JP2004106081A - Tool unit for machining center - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool unit easily machining the inside machining of a shaft hole for a differential case by a machining center. <P>SOLUTION: A housing 2 is provided with a tool holder 3 in such a manner as to only rotate freely, the tool holder 3 is provided with a shank 4 detachably connected to a main spindle 16 in its rear part and an arbor 5 detachable to a cutter 11 in its front part, an arm 7 which is radially outward projected and fixed to the housing 2 is fixed with a guide 8 frontward projecting in parallel to the arbor, the guide 8 is back and forth slidably provided with a cutter support 10 in parallel to the arm 7 and provided with an elastic body 13 energizing and frontward moving the cutter support 10, and the end part of the cutter support 10 is rotatably provided with a cutter 11 coaxially facing the arbor 5 in front of the arbor 5. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンター、即ち、自動工具交換装置を備えた数値制御工作機に関し、特にそのツールユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のツールユニットは、ハウジングにツールホルダを回転自在に取り付け、該ツールホルダの後部側にマシニングセンターの主軸に着脱可能に連結されるシャンクを取り付け、前部側に所定のカッターを一体的に取り付けてなるものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のものは、カッターが常時ツールホルダに一体的に取り付けられていたため、デファレンシャルケースのように、内部に大径のギア室を有し、前後壁にギア室と連通する軸孔を上部に該ギヤ室と連通する窓孔を有するものにあっては、上記軸孔の内端面を加工することができなかった。このため、従来は、スピンドルに連結されて前後の軸孔に挿通されるアーバーと、カッターを上部の窓孔からギア室に挿入して上記アーバーに嵌合係止させるカッター供給装置とを有する専用機を設け、該専用機により上記軸孔の内端面を加工するようにしていた。本発明は、上記のような対象物をマシニングセンターにより加工できるようにしたマシニングセンター用ツールユニットを得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１にかかる発明は、ハウジングにツールホルダを回転のみ自在に設け、該ツールホルダの後部にマシニングセンターの主軸に着脱可能に連結されるシャンクを、前部にカッターと係脱可能のアーバーをそれぞれ設け、前記ハウジングに半径方向外方に突出するアームを設け、該アームに前記アーバーと平行するガイドを前方に向けて突出固定し、該ガイドに前記アームと平行するカッターサポートを前後摺動可能に設けるとともに、該カッターサポートを前方に向けて移動付勢する弾性体を設け、前記カッターサポートの端部に前記アーバーの前方にてこれと同軸に対面するカッターを回転自在に設ける構成にしたものである。
また、請求項２に係る発明は、上記アーバーに半径方向に出没可能の係合体を設け、前記アーバーの軸心部に軸方向に移動して前記係合体を半径方向に移動させるクラッチ装置を設けるようにしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図面において、図１は本発明の第１実施例を示す要部断面側面図、図２は図１の平面図、図３は図１の左側面図、図４は本発明によるツールユニットのセット状態を示す一部断面側面図、図５は加工状態を示す要部断面側面図、図６は本発明の第２実施例を示すカッター取付け状態の断面側面図、図７は本発明の第３実施例を示す加工状態の要部断面側面図である。
