JP2003311501A

JP2003311501A - ２主軸対向旋盤の対向ワークの同時加工方法

Info

Publication number: JP2003311501A
Application number: JP2002115179A
Authority: JP
Inventors: Shohei Kobayashi; 昌平小林
Original assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2003-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｙ軸回りの旋回及びＹ軸送りが可能で、かつ
回転工具駆動機構を備えた２主軸対向旋盤を用いた加工
において、ワークのＤカット、四面加工、六面加工など
の平面加工やワーク周面の接線方向の溝加工を効率良く
行う。【解決手段】タレットヘッド２１の互いに１８０度反
対の位置に装着した回転工具２３を同時回転させる工具
駆動軸２５を備えた旋盤を用いて、タレットヘッドの１
８０度反対の位置に正回転駆動と逆回転駆動の回転工具
２３Ｌ、２３Ｒを装着し、タレットヘッドの割出回転軸
２２をＸ軸方向に向け、工具２３Ｌ、２３Ｒを同時駆動
することにより、２主軸に把持されたワーク５Ｌ、５Ｒ
を同時加工する。逆回転駆動の工具２３Ｒは、工具軸３
１に逆勝手にして装着するか、工具軸３１の回転方向を
逆回転にして伝達する工具ホルダ３２を介して装着す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２主軸対向旋盤
を用いて、その２主軸のそれぞれに把持されたワークを
同時加工する方法に関するもので、特にＹ軸回りに旋回
位置決めされるタレットとそのタレットヘッドに装着さ
れた回転工具の駆動機構とを備えている旋盤における上
記加工方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】２主軸対向旋盤は、一方の主軸での加工
を終了した後、ワークを他方の主軸に受け渡すことによ
り、チャックでの把持部分を含めた加工を連続して同一
機台上で、かつ両主軸における加工を同時並行的に行う
ことができるため、高い生産性を備えている。更に、２
主軸対向旋盤のタレットに回転工具駆動機構を設けるこ
とにより、主軸を固定した状態での孔加工や溝加工が可
能になる。更に、このようなタレットをＹ軸回りに旋回
可能に、かつＹ軸方向に位置制御可能に設けることによ
りて、ワークに傾斜面を含む平面加工を行うことが可能
になり、複雑な形状のワークを素材から完成品に至るま
で同一機台上で加工することが可能になる。このことに
より、旋盤と他のボール盤やフライス盤などの工作機械
との間での加工途中におけるワークの搬送が不要にな
り、生産性の向上と省力化とを同時に行うことが可能に
なる。

【０００３】２主軸対向旋盤の両側の主軸であらゆる種
類の加工を同時に行なうことを可能にするためには、回
転工具駆動機構やＹ軸回りの旋回機構やＹ軸方向の移動
機構などを備えた多機能なタレットを両側の主軸のそれ
ぞれについて設けることが必要であるが、機械コストの
上昇を招く。一方、タレットのＹ軸回りの旋回機構やＹ
軸方向の移動機構を必要とするのは、一部の加工につい
てである。そこで多機能なタレットは１台のみ設け、必
要なときに２主軸のいずれかの側に移動して加工を行う
ようにした装置が提供されている。

【０００４】回転工具と工具のＹ軸方向の移動を必要と
する加工として、ワークの面加工や接線方向の溝加工が
ある。これらの加工は、旋盤の主軸回転を固定した状態
でフライスやサイドカッタなどの回転工具を用い、その
回転工具の切削送りを刃物台のＹ軸送りで与えることに
より行われる。従って、両側のワークにこのような平面
加工や溝加工が必要なときは、１台の多機能タレットを
左右に移動して、左主軸側のワークと右主軸側のワーク
とを交互に加工するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】加工するワークの形状
には種々のものがあるが、機械部品の加工においては、
軸方向や軸直角方向の加工が大部分である。旋盤で行う
平面や溝加工においても、主軸と平行な面の加工や主軸
方向又は主軸直角方向の面内での溝加工が大部分を占め
る。そして、ワーク周面の平面や接線溝は、Ｙ軸方向送
りと回転工具駆動機構とを備えた刃物台でなければ加工
することができない。従って、このような加工を可能に
した２主軸対向旋盤においては、当該加工を左右交互に
しか行うことができなかった。従って、両側のワークに
上記のような加工が同じタイミングで必要になったとき
に、いずれか一方が他方の加工を待つ必要があり、更に
一方のワークから他方のワークへと刃物台が移動する時
間も必要なため、一方の主軸に待ち時間が生じて加工能
率を低下させる問題があった。

