JP6581328B1 - 回転力伝達機構、タレット刃物台、および、旋盤 - Google Patents

回転力伝達機構、タレット刃物台、および、旋盤 Download PDF

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Abstract

回転力伝達機構は、第1軸まわりに回転するシャフトと、第1位置と第2位置との間で第1軸に沿って移動し、シャフトの回転によって第1軸まわりに回転する係合部品とを具備する。シャフトは、工具ホルダの回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備える。シャフトおよび係合部品のうちの少なくとも一方は、係合部品が第1位置から第2位置に移動するときに、係合部品の係合部を第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有する。

Description

本発明は、回転力伝達機構、タレット刃物台、および、旋盤に関する。
シャフトの回転力を回転工具に伝達する機構が知られている。
関連する技術として、特許文献1には、タレットの工具軸駆動装置が開示されている。特許文献1に記載の工具軸駆動装置では、駆動軸の溝と、回転工具の突起との間の係合により、駆動軸の回転が回転工具に伝達される。
特許文献2には、回転工具タレットが開示されている。特許文献2に記載の回転工具タレットでは、連結軸の嵌合溝と、回転工具のタングとの間の係合により、連結軸の回転が回転工具に伝達される。上述の嵌合溝は傾斜側壁によって規定され、上述のタングは傾斜側面を備える。特許文献2に記載の回転工具タレットでは、連結軸を進出させることにより、連結軸の嵌合溝と回転工具のタングとが緊密に連結され、連結軸を退避させることにより、連結軸の嵌合溝と回転工具のタングとの間の連結が緩められる。
特開平5−228708号公報 特開2007−210042号公報
本発明の目的は、回転力の伝達精度を切り替え可能な回転力伝達機構、タレット刃物台、および、旋盤を提供することである。
上記目的を達成するために、いくつかの実施形態における回転力伝達機構は、第1軸まわりに回転し、工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品とを具備する。前記シャフトは、前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備える。前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有する。
また、いくつかの実施形態におけるタレット刃物台は、第2軸まわりに旋回可能、かつ、複数の工具ホルダを取付可能なタレットと、前記タレットに第1軸まわりで回転可能に収容され、前記複数の工具ホルダのうち前記第1軸上に配置された工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品とを具備する。前記シャフトは、前記第1軸上に配置された前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備える。前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有する。
また、いくつかの実施形態における旋盤は、基台と、ワークを支持する主軸と、タレット刃物台と、前記基台に対して前記タレット刃物台を移動させるタレット刃物台移動装置とを具備する。前記タレット刃物台は、タレットベースと、第2軸まわりに旋回可能、かつ、複数の工具ホルダを取付可能なタレットと、前記タレットを前記第2軸まわりに旋回させるタレット駆動装置と、前記タレットに第1軸まわりで回転可能に収容され、前記複数の工具ホルダのうち前記第1軸上に配置された工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、前記シャフトを前記第1軸まわりに回転させるシャフト駆動装置と、第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品と、前記係合部品を前記第1軸に沿って移動させる係合部品駆動装置とを有する。前記シャフトは、前記第1軸上に配置された前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備える。前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有する。
本発明により、回転力の伝達精度を切り替え可能な回転力伝達機構、タレット刃物台、および、旋盤を提供することができる。
図1は、第1の実施形態における回転力伝達機構の一例を模式的に示す概略縦断面図である。 図2は、第1の実施形態における回転力伝達機構の一例を模式的に示す概略縦断面図である。 図3は、図1のA−A矢視断面図である。 図4は、図2のB−B矢視断面図である。 図5は、係合部品の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図6は、シャフトの一例を模式的に示す概略斜視図である。 図7Aは、シャフトの一例を模式的に示す概略縦断面図である。 図7Bは、シャフトの一例を模式的に示す概略底面図である。 図8Aは、傾斜面の変形例を模式的に示す概略縦断面図である。 図8Bは、傾斜面の変形例を模式的に示す概略縦断面図である。 図9は、第2の実施形態におけるタレット刃物台の一例を模式的に示す概略縦断面図である。 図10は、第2の実施形態におけるタレット刃物台の一例を模式的に示す概略縦断面図である。 図11は、第2の実施形態におけるタレット刃物台の一例を模式的に示す概略縦断面図である。 図12は、第3の実施形態における旋盤の一例を模式的に示す概略斜視図である。 図13は、ネジ穴形成方法について説明するための図である。 図14は、ギアスカイビング加工について説明するための図である。
以下、図面を参照して、いくつかの実施形態における回転力伝達機構G、タレット刃物台2、および、旋盤1について説明する。なお、以下の実施形態の説明において、同一の機能を有する部位、部材については同一の符号を付し、同一の符号が付された部位、部材についての繰り返しとなる説明は省略する。
(方向の定義)
本明細書において、シャフト20の基端部から先端部21に向かう方向を第1方向DR1と定義する。
(第1の実施形態)
図1乃至図8を参照して、第1の実施形態における回転力伝達機構Gについて説明する。図1および図2は、第1の実施形態における回転力伝達機構Gの一例を模式的に示す概略縦断面図である。なお、図1は、係合部品9が第1位置にあるときの状態を示しており、図2は、係合部品9が第2位置にあるときの状態を示している。図3は、図1のA−A矢視断面図である。図4は、図2のB−B矢視断面図である。図5は、係合部品9の一例を模式的に示す概略斜視図である。図6は、シャフト20の一例を模式的に示す概略斜視図である。図7Aは、シャフト20の一例を模式的に示す概略縦断面図である。図7Bは、シャフト20の一例を模式的に示す概略底面図である。図8Aおよび図8Bは、傾斜面ASの変形例を模式的に示す概略縦断面図である。
回転力伝達機構Gは、工具ホルダHの回転部HRを駆動するシャフト20と、係合部品9とを備える。
シャフト20は、第1軸AX1まわりに回転可能な部材である。シャフト20は、モータ等の駆動装置から駆動力が伝達されることにより、第1軸AX1まわりを回転する。
図1に記載の例では、シャフト20は、ハウジング30によって、第1軸AX1まわりに回転自在に支持されている。また、シャフト20とハウジング30との間には、ベアリング部材B1が介在している。図1において、第1軸AX1の延在方向は、第1方向DR1と平行である。
