JP3081139B2 - 切削加工機 - Google Patents

切削加工機

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JP3081139B2
JP3081139B2 JP07235528A JP23552895A JP3081139B2 JP 3081139 B2 JP3081139 B2 JP 3081139B2 JP 07235528 A JP07235528 A JP 07235528A JP 23552895 A JP23552895 A JP 23552895A JP 3081139 B2 JP3081139 B2 JP 3081139B2
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Izumi Machine Mfg Co Ltd
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Izumi Machine Mfg Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23D37/00—Broaching machines or broaching devices
    • B23D37/08—Broaching machines with vertically-arranged working tools
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークに対して切
削工具を相対移動させることによりそのワークの切削加
工を行う切削加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】これに関連する従来の切削加工機が特開
昭６２−２５５０１１号公報に記載されており、その正
面図が図２に示されている。この切削加工機１はワーク
ｗの内壁面にヘリカル溝を加工するための縦型ブローチ
盤であり、二本のヘリカルブローチ４がドライブ機構６
及び支持機構７によってコラム２に取付けられている。
また、前記コラム２の両側面には案内ガイド９が設けら
れており、この案内ガイド９に倣ってワークｗを支持す
るテーブル８が昇降できるようになっている。ここで、
前記テーブル８を昇降させる駆動源としてはテーブル駆
動部３のラック＆ピニオン（図示されていない）が使用
される。さらに、前記テーブル８が上昇することにより
ネジの作用によりリードバー５が回動し、この回動力が
ドライブ装置６を介して両ヘリカルブローチ４に伝達さ
れる。これによって、前記テーブル８が下限位置から所
定距離だけ上昇する過程で二台のワークｗがそれぞれヘ
リカルブローチ４に切削され、それらのワークｗの内壁
面にはヘリカル溝が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たブローチ盤１ではワーク支持用のテーブル８を昇降さ
せるラック＆ピニオンの中心線がヘリカルブローチ４の
軸心（中心線）と一致していない。即ち、ラック＆ピニ
オンの中心線がヘリカルブローチ４の中心線からオフセ
ットしており、加工中、ワークｗに対してヘリカルブロ
ーチ４による加工抵抗とラック＆ピニオン等の送りによ
る力とが互いに逆向きに作用する。したがって、前記ヘ
リカルブローチ４による加工抵抗とラック＆ピニオン等
の送り力とが、ワークｗに対して両中心線に直交する軸
回りに回転させるように作用する。この結果、ワークｗ
に傾きが発生し、加工精度が低下するという問題が生じ
る。ここで、ワークｗの傾きを抑制するためにはコラム
２の案内ガイド９やテーブル８等の剛性を高くするのが
有効であるが、剛性を高くすると装置が大型化するとい
う問題がある。本発明の技術的課題は、切削工具による
加工抵抗と送り機構による送り力とがワークに対して回
転モーメントを生じさせないようにして、加工中にワー
クが傾かないようにするとともに、部材の剛性も従来よ
り低くできるようにして装置をコンパクト化しようとす
るものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】［課題を解決するための
請求項１に係る手段］ 上記した課題は、以下の特徴を有する切削加工機によっ
て解決される。即ち、請求項１に係る切削加工機は、所
定位置に位置決めされている切削工具と、前記切削工具
と同軸になるようにその切削工具を囲んで配置されてお
り、ワークの加工部位をその切削工具と同軸に保持し
て、そのワークを切削工具に対して軸方向に移動させる
送り機構とを有している。本発明によると、ワーク及び
送り機構の軸心が切削工具の軸心からオフセットしてい
ないため、切削工具による加工抵抗と送り機構による送
り力とがワークに対して回転モーメントを生じさせるこ
とがなく、加工中にワークが傾くことがない。このた
め、加工精度が向上するとともに、ワークを支持する部
材等の剛性を従来より低下させることも可能となる。ま
た、送り機構は、所定位置に位置決めされている切削工
具に対してワークを移動させる構造であり、その切削工
具を囲んで同軸に配置されている。即ち、前記送り機構
と切削工具とが軸方向において重複する位置に配置され
るため（並列に配置されるため）、切削加工機が軸方向
に長くなることはない。したがって、切削加工機がコン
パクトになる。 ［課題を解決するための請求項２に係る手段］ 請求項２に係る切削加工機は、請求項１に記載された切
削加工機において、送り機構は筒状の送りネジを備えて
おり、その送りネジが棒状の切削工具の周囲を同軸状態
で移動する。本発明によると、切削工具の周囲が筒状の
