時間を大幅に短縮することができる。また、掴み換えによる心ずれや位置・角度ずれが発生しないうえ、軸芯の太さに合わせた適正な支持間隔で両側をチャックして加工を行えることからワークの撓み・歪・捩れ等が抑えられ、加工精度を向上することができる。
【００２６】
また、捩れ溝Ｓは、可変リードの捩れ溝Ｓとなっている。このように従来、時間がかかっていた可変リードの捩れ溝加工を、短時間かつ高精度で行うことができる。また、長尺ワーク１６に捩れ溝Ｓを加工したものは、生産設備において治具や部品を搬送する搬送スクリュである。このように、搬送スクリュのような長尺で捩れ溝を持つ部品を、短時間かつ高精度で加工することができる。
【００２７】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、長尺ワーク１６は丸棒であったが、断面が多角形形状のワークであっても良い。また、上述の掴み換え手順では掴み換え時に両主軸１１ａ、１１ｂの回転を停止させているが、両主軸１１ａ、１１ｂを同期させて回転させたまま掴み換えを行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用して加工した搬送スクリュの外観図である。
【図２】本発明の加工に用いる２主軸対向型ＮＣ複合旋盤の正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の捩れ溝加工方法の手順を説明する説明図である。
【図４】（ａ）（ｂ）とも従来の、マシニングセンタによる長尺ワークへの加工方法を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１１ａ  第１主軸（主軸）
１１ｂ  第２主軸（主軸）
１６  搬送スクリュ、長尺ワーク（長尺被削材）
Ｓ  可変リード捩れ溝（捩れ溝）
１００  ２主軸対向型ＮＣ複合旋盤
【図１】
2007181922.tif 000003
【図２】
2007181922.tif 000004
【図３】
2007181922.tif 000005
【図４】
2007181922.tif 000006