シャフト20は、工具ホルダHの回転部HRの少なくとも一部(より具体的には、回転部HRの基端部)を受容する受容部22を備える。図1に記載の例では、受容部22は、シャフト20の先端部21に設けられている。
係合部品9は、第1位置(図1を参照。)と第2位置(図2を参照。)との間で第1軸AX1に沿って移動可能な部品である。係合部品9は、シャフト20の回転によって第1軸AX1まわりに回転する。図1に記載の例では、係合部品9の長手方向中心軸は、第1方向DR1と実質的に平行である。
係合部品9は、工具ホルダHの回転部HRと係合可能な係合部92を備える。図1に記載の例では、係合部92は、係合部品9の先端部91に設けられている。
第1の実施形態において、シャフト20および係合部品9のうちの少なくとも一方は、係合部品9が第1位置(図1を参照。)から第2位置(図2を参照。)に移動するときに、係合部品9の係合部92を第1軸AX1に向かう方向に移動させる傾斜面ASを有する。図1に記載の例では、係合部品9が第1位置から第2位置に移動するとき、係合部92は、第1軸AX1に沿って移動しつつ、第1軸AX1に向かって移動する。
第1の実施形態において、シャフト20および係合部品9のうちの少なくとも一方は、傾斜面ASを備える。このため、係合部品9が第1位置(図1を参照。)から第2位置(図2を参照。)に向かうにつれて、工具ホルダHの回転部HRと係合部92との間の隙間GPが小さくなる。隙間GPが小さくなることにより、係合部92が回転部HRと接触して回転力を伝達する際、隙間GPにより生じる伝達の遅れや接触による衝撃が減少する。その結果、シャフト20の回転力が、係合部92を介して、回転部HRに、より高精度に伝達されることとなる。
図1および図2に記載の例では、係合部品9が第1位置(図1を参照。)にあるときに、シャフト20の回転力が、通常の精度で、回転部HRに伝達される。また、係合部品9が第2位置(図2を参照。)にあるときに、シャフト20の回転力が、通常の精度よりも高精度で、回転部HRに伝達される。図1および図2に記載の例では、回転力伝達機構Gは、第1位置と第2位置との間で位置変更可能な係合部品9を有する。このため、回転力伝達機構Gは、回転力の伝達精度を、通常精度と高精度との間で、少なくとも2段階に切り替え可能である。図1および図2に記載の例では、回転力の伝達精度を切り替えるための機構がシンプルである。また、図1および図2に記載の例では、回転力の伝達精度を切り替えるために、工具ホルダHを交換する必要がない。
図1および図2に記載の例では、係合部品9が第1位置(図1を参照。)から第2位置(図2を参照。)に移動するとき、シャフト20の受容部22と、回転部HRとの間の位置関係は実質的に変化しない。換言すれば、図1および図2に記載の例では、係合部品9の位置に関わらず、回転部HRのうち受容部22内に存在する部分の長さ(第1軸AX1に沿う方向の長さ)が実質的に変化しない。よって、受容部22と回転部HRとの間の連結部分の剛性が不足することはない。
なお、第1の実施形態において、工具ホルダHとは、回転工具Dを支持する部材を意味する。また、工具ホルダHの回転部HRとは、工具ホルダHの固定部HBに対して相対回転可能な部分を意味する。工具ホルダHの回転部HRは、回転工具Dに連結されることとなる部分であってもよいし、回転工具Dそのものであってもよい。図1に記載の例では、固定部HBは、ベアリング部材B2を介して、回転部HRを回転可能に支持している。
図1乃至図4を参照して、第1の実施形態において採用可能な任意付加的な構成の一例について説明する。
(接触面CS)
図3および図4に記載の例では、受容部22は、回転部HRに接触する接触面CSを有する。
図3に示されるように、係合部品9が第1位置にあるとき、係合部品9の係合部92は、第1軸AX1から離れる方向側に接触面CSから退避した位置にある。この場合、シャフト20が回転すると、シャフト20に設けられた接触面CSが、回転部HRに直接接触する。こうして、回転部HRは、シャフト20によって直接的に回転駆動される。
図4に示されるように、係合部品9が第2位置にあるとき、係合部品9の係合部92は、第1軸AX1に向かう方向側に接触面CSから突出した位置にある。この場合、シャフト20が回転すると、係合部品9の係合部92が、回転部HRに直接接触する。こうして、回転部HRが、係合部品9を介して、シャフト20によって間接的に回転駆動される。図4に記載の例では、係合部92と回転部HRとの間の隙間は微小またはゼロであるため、シャフト20および係合部92は、相対的に高精度に、回転力を回転部HRに伝達することが可能である(換言すれば、工具ホルダHによって支持された回転工具Dを、高い加工精度を要する加工に用いることが可能となる。)。さらに、回転工具Dが加工中にワークから受ける負荷の向きが変わるような加工(例えば、後述のギヤスカイビング加工)であっても、係合部92と回転部HRとの間の隙間によって回転工具Dが振動することがないため、高い精度での加工が可能となる。
以上のとおり、図3および図4に記載の例では、回転力伝達機構Gは、通常の加工精度を要する加工、および、高い加工精度を要する加工の両方に、選択的に対応することが可能である。
なお、図3および図4に記載の例では、受容部22の接触面CS(回転部HRに接触する接触面CS)は、第1接触面CS1と、第1接触面CS1に対向する第2接触面CS2とを含む。図3および図4に記載の例では、第1接触面CS1は、第2接触面CS2と平行である。
また、図3および図4に記載の例では、係合部92は、第1係合部92aと、第1係合部92aに対向する第2係合部92bとを含む。
図3に記載の例では、係合部品9が第1位置にあるとき、第1接触面CS1と第2接触面CS2との間の距離は、第1係合部92aと第2係合部92bとの間の距離よりも小さい。また、第1係合部92aは、第1軸AX1から離れる方向側に、第1接触面CS1から退避しており、第2係合部92bは、第1軸AX1から離れる方向側に、第2接触面CS2から退避している。
図4に記載の例では、係合部品9が第2位置にあるとき、第1接触面CS1と第2接触面CS2との間の距離は、第1係合部92aと第2係合部92bとの間の距離よりも大きい。また、第1係合部92aは、第1軸AX1に向かう方向側に、第1接触面CS1から突出しており、第2係合部92bは、第1軸AX1に向かう方向側に、第2接触面CS2から突出している。
(接触面CSによって回転部HRに回転力が加えられる点から第1軸AX1までの距離L1、および、係合部92によって回転部HRに回転力が加えられる点から第1軸AX1までの距離L2)
係合部品9が第1位置にあるとき(図3を参照。)の接触面CSによって回転部HRに回転力が加えられる点から第1軸AX1までの距離を距離L1と定義する。また、係合部品9が第2位置にあるとき(図4を参照。)の係合部92によって回転部HRに回転力が加えられる点から第1軸AX1までの距離を距離L2と定義する。なお、係合部品9が第1位置にあるときの接触面CSによって回転部HRに回転力が加えられる点とは、接触面CSが第1軸AX1まわりを回転するときの接触面CSと回転部HRとの間の接触領域(線状の接触領域または面状の接触領域)内の点のうち第1軸AX1から最も距離が遠い点を意味する。また、係合部品9が第2位置にあるときの係合部92によって回転部HRに回転力が加えられる点とは、係合部品9が第1軸AX1まわりを回転するときの係合部品9と回転部HRとの間の接触領域(線状の接触領域または面状の接触領域)内の点のうち第1軸AX1から最も距離が遠い点を意味する。