【０００６】
図１において、１はツールユニット、２はそのハウジングである。このハウジング２にツールホルダ３を前後（図１において左右）軸線を中心として回転自在に取り付ける。該ツールホルダ３は、ベアリング（テーパーローラベアリング）６を介して前後動不能にかつ回転自在に取り付け、その後端は後方（図１において右方）に突出させるとともに、該突出部を後方に向かってテーパー状に縮小するシャンク４とする。このシャンク４はマシニングセンター本機１５の主軸１６（図４）に着脱可能に嵌合係止するようになっている。上記ツールホルダ３の前部にアーバー５を同軸に取り付ける。該アーバー５はハウジング２から前方に突出し、その前部にカッター１１と係脱可能なドライブ軸（スプライン軸）５ａを有する。
【０００７】
上記ハウジング２は、半径方向上方に突出するアーム７を一体に有し、該アーム７の上端部に上記アーバー５と平行する軸状のガイドバー（ガイド）８を前方に向けて突出固定する。該ガイドバー８は、図２に示すように、左右一対からなり、該ガイドバー８にガイドブッシュ９を介してカッターサポート１０を前後摺動可能にかつ回転不能に取り付ける。なお、上記ガイドバー８は一本のリニアガイドとしてもよい。上記カッターサポート１０はアーム７と平行する下方に延出させ、その下端部に形成した保持孔１０ａによりカッター１１を回転可能に支持する。該カッター１１は軸心部にアーバー５のドライブ軸５ａと係脱可能なドライブ孔（スプライン孔）１１ａを有する筒状に形成され、前端側に切削用の刃物（図示省略）を有する。上記カッター１１の外周に小径の保持溝１１ｂを形成し、該保持溝１１ｂを上記カッターサポート１０の保持孔１０ａに回転可能に嵌合させるとともに、該カッター１１を上記アーバー５の前方にてこれと同軸に対面させる。
【０００８】
上記各ガイドバー８にリターンスプリング（弾性体）１３を予圧縮して遊嵌させ、その前後端を上記ガイドブッシュ９とアーム７とに圧接させ、該リターンスプリング１３の反力で上記カッターサポート１０をガイドバー８の前部側に移動付勢する。これにより、初期時にはカッターサポート１０に取り付けたカッター１１がアーバー５の前端に対して所定の間隙（ア）を保持するようにする。なお、図１において、１２はアーム７の後面側に取り付けた回り止めピン、１４はガイドバー８の前端に取り付けてガイドブッシュ９の抜けを阻止するストッパーである。
【０００９】
次に上記実施例の使用態様について説明する。まず、前述したツールユニット１をマシニングセンターの自動工具交換装置（図示省略）に取り付けておく。この状態で、図４に示すように、マシニングセンター本機１５のワーク取付け治具１７にデファレンシャルケース（加工品）２０を、そのフランジ部２０ｂを介して取り付け、上記自動工具交換装置を作動させて上記ツールユニット１をマシニングセンター本機１５の主軸１６に取り付ける。即ち、ツールユニット１に支持されたカッター１１がガイドバー８の前端部に移動された状態を前後方向の基準位置、つまりデファレンシャルケース２０のギヤ収容室２０ａの左右中心位置となる基準位置とし、この状態で図４の仮想線位置から降下させ、同図の実線で示すように上記カッター１１をデファレンシャルケース２０の上部軸孔２０ｅからギヤ収容室２０ａに嵌合させるとともに、該カッター１１を主軸１６と同軸位置に位置決めする。
【００１０】
この場合、ツールユニット１のアーバー５は上記カッター１１に対して後方に位置して両者間に間隙（ア）が存在しているため、該アーバー５は上記カッター１１と共に下方に移動して上記主軸１６と同軸位置に位置することになる。この状態で、主軸１６を前進させると、図５に示すように、該主軸１６がツールユニット１のシャンク４に嵌合係止するとともに、該主軸１６を支持するクイル１８の前端に形成した止め孔がツールユニット１の回り止めピン１２に嵌合し、該ツールユニット１を回り止めする。
【００１１】
この状態で上記主軸１６がさらに前進すると、図５に示すように、ツールユニット１が前進され、そのアーバー５がデファレンシャルケース２０の前後の軸孔２０ｃ，２０ｄに嵌合するとともに、上記カッター１１にスプライン嵌合することになる。この場合、カッター１１がデファレンシャルケース２０の前部の軸孔２０ｃに衝突し、該カッター１１及びツールユニット１のカッターサポート１０はその前進が阻止され、リターンスプリング１３は圧縮されることになる。
【００１２】
