JP2750356B2 - Headstock movable lathe - Google Patents
Headstock movable latheInfo
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- JP2750356B2 JP2750356B2 JP1046421A JP4642189A JP2750356B2 JP 2750356 B2 JP2750356 B2 JP 2750356B2 JP 1046421 A JP1046421 A JP 1046421A JP 4642189 A JP4642189 A JP 4642189A JP 2750356 B2 JP2750356 B2 JP 2750356B2
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- headstock
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，加工すべき材料を保持した主軸がその軸線
方向に移動し，材料を切削送りする形式の旋盤即ち主軸
台移動型旋盤に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lathe of a type in which a spindle holding a material to be processed moves in the axial direction thereof and cuts and feeds the material, that is, a headstock moving type lathe.
主軸台移動型旋盤において，主軸台前方の切削位置の
近傍に主軸台とは独立した支持台をベッドに固定して設
け，その支持台に，主軸軸線を中心とするようにガイド
ブッシュを取付け，主軸で保持した棒状の被加工材料
（以下棒材という）をそのガイドブッシュで支持するこ
とにより，加工時における棒材のたわみ変形を防止し，
精密な加工を可能としたものが知られている（例えば，
特開昭56−119304号，実公昭62−28321号，特開昭61−1
25705号公報参照）。ここで，ガイドブッシュには，
（ａ）棒材の回転に関係なく静止している固定式のも
の，（ｂ）棒材の回転につれて回転する自由回転式のも
の，及び（ｃ）主軸によって強制回転させられる強制回
転式のもの等がある。In the headstock movable lathe, a support stand independent of the headstock is fixed to the bed near the cutting position in front of the headstock, and a guide bush is attached to the support base so as to center on the spindle axis. By supporting the bar-shaped workpiece (hereinafter referred to as the bar) held by the spindle with its guide bush, the bending deformation of the bar during processing is prevented.
Known are those that enable precise processing (for example,
JP-A-56-119304, JP-B-62-28321, JP-A-61-1
No. 25705). Here, the guide bush
(A) a fixed type that is stationary irrespective of the rotation of the bar, (b) a free-rotation type that rotates with the rotation of the bar, and (c) a forced rotation type that is forcedly rotated by the main shaft Etc.
しかしながら，従来のガイドブッシュはいずれも，支
持した棒材が軸方向には移動できる構成とする必要があ
るため，棒材との間に隙間を設けなければならず，この
ため，切込み深さを大きくした強力切削には不向きであ
るという問題があった。特に，上記（ａ），（ｂ）の固
定式及び自由回転式のものでは隙間が小さくなると切削
抵抗が大きくなり，焼付の発生もある。However, all of the conventional guide bushes need to have a configuration in which the supported bar can move in the axial direction, and a gap must be provided between the guide bar and the bar. There is a problem that it is unsuitable for the enlarged strong cutting. In particular, in the fixed type and the free rotation type described in the above (a) and (b), when the gap becomes small, the cutting resistance becomes large and seizure may occur.
また，（ａ）の固定式では六角材などの異形材の使用
ができず，（ｂ）の自由回転式ではガイドブッシュと主
軸との位相合わせが手動でしかできないため自動での六
角材などの異形材の使用ができないという問題があっ
た。In the fixed type (a), irregular shaped materials such as hexagonal materials cannot be used. In the free rotation type (b), the phase alignment between the guide bush and the main shaft can only be performed manually, so that hexagonal materials are automatically used. There was a problem that a deformed material could not be used.
更に，（ｂ），（ｃ）の自由回転式，強制回転式で
は，それぞれガイドブッシュを軸受で回転可能に支持し
ており，ガイドブッシュの支持力は，軸受の取付長さ
（２個の軸受を使用した場合には軸受間距離）の大小に
影響されるが，従来の装置では主軸台の前に主軸台とは
別個にガイドブッシュの支持台を配置している関係上，
ガイドブッシュを支持した軸受の取付長さをあまり大き
くすることができず，ガイドブッシュで大きい切削抵抗
を受けることができない。なお，軸受の取付長さを大き
くすると，棒材の残材長さが長くなる，機械の長さが長
くなる等の欠点が生じる。Further, in the free rotation type and the forced rotation type of (b) and (c), the guide bush is rotatably supported by the bearing, and the supporting force of the guide bush is determined by the mounting length of the bearing (two bearings). The distance between bearings is affected by the use of), but in conventional equipment, the guide bush support is placed separately from the headstock in front of the headstock.
The mounting length of the bearing supporting the guide bush cannot be too long, and the guide bush cannot receive a large cutting resistance. If the mounting length of the bearing is increased, there are disadvantages such as an increase in the length of the remaining bar material and an increase in the machine length.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので，必要
に応じ強力切削を行うことができ，また，異形材に対し
ても支障なく使用可能であり，しかも，大きい切削抵抗
にも耐えることのできる主軸台移動型旋盤を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made in view of such a problem, and it is possible to perform strong cutting as needed, and it can be used for deformed materials without hindrance, and can withstand a large cutting resistance. It is an object of the present invention to provide a movable headstock lathe.