図3および図4に記載の例では、距離L1が距離L2よりも大きい。この場合、シャフト20が所定の回転速度で回転するときに回転部HRに伝達されるトルクは、図3に示された状態の方が、図4に示された状態よりも大きくなる。よって、係合部品9が第1位置にあるとき(図3を参照。)、回転力伝達機構Gは、高負荷を要する加工に対応することができる。なお、使用する工具ホルダHの回転部HRの形状が異なる場合、接触面CSによって回転部HRに回転力が加えられる点の位置も異なることから、距離L1は回転部HRの形状に依存する。しかしながら、図3および図4に記載の例では、回転部HRの形状に関わらず、距離L1が距離L2よりも大きくなるように構成される。
(係合部品9が第2位置にあるときの係合部92と回転部HRとの間の隙間)
図2に記載の例では、シャフト20は、係合部品9を第1軸AX1に沿って移動可能に収容している。図2に示されるように、係合部品9が第2位置にあるとき、係合部92と回転部HRとの間の隙間はゼロであることが好ましい。より具体的には、係合部品9が第2位置にあるとき、係合部92の外面922は、シャフト20の内面22sに接触し、係合部92の内面921は、回転部HRに接触していることが好ましい。この場合、シャフト20と回転部HRとの間のガタツキが最小限となる。よって、シャフト20の回転力が、係合部92を介して、より高精度に回転部HRに伝達されることとなる。
(係合部品駆動装置40)
回転力伝達機構Gは、係合部品9を第1軸AX1に沿って移動させる係合部品駆動装置40を備えていてもよい。係合部品駆動装置40は、例えば、空圧式アクチュエータ(pneumatic actuator)、流体圧式アクチュエータ(hydrauric actuator)、電気式アクチュエータ(electric actuator)、電磁気式アクチュエータ(electromagnetic actuator)、または、機械式アクチュエータ(mechanical actuator)である。
図1に記載の例では、係合部品駆動装置40は、ピストンPNと、ピストンPNを案内するシリンダSDを含む。ピストンPNは係合部品9の一部(例えば、係合部品9の基端部90)によって構成されていてもよいし、ピストンPNは係合部品9と別体であってもよい。ピストンPNが係合部品9と別体である場合には、ピストンPNは、係合部品9を押圧するように構成される。図2に記載の例では、シリンダSDは、シャフト20の一部によって構成されている。換言すれば、シャフト20は、ピストンPNを駆動する流体(液体または気体)を受け入れるシリンダ室Cを有する。
図2に記載の例では、係合部品駆動装置40は、シャフト20の内部空間(シリンダ室C)に流体(液体または気体)を供給する流体供給路FPを含む。なお、シャフト20から流体が漏出するリスクを考慮した場合、シャフト20の内部空間に供給される流体は空気であることが好ましい。よって、流体供給路FPは、空気供給路であることが好ましい。ただし、シャフト20から流体が漏出するリスクがない場合には、シャフト20の内部空間に供給される流体は空気以外の流体であっても構わない。また、供給される流体を密封するため、シリンダSDとピストンPNとの間に環状のシール(図示せず)を配設してもよい。
(付勢部材45)
回転力伝達機構Gは、係合部品9を第2位置(図2を参照。)から第1位置(図1を参照。)に向かう方向に付勢する付勢部材45を備えていてもよい。
回転力伝達機構Gが、付勢部材45を備える場合には、係合部品9を第1位置に自動的に復帰させることが可能となる。
図2に記載の例では、付勢部材45は、コイルばね等のばねである。また、付勢部材45は、シャフト20と、係合部品9との間に配置されている。図2に記載の例では、付勢部材45は、シャフト20の内周面と、係合部品9の外面との間に配置されている。
図2に記載の例では、シャフト20は、付勢部材45の一端部に接触する肩部21gを備え、係合部品9は、付勢部材45の他端部に接触する肩部90gを備える。シャフト20の肩部21gは、例えば、シャフト20の先端部21に形成され、係合部品9の肩部90gは、例えば、係合部品9の基端部90に形成される。
(ストッパ48)
図2に示されるように、回転力伝達機構Gは、係合部品9が予め設定された位置を超えて第1方向DR1に移動することを防止するストッパ48を備えていてもよい。換言すれば、ストッパ48は、第1方向DR1に移動する係合部品9の移動限界位置を規定する。より具体的には、ストッパ48と、係合部品9の基端部90とが接触することにより、係合部品9の第1方向DR1への移動が制限される。図2に記載の例において、仮に工具ホルダHが存在しない状態で、係合部品9が第1方向DR1に移動すると、係合部品9が工具ホルダHの回転部HRに接触して止まることがない。その結果、係合部品9が弾性限界を超えて変形し、元の形状に戻らなかったり破損したりするおそれがある。これに対し、回転力伝達機構Gが、ストッパ48を備える場合には、係合部品9が過剰に第1方向DR1に移動することが抑制される。また、係合部品9の破損を防止できる。
図2に記載の例では、ストッパ48は、シャフト20の内周面に設けられた肩部である。図2に記載の例では、ストッパ48は、シャフト20と一体的に設けられている。代替的に、ストッパ48は、シャフト20と別体であってもよい。この場合、ストッパ48は、任意の固着手段によってシャフト20に固着される。
(係合部品9)
図5に示されるように、係合部品9は、第1把持片9aおよび第2把持片9bを含む複数の把持片を含んでいてもよい。図4に示されるように、係合部品9が第2位置にあるとき、第1把持片9aおよび第2把持片9bは回転部HRを把持する。
図5に記載の例では、第1把持片9aが、係合部92(より具体的には、第1係合部92a)として機能し、第2把持片9bが、係合部92(より具体的には、第2係合部92b)として機能する。
係合部品9が、第1把持片9aおよび第2把持片9bを備える場合には、回転部HRと係合部品9との間の係合関係が安定する。特に、第1把持片9aが、第1軸AX1に対して、第2把持片9bと対称に配置される場合(図2を参照。)には、回転部HRがシャフト20に対して適切に心出しされることとなる。換言すれば、シャフト20の中心軸と回転部HRの中心軸との間の位置ずれが、効果的に抑制されることとなる。
図5に記載の例では、係合部品9は、係合部92を支持する脚部93を含む。脚部93は、基端部90と係合部92との間の部分である。脚部93は第1軸AX1に向かう方向に弾性変形可能である。脚部93が弾性変形可能であることにより、係合部品9が第1方向DR1に移動するときに、係合部92は回転部HRに向かって移動する。換言すれば、係合部品9が第1方向DR1に移動すると、係合部92と回転部HRの外側面との間の隙間が自動的に減少する。
また、脚部93が弾性変形可能である場合には、係合部92の寸法精度に関し、高い寸法精度が要求されない。換言すれば、係合部92の寸法に多少の製造誤差がある場合であっても、係合部品9を第1方向DR1に移動させることにより、係合部92と回転部HRの外側面との間の隙間を微小またはゼロにすることができる。
図5に記載の例では、係合部品9は、第1係合部92aを支持する第1脚部93aと、第2係合部92bを支持する第2脚部93bとを含む。また、第1脚部93aは、第1軸AX1に対して、第2脚部93bと対称に配置されている。
係合部品9の材質は、例えば、金属である。係合部品9は、一体成形された一つの部品であってもよいし、複数の部品のアセンブリであってもよい。
(シャフト20)
図6に記載の例では、シャフト20の先端部21は、回転部HRの少なくとも一部を受け入れる第1溝部GV1と、係合部92(より具体的には、第1係合部92a)を受け入れる第2溝部GV2とを含む。
