JPH03228506A - 固定・回転工具が交換可能な刃物台を装備した複合加工機 - Google Patents

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ＮＣ旋盤に複合加工機能を付加するに適する刃
物台を装備する複合加工機に関する。

従来の技術 ＮＣ旋盤には複合加工機能が付加されて多用途に適応す
るように種種改良されており、例えばＹ軸制御が可能な
刃物台として特公昭５９−１６８８２号が知られている
。このものはＸ軸と平行なタレット旋回軸を有しタレ、
トに旋回軸と平行で偏心した位置に回転工具主軸を有し
旋回軸の回転制御と刃吻合のＹ軸制御によって回転Ｔ具
王軸のＹ軸制御を可能としさらに旋回軸と平行な固定工
具とによって複合加工機能を有している。

発明が解決しようとする課題 上記のものは工具の自動クランプ、アンクランプ機構を
有しないため自動工具交換が不可能で各種工具に対応す
ることができない。またＹ軸制御時のドラムの微速旋回
の回転むらをさけることができないという問題点を有し
ている。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みな
されたもので、その目的とするところは各種工具に対応
して工具の自動交換が可能であり、滑らかなＹ軸制御を
可能とし低騒音、低振動の刃物台を装備した複合加工機
を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は、主軸中心線と直
交する方向にＮＣ制御の旋回軸を有し旋回軸と平行で離
れた工具のクランプアンクランプ機構付の第１回転工具
主軸と旋回軸と直交する工具のクランプアンクランプ機
溝付の第２回転工具玉軸と旋回軸と直交する工具のクラ
ンプアンクランプ機構付の旋削工具取付部を有して加工
位置と工具交換位置に割出可能なタレットと、前記第１
回転工具玉軸と第２回転工具主軸の回転駆動部材と、該
タレットの割出し位置決め部材と、該割出し位置決め部
材によるタレットのクランプ、アンクランプ動作によっ
て前記第１回転工具主軸と第２回転主軸との動力伝達を
切り換える切換部材とを含むものである。

そしてタレ、ト旋回時にブレーキを掛け、任意の角度で
タレ、トをクランプできる機構であって、さらに第１回
転工具主軸と第２回転工具主軸を使用しない側を停止さ
せる係止爪をシフタに連動して設けたものである。

作用 位置決め部材の油圧シリンダに圧油を送ってカップリン
グを外しモータでタレットを旋回させ、タレット外周の
固定工具取付部または第２回転工具主軸を工具交換位置
に割出しクランプし工具交換をしてクランプする。次に
カップリングを外し加工位置に割出しカップリングを噛
合わせてクランプし加工する。或いはカップリングを外
した状態で第１回転工具主軸を工具交換位置に割出しク
ランプ工具交換をしてクランプする。次にＹ軸方向に偏
心した加工位置に割出しカップリングを外す動作に連動
して第２回転工具主軸の動力伝達系路を遮断して第１回
転工具主軸に連結するとともに連結しない歯車に爪係止
させる。そして外した力、プリング部材でタレットに強
いディスクブレーキを掛けて固定する若しくはタレット
に弱いブレーキを掛はタレット旋回制御とＹ軸制御の合
成連動でＹ軸制御させ第１回転工具主軸をＹ軸方向に移
動させ加工する。

実施例 以下本実施例を第１閲にもとづき説明する。

周知のＮＣ旋盤のＺ軸方向にＮＣで位置制御され図示し
ないサドル上にＸ軸方向にＮＣで位置制御される中台が
［宣され、その上にタレット刃物台１が軸受で回転可能
に軸承されたタレット２の旋回軸（ＣＴ軸）３をＸ軸方
向にして固設されている。タレ、上刃物台１は垂直軸の
回りに旋回割出し可能とすることもできる。タレット２
の外周に旋回軸３と直交する方向の少なくとも１カ所に
回転工具軸４が軸受によって回転可能に軸承されており
、傘歯車群５、中間歯車６を介して太陽歯車７と連結さ
れている。太陽歯車７は旋回軸３の中心に軸受によって
回転可能に軸承された回転軸８にスプライン嵌合されて
おり軸上を移動可能とされている。この回転軸８の後端
にはプーリ９と角度検出円板１０とが取付けられている
。角度検出円ｖｉ、１０に対向して回転工具軸の角度検
出器（１）が設けられている。そして回転軸８は刃物台
１に設けた工具軸回転モータ１２と歯車群１３．プーリ
１４．ヘルドを介して連結されている。

