JP2000126909A - 定位置割出機能を有するツールスピンドル装置 - Google Patents
定位置割出機能を有するツールスピンドル装置Info
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- JP2000126909A JP2000126909A JP10303482A JP30348298A JP2000126909A JP 2000126909 A JP2000126909 A JP 2000126909A JP 10303482 A JP10303482 A JP 10303482A JP 30348298 A JP30348298 A JP 30348298A JP 2000126909 A JP2000126909 A JP 2000126909A
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- spindle
- turning
- tool spindle
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 工具交換回数を少なくして製品加工サイクル
タイムを短縮できる定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置を提供する。 【解決手段】 工具68を装着した工具ホルダ65を取
り外し可能に一端に取り付けたツールスピンドル8と、
ツールスピンドル8を回転割り出して工具68の切刃7
0がツールスピンドル8の軸芯の周りに割り出されるよ
うに支持するツールヘッド7と、ツールスピンドル8を
所定角度割り出した後ツールヘッド7に固定するカップ
リング機構23,27,30とから構成される。
タイムを短縮できる定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置を提供する。 【解決手段】 工具68を装着した工具ホルダ65を取
り外し可能に一端に取り付けたツールスピンドル8と、
ツールスピンドル8を回転割り出して工具68の切刃7
0がツールスピンドル8の軸芯の周りに割り出されるよ
うに支持するツールヘッド7と、ツールスピンドル8を
所定角度割り出した後ツールヘッド7に固定するカップ
リング機構23,27,30とから構成される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターニングセンタ
等に用いられるツールスピンドルに関し、特に、定位置
割出機能を有するツールスピンドル装置に関する。
等に用いられるツールスピンドルに関し、特に、定位置
割出機能を有するツールスピンドル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ターニングセンタのツールスピンドル
は、従来より、工具交換装置によって、ドリル、タッ
プ、エンドミル等の回転工具や旋削工具が取り付けられ
るようになっている。そして、このツールスピンドル
は、回転工具を取り付けた場合には、回転可能になって
いるが、旋削工具を取り付けた場合には、その刃先の向
きに合わせて所定の位置に固定されなければならない。
この固定には、特開平63−74534号公報に開示さ
れているように、ツールスピンドルに取り付けられた割
出板に形成した1個のV溝にV山形のピンを挿入する方
法がある。
は、従来より、工具交換装置によって、ドリル、タッ
プ、エンドミル等の回転工具や旋削工具が取り付けられ
るようになっている。そして、このツールスピンドル
は、回転工具を取り付けた場合には、回転可能になって
いるが、旋削工具を取り付けた場合には、その刃先の向
きに合わせて所定の位置に固定されなければならない。
この固定には、特開平63−74534号公報に開示さ
れているように、ツールスピンドルに取り付けられた割
出板に形成した1個のV溝にV山形のピンを挿入する方
法がある。
【0003】しかしながら、従来のツールスピンドルに
は工具を一本しか取り付けることが出来ないために、別
の工具を使用する場合には、工具交換装置によってツー
ルスピンドルから今まで取り付けられていた工具を引き
抜き、この別の工具をツールマガジンから取り出してツ
ールスピンドルに取り付け直さなければならない。又、
ターニングセンタの主軸チャックと背面主軸チャックと
に把持されているワークを旋削加工する場合、両ワーク
に同じ旋削加工を行う場合でも、これらのワークに対し
ては旋削工具の刃先の向きが逆になるので、刃先を所望
の向きに換えるためには旋削工具を交換しなければなら
ない。そのために刃先の向きが逆な旋削工具を取り付け
た2種の旋削工具ホルダを用意しなければならず、コス
ト高になる。加えて、旋削工具交換の時間が必要なた
め、その分生産性が落ちるという問題があった。特に、
複雑な形状をした小物部品には、荒加工、仕上げ加工、
穴明け加工、面取り加工を含む多くの加工を必要とする
が、それらの加工のつど工具を交換しなければならず、
切削時間よりも工具交換の時間の方が長くなってしまう
という問題もあった。さらに、同じ加工をする場合に
も、工具が摩耗してしまった場合は摩耗毎に新たな工具
に交換しなければならず、製品加工サイクルに占める工
具交換時間の比率を大きくし、製品加工サイクルタイム
を長くしてしまうという問題もあった。
は工具を一本しか取り付けることが出来ないために、別
の工具を使用する場合には、工具交換装置によってツー
ルスピンドルから今まで取り付けられていた工具を引き
抜き、この別の工具をツールマガジンから取り出してツ
ールスピンドルに取り付け直さなければならない。又、
ターニングセンタの主軸チャックと背面主軸チャックと
に把持されているワークを旋削加工する場合、両ワーク
に同じ旋削加工を行う場合でも、これらのワークに対し
ては旋削工具の刃先の向きが逆になるので、刃先を所望
の向きに換えるためには旋削工具を交換しなければなら
ない。そのために刃先の向きが逆な旋削工具を取り付け
た2種の旋削工具ホルダを用意しなければならず、コス
ト高になる。加えて、旋削工具交換の時間が必要なた
