JPH03149152A - C―軸駆動機 - Google Patents

C―軸駆動機

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Publication number
JPH03149152A
JPH03149152A JP2202627A JP20262790A JPH03149152A JP H03149152 A JPH03149152 A JP H03149152A JP 2202627 A JP2202627 A JP 2202627A JP 20262790 A JP20262790 A JP 20262790A JP H03149152 A JPH03149152 A JP H03149152A
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JP
Japan
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gear
transmission shaft
gears
drive
drive machine
Prior art date
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Pending
Application number
JP2202627A
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English (en)
Inventor
Siegfried Kuhn
ジークフリード クーン
Werner Muehlich
ヴェルナー ミューリッヒ
Robert Raeder
ロベルト レーダー
Otmar Ritz
オトマル リッツ
Hermann Schulten
ヘルマン シュルテン
Manfred Unruh
マンフレッド ウンルー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAG IAS GmbH Eislingen
Original Assignee
Boehringer Werkzeugmaschinen GmbH
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Filing date
Publication date
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/54Arrangements or details not restricted to group B23Q5/02 or group B23Q5/22 respectively, e.g. control handles
    • B23Q5/56Preventing backlash
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B3/00General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
    • B23B3/16Turret lathes for turning individually-chucked workpieces
    • B23B3/161Turret lathes for turning individually-chucked workpieces lathe with one toolslide carrying one turret head
    • B23B3/162Arrangements for performing other machining operations, e.g. milling, drilling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/12Mechanical drives with means for varying the speed ratio
    • B23Q5/14Mechanical drives with means for varying the speed ratio step-by-step
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/12Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19219Interchangeably locked
    • Y10T74/19293Longitudinally slidable