またタレット２の外周の数個所には旋回軸３と直交する
方向で所定角度位置に旋削工具Ｔ３を装着するテーパ穴
の固定工具取付部が設けられている。

さらにタレット２の正面、旋回軸３と平行で軸心より離
れた位置の少なくとも１個所に回転工具主軸１６が軸受
で回転可能に軸承されており、回転工具主軸１６は歯車
群１７、中間歯車１８を介してノットされる太陽歯車７
と連結される。したがって太陽歯車７による回転動力は
歯車６或いは１８とに選択的に連結される。

タレット２の背面には円周等分に分割したクラッチ歯を
タレ、トの対面に刻設したドーナノッ形のカップリング
２１が固設され、カップリング２１の輪の中に同心でカ
ップリング２１と同数等分のクラッチ歯を有するドーナ
ソッ形のカップリング２２が刃物台１に固設されている
。そしてこの両カップリング２１．２２に同時に係脱す
るクラッチ歯を有するドーナノッ形カップリング２３が
刃物台１の小径シリンダ１９．中径クランプ２゜の２段
シリンダに嵌装された２段ピストン２４２５のロッド端
に取付けられている。このピストン２４．２５のロッド
端には太陽歯車７が噛合う歯車を変更するシフタ２６が
連動するように設けられている。シフタ２６には太陽歯
車７を歯車６に噛合わせたとき歯車１８に、また歯車１
８に噛合わせたとき歯車６に係合して遊び歯車が回らな
いようにする爪２７．２８が設けられている。

刃物台１のクランプ２０に連なって大径のシリンダ２９
が設けられていてドーナノッ形ピストン３０が嵌装され
ている。

さらにタレット２の背面中心部には中心側にブレーキ用
ディスク２ａが突設されていて、ディスク２ａの外端面
がブレーキ面及びクランプ面となる当接面３１とされて
いる。そしてピストン２５のロッド端の当接面３２が摺
擦する。この当接面３１の内側には刃物台１の中心のフ
ランジ１ａが挿入されていて係合し、タレット２の移動
が制限されている。

またタレット２の背面カップリング２１の外側に歯車３
３が取付けられており、タレット旋回モータ３４の回転
歯車群３５を介して伝達される。

タレット旋回モータ３４にはＣＴ軸角度検出器３６が取
付けられておりその出力はＮＣ装置に送られる。

工具自動交換可能の回転工具主軸４及びＩ６及び固定工
具取付部は第２閏に示す周知の工具クランプ、アンクラ
ンプ機構を用いる。すなわち工具若しくは工具ホルダＴ
は自動工具交換装置、ロボットによる把持溝Ｔａを有し
テーパシャンクＴｂ端にプルスタンドＴｃを有する。工
具装着側の回転工具玉軸は中心穴に皿ばね４１で常時引
かれるドローバ４２の先のコレット４３がプルスタッド
Ｔｃを引いてテーバ面をクランプさせる。アンクランプ
は同軸上に配したブツシュアウトシリンダ４４Ａ、４４
Ｂ、４４Ｃ，ピストン４５Ａ、４５Ｂ、４５Ｃのピスト
ンロンドにてドローバ４２を皿ばねに抗して押し込み、
コレット４３を開がせるものである。

