JPH06134604A - Ｙ軸機能付き旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｙ軸無し仕様とする場合にタレットキャリッ
ジがＹ軸有りの場合と共用でき、かつ剛性向上を図れる
ものとする。また、保守に際してボールねじの着脱が容
易に行えるようにする。 【構成】 ベッド１のＸ軸案内１８上にＸ軸送り台１６
を設置し、このＸ軸送り台１６に設けたＹ軸案内にタレ
ットキャリッジ１７を設置した旋盤であって、次の構成
とする。すなわち、Ｘ軸送り台１６を取除いた状態で、
タレットキャリッジ１７をＸ軸案内１８に直接に設置可
能とする。また、タレットキャリッジ１７のハウジング
３１を、ハウジング本体３１とブラケット３２とに分割
する。ブラケット３２は、ハウジング本体３１に着脱可
能に取付けられ、タレットキャリッジ送り用のボールね
じ２２のナット２２ａをハウジング本体３１の裏側から
抱き込むＵ字状のものである。ハウジング本体３１に
は、ブラケット３２の軸方向面に係合する軸方向係止面
３９ａを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、工具を主軸に対して
偏心方向に送り可能とするＹ軸機能を備えた旋盤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、タレット旋盤において、複合加工
化の要望から、タレットをワークに対する切り込み方向
（Ｘ軸方向）と送り方向（Ｚ軸方向）の他に、両軸Ｘ，
Ｚに対して垂直なＹ軸方向に進退可能とし、ワークの偏
心位置に加工を行えるようにしたものがある。この種の
Ｙ軸機能付き旋盤は、一般にベッド上にＺ軸送り台、Ｙ
軸送り台、およびＸ軸送り台を順次搭載して３軸方向の
送りを可能としている。しかし、この構成では送り台が
３段重ねとなるため、タレットの支持剛性が充分に確保
できず、加工精度に欠けるという問題点がある。

【０００３】このような問題点の解消を図ったものとし
て、図１０に示すように、ヘッドストック５１をＺ軸方
向に進退可能とし、タレット５２の移動をＸ，Ｙの２軸
方向だけとして送り台の重ね段数を減らしたものが提案
されている。すなわち、ベッド５０上にＹ軸送り台５３
を設置し、その上にタレット５２の装備されたタレット
キャリッジであるＸ軸送り台５４を搭載している。これ
によれば、送り台５３，５４の重ね段数が２段となるた
め、剛性の向上が図られる。また、この２段重ねの旋盤
において、Ｙ軸機能が不要な場合には、Ｙ軸案内５５を
取り外してＹ軸送り台５３をベッド５０に固定し、さら
に剛性を向上させることが図られている。なお、ベッド
５０の上面を傾斜させたのは、切粉が排出され易くする
ためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようにＹ
軸機能が不要な場合にＹ軸送り台５３をベッド５０に固
定しても、Ｙ軸送り台５３を残して、その上にＸ軸送り
台５４が載せられるため、ベッド５０からタレット５２
までに介在する部材の長さは殆どかわらず、充分な剛性
向上が図れない。

【０００５】このような問題点を解消するものとして、
本出願人はベッドのＸ軸案内上にＸ軸送り台を設置し、
このＸ軸送り台に設けたＹ軸案内にタレットキャリッジ
を設置したものを試みた。これによると、Ｙ軸機能が不
要な場合に、Ｘ軸送り台を取除いた状態で前記タレット
キャリッジをＸ軸案内に直接に設置可能となる。このよ
うにＸ軸送り台が取除かれることによってベッドからタ
レットまでの距離が短くなって剛性が向上する。