上記目的を達成すべくなされた本発明は，ベッドと，
中空の主軸と，中空の主軸を回転可能に保持し，且つそ
の主軸軸線に平行に移動可能に前記ベッドに保持された
主軸台と，前記主軸を回転駆動する主軸回転装置と，前
記主軸先端に保持され，加工すべき材料を摺動可能に案
内するガイド状態及びその材料を把持するチャック状態
に開閉可能なガイドブッシュと，該ガイドブッシュを開
閉するガイドブッシュ開閉機構と，前記主軸内に同心状
に設けられ，主軸に対して回転不能ではあるが軸線方向
には移動可能な中空の材料送り軸と，その材料送り軸先
端に設けられた材料把持用のチャックと，該チャックを
開閉するチャック開閉機構と，前記主軸台を，前記主軸
に保持した材料の加工送りのために移動させる主軸台移
動装置と，前記材料送り軸を，その材料送り軸に保持し
た材料の加工送りのために移動させる材料送り軸移動装
置とを有する主軸台移動型旋盤を要旨とする。To achieve the above object, the present invention provides a bed,
A hollow spindle, a spindle head held rotatably on the bed so as to rotatably hold the hollow spindle, and movable parallel to the spindle axis; a spindle rotating device for rotating and driving the spindle; A guide bush which is held and can be opened and closed in a guide state for slidably guiding the material to be processed and a chuck state for gripping the material, a guide bush opening / closing mechanism for opening / closing the guide bush, and concentric with the spindle. A hollow material feed shaft which is not rotatable with respect to the main shaft but is movable in the axial direction, a chuck for material gripping provided at the tip of the material feed shaft, and a chuck opening and closing for opening and closing the chuck A mechanism, a headstock moving device for moving the headstock for processing and feeding the material held on the spindle, and a processing feed for the material holding the material feed shaft on the material feeding shaft; And gist headstock moving lathe having a material feed shaft moving device for moving to.
以下，図面に示す本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例による主軸台移動型旋盤を示
す概略断面図，第２図はその要部拡大断面図，第３図は
上記旋盤の主軸台の前面図である。第１図〜第３図にお
いて,1はベッド,2は主軸台,3は主軸台２に回転可能に保
持された中空の主軸である。主軸台２は主軸３の軸線
（以下Ｚ軸という）と平行方向に移動可能に前記ベッド
１に保持されている。主軸台２内には，主軸外面に取付
けられた回転子4Aと主軸台内面に取付けられた固定子4B
とを備えたビルトインモータが設けられている。このビ
ルトインモータは，主軸を回転駆動する主軸回転装置を
構成する。なお，ビルトインモータに代えて，主軸台外
部にモータを設け，そのモータの回転をプーリ，ギア等
を介して主軸に伝達する構成としてもよい。Hereinafter, embodiments of the present invention shown in the drawings will be described in detail.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a headstock movable lathe according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part thereof, and FIG. 3 is a front view of a headstock of the lathe. 1 to 3, reference numeral 1 denotes a bed, 2 denotes a headstock, and 3 denotes a hollow main shaft rotatably held by the headstock 2. The headstock 2 is held by the bed 1 so as to be movable in a direction parallel to the axis of the spindle 3 (hereinafter referred to as the Z axis). In the headstock 2, there are a rotor 4A mounted on the outer surface of the headstock and a stator 4B mounted on the inner surface of the headstock.
Are provided. This built-in motor constitutes a spindle rotating device that drives the spindle to rotate. Note that a motor may be provided outside the headstock instead of the built-in motor, and the rotation of the motor may be transmitted to the main shaft via a pulley, a gear, or the like.
主軸３の先端には，ガイドブッシュ機構６が取付けら
れている。このガイドブッシュ機構６は，加工すべき棒
材７を案内し，また，把持するための内面8Aを備えたガ
イドブッシュ８と，そのガイドブッシュ８を軸方向に移
動可能に保持しかつ主軸３に対して移動可能なコレット
スリーブ９と，ガイドブッシュ８が主軸先端から抜ける
のを防止するコレットナット10と，ガイドブッシュ８と
コレットスリーブ９とにそれぞれ矢印A,B方向の力を付
与するコイルスプリング11等を備えている。ガイドブッ
シュ８は先端に軸方向のスリット（図示せず）を有し且
つ広がる方向の弾性力を有している。ガイドブッシュ８
の外面及びコレットスリーブ９の内面には，互いに接触
するテーパ面が形成されており，このテーパ面の作用に
より，コレットスリーブ９をガイドブッシュ８に対して
矢印Ａ方向で示す方向に移動させるとガイドブッシュ８
の内面8Aが縮径し，反対に移動させるとガイドブッシュ
８自身の弾性力により内面8Aが広がる。ここで，前記の
テーパ面の寸法及びコレットスリーブ９の移動ストロー
クは，ガイドブッシュ８を，その内面8Aが棒材７に強く
接触して棒材を把持するチャック状態と，その内面8Aと
棒材７との間に微少な隙間が生じ，棒材を摺動可能に案
内するガイド状態と，更にそれよりも大きく開いた状態
とに開閉可能に設定されている。A guide bush mechanism 6 is attached to the tip of the main shaft 3. The guide bush mechanism 6 guides a bar 7 to be processed and also has a guide bush 8 having an inner surface 8A for gripping, holding the guide bush 8 movably in the axial direction, and holding the guide bush 8 on the main shaft 3. The collet sleeve 9 that can move relative to the main bush, the collet nut 10 that prevents the guide bush 8 from coming off the tip of the spindle, and the coil spring 11 that applies a force in the directions of arrows A and B to the guide bush 8 and the collet sleeve 9, respectively. Etc. are provided. The guide bush 8 has an axial slit (not shown) at the tip and has an elastic force in a spreading direction. Guide bush 8
The outer surface of the collet sleeve 9 and the inner surface of the collet sleeve 9 are formed with a tapered surface which is in contact with each other. Bush 8
When the inner surface 8A is reduced in diameter and moved in the opposite direction, the inner surface 8A is expanded by the elastic force of the guide bush 8 itself. Here, the dimensions of the tapered surface and the movement stroke of the collet sleeve 9 are as follows: the guide bush 8 is in a chuck state in which the inner surface 8A is in strong contact with the bar 7 to grip the bar; A small gap is formed between the guide member 7 and the guide member 7 so as to be able to be opened and closed between a guide state in which the rod material is slidably guided and a state in which the rod material is further opened.
