JPH04141302A - Ｎｃ複合自動旋盤 - 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１−の利用分野〉 本発明は、複数の工具により加工を行うＮ　ＣＪｉ合自
動旋盤に関する。

〈従来の技術〉 従来、ＮＣ自動旋盤には放射状に配設された刃物台（以
下、櫛歯形刃物台という）を備えたものと、タレット形
刃物台を備えたものとの２種類が知られている。

櫛歯形刃物台はワークの周囲に配設された複数の工具の
内で一つあるいは複数の工具を、回転しているワークに
向けて移動させて、ワークを加工するものである。

この刃物台は工具選択のだめの割り出し回転がないので
加工精度が良く、通常、工具としてバイトが装着され、
仕−１−げ加工等の精度が要求されるものに適している
。

一方、タレット形刃物台は割り出し位置に取り付けられ
た複数の工具の内から一つを選択し、その工具が所定の
加工位置にくるように割り出し回転を行い、その工具を
ワークに向けて移動させて、ワークを加工するものであ
る。

この刃物台は工具を多数装着でき、バイトによる旋削加
工や、ドリル・エンドミル等の回転工具による穴あけや
、ザライ加圧等の２次加工を行なうことができる。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、櫛歯形刃物台をＩＩ？ｉｉえた自動旋盤では
前述したように工具を選択するために割り出し回転をす
る必要がないので、工具選択のづイクルタイムが短く、
また切削の精度が良いという利点があったが、下見の本
数が制限されてＴ只が足りなくなったり、また他種１ｉ
）Ｉの加工を行えないという問題があった。

また、タレット形刃物台を備えた自動旋盤は工具を多数
装着てきるが、工具選択のために割り出し回転を行うた
め、櫛歯形刃物台と比較して精度が悪く、工具選択の時
間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は工具本数の制限を受けず、かつ仕１−
げ加圧にも適する複合自動旋盤を提（共することを１−
１的とする。

〈課題を解決するための手段〉 １、記課題を解決するため本発明は、ワークを挿通させ
ると共にワーク前端部を突出させてヂャソクする主軸と
、ワーク前端部を受けるガイドブツシュと、上記主軸を
ワーク軸心を中心として回転させると共にワークの長千
力゛向に移動させる一ｔ　！ｔｔ＋台とを備えたＮＣ自
動旋盤において、上記ワ−り前端部近傍に配設されると
共に、ワーク中心に向かって移動するタレット形刃物置
と、１・、記タレット形刃物台を上記ワ−り中心に向け
て移動させるタレット移動丁段と、上記ワーク前端部周
囲であってタレット形刃物置の移動領域を除く部分に、
放射状に配設されて上記ワーク中心に向かって移動する
複数の刃物台とを設けたことを′Ｉ’、＋ｒ徴とするも
のである。

く作用〉 ｊ′、記構成では、多数の−１，具が装着可能４ｔタレ
ット形刃物台が、ワーク前端部近（・力に配設されると
共にワーク中心に向かって移動するように設けられてお
り、またワーク前端部周囲であってタレット形刃物置の
移動領域を除く部分には、加工精度のよい複数の刃物台
が放射状に配設されてワーク１１心に向かって移動する
ように設けられている。

このため、例えばタレット刃物台により荒削り加工を行
い、そのタレット形刃物置の移動領域を除く部分に配設
された複数の刃物台により仕１．げ加工を行うことがで
きる。

また、上記タレット形刃物台および複数の刃物台が単独
でそれぞれ駆動できるため、荒削りと佳−げ加圧の同時
切削も可能である。

さらに、タレッ）・刃物台にはバイトの他にドリルやエ
ンドミル等の回転−「具を取りｆ−１ければ、・１；。

取りや横穴あけ加工等の２次加工も可能である。

〈実施例〉 以下、本発明を採用した複合自動りだ盤の一実施例を図
面に基づいて説明する。

ただし、第１図ないし第４図はそれぞれこの複合自動旋
盤の平面図、正面図、第１図におけるＩＩＩ−Ｉｌｌ線
断面図およびＩＶ−ＩＶ線断面図であり、また第５図な
いし第７図はこの腹合自動旋盤を（１４成する櫛ｔ１１
形刃物台の詳細Ｊ、ｉ、７成を示す側面図および断面図
であるので、第１図をＪｉ（に、第２図ないし第７図を
参照してこの複合自動旋盤のｌ／ｉ成を説明していく。