この状態で主軸１６を回転させると、上記カッター１１がアーバー５を介して回転され、上記前部の軸孔２０ｃの内端を切削加工することになる。この場合、上記リターンスプリング１３による圧縮力は弱く設定されており、上記カッター１１の前方への切込み送りは主軸１６の前進量によって行われるようになっている。
【００１３】
上記前部の軸孔２０ｃの内端の加工が完了すると、上記主軸１６の回転が停止されるとともに後方の初期位置に移動される。これにより、図４の実線で示すように、上記ツールユニット１が主軸１６から離脱されるとともに、上記リターンスプリング１３の反力でツールユニット１のハウジング２がカッターサポート１０に対して後方に移動されて該ツールユニット１が初期状態となる。そして、前述した自動工具交換装置によって上記ツールユニット１を図４の仮想線で示すように、上方に移動させてデファレンシャルケース２０から離脱させる。
【００１４】
次いで上記デファレンシャルケース２０を前後反転させ、上記自動工具交換装置及び主軸１６を前述と同様に動作させて該デファレンシャルケース２０の後部側の軸孔２０ｄの内端を加工する。
【００１５】
図６は本発明の第２実施例を示す。このものは、前述したツールユニットにカッターと係脱するクラッチ装置を設けたものである。図６において、１はツールユニット、３はそのツールホルダ、２２は該ツールホルダ３に設けたクラッチ装置（ボールクラッチ装置）である。このクラッチ装置２２は以下の如くなっている。即ち、ツールホルダ３の軸心部に後部から前部に向かって段状に小径にかつ一体に形成したピストン２３、第１ロッド２４、及び第２ロッド２５を前後摺動可能に嵌合させる。
【００１６】
上記第２ロッド２５の前部外周に環状かつ断面円弧状のカム溝（カム面）２６を前後に所定の間隔をおいて２個形成し、また、アーバー５の前部外周に上記各カム溝２６に対面する窓孔（符号省略）を円周方向に複数個形成し、各窓孔にボール（係合体）２７を半径方向移動可能に収容する。また、カッター１１の内周の前後端部に上記各カム溝２６と対応する浅い係合溝（符号省略）を形成する。なお、上記第２ロッド２５の外周に形成するカム溝２６、及びカッター１１の内周に形成する係合溝は、半球状あるいは円錐状の凹部とし、該凹部を円周方向に所定ピッチで形成するようにしてもよい。上記第１ロッド２４を収容するロッド室の外周にクラッチばね２８を収容し、該クラッチばね２８の反力によって上記ピストン２３、従って第２ロッド２５を後方に押圧付勢する。
【００１７】
この場合、上記クラッチばね２８によって第２ロッド２５が後方（図６において右方）に押圧移動された際には、図６で示すようにカム溝２６がボール２７に対して右方に移動し、該ボール２７をアーバー５の外周から突出させる、即ちクラッチ装置２２がオン作動するようにする。これにより、アーバー５がカッター１１に嵌合した際に該カッター１１をアーバー５に一体的に係合させるようにする。
【００１８】
また、シャンク４の軸心部に油路３０を形成する。該油路３０は、前端を上記ピストン２３を収容するシリンダ室２９の後部側に連通させ、後端をシャンク４の後面に開口させる。上記油路３０は、前述した主軸１６の軸心部に形成した供給油路（図示省略）に接続されるようになっており、該供給油路は切換弁を介して油圧ポンプ（共に図示省略）に接続される。これにより、油圧ポンプからシャンク４側の油路に油が供給された際には、その油圧によって上記ピストン２３をクラッチばね２８の弾性力に抗して前方に移動させ、第２ロッド２５のカム溝２６をボール２７位置と合致させ、該ボール２７がカム溝２６に嵌合できるようにしてクラッチ装置２２をオフ作動させる。
【００１９】
上記ツールホルダ３及び第２ロッド２５に検出用の第１エア通路３１、第２エア通路３２を形成する。第１エア通路３１は、その中間部３１ａがツールホルダ３の外周を軸方向に延び、その後部３１ｂがシャンク４の外周部を通過して該シャンク４のテーパー面に開口し、前部３１ｃが径方向に延びてその先端がツールホルダ３外周面から外部に開口する。また、上記第２ロッド２５側の第２エア通路３２は径方向に貫通させる。
【００２０】
上記第２エア通路３２の前後の位置は、第２ロッド２５の前進、即ちクラッチ装置２２のオフ時に上記第１エア通路３１の前部３１ｃの軸心部と合致し、該第１エア通路３１のエアの流通を許容し、第２ロッド２５の後進、即ちクラッチ装置２２のオン時に上記前部３１ｃの軸心部に対して前進（図６の状態）し、上記第１エア通路３１を遮断する位置とする。これにより、クラッチ装置２２のオン・オフを検知するようにする。なお、その他は前述した第１実施例と略同様の構造となっている。
【００２１】