【０００６】この発明は、ワークに対する傾斜面や傾斜
孔加工を可能にしたＹ軸回りの旋回及びＹ軸送りが可能
で、かつ回転工具駆動機構を備えた２主軸対向旋盤にお
いて、加工時に多く発生するワーク周面のＤカット、四
面加工、六面加工などの典型的な平面加工やワーク周面
の接線方向の溝加工を、機械コストの上昇を招くことな
く、より効率良く行うことを可能にすることを課題とし
ている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の２主軸対向旋
盤の対向ワークの同時加工方法は、同一軸線上に配置さ
れた対向端にチャック１を備えた２主軸と、タレットヘ
ッドの割出回転軸２２をＸ軸方向とすることが可能なタ
レット２と、そのタレットヘッド２１の互いに１８０度
反対の位置に装着した回転工具２３を同時回転させる工
具駆動軸２５とを備えた旋盤を用いて、タレットヘッド
の１８０度反対の位置に正回転駆動と逆回転駆動の回転
工具２３Ｌ、２３Ｒを装着し、タレットヘッドの割出回
転軸２２をＸ軸方向に向け、前記工具駆動軸２５を駆動
して前記工具２３Ｌ、２３Ｒを同時駆動することによ
り、２主軸に把持されたワーク５Ｌ、５Ｒを同時加工す
ることにより、上記課題を解決したものである。

【０００８】逆回転駆動の回転工具２３Ｒの装着方法と
しては、工具がサイドカッタや鋸刃などの逆勝手に装着
可能な工具であれば、タレットヘッド２１の割出位置に
対して１８０度反対の位置に装着する回転工具２３Ｒ
を、工具ホルダ３２、３２ａの工具軸３１に逆勝手にし
て装着してやればよい。

【０００９】一方、回転工具がエンドミルやドリルなど
の逆勝手に装着することができないものであれば、タレ
ットヘッド２１の割出位置に対して１８０度反対の位置
に装着する回転工具２３Ｒを、工具軸３１の回転方向を
逆回転にして伝達する工具ホルダ３２を介して装着して
やればよい。この場合の工具ホルダとしては、一般的に
はアングルホルダを用いるのが実用的であるが、必要に
応じて逆転伝達機構を内蔵したストレートホルダを用い
ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
加工方法を更に説明する。図４は、この加工方法で使用
する旋盤の一例を示した図で、対向端にチャック１Ｌ、
１Ｒを装着した同一軸線（主軸軸線）上の２個の主軸
と、そのいずれとも協動してワークを加工できる上タレ
ット２とを備えている。上タレット２は、Ｙ軸（図の紙
面直角方向の軸）回りに旋回位置決め可能で、２主軸の
少なくとも一方は、Ｚ軸方向に移動位置決め可能であ
る。なお、旋盤の制御軸は、通常主軸方向をＺ軸、工具
の切込送り方向をＸ軸、Ｚ及びＸに直交する方向をＹ
軸、Ｙ軸回りの回転をＢ軸、Ｚ軸回りの回転（主軸の回
転角）をＣ軸と呼んでいるので、この明細書でもこれに
従う。また、２主軸対向旋盤では、左右に同一の装置な
いし部材が配置されるので、これらを区別する必要があ
るときは、左又は右を部材名の前に付して区別し、その
符号には添字としてＬ、Ｒを付ける。左右のものを区別
する必要がない構造ないし動作の説明の際は、その装置
ないし部材名のみを用い、明細書中では符号の添字Ｌ、
Ｒを省略する。

【００１１】図の旋盤は、左主軸台３Ｌが固定で、右主
軸台３ＲがＺ軸方向に移動位置決め可能である。両側の
主軸にそれぞれ対応して左右に２個の下タレット４が配
置されている。上タレット２は、Ｚ、Ｘ及びＹ軸方向に
移動位置決め可能で、かつＢ軸旋回が可能である。上タ
レットのタレットヘッド２１は、回転工具駆動機構を備
えており、後述するように、割出された位置とその１８
０度反対の位置とに装着された工具が回転駆動される。
下タレット４は、Ｂ軸旋回機能を有していない。下タレ
ット４は、回転工具駆動機構を備えたものであることが
望ましい。

【００１２】２主軸対向旋盤でのワークの加工は、両側
のチャック１でワークの両端を把持して行う加工、第１
工程を左主軸側で行ったワークを右主軸側に受け渡して
第２工程を右主軸側で行う加工、及び、左右の主軸で同
一又は異種のワークを各独立に加工する加工方法が可能
で、第２番目と第３番目の加工方法では、２個のワーク
が同時並行的に加工される状態が生ずる。この発明の並
行加工方法は、チャック１に把持された左右のワーク５
の対向する軸端ないし外周部に、同一種類の加工を施す
際に採用される方法である。