まず、この複合自動旋盤は第１図に示すように、ベツド
５１ユ（こ、ワークＷをヂャックするｔφ山１および背
面ゴモ軸４と、そのワークＩＶを加圧する［６　＋：ｉ
’７形刃物台２、タレット形刃物置３および１面刃物台
７とを備えている（第２図参照）。

主軸１は第１図に示すようにワークＷを挿通しでワーク
Ｗ前端部を突出させてヂャソクするもので、主軸台１１
により回転可能に支ＩＪｊされると」１゜に、この主軸
台１１がベツド５１−に設けられた案内溝によりワーク
Ｗ軸心と平行ノＪ゛向（図１４、Ｚ１方向）に移動する
ことによりワーク〜ｌＪを送り出すように構成されてい
る（第２図参照）。尚、ｔ、４’ｄｔ１の回転は主軸回
転モーター２の駆動により行われ、また主軸］のＺｌｌ
回向移動はＺｌ／Ｊｌ／動向構１／′ｌの駆動により行
われる。また、上軸台１１ト部には第２図に示すように
１゛輔１の回転位置（割出し位置）゛を検出するポジシ
ョンコーダ１５が取イ・ｊけられている。

そして、主軸１の前方にはガイドブツシュ１．３が設け
られており、ガイドブツシュ１３から突出するワークＷ
前端部の−ｈ″側にはタレッ１へ形刃吻合３が設けられ
ている一ｈ″、ワークＷ前端部周囲であってタレット形
刃物台３の移動領域を除く部分に複数の刃物台２１ａ〜
２１ｄを放射状に配設した櫛歯形刃物台２が設けられて
いる（第４図参照）。

この櫛歯形刃物台２は第５図に示すように、各種のバイ
ト２２ａ〜２２ｄが装着された４台の刃物台２１ａ〜２
１ｄをワークＷの周囲に放射状かつ等角度（４５°）間
隔で配設しており、バイト２２ａ〜２２ｄの刃先がそれ
ぞれワークＷ中心に向かって移動できるように設置して
いる。尚、同図１２３′はタレット形刃物台３を脱着し
てこの複合自動旋盤を使用する場合に、この部分に新た
な刃物台を装着できるようにした刃物台装着部である。

そして、刃物台２１ａは第５図に示すように櫛歯形刃動
台移動モータ２０により直接駆動されて移動する一方、
刃物台２１ｂ〜２１ｄは刃物台２１ａの移動をリンク機
構りを介して伝達されて移動するように構成されている
。

つまり、リンク機構りは同図に示すようにベツド５に固
定された刃物台ベース２３に回転自在に支持された変形
丁字形のレバーＡ、　　Ｂと、このレバーＡ、　　Ｂを
連結する連接棒であるリンクＣとからなる。そして、リ
ンク機構りはレバーＡを刃物台２１ａ、２１ｂと連結す
ると共に、レバーＢを刃物台２１ｃ、２１ｄと連結し、
刃物台２１ａの移動がレバーＡを介して刃物台２１、ｂ
およびリンクＣに伝達する一方、レバーＡ１リンクＣお
よびレバーＢを介して刃物台２１ｃおよび刃物台２１ｄ
にも伝達するようにしている。