第３図の油圧回路において５１．５６．５７５８、．５
９．６０は２位置切換１ｉ磁弁である。５２はカップリ
ングのクランプ圧Ｐｒｃ設定用減圧弁、５３はブレーキ
圧ＰｒＬ低圧設定用減圧弁、５４はブレーキ圧ＰｒＨ高
圧設定用減圧弁でＰｒｅ＞Ｐｒ、＞ＰｒＬに調整されて
いる。

５５は三位置切換電磁弁である。なお４６は主軸に嵌着
されたチャック、Ｗは工作物である。また旋削工具ＴＩ
は取付位置はタレットの円周に複数個設けられ回転工具
主軸４，１６は本例ではそれぞれ１個で内蔵する歯車の
関係で第４図のように配列される。またタレット旋回角
度は他の部分と干渉のないようにＮＣで規制されオーバ
ラン防止の図示しないスト、パも設けられている。

次いでキー幅補正を要するキー溝加工を示す第５圀にも
とづき作用を説明する。

タレット側面に設けた回転工具主軸１６を先ず図示しな
い所定の工具交換位置に割出す。すなわちＮＣ装置の工
具交換指令で電磁弁５７の５ＱＬ６をオンとし電磁弁５
５の５ＯＬ２をオンとしてシリンダ２９の左室に圧油が
送られて右室を排油しピストン３０を右行端とし電磁弁
５６をオンとしてシリンダ２０の右室に圧油が送られピ
ストン２５が左行してピストン３０に当接位置決めして
カップリング２３の噛合いを外す。この状態ではディス
ク２ａの当接面３１とピストンロッド当接而３２とは接
触されない。次ぎにタレット旋回モータ３４が駆動され
歯車群３５．３３によりタレット２が旋回され所定の工
具交換位置に割出される。電磁弁５５の５ＯＬＩがオン
とし、ｉｌ磁弁５１の５ＯＬ３がオフでクランプ２０の
左室にクランプ圧Ｐｒｃの圧油が送られピストン２５を
右行させて、カップリング２３を２１．２２と噛合わせ
タレット２を固定する。回転工具駆動モータ１２を合わ
せ角度検出器（１）で検出しながら回転工具軸のキー溝
を所定角度に割出す。図示しないロボットまたは工具交
換装置が図示しないマガジンからエンドミルＴ２を取付
けた工具ホルダＴを取出し電磁弁５８の５ＯＬ５がオン
していてコレット４３が開かれている回転工具主軸１６
のテーパ穴に装入し、電磁弁５８の５ＯＬ５をオフとし
てピストン４５Ａを後退させ皿ばね４１で引かれるドロ
ーバ４２を介してコレット４３がプルスタッドＴｃを把
持してテーパ穴にテーバノヤンクＴｂをクランプする。

クランプしたあとロボットは退避する。キー溝幅がエン
ドミルＴ２の径より広い場合例えば１倍以上２倍以下の
ときはキー溝幅のｌ／２からエンドミルＴ２の半径分を
差引いた主軸中心線よりと位置に回転工具主軸１６を位
置決めする。すなわち電磁弁５７の５ＯＬ６はオフで、
電磁弁５５のＳＱＬ　２をオンとし、右室に送油し。