主軸３は主軸台２の後方にまで延びており，主軸後端
部にはガイドブッシュ開閉機構13が設けられている。こ
のガイドブッシュ開閉機構13は，第４図にその一部を拡
大して示すように，主軸３外周に取付けられた支持スリ
ーブ14と，支持スリーブ14に支点14Aを中心として揺動
可能に保持されたトグル部材15と，支持スリーブ14に対
して軸方向に移動可能でかつ内周面にトグル部材15の先
端15Aの位置を規制するカム面16A,16B,16Cを備えたカム
スリーブ16を有している。更に，第１図に示すように，
ガイドブッシュ開閉機構13は，カムスリーブ16に対して
回転可能であるが軸方向には一体に移動する外筒17と，
支軸18を中心に揺動し，外筒17を往復動させる作動アー
ム19と，作動アーム19を揺動させる二段シリンダ20も備
えている。支軸18及び二段シリンダ20は図示しない支持
部材によって主軸台２に取付けられている。なお，支軸
18及び二段シリンダ20を図面では主軸３の上下に配置し
ているが，これは図面を分かり易くするためで，実際に
は，主軸の左右に配置されている。主軸３内にはトグル
部材15の変位をコレットスリーブ９に伝達する中空の作
動筒21が移動可能に設けられている。この構成により，
二段シリンダ20が作動アーム19,外筒17を介してカムス
リーブ16を移動させ，そのカム面のトグル部材15に対す
る接触位置を変化させ，ガイドブッシュ８を開閉するこ
とができる。すなわち，カムスリーブ16の最も小径のカ
ム面16Aがトグル部材15に接触している時にはトグル部
材16が作動筒21を介してコレットスリーブ９を矢印Ａ方
向に最も押した状態となっており，ガイドブッシュ８は
縮径して棒材７を把持するチャック状態となり，カムス
リーブ16のカム面16Bがトグル部材15に接触している時
には作動筒21及びコレットスリーブ９が矢印Ａとは反対
方向に少し戻り，ガイドブッシュ８は少し開いて棒材７
との間に微妙な隙間が生じたガイド状態となり，更にカ
ムスリーブ16のカム面16Cがトグル部材15に接触してい
る時には作動筒21及びコレットスリーブ９が矢印Ａとは
反対方向に更に戻り，ガイドブッシュ８は大きく開いた
状態となる。The spindle 3 extends to the rear of the headstock 2, and a guide bush opening / closing mechanism 13 is provided at the rear end of the spindle. The guide bush opening / closing mechanism 13 is supported by a support sleeve 14 attached to the outer periphery of the main shaft 3 and swingably around a fulcrum 14A on the support sleeve 14, as shown in a partially enlarged view in FIG. And a cam sleeve 16 having a cam surface 16A, 16B, 16C which is movable in the axial direction with respect to the support sleeve 14 and regulates the position of the tip 15A of the toggle member 15 on the inner peripheral surface. ing. Further, as shown in FIG.
The guide bush opening / closing mechanism 13 includes an outer cylinder 17 that is rotatable with respect to the cam sleeve 16 but moves integrally in the axial direction.
An operating arm 19 that swings around the support shaft 18 to reciprocate the outer cylinder 17 and a two-stage cylinder 20 that swings the operating arm 19 are also provided. The support shaft 18 and the two-stage cylinder 20 are attached to the headstock 2 by a support member (not shown). The support shaft
Although 18 and the two-stage cylinder 20 are arranged above and below the main shaft 3 in the drawing, this is for the sake of simplicity of the drawing, and is actually arranged on the left and right of the main shaft. A hollow operating cylinder 21 that transmits the displacement of the toggle member 15 to the collet sleeve 9 is movably provided in the main shaft 3. With this configuration,
The two-stage cylinder 20 moves the cam sleeve 16 via the operation arm 19 and the outer cylinder 17, and changes the contact position of the cam surface with the toggle member 15 to open and close the guide bush 8. That is, when the smallest diameter cam surface 16A of the cam sleeve 16 is in contact with the toggle member 15, the toggle member 16 pushes the collet sleeve 9 most in the direction of the arrow A via the operating cylinder 21, so that the guide The bush 8 is reduced in diameter to be in a chuck state for gripping the bar 7. When the cam surface 16 B of the cam sleeve 16 is in contact with the toggle member 15, the operating cylinder 21 and the collet sleeve 9 slightly move in the direction opposite to the arrow A. Returning, the guide bush 8 opens slightly and the rod 7
When the cam surface 16C of the cam sleeve 16 is in contact with the toggle member 15, the working cylinder 21 and the collet sleeve 9 further return in the direction opposite to the arrow A, The guide bush 8 is largely open.
なお，本実施例ではカムスリーブ16に段状のカム面16
Bを形成しているが，これに限らず，第５図に示すよう
に平坦なカム面16Aに続いてゆるやかな傾斜を持ったカ
ム面16Dを設けたカムスリーブ16を用いてもよい。この
場合にも，カムスリーブ16の移動によってトグル部材15
に対するカム面の接触位置が変化し，トグル部材15が例
えば二点鎖線15aで示す位置或いは15bで示す位置になる
ことによって，ガイドブッシュ８をガイド状態或いは大
きく開いた状態とすることができる。更に，カムスリー
ブ16を移動させるための機構として，二段シリンダに代
えて３段以上の多段シリンダを用いると，カムスリーブ
16の停止位置を４箇所以上とすることができ，ガイドブ
ッシュ８の開度を更に多段に変更できる。また，シリン
ダに代えて，カムスリーブ16を無段階に移動させること
ができる機構，例えばサーボモータを使用すると，トグ
ル部材15の揺動位置を無段階で変えることができ，従っ
てガイドブッシュ８の開度を無段階で変えることができ
る。このため，ガイドブッシュ８で棒材をガイドする場
合におけるガイドブッシュ８の内径を，棒材７の外径，
切削条件等に応じた最適値に調整することができる。In this embodiment, the cam sleeve 16 has a stepped cam surface 16.