め、その分生産性が落ちるという問題があった。特に、
複雑な形状をした小物部品には、荒加工、仕上げ加工、
穴明け加工、面取り加工を含む多くの加工を必要とする
が、それらの加工のつど工具を交換しなければならず、
切削時間よりも工具交換の時間の方が長くなってしまう
という問題もあった。さらに、同じ加工をする場合に
も、工具が摩耗してしまった場合は摩耗毎に新たな工具
に交換しなければならず、製品加工サイクルに占める工
具交換時間の比率を大きくし、製品加工サイクルタイム
を長くしてしまうという問題もあった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、工具
を取り付けたスピンドルを割り出すことにより工具交換
回数を少なくして、製品加工サイクルタイムを短縮でき
る定位置割出機能を有するツールスピンドル装置を提供
することにある。
を取り付けたスピンドルを割り出すことにより工具交換
回数を少なくして、製品加工サイクルタイムを短縮でき
る定位置割出機能を有するツールスピンドル装置を提供
することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の基づく定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置は、工具を装着した工具ホルダを取り外し可
能に一端に取り付けるツールスピンドルと、該ツールス
ピンドルを回転割り出して工具の切刃がツール該スピン
ドルの軸芯の周りに割り出されるように支持するツール
ヘッドと、前記ツールスピンドルを前記所定角度割り出
した後該ツールヘッドに固定するカップリング手段とで
構成される。
に、本発明の基づく定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置は、工具を装着した工具ホルダを取り外し可
能に一端に取り付けるツールスピンドルと、該ツールス
ピンドルを回転割り出して工具の切刃がツール該スピン
ドルの軸芯の周りに割り出されるように支持するツール
ヘッドと、前記ツールスピンドルを前記所定角度割り出
した後該ツールヘッドに固定するカップリング手段とで
構成される。
【0006】また、前記工具ホルダは円周方向に前記ツ
ールスピンドルの割出数に等しい数の工具を該ツールス
ピンドルの割出角に等しい円周方向の間隔で取り付け得
るように構成されていることが望ましい。
ールスピンドルの割出数に等しい数の工具を該ツールス
ピンドルの割出角に等しい円周方向の間隔で取り付け得
るように構成されていることが望ましい。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に基づく定位置割出
機能を有するツールスピンドル装置の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、本発明のツールスピンドル
の実施形態を装着したターニングセンタの一例の斜視
図、図2は図1に示されたツールスピンドルの縦断面
図、図3は図2に示されたツールスピンドルのカップリ
ング装置の斜視図である。図4は図2のツールスピンド
ルに取り付けられる旋削工具ホルダの一例の正面図であ
る。又、図5は、複数の旋削工具を装着した図4の旋削
工具ホルダを図1に示された旋削工具ホルダを取り付け
てワークを旋削する状態を示す。更に、図6及び図7
は、それぞれ、図1に示されたツールスピンドルに取り
付けられた図4の旋削工具ホルダに装着された旋削工具
を割り出すことによって行われる互いに異なる加工パタ
ーンの概略図である。
機能を有するツールスピンドル装置の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、本発明のツールスピンドル
の実施形態を装着したターニングセンタの一例の斜視
図、図2は図1に示されたツールスピンドルの縦断面
図、図3は図2に示されたツールスピンドルのカップリ
ング装置の斜視図である。図4は図2のツールスピンド
ルに取り付けられる旋削工具ホルダの一例の正面図であ
る。又、図5は、複数の旋削工具を装着した図4の旋削
工具ホルダを図1に示された旋削工具ホルダを取り付け
てワークを旋削する状態を示す。更に、図6及び図7
は、それぞれ、図1に示されたツールスピンドルに取り
付けられた図4の旋削工具ホルダに装着された旋削工具
を割り出すことによって行われる互いに異なる加工パタ
ーンの概略図である。
【0008】図1を参照して、本発明のワークスピンド
ル装置を設けたターニングセンタについて説明する。ワ
ーク(図示せず)を後に述べる背面主軸の方に向けて保
持して回転させる主軸1を備えた主軸台2がベッド3上
に固定されている。Z軸スライド4がZ軸方向(主軸1
の軸線方向)に移動可能にベッド3上に設けられ、Y軸
スライド5がY軸方向(Z軸に直角な水平方向)に移動
可能にベッド3の後側上に設けられている。更に、X軸
スライド6がX軸方向(鉛直方向で、ワークの切り込み
方向)に移動可能にY軸スライド5の前面に配設されて
いる。ツールヘッド7は、X軸スライド6に取り付けら
れるとともに、このX軸スライド6上においてY軸と平
行な軸(B軸)の周りに旋回可能になっている。回転可
能なツールスピンドル8がツールヘッド7に垂直に保持
されている。このツールスピンドル8の下端に工具9が
取り外し可能に接続されている。背面主軸台10がZ軸
方向に移動可能にかつ主軸台2に対向して設けられてい
る。この背面主軸台10に、背面主軸11が主軸1にZ
軸方向に整合するように設けられ、これに、主軸1に向
かうように他のワーク(図示せず)を回転可能に保持す
る。
ル装置を設けたターニングセンタについて説明する。ワ
ーク(図示せず)を後に述べる背面主軸の方に向けて保
持して回転させる主軸1を備えた主軸台2がベッド3上
に固定されている。Z軸スライド4がZ軸方向(主軸1
の軸線方向)に移動可能にベッド3上に設けられ、Y軸
スライド5がY軸方向(Z軸に直角な水平方向)に移動
可能にベッド3の後側上に設けられている。更に、X軸