    • Y10T74/1933Multiple bevel gears
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19623Backlash take-up
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00Turning
    • Y10T82/25Lathe
    • Y10T82/2552Headstock
    • Y10T82/2554Speed changing gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、加工材料を支持する旋盤の主軸を駆動させる
ための切替自在な駆動機に関するものである。
[従来の技術1 現在、旋盤には駆動される工具をも主として装着し、こ
れを加工材料に対し軸線方向に作動させうるだけでなく
半径方向もしくは接線方向くも駆動させることができる
この目的で、加工材料を静止させて所定の回転位置にせ
ねばならず、或いは半径方向もしくは接線方向の加工に
際し徐々に再回転させねばならない。
この一般にC−軸と称される加工材料の所定の位置決め
もしくは回転に関し、たとえば強度にアンバランスな加
工材料を位置決めし或いはたとえば加工材料の周面に曲
線溝を製作する目的で駆動される工具の剪断力に対し加
工材料を徐々に回転させねばならない場合、さらに主駆
動力の1/3〜1/4の力が必要とされる。
この種の位置決めおよび緩徐な回転運動は極めて正確に
実施できねばならず、約1/10,000の角度が目標
とされる。しかしながら、このような精度は、たとえば
一般に遊嵌されている主軸の既存の駆動機を介する回転
によっては駆動機摩耗を限度内に保持するよう達成する
ことができない。
その結果、加工材料の回転位置に関する所定の決定もし
くはその緩徐な極めて正確に規定された回転は、主軸に
対し遊びなしにかつ回転しないよう配置されたいわゆる
センターホィール(BOdenradeS)を上記C−
軸駆動に関し他の遊嵌されたギヤ連鎖の介装なしに直接
に駆動させることにより従来解決されていた。さらに、
この直接的なセンターホィールの駆動をできるだけ遊び
なしに実施し、これによりC−軸の位置決め精度を最適
にすることも検討された。これは、たとえばセンターホ
ィールを回転軸線に対し平行な直歯型歯車とし、ここに
一軸を駆動させるべく対応の歯車を挿入しうるが挿入さ
れた歯車の回転軸線に対し垂直な平面にて分割すること
により行なわれた。
挿入された歯車のこれら両半部はバネ力などにより相対
変位させることができ、これにより対向歯車に対する噛
合を遊びなしに保持することができた。
従来の本出願人によるVDF−C−装置の場合に用いら
れるような他の解決策は、このセンターホィールを主軸
上にワームホィールとして形成し、C−軸駆動を必要ζ
する際にスクリューを変向させることであった。このス
クリュー/ワームホィール対をできるだけ遊びなしに保
持しうるためには、スクリューを比較的大きい殆んど液
圧作動される力によってワームホィールに対し押圧せね
ばならなかった。この目的で、スクリューは対応寸法の
揺動アームに支持した比較的長い軸の端部に位置し、こ
こに液圧を加えてスクリュー/ワームホィール対を押圧
合体させた。
このスクリュー/ワームホィール対は製作上コスト高で
ある他、上記C−軸駆動を実施するには多くの場所を必
要とする。何故なら、たとえばワーム軸を支持した揺動
アームを回転させる揺動中心が充分安定に形成されて、
上記C−軸の大きい駆動力を受入れ得ねばならないから
であった。
上記技術に関しC−軸用のセンターホィールが操作され
る他に、駆動には固有のモータを必要とするか或いは主
軸駆動用の既存モータによる駆動を遊びなしに行なって
C−軸の所望の位置決め精度を達成せねばならない。両
者の場合、これは相当な経済上の無駄を意味し、ざらに
多かれ少なかれ構築空間における大きい損失をも意味す
る。何故なら、たとえば主軸駆動機の既存モータによる
実施はさらに軸および歯車の追加によってのみ、すなわ
ちスピンドルケーシングの増大によってのみ可能となる
からである。このC−軸駆動の他の欠点は、特にスクリ
ュー/ワームホィール対を介 、して実現する場合、比
較的強い摩耗を受けて運転時間の増大と共にC−軸駆動
部の精度が低下することである。
[発明が解決しようとする課題] したがって本発明の課題は、できるだけ少ない構造上お
よび/したがって経済上の経費にて回転数および回転位
置の伝達に関し所望の精度を有し、運転時間の増大と共
に生じかつ精度を低下させる摩耗の可能性を大した経費
