特開 2020-196107 工作機械及び加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-196107(P2020-196107A)

(43)【公開日】2020年12月10日

(54)【発明の名称】工作機械及び加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 3/30 20060101AFI20201113BHJP

   B23B 13/00 20060101ALI20201113BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20201113BHJP

【ＦＩ】

   B23B3/30

   B23B13/00 Z

   B23B1/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-104759(P2019-104759)

(22)【出願日】2019年6月4日

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000137856

【氏名又は名称】シチズンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 敏之

【テーマコード（参考）】

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C045AA10

3C045BA07

3C045CA08

3C045FC04

(57)【要約】

【課題】複数の材料の接合部を有する棒材の加工を接合部に対する悪影響を抑制して行うことができる工作機械及び加工方法を提供する。
【解決手段】棒材Ｗを把持する把持手段と、棒材Ｗの加工条件を設定する加工条件設定手段と、把持手段で把持した棒材Ｗを加工条件設定手段で設定した加工条件で加工するように棒材Ｗの加工を制御する加工制御手段とを有する工作機械１であって、加工条件設定手段が、棒材Ｗが複数の材料の接合部８０を有する場合に、接合部８０に対する先端側部分を加工するときの加工負荷が接合部８０に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように加工条件を設定することを特徴とする工作機械１。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒材を把持する把持手段と、
前記棒材の加工条件を設定する加工条件設定手段と、
前記把持手段で把持した前記棒材を前記加工条件設定手段で設定した前記加工条件で加工するように前記棒材の加工を制御する加工制御手段とを有する工作機械であって、
前記加工条件設定手段が、前記棒材が複数の材料の接合部を有する場合に、前記接合部に対する先端側部分を加工するときの加工負荷が前記接合部に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように前記加工条件を設定することを特徴とする工作機械。

【請求項2】

前記把持手段をそれぞれ備えるとともに互いに対向する２つの主軸と、
前記２つの主軸でそれぞれ前記棒材を把持し、前記２つの主軸で把持した２つの前記棒材を接合するように前記２つの主軸を制御する接合制御手段とを有する、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記２つの主軸の一方で把持した前記棒材の前記把持手段からの突出長さを検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した接合前の前記棒材の突出長さと、前記検出手段で検出した接合後の前記棒材の突出長さとに基づいて、接合後の前記棒材における前記接合部に対する前記先端側部分の長さを算出する長さ算出手段とを有する、請求項２に記載の工作機械。

【請求項4】

前記加工制御手段が、前記棒材から所定の長さの製品を連続して得るように前記棒材の加工を制御し、
前記長さ算出手段で算出した前記接合部に対する前記先端側部分の長さと、前記加工制御手段によって連続して加工される前記製品の１個当たりの長さとに基づいて、前記接合部に対する前記先端側部分から得られる前記製品の個数を算出する個数算出手段を有し、
前記加工条件設定手段が、前記個数算出手段で算出した個数の前記製品を前記接合部に対する前記先端側部分から得るまでの加工を、前記接合部に対する前記先端側部分の加工とみなす、請求項３に記載の工作機械。

【請求項5】

前記加工条件設定手段で設定する前記加工条件が、前記棒材を前記２つの主軸の一方で把持して回転させながら加工するときの前記２つの主軸の一方の回転速度又は前記棒材の送り速度を含む、請求項２〜４の何れか１項に記載の工作機械。

【請求項6】

棒材を把持する把持手段と、加工条件設定手段と、加工制御手段とを有する工作機械を用いて前記棒材を加工する加工方法であって、
前記加工条件設定手段が、前記棒材が複数の材料の接合部を有する場合に、前記接合部に対する先端側部分を加工するときの加工負荷が前記接合部に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように前記棒材の加工条件を設定する加工条件設定ステップと、
前記加工制御手段が、前記棒材の加工を制御して、前記把持手段で把持した前記棒材を前記加工条件設定手段で設定した前記加工条件で加工する加工制御ステップとを有することを特徴とする加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械及び加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