スライド6がX軸方向(鉛直方向で、ワークの切り込み
方向)に移動可能にY軸スライド5の前面に配設されて
いる。ツールヘッド7は、X軸スライド6に取り付けら
れるとともに、このX軸スライド6上においてY軸と平
行な軸(B軸)の周りに旋回可能になっている。回転可
能なツールスピンドル8がツールヘッド7に垂直に保持
されている。このツールスピンドル8の下端に工具9が
取り外し可能に接続されている。背面主軸台10がZ軸
方向に移動可能にかつ主軸台2に対向して設けられてい
る。この背面主軸台10に、背面主軸11が主軸1にZ
軸方向に整合するように設けられ、これに、主軸1に向
かうように他のワーク(図示せず)を回転可能に保持す
る。
【0009】ベッド3上に固定された架台12上に、工
具交換装置13と工具マガジン14が装着されている。
工具交換装置13の下端に、工具交換アーム15が旋回
可能に設置され、工具をツールスピンドル8と工具交換
装置13との間で交換できるようになっている。なお、
ツールヘッド7及びツールスピンドル8はスピンドル装
置を構成する。
具交換装置13と工具マガジン14が装着されている。
工具交換装置13の下端に、工具交換アーム15が旋回
可能に設置され、工具をツールスピンドル8と工具交換
装置13との間で交換できるようになっている。なお、
ツールヘッド7及びツールスピンドル8はスピンドル装
置を構成する。
【0010】図2において、ツールスピンドル8は、上
端部が軸受20によってツールヘッド7に回転可能に支
持されている。ツールスピンドル8に同軸に円盤状のフ
ランジ部21が形成され、その外周上部を、図3に示さ
れているように、例えば、四隅を残して四角錐台形に切
り取って円周方向に等配された同角度で傾斜した4つの
テーパ面22から成る4個の第1カップリング部23が
形成されている。このフランジ部21は第1カップリン
グ部材をも構成する。環状の第2カップリング部材24
は、下端部がボルト26によってツールヘッド7の下端
に固定されている。また、第2カップリング部材24
は、図2に示されているように、中心孔25を有し、こ
れにフランジ部21が僅かな隙間で嵌合している。ツー
ルスピンドル8の下端部は軸受19を介して第2カップ
リング部材24に軸支されている。
端部が軸受20によってツールヘッド7に回転可能に支
持されている。ツールスピンドル8に同軸に円盤状のフ
ランジ部21が形成され、その外周上部を、図3に示さ
れているように、例えば、四隅を残して四角錐台形に切
り取って円周方向に等配された同角度で傾斜した4つの
テーパ面22から成る4個の第1カップリング部23が
形成されている。このフランジ部21は第1カップリン
グ部材をも構成する。環状の第2カップリング部材24
は、下端部がボルト26によってツールヘッド7の下端
に固定されている。また、第2カップリング部材24
は、図2に示されているように、中心孔25を有し、こ
れにフランジ部21が僅かな隙間で嵌合している。ツー
ルスピンドル8の下端部は軸受19を介して第2カップ
リング部材24に軸支されている。
【0011】図2及び3を参照して、第2カップリング
部材24にはテーパ面28を有する4個の大略三角状の
第2カップリング部27が形成されている。このテーパ
面28は、ツールスピンドル8を回転調整することによ
って、第1カップリング部23でのテーパ面22と一致
した時に、これらに同じ傾斜角で整合し、第1及び第2
カップリング部が両テーパ面22及び28が全体として
正四角錐台の側面を成すようになっている。以下、この
状態を「位相が一致した」という。
部材24にはテーパ面28を有する4個の大略三角状の
第2カップリング部27が形成されている。このテーパ
面28は、ツールスピンドル8を回転調整することによ
って、第1カップリング部23でのテーパ面22と一致
した時に、これらに同じ傾斜角で整合し、第1及び第2
カップリング部が両テーパ面22及び28が全体として
正四角錐台の側面を成すようになっている。以下、この
状態を「位相が一致した」という。
【0012】第1及び第2カップリング部23及び27
の上方に、ツールスピンドル8を共軸に囲繞する環状ピ
ストン29が昇降可能に配設されている。ピストン29
の下端に4個の円弧状の第3カップリング部30が円周
方向に等距離に形成されている。各第3カップリング部
30の内周面は、第1及び第2カップリング部23及び
27のテーパ面22及び28と同じ傾きを持ったテーパ
面31になっている。4つのテーパ面31は、位相が一
致した時の第1及び第2カップリング部のテーパ面22
及び28が合して形成される正四角錐台と相補的な凹状
の逆正四角錐台の傾斜面になっている。
の上方に、ツールスピンドル8を共軸に囲繞する環状ピ
ストン29が昇降可能に配設されている。ピストン29
の下端に4個の円弧状の第3カップリング部30が円周
方向に等距離に形成されている。各第3カップリング部
30の内周面は、第1及び第2カップリング部23及び
27のテーパ面22及び28と同じ傾きを持ったテーパ
面31になっている。4つのテーパ面31は、位相が一
致した時の第1及び第2カップリング部のテーパ面22
及び28が合して形成される正四角錐台と相補的な凹状
の逆正四角錐台の傾斜面になっている。
【0013】4本のピン32が、第2カップリング部材
24の上面の互いに隣接する第2カップリング部27間
の中央に第1カップリング部23を囲繞するように円周
方向に等配されて立設されている。ピストン29に、第
3カップリング部30のテーパ面31を第2カップリン
グ部27のテーパ面28に係合させる位置でピン32が
挿入される縦孔33が形成されている。ピストン29
は、これらのピン32及び縦孔33によって案内されて
上下するが自らの軸心を中心にして回転しないようにな
っている。
24の上面の互いに隣接する第2カップリング部27間
の中央に第1カップリング部23を囲繞するように円周
方向に等配されて立設されている。ピストン29に、第
3カップリング部30のテーパ面31を第2カップリン
グ部27のテーパ面28に係合させる位置でピン32が
挿入される縦孔33が形成されている。ピストン29