【０００６】しかし、この構成の旋盤の場合、保守に際
してボールねじの取扱いが難しいという問題点がある。
すなわち、通常の送り台のようにボールねじを設ける場
合、タレットキャリッジのハウジングにはボールナット
を受けるブラケットが一体に鋳造等で形成されることに
なる。ところが、前記のようにＸ軸送り台にタレットキ
ャリッジを設置した旋盤では、保守に際してタレットキ
ャリッジとＸ軸送り台との間の狭い空間からボールねじ
を抜き取る必要があり、この場合にボールナットのフラ
ンジやボールねじの軸受ユニット等がブラケットに干渉
して抜くことができない。そのため、保守が難しいとい
う問題点がある。

【０００７】この発明の目的は、Ｙ軸無し仕様とする場
合にタレットキャリッジがＹ軸有りの場合と共用でき、
かつ剛性を大きく向上させることができ、さらに保守に
際してボールねじの着脱が容易に行える旋盤を提供する
ことである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の旋盤は、ベッ
ドのＸ軸案内上にＸ軸送り台を設置し、このＸ軸送り台
に設けたＹ軸案内にタレットキャリッジを設置したＹ軸
機能付き旋盤であって、次の構成としたものである。す
なわち、Ｘ軸送り台を取除いた状態で、タレットキャリ
ッジを前記Ｘ軸案内に直接に設置可能とする。また、タ
レットキャリッジのハウジングを、ハウジング本体と、
このハウジング本体に着脱可能に取付けられてタレット
キャリッジ送り用のボールねじのナットをハウジング本
体の裏側から抱き込むＵ字状のブラケットとに分割す
る。

【０００９】請求項２のＹ軸機能付き旋盤は、前記のタ
レットキャリッジのハウジング本体に、ブラケットの軸
方向面に係合する軸方向係止面を設けたものである。

【００１０】

【作用】この構成によると、通常はタレットキャリッジ
のＹ軸案内に沿う移動により、主軸に把持されたワーク
に対して、偏心位置に加工を施すことができる。Ｙ軸機
能が不要な場合は、Ｘ軸送り台を取り外し、タレットキ
ャリッジをベッドのＸ軸案内上に直接に設置する。この
ようにＸ軸送り台が取り外されることにより、ベッドか
らタレットまでに介在する部材の長さが短くなり、剛性
が大きく向上する。また、タレットキャリッジはＹ軸機
能の有無の両仕様で共用されることになる。

【００１１】タレットキャリッジをＸ軸送り台に設置し
た状態で、ボールねじの保守を行うときは、まずブラケ
ットをタレットキャリッジの裏側から取外す。この場合
に、ブラケットはタレットキャリッジのハウジング本体
の裏側からボールナットを抱き込んでいるため、裏側へ
の取り外しを簡単に行える。このようにブラケットを取
り外した状態でボールねじの抜取りを行うことにより、
ブラケットが障害とならずにボールねじの抜取りが行え
る。

【００１２】請求項２の構成の場合は、タレットキャリ
ッジのハウジング本体に形成された軸方向係止面にブラ
ケットの軸方向面が係合するため、ブラケットに作用す
る荷重が、ブラケットの取付ねじ等だけでなく、前記の
軸方向係止面によっても受けられる。そのため、ブラケ
ットの分割に伴う剛性低下が回避される。

【００１３】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図１３に基
づいて説明する。この旋盤は、ワークの両面加工を行う
ようにした対面型２軸２タレットの旋盤であり、上面の
全体が前方へ傾斜したベッド１上に、固定側主軸２と、
可動側主軸３と、各主軸２，３に対応して設置された２
個のタレット４，５とを備えている。

【００１４】固定側主軸２は、ベッド１と一体の固定ヘ
ッドストック６に支持されたものであり、ベッド１の長
さ方向に平行に設けられ、主軸モータ７によりベルトを
介して回転駆動される。固定側主軸２は、後端側から長
尺のバーワークＷを挿入可能に構成され、かつ主軸チャ
ックを開閉するチャックシリンダ８が装備されている。