互いに対向する２つの主軸でそれぞれ棒材を把持し、２つの主軸で把持した２つの棒材を接合し、接合した棒材を２つの主軸の一方で把持して加工する工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１７４１７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許文献１に記載されるような工作機械では、接合後の棒材を加工する場合に、主軸による把持部分と工具による加工部分との間に接合部があることによって、接合部に対する先端側部分の加工時の負荷が接合部にかかり、接合部に対して悪影響を及ぼす可能性があった。

【0005】

本発明は、上記課題を鑑みて成されたものであり、その目的は、複数の材料の接合部を有する棒材の加工を接合部に対する悪影響を抑制して行うことができる工作機械及び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】

【0006】

本発明の工作機械は、棒材を把持する把持手段と、前記棒材の加工条件を設定する加工条件設定手段と、前記把持手段で把持した前記棒材を前記加工条件設定手段で設定した前記加工条件で加工するように前記棒材の加工を制御する加工制御手段とを有する工作機械であって、前記加工条件設定手段が、前記棒材が複数の材料の接合部を有する場合に、前記接合部に対する先端側部分を加工するときの加工負荷が前記接合部に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように前記加工条件を設定することを特徴とする。

【0007】

本発明の工作機械は、上記構成において、前記把持手段をそれぞれ備えるとともに互いに対向する２つの主軸と、前記２つの主軸でそれぞれ前記棒材を把持し、前記２つの主軸で把持した２つの前記棒材を接合するように前記２つの主軸を制御する接合制御手段とを有するのが好ましい。

【0008】

本発明の工作機械は、上記構成において、前記２つの主軸の一方で把持した前記棒材の前記把持手段からの突出長さを検出する検出手段と、前記検出手段で検出した接合前の前記棒材の突出長さと、前記検出手段で検出した接合後の前記棒材の突出長さとに基づいて、接合後の前記棒材における前記接合部に対する前記先端側部分の長さを算出する長さ算出手段とを有するのが好ましい。

【0009】

本発明の工作機械は、上記構成において、前記加工制御手段が、前記棒材から所定の長さの製品を連続して得るように前記棒材の加工を制御し、前記長さ算出手段で算出した前記接合部に対する前記先端側部分の長さと、前記加工制御手段によって連続して加工される前記製品の１個当たりの長さとに基づいて、前記接合部に対する前記先端側部分から得られる前記製品の個数を算出する個数算出手段を有し、前記加工条件設定手段が、前記個数算出手段で算出した個数の前記製品を前記接合部に対する前記先端側部分から得るまでの加工を、前記接合部に対する前記先端側部分の加工とみなすのが好ましい。

【0010】

本発明の工作機械は、上記構成において、前記加工条件設定手段で設定する前記加工条件が、前記棒材を前記２つの主軸の一方で把持して回転させながら加工するときの前記２つの主軸の一方の回転速度又は前記棒材の送り速度を含むのが好ましい。

【0011】

本発明の加工方法は、棒材を把持する把持手段と、加工条件設定手段と、加工制御手段とを有する工作機械を用いて前記棒材を加工する加工方法であって、前記加工条件設定手段が、前記棒材が複数の材料の接合部を有する場合に、前記接合部に対する先端側部分を加工するときの加工負荷が前記接合部に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように前記棒材の加工条件を設定する加工条件設定ステップと、前記加工制御手段が、前記棒材の加工を制御して、前記把持手段で把持した前記棒材を前記加工条件設定手段で設定した前記加工条件で加工する加工制御ステップとを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、複数の材料の接合部を有する棒材を加工する場合に、主軸による把持部分と工具による加工部分との間にある接合部に対する先端側部分を加工するときの接合部に対する悪影響を抑制して加工することができる工作機械及び加工方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施の形態である工作機械の構成を概略で示す説明図である。

【図2】（ａ）は、棒材に所定の加工を行っている状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、棒材から製品を加工した状態を簡略化して示す説明図である。

【図3】（ａ）は、棒材の加工が完了した状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、旧材を正面主軸から背面主軸に受け渡すとともに正面主軸に新材を供給した状態を簡略化して示す説明図である。