Although B is formed, the present invention is not limited to this, and a cam sleeve 16 having a flat cam surface 16A followed by a gentle inclined cam surface 16D as shown in FIG. 5 may be used. In this case also, the movement of the cam sleeve 16 causes the toggle member 15 to move.
The contact position of the cam surface with respect to is changed, and the toggle member 15 becomes, for example, the position indicated by the two-dot chain line 15a or the position indicated by 15b, whereby the guide bush 8 can be brought into the guide state or the state of being greatly opened. Further, when a multi-stage cylinder having three or more stages is used as a mechanism for moving the cam sleeve 16 instead of the two-stage cylinder, the cam sleeve
Sixteen stop positions can be set at four or more positions, and the opening degree of the guide bush 8 can be further changed in multiple stages. If a mechanism capable of moving the cam sleeve 16 steplessly, for example, a servomotor, is used in place of the cylinder, the swing position of the toggle member 15 can be changed steplessly. The degree can be changed steplessly. Therefore, the inner diameter of the guide bush 8 when the bar is guided by the guide bush 8 is determined by the outer diameter of the bar 7,
It can be adjusted to an optimum value according to cutting conditions and the like.
第１図，第２図において，主軸３内には主軸３に同心
状に且つ主軸３及び作動筒21に対して軸方向に移動可能
に中空の材料送り軸23が挿入されている。材料送り軸23
は外周面にキー溝23Aを備えており，主軸３の後端内面
に取付けられたキー24と係合している。このキー24及び
キー溝23Aの係合によって材料送り軸23は主軸３と一体
に回転する。材料送り軸23の先端には，棒材把持用のチ
ャック機構26が取付けられている。このチャック機構26
もガイドブッシュ機構６と同様の機構を有しており，棒
材７を保持するためのチャック27と，そのチャック27を
軸方向に移動可能に保持し材料送り軸23に対して軸方向
に移動可能なコレットスリーブ28と，チャック27の抜け
落ちを防止するコレットナット29と，チャック27に矢印
Ａ方向の，コレットスリーブ28に矢印Ｂ方向の力を付与
するコイルスプリング30等を備えている。また材料送り
軸23の後端には，チャックを開閉するためのチャック開
閉機構32が設けられている。このチャック開閉機構32も
ガイドブッシュ開閉機構13と同様の構造をしており，支
持スリーブ33と，トグル部材34と，カムスリーブ35と，
外筒36と，支軸37を中心に揺動して外筒36を往復動させ
る作動アーム38と，作動アーム38を揺動させるシリンダ
（図示せず）等を備えており，かつ材料送り軸23内には
トグル部材34の動きをコレットスリーブ28に伝達する作
動筒39が設けられている。なお，チャック27は，単に棒
材７をチャックする状態及び開放状態に開閉すればよい
ので，外筒36を往復動させるシリンダは単段のものでよ
く，また，カムスリーブ35のカム面も単にトグル部材34
を拘束する面と開放する斜面とを有するものであればよ
い。1 and 2, a hollow material feed shaft 23 is inserted into the main shaft 3 so as to be concentric with the main shaft 3 and movable in the axial direction with respect to the main shaft 3 and the working cylinder 21. Material feed shaft 23
Has a key groove 23A on the outer peripheral surface thereof and is engaged with a key 24 mounted on the inner surface of the rear end of the main shaft 3. The engagement of the key 24 and the key groove 23A causes the material feed shaft 23 to rotate integrally with the main shaft 3. At the tip of the material feed shaft 23, a chuck mechanism 26 for gripping a bar is attached. This chuck mechanism 26
Also has a mechanism similar to the guide bush mechanism 6, a chuck 27 for holding the bar 7, and holding the chuck 27 movably in the axial direction and moving the chuck 27 in the axial direction with respect to the material feed shaft 23. A possible collet sleeve 28, a collet nut 29 for preventing the chuck 27 from falling off, a coil spring 30 for applying a force in the direction of arrow A to the chuck 27, and a direction of arrow B to the collet sleeve 28 are provided. At the rear end of the material feed shaft 23, a chuck opening / closing mechanism 32 for opening / closing the chuck is provided. The chuck opening / closing mechanism 32 has the same structure as the guide bush opening / closing mechanism 13, and includes a support sleeve 33, a toggle member 34, a cam sleeve 35,
An outer cylinder 36, an operating arm 38 that swings around the support shaft 37 to reciprocate the outer cylinder 36, a cylinder (not shown) that swings the operating arm 38, and the like are provided. An operation cylinder 39 for transmitting the movement of the toggle member 34 to the collet sleeve 28 is provided in the inside 23. Since the chuck 27 only needs to be opened and closed simply to chuck the bar 7 and to be released, the cylinder for reciprocating the outer cylinder 36 may be a single-stage cylinder, and the cam surface of the cam sleeve 35 may be simply formed. Toggle member 34
What is necessary is just to have the surface which restrict | limits and the slope which opens.
材料送り軸23は後端近傍に大径部23Bを有しており，
その大径部23Bが材料送り台41に回転可能に保持されて
いる。材料送り台41はベッド１に主軸軸線方向に移動可
能に保持されている。前記したチャック開閉機構32の支
軸37及びシリンダ（図示せず）は図示しない支持部材を
介してこの材料送り台41に保持されている。The material feed shaft 23 has a large diameter portion 23B near the rear end,
The large diameter portion 23B is rotatably held by the material feed table 41. The material feed table 41 is held on the bed 1 so as to be movable in the main shaft axis direction. The support shaft 37 and the cylinder (not shown) of the chuck opening / closing mechanism 32 are held by the material feed table 41 via a support member (not shown).