次に、各刃物台２１ａ〜２１ｄの構成を説明するが、刃
物台２１ａを除く刃物台２１ｂ、２１ｃ。

２１ｄの構成は同一であるので、刃物台２１ａおよび刃
物台２１ｂの構成についてだけその断面図を参照して説
明する。

まず、刃物台２１ａは第６図に示すように刃物台ベース
２３」−に案内台２３ａを設け、この案内台２３ａ１−
でスライダ２４ａがワークＷ方向、ずなわち図１ユ矢印
Ｘｌａ方向に摺動し、ワークＷを切削するように構成さ
れている。

つまり、この刃物台２１ａ下方の刃物台ベース２３には
櫛歯形刃動台移動モータ２ｏが設けられており、櫛歯形
刃動台移動モータ２ｏの回転軸２０ａとボールネジ２５
ａとがカップリング２６ａを介して連結されている。

そして、スライダ２４ａの下側部にはボールネジ２５ａ
と螺合するナラｌ−２８ａが固定され、櫛歯形刃動台移
動モータ２０の回転によりスライダ２４ａがＸｌａ方向
に摺動するようにしている。

尚、スライダ２４ａの−１一部にはワークＷに近接する
側にバイｌ−２２ａを装着したバイトホルダ２７ａが取
（＝Ｊけられていると其に、またその反対側にはレバー
Ａと連結する連結部２９ａがネジで固定されている。

次に、本実施例の刃物台２１ｂは第７図に示すように、
スライダ２４ｂを案内台２３ｂ　ｌ−でワクＷ方向、す
なわち図−１−ＸＩ１１方向に移動させワクＷを切削す
るものである。また、刃物台２１ｂはバイト２２ｂを他
の刃物台のバイトよりワークＷ中心方向に先行可能、且
つそのバイト２２ｂが移動して所定位置に達した時にワ
−りＷ中心から後退するようにも構成されている。

つまり、スライダ２４ｂは前述のように刃物台ベース２
３１ユに設けられた案内台２３ｂ１−を摺動するように
なっていると共に、この案内台２３ｂ内に内蔵された３
本のスプリング２７ｂにより常にワークＷから逃げる方
向にｆ−Ｊ勢された状態で取イ・１けられている。

そして、スライダ２４　ｂ−，１１こはバイｌ−２２ｂ
を装着したバイトボルダ２４ｂ′の池に、レバー八から
この刃物台２２ｂを移動させるための外力が伝達される
連結部２９ｂと、選択シリンダ２５ｂと、調整ネジ２６
ｂとが設けられている。

連結部２９ｂはレバーＡと連結さイ１ていると共に、ロ
ッド２８′を介して後述する選択シリンダ２５ｂ内のピ
ストン２８ｂと連結されてスライダ２４ｂ上に固定され
ており、レバーＡからの外力を直接スライダ２４ｂへ伝
達せず、ロッド２８１）′および選択シリンダ２５ｂを
介してスライダ２４ｂに伝達する。

また、選択シリンダ２５ｂはロッド２８′と連結された
ピストン２８ｂを内蔵し、図示されていないシリンダ制
御回路からの指令に基づいてそのシリンダ室２５ｂ’　
、　　２５ｂ”の油圧を切換えるものである。つまり、
選択シリンダ２５ｂはその油圧の切換えにより、ピスト
ン２８ｂの位置を変え、相対的にピストン２８ｂあるい
は連結部２９ｂに対して前後動し、スライダ２４ｂを予
めワクＷの中心ノＪ゛向に先行させてバイト２２ｂを切
削に関ＩＪ、させたり（刃物台を選択）、またこのバイ
１−２２　ｂがｒ・め先行させておいたもので所定位置
に達したときに後退させる（刃物台を戻す）ように作用
する。

さらに、２１整ネジ２６ｂは選択シリンダ２５ｂの下端
に調整ネジ２６１〕先端をスライダ２４ｂ後端面に当接
させて取り（−Ｊけられており、ぞの回動によりスラ、
イダ２４ｂ−１−における選択シリンダ２５ｂの取（−
Ｊけ位置を変え、予め刃物台２　］−ｂのバイｌ−２２
ｂを他の刃物台のバイトよりワークＷｌＪ向に先行させ
るものである。