は、これらのピン32及び縦孔33によって案内されて
上下するが自らの軸心を中心にして回転しないようにな
っている。
【0014】図2に示されているように、ピストン29
はシリンダ34内に昇降可能に設けられている。また、
このシリンダ34には、ピストン35が昇降可能に設け
られている。シリンダ34は第1環状部36と第2環状
部37とから成り、第1環状部36はピストン35の上
部を液密に囲繞すると共にツールヘッド7の内壁に固定
されている。ピストン35及び第1環状部36の段部の
間に第1シリンダ室38が形成されている。第2環状部
37は上方の第1環状部36と液密に接続されると共に
外周面でツールヘッド7の内壁に固定されている。そし
て、ピストン35の上方部を形成する環状フランジ部の
底面及び下方部を形成する環状胴部の外周面と、第1環
状部36の底面と、第2環状部37の内周面とで、環状
ピストン29を液密に受ける第2シリンダ室39が形成
されている。ピストン29の外側面と第2環状部37の
内周面とに設けられた段部の間に第3シリンダ室40が
形成されている。環状のストッパ部材41が第2シリン
ダ室39内で第1環状部36の下端に固定され、ピスト
ン29に上昇を制限するようになっている。環状のカラ
ー42が、ピストン35の上方にあってツールスピンド
ル8を取り巻くと共にこれに固定されている。なお、第
1乃至第3カップリング部、ピン及び縦孔はカップリン
グ手段を構成する。
はシリンダ34内に昇降可能に設けられている。また、
このシリンダ34には、ピストン35が昇降可能に設け
られている。シリンダ34は第1環状部36と第2環状
部37とから成り、第1環状部36はピストン35の上
部を液密に囲繞すると共にツールヘッド7の内壁に固定
されている。ピストン35及び第1環状部36の段部の
間に第1シリンダ室38が形成されている。第2環状部
37は上方の第1環状部36と液密に接続されると共に
外周面でツールヘッド7の内壁に固定されている。そし
て、ピストン35の上方部を形成する環状フランジ部の
底面及び下方部を形成する環状胴部の外周面と、第1環
状部36の底面と、第2環状部37の内周面とで、環状
ピストン29を液密に受ける第2シリンダ室39が形成
されている。ピストン29の外側面と第2環状部37の
内周面とに設けられた段部の間に第3シリンダ室40が
形成されている。環状のストッパ部材41が第2シリン
ダ室39内で第1環状部36の下端に固定され、ピスト
ン29に上昇を制限するようになっている。環状のカラ
ー42が、ピストン35の上方にあってツールスピンド
ル8を取り巻くと共にこれに固定されている。なお、第
1乃至第3カップリング部、ピン及び縦孔はカップリン
グ手段を構成する。
【0015】2ポート2位置切換弁43は、圧油源(図
示せず)に接続されるPポートPと、ドレン(図示せ
ず)に接続されるTポートTとを有する。パイプ44の
一端側は第1シリンダ室38及び第3シリンダ室40に
接続され、別のパイプ45の一端は第2シリンダ室39
に接続されている。そして、両パイプ44及び45の他
端は、切換弁43の切換により、PポートP及びTポー
トT又はTポートT及びPポートPに接続される。
示せず)に接続されるPポートPと、ドレン(図示せ
ず)に接続されるTポートTとを有する。パイプ44の
一端側は第1シリンダ室38及び第3シリンダ室40に
接続され、別のパイプ45の一端は第2シリンダ室39
に接続されている。そして、両パイプ44及び45の他
端は、切換弁43の切換により、PポートP及びTポー
トT又はTポートT及びPポートPに接続される。
【0016】図2の状態では、PポートPにパイプ45
が接続されており、圧油が第2シリンダ室39に流入す
る。他方、第1及び第3シリンダ室38及び40は、パ
イプ44及びTポートTを介してドレンに落とされてい
る。このため、第2シリンダ室39内の圧油により、ピ
ストン29に下向きの力P1がかかってこれを下降さ
せ、第1及び第2カップリング部23及び27の位相を
一致させた状態では、第1及び第2カップリング部23
及び27のテーパ面22及び28に第3カップリング部
30のテーパ面31を係合させる。この際、ピストン2
9はピン32と縦孔33とによって第2カップリング部
材24に対して回転できないようにされているので、ピ
ストン29も回転しない。
が接続されており、圧油が第2シリンダ室39に流入す
る。他方、第1及び第3シリンダ室38及び40は、パ
イプ44及びTポートTを介してドレンに落とされてい
る。このため、第2シリンダ室39内の圧油により、ピ
ストン29に下向きの力P1がかかってこれを下降さ
せ、第1及び第2カップリング部23及び27の位相を
一致させた状態では、第1及び第2カップリング部23
及び27のテーパ面22及び28に第3カップリング部
30のテーパ面31を係合させる。この際、ピストン2
9はピン32と縦孔33とによって第2カップリング部
材24に対して回転できないようにされているので、ピ
ストン29も回転しない。
【0017】他方、第2シリンダ室39内の圧油によ
り、ピストン35にP1よりも小さな上向きの力P2が
作用し、ピストン35が押し上げられ、カラー42を介
してツールスピンドル8が上方へ押圧される。これによ
り、第1カップリング部23にも持ち上げられる力が作
用し、第1カップリング部23上方へ押されてそのテー
パ面22が第3カップリング30のテーパ面31に圧接
される。かくして、ツールスピンドル8がツールヘッド
7に対して確実にロックされる。切換弁43を切り換え
てパイプ44及び45を、それぞれ、PポートP及びT
ポートTに接続させると、第2シリンダ室39から圧油
が退避し、第1及び第3シリンダ室38及び40に圧油
が導入されて上記と逆の動作が生じ、ピストン29はそ
の上面がストッパ部材41に当接するまで上昇し、ピス
トン35も下方へ移動され、第3カップリング部30の
テーパ面31が第1及び第2カップリング部23及び2
7のテーパ面22及び28から離れ、ツールスピンドル
8をツールヘッド7からアンロックする。