送りネジによって囲われるとともに、切削工具自身が動
かないため、工具カバー等を特に設ける必要がない。
【０００５】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕以下、図１に基づいて本発明の一
の実施の形態に係る切削加工機について説明する。本実
施の形態に係る切削加工機はワークｗに形成された貫通
孔の内壁面に溝を加工するための縦型ブローチ盤１０で
あり、ベッド１１の上にコラム１２を備えている。前記
コラム１２は図に示されるように縦断面形状が逆Ｌ型に
成形されており、その上部の水平部位にはナット２２が
縦向きに装着されている。前記ナット２２は、内壁面に
雌ネジ孔２２ｎが形成された円筒部２２ｔとその円筒部
２２ｔの上部にフランジ状に固定された歯車部２２ｗと
から構成されており、前記円筒部２２ｔがベアリング１
２ｂによって軸回りに回転自在、かつ、軸方向に移動不
能な状態で前記コラム１２に取付けられている。
【０００６】さらに、前記コラム１２の上部には送りモ
ータ２４が下向きに固定されており、その送りモータ２
４に連結された送り歯車２４ｗが前記ナット２２の歯車
部２２ｗと噛合するようになっている。これによって、
前記送りモータ２４が作動することにより、前記ナット
２２が軸回りに所定角度だけ回転することになる。ま
た、前記ナット２２の雌ネジ孔２２ｎには筒状のボール
ネジ２６が螺合した状態で通されており、そのボールネ
ジ２６の下端部にワークｗを支持するためのワーク支持
部材２８が取付けられている。前記ワーク支持部材２８
は箱型の部材でありその上壁部２８ｕと下壁部２８ｄに
は前記ボールネジ２６の貫通孔２６ｋの延長線上に上部
貫通孔２８ａと下部貫通孔２８ｂとが形成されている。
そして、前記下壁部２８ｄの上にワークｗが下部貫通孔
２８ｂと同心となるようにセットされる。
【０００７】ワーク支持部材２８の側面には上下に摺動
子２８ｓが固定されており、その摺動子２８ｓがコラム
１２に縦向きに取付けられた案内ガイド１２ｙに摺動可
能な状態で係合している。この構造により、前記ボール
ネジ２６及びワーク支持部材２８は軸回りに回動不能と
なり、前記ナット２２が回転することによりボールネジ
２６及びワーク支持部材２８はネジの作用で昇降する。
【０００８】前記コラム１２の上部には前記送りモータ
２４と反対側の位置にリフトシリンダ３０が上向きに固
定されており、そのリフトシリンダ３０のピストンロッ
ド３２に水平架台３３の基端部が取付けられている。さ
らに、前記水平架台３３の先端部には棒状のツールリフ
トホルダー３５が前記ボールネジ２６と同軸に取付けら
れている。
【０００９】前記ツールリフトホルダー３５はブローチ
カッター１４の上部を把持た状態で自身がボールネジ２
６の貫通孔２６ｋに挿入される部材であり、パイプ状の
ケース部３５ｃを備えている。そして、前記ケース部３
５ｃの先端部（下端部）にチャック３５ｔが装着されて
おり、そのケース部３５ｃの上端部にチャックシリンダ
３５ｙが装着されている。さらに、前記ケース部３５ｃ
の内部にはチャックシリンダ３５ｙの動きをチャック３
５ｔに伝えるための伝達ロッド３５ｒが収納されてい
る。上記した構造により、前記リフトシリンダ３０が動
作することにより、ブローチカッター１４を把持したツ
ールリフトホルダー３５が筒状のボールネジ２６の内部
を昇降するようになる。ここで、前記ブローチカッター
１４が本発明の切削工具に相当する。
【００１０】前記ベッド１１の上面には、ワーク支持部
材２８の下部貫通孔２８ｂの真下に前記ブローチカッタ
ー１４の下部（先端部）を位置決めするツールホルダ４
０が固定されている。さらに、前記コラム１２の下部側
面にはツールホルダ４０に位置決めされたブローチカッ
ター１４の先端部をそのツールホルダ４０に対して固定
するツールコッター４２が水平に固定されている。前記
ツールコッター４２は可動部４２ｍを水平に延ばしてツ
ールホルダ４０とブローチカッター１４とに嵌合させる
ことにより、前記ブローチカッター１４の先端部をツー
ルホルダ４０に固定する。
【００１１】次に、本実施の形態に係る縦型ブローチ盤
１０の動作について説明する。先ず、ブローチカッター
１４の上部がツールリフトホルダー３５のチャック３５
ｔによって把持され、さらに、リフトシリンダ３０がピ
ストンロッド３２を延出する方向に作動されることによ
り、図１に示されるように、前記ブローチカッター１４
及びツールリフトホルダー３５が上限位置に保持され
る。また、この時、ボールネジ２６及びワーク支持部材
２８は下限位置に保持されている。この状態で、前記ワ
ーク支持部材２８の所定位置にワークｗがセットされ
る。
【００１２】次に、リフトシリンダ３０がピストンロッ
ド３２を収納する方向に作動されてブローチカッター１
４及びツールリフトホルダー３５がボールネジ２６の内
部を下降する。そして、前記ブローチカッター１４の先
端部がワーク支持部材２８の上部貫通孔２８ａ、ワーク
ｗの貫通孔及びワーク支持部材２８の下部貫通孔２８ｂ
を通過してツールホルダ４０に挿入されると（図１の二
点鎖線参照）、ツールコッター４２が動作してその可動
部４２ｍがツールホルダ４０とブローチカッター１４の
先端部とに嵌合する。これによって、前記ブローチカッ
ター１４はその先端部がツールホルダ４０に固定される
とともに、その上部がツールリフトホルダー３５に固定
される。
【００１３】このようにして加工準備が完了すると、送
りモータ２４が作動して送り歯車２４ｗと歯車部２２ｗ
との働きによりナット２２が回転する。そして、前記ナ
ット２２が回転することによりネジの作用でボールネジ
２６が上昇し、さらに、そのボールネジ２６に連結され