【００１５】可動側主軸３は、ベッド１のレール９上を
進退自在な可動ヘッドストック１０に固定側主軸２と同
心に支持してあり、固定側主軸２に対面して軸心方向
（Ｚ軸方向）に進退する。可動ヘッドストック１０には
可動側主軸３をベルト駆動する主軸モータ１１が搭載さ
れ、かつ可動側主軸３の後部にチャックシリンダ１２が
設けられている。

【００１６】固定側主軸２に並設したタレット４は、ベ
ッド１上にＺ軸送り台１３およびＸ軸送り台１４を介し
て支持されており、Ｚ軸送り台１３はベッド１に設けた
Ｚ軸案内１５上を主軸２と平行な方向（Ｚ軸方向）に進
退する。Ｘ軸送り台１４は、Ｚ軸送り台１３に設けられ
たＸ軸案内１３ａ上に、主軸２と直交するベッド傾斜方
向（Ｘ軸方向）に進退可能に設置され、工具取付部であ
るタレット４の割出駆動機構（図示せず）を内蔵する。

【００１７】可動側主軸３に対応するタレット５は、ベ
ッド１上にＸ軸送り台１６およびタレットキャリッジ１
７を介して支持されている。Ｘ軸送り台１６は、ベッド
１に案内形成部材１９を介して設けたＸ軸案内１８上を
主軸３と直交するベッド傾斜方向（Ｘ軸方向）に進退可
能に設置されている。案内形成部材１９は、ベッド１の
上面にボルト等で着脱可能に取付けたものである。タレ
ットキャリッジ１７は、Ｘ軸送り台１６のＹ軸案内１６
ａに沿ってベッド上面に垂直な方向（Ｙ軸方向）に昇降
可能であり、タレット５の割出機構（図示せず）を内蔵
する。

【００１８】前記のＸ軸案内１８およびＹ軸案内１６ａ
は、各々両側面に転動体係合溝（図示せず）を有する溝
付きレールからなり、Ｘ軸送り台１６およびタレットキ
ャリッジ１７は、各々Ｘ軸案内１８およびＹ軸案内１６
ａに直動玉軸受１６ｂ，１７ｂ（図２，図５（Ａ））で
移動自在に係合する。タレットキャリッジ１７の直動玉
軸受１７ｂは、Ｙ軸案内１６ａおよびＸ軸案内１８の何
れにも設置可能なものとされる。なお、各案内は滑り案
内としても良い。

【００１９】図５（Ａ）に示すように、Ｘ軸送り台１６
の送りは、案内形成部材１９に設置したボールねじ２０
およびＸ軸サーボモータ２１で行われ、タレットキャリ
ッジ１７の送りは、Ｘ軸送り台１６に設置したボールね
じ２２およびＹ軸サーボモータ２３で行われる。２０
ａ，２２ａは、各々Ｘ軸送り台１６およびタレットキャ
リッジ１７に設置されて各ボールねじ２０，２２に螺合
するボールナットを示す。

【００２０】図６（Ａ）は、タレットキャリッジ１７の
送り用のボールねじ２２の周辺構造を示す。ボールねじ
２２は、Ｘ軸送り台１６の立壁部１６ｃに両端で軸受ユ
ニット２４，２５を介して取付けられており、上端のプ
ーリ２６およびタイミングベルト２７を介してＹ軸サー
ボモータ２３（図５（Ａ））から回転伝達される。軸受
ユニット２４，２５は立壁部１６ｃにボルト等（図示せ
ず）で取付られる。２８はボールねじ２２に接続したエ
ンコーダであり、５ａはタレット軸を示す。Ｘ軸送り台
１６の立ち壁部１６ｃにはブラケット取出窓２９が設け
てある。

【００２１】タレットキャリッジ１７のハウジング３０
は、ハウジング本体３１とブラケット３２とに分割さ
れ、ボールねじ２２のボールナット２２ａは前記ブラケ
ット３２でハウジング本体３１に固定される。ボールナ
ット２２ａのフランジ２２ａａは取付ねじ３７でブラケ
ット３２に固定される。