【図4】（ａ）は、新材の正面チャックからの突出長さを測定している状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、同図（ａ）に示す状態から旧材と新材との互いに対向する端面を摩擦圧接した状態を簡略化して示す説明図である。

【図5】（ａ）は、旧材と新材とを摩擦圧接した接合後の棒材を正面主軸の側に引き込んだ状態を簡略化して示す説明図であり、（ｂ）は、接合後の棒材の正面チャックからの突出長さを測定している状態を簡略化して示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面に基づいて、本発明の一実施の形態である工作機械及び加工方法について詳細に例示説明する。

【0015】

図１に示す工作機械１は、長尺の棒材Ｗをワークとして加工する自動旋盤（ＣＮＣ旋盤）であり、互いに対向する２つの主軸として、正面主軸１０と背面主軸２０とを有している。

【0016】

正面主軸１０と背面主軸２０とは、正面主軸１０の軸線と背面主軸２０の軸線とが平行となるように、互いに対向して配置されている。以下、正面主軸１０と背面主軸２０の軸線に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交する方向をＸ軸方向とし、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する方向をＹ軸方向とする。

【0017】

基台２上には、例えばボールネジ機構等の正面側移動機構３によってＺ軸方向に移動自在に正面主軸台１１が設置されている。正面主軸１０は、正面主軸台１１に棒材Ｗを把持して回転自在に支持され、主軸モータによって回転駆動される。主軸モータとしては、例えば、正面主軸台１１の内部において、正面主軸台１１と正面主軸１０との間に構成されるビルトインモータを採用することができる。

【0018】

基台２上には、例えばボールネジ機構等の背面側移動機構４によってＺ軸方向に移動自在に背面主軸台２１が設置されている。背面主軸２０は、背面主軸台２１に棒材Ｗを把持して回転自在に支持され、主軸モータによって回転駆動される。主軸モータとしては、例えば、背面主軸台２１の内部において、背面主軸台２１と背面主軸２０との間に構成されるビルトインモータを採用することができる。

【0019】

背面主軸移動機構４と背面主軸台２１との間には、背面主軸２０をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構が設置されている。

【0020】

正面主軸１０の先端には、棒材Ｗを把持する把持手段としての正面チャック１２が開閉自在に設けられている。正面チャック１２は、チャックスリーブ１３の内側に収容されている。正面チャック１２は、チャックスリーブ１３が正面主軸１０の先端側に向けてスライド移動すると閉じられ、チャックスリーブ１３が正面主軸１０の基端側に向けてスライド移動すると開かれる。なお、正面チャック１２は、チャックスリーブ１３が正面主軸１０の先端側に向けてスライド移動すると開かれ、チャックスリーブ１３が正面主軸１０の基端側に向けてスライド移動すると閉じられるように構成してもよい。正面主軸１０は、正面チャック１２を開いた状態として棒材Ｗを挿入し、正面チャック１２を閉じることによって棒材Ｗを把持することができる。

【0021】

背面主軸２０の先端には、棒材Ｗを把持する把持手段としての背面チャック２２が開閉自在に設けられている。背面チャック２２は、チャックスリーブ２３の内側に収容されている。背面チャック２２は、チャックスリーブ２３が背面主軸２０の先端側に向けてスライド移動すると閉じられ、チャックスリーブ２３が背面主軸２０の基端側に向けてスライド移動すると開かれる。なお、背面チャック２２は、チャックスリーブ２３が背面主軸２０の先端側に向けてスライド移動すると開かれ、チャックスリーブ２３が背面主軸２０の基端側に向けてスライド移動すると閉じられるように構成してもよい。背面主軸２０は、背面チャック２２を開いた状態として棒材Ｗを挿入し、背面チャック２２を閉じることによって棒材Ｗを把持することができる。

【0022】

正面主軸１０と背面主軸２０との間には、ガイドブッシュ３０が設けられている。ガイドブッシュ３０は、基台２に設置されたガイドブッシュ支持台３１に装着され、正面主軸１０と同軸に配置されている。ガイドブッシュ３０は、ガイドブッシュ支持台３１に対して軸線方向に位置調節されることで、棒材Ｗの外径に対応した内径に調節される。ガイドブッシュ３０は、棒材ＷをＺ軸方向に移動自在にガイドすることができる。