第1溝部GV1は、回転部HRの少なくとも一部を受け入れる受容部22として機能する。第1溝部GV1の延在方向は、第1方向DR1に実質的に垂直な方向である。また、第1溝部GV1の深さ方向は、第1方向DR1に実質的に平行な方向である。第1溝部GV1の第1側面は、上述の第1接触面CS1を含み、第1溝部GV1の第2側面は、上述の第2接触面CS2を含む。
第2溝部GV2は、係合部92(より具体的には、第1係合部92a)を受け入れる第2受容部として機能する。図7Aに記載の例では、第2溝部GV2は、第1方向DR1に沿って延在する。また、第2溝部GV2の深さ方向は、第1方向DR1に実質的に垂直な方向である。図7Aに記載の例では、第2溝部GV2の深さは、第1方向DR1に沿ってシャフト20の先端に向かうにつれて浅くなる。
図7Bに記載の例では、第2溝部GV2は、接触面CS(より具体的には、第1接触面CS1)に設けられた凹部である。第2溝部GV2は、例えば、第1接触面CS1の一部を切削することにより形成される。
図7Aに記載の例では、シャフト20の先端部21は、第2係合部92bを受け入れる第3溝部GV3を含む。第3溝部GV3は、第1方向DR1に沿って延在する。また、第3溝部GV3の深さ方向は、第1方向DR1に実質的に垂直な方向である。図7Aに記載の例では、第3溝部GV3の深さは、第1方向DR1に沿ってシャフト20の先端に向かうにつれて浅くなる。
図7Bに記載の例では、第3溝部GV3は、第2接触面CS2に設けられた凹部である。第3溝部GV3は、例えば、第2接触面CS2の一部を切削することにより形成される。
シャフト20の材質は、例えば、金属である。シャフト20は、一体成形された一つの部品であってもよいし、複数の部品のアセンブリであってもよい。
(傾斜面AS)
上述のとおり、シャフト20および係合部品9のうちの少なくとも一方は、係合部品9が第1位置(図1を参照。)から第2位置(図2を参照。)に移動するときに、係合部品9の係合部92を第1軸AX1に向かう方向に移動させる少なくとも1つの傾斜面ASを備える。
図5に記載の例では、複数の傾斜面ASのうちの1つは、係合部92に設けられた第1傾斜面AS1である。第1傾斜面AS1は、係合部92(より具体的には、第1係合部92a)の外面922に設けられている。第1傾斜面AS1は、係合部品9の先端に向かうにつれて、第1軸AX1に近づく方向に傾斜する傾斜面である。
図5に記載の例では、複数の傾斜面ASのうちの少なくとも1つは、第2係合部92bに設けられた第3傾斜面AS3である。第3傾斜面AS3は、第2係合部92bの外面に設けられている。第3傾斜面AS3は、係合部品9の先端に向かうにつれて、第1軸AX1に近づく方向に傾斜する傾斜面である。
図7Aに記載の例では、複数の傾斜面ASのうちの少なくとも1つは、シャフト20の先端部21(より具体的には、先端部21の内側面)に設けられた第2傾斜面AS2である。第2傾斜面AS2は、第2溝部GV2の底面に設けられている。第2傾斜面AS2は、シャフト20の先端に向かうにつれて、第1軸AX1に近づく方向に傾斜する傾斜面である。
図7Aに記載の例では、複数の傾斜面ASのうちの少なくとも1つは、シャフト20の先端部21(より具体的には、先端部21の内側面)に設けられた第4傾斜面AS4である。第4傾斜面AS4は、第3溝部GV3の底面に設けられている。第4傾斜面AS4は、シャフト20の先端に向かうにつれて、第1軸AX1に近づく方向に傾斜する傾斜面である。
図1および図2に記載の例では、係合部品9が第1方向DR1に移動するとき、第1係合部92aの外面922が、第2溝部GV2の底面によってガイドされる。また、係合部品9が第1方向DR1に移動するとき、第2係合部92bの外面が、第3溝部GV3の底面によってガイドされる。
図5乃至図7Bに記載の例では、第1係合部92aの外面922が傾斜面(AS1)であり、第2係合部92bの外面が傾斜面(AS3)であり、第2溝部GV2の底面が傾斜面(AS2)であり、第3溝部GV3の底面が傾斜面(AS4)である。
なお、傾斜面ASは、平面状の傾斜面であってもよいし、曲面状の傾斜面であってもよい。例えば、図8Aに記載の例では、シャフト20の先端部21の内側面に設けられた傾斜面(より具体的には、第2傾斜面AS2、および、第4傾斜面AS4)が曲面状の傾斜面である。
図5に記載の例では、第1傾斜面AS1は、係合部品9の先端に向かうにつれて、第1軸AX1に近づく方向に傾斜する傾斜面である。また、図7Aに記載の例では、第2傾斜面AS2は、シャフト20の先端に向かうにつれて、第1軸AX1に近づく方向に傾斜する傾斜面である。代替的に、図8Bに示されるように、第1傾斜面AS1(または、第3傾斜面AS3)は、係合部品9の先端に向かうにつれて、第1軸AX1から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面であってもよい。また、第2傾斜面AS2(または、第4傾斜面AS4)は、シャフト20の先端に向かうにつれて、第1軸AX1から遠ざかる方向に傾斜する傾斜面であってもよい。
(第2の実施形態)
図9乃至図11を参照して、第2の実施形態におけるタレット刃物台2(turret tool rest)について説明する。図9乃至図11は、第2の実施形態におけるタレット刃物台2の一例を模式的に示す概略縦断面図である。なお、図9および図11は、係合部品9が第1位置にあるときの状態を示しており、図10は、係合部品9が第2位置にあるときの状態を示している。
第2の実施形態では、第1の実施形態と異なる点を中心に説明し、第1の実施形態において説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。よって、第2の実施形態において明示的に説明しなかったとしても、第2の実施形態において、第1の実施形態で説明済みの事項を採用できることは言うまでもない。
タレット刃物台2は、タレット50と、シャフト20と、係合部品9とを備える。シャフト20と係合部品9とを含むアセンブリによって、上述の回転力伝達機構Gが構成される。第2の実施形態における回転力伝達機構Gとして、第1の実施形態における回転力伝達機構Gが採用されてもよく、他の回転力伝達機構が採用されてもよい。
タレット50は、工具ホルダH1、および、第2の工具ホルダH2を含む複数の工具ホルダHを取付可能な部材である。タレット50は、第2軸AX2まわりに旋回可能である。タレット50は、第2軸AX2まわりに旋回することで、取り付けた複数の工具ホルダHから一の工具ホルダ(例えば、工具ホルダH1)を、タレット刃物台2における第1軸AX1まわりで回転可能な位置(換言すれば、受容部22と整合する位置)に割り出す。図9に記載の例では、タレット50は、内部空間SP1を有する。なお、図9に記載の例では、第2軸AX2は、第1軸AX1に実質的に垂直である。
シャフト20は、タレット50に第1軸AX1まわりで回転可能に収容されている。シャフト20は、第1軸AX1上に配置される工具ホルダH1の回転部HR1の少なくとも一部(より具体的には、回転部HR1の基端部)を受容する受容部22を備える。シャフト20は、複数の工具ホルダHのうち第1軸AX1上に割り出された工具ホルダH1の回転部HR1を駆動する。
タレット刃物台2は、第2シャフト60を備えていてもよい。この場合、シャフト20と第2シャフト60とは、動力伝達可能に連結される。図9に記載の例では、シャフト20は、第1傘歯車25を備え、第2シャフト60は、第1傘歯車25と噛み合う第2傘歯車65を備える。
係合部品9は、第1位置と第2位置との間で第1軸AX1に沿って移動可能な部品である。係合部品9は、シャフト20の回転によって第1軸AX1まわりに回転する。図9に記載の例では、係合部品9の長手方向中心軸は、第1方向DR1と実質的に平行である。