り、ピストン35にP1よりも小さな上向きの力P2が
作用し、ピストン35が押し上げられ、カラー42を介
してツールスピンドル8が上方へ押圧される。これによ
り、第1カップリング部23にも持ち上げられる力が作
用し、第1カップリング部23上方へ押されてそのテー
パ面22が第3カップリング30のテーパ面31に圧接
される。かくして、ツールスピンドル8がツールヘッド
7に対して確実にロックされる。切換弁43を切り換え
てパイプ44及び45を、それぞれ、PポートP及びT
ポートTに接続させると、第2シリンダ室39から圧油
が退避し、第1及び第3シリンダ室38及び40に圧油
が導入されて上記と逆の動作が生じ、ピストン29はそ
の上面がストッパ部材41に当接するまで上昇し、ピス
トン35も下方へ移動され、第3カップリング部30の
テーパ面31が第1及び第2カップリング部23及び2
7のテーパ面22及び28から離れ、ツールスピンドル
8をツールヘッド7からアンロックする。
【0018】ツールスピンドル8の下端部内に共軸にス
リーブ46が挿入固定されている。この中にドローバー
47が長手方向へ移動可能に設けられている。旋削工具
48を装着した旋削工具ホルダ49のシャンク50をス
リーブ46とツールスピンドル8との間の環状空間60
の間に挿入してドローバー47を引き上げると、鋼球6
1がドローバー47内に形成されている窪み62から押
し出されてスリーブ46に形成された孔63及びシャン
ク50に形成された孔64に係合して、旋削工具ホルダ
49をツールスピンドル8の下端に固定する。
リーブ46が挿入固定されている。この中にドローバー
47が長手方向へ移動可能に設けられている。旋削工具
48を装着した旋削工具ホルダ49のシャンク50をス
リーブ46とツールスピンドル8との間の環状空間60
の間に挿入してドローバー47を引き上げると、鋼球6
1がドローバー47内に形成されている窪み62から押
し出されてスリーブ46に形成された孔63及びシャン
ク50に形成された孔64に係合して、旋削工具ホルダ
49をツールスピンドル8の下端に固定する。
【0019】図4に、ツールスピンドル8の下端にシャ
ンク71で取り付けられる旋削工具ホルダの一例を65
で示す。この旋削工具ホルダ65は、タレット状に構成
され、その筒状本体66の外周に軸方向に延びると共に
円周方向に90°間隔で離間されて工具取付溝67が形
成されており、それぞれに旋削工具68がボルト69に
よって固定されている。各旋削工具68は、前述のごと
くツールスピンドル8をツールヘッド7からアンロック
してツールスピンドル8を90°毎割り出すことによっ
て、その切刃70が適切な旋削準備位置において適切な
旋削方向に向くようになる。なお、割り出しの基準は、
第2カップリング部27及び第3カップリング部30の
位相によるので、これらの位相を旋削工具68の切刃7
0が上記の適切な切削方向に向くような位置でツールヘ
ッド7に取り付けることが重要である。このように旋削
工具68を割り出した後に、切換弁43を図2の状態に
してツールスピンドル8をロックし、所望の旋削工具6
8の切刃70を旋削されるべきワークの旋削方向へ向け
る。
ンク71で取り付けられる旋削工具ホルダの一例を65
で示す。この旋削工具ホルダ65は、タレット状に構成
され、その筒状本体66の外周に軸方向に延びると共に
円周方向に90°間隔で離間されて工具取付溝67が形
成されており、それぞれに旋削工具68がボルト69に
よって固定されている。各旋削工具68は、前述のごと
くツールスピンドル8をツールヘッド7からアンロック
してツールスピンドル8を90°毎割り出すことによっ
て、その切刃70が適切な旋削準備位置において適切な
旋削方向に向くようになる。なお、割り出しの基準は、
第2カップリング部27及び第3カップリング部30の
位相によるので、これらの位相を旋削工具68の切刃7
0が上記の適切な切削方向に向くような位置でツールヘ
ッド7に取り付けることが重要である。このように旋削
工具68を割り出した後に、切換弁43を図2の状態に
してツールスピンドル8をロックし、所望の旋削工具6
8の切刃70を旋削されるべきワークの旋削方向へ向け
る。
【0020】図5に、ターニングセンタの主軸1(図
1)に把持されたワークWを旋削する例を示す。ツール
スピンドル8の下端に取り付けられた旋削工具ホルダ6
5を上述のように所望の旋削工具68の切刃70をワー
クWの旋削方向へ向けて割り出し固定し、主軸1でワー
クWを回転させながら、Aで示す道順に沿ってワークW
を旋削する。割り出された旋削工具68の刃先が最適な
切削条件にするために、ツールヘッド7を角度β(例え
ば5°)だけ図示のように傾けることができる。
1)に把持されたワークWを旋削する例を示す。ツール
スピンドル8の下端に取り付けられた旋削工具ホルダ6
5を上述のように所望の旋削工具68の切刃70をワー
クWの旋削方向へ向けて割り出し固定し、主軸1でワー
クWを回転させながら、Aで示す道順に沿ってワークW
を旋削する。割り出された旋削工具68の刃先が最適な
切削条件にするために、ツールヘッド7を角度β(例え
ば5°)だけ図示のように傾けることができる。
【0021】図6を参照して、ターニングセンタの主軸
1及び背面主軸11にそれぞれ把持されたワークW1及
びW2に同じ旋削する場合について述べる。まず、前記
と同様に、ツールスピンドル8をツールヘッド7からア
ンロックし、72で示すように、主軸1に把持されたワ
ークW1に対して所望の旋削工具68をその切刃70が
ワークW1の旋削方向に向くように、ツールスピンドル
8を割り出して、ツールスピンドル8をツールヘッド7
にロックして固定する。しかる後、実線Bで示すように
旋削工具68を移動させてワークW1を旋削加工する。
この旋削終了後、旋削工具68を上昇させて切刃70を
ワークW1から離し、点線Cのように移動させる。そし
て、前述の如くツールスピンドル8をアンロックし、1
80°割り出してからロックする。これによって、旋削
工具ホルダ65は向きが変わって73で示す位置を取
る。しかる後、実線Bと面対称な実線Dに沿って背面主