【００２２】ブラケット３２は、図１２に示すようにＵ
字状に形成されたものであり、ボールナット２２ａを抱
き込んだ状態で、両片の先端部がハウジング本体３１に
接するように、取付ねじ３３でハウジング本体３１に固
定される。ボルト３３は、ブラケット３２のねじ挿通孔
３５に挿通され、ハウジング本体３１のねじ孔３４に螺
着される。ブラケット３２の先端面には、係合キー３２
ａが突設され、ハウジング本体３１のキー溝３６に嵌合
する。

【００２３】図６（Ｂ）はハウジング本体３１の裏面を
示し、そのＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面を図８および図
９に各々示す。ハウジング本体３１の裏面には同図
（Ａ）のボールナット２２ａおよび軸受ユニット２４，
２５が遊嵌する円弧状断面のボールねじ逃がし溝３８が
上下端に渡って設けられ、その一部に、底面が平坦面の
ブラケット嵌合凹部３９と、作業用開口４０とが並んで
形成されている。前記キー溝３６はブラケット嵌合凹部
３９の底面に形成されている。ブラケット嵌合凹部３９
の作業用開口４０と反対側の側壁面は、軸方向係止面３
９ａとなる。ブラケット３２は、このブラケット嵌合凹
部３９に図１０のように嵌合して前記のように取付けら
れ、その軸方向面がハウジング本体３１の前記の軸方向
係止面３９ａに係合する（図６（Ａ））。

【００２４】図７は、タレットキャリッジ１７をＸ軸案
内１８に直接に設置した場合のボールねじ付近の構造を
示す。この場合のＸ軸案内１８は、ベッド１に前記の案
内形成部材１９と交換して設置された案内形成部材１
９′に設けたものである。ボールねじ２２も、案内形成
部材１９，１９′の交換に伴って交換されたものである
が、同様な構成のものであるため、対応部分に同一符号
を付してその説明を省略する。このようにタレットキャ
リッジ１７をＸ軸案内１８に設置した場合は、ボールナ
ット２２ａの保持用のブラケット４１を前記のブラケッ
ト３２と交換してハウジング本体３１に取付ける。

【００２５】このブラケット４１は、図１３に示すよう
に形成されたものであり、前記のブラケット３２と逆向
きに開口して形成されて、図１１のように基端側でハウ
ジング本体３１のブラケット嵌合凹部３９に嵌合状態に
取付けられる。この場合、ブラケット取付ねじ４２は、
ハウジング本体３１の表面側から螺着される。ブラケッ
ト４１の底面には係合キー４１ａが一体形成され、前記
キー溝３６に嵌合する。また、この場合も、ブラケット
４１の軸方向面はハウジング本体３１の軸方向係止面３
９ａに係合する。なお、キー溝３６と係合キー４１ａと
の間には若干の軸方向隙間ｄが形成される。

【００２６】上記構成の動作および作用を説明する。固
定側主軸２に把持されたワークは、タレット４の工具で
加工され、可動側主軸３で把持されたワークはタレット
５の工具で加工される。可動側主軸３では、ワーク軸心
方向の工具送りは可動ヘッドストック１０の進退により
行われ、またタレットキャリッジ１７の昇降によりワー
ク軸心から偏心した位置に回転工具（図示せず）等によ
る加工が行える。両面加工を行う場合は、固定側主軸２
で片面の加工が完了したワークを、可動側主軸３の前進
によって可動側主軸３に持ち替えて、残り片面の加工を
行う。これらの加工時に生じた切粉は、ベッド１の傾斜
した上面を滑り落ちて切粉受け（図示せず）に回収され
る。