【００１３】図５は、上タレット２の回転工具駆動機構
を模式的に示した図である。タレットヘッド２１が割出
回転軸２２回りに回転して割出される関係上、タレット
ヘッド２１に装着される回転工具２３の駆動力は、割出
回転軸２２上に配置した伝動軸２４を介して行われる。
タレットヘッド２１内には、工具駆動軸２５が直径方向
に軸支されている。この工具駆動軸は、刃物台に固定さ
れているタレットフレーム２６に相対回転不能かつ軸方
向に若干移動可能に装着された摺動軸２７の先端のイン
ナーフレーム２８に軸支されているので、タレットヘッ
ド２１が回転しても工具駆動軸２５の方向は変化しな
い。伝動軸２４の回転は、傘歯車２９、３０を介して工
具駆動軸２５に伝達される。タレットヘッド２１に装着
された回転工具２３がワークを加工するための割出位置
に移動してきたときに、その工具軸が工具駆動軸２５端
と嵌合して回転駆動される。

【００１４】Ｂ軸旋回するタレットにおいては、旋回動
作の妨げとならないように、タレットヘッド２１をでき
るだけ小径化することが要求される。この要求とも関連
して、図の工具駆動軸２５は、両端に回転継手が設けら
れており、従ってタレットヘッド２１に装着された回転
工具は、割出位置に回転してきた工具と、その１８０度
反対側の工具とが同時に回転駆動される。両側の工具２
３Ｌ、２３Ｒは、１本の工具駆動軸の両端に連結されて
回転するので、その回転方向は正方向と逆方向になる。

【００１５】なお、工具駆動軸２５の先端と工具軸３１
の基端（正確には回転工具２３を装着したホルダ３２の
軸端）とは、直径方向の溝と突条との嵌合により連結さ
れる。工具駆動軸２５は、その両軸端に設けた軸直角方
向の溝３３をタレットヘッド２１の回転時における接線
方向にして停止する。一方、工具軸の基端には、この溝
に嵌合する突条３４が設けられており、この突条３４の
方向は、インナーフレーム２８に設けた図示しないガイ
ド面により、工具駆動軸２５から離脱した状態において
も、タレットヘッドの接線方向となるように保持されて
いる。従って、回転工具２３が工具駆動軸２５の延長線
上に移動してくると、突条３４が溝３３の図５の紙面直
角方向から侵入して、両者が嵌合するのである。

【００１６】図１は、この発明加工方法の第１実施例を
示す図で、図２はその加工に用いる工具とその装着構造
を示した図である。図の回転工具２３は、サイドカッタ
と呼ばれるフライスで、円板状の基体３５の周面に当該
基体の両側面に交互に突出する状態でチップ（切刃）３
６が装着されている。基体３５の中心には、キー溝を有
する取付孔が設けられており、この取付孔をホルダ３２
から延びる工具軸３１に嵌挿し、ナット３７で締結する
ことにより、固定される。ナット３７は菊座金などによ
ってその緩みを防止する。ホルダ３２はアングルホルダ
で、タレットヘッド２１から伝達される放射方向の軸回
りの回転がホルダ内の傘歯車対により、タレットヘッド
の割出回転軸２２と平行な方向の工具軸３１に伝達され
る。

【００１７】図１に示すように、タレットヘッド２１の
１８０度反対の両側の位置にアングルホルダ３２を介し
て回転工具２３を装着する。このとき、正規の割出位置
に装着する工具は通常通り装着し、反対の位置に装着す
る工具は表裏を逆にして装着する。左工具２３Ｌが通常
構造で装着された工具だとすると、右工具２３Ｒは、逆
回転方向に装着されていることになる。この状態で上タ
レット２をタレットヘッドの割出回転軸２２がＸ軸方向
となるように旋回位置決めし、左工具２３Ｌが割出位置
となるようにタレットヘッド２１を割出回転し、工具駆
動軸２５（図５）を駆動する。このとき、左工具軸は正
回転、右工具軸は逆回転となるが、左工具２３Ｒが逆方
向に取り付けられているため、ワークと工具刃先との関
係では正回転である。

【００１８】図１には、両側のワーク５の先端に四面加
工を行う例が示されている。この場合には、ワークの切
込深さＨ（図６）に対応する位置へ上タレット２をＸ軸
方向に移動し、Ｃ軸を固定して上タレット２をＹ軸方向
に移動させることにより、両端のワークの加工を同時に
行う。