軸11に把持され回転されているワークW2を旋削す
る。ワークW2の加工が終わった後、次のワークW1を
加工するために旋削工具68を前記の通りツールスピン
ドルを180°割り出すことによって72の状態に戻
す。
1及び背面主軸11にそれぞれ把持されたワークW1及
びW2に同じ旋削する場合について述べる。まず、前記
と同様に、ツールスピンドル8をツールヘッド7からア
ンロックし、72で示すように、主軸1に把持されたワ
ークW1に対して所望の旋削工具68をその切刃70が
ワークW1の旋削方向に向くように、ツールスピンドル
8を割り出して、ツールスピンドル8をツールヘッド7
にロックして固定する。しかる後、実線Bで示すように
旋削工具68を移動させてワークW1を旋削加工する。
この旋削終了後、旋削工具68を上昇させて切刃70を
ワークW1から離し、点線Cのように移動させる。そし
て、前述の如くツールスピンドル8をアンロックし、1
80°割り出してからロックする。これによって、旋削
工具ホルダ65は向きが変わって73で示す位置を取
る。しかる後、実線Bと面対称な実線Dに沿って背面主
軸11に把持され回転されているワークW2を旋削す
る。ワークW2の加工が終わった後、次のワークW1を
加工するために旋削工具68を前記の通りツールスピン
ドルを180°割り出すことによって72の状態に戻
す。
【0022】図7は、ターニングセンタの主軸1と背面
主軸11とで1つのワークWnの端部を把持し、中間の
両側の減径部74及び75を旋削する場合を示す。ま
ず、旋削工具ホルダ65を76に示すように所望の旋削
工具68をその切刃70がワークWnの中央方向へ向く
ようにツールスピンドル8を割り出し固定し、実線Eで
示すように減径部74を旋削する。この旋削終了後、旋
削工具68を上昇させて切刃70をワークWnから離
し、前述のように、ツールスピンドル8を180°回転
させて、旋削工具68を77で示す位置に向ける。つい
で、点線Fで示すように旋削工具68を移動させた後、
実線Gで示すように減径部75を旋削加工する。ワーク
Wnの加工が終わった後、次のワークWnを加工するた
めに旋削工具68を76の状態に戻す。なお、図6及び
7の場合も必要に応じて図5の場合と同様に、ワークヘ
ッドをβ傾斜させることができる。また、図6及び図7
の場合はいずれも、ツールスピンドル8を割り出して切
刃70の向きを変えるのは点線C,Fの範囲内であれ
ば、何時行ってもよい。
主軸11とで1つのワークWnの端部を把持し、中間の
両側の減径部74及び75を旋削する場合を示す。ま
ず、旋削工具ホルダ65を76に示すように所望の旋削
工具68をその切刃70がワークWnの中央方向へ向く
ようにツールスピンドル8を割り出し固定し、実線Eで
示すように減径部74を旋削する。この旋削終了後、旋
削工具68を上昇させて切刃70をワークWnから離
し、前述のように、ツールスピンドル8を180°回転
させて、旋削工具68を77で示す位置に向ける。つい
で、点線Fで示すように旋削工具68を移動させた後、
実線Gで示すように減径部75を旋削加工する。ワーク
Wnの加工が終わった後、次のワークWnを加工するた
めに旋削工具68を76の状態に戻す。なお、図6及び
7の場合も必要に応じて図5の場合と同様に、ワークヘ
ッドをβ傾斜させることができる。また、図6及び図7
の場合はいずれも、ツールスピンドル8を割り出して切
刃70の向きを変えるのは点線C,Fの範囲内であれ
ば、何時行ってもよい。
【0023】以上の説明から明らかな通り、1つの旋削
工具ホルダ65につき順次に4回別々の旋削工具に割り
出すことができる。従って、例えば、4種類の旋削工具
68をそれらの加工順序に応じて順番に旋削工具ホルダ
65に取り付け、順次に割り出しをする事によって旋削
工具ホルダ65を交換することなく4種類の旋削加工が
でき、加工時間を大幅に短縮できる。また、4個の旋削
工具68を同じ加工を行うものにして、前の旋削工具が
摩耗した場合にはこれを順次に新しい旋削工具を割り出
して使用するようにしてもよい。これによって工具交換
の時間が非常に短縮できる。
工具ホルダ65につき順次に4回別々の旋削工具に割り
出すことができる。従って、例えば、4種類の旋削工具
68をそれらの加工順序に応じて順番に旋削工具ホルダ
65に取り付け、順次に割り出しをする事によって旋削
工具ホルダ65を交換することなく4種類の旋削加工が
でき、加工時間を大幅に短縮できる。また、4個の旋削
工具68を同じ加工を行うものにして、前の旋削工具が
摩耗した場合にはこれを順次に新しい旋削工具を割り出
して使用するようにしてもよい。これによって工具交換
の時間が非常に短縮できる。
【0024】更に、前述の通り、ツールヘッド7はX軸
スライド6上においてB軸の周りに矢印Bのように旋回
可能になっている(図1参照)ので、旋削工具ホルダ6
5に、例えば、旋削工具68を2本、ドリルを1本、タ
ップ1本等を取り付けることによって、ワークの外径削
り以外にワークの端面に穴明け加工とタップ立て等を行
うことができる。即ち、旋削工具68でワークの外径を
旋削し、次いで、ツールヘッド7をB軸の周りに矢印B
方向に90°旋回させて(図1の正面から見て、主軸1
にチャックされているワークに対しては時計方向に、背
面主軸11にチャックされているワークに対しては反時
計方向に旋回させて)、旋削工具ホルダ65を垂直状態
から水平状態にする。これによって、ドリル、タップ等
がワークの軸線に平行になる。次いで、Y軸スライド5
及びX軸スライド6を移動させてドリルの中心をワーク
の中心軸に一致させてからワークを回転させ、Z軸スラ
イド4を移動させる。これによって、ドリルによりワー
ク端面の中心に穴を明けることができる。その後、ツー
ルスピンドル8を前述の通り割り出して、タップをワー
クの中心軸に位置させる。次に、ワークを回転させると
ともにZ軸スライド4を移動させると、既に明けられて
いたワーク端面の穴にタップ立てをすることができる。
このように、加工の種類に応じた複数の工具を取り付け
た工具ホルダをツールスピンドル8に取り付けることに