てピストン２４．２５を左行させてカップリング２３の
噛合いを外し、タレット旋回モータ３４を駆動１−で割
出す。割出し完了で電磁弁５６の５ＯＬ４をオン、電磁
弁５１のＳ　ＯＬ　３をオフでシリンダ２０右室に送油
、シリンダ１９の右室にブレーキ高圧ＰｒＨ圧油を送り
ピストン２４．２５に高圧をかけてピストンロ？ド当接
面３２がタトノト２のディスク２ａの当接面３１に圧接
させてタレット２が固定される。ピストン２５の左行で
７フタ２６は太陽歯車７を移動さぜ歯車】８に噛合わせ
るとともに爪２８を歯車６に係合さセる７次いでチャッ
ク４６に工作物Ｗを固定した主軸を割出し７固定し、回
転工具駆動子−タ１２を駆動し２て歯車１３．＋４．回
転軸り１より歯車７．］、８．１７を介し７て回転工具
軸１６が回転される。刃物台をＸ軸送りして所定深さに
切込み、Ｘ軸一方向送りして所定のキー溝長さ迄切削す
る。次いでキー溝の下半分を切削するために、電磁弁５
６のＳＯし４をオフとし、電磁弁５１の５ＯＬ３をオン
としてクランプ１９の右室をブレーキ圧低圧ＰｒＬとし
当接面３１．３２圧接圧をブレーキ低圧Ｐｒをかけタレ
ット旋回モータ３４を駆動して回転工具玉軸１６をキー
溝幅の１／２からエンドミルＴ２の半径を差引いた主軸
中心線より下位置に位置決めする。電磁弁５６のＳＱＬ
　４をオン、電磁弁５１の５ＱＬ３をオフとしてシリン
ダ２０の右室に送油、シリンダ１９の右室をブレーキ圧
高圧Ｐｒ、４にしてピストン２５の作用圧をクランプ圧
してタレット２を固定する。その後刃物台１をＺ軸＋方
向に制御してキー溝下半分を切削し往復切削でキー溝幅
を切り終わる。

次いで工作物Ｗ側面の切欠加工を示す第６図にもとづい
て説明する。同様にして回転工具軸１６を工具交換位置
に割出し電磁弁５８の５ＯＬ５をオンとしクランプ４４
Ａの右室に圧油を送ってピストン４５　Ａを左行させプ
ルスタッド４２を皿ばね４１の力に抗して押しコレット
を開きロボットでエンドミルＴ２に換えてフルハックカ
ッタＴ３と交換し、を磁弁５８のＳ　ＯＬ　５をオフと
してピストン４５Ａを右行させ皿ばね４１の力でコレッ
ト４３が工具ホルダのプルスタッドＴｃを引込み嵌着さ
せる。同様にしてタレット２のカップリングの噛合いを
外し回転工具玉軸１６の中心を工作物Ｗの半径分主軸中
心線より上位置にタレット旋回モータ３４を駆動して位
置決めする。ｉｉ磁弁５７の５ＯＬ６はオフのままでｔ
Ｍｉ弁５６の５ＱＬ４オフ、を磁弁５１のＳＱＬ　３オ
ンとし１を磁弁５５のＳＱＬ　２はオンでシリンダ１９
の右室にブレーキ圧低圧ＰｒＬの圧油を送りピストン２
４．２５を左行させて当接面３１．３２を圧接しタレッ
ト２にブレーキ低圧をかける。回転工具駆動モータ１２
によりフルハックカッタＴ３を回転する。

刃物台１をＸ軸、Ｘ軸制御して工作物Ｗの切欠位置に対
面さセ、Ｘ軸制御で切込みを与える。タレット旋回モー
タ３４でＣＴ軸制御で図で反時計方向に旋回させるとと
もに刃物台ｌをＺ軸÷方向移動させる合成運動により切
削面が垂直となるようにフルハックカッタＴ３を移動さ
せて切欠を削設する。

さらに偏心穴加工を示す第７図にもとづき説明する。同
様にして回転工具主軸Ｊ６を交換位置に割出しロボット
でフルハックカッタＴ３をドリルＴ４と交換する。回転
工具主軸［６の芯を偏心穴加工高さに割出し、電磁弁５
６の５ＯＬ４をオンとしてクランプ２ｏの右室、電磁弁
５１の５ＱＬ３をオフとしてブレーキ圧高圧Ｐｒ、ｌを
クランプ９の右室に送りピストン２４．２５にクランプ
圧力をかけて当接面３２でタレット２のディスク２ａの
当接面３１をクランプする。回転工具主軸１６を工具駆
動モータ１２で回転させ、刃物台１をＸ軸、Ｚ軸制御し
て加工位置前に位置決めし、Ｘ軸切込みで穴あけを行う
。同様にして各穴位置にタレット２及び回転工具主軸１
６を位置決めして穿入するものである。