【0023】

工作機械１は、棒材Ｗを加工する工具４１を備える加工部４０を有している。工具４１は、正面主軸１０に把持され回転させられた棒材Ｗに対し、Ｘ軸方向への移動により切り込み、正面主軸１０（正面主軸台１１）のＺ軸方向への移動により送られる。すなわち、Ｘ軸方向が切り込み方向となり、Ｚ軸方向が送り方向となる。工具４１は刃物台４２に保持されている。刃物台４２は、工具４１がガイドブッシュ３０の前方に配置され、ガイドブッシュ支持台３１にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に支持されている。刃物台４２のＺ軸方向の位置は一定である。刃物台４２には、工具４１として、例えば外径切削バイトや突っ切りバイトなどが搭載されており、これらは、刃物台４２の例えばＹ軸方向への移動により、加工内容に応じて適宜切り替えられる。

【0024】

工作機械１は、正面主軸１０の後方に配置される棒材供給部（バーフィーダー）５０を有している。棒材供給部５０は、棒材Ｗの後端を把持するフィンガー５１と、フィンガー５１をＺ軸方向に駆動する駆動ロッド５２とを有している。棒材供給部５０は、正面主軸１０に新材としての棒材Ｗを、順次供給することができる。また、棒材供給部５０は、所定の加工及び突っ切り加工が行われる毎に、棒材Ｗを繰り出すことができる。さらに、棒材供給部５０は、正面主軸１０から背面主軸２０の側に突出する棒材Ｗを、正面主軸１０の側に引き込むことができる。

【0025】

工作機械１は、制御部６０を有している。制御部６０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）等のプロセッサとメモリとを有するコンピュータで構成することができる。制御部６０は、正面主軸１０（正面主軸台１１、正面チャック１２を含む）、背面主軸２０（背面主軸台２１、背面チャック２２を含む）、ガイドブッシュ３０、加工部４０及び棒材供給部５０の各作動を統合制御することができる。

【0026】

より具体的には、制御部６０は、棒材Ｗの加工条件を設定する加工条件設定手段としての機能と、正面チャック１２で把持した棒材Ｗを加工条件設定手段で設定した加工条件で加工するように棒材Ｗの加工を制御する加工制御手段としての機能とを有している。そして、制御部６０は、加工条件設定手段としての機能により、棒材Ｗが複数の材料の接合部８０を有する場合に、接合部８０に対する先端側部分を加工する場合の加工負荷が接合部８０に対する把持側部分を加工する場合の加工負荷よりも小さくなるように加工条件を設定するようになっている。

【0027】

また、制御部６０は、加工制御手段としての機能により、加工条件設定手段としての機能で設定した加工条件で正面チャック１２で把持した棒材Ｗを回転させて所定の加工（切削加工）及び突っ切り加工を連続的に行い、棒材Ｗから所定の長さ（つまり、図２（ｂ）に示す製品Ｐの１個当たりの長さＰＬ）の製品Ｐを連続して得るように棒材Ｗの加工を制御するようになっている。また、制御部６０は、加工制御手段としての機能により、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、所定の加工を行った後、正面主軸１０で把持した棒材Ｗの先端を背面主軸２０で把持し、この状態で棒材Ｗを突っ切り加工することで、突っ切った棒材Ｗを正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡し、背面主軸２０で把持して回転させた棒材Ｗに対して図示しない加工部によってさらに加工を行うこともできる。なお、図２〜図５においては、正面主軸１０及び背面主軸２０の全体は図示せずに、正面チャック１２及び背面チャック２２のみを示している。

【0028】

また、制御部６０は、正面主軸１０及び背面主軸２０でそれぞれ棒材Ｗを把持し、正面主軸１０及び背面主軸２０で把持した２つの棒材Ｗを互いに接合するように正面主軸１０及び背面主軸２０を制御する接合制御手段としての機能を有している。