以−１ユ、ここまでが櫛歯形刃物台２の構成の説明で、
次に、第１゜図に戻り、タレット形刃物台３、背面主軸
４、正面刃物台７およびこのＮ　Ｃ？ｕ合自動旋盤の制
御部と順に説明していく。

まず、このタレッ）・形刃吻合３は８角タレットと呼ば
れるもので、現在４本のバイトやドリル等の工具３２ａ
〜３２ｄが放射状に装着されているが（第４図参照）、
後述するように最高９本まて１記工具を装着できるもの
で（第８図参照）、割り出し回転を行い加工に用いる工
具を所定の加工位置に設定するものである。

つまり、このタレット形刃物台３は夕「ンｊ・刃物台ベ
ース３６により支持されており、このタレッＩ・刃物台
ベース３６にタレット形刃物台３を分割回転させて割り
出す分割モータ３３と、工具３２ａ〜Ｂ２ｄに回転力を
／Ｊ、えるタレット丁、具回転モータ３４とが取り（＝
Ｊけられている。

そして、このタレット刃物台ベース３６はベラＦ５１−
をワークＷ方向、すなわち図トＸ２方向に摺動できるよ
うに取り付けられており、タレット刃物台ベース３６に
はタレット形刃物台３をＸ２）Ｊ向へ移動させるサーボ
モータやボールネジ等からなるタレット移動手段として
のＸ２方向移動機構３５か設けられている。

次に、本実施例の背面主軸４および正面刃物台７の構成
を説明する。

まず、背面主軸４は第１図に示すように主軸１−とは逆
ノｊ向からワークＷをヂャックするものて、背面１モ軸
台４１により回転可能に支持されている。

背面１−軸台４］は背面主軸スライダ４９に取りイ・１
けられており、この背面主軸スライダ４つには背面主軸
台４１の他に背面主軸４を回転させる背面主軸回転モー
タ４３と、ワ−りＷの前端面に正面穴あけ加工を行う３
本の固定下；；７Ｂ〜７ｃが装着された工面刃物台７と
、正面刃物台７の工具７ａ〜７Ｃの内から一つを選択し
、その選択したものを油圧制御によりワークＷ方向に移
動さけるシリンダ４６とが取り付けられて構成されてい
る（第２図参照）。

そして、この背面主軸スライダ４つはワークＷ方向（図
１．Ｚ２方向）に移動できると共に、同り向とは直交し
かつ第３図に示すように水平方向に対して４５°傾斜し
た方向（図１−Ｘ３方向）に移動できるように設置され
ている（第３図参照）。

つまり、ベラＦ５「には第３図に示すように、水平力向
に対して４５°傾斜したＸ３力向と平行な傾斜面が形成
された背面主軸固定ベース７１８が固定されており、こ
の傾斜面１・、にＺ２−／Ｊ向へ背面１″。

軸テーブル４９ａを移動させる案内台４８　ａか設けら
れている。

そして、背面主軸テーブル４９ａは同図に示すように水
中・ノＪ′向に対しで４５°傾斜した状態で、２２方向
移動機構４４の駆動により案内台４８ａ１を案内されで
、ワ−りＷの軸線力向、すなわｊ５Ｚ２方向へ移動され
るように構成されている。

さらに、この背面主軸テーブル４９ａ−１−にはＸ３方
向の案内面が形成されていて、その案内面Ｉユを背面主
軸スライダ４９がＸ３方向移動機構４５の駆動によりＸ
３　％向に移動可能となるように取リドｊけられている
。

尚、背面主軸固定ベース４８の下方には、ベツド５を支
持する脚部５１と脱着可能にしたクーラントタンク５２
が設けられている（第２図参照）。

クーラントタンク５２はワークＷ加工時の切屑を集積・
排出するもので、その切屑の切削油を漉す２種類のフィ
ルタ５２　ａ　Ｔ　　５２ｂが設けられている（第３図
参照）。