よって、従来のように頻繁に工具交換を行うことが無
く、割り出し操作によって種々の加工が可能になる。そ
して、これによっても工具交換の時間が非常に短縮でき
る。更に、その他にも種々の用途が考えられる。
スライド6上においてB軸の周りに矢印Bのように旋回
可能になっている(図1参照)ので、旋削工具ホルダ6
5に、例えば、旋削工具68を2本、ドリルを1本、タ
ップ1本等を取り付けることによって、ワークの外径削
り以外にワークの端面に穴明け加工とタップ立て等を行
うことができる。即ち、旋削工具68でワークの外径を
旋削し、次いで、ツールヘッド7をB軸の周りに矢印B
方向に90°旋回させて(図1の正面から見て、主軸1
にチャックされているワークに対しては時計方向に、背
面主軸11にチャックされているワークに対しては反時
計方向に旋回させて)、旋削工具ホルダ65を垂直状態
から水平状態にする。これによって、ドリル、タップ等
がワークの軸線に平行になる。次いで、Y軸スライド5
及びX軸スライド6を移動させてドリルの中心をワーク
の中心軸に一致させてからワークを回転させ、Z軸スラ
イド4を移動させる。これによって、ドリルによりワー
ク端面の中心に穴を明けることができる。その後、ツー
ルスピンドル8を前述の通り割り出して、タップをワー
クの中心軸に位置させる。次に、ワークを回転させると
ともにZ軸スライド4を移動させると、既に明けられて
いたワーク端面の穴にタップ立てをすることができる。
このように、加工の種類に応じた複数の工具を取り付け
た工具ホルダをツールスピンドル8に取り付けることに
よって、従来のように頻繁に工具交換を行うことが無
く、割り出し操作によって種々の加工が可能になる。そ
して、これによっても工具交換の時間が非常に短縮でき
る。更に、その他にも種々の用途が考えられる。
【0025】従来は、旋削工具ホルダに1個の旋削工具
が取り付けられていたため、工具マガジンには旋削工具
ホルダ数に等しい旋削工具しか収容できなかった。しか
し、本発明の場合は、旋削工具ホルダに複数個(上記実
施形態では各旋削工具ホルダにつき4本)の旋削工具を
取り付けているから、工具マガジンには従来の場合より
も複数倍(上記実施形態では4倍)の旋削工具を取り付
けることができる。
が取り付けられていたため、工具マガジンには旋削工具
ホルダ数に等しい旋削工具しか収容できなかった。しか
し、本発明の場合は、旋削工具ホルダに複数個(上記実
施形態では各旋削工具ホルダにつき4本)の旋削工具を
取り付けているから、工具マガジンには従来の場合より
も複数倍(上記実施形態では4倍)の旋削工具を取り付
けることができる。
【0026】以上に、第1カップリング部のテーパ面
と、第2カップリング部と、第3カップリング部のロッ
クテーパ面、位置決めピン、縦孔をそれぞれ4個として
説明してきたが、これらは使用目的に応じてそれぞれ3
個又は5個以上にしてもよい。
と、第2カップリング部と、第3カップリング部のロッ
クテーパ面、位置決めピン、縦孔をそれぞれ4個として
説明してきたが、これらは使用目的に応じてそれぞれ3
個又は5個以上にしてもよい。
【0027】
【発明の効果】上述の通り、本発明に基づく定位置割出
機能を有するツールスピンドル装置は、工具ホルダに複
数の工具を取り付け、これら工具を定位置に割り出して
使用するので、加工内容が変わる度に工具をツールスピ
ンドルから取り外して次の工具を取り付ける操作が不必
要であり、又、同一工具を1つの工具ホルダに取り付け
ている場合は、工具が摩耗した時にも、取り付けられた
工具の数の回数分工具ホルダの交換なしに次の工具を割
り出すだけで済む。従って、加工のサイクルタイムが短
くなると共に、工具マガジンに収容できる工具数は、従
来の場合に対して、各工具ホルダに取り付けられている
数に等しい倍数になるという効果がある。
機能を有するツールスピンドル装置は、工具ホルダに複
数の工具を取り付け、これら工具を定位置に割り出して
使用するので、加工内容が変わる度に工具をツールスピ
ンドルから取り外して次の工具を取り付ける操作が不必
要であり、又、同一工具を1つの工具ホルダに取り付け
ている場合は、工具が摩耗した時にも、取り付けられた
工具の数の回数分工具ホルダの交換なしに次の工具を割
り出すだけで済む。従って、加工のサイクルタイムが短
くなると共に、工具マガジンに収容できる工具数は、従
来の場合に対して、各工具ホルダに取り付けられている
数に等しい倍数になるという効果がある。
【図1】本発明のツールスピンドルの実施形態を装着し
たターニングセンタの一例の斜視図である。
たターニングセンタの一例の斜視図である。
【図2】図1に示されたツールスピンドルの縦断面図で
ある。
ある。
【図3】図2に示されたツールスピンドルのカップリン
グ装置の斜視図である。
グ装置の斜視図である。
【図4】図2のツールスピンドルに取り付けられる旋削
工具ホルダの一例の正面図である。
工具ホルダの一例の正面図である。
【図5】複数の旋削工具を装着した図4の旋削工具ホル
ダを図1に示された旋削工具ホルダを取り付けてワーク
を旋削する状態を示す。
ダを図1に示された旋削工具ホルダを取り付けてワーク
を旋削する状態を示す。
【図6】図1に示されたツールスピンドルに取り付けら
れた図4の旋削工具ホルダに装着された旋削工具を割り
出して行われる加工パターンの概略図である。
れた図4の旋削工具ホルダに装着された旋削工具を割り
出して行われる加工パターンの概略図である。
【図7】図1に示されたツールスピンドルに取り付けら
れた図4の旋削工具ホルダに装着された旋削工具を割り
出して行われる図6とは異なる加工パターンの概略図で
ある。
れた図4の旋削工具ホルダに装着された旋削工具を割り
出して行われる図6とは異なる加工パターンの概略図で
ある。