【0029】

より具体的には、制御部６０は、接合制御手段としての機能により、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、加工が完了した棒材Ｗを正面主軸１０から旧材Ｗ１として脱抜して背面主軸２０に受け渡し、図４（ａ）に示すように、旧材Ｗ１が脱抜された正面主軸１０に棒材供給部５０から新材Ｗ２としての棒材Ｗを供給して正面チャック１２に把持させ、図４（ｂ）に示すように、背面チャック２２に把持された旧材Ｗ１と正面チャック１２に把持された新材Ｗ２との互いに対向する端部を摩擦圧接により接合して接合部８０を有する棒材Ｗとし、図５（ａ）に示すように、背面主軸２０による把持を解除して正面主軸１０又は棒材供給部５０の動作によって棒材Ｗの旧材Ｗ１の部分を背面主軸２０から脱抜するようになっている。なお、摩擦圧接とは、正面主軸１０と背面主軸２０とを相対回転させることで旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面との間に生じさせた摩擦熱によって旧材Ｗ１の端面と新材Ｗ２の端面とを互いに接合する従来公知の技術であるため、詳細な説明は割愛する。

【0030】

また、制御部６０は、正面主軸１０で把持した棒材Ｗの正面チャック１２からの突出長さを検出する検出手段としての機能を有している。制御部６０は、検出手段としての機能により、正面主軸１０で把持した棒材Ｗの先端面を、工具４１（図４（ａ）参照）、測定棒６１（図５（ｂ）参照）又はその他の部分に当接させることで棒材Ｗの正面チャック１２からの突出長さを検出することができる。工具４１はガイドブッシュ支持台３１に支持されてＺ軸方向の位置（Ｚ１−０）が決まっているため、正面チャック１２を位置制御する制御部６０は、新材Ｗ２の端面を工具４１に当接させた状態で正面チャック１２のＺ軸位置（Ｚ１−１）を検出することによって、工具４１及び正面チャック１２のＺ軸方向の位置に基づいて、正面チャック１２からの新材Ｗ２の突出長さＡを算出することができる。所定の長さの測定棒６１が背面主軸台２１の所定の位置に固定して設けられており、制御部６０は、棒材Ｗが背面主軸２０から脱抜されて正面主軸１０側に引き込まれた状態で、ガイドブッシュ３０の先端から突出した接合後の棒材Ｗの端面に測定棒６１が当接するように背面主軸２０を位置制御して背面主軸台２１のＺ軸方向の位置を検出する。また、制御部６０は、測定棒６１が棒材Ｗの端面に当接した際の正面チャック１２のＺ軸方向の位置を検出し、背面主軸台２１と正面チャック１２のＺ軸方向の位置に基づいて、接合後の棒材Ｗの正面チャック１２からの突出長さＢを算出することができる。なお、制御部６０の検出手段としての機能は、これに限らず、例えば、正面主軸１０で把持した棒材Ｗをカメラで撮影し、当該撮影画像を画像認識処理することによるものであってもよく、光学的な位置検出センサによるものであってもよく、制御部６０の加工プログラムに基づくものであってもよい。

【0031】

さらに、制御部６０は、検出手段としての機能で検出した接合前の棒材Ｗの突出長さＡ（図４（ａ）参照）と、検出手段としての機能で検出した接合後の棒材Ｗの突出長さＢ（図５（ｂ）参照）とに基づいて、接合後の棒材Ｗにおける接合部８０に対する先端側部分（つまり、旧材Ｗ１の部分）の長さＬ（図５（ｂ）参照）を算出する長さ算出手段としての機能を有している。接合後の棒材Ｗにおける旧材Ｗ１の部分の長さＬは、例えば、Ｌ＝Ｂ−Ａ＋α／２で算出することができる。ここで、αは、棒材Ｗを構成する旧材Ｗ１の部分と新材Ｗ２の部分とが摩擦圧接時に接合部分において押し潰された長さである。その潰れ長さαは、摩擦圧接時における正面主軸１０と背面主軸２０とのＺ軸方向への相対的な移動量等から算出することができる。なお、制御部６０の長さ算出手段としての機能は、これに限らず、例えば、正面主軸１０で把持した棒材Ｗをカメラで撮影し、当該撮影画像を画像認識処理することによるものであってもよく、光学的な位置検出センサによるものであってもよく、制御部６０の加工プログラムに基づくものであってもよい。