ているワーク支持部材２８がコラム１２の案内ガイド１
２ｙに倣って上昇する。これによって、前記ワーク支持
部材２８にセットされたワークｗがブローチカッター１
４に対して同軸に上昇し、そのブローチカッター１４に
よってワークｗの貫通孔の内壁面が切削加工される。
【００１４】そして、前記ボールネジ２６の上端面がツ
ールリフトホルダー３５の上部（水平架台３３に支持さ
れる部位）に当接した段階でワークｗの加工が終了す
る。また、前記ツールリフトホルダー３５のチャック３
５ｔが開かれてそのツールリフトホルダー３５とブロー
チカッター１４との連結が解除されるとともに、リフト
シリンダ３０が外力により動かされる状態になる。そし
て、この状態から、前記ボールネジ２６、ワーク支持部
材２８及びワークｗがさらに上昇することにより、ツー
ルリフトホルダー３５及びそれを支える水平架台３３が
ボールネジ２６によって押し上げられるとともに、ワー
クｗはブローチカッター１４の上部から抜かれる。そし
て、前記ボールネジ２６及びワーク支持部材２８が上限
位置に保持された状態で加工済のワークｗがワーク支持
部材２８から取り外される。
【００１５】このようにして、最初のワークｗの加工が
完了すると、送りモータ２４が逆方向に作動して前記ナ
ット２２が逆転し、前記ボールネジ２６、ワーク支持部
材２８が下降して元の位置（下限位置）まで戻される。
また、前記リフトシリンダ３０がピストンロッド３２を
収納する方向に作動されてツールリフトホルダー３５が
ブローチカッター１４の位置まで下降し、そのブローチ
カッター１４の上部がツールリフトホルダー３５のチャ
ック３５ｔに把持される。さらに、ツールコッター４２
の可動部４２ｍがツールホルダー４０から引き抜かれ、
ブローチカッター１４の先端部とツールホルダー４０と
の連結が解除される。この状態で、前記リフトシリンダ
３０が再びピストンロッド３２を延出する方向に作動さ
れることにより、図１に示されるように、前記ブローチ
カッター１４及びツールリフトホルダー３５が上昇し、
次のワークｗがワーク支持部材２８の所定位置にセット
される。なお、次のワークｗの加工手順も前述の最初の
ワークｗの加工手順と同様である。即ち、前記ボールネ
ジ２６、ナット２２等が本発明の送り機構として機能す
る。
【００１６】このように本実施の形態に係る縦型ブロー
チ盤１０では、送り機構を構成するボールネジ２６等の
中心線がブローチカッター１４の軸心（中心線）からオ
フセットしていないために、ブローチカッター１４によ
る加工抵抗とボールネジ２６等による上昇力とがワーク
ｗに対して回転方向に作用することはなく、加工中にワ
ークｗが傾くことがない。このため、このため、加工精
度が向上するとともに、ワーク支持部材２８や案内ガイ
ド１２ｙ、コラム１２等の剛性を従来より低下させるこ
とができ、製作コストも低減する。
【００１７】なお、本実施の形態においては送り機構と
してボールネジ２６、ナット２２等を例示したが、これ
に代えてガイドバーと油圧シリンダ等を利用することも
可能であり、また、ラック＆ピニオンとモータ等を利用
することも可能である。また、本実施の形態においては
切削工具にブローチカッター１４を使用する例を示した
が、これに限定されずドリルやリーマ等でも成立するこ
とはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一の実施の形態に係る切削加工機の要
部縦断面図である。
【図２】従来の切削加工機の正面図である。
【符号の説明】
ｗ ワーク １４ ブローチカッター（切削工具） ２２ ナット（送り機構） ２２ｗ 歯車部 ２２ｔ 円筒部 ２４ 送りモータ ２４ｗ 送り歯車 ２６ ボールネジ（送り機構）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 知司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 吉良 登志夫 愛知県大府市北崎町清水１番地の３ イ ヅミ工業株式会社 (72)発明者 日浦 哲明 愛知県大府市北崎町清水１番地の３ イ ヅミ工業株式会社 審査官 平田 信勝 (56)参考文献 特開 昭55−58914（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−78223（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−165725（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23D 37/10 B23D 41/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定位置に位置決めされている切削工具
    と、 前記切削工具と同軸になるようにその切削工具を囲んで
    配置されており、ワークの加工部位をその切削工具と同
    軸に保持して、そのワークを切削工具に対して軸方向に
    移動させる送り機構と、 を有することを 特徴とする切削加工機。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載された切削加工機におい
    て、 送り機構は筒状の送りネジを備えており、その送りネジ
    が棒状の切削工具の周囲を同軸状態で移動する 切削加工
    機。
JP07235528A 1995-09-13 1995-09-13 切削加工機 Expired - Lifetime JP3081139B2 (ja)

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