タレット外周に設けた回転工具主軸４で工作物Ｗの端面
中心に穴あけするには、タレ、ト２を同様にして工具交
換位置に割出固定してロボットでトリルを装着する。タ
レット２を旋回して回転工具主軸４を加工位置に割出し
て、刃物台１をＸ軸Ｚ軸制御して穴あけを行う。

また工作物端面の中心より偏心した位置に穴あけ、タッ
パ等の加工をしたい場合は刃物台１は垂直軸の回りで旋
回位置決め可能なものとし、前述のようにＣＴ軸の制御
で側面の回転工具主軸１６を加工位置に割出して加工す
るものである。

なお、この場合は刃物台１のＸ軸移動量を少なくし干渉
をさけるため側面の回転工具主軸１６を第５回の位置に
対してタレット旋回軸の反対位置を加工位置とすること
が好ましい。

更に旋削工具ＴＩを用いる場合も複数の工具の内から選
択割出して前述に準して行うことができる。

効果 上述のように構成したから本発明は以下の効果を奏する
。

請求項１の複合加工機は工具交換が可能であり無人化に
対応できるとともにＹ軸制御機能を有するためオフセン
タ加工も可能で広く数種の工作物に対応できる。また側
面と外周に工具を装着したので工具の選択により干渉す
る部位をさけることができ工具干渉範囲を極力小さくす
ることができる。また加工に関与しない側面の回転工具
主軸の回転が停止されるため低騒音、低振動が実現でき
る。

請求項２の複合加工機はタレットのアンクランプピスト
ン２の推力を利用してブレーキがかけられるので特別な
アクチュエータが不要であって、Ｙ軸制御において滑ら
かな制御が可能である。

請求項３の複合加工機は使用されない側の回転工具主軸
の歯車が爪で係止されるので装着工具の旋回による干渉
、危険を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の複合加工機の刃物台の説明のためのス
ケルトン図、第２図は回転工具主軸の工具クランプ、ア
ンクランプ機構を示す説明図、第３図はカップリング及
びブレーキ作動の油圧回路図、第４図はタレットの正面
図で旋削工具３回転工具の旋回範囲を示す図、第５図は
側面の回転工具主軸によりキー溝幅を補正するキー溝加
工説明図、第６図は同じく切欠加工説明図、第７図は偏
心穴加工の説明図である。 １・・刃物台　　２・・タレット ３・・タレット旋回軸　　１２・・回転工具駆動モータ
　　４，１６・・回転工具主軸７・・太陽歯車　２１．
２２．２３・・カンプリング　　１９，２０．２９・・
シリンダ２６・・シフタ　　２７．２８・・爪

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸中心線と直交する方向にＮＣ制御の旋回軸を
   有し旋回軸と平行で離れた工具のクランプアンクランプ
   機構付の第１回転工具主軸と旋回軸と直交する工具のク
   ランプアンクランプ機構付の第２回転工具主軸と旋回軸
   を有して加工位置と工具交換位置に割出可能なタレット
   と、前記第１回転工具主軸と第２回転工具主軸の回転駆
   動部材と、該タレットの割出し位置決め部材と、該割出
   し位置決め部材によるタレットのクランプ、アンクラン
   プ動作によって前記第１回転工具主軸と第２回転主軸と
   の動力伝達を切り換える切換部材とを含んでなる固定・
   回転工具が交換可能な刃物台を装備した複合加工機。
2. （２）前記割出し位置決め部材がアンクランプ状態で前
   記タレットの旋回にブレーキを掛けるか若しくは旋回を
   阻止するストローク切換部材及び作動圧変更機構を有す
   るものである請求項１に記載の固定・回転工具が交換可
   能な刃物台を装備した複合加工機。
3. （３）切換部材で動力伝達を切り換えたとき連結されな
   くなった歯車に係合する回り止め爪が切換部材に設けら
   れている請求項１または２に記載の固定・回転工具が交
   換可能な刃物台を装備した複合加工機。