第2の実施形態において、シャフト20および係合部品9のうちの少なくとも一方は、係合部品9が第1位置(図9を参照。)から第2位置(図10を参照。)に移動するときに、係合部品9の係合部92を第1軸AX1に向かう方向に移動させる傾斜面ASを有する。
シャフト20、係合部品9、および、傾斜面ASについては、第1の実施形態において説明済みであるため、これらの構成要素についての繰り返しとなる説明は省略する。
図9に記載の例では、モータM1等によって第2シャフト60が回転駆動される。第2シャフト60が回転すると、第2シャフト60と動力伝達可能に連結されたシャフト20が第1軸AX1まわりを回転する。
係合部品9が第1位置(図9を参照。)にある状態で、シャフト20が第1軸AX1まわりを回転すると、シャフト20の回転は、受容部22によって直接的に、回転部HR1に伝達される。また、係合部品9が第2位置(図10を参照。)にある状態で、シャフト20が第1軸AX1まわりを回転すると、シャフト20の回転は、係合部品9を介して、回転部HR1に伝達される。工具ホルダH1の回転部HR1が回転すると、回転部HR1に連結された回転工具Dは、回転工具Dの中心軸まわりを回転する。
第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の効果を奏する。より具体的には、第2の実施形態では、タレット刃物台2が係合部品9を備え、係合部品9が第1位置と第2位置との間で位置変更可能である。この場合、シャフト20の回転力の伝達精度を、通常精度と高精度との間で、少なくとも2段階に切り替えることができる。
また、第2の実施形態では、タレット50に取り付ける工具ホルダとして、特別な工具ホルダを用いる必要がない。換言すれば、既存のタレットに連結可能な工具ホルダを、第2の実施形態におけるタレット50に取り付けることが可能である。もちろん、第2の実施形態におけるタレット50に合わせて特別に設計された工具ホルダが、当該タレット50に取り付けられてもよい。
図11を参照して、第2の実施形態において採用可能な任意付加的な構成の一例について説明する。
(駆動装置58)
タレット刃物台2は、タレット50を第2軸AX2まわりに旋回させる駆動装置58を備えていてもよい。図11に記載の例では、駆動装置58は、モータM2と、モータM2によって駆動される第3シャフト59とを含む。
第3シャフト59と、タレット50とは、動力伝達可能に連結されている。図11に記載の例では、第3シャフト59は、外周面に第1ギアGR1を備え、タレット50は、第1ギアGR1に噛み合う第2ギアGR2を備える。
図11に記載の例では、モータM1は、シャフト20を第1軸AX1まわりで回転させ、タレット50の第2軸AX2まわりに旋回する方向に向かって、受容部22(より具体的には、図7に示された第1溝部GV1)が開口するよう位置決めを行う。シャフト20の受容部22が位置決めされた状態で、第3シャフト59がモータM2等によって回転駆動されると、第3シャフト59が第3軸AX3まわりを回転する。第3シャフト59が第3軸AX3まわりを回転すると、第3シャフト59に動力伝達可能に連結されたタレット50が第2軸AX2まわりを旋回する。なお、図11に記載の例では、第2軸AX2は、第3軸AX3と実質的に平行である。また、第2軸AX2は、第2シャフト60の中心軸と一致している。
(タレットベース70)
図11に記載の例では、タレット刃物台2は、タレットベース70を備える。タレットベース70は、ベアリング部材B3を介して、タレット50(換言すれば、第1ハウジング部材)を、回動可能に支持する。
(ハウジング30)
図11に記載の例では、タレット刃物台2は、シャフト20を支持するハウジング30を含む。ハウジング30は、ベアリング部材B1を介して、シャフト20を回動可能に支持する。
図11に記載の例では、ハウジング30は、タレット50内に配置されている。また、ハウジング30は、タレットベース70に固定されている。
図11に記載の例では、ハウジング30は、内部空間SP2を有する。内部空間SP2には、第1傘歯車25、第2傘歯車65、シャフト20の基端部23等が配置される。
図11に記載の例では、ハウジング30は、ベアリング部材B4を介して、第2シャフト60を回動可能に支持する。代替的に、あるいは、付加的に、タレットベース70が、ベアリング部材B4を介して、第2シャフト60を回動可能に支持してもよい。
図11に記載の例では、ハウジング30に、回転継手37が取り付けられている。回転継手37は、第1軸AX1上に配置される。図11に記載の例では、回転継手37とシャフト20とは、互いに、相対回転可能に連結されている。
図11に記載の例では、シャフト20の内部には、第1流路FP1が形成され、回転継手37の内部には、第1流路FP1と連通する第2流路FP2が形成されている。そして、第1流路FP1および第2流路FP2は、シャフト20の内部空間(より具体的には、係合部品9を収容する空間)に流体を供給する流体供給路FPとして機能する。なお、図11に記載の例では、シャフト20のうち係合部品9を支持する部分と、シャフト20のうち第1流路FP1が形成された部分とが、別体である。代替的に、シャフト20のうち係合部品9を支持する部分と、シャフト20のうち第1流路FP1が形成された部分とは、一体に形成された一つの部品であってもよい。
(カップリング部材80)
図11に記載の例では、タレット50がタレットベース70に対して旋回可能な第1状態と、タレット50がタレットベース70に対して旋回不能な第2状態とを切り替えるカップリング部材80を備える。図11に記載の例では、カップリング部材80は、第2軸AX2に平行な方向に移動可能な第1部材81と、タレット50に固定された第2部材82と、タレットベース70に固定された第3部材83とを備える。そして、第1部材81が、第2部材82および第3部材83と係合した状態が、上述の第2状態に対応し、第1部材81が、第2部材82および第3部材83から離間した状態が、上述の第1状態に対応する。なお、第1状態から第2状態への切り替えは、第1部材81を、第2部材82および第3部材83に向かって移動させること(例えば、第1シリンダ室C1に流体を供給すること)により実行される。また、第2状態から第1状態への切り替えは、第1部材81を、第2部材82および第3部材83から離れる方向に移動させること(例えば、第2シリンダ室C2に流体を供給すること)により実行される。
(ガイド39)
タレット刃物台2は、タレット50が第2軸AX2まわりを旋回するときに、回転部HR1の姿勢を規制するガイド39を備えていてもよい。図11に記載の例では、ガイド39は、ハウジング30に取り付けられている。
図11に記載の例では、タレット50が第2軸AX2まわりを旋回するとき、複数の工具ホルダ(H1、H2)の回転部(HR1、HR2)の各々は、ガイド39によって回転部の回転軸まわりの回転が防止される。また、ガイド39は、加工に使用する工具ホルダの回転部を、第1軸AX1から外れた位置から、第1軸AX1上の位置(換言すれば、受容部22と整合する位置)に案内する。
ガイド39は、例えば、切欠部を有するリング状部材390である。リング状部材390の切欠部には、シャフト20の先端部21が配置される。タレット50が第2軸AX2まわりを360°旋回するとき、工具ホルダの回転部HR1は、シャフト20の先端部21(より具体的には、図7に示された第1溝部GV1)、および、ガイド39のガイド面39aによってガイドされる。回転部HR1を円滑にガイドする観点から、ガイド39のガイド面39aは、第1溝部GV1の第1側面(すなわち、図7に示された第1接触面CS1)または第2側面(すなわち、図7に示された第2接触面CS2)と、面一であることが好ましい。