上記第２実施例によれば、クラッチ装置２２により、アーバー５に嵌合したカッター１１を該アーバー５に一体的に結合するようにしたので、デファレンシャルケース２０の前部の軸孔２０ｃの加工、及び後部の軸孔２０ｄの加工を主軸１６を前後に移動制御することによって行うことができ、デファレンシャルケース２０の向きを換える必要がなくなり、前後の軸孔内面の加工が短時間で行えることになる。
【００２２】
図７は第３実施例を示す。図７において、５はアーバーであり、該アーバー５は、カッター１１の幅よりも若干短くするとともに、その基部（後部）にコーン状のカッター受け部５ｂを形成する。一方、マシニングセンター本機１５側の主軸１６の前方にシリンダによって前後方向に移動される押しロッド３５を配置し、該押しロッド３５の後端部にコーン状のカッター押し部３５ａを形成する。また、カッター１１の嵌合孔の前後端部をテーパー孔にする。
【００２３】
そして、上記アーバー５がカッター１１に嵌合した時点で上記押しロッド３５を後方（図において右方）に移動させてそのカッター押し部３５ａをカッター１１の前端部のテーパー孔に嵌合させて該カッター１１を所定の力で後方に押圧付勢し、カッター押し部３５ａと上記カッター受け部５ｂとでカッター１１を挟圧保持する。この状態で主軸１６を回転させるとともに、前後方向に移動制御してデファレンシャルケース２０の前部の軸孔２０ｃの加工、及び後部の軸孔２０ｄの加工を行う。その他は前述した第１実施例と略同様の構造となっている。
【００２４】
上記上記第３実施例によれば、押しロッド３５により、アーバー５に嵌合したカッター１１を該アーバー５に一体的に結合させるようにしたので、第２実施例と同様にデファレンシャルケース２０の向きを換えることなく前後の軸孔内面の加工を行うことができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本発明の請求項１に係る発明は、初期時にカッターをアーバーに対して軸方向に離間付勢し、この状態でマシニングセンターの主軸に取付け、その後該主軸の軸方向移動によって上記カッターをアーバーと連結させるようにしたので、デファレンシャルケースのように、軸孔がＴ形に交叉してギア室に連通する軸孔の内面加工をマシニングセンターにより容易に加工することができ、マシニングセンターによる加工対象物の範囲を拡大することができる。
また、請求項２に係る発明は、上記主軸の軸方向移動によってカッターとアーバーとを互いに嵌合させた後、両者をクラッチ装置によって一体的に結合するようにしたので、ワークの向きを換えることなく軸方向に対面する軸孔の内面加工を行うことができ、該加工が短時間で行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示す要部断面側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の左側面図である。
【図４】本発明によるツールユニットのセット状態を示す一部断面側面図である。
【図５】加工状態を示す要部断面側面図である。
【図６】本発明の第２実施例を示すカッター取付け状態の断面側面図である。
【図７】本発明の第３実施例を示す加工状態の要部断面側面図である。
【符号の説明】
１　　ツールユニット
２　　ハウジング
３　　ツールホルダ
４　　シャンク
５　　アーバー
５ａ　ドライブ軸
５ｂ　カッター受け部
６　　テーパーローラベアリング
７　　アーム
８　　ガイドバー（ガイド）
９　　ガイドブッシュ
１０　　カッターサポート
１０ａ　保持孔
１１　　カッター
１１ａ　ドライブ孔
１１ｂ　保持溝
１２　　回り止めピン
１３　　リターンスプリング（弾性体）
１４　　ストッパー
１５　　マシニングセンター
１６　　主軸
１７　　ワーク取付け治具
１８　　クイル
２０　　デファレンシャルケース
２０ａ　ギヤ室
２０ｂ　フランジ部
２０ｃ　前部軸孔
２０ｄ　後部軸孔
２０ｅ　上部軸孔
２２　　クラッチ装置
２３　　ピストン
２４　　第１ロッド
２５　　第２ロッド
２６　　カム溝（カム面）
２７　　ボール（係合体）
２８　　クラッチばね
２９　　シリンダ室
３０　　油路
３１　　第１エア通路
３１ａ　中間部
３１ｂ　後部
３１ｃ　前部
３２　　第２エア通路
３５　　押しロッド
３５ａ　カッター押し部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a machining center, that is, a numerically controlled machine tool provided with an automatic tool changer, and more particularly to a tool unit thereof.