なしに補いつるようなC−軸の駆動部を提供することに
ある。
モータと作動スピンドルとの間に配置された駆動機は複
数(一般に3個)の伝動軸を備え、そのうち第1伝動軸
はモータにより駆動されると共に最後の伝動軸は主軸と
して形成される。主軸を駆動させるには現在主として交
流モータが使用され、これは従来使用されている直流モ
ータよりも相当高価であるが、ブラッシおよびコレクタ
の省略ため僅かの摩耗しか受けず、特に回転数の良好な
制御性という利点を与える。主軸を駆動させるためのこ
の種のモータの平均値は、6300LJ/+ninの最
高回転数に際し約30Kwの公″称能力を有する。この
種の交流モータは、その回転位置に関し5U/lIIi
nまで低下した回転数に際し、はぼ1 / 1000の
角度まで正確に位置決めすることができる。
[課題を解決するための手段] 本発明の上記課題は、主駆動部に関するモータのこの正
確な制御性を精度ロスなしに(すなわち遊びなしに)主
軸に伝達することにより解決され、ここで介装された駆
動機は切替位置を有し、全歯車対は自体公知の特にたと
えばウィツトマン社により製作されるような軽円錐歯車
から構成され、これらは測定しうる遊びがもはや存在し
なくなるまで充分相互に係合することができる。これら
歯車の場合、周面は円筒状でなく約2°の円錐状に形成
されると共に、個々の歯の高さおよび厚さもその長手方
向に沿って均等寸法で変化する。歯車の最終幅にわたり
無数のプロフィル変動が歯に沿って可能となる。従来、
この種の歯車は、駆動機などの組立てに際し2個の歯車
間の所定の遊び(過度の摩耗を防止するため常に存在さ
せねばならない)を正確に調節しうるよう使用されてい
た。
これは、調整すべき遊びの所定の変化を得るため対応す
る歯車の比較的大きい軸方向位置変化を必要とすること
により可能となる。しかしながら、この種の大きい軸方
向位置変化は、駆動機の組立もしくはオーバーホールに
際しスペーサなどによって容易に実現されている。
しかしながら、この場合、各歯車は遊びがなくなるまで
互いに押圧させねばならない。その結果、この歯車対の
摩耗増大をもたらす。しかしながら、C−軸の駆動は旋
盤における極く僅かの運転時間しか要求しないので、こ
れは我慢しうる。特に、円錐歯車が常に均一な力で相互
に押圧される場合、C−軸の回転数および回転位置にお
ける伝達精度の低下に際しもはやこの円錐歯車の摩耗が
出現しないからである。この場合、歯車の軸方向位置の
みが使用中に変化し、回転位置および回転数に関するそ
の伝達精度は変化しない。
勿論、円錐歯車を介するC−軸駆動の際の伝達比°は主
軸の正常駆動の際の最小伝達比と同じ大きざであるが、
駆動回転数はさらに少ないモータ回転数に基づき実質的
に小さくなる。しかしながら、所定用途の場合、この低
下した回転数を利用す条ことを必要とするが、回転位置
および回転数に関する伝達精度は円錐歯車の遊びのない
相互係合の場合にのみ達成されうると同様に必要でない
。この用途の場合、主軸は円錐歯車の歯車対を介して駆
動させうるが、これは遊びがなくなるまで相互に係合せ
ず、数龍の軸方向間隔により通常の歯車支持@造に対応
する遊びを伴った円錐歯車の相互係合を達成することが
できる。これにより、円錐歯車の摩耗がざらに減少する
ざらに、主軸を通常の平行歯型歯車を介し公称回転数で
駆動させる少なくとも1つの駆動機の切替位置が存在す
ることは勿論であり、この場合には軽円錐歯車は係合か
ら外れる。
移動させうる2個以上の軽円錐歯車が1個の伝動輪上に
位置する場合、2つの可能性が考えられる:すなわち軽
円錐歯車の軸方向距離を互いに固定してこれらを互いに
軸方向にのみ移動させうるか、或いはこれら軽量円錐歯
車のそれぞれを独立して互いに軸方向に移動させること
ができる。後者の場合、C−軸を駆動させる際(、これ
ら軽円錐歯車のそれぞれを液圧式に或いはバネ力により
常に均一な軸方向の力によって対向歯車に抑圧させねば
ならない。
この構造の利点は、極めて長い時間にわたり歯車の摩耗
にも拘らず事後調整作業または修正を必要とせず、均一
な遊びのない係合が得られることにある。これ(対し、
これら軽円錐歯車は一緒に軸方向にのみ移動するので、
常にこの歯車対の一つでは最初に遊びのない状態が得ら
れる一方、他の歯車対においてはこれら歯車に対しざら
に僅かな遊びが生ずる。これは駆動機の組立てに際しス
ペーサなどでのバランスにより遊びのない状態まで最適
化させねばならない。しかしながら使用経過中に同一軸
上の異なる軽円錐歯車の間で不均一な摩耗が発生した場
合は、これら歯車における相対的軸方向間隔の新たな調
節が必要となるであろう。
しかしながら、利点は一緒に軸上に位置して移動しうる