【0032】

さらに、制御部６０は、長さ算出手段としての機能で算出した接合部８０に対する先端側部分の長さＬ（図５（ｂ）参照）と、加工制御手段としての機能によって連続して加工される製品Ｐの１個当たりの長さＰＬ（図２（ｂ）参照）とに基づいて、接合部８０に対する先端側部分から得られる製品Ｐの個数を算出する個数算出手段としての機能を有している。

【0033】

さらに、制御部６０は、加工条件設定手段としての機能により、個数算出手段としての機能で算出した個数の製品Ｐを接合部８０に対する先端側部分から得るまでの加工を、接合部８０に対する先端側部分の加工とみなすようになっている。

【0034】

制御部６０が加工条件設定手段としての機能で設定する加工条件は、棒材Ｗを正面主軸１０で把持して回転させながら加工するときの棒材Ｗの送り速度（工具４１と棒材Ｗとの送り方向の相対移動速度）を含んでもよい。棒材Ｗの送り速度を減少させることにより、加工時の工具４１と棒材Ｗとの間の切削抵抗、つまり加工時の棒材Ｗに対する加工負荷を減少させることができるので、接合部８０にかかる負荷を減少させることができ、もって、接合部８０に対する悪影響を抑制して棒材Ｗの加工を行うことができる。制御部６０が加工条件設定手段としての機能で設定する加工条件は、棒材Ｗを正面主軸１０で把持して回転させながら加工するときの正面主軸１０の回転速度を含んでもよい。正面主軸１０の回転速度を減少させることにより、加工時の工具４１と棒材Ｗとの間の切削抵抗、つまり加工時の棒材Ｗに対する加工負荷を減少させることができるので、接合部８０にかかる負荷を減少させることができ、もって、接合部８０に対する悪影響を抑制して棒材Ｗの加工を行うことができる。制御部６０が設定する上記の加工条件は、正面主軸１０の回転速度と棒材Ｗ３の送り速度との両方を含んでもよい。加工条件（加工負荷をどの程度変化させるか等）は、予め定めておくことの他、機械学習、人工知能等に基づき自動的に定められるようにしてもよい。

【0035】

次に、上記構成を有する工作機械１を用いた棒材Ｗの加工方法の一例（すなわち、本発明の一実施の形態である加工方法）について説明する。当該加工方法は、上記の通り、工作機械１の各部が制御部６０によって統合制御されることにより行われる。

【0036】

図２（ａ）に示すように、制御部６０は、まず、加工制御手段としての機能により、棒材供給部５０によって供給した棒材Ｗを正面チャック１２に把持させ、正面主軸１０で回転させ、回転する棒材Ｗに対して所定の加工（切削加工）及び突っ切り加工を連続的に行って、棒材Ｗから所定の長さの製品Ｐを連続して得るように棒材Ｗの加工を制御する。このとき、制御部６０は、棒材Ｗが接合部８０を有していないことを認識している。したがって、このときの加工は、制御部６０が加工条件設定手段としての機能により適宜設定した加工条件で行うことができる。

【0037】

図３（ａ）に示すように、棒材Ｗから複数の製品Ｐが加工され、棒材Ｗが正面主軸１０の正面チャック１２によって把持された状態では加工を行うことができない長さとなると、棒材Ｗの加工が完了し、棒材Ｗは旧材Ｗ１となる。

【0038】

旧材Ｗ１が発生すると、制御部６０は、接合制御手段としての機能により、図３（ｂ）に示すように、旧材Ｗ１を正面主軸１０から背面主軸２０に受け渡し、棒材供給部５０によって新材Ｗ２を正面主軸１０に供給して把持させる。

【0039】

次いで、制御部６０は、検知手段としての機能により、図４（ａ）に示すように、正面主軸１０で把持した新材Ｗ２の先端面を工具４１に当接させることで新材Ｗ２の正面チャック１２からの突出長さＡを検出する。