[0002]
[Prior art]
In a conventional tool unit, a tool holder is rotatably mounted on a housing, a shank detachably connected to a main shaft of a machining center is mounted on a rear side of the tool holder, and a predetermined cutter is integrally mounted on a front side. It was.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional cutter described above has the cutter always attached integrally to the tool holder, it has a large-diameter gear chamber inside like a differential case, and the upper and lower walls have shaft holes communicating with the gear chamber on the front and rear walls. In the case of the one having the window hole communicating with the gear chamber, the inner end face of the shaft hole could not be machined. For this reason, conventionally, a dedicated arbor that is connected to a spindle and inserted into the front and rear shaft holes, and a cutter supply device that inserts a cutter into a gear chamber through an upper window hole and fits and locks the arbor. A machine is provided, and the inner end face of the shaft hole is machined by the dedicated machine. An object of the present invention is to provide a machining center tool unit that can process the above-mentioned object by a machining center.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured as follows to achieve the above object. In other words, the invention according to claim 1 is characterized in that a tool holder is rotatably provided on a housing, a shank detachably connected to a main shaft of a machining center is provided at a rear portion of the tool holder, and an arbor which is detachable from a cutter at a front portion. The housing is provided with an arm protruding radially outward, a guide parallel to the arbor is fixed to the arm so as to protrude forward, and a cutter support parallel to the arm is slid forward and backward on the guide. The cutter support is provided so as to be movable, and an elastic body for urging the cutter support toward the front is provided, and a cutter coaxially facing the front of the arbor is provided at an end of the cutter support in a rotatable manner. Things.
According to a second aspect of the present invention, the arbor is provided with an engaging member which can be moved in and out in a radial direction, and a clutch device for moving the engaging member in the axial direction by moving the engaging member in the axial direction is provided at the axis of the arbor. It is like that.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, FIG. 1 is a sectional side view showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, FIG. 3 is a left side view of FIG. 1, and FIG. FIG. 5 is a sectional side view of a main part showing a processing state, FIG. 6 is a sectional side view of a cutter mounted state showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a third side view of the present invention. It is a principal part sectional side view of the processing state which shows an Example.
[0006]
In FIG. 1, 1 is a tool unit, and 2 is a housing thereof. A tool holder 3 is attached to the housing 2 so as to be rotatable about a front-rear (left-right in FIG. 1) axis. The tool holder 3 is attached via a bearing (tapered roller bearing) 6 so as not to move back and forth and to be rotatable. The rear end of the tool holder 3 projects rearward (to the right in FIG. 1), and the projecting portion faces rearward. The shank 4 is reduced to a tapered shape. The shank 4 is detachably fitted and locked to a main shaft 16 (FIG. 4) of the machining center machine 15. An arbor 5 is coaxially attached to the front of the tool holder 3. The arbor 5 protrudes forward from the housing 2 and has a drive shaft (spline shaft) 5a at the front thereof which can be engaged with and disengaged from the cutter 11.
[0007]
The housing 2 integrally has an arm 7 projecting upward in the radial direction, and an axial guide bar (guide) 8 parallel to the arbor 5 is fixed to the upper end of the arm 7 so as to project forward. As shown in FIG. 2, the guide bar 8 has a pair of right and left sides, and a cutter support 10 is attached to the guide bar 8 via a guide bush 9 so as to be slidable back and forth and non-rotatably. The guide bar 8 may be a single linear guide. The cutter support 10 extends downward parallel to the arm 7, and rotatably supports the cutter 11 by a holding hole 10a formed at the lower end thereof. The cutter 11 is formed in a cylindrical shape having a drive hole (spline hole) 11a that can be engaged with and disengaged from the drive shaft 5a of the arbor 5 at the shaft center, and has a cutting blade (not shown) at the front end side. A small-diameter holding groove 11b is formed on the outer periphery of the cutter 11, and the holding groove 11b is rotatably fitted in the holding hole 10a of the cutter support 10, and the cutter 11 is connected to the front of the arbor 5 with this. Face to face coaxially.
[0008]
A return spring (elastic body) 13 is pre-compressed and loosely fitted to each of the guide bars 8, and the front and rear ends thereof are pressed against the guide bush 9 and the arm 7. To the front of the guide bar 8. Thus, at the initial stage, the cutter 11 attached to the cutter support 10 maintains a predetermined gap (A) with respect to the front end of the arbor 5. In FIG. 1, reference numeral 12 denotes a detent pin attached to the rear surface of the arm 7 and reference numeral 14 denotes a stopper attached to the front end of the guide bar 8 to prevent the guide bush 9 from coming off.