これら円錐歯車につき1個のみの移動装置しか必要とし
ないことである。
大抵の場合、この移動装置は液圧作動型ピストン/シリ
ンダ装置であって、好ましくは移動させるべき装置の3
つ以上の切替位置をも可能にするよう復動ピストン装置
が存在する。この液圧装置は、移動させるべき装置に係
合するスライダと接続させることができ、その位置を多
方向弁の調整縁部を介して制御しかつ調節することがで
きる。
駆動機の少なくとも1段階を自動固定的に溝成するが、
これにより強度にアンバランスな加工材料または駆動さ
れる工具の高剪断力に対し必要な緩徐な回転運動に基づ
き自動固定を克服しうろことを考慮せねばならない。こ
の種の場合、好ましくは機械的ブレーキ、すなわち何ら
かの摩擦ブレーキを主軸または他の伝動軸の1個に対し
設ける。
主軸の回転位置および回転数を監視すると共に制御しう
るためには、その位置および回転数を測定装置により監
視する。送信部材が主軸の回転を直接に走査しない場合
は、その回転を好ましくは一方のベルトプーリーを介し
他方のベルトプーリーまで伝達し、後者のベルトプーリ
ーが専ら送信部材(たとえば光電センサ)による走査に
役立ち、したがて何らかの欠陥による公称値の機械的負
荷を問題なしに主軸に対しスリップなしに自動的に保持
しうるようにする。公称回転数のための回転数測定およ
びC−軸の極めて緩徐な操作として目標とすべき位置決
定の精度は極めて異なるので、これら両範囲につき好ま
しくは2個の異なるセンサを使用する。
C−軸駆動におけるこの構成の利点は、軽円錐歯車の併
用のコストが後退自在なスクリュー駆動または拡開自在
な付加的駆動歯車の構成よりも相当低いだけでなく、ざ
らに軽円錐歯車を有する構成は相当少ない保守管理コス
トしか必要としないことにある。さらに、本発明により
解決策は相当少ない場所要求しか伴わず、従来技術で得
られるよりもC−軸駆動の高精度が可能となる。
[実施例] 以下、添付図面を参照して本発明を実施例につきさらに
説明する。
第1図は、本発明による駆動部を使用しうる通常の旋盤
を示している:旋盤の床1の上にはヘッドストック18
が位置し、このヘッドストックを駆動機ケーシング4と
駆動されるべきチャック2との間に位置せしめ、ここで
たとえばジョー3によって加工材料(図示せず)を固定
すると共に駆動させることができる。加工機の対向端部
には心押台11が存在し、この心押台は加工材料を保持
するためのセンタリング先端部を備える。心押台11と
ヘッドストック18との間には、床1に沿ってl−方向
に移動自在である長手スレッド6からなる工具ユニット
が位置し、その上ではさらに横スレッドフがX−方向に
移動自在である。この横スレッド7上にはY−スレッド
8を高さ調整自在に配置し、たとえば工具レボルバ9を
支持する。
このレボルバには個々の工具10を配置し、その下には
ざらに駆動される工具を位置せしめ、たとえばこれは上
部領域に配置された半径方向もしくは接線方向に作用す
るボーラーである。この種の工具を使用しうるためには
、加工材料とチャック2とを回転位1d(関し正確に位
置決めせねばならず、次いで所定通りゆっくり移動させ
ることができ、しかも最小1 / 1000の角度の精
度にて移動させることができる。
第2図は、駆動機ケーシング4内に収納された本発明に
よる駆動部の略図である。駆動機は第1、第2および第
3伝動軸13.23.33を備え、第3かつ最後の伝動
軸33は一般に主軸として形成される。第1の最も最下
位置における伝動軸13は複数のVベルト50およびベ
ルトプーリー14を介し駆動機ケーシング4の外部に位
置するモータ5によって駆動される。この第1伝動軸1
3には、さらに平行歯の歯車15および同じ歯数と同じ
寸法とを有する軽円錐歯車16とが位置する。第1伝動
軸13に対し平行に配置され第2伝動軸23には3個の
歯車、すなわち平行歯を有する歯車24と大小の軽円錐
歯車25.26とが配置されている。これら3個の歯車
は、平行歯の歯車24および円錐歯車25がそれぞれ第
1伝動軸13の構造上同じ歯車15.16と噛合するよ
う軸方向に移動することができる。第3伝動軸33上に
は平行歯の歯車35と軽円錐歯車36とがざらに位置し
、後者を第2伝動軸23の軽円錐歯車26と係合させる
ことができ、さらに第3もしくは第2伝動軸の平行歯の
歯車35と24とを互いに噛合させることができる。
駆動機の切替えは、第2伝動軸の歯車を軸方向に移動自
在として行なわれる。この場合、歯車24.25.26
の相互の軸方向間隔は同一であって、この移動装置37
は全体として第2伝動軸に関し軸方向に移動自在である
。移動は、移動装置37にスライダ27を固定嵌合させ