【0040】

次いで、制御部６０は、接合制御手段としての機能により、図４（ｂ）に示すように、背面チャック２２に把持された旧材Ｗ１と正面チャック１２に把持された新材Ｗ２との互いに対向する端部を摩擦圧接により接合して接合部８０を有する棒材Ｗとする。

【0041】

次いで、制御部６０は、接合制御手段としての機能により、図５（ａ）に示すように、背面主軸２０による把持を解除して棒材Ｗの旧材Ｗ１の部分を背面主軸２０から脱抜する。

【0042】

次いで、制御部６０は、検知手段としての機能により、図５（ｂ）に示すように、正面主軸１０で把持した接合後の棒材Ｗの先端面を、測定棒６１に当接させることで棒材Ｗの正面チャック１２からの突出長さＢを検出する。

【0043】

次いで、制御部６０は、長さ算出手段としての機能により、接合前の棒材Ｗの突出長さＡと、接合後の棒材Ｗの突出長さＢとに基づいて、接合後の棒材Ｗにおける接合部８０に対する先端側部分（つまり、旧材Ｗ１の部分）の長さＬを算出する。

【0044】

次いで、制御部６０は、個数算出手段としての機能により、接合部８０に対する先端側部分の長さＬと、加工制御手段としての機能によって連続して加工される製品Ｐの１個当たりの長さＰＬとに基づいて、接合部８０に対する先端側部分から得られる製品Ｐの個数を算出する。

【0045】

次いで、制御部６０は、加工条件設定手段としての機能により、個数算出手段としての機能で算出した個数の製品Ｐを接合部８０に対する先端側部分から得るまでの加工を、接合部８０に対する先端側部分の加工とみなし、接合部８０に対する先端側部分を加工する場合の加工負荷が接合部８０に対する把持側部分を加工する場合の加工負荷よりも小さくなるように加工条件を設定する。ここで、接合部８０に対する把持側部分を加工する場合の加工条件は、棒材Ｗの接合が行われる前の加工条件と同等であってよい。

【0046】

次いで、制御部６０は、加工制御手段としての機能により、加工条件設定手段としての機能で設定した加工条件で正面チャック１２で把持した棒材Ｗを回転させて所定の加工（切削加工）及び突っ切り加工を連続的に行い、複数の製品Ｐを得る。

【0047】

したがって、接合後の棒材Ｗを加工する場合に、旧材Ｗ１を加工するとき、すなわち正面主軸１０による把持部分と工具４１による加工部分との間に接合部８０があるときには、新材Ｗ２を加工するとき、すなわち正面主軸１０による把持部分と工具４１による加工部分との間に接合部８０がないときよりも加工負荷が減少した加工条件で加工を行うことができる。これにより、旧材Ｗ１を加工するときに接合部８０に対する悪影響を抑制して加工することができる。