1 主軸 2 主軸台 7 ツールヘッド 8 ツールスピンドル 10 背面主軸台 11 背面主軸 13 工具交換装置 14 工具マガジン 21 フランジ部(第1カップリング部材) 22 テーパ面 23 第1カップリング部 24 第2カップリング部材 27 第2カップリング部 28 テーパ面 29 環状ピストン 30 第3カップリング部 31 テーパ面 32 ピン 33 縦孔 34 シリンダ 38 第1シリンダ室 39 第2シリンダ室 40 第3シリンダ室 42 カラー 43 切換弁 65 旋削工具ホルダ 68 旋削工具 W ワーク W1 ワーク(主軸側) W2 ワーク(背面主軸側) Ws,Wn ワーク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年11月16日(1998.11.
16)
16)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の基づく定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置は、工具を装着した工具ホルダを取り外し可
能に一端に取り付けるツールスピンドルと、該ツールス
ピンドルを回転割り出して工具の切刃が該ツールスピン
ドルの軸芯の周りに割り出されるように支持するツール
ヘッドと、前記ツールスピンドルを前記所定角度割り出
した後該ツールヘッドに固定するカップリング手段とで
構成される。
に、本発明の基づく定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置は、工具を装着した工具ホルダを取り外し可
能に一端に取り付けるツールスピンドルと、該ツールス
ピンドルを回転割り出して工具の切刃が該ツールスピン
ドルの軸芯の周りに割り出されるように支持するツール
ヘッドと、前記ツールスピンドルを前記所定角度割り出
した後該ツールヘッドに固定するカップリング手段とで
構成される。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】 ベッド3上に固定された架台12上に、
工具交換装置13と工具マガジン14が装着されてい
る。工具交換装置13の下端に、工具交換アーム15が
旋回可能に設置され、工具をツールスピンドル8と工具
交換装置13との間で交換できるようになっている。な
お、ツールヘッド7及びツールスピンドル8はツールス
ピンドル装置を構成する。
工具交換装置13と工具マガジン14が装着されてい
る。工具交換装置13の下端に、工具交換アーム15が
旋回可能に設置され、工具をツールスピンドル8と工具
交換装置13との間で交換できるようになっている。な
お、ツールヘッド7及びツールスピンドル8はツールス
ピンドル装置を構成する。
Claims (2)
- 【請求項1】 工具を装着した工具ホルダを取り外し可
能に一端に取り付けるツールスピンドルと、 該ツールスピンドルを回転割り出して工具の切刃がツー
ル該スピンドルの軸芯の周りに割り出されるように支持
するツールヘッドと、 前記ツールスピンドルを前記所定角度割り出した後該ツ
ールヘッドに固定するカップリング手段とを具備して成
ることを特徴とする定位置割出機能を有するツールスピ
ンドル装置。 - 【請求項2】 前記工具ホルダは円周方向に前記ツール
スピンドルの割出数に等しい数の工具を該ツールスピン
ドルの割出角に等しい円周方向の間隔で取り付け得るこ
とを特徴とする請求項1に記載の定位置割出機能を有す
るツールスピンドル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10303482A JP2000126909A (ja) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | 定位置割出機能を有するツールスピンドル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10303482A JP2000126909A (ja) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | 定位置割出機能を有するツールスピンドル装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000126909A true JP2000126909A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17921492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10303482A Pending JP2000126909A (ja) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | 定位置割出機能を有するツールスピンドル装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000126909A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6565497B1 (en) | 2000-06-23 | 2003-05-20 | Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha | Complex machining machine tool |
KR101041944B1 (ko) * | 2002-09-03 | 2011-06-15 | 케나메탈 아이엔씨. | 공구홀더 |
-
1998
- 1998-10-26 JP JP10303482A patent/JP2000126909A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6565497B1 (en) | 2000-06-23 | 2003-05-20 | Yamazaki Mazak Kabushiki Kaisha | Complex machining machine tool |
KR101041944B1 (ko) * | 2002-09-03 | 2011-06-15 | 케나메탈 아이엔씨. | 공구홀더 |
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