【００２７】可動側主軸３に並設したタレット５のＹ軸
機能が不要な場合は、図５（Ａ）のＸ軸送り台１６を取
り外して、同図（Ｂ）のようにベッド１上の案内形成部
材１９′のＸ軸案内１８にタレットキャリッジ１７を設
置する。この場合、タレットキャリッジ１７はＸ軸送り
台として機能することになる。案内形成部材１９′は、
前述のように同図（Ａ）のＸ軸送り台１６の設置時の案
内形成部材１９と交換してベッド１に取付けたものであ
り、案内形成部材１９よりも若干厚みを厚くすることに
より、タレット５の中心ＴＯと主軸３の軸心ＳＯとがＹ
軸方向につき同レベルになるようにしてある。

【００２８】このように、Ｙ軸機能が不要の場合は、Ｘ
軸送り台１６を取り除いてタレットキャリッジ１６をベ
ッド１に設置するようにしたため、ベッド１から工具支
持部であるタレット５までに介在する部材の長さが短く
なり、剛性が大きく向上する。そのため大きな切削荷重
に耐えることができ、加工精度も向上する。しかも、Ｙ
軸有りと無しの両仕様に、タレットキャリッジ１７を共
用することができ、交換部品を最小限とできる。

【００２９】Ｙ軸機能有り仕様の場合のボールねじ２２
の保守、あるいはＹ軸機能有り仕様から無し仕様に変更
する場合のボールねじ２２の取り外しは次のように行
う。すなわち、Ｘ軸送り台１６のブラケット取出窓２９
からボールナット２２ａのブラケット３２への取付ねじ
３７を取り外し、この後、ブラケット３２の取付ねじ３
３を取り外して、ブラケット３２をブラケット取出窓２
９から取り出す。この場合に、ブラケット３２はＵ字状
に形成されてボールナット２２ａに裏側から被さるよう
にハウジング本体３１に取付けられているため、裏側へ
の取り外しが簡単に行える。

【００３０】このようにブラケット３２の取外しの後、
ボールねじ２２を上下の軸受ユニット２４，２５と共に
上方へ抜き出す。このとき、ブラケット３２が既に取り
外されているため、ボールナット２２ａのフランジ２２
ａａや下側の軸受ユニット２４がブラケット３２に干渉
することなく、ボールねじ２２の全体を上方へ抜き出す
ことができる。このように、ブラケット３２をハウジン
グ本体３１と分割したため、ボールねじ２２の保守が容
易に行える。

【００３１】ブラケット３２がハウジング本体３１と分
割されたことによる剛性の低下は、次のように防止され
る。すなわち、ブラケット３２はハウジング本体３１の
ブラケット嵌合凹部３９に設けられた軸方向係止面３９
ａに係合するため、この面３９ａでブラケット３２の軸
方向荷重が受けられる。そのため、ブラケット３２を係
合キー３３ａの係合と取付ねじ３３とによる固定だけと
した場合に比べて、高い剛性でブラケット３２が固定さ
れ、剛性低下による加工精度の低下が防止される。図７
のようにタレットキャリッジ１７をＸ軸案内１８に直接
に設置した場合も、前記と同様にハウジング本体１７の
軸方向係止面３９ａにブラケット４１の軸方向面が係合
し、ブラケット４１の荷重が受けられる。そのため、こ
の場合もブラケット４１の分割による剛性低下が回避さ
れる。

【００３２】なお、前記実施例ではＸ軸送り台１６を設
置する場合と取り外す場合とで案内形成部材１９，１
９′を交換するように構成したが、タレットキャリッジ
１７の被案内部である直動玉軸受１７ｂからタレット中
心ＴＯまでの高さ寸法Ｈを主軸中心ＳＯに合わせて適宜
設定することにより、案内形成部材１９を交換すること
なく、タレットキャリッジ１７を軸心一致状態に設置す
ることができる。その場合、案内形成部材１９をベッド
２と別体に形成せずに、ベッド１に直接にＸ軸案内１８
を形成しても良い。また、前記実施例は対向型２軸旋盤
に適用した場合につき説明したが、この発明は単軸のＹ
軸機能付き旋盤にも適用することができる。