また、ベツド５には第１図に示ずようにクーラントタン
ク５２ヘワークＷ加工時の切屑が集積されるように、落
下口４７が形成されており、脚部５１には切屑をクーラ
ントタンク５２へ案内する傾斜５１ａが設けられている
（第２図参照）。

さらに、第１図中、６１は操作ボックスであり、６２は
ＮＣ装置を内蔵した制御ボックスである。

以１−１ここまでがこの複合自動旋盤の構成の説明であ
る。

次に、上記のように構成された複合自動旋盤によるワー
クの加工を説明する。

まず、例えば第４図においてワークＷを介して互いに対
向するタレット形刃物台３の荒削り用のバイｔ・３２　
ａと、櫛歯形刃物台２における刃物台２１ｃの仕１−げ
用のバイｌ−２２ｃにより行うものとする。

この場合、タレット形刃物台３ではバイト３２ａを所定
の加工位置に設定するため、分割モータ３３によりタレ
ッ）・形刃吻合３を図１−右回りに９０°回転させてお
く。また、櫛歯形刃物台２では刃物台２１ｃは刃物台２
１ａと同時に目方向へ移動するので、選択シリンダ２５
ｃによりこの刃物台２１ｃを選択、すなわちワークＷ中
心方向に近づけておくとノ１に、調節ネジ２６ｃにより
刃物台２１ｃを刃物台２１ａよりワークＷ側に先行させ
ておく。

そして、タレット形刃物台３はＸ２方向移動槻構３５に
より移動され、刃物台２１ｃは櫛歯刃物台移動モータ２
０により移動されて、双方のバイト３２　ａおよびバイ
ｌ−２２ｃがワークＷを加工する。

したがって、この加エバターンによれば、タレット形刃
物台３のバイト３２ｂと、櫛歯形刃物台２のバイｌ−２
２ｃとにより、荒削りと仕１−げ加圧との同時切削がで
きる。

また、このバイト３２ｂとバイｌ−２２ｃとは完全に対
向し、且つ同時にワークＷを加工するようにすることも
可能なので、ガイドブツシュ１３が切削時に受ける主分
力および背分力が逆向きとなって打ち消し合うと共に、
ワークＷの受ける負荷を相殺して完全バランス切削とな
り、切削能宇および切削精度を向１−させることができ
る。

さらに、タレット刃物台３にドリル等の回転工具を取り
（＝Ｊけであるので、ワークＷ前端面の正面穴あけや横
穴あけ等の２次加工も可能である。

なお、タレット形刃物台の工具と櫛ＮＪＱ形刃物台の２
本の工具とによる同時加工も可能である。

この場合には、櫛歯形刃物台２では同時に移動される４
台の刃物台の中から同一方向に移動される刃物台２台、
例えば刃物台２１ａ、２１．ｃのバイト２２ａ、２２ｃ
を選択し、バイト２２ａには仕」−加工用のもの、バイ
ｌ−２２ｃには荒削り用のものを装着しておく。

そして、刃物台２１ｃではその選択シリンダ２５ｂ内の
シリンダ室２５ｂ’　、２５ｂ″の油圧を切換えて、刃
物台２．１　ｃをワーク中心）Ｊ向に近づけ（選択）、
刃物台２１ａとほぼ同じ位置に設定しておく。さらに、
最初に荒削り、次に佳１−げという順に加工をおこなう
ため、調整ネジ２６ｃによりｒめ荒削り用のバイＩ−２
２ｃを、仕１−加Ｔ用のバイｌ−２２ａよりワークＷ側
に佳１．げ成分だけ先行させておく。