図11に記載の例では、ガイド面39aは、第1軸AX1が第2軸AX2まわりを360°回転することにより形成される仮想面PLの一方側のみに配置されている。代替的に、ガイド39は、第1軸AX1が第2軸AX2まわりを360°回転することにより形成される仮想面PLの一方側に配置される第1のガイド面39a、および、仮想面PLの他方側に配置される第2のガイド面を備えていてもよい。この場合、回転部HR1は、第1のガイド面39aおよび第2のガイド面に挟まれた状態で、ガイド39によってガイドされることとなる。
図11に記載の例では、係合部品9が第1位置にあるとき、シャフト20の受容部22および係合部品9の係合部92と、工具ホルダHの回転部HRとの間に隙間が存在する。したがって、通常の精度で加工を行ったあとは、シャフト20を第1軸AX1まわりで回転して位置決めするだけで、タレット50を旋回して、タレット50に取り付けられた別の工具ホルダHを第1軸AX1まわりで回転可能な位置に割り出すことができる。このため、通常の加工は係合部品9を第1位置においた状態で行い、特に高い精度を要する部分のみ係合部品9を第2位置に移動して加工することで、高い精度の加工を実現するとともに、タレット刃物台2の動作時間を短縮できる。
図9乃至図11には、タレット50とタレットベース70とが組み立てられた状態が示されている。代替的に、タレット50と、タレットベース70とは別々に提供されてもよい。例えば、タレット50は、タレットベース70とは独立して、販売されてもよい。また、図9乃至図11に記載の例では、全ての工具ホルダHの各々が、回転工具を支持する工具ホルダである。代替的に、複数の工具ホルダHのうちの少なくとも1つが、非回転工具を支持する工具ホルダであってもよい。
(第3の実施形態)
図11および図12を参照して、第3の実施形態における旋盤1について説明する。図12は、第3の実施形態における旋盤1の一例を模式的に示す概略斜視図である。
第3の実施形態では、第1の実施形態および第2の実施形態と異なる点を中心に説明し、第1の実施形態または第2の実施形態において説明済みの事項についての繰り返しとなる説明は省略する。よって、第3の実施形態において明示的に説明しなかったとしても、第3の実施形態において、第1の実施形態で説明済みの事項または第2の実施形態で説明済みの事項を採用できることは言うまでもない。
旋盤1は、基台11と、主軸13と、タレット刃物台2と、タレット刃物台移動装置15とを備える。旋盤1は、制御装置17を備えていてもよい。
基台11は、タレット刃物台2、および/または、主軸13を、直接的または間接的に支持する部材である。基台11は、例えば、建物の床面上に設置される。
主軸13は、加工対象のワークを支持する。図12に記載の例では、主軸13は、ワークを保持するワーク保持部130と、ワーク保持部130を回転可能に支持する主軸台131とを備える。ワーク保持部130の回転軸AX4は、例えば、第2軸AX2と実質的に平行である。
図12に記載の例では、主軸13は、Z軸方向(すなわち、回転軸AX4に平行な方向)に、基台11に対してスライド移動可能である。代替的に、主軸13は、基台11に対して移動不能であってもよい。また、図12に記載の例では、旋盤1は、2個の主軸13を備える。代替的に、旋盤1は、1個、または、3個以上の主軸13を備えていてもよい。
図12に記載の例では、旋盤1は、2個のタレット刃物台2を備える。代替的に、旋盤1は、1個、または、3個以上のタレット刃物台2を備えていてもよい。また、第3の実施形態におけるタレット刃物台2は、第2の実施形態において説明されたタレット刃物台2であってもよいし、その他のタレット刃物台であってもよい。
タレット刃物台2は、タレットベース70と、工具ホルダH1を含む複数の工具ホルダHを取付可能なタレット50と、タレット駆動装置(例えば、図11に記載の駆動装置58を参照。)と、工具ホルダH1の回転部を駆動するシャフト(例えば、図11に記載のシャフト20を参照。)と、シャフト駆動装置(例えば、図11に記載のモータM1および第2シャフト60)と、係合部品(例えば、図11に記載の係合部品9)と、係合部品駆動装置(例えば、図11に記載の係合部品駆動装置40)と、を備える。タレット刃物台2は、ガイド(例えば、図11に記載のガイド39)を備えていてもよい。なお、係合部品駆動装置40は、例えば、任意の形式のアクチュエータである。係合部品駆動装置40は、シャフト20の内部に流体を供給する任意の形式のポンプP(図11を参照。)を含んでいてもよい。
タレット刃物台2の構成要素については、第2の実施形態において説明済みであるため、これらの構成要素についての繰り返しとなる説明は省略する。
タレット刃物台移動装置15は、基台11に対してタレット刃物台2を移動させる装置である。図12に記載の例では、タレット刃物台移動装置15は、基台11に固定された第1ユニット151と、第1ユニット151に対してY軸方向に移動可能な第2ユニット152とを具備する。なお、図12に記載の例では、Y軸方向は、Z軸方向に垂直な方向、かつ、水平面に平行な方向である。第2ユニット152は、タレットベース70を、X軸方向に移動可能に支持する。図12に記載の例では、X軸方向は、Z軸に垂直な方向、かつ、水平面に非平行な方向である。X軸方向は、第1軸AX1の延在方向と実質的に平行な方向であってもよい。
図12に記載の例では、X軸方向とY軸方向との間のなす角度は、0度より大きく90度よりも小さい。代替的に、X軸方向とY軸方向との間のなす角度は、90度であってもよい。
制御装置17は、タレット刃物台移動装置15、タレット駆動装置(例えば、駆動装置58)、シャフト駆動装置(例えば、モータM2)、および、係合部品駆動装置(例えば、ポンプP、または、流体供給路FPを開閉する弁)を制御する装置である。
制御装置17は、例えば、CPUおよび記憶装置を備えたコンピュータであり、記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより制御装置17として機能する。制御装置17は、制御パラメータ、加工開始指令等を入力する入力装置18を備えていてもよい。
制御装置17は、有線または無線によって、タレット刃物台移動装置15、タレット駆動装置、シャフト駆動装置、および、係合部品駆動装置と信号伝達可能に接続されている。
タレット刃物台移動装置15は、制御装置17から受信する第1信号に基づいて、タレットベース70を基台11に対して移動させる。
タレット駆動装置(例えば、駆動装置58)は、制御装置17から受信する第2信号に基づいて、タレット50を第2軸AX2まわりに旋回させる。
シャフト駆動装置(例えば、モータM2)は、制御装置17から受信する第3信号に基づいて、シャフト20を第1軸AX1まわりに回転させる。シャフト20が回転することにより、工具ホルダH1の回転部が回転する。また、工具ホルダH1の回転部が回転することにより、回転工具Dが回転する。なお、工具ホルダH1の回転部の回転軸と、回転工具Dの回転軸とは、一直線上に配置されていてもよい。代替的に、工具ホルダH1の回転部の回転軸と、回転工具Dの回転軸とは、一直線上に配置されていなくてもよい(換言すれば、工具ホルダH1の回転部と、回転工具Dとが任意の伝達機構を介して接続されていてもよい。)。
係合部品駆動装置(例えば、ポンプP、または、流体供給路FPを開閉する弁)は、制御装置17から受信する第4信号に基づいて、係合部品9を第1軸AX1に沿って移動させる。係合部品9の移動により、シャフト20から工具ホルダH1の回転部への回転力の伝達精度が切り替えられる。
第3の実施形態は、第1の実施形態または第2の実施形態と同様の効果を奏する。