【0048】

このように、本実施の形態の加工方法は、棒材（棒材Ｗ）を把持する把持手段（正面チャック１２、背面チャック２２）をそれぞれ備えるとともに互いに対向する２つの主軸（正面主軸１０、背面主軸２０）と、加工条件設定手段と、加工制御手段と、接合制御手段と、検出手段と、長さ算出手段と、個数算出手段とを有する工作機械を用いて前記棒材を加工する加工方法であって、前記接合制御手段が、前記２つの主軸を制御して、前記２つの主軸でそれぞれ前記棒材を把持し、前記２つの主軸で把持した２つの前記棒材を接合する接合制御ステップと、前記検出手段が、前記接合制御ステップにおいて前記２つの主軸の一方（正面主軸１０）で把持した接合前の前記棒材の前記把持手段からの突出長さ（突出長さＡ）を検出し、前記接合制御ステップの後に前記２つの主軸の前記一方で把持した接合後の前記棒材の前記把持手段からの突出長さ（突出長さＢ）を検出する検出ステップと、前記長さ算出手段が、前記検出手段で検出した接合前の前記棒材の突出長さと、前記検出手段で検出した接合後の前記棒材の突出長さとに基づいて、接合後の前記棒材における前記接合部（接合部８０）に対する先端側部分（旧材Ｗ１の部分）の長さを算出する長さ算出ステップと、前記個数算出手段が、前記長さ算出手段で算出した前記接合部に対する先端側部分の長さと、前記加工制御手段によって連続して加工される所定の長さの製品（製品Ｐ）の１個当たりの長さ（長さＰＬ）とに基づいて、前記接合部に対する前記先端側部分から得られる前記製品の個数を算出する個数算出ステップと、前記加工条件設定手段が、前記個数算出手段で算出した個数の前記製品を前記接合部に対する前記先端側部分から得るまでの加工を、前記接合部に対する前記先端側部分の加工とみなして、前記接合部に対する前記先端側部分を加工するときの加工負荷が前記接合部に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように前記棒材の加工条件を設定する加工条件設定ステップと、前記加工制御手段が、前記加工条件設定手段で設定した前記加工条件で、前記２つの主軸の前記一方で把持した前記棒材から前記製品を連続して得るように前記棒材の加工を制御する加工制御ステップとを有することを特徴とする加工方法となっている。

【0049】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【0050】

例えば、前記実施の形態では、検出手段、長さ検出手段及び個数算出手段により、接合部８０に対する先端側部分を加工するときと接合部８０に対する把持側部分を加工するときとを識別するようにしているが、これに限らず、上記以外の手段によって、これらを識別するようにしてもよい。そのような手段は、例えば、正面主軸１０で把持した棒材Ｗをカメラで撮影し、当該撮影画像を画像認識処理することによるものであってもよく、光学的な位置検出センサによるものであってもよく、制御部６０の加工プログラムに基づくものであってもよい。

【0051】

前記実施の形態では、旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを摩擦圧接により接合するようにしているが、これに限らず、例えば旧材Ｗ１と新材Ｗ２との何れか一方の端部に凹部を設け、旧材Ｗ１と新材Ｗ２の何れか他方に凸部を設け、これらを嵌合させることで旧材Ｗ１と新材Ｗ２とを接合するなど、その接合の手段は種々変更可能である。

【0052】

前記実施の形態においては、複数の材料を正面主軸１０及び背面主軸２０によって接合した棒材Ｗを加工するようにしているが、これに限らず、複数の材料を正面主軸１０及び背面主軸２０以外の手段によって接合した棒材Ｗを加工するようにしてもよい。

【0053】

前記実施の形態においては、接合部８０は１つだけの棒材Ｗで説明をしているが、棒材Ｗの中に複数の接合部８０を有していても同様に適用可能である。その場合には、例えば、先端と正面チャック１２による把持部分との間で最も把持部分に近い接合部８０を基準とし、この接合部８０に対する先端側部分を加工するときの加工負荷が接合部８０に対する把持側部分を加工するときの加工負荷よりも小さくなるように加工条件を設定するようにしてもよい。

【0054】

前記実施の形態においては、工作機械１はガイドブッシュ３０を備えているが、ガイドブッシュ３０を備えない構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0055】

１ 工作機械
２ 基台
３ 正面側移動機構
４ 背面側移動機構
１０ 正面主軸
１１ 正面主軸台
１２ 正面チャック（把持手段）
１３ チャックスリーブ
２０ 背面主軸
２１ 背面主軸台
２２ 背面チャック（把持手段）
２３ チャックスリーブ
３０ ガイドブッシュ
３１ ガイドブッシュ支持台
４０ 加工部
４１ 工具
４２ 刃物台
５０ 棒材供給部
５１ フィンガー
５２ 駆動ロッド
６０ 制御部（加工条件設定手段、加工制御手段、接合制御手段、検出手段、長さ算出手段、個数算出手段）
６１ 測定棒
８０ 接合部
Ｗ 棒材
Ｗ１ 旧材
Ｗ２ 新材
Ｐ 製品
ＰＬ 製品の１個当たりの長さ
Ａ 突出長さ
Ｂ 突出長さ
α 潰れ長さ
Ｌ 長さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】