このように設定された櫛歯形刃物台２においてその櫛歯
形刃物台移動モータ２０に駆動相合が送られると回転し
、刃物台２１ａおよび２１ｃを前進させる。

その際、バイＩ・２２　ｃが最初に設定された所定仕置
、つまり荒削り完了位置に達（７たら、図示されていな
いシリンダ＃ｉ’ｌ　ｆａ１１回路から指令が出力され
、その指令により先行していた刃物台２１−　ｃの選択
シリンダ２５ｃはシリンダ室２５ｃ　　　２５Ｃの油圧
を戻り側に切換える。

すると、スライダ２４ｃはスプリング２７ｃの弾力によ
りワ−りＷから遠さかる）Ｊ゛向に常にｉｙｊ　勢され
ているので、レバーＢあるいは連結部２０ｃにり・１し
て後退して、刃物台２１　ｃは全体としてワクＷから遠
ざかった状態になる。

このため、パイ！・２２　ｃが切削に関ＩＪしなくなる
ので、バイト２２ｃよる荒削り加工の後に、バイ）・２
２ａにより所定の佳ト」法まで仕ト、げ加Ｔを行うこと
ができる。

したがって、この切削パターンによれは１台の櫛１“１
：ｉ刃物台移動モータ２０により最？刀に荒削り加工、
次に仕１−加工というような同時切削ができ、またタレ
ット形刃物台の工具を加えて前記荒削りおよび佳１．加
工の曲に、内面切削加工のような数種の同時切削ができ
る。

１　つ その結果、タ１ノット形刃物台と櫛歯形刃物台との組み
合わせにより、例えばワークＷを第９図に示すようム形
状に１Ｊ［１工することがてきて加工の自由度が人きく
な７八また加工対象が増加し加工工程を複合化すること
ができる。

〈発明の効果〉 以１−説明したように、本発明ではタレッ）・形刃物台
をワーク前端部近（☆に配設すると共にワーク１１心に
向かって移動するように設ける一カ″、ワーク前端部周
囲であってタレット形刃物台の移動領域を除く部分に、
複数の刃物台を放！１・ｊ状に配設してワーク中心に向
かって移動するように設けたので、最初に荒削り、次に
佳１−加工というような同時切削ができると共に、また
タレソ）・形刃物台により内面切削加工やｔ、、ｌ／７
　＞’（あけ加１−のような数種の加工ができる。

その結果、加工の自由度が大きくなり、加工り、１象が
増加するので加工、Ｔ稈を１９合化することができると
共に、加工精度を向りすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用したＮＣ復含自動旋盤の一実施例
を示すＮ１′面図、第２図は同実施例の正面図、第３図
は第１図における同実施例のＩＩＩ　−Ｉ１１線断面図
、第４図は第１図における同実施例のＩＶ−ＩＶ線断面
図、第５図は同実施例における櫛１′；１形刃物台の拡
大側面図、第６図は第５図における刃物台２　Ｉｌ、、
　ａのＶｌ−■ｌ線部分断面図、第７図は第５図におけ
る刃物台２１．ｂのＶｌｌ−Ｖｌｌ線部分断面図、第８
図はタレット形刃物台の曲の例を示す断面図、第９図は
本実施例により加工されたワクＷの一例を示す断面図で
ある。 １・・・主軸 ３・・・タレット形刃物台 １１・・−１−軸台 １３・・ガイド゛ブツシュ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワークを挿通させると共にワーク前端部を突出させ
   てチャックする主軸と、ワーク前端部を受けるガイドブ
   ッシュと、上記主軸をワーク軸心を中心として回転させ
   ると共にワークの長手方向に移動させる主軸台とを備え
   たＮＣ自動旋盤において、 上記ワーク前端部近傍に配設されると共に、ワーク中心
   に向かって移動するタレット形刃物台と、上記タレット
   形刃物台を上記ワーク中心に向けて移動させるタレット
   移動手段と、 上記ワーク前端部周囲であってタレット形刃物台の移動
   領域を除く部分に、放射状に配設されて上記ワーク中心
   に向かって移動する複数の刃物台とを設けたことを特徴
   とするＮＣ複合自動旋盤。