(回転力伝達機構、タレット刃物台2、旋盤1の用途の例)
第1の実施形態における回転力伝達機構G、第2の実施形態におけるタレット刃物台2、または、第3の実施形態における旋盤1を用いて、小径のネジ穴を穿設するネジ穴形成方法を実行することができる。ネジ穴形成方法は、(A)係合部品9を第1位置から第2位置に移動させる工程と、(B)シャフト20を第1軸AX1まわりに回転する工程と、(C)シャフト20の回転を、係合部品9を介して、工具ホルダH1の回転部HR1に伝達する工程と、(D)回転部HR1を回転させることにより、回転工具Dを回転させる工程と、(E)回転工具Dの回転と同期させて、ワークを回転工具Dに対して相対的に直線移動させることによりワークにネジ穴を形成する工程と、を備える。
図13に例示されるように、ネジ穴の形成に際しては、回転工具Dを第1回転方向R1に回転させて、ワークWにネジ穴を形成することと、回転工具を第2回転方向R2(すなわち、第1回転方向R1と反対方向)に回転させて、ワークWから回転工具Dを引き抜くこととが行われる。
シャフト20の受容部22と工具ホルダH1の回転部HR1との間の隙間が大きい場合には、回転工具Dの回転方向を第1回転方向R1から第2回転方向R2に切り替える際のバックラッシュが大きくなる。この場合、回転工具Dをワークから引き抜く際に、回転工具Dの回転と直線移動との同期がとれず、回転工具Dの軌跡が回転工具Dによって形成されたネジ穴の螺旋溝とずれて、ネジ穴が削られたり、回転工具Dが破損したりする可能性がある。特に、小径の回転工具Dが用いられる場合には、回転工具Dが破損するリスクが高い。これに対し、上述のネジ穴形成方法では、係合部品9を第1位置から第2位置に移動させることにより、シャフト20の受容部22と工具ホルダH1の回転部HR1との間の隙間が係合部品9によって埋められる。よって、小径の回転工具Dが用いられる場合であっても、当該回転工具Dが破損するリスクは小さい。
第1の実施形態における回転力伝達機構G、第2の実施形態におけるタレット刃物台2、または、第3の実施形態における旋盤1を用いて、ワークの内周面に歯部を形成する内歯形成方法を実行することができる。内歯形成方法は、(A)係合部品9を第1位置から第2位置に移動させる工程と、(B)シャフト20を第1軸AX1まわりに回転する工程と、(C)シャフト20の回転を、係合部品9を介して、工具ホルダH1の回転部HR1に伝達する工程と、(D)回転部HR1を回転させることにより、回転工具Dを回転させる工程と、(E)主軸13のワーク保持部130を回転させることにより、ワークを回転させる工程と、(F)回転工具Dおよびワークの回転と、ワークの回転工具Dに対する相対的な直線移動によりワークの内周面に歯部を形成する工程と、を備える。
図14に示されるように、内歯Tの形成に際しては、ギアスカイビング加工を用いることが可能である。ギアスカイビング加工では、図14に示されるように、回転工具Dの刃を、回転しているワークWに対して所定角度θ傾斜させた状態で、回転工具Dの刃で、ワークWの内周面SAを切削する。ワークWの内周面SAが切削されることにより、ワークWの内周面SAに内歯Tが形成される。なお、ギアスカイビング加工では、回転工具Dを精密に回転させる必要がある。
ギアスカイビング加工では、加工中に回転工具DがワークWから受ける負荷の向きが変わるため、工具ホルダH1の回転部HR1と、シャフト20の受容部22との間の隙間が大きい場合には、振動が生じて回転工具Dを精密に回転させることができない。このため、回転工具DによってワークWに内歯Tを適切に形成することができない。これに対し、上述の内歯形成方法では、係合部品9を第1位置から第2位置に移動させることにより、シャフト20の受容部22と工具ホルダH1の回転部HR1との間の隙間が係合部品9によって埋められる。よって、ギアスカイビング用の回転工具Dを用いて、ワークWの内周面SAに内歯Tを適切に形成することが可能である。
第1の実施形態における回転力伝達機構G、第2の実施形態におけるタレット刃物台2、または、第3の実施形態における旋盤1を用いて、ワークの荒削り方法を実行することができる。ワークの荒削り方法は、(A)係合部品9を第1位置に維持した状態で、シャフト20を第1軸AX1まわりに回転する工程と、(B)シャフト20の回転を、直接的に、工具ホルダH1の回転部HR1に伝達する工程と、(C)回転部HR1を回転させることにより、回転工具Dを回転させる工程と、(D)回転工具Dの回転によりワークを切削する工程と、を備える。
ワークを荒削りする際には、回転工具Dに、大きな負荷がかかる。よって、シャフト20から工具ホルダHの回転部に、相対的に大きなトルクを伝達する必要がある。上述のワークの荒削り方法では、係合部品9が第1位置に維持されることにより、シャフト20は、直接的に、工具ホルダH1の回転部HR1に回転力を伝達することができる。よって、シャフト20は、工具ホルダHの回転部に、相対的に大きなトルクを伝達することができる。
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されない。本発明の範囲内において、上述の各実施形態の自由な組み合わせ、あるいは、各実施形態の任意の構成要素の変形が可能であり、また、各実施形態において、任意の構成要素の省略が可能である。
1:旋盤、2:タレット刃物台、9:係合部品、9a:第1把持片、9b:第2把持片、11:基台、13:主軸、15:タレット刃物台移動装置、17:制御装置、18:入力装置、20:シャフト、21:先端部、21g:肩部、22:受容部、22s:内面、23:基端部、25:第1傘歯車、30:ハウジング、37:回転継手、39:ガイド、39a:ガイド面、40:係合部品駆動装置、45:付勢部材、48:ストッパ、50:タレット、58:駆動装置、59:第3シャフト、60:第2シャフト、65:第2傘歯車、70:タレットベース、80:カップリング部材、81:第1部材、82:第2部材、83:第3部材、90:基端部、90g:肩部、91:先端部、92:係合部、92a:第1係合部、92b:第2係合部、93:脚部、93a:第1脚部、93b:第2脚部、130:ワーク保持部、131:主軸台、151:第1ユニット、152:第2ユニット、390:リング状部材、921:内面、922:外面、AS:傾斜面、AS1:第1傾斜面、AS2:第2傾斜面、AS3:第3傾斜面、AS4:第4傾斜面、B1:ベアリング部材、B2:ベアリング部材、B3:ベアリング部材、B4:ベアリング部材、C:シリンダ室、C1:第1シリンダ室、C2:第2シリンダ室、CP:内部空間、CS:接触面、CS1:第1接触面、CS2:第2接触面、D:回転工具、DR1:第1方向、FP:流体供給路、FP1:第1流路、FP2:第2流路、G:回転力伝達機構、GP:隙間、GR1:第1ギア、GR2:第2ギア、GV1:第1溝部、GV2:第2溝部、GV3:第3溝部、H:工具ホルダ、H1:工具ホルダ、H2:第2の工具ホルダ、HB1:固定部、HR:回転部、HR1:回転部、M1:モータ、M2:モータ、P:ポンプ、PL:仮想面、PN:ピストン、SA:内周面、SD:シリンダ、SP1:内部空間、SP2:内部空間、T:内歯、W:ワーク

Claims (15)

  1. 第1軸まわりに回転し、工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、
    第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品と
    を具備し、
    前記シャフトは、前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備え、