主軸台２及び材料送り台41はそれぞれ，下方に延びる
舌部2A,41Aを備えており，その舌部2A,41Aには共通のス
プライン軸43が主軸軸線に平行に且つ軸方向に移動可能
に挿入されている。また，各舌部2A,41Aには，それぞれ
シリンダ式の結合機構44,45が設けられており，結合機
構への油圧或いは空圧供給を制御することにより必要に
応じスプライン軸43を舌部2A,41Aに結合することが可能
となっている。スプライン軸43の一端にはボールねじ部
43Aが形成されている。このボールねじ部43Aは，ベッド
１に取付けられたナット内蔵式のサーボモータ47のナッ
ト48に係合しており，従って，サーボモータ47によって
ナット48が回転すると，スプライン軸43が矢印C,D方向
に移動し，結合機構44,45を介して固定された主軸台2,
材料送り台41を移動させることができる。これらのスプ
ライン軸43,サーボモータ47等は，主軸台を主軸に保持
した材料の加工送りのために移動させる主軸台移動装
置，及び，材料送り軸をその材料送り軸に保持した材料
の加工送りのために移動させる材料送り軸移動装置を構
成する。なお，共通のスプライン軸43及びサーボモータ
47で主軸台２及び材料送り台41を移動させる代わりに，
主軸台２及び材料送り台41にはそれぞれ専用のサーボモ
ータ及びねじ軸を設け，それぞれ別個に移動させる構成
としてもよい。The headstock 2 and the material feed base 41 are provided with tongues 2A, 41A extending downward, respectively. A common spline shaft 43 is provided on the tongues 2A, 41A so as to be movable in the axial direction parallel to the main shaft axis. Has been inserted. Each of the tongues 2A, 41A is provided with a cylinder type coupling mechanism 44, 45, respectively. By controlling the hydraulic or pneumatic supply to the coupling mechanism, the spline shaft 43 is connected to the tongue 2A as required. , 41A. One end of the spline shaft 43 has a ball screw
43A is formed. The ball screw portion 43A is engaged with a nut 48 of a servo motor 47 with a built-in nut mounted on the bed 1. Therefore, when the nut 48 is rotated by the servo motor 47, the spline shaft 43 is moved by arrows C and D. Headstock 2, which moves in the direction
The material feed table 41 can be moved. The spline shaft 43, the servomotor 47, and the like are a headstock moving device that moves the headstock for processing the material held on the spindle, and the processing feed of the material holding the material feed shaft on the material feed shaft. Of the material feed shaft moving device for moving the material. The common spline shaft 43 and servo motor
Instead of moving the headstock 2 and the material feed table 41 at 47,
The headstock 2 and the material feed table 41 may be provided with dedicated servomotors and screw shafts, respectively, and may be moved separately.
第１図において,50は主軸台２が動かないようにベッ
ド１に固定するシリンダ式の固定機構,51は材料送り台4
1が動かないようにベッド１に固定するシリンダ式の固
定機構であり，油圧或いは空圧の供給を制御することに
より，必要に応じ主軸台2,材料送り台41をベッド１に固
定することができる構成となっている。また,53は棒材
７を加工するための刃物である。In FIG. 1, reference numeral 50 denotes a cylinder-type fixing mechanism for fixing the headstock 2 to the bed 1 so as not to move.
This is a cylinder-type fixing mechanism that fixes the headstock 1 and the material feed base 41 to the bed 1 as necessary by controlling the supply of hydraulic pressure or pneumatic pressure. It has a configuration that can be used. Reference numeral 53 denotes a blade for processing the bar 7.
次に，上記構成の主軸台移動型旋盤による切削動作を
説明する。この旋盤は，（１）ガイドブッシュ８を通常
のガイドブッシュとして使用したガイドブッシュ使用切
削加工，（２）ガイドブッシュをチャックとして使用し
長尺の棒材を切削加工する棒材チャック加工，（３）ガ
イドブッシュをチャックとして使用し短いワークに対し
て切削加工するチャッキングワーク加工を行うことが可
能であり，以下その各々を説明する。Next, the cutting operation by the headstock moving type lathe having the above configuration will be described. This lathe includes (1) cutting using a guide bush using the guide bush 8 as a normal guide bush, (2) chucking a bar using the guide bush as a chuck, and cutting a long bar, (3) ) It is possible to perform a chucking work process in which a short work is cut by using a guide bush as a chuck, each of which will be described below.
（１） ガイドブッシュ使用切削加工 主軸台２を第１図，第２図に示すように，ガイドブッ
シュ８と刃物53との間隔が小さい距離ａになる位置に移
動させ，固定機構50によりベッド１に固定する。ガイド
ブッシュ開閉機構13は二段シリンダ20を中間位置とする
ことにより，カムスリーブ16の中間のカム面16B（第４
図参照）がトグル部材15に接触する位置となり，従っ
て，ガイドブッシュ８は内面8Aと棒材７との間に小さな
隙間を形成したガイド状態に保たれる。一方チャック開
閉機構32はチャック閉位置とし，チャック27が棒材７を
チャックしている。主軸台２の結合機構44は解除し，材
料送り台41の結合機構45は動作させてスプライン軸43を
材料送り台41に結合する。(1) Cutting using guide bush The headstock 2 is moved to a position where the distance between the guide bush 8 and the cutter 53 is a small distance a as shown in FIGS. Fixed to. The guide bush opening / closing mechanism 13 is configured such that the two-stage cylinder 20 is set at the intermediate position, so that the intermediate cam surface 16B (the fourth
(Refer to the figure) comes into contact with the toggle member 15, so that the guide bush 8 is kept in a guide state in which a small gap is formed between the inner surface 8A and the bar 7. On the other hand, the chuck opening / closing mechanism 32 is set at the chuck closed position, and the chuck 27 chucks the bar 7. The coupling mechanism 44 of the headstock 2 is released, and the coupling mechanism 45 of the material feed base 41 is operated to connect the spline shaft 43 to the material feed base 41.