[0009]
Next, the usage of the above embodiment will be described. First, the tool unit 1 described above is attached to an automatic tool changer (not shown) of a machining center. In this state, as shown in FIG. 4, a differential case (processed product) 20 is mounted on the work mounting jig 17 of the machining center machine 15 via the flange portion 20b, and the automatic tool changing device is operated to operate the automatic tool changer. The tool unit 1 is mounted on the main shaft 16 of the machine 15 of the machining center. That is, the state in which the cutter 11 supported by the tool unit 1 is moved to the front end of the guide bar 8 is defined as a reference position in the front-rear direction, that is, a reference position that is the left and right center position of the gear housing chamber 20 a of the differential case 20. In this state, the cutter 11 is lowered from the imaginary line position in FIG. 4 to fit the cutter 11 from the upper shaft hole 20e of the differential case 20 into the gear housing chamber 20a as shown by the solid line in FIG. Position at the coaxial position.
[0010]
In this case, the arbor 5 of the tool unit 1 is located rearward with respect to the cutter 11 and there is a gap (a) between the two. 16 will be located coaxially. When the main shaft 16 is advanced in this state, as shown in FIG. 5, the main shaft 16 fits and locks with the shank 4 of the tool unit 1 and a stop formed at the front end of the quill 18 supporting the main shaft 16. The hole fits into the detent pin 12 of the tool unit 1 and locks the tool unit 1.
[0011]
When the main shaft 16 further advances in this state, as shown in FIG. 5, the tool unit 1 advances, and the arbor 5 fits into the front and rear shaft holes 20c and 20d of the differential case 20, and The splines will be fitted. In this case, the cutter 11 collides with the front shaft hole 20c of the differential case 20, the forward movement of the cutter 11 and the cutter support 10 of the tool unit 1 is prevented, and the return spring 13 is compressed.
[0012]
When the main shaft 16 is rotated in this state, the cutter 11 is rotated via the arbor 5, and the inner end of the front shaft hole 20c is cut. In this case, the compression force of the return spring 13 is set to be weak, and the cutting feed of the cutter 11 to the front is performed by the advance amount of the main shaft 16.
[0013]
When the machining of the inner end of the front shaft hole 20c is completed, the rotation of the main shaft 16 is stopped and the main shaft 16 is moved to the rear initial position. Thereby, as shown by the solid line in FIG. 4, the tool unit 1 is detached from the main shaft 16, and the housing 2 of the tool unit 1 is moved rearward with respect to the cutter support 10 by the reaction force of the return spring 13. Thus, the tool unit 1 is in an initial state. Then, the tool unit 1 is moved upward and detached from the differential case 20 by the above-described automatic tool changer, as indicated by a virtual line in FIG.
[0014]
Next, the differential case 20 is inverted, and the automatic tool changer and the main shaft 16 are operated in the same manner as described above to machine the inner end of the shaft hole 20d on the rear side of the differential case 20.
[0015]
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this apparatus, the above-described tool unit is provided with a clutch device that is engaged with and disengaged from a cutter. In FIG. 6, 1 is a tool unit, 3 is a tool holder thereof, and 22 is a clutch device (ball clutch device) provided in the tool holder 3. This clutch device 22 is as follows. That is, the piston 23, the first rod 24, and the second rod 25, which are formed stepwise with a small diameter and integrally with each other in a stepwise manner from the rear portion to the front portion, are fitted to the shaft center portion of the tool holder 3 so as to be slidable back and forth.
[0016]
Two annular cam grooves (cam surfaces) 26 having an arc-shaped cross section are formed on the front outer periphery of the second rod 25 at predetermined intervals in the front and rear directions. A plurality of window holes (symbols are omitted) facing the surface 26 are formed in the circumferential direction, and a ball (engaging body) 27 is accommodated in each window hole so as to be movable in the radial direction. Further, shallow engagement grooves (reference numerals are omitted) corresponding to the respective cam grooves 26 are formed at the front and rear ends of the inner periphery of the cutter 11. The cam groove 26 formed on the outer circumference of the second rod 25 and the engagement groove formed on the inner circumference of the cutter 11 are hemispherical or conical concave parts, and the concave parts are formed at a predetermined pitch in the circumferential direction. You may make it. A clutch spring 28 is housed on the outer periphery of the rod chamber that houses the first rod 24, and the reaction force of the clutch spring 28 urges the piston 23, and thus the second rod 25, backward.