    前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有し、
    前記シャフトの先端部は、前記受容部として機能する第1溝部と、前記係合部を受け入れる第2溝部とを含む
    回転力伝達機構。
  2. 前記受容部は、前記回転部に接触する接触面を有し、
    前記係合部品が前記第1位置にあるとき、前記係合部は、前記第1軸から離れる方向側に前記接触面から退避した退避位置にあり、
    前記係合部品が前記第2位置にあるとき、前記係合部は、前記第1軸に向かう方向側に前記接触面から突出した突出位置にある
    請求項1に記載の回転力伝達機構。
  3. 前記係合部品が前記第1位置にあるときの前記接触面によって前記回転部に回転力が加えられる点から前記第1軸までの距離を距離L1と定義し、前記係合部品が前記第2位置にあるときの前記係合部によって前記回転部に回転力が加えられる点から前記第1軸までの距離を距離L2と定義すると、
    前記距離L1は前記距離L2よりも大きい
    請求項2に記載の回転力伝達機構。
  4. 前記シャフトは、前記係合部品を前記第1軸に沿って移動可能に収容し、
    前記係合部品が前記第2位置にあるとき、前記係合部の外面は、前記シャフトの内面に接触し、前記係合部の内面は、前記工具ホルダの前記回転部に接触する
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。
  5. 前記係合部品を前記第1軸に沿って移動させる係合部品駆動装置を更に具備する
    請求項1乃至4のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。
  6. 前記係合部品駆動装置は、ピストン、および、前記ピストンを案内するシリンダを含み、
    前記ピストンは前記係合部品の一部によって構成されているか、あるいは、前記ピストンは前記係合部品と別体である
    請求項5に記載の回転力伝達機構。
  7. 前記係合部品を前記第2位置から前記第1位置に向かう方向に付勢する付勢部材を更に具備する
    請求項1乃至6のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。
  8. 前記シャフトの基端部から前記シャフトの先端部に向かう方向に、前記係合部品が予め設定された位置を超えて移動するのを防止するストッパを更に具備する
    請求項1乃至7のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。
  9. 前記係合部品は、前記係合部品が前記第2位置にあるときに前記回転部を把持する第1把持片および第2把持片を有する
    請求項1乃至8のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。
  10. 前記係合部品は、前記係合部を支持する脚部を含み、
    前記脚部は前記第1軸に向かう方向に弾性変形可能である
    請求項1乃至9のいずれか一項に記載の回転力伝達機構。
  11. 第2軸まわりに旋回可能、かつ、複数の工具ホルダを取付可能なタレットと、
    前記タレットに第1軸まわりで回転可能に収容され、前記複数の工具ホルダのうち前記第1軸上に配置された工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、
    第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品と
    を具備し、
    前記シャフトは、前記第1軸上に配置された前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備え、
    前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有し、
    前記シャフトの先端部は、前記受容部として機能する第1溝部と、前記係合部を受け入れる第2溝部とを含む
    タレット刃物台。
  12. 前記タレットが前記第2軸まわりに旋回するときに、前記回転部の姿勢を規制するガイドを更に具備する
    請求項11に記載のタレット刃物台。
  13. 基台と、
    ワークを支持する主軸と、
    タレット刃物台と、
    前記基台に対して前記タレット刃物台を移動させるタレット刃物台移動装置と
    を具備し、
    前記タレット刃物台は、
    タレットベースと、
    第2軸まわりに旋回可能、かつ、複数の工具ホルダを取付可能なタレットと、
    前記タレットを前記第2軸まわりに旋回させるタレット駆動装置と、
    前記タレットに第1軸まわりで回転可能に収容され、前記複数の工具ホルダのうち前記第1軸上に配置された工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、
    前記シャフトを前記第1軸まわりに回転させるシャフト駆動装置と、
    第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品と、
    前記係合部品を前記第1軸に沿って移動させる係合部品駆動装置と
    を有し、
    前記シャフトは、前記第1軸上に配置された前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備え、
    前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有し、
    前記シャフトの先端部は、前記受容部として機能する第1溝部と、前記係合部を受け入れる第2溝部とを含む
    旋盤。
  14. 前記タレットが前記第2軸まわりに旋回するときに、前記回転部の姿勢を規制するガイドと、
    前記タレット刃物台移動装置、前記タレット駆動装置、前記シャフト駆動装置、および、前記係合部品駆動装置を制御する制御装置と
    を更に具備し、
    前記タレット刃物台移動装置は、前記制御装置から受信する第1信号に基づいて、前記タレットベースを前記基台に対して移動させ、
    前記タレット駆動装置は、前記制御装置から受信する第2信号に基づいて、前記タレットを前記第2軸まわりに旋回させ、
    前記シャフト駆動装置は、前記制御装置から受信する第3信号に基づいて、前記シャフトを前記第1軸まわりに回転させ、
    前記係合部品駆動装置は、前記制御装置から受信する第4信号に基づいて、前記係合部品を前記第1軸に沿って移動させる
    請求項13に記載の旋盤。
  15. 第1軸まわりに回転し、工具ホルダの回転部を駆動するシャフトと、
    第1位置と第2位置との間で前記第1軸に沿って移動し、前記シャフトの回転によって前記第1軸まわりに回転する係合部品と
    を具備し、
    前記シャフトは、前記工具ホルダの前記回転部の少なくとも一部を受容する受容部を備え、
    前記シャフトおよび前記係合部品のうちの少なくとも一方は、前記係合部品が前記第1位置から前記第2位置に移動するときに、前記係合部品の係合部を前記第1軸に向かう方向に移動させる傾斜面を有し、
    前記受容部は、前記回転部に接触する接触面を有し、
    前記係合部品が前記第1位置にあるとき、前記係合部は、前記第1軸から離れる方向側に前記接触面から退避した退避位置にあり、
    前記係合部品が前記第2位置にあるとき、前記係合部は、前記第1軸に向かう方向側に前記接触面から突出した突出位置にある
    回転力伝達機構。
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