この状態で切削加工が行われる。すなわち，主軸３が
ビルトインモータによって回転駆動されると，その回転
が材料送り軸23に伝達され，その先端のチャック27でチ
ャックされた棒材７も回転する。また，主軸３の回転は
ガイドブッシュ８にも伝達されているので，ガイドブッ
シュ８も棒材７と一体に回転する。このため，棒材７が
ガイドブッシュ８に対して焼きつくことがない。一方，
サーボモータ47によってボールねじ部43Aが矢印Ｃ方向
に移動し，その移動がスプライン軸43と結合機構45を介
して材料送り台41に伝達され，材料送り軸23が前進す
る。これにより，棒材７のＺ軸送りが行われ，棒材７は
定位置にあるガイドブッシュ８でガイドされた状態で前
進する。以上によって，棒材７はガイドブッシュ８から
一定距離ａを保った刃物53によって切削される。この切
削は，従来の強制回転式のガイドブッシュを使用した主
軸台移動型旋盤における切削と同様である。Cutting is performed in this state. That is, when the main shaft 3 is driven to rotate by the built-in motor, the rotation is transmitted to the material feed shaft 23, and the bar 7 chucked by the chuck 27 at the tip also rotates. Since the rotation of the main shaft 3 is also transmitted to the guide bush 8, the guide bush 8 also rotates integrally with the bar 7. Therefore, the rod 7 does not seize on the guide bush 8. on the other hand,
The ball screw 43A is moved in the direction of arrow C by the servomotor 47, and the movement is transmitted to the material feed table 41 via the spline shaft 43 and the coupling mechanism 45, and the material feed shaft 23 moves forward. As a result, the bar 7 is fed in the Z-axis, and the bar 7 moves forward while being guided by the guide bush 8 at the fixed position. As described above, the bar 7 is cut by the blade 53 which is kept at a certain distance a from the guide bush 8. This cutting is the same as that of a conventional headstock moving lathe using a forced rotation type guide bush.
この切削時には，次のような利点が得られる。 At the time of this cutting, the following advantages are obtained.
（ａ） 切削長さｂが長くなった場合にも，切削位置
と棒材のガイド位置との距離が常に一定に保たれるの
で，棒材の変形が少なく，高精度の加工が行われる。(A) Even when the cutting length b becomes long, the distance between the cutting position and the guide position of the bar is always kept constant, so that deformation of the bar is small and high-precision machining is performed.
（ｂ） ガイドブッシュ８が棒材７と同期して回転す
るので，ガイドブッシュ８と棒材７との隙間を小さく設
定しても焼きつくことがなく，この点からも高精度の加
工ができる。(B) Since the guide bush 8 rotates in synchronization with the bar 7, even if the gap between the guide bush 8 and the bar 7 is set small, there is no seizure, and high-precision machining can be performed from this point. .
（ｃ） ガイドブッシュ８とチャック27とが常に主軸
と一体に回転しており，従って，ガイドブッシュ８とチ
ャック27とは常に同一位相に保たれるので，棒材として
異形材を使用することができ，且つ自動運転も可能であ
る。(C) Since the guide bush 8 and the chuck 27 always rotate integrally with the main shaft, and therefore, the guide bush 8 and the chuck 27 are always kept in the same phase, it is possible to use a deformed material as the bar. Yes, and automatic operation is also possible.
（ｄ） ガイドブッシュ８が主軸２で保持されてお
り，主軸２は広い間隔を開けて配置された軸受で保持さ
れているので，従来のように主軸台とは独立した支持台
にガイドブッシュを保持させた場合に比べてガイドブッ
シュの支持力が大きく，大きい切削抵抗に耐えることが
でき，この点からも高精度の加工ができる。(D) Since the guide bush 8 is held by the main shaft 2 and the main shaft 2 is held by bearings arranged at wide intervals, the guide bush 8 is held on a support stand independent of the headstock as in the conventional case. The supporting force of the guide bush is larger than in the case where the guide bush is held, and the bearing can withstand a large cutting force. From this point, high-precision machining can be performed.
（２） 棒材チャック加工 ガイドブッシュ８及びチャック27の両方を閉じて棒材
７をガイドブッシュ８及びチャック27でチャックする。
また，主軸台２の結合機構44及び材料送り台41側の結合
機構45の両方を作動させ，スプライン軸43を主軸台２及
び材料送り台41に結合する。この状態で主軸３を回転さ
せると，棒材７が回転し，また，サーボモータ47により
スプライン軸43を前進させると，主軸台２と材料送り台
41が一体に前進し，棒材７のＺ軸送りが行われ，刃物53
による切削加工が行われる。(2) Bar chuck processing Both the guide bush 8 and the chuck 27 are closed, and the bar 7 is chucked by the guide bush 8 and the chuck 27.
Further, both the coupling mechanism 44 of the headstock 2 and the coupling mechanism 45 of the material feed table 41 are operated to connect the spline shaft 43 to the headstock 2 and the material feed table 41. When the spindle 3 is rotated in this state, the bar 7 rotates, and when the spline shaft 43 is advanced by the servomotor 47, the spindle 2 and the material feed stand are moved.
41 moves forward integrally, the Z-axis feed of the bar 7 is performed, and the blade 53
Is performed.