[0017]
In this case, when the second rod 25 is pressed and moved rearward (rightward in FIG. 6) by the clutch spring 28, the cam groove 26 moves rightward with respect to the ball 27 as shown in FIG. The ball 27 is projected from the outer periphery of the arbor 5, that is, the clutch device 22 is turned on. Thereby, when the arbor 5 is fitted to the cutter 11, the cutter 11 is integrally engaged with the arbor 5.
[0018]
Further, an oil passage 30 is formed in the shaft center of the shank 4. The oil passage 30 has a front end communicating with a rear side of the cylinder chamber 29 that accommodates the piston 23 and a rear end opening to the rear surface of the shank 4. The oil passage 30 is adapted to be connected to a supply oil passage (not shown) formed at the shaft center of the main shaft 16, and the supply oil passage is connected to a hydraulic pump (both not shown) via a switching valve. ). Accordingly, when oil is supplied from the hydraulic pump to the oil passage on the shank 4 side, the oil pressure causes the piston 23 to move forward against the elastic force of the clutch spring 28, and the cam of the second rod 25 to move. The groove 26 is aligned with the position of the ball 27, and the clutch device 22 is turned off so that the ball 27 can be fitted into the cam groove 26.
[0019]
A first air passage 31 and a second air passage 32 for detection are formed in the tool holder 3 and the second rod 25. The first air passage 31 has an intermediate portion 31a extending axially around the outer periphery of the tool holder 3, a rear portion 31b passing through the outer peripheral portion of the shank 4 and opening on a tapered surface of the shank 4, and a front portion 31c having a front portion 31c. The tool holder 3 extends in the radial direction, and its tip opens to the outside from the outer peripheral surface of the tool holder 3. The second air passage 32 on the second rod 25 side is made to penetrate in the radial direction.
[0020]
The front and rear positions of the second air passage 32 coincide with the axial center of the front portion 31c of the first air passage 31 when the second rod 25 advances, that is, when the clutch device 22 is turned off. When the clutch device 22 is turned on, the second rod 25 moves forward with respect to the axis of the front portion 31c (the state shown in FIG. 6), and the first air passage 31 is shut off. Position. Thereby, ON / OFF of the clutch device 22 is detected. The other structure is substantially the same as that of the first embodiment.
[0021]
According to the second embodiment, since the cutter 11 fitted to the arbor 5 is integrally connected to the arbor 5 by the clutch device 22, the processing of the shaft hole 20c at the front portion of the differential case 20 can be performed. In addition, the machining of the rear shaft hole 20d can be performed by controlling the movement of the main shaft 16 back and forth, so that it is not necessary to change the direction of the differential case 20, and the inner surface of the front and rear shaft holes can be machined in a short time. .
[0022]
FIG. 7 shows a third embodiment. In FIG. 7, reference numeral 5 denotes an arbor. The arbor 5 is slightly shorter than the width of the cutter 11 and forms a cone-shaped cutter receiving portion 5b at its base (rear portion). On the other hand, a push rod 35 that is moved in the front-rear direction by a cylinder is disposed in front of the main shaft 16 on the machining center main unit 15 side, and a cone-shaped cutter push section 35a is formed at the rear end of the push rod 35. The front and rear ends of the fitting hole of the cutter 11 are tapered.
[0023]
When the arbor 5 is fitted to the cutter 11, the push rod 35 is moved backward (to the right in the figure), and the cutter push portion 35 a is fitted into the tapered hole at the front end of the cutter 11. The cutter 11 is pressed and urged rearward with a predetermined force, and the cutter pressing portion 35a and the cutter receiving portion 5b hold the cutter 11 with a squeezing pressure. In this state, the main shaft 16 is rotated, and the movement of the main shaft 16 is controlled in the front-rear direction to process the front shaft hole 20c of the differential case 20 and the rear shaft hole 20d. The other structure is substantially the same as that of the first embodiment.
[0024]
According to the third embodiment, the cutter 11 fitted to the arbor 5 is integrally connected to the arbor 5 by the push rod 35, so that the orientation of the differential case 20 is the same as in the second embodiment. It is possible to process the inner surfaces of the front and rear shaft holes without changing the shape.