【００１９】左側のワーク５Ｌの加工長さＳＬは、上タ
レット２のＺ軸方向の位置制御により設定し、右側のワ
ーク５Ｒの加工長さＳＲは、上タレット２のＺ軸位置に
対する右主軸台３ＲのＺ軸位置を制御することにより設
定する。従って、左右のワーク５Ｌ、５Ｒの加工長さＳ
Ｌ、ＳＲは、それぞれ異なる寸法に設定することができ
る。また、工具軸３１に対する工具２３の軸方向装着位
置を、例えばスペーサなどを介装することにより異なる
位置とすれば、両側のワークの四面加工部の径方向寸法
Ｗを左右で異なる寸法とすることが可能である。この加
工を主軸を９０度ずつ回転させて行えば四面加工とな
り、１回だけ行えばＤカット、６０度ずつ回転させて行
えば六角面の加工となる。なお、この場合の工具２３の
切削送りは、上タレット２のＹ軸送りであるが、上タレ
ット２及び右主軸台３ＲのＺ軸送りを併用することがで
きる。

【００２０】図３は、図２に示した工具２３をストレー
トホルダ３２ａを介して装着することにより、両端のワ
ーク５に接線方向の溝加工を行う例を示した図である。
工具２３は前述した第１実施例と同様に、一方を逆勝手
に装着する。左ワーク５Ｌの軸方向の加工位置ＳＬは、
上タレット２のＺ座標により設定し、右ワーク５Ｒの軸
方向の加工位置ＳＲは、当該上タレットのＺ位置に対す
る右主軸台３ＲのＺ位置によって設定する。従って、こ
の軸方向の加工位置ＳＬ、ＳＲは、左右のワークで異な
る位置とすることができる。溝深さＨ（図７）は、上タ
レット２のＸ位置によって設定される。この場合、両側
の工具２３の径を異なるものとすれば、左右のワークの
溝深さを異なる深さとすることが可能である。工具の切
削送りは、上タレット２のＹ軸移動により行うが、Ｘ軸
移動と併用することができる。加工する溝の幅を工具の
刃先幅Ｔ（図２参照）より広くしたいときは、上タレッ
ト２及び右主軸台３ＲのＺ位置を変更しながら複数回加
工を行ってやればよい。

【００２１】下タレット４が工具駆動軸を備えていると
きは、第１実施例及び第２実施例の方法で左右のワーク
の同時加工を行う際に、更に下タレットでワークの周方
向反対側の孔加工や軸方向の溝加工を行うことが可能で
ある。例えば、図１や図３の加工を行っているときに、
下タレット４に装着したミーリングカッタで下タレット
４をＺ軸方向に移動させながらワークの反対側の周面に
キー溝加工を並行して行うことが可能である。

【００２２】また、図１及び図３の実施例においては、
工具を逆勝手に装着することで、工具駆動軸２５の両端
の工具の正回転と逆回転とに対応しているが、アングル
ホルダを介して工具を装着するときは、従来のホルダと
は工具の回転方向が逆になるホルダを製作することが可
能であるから、そのようなホルダを準備することによ
り、エンドミルやドリルなどの逆回転では加工すること
ができない工具を用いて、この発明の同時加工方法を行
うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の加工方法の第１実施例を示す図

【図２】図１の方法における工具とその取付構造を示す
図

【図３】加工方法の第２実施例を示す図

【図４】この発明で用いる旋盤の一例を示す模式図

【図５】図４の旋盤のタレットの回転工具駆動機構を示
す模式的な断面図

【図６】図１のワークの正面図

【図７】図３のワークの正面図

【符号の説明】

１チャック２上タレット 5L,5R ワーク 21 タレットヘッド 22 割出回転軸 23L,23R 回転工具 31 工具軸 32,32a アングルホルダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】同一軸線上に配置された対向端にチャッ
ク(1)を備えた２主軸と、タレットヘッドの割出回転軸
(22)をＸ軸方向とすることが可能なタレット(2)と、そ
のタレットヘッド(21)の互いに１８０度反対の位置に装
着した回転工具(23)を同時回転させる工具駆動軸(25)と
を備えた旋盤を用い、タレットヘッドの１８０度反対の
位置に正回転駆動と逆回転駆動の回転工具(23L,23R)を
装着し、タレットヘッドの割出回転軸(22)をＸ軸方向に
向け、前記工具駆動軸(25)を駆動して前記工具(23L,23
R)を同時駆動することにより、前記２主軸に把持された
ワーク(5L,5R)を同時加工することを特徴とする、２主
軸対向旋盤の対向ワークの同時加工方法。
【請求項２】タレットヘッド(21)の割出位置に対して
１８０度反対の位置に装着する回転工具(23R)を、工具
ホルダ(32,32a)の工具軸(31)に逆勝手にして装着するこ
とを特徴とする、請求項１記載の同時加工方法。
【請求項３】タレットヘッド(21)の割出位置に対して
１８０度反対の位置に装着する回転工具(23R)を、工具
軸(31)の回転方向を逆回転にして伝達する工具ホルダ(3
2,32a)を介して装着することを特徴とする、請求項１記
載の同時加工方法。