棒材７のガイドブッシュ８から突出した部分に対する
所定の加工を行った後は，その加工済部分を切り離し，
新たな加工を行うために，棒材７をガイドブッシュ８の
先に所定量突出させるが，この動作は次のように行われ
る。すなわち，ガイドブッシュ８を開き，チャック27は
棒材７をチャックした状態で，主軸台２と材料送り台41
とを相対的に移動させて棒材をガイドブッシュ８より所
定長さだけ突出させる。この主軸台２と材料送り台41と
の相対的移動は，いずれか一方をベッド１に固定すると
ともにスプライン軸43から解除し，他方をサーボモータ
47及びスプライン軸43によって移動させることにより行
うことができる。次に，棒材７をガイドブッシュ８でチ
ャックし，チャック27を開放した後，その状態で主軸台
２と材料送り台41とを前回とは反対方向に相対的に移動
させて元の位置に戻し，その後，チャック27でも棒材７
をチャックする。以上で切削準備が完了する。After performing a predetermined process on the portion of the bar 7 protruding from the guide bush 8, the processed portion is cut off,
In order to perform a new process, the bar 7 is protruded from the guide bush 8 by a predetermined amount. This operation is performed as follows. That is, the guide bush 8 is opened, and the chuck 27 holds the bar 7 in a state where the bar 7 is chucked.
Are relatively moved so that the bar projects from the guide bush 8 by a predetermined length. The relative movement between the headstock 2 and the material feed table 41 is released by fixing one of the headstocks 2 to the bed 1 and releasing it from the spline shaft 43, and the other to the servomotor.
The movement can be performed by moving with the 47 and the spline shaft 43. Next, the bar 7 is chucked by the guide bush 8, and the chuck 27 is released. In this state, the headstock 2 and the material feed table 41 are relatively moved in the opposite direction to the previous position to return to the original position. Return, and then the chuck 27 also uses the bar 7
Chuck. Thus, the preparation for cutting is completed.
なお，主軸台２と材料送り台41とにそれぞれ独立した
移動装置を設けた場合には，両者を相対的に移動させる
際に両者を同時に移動させることができ，短時間での移
動が可能となるという利点が得られる。When the headstock 2 and the material feed stand 41 are provided with independent moving devices, both can be moved at the same time when the two are relatively moved, which makes it possible to move in a short time. Is obtained.
上記した棒材チャック加工時には次の利点が得られ
る。The following advantages can be obtained at the time of the above-mentioned bar chuck processing.
（ａ） 棒材７をガイドブッシュ８及びチャック27で
チャックしているため，チャク力が倍になり，高精度の
加工が可能となる。(A) Since the bar 7 is chucked by the guide bush 8 and the chuck 27, the chucking force is doubled, and high-precision machining becomes possible.
（ｂ） 切削長さｂが長くなく，且つ切削切込みｃが
大きな場合等には，ガイドブッシュ８と棒材７との間に
隙間を生じさせて棒材７をガイドするよりは，ガイドブ
ッシュ８で棒材を確実にチャックした方が良い場合があ
る。本実施例では，ガイドブッシュ８をチャックとして
使用しているので，このような加工が可能であり，従来
のガイドブッシュを使用した旋盤よりも切削切込みｃの
大きい強力切削が可能となる。(B) When the cutting length b is not long and the cutting depth c is large, for example, the guide bush 8 is guided by a gap between the guide bush 8 and the bar 7 to guide the bar 7. In some cases, it is better to securely chuck the bar. In the present embodiment, since the guide bush 8 is used as a chuck, such processing is possible, and a powerful cutting with a larger cutting depth c than a lathe using a conventional guide bush can be performed.
（ｃ） 上記したように，主軸台２と材料送り台41と
を相対的に移動させることにより，棒材７を所定量ガイ
ドブッシュ８の前に正確に且つ容易に突出させることが
できる。(C) As described above, by moving the headstock 2 and the material feed base 41 relatively, the bar 7 can be accurately and easily projected in front of the guide bush 8 by a predetermined amount.
（３） チャッキングワーク加工 ガイドブッシュ８をチャックとして使用する。(3) Processing of chucking work The guide bush 8 is used as a chuck.
加工すべき素材はガイドブッシュ８の手前から手動或
いはローダ，ロボットなど自動により取付ける。この
際，チャック27にはストッパーを把持させておく。この
ため，ガイドブッシュ８の手前から挿入された素材がそ
のストッパーに押し当たることにより，ガイドブッシュ
８に対する所定位置に挿入されることなる。The material to be processed is attached manually before the guide bush 8 or automatically by a loader or a robot. At this time, a stopper is held by the chuck 27. For this reason, the material inserted from just before the guide bush 8 presses against the stopper, so that the material is inserted into a predetermined position with respect to the guide bush 8.
切削時は，主軸台が移動して素材のＺ軸送りを行う。 During cutting, the headstock moves to feed the material in the Z-axis.
加工完了後，材料送り台41を停止させた状態で主軸台
２のみが後退し，ワークはチャック27に把持されている
ストッパーに押し当てることによりガイドブッシュ８か
ら前方に押し出される（ストッパーはワークのアンロー
ディング時のプッシャーとしての働きをする）。After the machining is completed, only the headstock 2 is retracted with the material feed stand 41 stopped, and the work is pushed forward from the guide bush 8 by being pressed against the stopper held by the chuck 27 (the stopper is the work piece). Acts as a pusher during unloading).
このようにしてチャックワーク加工が行われる。 Thus, chuck work processing is performed.