[0025]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the invention according to claim 1 of the present invention initially urges the cutter away from the arbor in the axial direction, attaches the cutter to the main shaft of the machining center in this state, and then installs the cutter in the axial direction of the main shaft. Since the cutter is connected to the arbor by moving, the inner surface of the shaft hole that crosses the T-shape and communicates with the gear chamber can be easily processed by the machining center as in a differential case, The range of the object to be processed by the machining center can be expanded.
Further, in the invention according to claim 2, after the cutter and the arbor are fitted to each other by the axial movement of the main shaft, the cutter and the arbor are integrally connected by the clutch device. Without this, the inner surface of the shaft hole facing in the axial direction can be processed, and the processing can be performed in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional side view of a main part showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of FIG.
FIG. 3 is a left side view of FIG.
FIG. 4 is a partially sectional side view showing a set state of a tool unit according to the present invention.
FIG. 5 is a sectional side view of a main part showing a processing state.
FIG. 6 is a sectional side view showing a second embodiment of the present invention in a state where a cutter is mounted.
FIG. 7 is a cross-sectional side view of a main part of a processing state according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool unit 2 Housing 3 Tool holder 4 Shank 5 Arbor 5a Drive shaft 5b Cutter receiving part 6 Taper roller bearing 7 Arm 8 Guide bar (guide)
9 guide bush 10 cutter support 10a holding hole 11 cutter 11a drive hole 11b holding groove 12 detent pin 13 return spring (elastic body)
14 Stopper 15 Machining center 16 Main shaft 17 Work mounting jig 18 Quill 20 Differential case 20a Gear chamber 20b Flange portion 20c Front shaft hole 20d Rear shaft hole 20e Upper shaft hole 22 Clutch device 23 Piston 24 First rod 25 Second rod 26 Cam Groove (cam surface)
27 Ball (engagement body)
28 Clutch spring 29 Cylinder chamber 30 Oil passage 31 First air passage 31a Intermediate portion 31b Rear portion 31c Front portion 32 Second air passage 35 Push rod 35a Cutter push portion

Claims (2)

ハウジング（２）にツールホルダ（３）を回転のみ自在に設け、該ツールホルダ（３）の後部にマシニングセンター（１５）の主軸（１６）に着脱可能に連結されるシャンク（４）を、前部にカッター（１１）と係脱可能のアーバー（５）をそれぞれ設け、前記ハウジング（２）に半径方向外方に突出するアーム（７）を設け、該アーム（７）に前記アーバー（５）と平行するガイド（８）を前方に向けて突出固定し、該ガイド（８）に前記アーム（７）と平行するカッターサポート（１０）を前後摺動可能に設けるとともに、該カッターサポート（１０）を前方に向けて移動付勢する弾性体（１３）を設け、カッターサポート（１０）の端部に前記アーバー（５）の前方にてこれと同軸に対面するカッター（１１）を回転自在に設けたことを特徴とするマシニングセンター用ツールユニット。A tool holder (3) is rotatably provided on a housing (2), and a shank (4) detachably connected to a main shaft (16) of a machining center (15) is provided at a rear portion of the tool holder (3). And an arbor (5) that can be disengaged from the cutter (11), and an arm (7) protruding radially outward is provided on the housing (2), and the arbor (5) is attached to the arm (7). A parallel guide (8) is projected forward and fixed, and a cutter support (10) parallel to the arm (7) is provided on the guide (8) so as to be slidable back and forth, and the cutter support (10) is attached to the guide (8). An elastic body (13) that urges forward is provided, and a cutter (11) coaxially facing the arbor (5) is rotatably provided at the end of the cutter support (10). thing Machining centers for tool unit which is characterized. アーバー（５）に半径方向に出没可能の係合体（２７）を設け、前記アーバー（５）の軸心部に軸方向に移動して前記係合体を半径方向に移動させるクラッチ装置（２２）を設けたことを特徴とする請求項１記載のマシニングセンター用ツールユニット。A clutch device (22) is provided on the arbor (5), which is provided with an engaging body (27) that can move in and out in the radial direction, and moves in the axial direction at the axis of the arbor (5) to move the engaging body in the radial direction. The tool unit for a machining center according to claim 1, wherein the tool unit is provided.

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