ると共にスライダを調整梁32と固定接続し、これを液
圧ビ 。
ストン/シリンダ装置にって作動させる。軸線方向に指
向した液汁シリンダ30は2本の液圧ピストン28およ
び29を備えて、調整梁32を可能な両端部位置までだ
けでなく、所定の中間位置にも移動させることができる
調整梁32および全移動装置37におけるこれら端部位
置において、左側端部位置では主軸となる第3伝動軸3
3が平行歯車15.24および35と互いに係合する歯
車対を介し第1伝動軸によって駆動される。駆動切替え
は、最大回転数および最小回転モーメントにおける旋盤
の正常運転を示す。
これに対し、移動装置37が右側端部位置に達すると、
これにより軽円錐歯車16および25または26および
36が軸方向に署しく相対移動して、モータ5により第
3伝動軸33(すなわち主軸)の遊びのない駆動が与え
られる。この場合、主軸の極めて小さい回転数が必要と
されるので、この駆動切替の伝達比が相応に決定される
移動装置37のこの端部位置は右側端部位置であるため
、移動装置37における両軽円錐歯車25および26の
傾斜状態は、その想定円錐先端部B両歯車25および2
6から右側に位置しかつ両歯車のうち小さい歯車が大き
い歯車より右側に配置されるよう選択される。相応に、
第1もしくし第3伝動軸上に配置された軽円錐歯車16
および36の想定円錐先端部は各歯車から左方向に指向
して、第2伝動軸の対応歯車と噛合することができる。
移動装置のこれら両端部位置は、調整梁32が最も外側
に位置する両石ンザ31を付勢することにより移動およ
び制御され、ここには一般に多方向弁の調整縁部が存在
する。右側端部位置のためのセンサ31には、液圧ピス
トン28と移動装置37とに作用する圧力が右方向に切
替えられる意味でリミットスイッチが存在しない。ざら
に、この圧力を全体的に維持し、右側端部位置にて遊び
がないようにせねばならない。2個の追加センサ31は
講整梁32の中間位置だけでなく移動装置37の移動を
も可能にする。勿論、この中間位置は右側端部位置から
僅か数市メートル離間し、この場合同じ軽円錐歯車と互
いに係合する。しかしながら、移動装置37の軽円錐歯
車は所定の圧力により対応の対向歯車に当接するまで押
圧されず、歯車対はその正常な遊びを保って運転される
。約2°というこの歯車の小さい円錐頂角に基づき、こ
れは遊びのない位置に対し1〜31111の軸方向間隔
を与えて右側端部位置からの中間位置も同様にこの間隔
だけ変化する。
この駆動機は自動固定的に形成されるが、第3伝動軸3
3には摩擦ブレーキ52が設けられて、強度にアンバラ
ンスな加工材料または加工材料に関し片側作用する駆動
工具の高い剪断力の場合、主軸および加工材料の望まし
くない回転が生じないよう防止する。移動装置の両右側
位置にて、この最後の駆動段階では減速が移動装置37
の左側端部位置におけるよりもずっと強度になる。
第2図において全移動装置37を中間位置にて示し、軽
円錐歯車は遊びをもって互いに係合している。この歯車
における遊びのない係合を点線によって示す。
C−軸駆動の運転に際し第3伝動軸33(すなわち主軸
)とチャック2との回転位置および回転数を正確に調節
しかつ制御しうるためには、第3伝動軸33上に平行歯
の歯車35と摩擦ブレーキ−52と軽円錐歯車36との
外にベルトプーリー34を位置せしめて第3伝動軸33
の回転を体もしくはそれ以上のベルト50を介し伯のベ
ルトプーリー34まで伝達し、後者のベルトプーリーは
センサ51によって走査される。この第2ベルトプーリ
ーは決して機械的負荷を受けないので、この伝達は完全
にスリップなしに行なわれ、センサ51により走査され
た数値が主軸のそれと同一になる。この種のセンサの測
定範囲は比較的小ざいので、公称回転数の場合の通常運
転だけでなくC−軸運転の場合の減少した回転数範囲の
場合にも2個の異なるセンサ51を使用し、ここで大抵
の場合光電センサが用いられる。
駆動機ケーシング4の外部には、第3伝動軸33上にざ
らにジョー3を備えたチャック2が配置されている。
第3図は本発明による駆動機の具体的構造の実施例を示
している。
第2図の略図におけると同様に、3個の伝動軸13.2
2.33を見ることができる。ここでは第3の伝動軸3
3は中空軸として形成され、旋盤の主軸となる。
全駆動機はハウジング内、すなわちヘッドストック18
の背後の駆動機ケーシング4内に収納されるolftZ
も下の第1伝動軸13はロールベアリング60.61を
介して駆動機ケーシング4内に支承され、その片側がそ
こから突出する。何故なら、この自由突出端部にはベル
トプーリー14が位置し、ここに複数のVベレル50(