以上に説明したように，本発明の主軸台移動型旋盤
は，主軸台に保持された主軸の先端にチャック機能を備
えたガイドブッシュを保持させ，更に前記主軸内にチャ
ックを備えた材料送り軸を主軸に対して移動可能に設け
たので，ガイドブッシュを，被加工材である棒材を把持
するチャックとして使用することにより，切削切込みの
大きい強力切削を行うことができ，また，ガイドブッシ
ュを，通常のガイドブッシュと同様に定位置で棒材をガ
イドするために使用することができるという効果を有し
ている。また，主軸先端に取付けられたガイドブッシュ
をガイドブッシュとして使用する際において，ガイドブ
ッシュとその奥に配置されているチャックとが同期して
回転するので，お互いの位相がずれることがなく，六角
材等の異形材に対しても支障なく使用できる。更に，ガ
イドブッシュが主軸に保持されるので，その支持が確実
で大きい切削抵抗を受けることができる等の効果を有し
ている。As described above, the headstock movable lathe according to the present invention has a guide bush having a chuck function at the tip of the spindle held by the headstock, and further has a material feed shaft having a chuck in the spindle. The guide bush is provided so that it can be moved relative to the main spindle. By using the guide bush as a chuck for gripping the bar material to be processed, powerful cutting with a large cutting depth can be performed. It has the effect that it can be used to guide a bar in a fixed position, like a normal guide bush. Also, when using the guide bush attached to the tip of the spindle as a guide bush, the guide bush and the chuck located behind it rotate synchronously, so that the phases do not deviate from each other, and the hexagonal material is used. It can be used without any trouble even for deformed materials such as. Further, since the guide bush is held on the main shaft, there is an effect that the support is reliable and a large cutting resistance can be received.
第１図は本発明の一実施例による主軸台移動型旋盤を概
略的に示す断面図，第２図はその要部拡大断面図，第３
図は上記旋盤の主軸台の前面図，第４図はガイドブッシ
ュ開閉機構の要部断面図，第５図はガイドブッシュ開閉
機構の変形例を示す要部断面図である。 １……ベッド,2……主軸台,3……主軸,6……ガイドブッ
シュ機構,7……棒材,8……ガイドブッシュ,9……コレッ
トスリーブ,10……コレットナット,11……コイルスプリ
ング,13……ガイドブッシュ開閉機構,20……二段シリン
ダ,23……材料送り軸,23A……キー溝,24……キー,26…
…チャック機構,27……チャック,28……コレットスリー
ブ,29……コレットナット,30……コイルスプリング,32
……チャック開閉機構,41……材料送り台,43……スプラ
イン軸,43A……ボールねじ部,44,45……結合機構,47…
…ナット内蔵型サーボモータ,48……ナット,50,51……
固定機構,53……刃物。FIG. 1 is a sectional view schematically showing a headstock moving type lathe according to an embodiment of the present invention, FIG.
FIG. 4 is a front view of the headstock of the lathe, FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of the guide bush opening and closing mechanism, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a modification of the guide bush opening and closing mechanism. 1 ... Bed, 2 ... Headstock, 3 ... Spindle, 6 ... Guide bush mechanism, 7 ... Bar, 8 ... Guide bush, 9 ... Collet sleeve, 10 ... Collet nut, 11 ... Coil spring, 13 ... Guide bush opening / closing mechanism, 20 ... Two-stage cylinder, 23 ... Material feed shaft, 23A ... Key groove, 24 ... Key, 26 ...
... Chuck mechanism, 27 ... Chuck, 28 ... Collet sleeve, 29 ... Collet nut, 30 ... Coil spring, 32
… Chuck opening / closing mechanism, 41… Material feed stand, 43… Spline shaft, 43A… Ball screw part, 44, 45… Coupling mechanism, 47…
… Nut built-in servo motor, 48 …… Nut, 50,51 ……
Fixing mechanism, 53 ... knife.
Claims (1)
を回転可能に保持し，且つその主軸軸線に平行に移動可
能に前記ベッドに保持された主軸台と，前記主軸を回転
駆動する主軸回転装置と，前記主軸先端に保持され，加
工すべき材料を摺動可能に案内するガイド状態及びその
材料を把持するチャック状態に開閉可能なガイドブッシ
ュと，該ガイドブッシュを開閉するガイドブッシュ開閉
機構と，前記主軸内に同心状に設けられ，主軸に対して
回転不能ではあるが軸線方向には移動可能な中空の材料
送り軸と，その材料送り軸先端に設けられた材料把持用
のチャックと，該チャックを開閉するチャック開閉機構
と，前記主軸台を，前記主軸に保持した材料の加工送り
のために移動させる主軸台移動装置と，前記材料送り軸
を，その材料送り軸に保持した材料の加工送りのために
移動させる材料送り軸移動装置とを有する主軸台移動型
旋盤。1. A bed, a hollow main shaft, a headstock held on the bed so as to be rotatable and movable in parallel with the main shaft axis, and a rotary drive of the main shaft. A spindle rotating device, a guide bush held at the tip of the spindle and slidably guiding a material to be processed, and a guide bush capable of opening and closing in a chuck state for gripping the material, and a guide bush opening and closing for opening and closing the guide bush A mechanism, a hollow material feed shaft provided concentrically within the main shaft and non-rotatable with respect to the main shaft but movable in the axial direction; and a chuck for material gripping provided at the tip of the material feed shaft. A chuck opening / closing mechanism for opening / closing the chuck, a headstock moving device for moving the headstock for processing and feeding the material held on the spindle, and a material feed shaft for moving the material feed shaft. Headstock moving lathe having a material feed shaft moving device that moves for processing feed material held in.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1046421A JP2750356B2 (en) | 1989-03-01 | 1989-03-01 | Headstock movable lathe |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02232104A JPH02232104A (en) | 1990-09-14 |
| JP2750356B2 true JP2750356B2 (en) | 1998-05-13 |
Family
ID=12746688
Family Applications (1)
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