【００３３】

【発明の効果】この発明のＹ軸機能付き旋盤は、ベッド
のＸ軸案内上にＸ軸送り台を設置し、このＸ軸送り台の
Ｙ軸案内にタレットキャリッジを設置したため、Ｙ軸機
能が不要な場合に、タレットキャリッジを直接にＸ軸案
内に設置して剛性を高めることができ、またＹ軸有りと
無しの両仕様において、タレットキャリッジを共用する
ことができる。また、タレットキャリッジのハウジング
をハウジング本体とボールナット保持用のブラケットと
に分割し、かつこのブラケットを、ハウジング本体の裏
側からボールナットを抱き込むＵ字状としたため、前記
ブラケットをハウジングの裏側へ簡単に取り外すことが
でき、ボールねじの保守時の抜取り等を簡単に行うこと
ができる。

【００３４】請求項２の構成の場合は、タレットキャリ
ッジのハウジング本体に、ブラケットの軸方向面に係合
する軸方向係止面を設けたため、ブラケットをハウジン
グ本体と分割したことによる剛性低下が回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例にかかる旋盤の斜視図であ
る。

【図２】そのベッドに対して垂直に見た各旋盤構成部品
の配置図である。

【図３】同旋盤構成部品の一部を傾斜方向に見上げた正
面図である。

【図４】同旋盤を固定側主軸の部分で破断した破断側面
図である。

【図５】（Ａ）は同旋盤の側面図、（Ｂ）はＹ軸機能無
し仕様とした状態の部分側面図である。

【図６】（Ａ）はタレットキャリッジとその送り用のボ
ールねじとを示す破断側面図、（Ｂ）はそのタレットキ
ャリッジの背面図、（Ｃ）は同タレットキャリッジのブ
ラケットの背面図である。

【図７】Ｙ軸機能無し仕様とした状態のタレットキャリ
ッジとその送り用のボールねじとを示す破断側面図であ
る。

【図８】図６（Ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。

【図９】図６（Ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。

【図１０】図６（Ａ）のＡ−Ａ線に相当するブラケット
取付状態の断面図である。

【図１１】Ｙ軸機能無し仕様における図６（Ｂ）のＡ−
Ａ線に相当するブラケット取付状態の断面図である。

【図１２】ブラケットの斜視図である。

【図１３】Ｙ軸機能無し仕様の場合に使用するブラケッ
トの斜視図である。

【図１４】従来例の側面図である。

【符号の説明】

１…ベッド、２…固定側主軸、３…可動側主軸、４，５
…タレット、１０…可動ヘッドストック、１６…Ｘ軸送
り台、１６ａ…Ｙ軸案内、１６ｃ…立壁部、１７…タレ
ットキャリッジ、１７ｂ…直動玉軸受、１８…Ｘ軸案
内、１９，１９′…案内形成部材、２２ａａ…フラン
ジ、２４，２５…軸受ユニット、２９…ブラケット取出
窓、３０…ハウジング、３１…ハウジング本体、３２…
ブラケット、３２ａ…係合キー、３３…取付ねじ、３９
…ブラケット嵌合凹部、３９ａ…軸方向係止面、４１…
ブラケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベッドのＸ軸案内上にＸ軸送り台を設置
   し、このＸ軸送り台に設けたＹ軸案内にタレットキャリ
   ッジを設置し、前記Ｘ軸送り台を取除いた状態で前記タ
   レットキャリッジを前記Ｘ軸案内に設置可能とし、前記
   タレットキャリッジのハウジングを、ハウジング本体
   と、このハウジング本体に着脱可能に取付けられてタレ
   ットキャリッジ送り用のボールねじのナットをハウジン
   グ本体の裏側から抱き込むＵ字状のブラケットとに分割
   したＹ軸機能付き旋盤。
2. 【請求項２】 タレットキャリッジのハウジング本体
   に、ブラケットの軸方向面に係合する軸方向係止面を設
   けた請求項１記載のＹ軸機能付き旋盤。