第3図には体のみが示されている)を介してモータ(図
示せず)から力伝達が行なわれる。この場合、ベルトプ
ーリー14は第1伝動軸13の自由端部に摩擦的に緊締
され、対応のシール17により駆動機ケーシング4の内
部を周囲に対し封止する。
駆動機ケーシング4の内部には第1伝動軸13上に回転
しないようかつ軸線方向に移動しないよう左側ベアリン
グ位置の近傍に平行歯の歯車15を位置せしめると共に
右側ベアリング位置の近傍には軽円錐歯車16を位置せ
しめ、その傾斜を左側に指向させる。
中空軸として形成された第3伝動軸33もロールベアリ
ング64を介しヘッドストック18に支持され、第1伝
動軸13と同じ側にて駆動機ケーシング4から突出する
。この自由端部にて第3伝動軸はベルトプーリー34と
して形成され、主軸の回転角度および回転数を負荷なし
にかつスリップなしに他のベルトプーリー(図示せず)
に伝達子ることができ、この後者のベルトプーリーは適
当なセンサによる回転角度もしくは回転数の測定につい
てのみ主駆動部の制御に役立つ。さらに、この第3伝動
軸33では駆動機ケーシングの内部を適当なシール38
.39.40によって相応にシールすることは勿論であ
る。
第1伝動軸13上の両歯車はほぼ同じ寸法であるのに対
し、第3伝動軸33上には左側ハウジング壁部の近傍に
小さい平行歯の歯車35が位置する一方、右側前壁部の
近傍にはさらに大きい軽円錐歯車36が位置する。この
場合も、円錐歯車36の傾斜は、想定円錐先端部が他方
の歯車の方向に指向するよう選択され、この歯車の周面
の傾斜は約2°であって、この方向に対応して歯車断面
が細まる。これら両歯車35.36も、回転しないよう
かつ軸線方向に移動しないよう中空の第3伝動軸33に
固定される。
第1伝動軸13と第3伝動軸33との間には第2伝動軸
22が配置され、この第2伝動軸もロールベアリング6
2.63を介して駆動機ケーシング4に支承される。こ
の第2伝動軸22くは、本発明による駆動機の切替えに
必要な軸方向に移動自在な歯車が位置する。ここくは3
個の歯車が存在して、軸方向に互いに固定接続されると
共に移動装置37として一緒に第2伝動軸に沿って移動
することができる。
この移動装置37は左側から右側方向に見て直歯型歯車
24を備え、この歯車は移動装置の左側末端位置にて第
1伝動軸13の平行歯の歯車15だけでなく第3伝動軸
33の平行歯の歯車35にも噛合する。この歯車24と
並んでほぼ同じ寸法の軽円錐歯車25が存在し、その歯
の傾斜は右方向に指向して第1伝動軸13の右側におけ
る反対傾斜した円錐歯車16と係合することができる。
この場合、同時に移動装置37の第3歯車(すなわち相
当小さい軽円錐歯車26)が同時に第3伝動軸33の円
錐歯車36と噛合する。
この寸法比に基づき、円錐歯車が互いに係合する駆動位
置において、中間伝動軸22の駆動装置37の左側端部
位置におけるよりも相当強力な減速が生ずる。
移動装置37は、これ自身回転する移動装置37上にざ
らにポールベアリング66を位置せしめてそのレースの
一方を移動装置37と共に回転させるのに対し他方の静
止レースに係合するノース41ではスライダ27を軸方
向にベアリン66の静止レースと接続することにより、
移動される。
このスライダ27は駆動機ケーシング4の外壁部中を外
方向に貴通し、ここで通路はシール42.43によって
封止される。個々のスライダ27は横方向に延在する調
整梁32を介し互いに接続されると共に、これと一緒に
軸方向に作動し、これは第2図には示すが第3図には示
されていないシリンダ30と液圧ピストン28および2
9とからなる液圧装置によって行なわれる。その際、調
整梁32および全移動装置の実位置の制御および調節が
実現され、たとえば調整梁32の軸方向移動が多方向弁
のピストンを第2図で説明したように制御する。
第2図(図示したと同様に、第3図の実施例による駆動
機も円錐歯車16.25.26.36の係合に際し先ず
最初に遊びのない右側一部位置となり、ここでこれら歯
車は常に所定の力により移動装置37の液圧衝撃で軸方
向固定された円錐歯車16もしくは36に対し相対的に
押圧される。
移動装置がこの右側端部位置から龍メートル範囲の距離
だけ左方向に後退すると、常に同じ4個の円錐歯車は互
いに係合するが、この場合は歯車対における通常の遊び
をもって係合し、歯車対の極めて少ない摩耗しかもたら
さないが、他方において僅かな回転運動の正確な伝達を
可能にしない。
かくして主軸33は平行歯の歯車を介し遊びをもって公
称回転数にて駆動されるだけでなく、螺旋歯の歯車を介
し遊びをもって減速回転数にて駆動される。しかしなが
ら、同様に減速された回転数にて、主軸はC−軸の運転
につき必要であるよう遊びなしにも駆動することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は旋盤の原理図であり、 第2図は本発明による駆動部の略図であり、第3図は本
発明による駆動機の詳細図である。 2・・・チャック     5・・・モータ13・・・
伝動軸     16・・−歯車25・・・歯車   
   26・−・歯車33−伝動輪     37・・
・移動装置0発明者   ロベルト レーダー  西ド
イツ国。 ストラーセ 0発明者 オトマル リッツ 西ドイツ国。 0発 明 者  へルチン シュルチン  西ドイツ国
。 セ46 0発 明 者  マンフレッド ウンル  西ドイツ国
。 −ストラーセ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)複数の伝動軸を備え、その第1伝動軸がモータに
    より駆動されると共に最後の伝動軸を主軸とする、加工
    材料を支持する旋盤の主軸を駆動させる切替自在な駆動
    機において、少なくとも1個の切替位置を有し、第1伝
    動軸(13)を自体公知の軽円錐直歯型歯車からなる遊
    びなしに保持された歯車対(16、25もしくは26、
    36)のみを介して最後の伝動軸(33)すなわち主軸
    と回転駆動自在に連結したことを特徴とする切替自在な
    駆動機。 (2)駆動機が少なくとも1つの切替位置を備え、この
    位置にて公知の軽円錐歯車(16、25、26、36)
    における遊びなしに作動係合している歯車対(16、2
    5もしくは26、36)が遊びをもって作動されること
    を特徴とする請求項1記載の駆動機。 (3)モータ(5)によりVベルト(50)を介して駆
    動されると共に平行歯型歯車(15)および軽円錐歯車
    (16)を位置せしめた第1伝動軸(13)と、 少なくとも1個の平行歯型の歯車(24)および少なく
    とも1個の軽円錐歯車(25、26)を備え、これらを
    一緒に軸線方向に移動させて平行歯型の歯車と軽円錐歯
    車との各1個を第1伝動軸(13)におけるそれぞれ同
    様な構造の歯車(15、16)と係合させうる第2伝動
    軸(23)と、 平行歯型の歯車(35)および軽円錐歯車 (36)を支持し、これらを第2伝動軸(23)におけ
    る同様な構造の各1個の歯車と係合させうる第3伝動軸
    (33)と を備え、前記第3伝動軸(33)を加工材料用チャック
    (2)を受入れるための主軸として形成したことを特徴
    とする請求項2記載の駆動機。 (4)第2伝動軸(23)の歯車(24、25、26)
    を移動装置(37)に対し互いに接続して、これを第2
    伝動軸(23)に沿つて移動させうることを特徴とする
    請求項3記載の駆動機。 (5)移動装置(37)がロールベアリング(66)を
    備えて、これにより一方のレースを移動装置と固定接続
    させると共に、その他方のレースにて軸線方向に移動自
    在な非回転スライダ(27)に係合させ、その軸方向運
    動を介して移動装置(37)を左側末端位置と右側末端
    位置との間で往復移動させうることを特徴とする請求項
    4記載の駆動機。 (6)伝動軸(13、23、33)の1個に機械的ブレ
    ーキを配置したことを特徴とする請求項1〜5のいずれ
    か一項に記載の駆動機。 (7)機械的ブレーキを摩擦ブレーキとして構成したこ
    とを特徴とする請求項6記載の駆動機。 (8)ブレーキが第3伝動軸(33)上に位置すること
    を特徴とする請求項6または7記載の駆動機。 (9)軽円錐歯車(16、25、26、36)を直歯型
    歯車として構成したことを特徴とする請求項1〜8のい
    ずれか一項に記載の駆動機。 (10)軽円錐歯車(16、25、26、36)を螺旋
    歯型の円錐歯車として構成したことを特徴とする請求項
    1〜8のいずれか一項に記載の駆動機。
JP2202627A 1989-08-02 1990-08-01 C―軸駆動機 Pending JPH03149152A (ja)

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DE3925601A DE3925601A1 (de) 1989-08-02 1989-08-02 C-achsgetriebe
DE3925601.4 1989-08-02

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