JPH0655387A

JPH0655387A - マシニングセンター

Info

Publication number: JPH0655387A
Application number: JP20630092A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nakamu; 鉄也中務
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1992-08-03
Filing date: 1992-08-03
Publication date: 1994-03-01

Abstract

(57)【要約】【構成】移動テーブル４をＺ軸方向に往復移動させる
Ｚ軸駆動手段と移動テーブルをＸ軸方向に往復移動させ
るＸ軸駆動手段と移動テーブルを鉛直軸心廻りに回転さ
せる回転駆動手段を設け、固定コラム５に鉛直なＹ軸方
向に昇降する主軸ヘッド６を設け、主軸ヘッド６に主軸
を設け、主軸の先端に主軸と一体に回転する面板７を装
着し、面板７に主軸の軸心に直交するＵ軸方向に往復移
動するスライド部８を設け、スライド部８に加工工具を
着脱自在に保持するツールホルダー９を設けた。【効果】面板に設けたスライド部をＵ軸方向に移動さ
せることにより、平面のフライス加工、中ぐりや外径の
加工、さらには軸の切削加工など複数種類の加工作業を
容易に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は工場の生産現場において
フレキシブルな加工作業を行うマシニングセンターに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、生産現場における人手不足、製造
間接人員の増加によるコストアップや大量生産方式から
多品種少量生産方式への転換等に対応するために、フレ
キシブルな生産工程が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、フレキシブル
な生産工程を実現するうえで重要なことは、工程の組み
換えを短時間で行えることや、生産スケジュールの変更
を容易に行えることであり、生産工程を構成する各加工
機自身が多機能でフレキシビリティを有することが必要
である。このため、一台の加工機で複数種類の加工作業
を行うマシニングセンターの高機能がより一層求められ
ている。

【０００４】本発明は上記課題を解決するもので、従来
に増してより多くの加工作業を行い得るマシニングセン
ターを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のマシニングセンターは、ベッド上に移動テ
ーブルと固定コラムを配置し、移動テーブルをＺ軸方向
に往復移動させるＺ軸駆動手段と水平面内でＺ軸に直交
するＸ軸方向に移動テーブルを往復移動させるＸ軸駆動
手段と移動テーブルを鉛直軸心廻りに回転させる回転駆
動手段を設け、固定コラムに鉛直なＹ軸方向に昇降する
主軸ヘッドを設け、主軸ヘッドに水平軸心廻りに回転す
る主軸を設け、主軸の先端に主軸と一体に回転する面板
を装着し、面板に主軸の軸心に直交するＵ軸方向に往復
移動するスライド部を設け、スライド部に加工工具を着
脱自在に保持するツールホルダーを設けた構成としたも
のである。

【０００６】

【作用】上記した構成において、主軸ヘッドの主軸を介
して面板を主軸の軸心廻りに回転駆動し、面板とともに
回転するツールホルダーに保持した加工工具により、移
動テーブル上に載置した被加工物を加工する。

【０００７】このとき、Ｚ軸駆動手段とＸ軸駆動手段と
回転駆動手段により移動テーブルの左右前後の移動や回
転を行い、さらには主軸ヘッドのＹ軸方向への移動を行
って、被加工物の加工面と加工工具の刃先との相対的な
位置関係を制御して加工面に所定の加工を施す。

【０００８】そして、加工作業を変更するときには、ツ
ールホルダーに取り付ける加工工具を変更するととも
に、スライド部をＵ軸方向に移動させて主軸の軸心と加
工工具の刃先との距離を変更する。このことにより、平
面のフライス加工、中ぐりや外径の加工、さらには軸の
切削加工など複数種類の加工作業を行える。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明のマシニングセンターの構成を示
す概念図である。図１において、ベッド１の上にはＺ軸
方向に移動するＺ軸移動台座２を設けており、Ｚ軸移動
台座２には水平面内でＺ軸に直交するＸ軸方向に移動す
るＸ軸移動台座３を設けている。また、Ｘ軸移動台座３
には鉛直軸心廻りに回転する移動テーブル４を設けてい
る。

【００１０】さらに、ベッド１には固定コラム５を設け
ており、固定コラム５にはガイドに沿って鉛直なＹ軸方
向に昇降する主軸ヘッド６を設けている。この主軸ヘッ
ド６の水平軸心廻りに回転する主軸の先端には主軸と一
体に回転する面板７を装着しており、面板７に主軸の軸
心に直交するＵ軸方向に往復移動するスライド部８を設
けている。また、スライド部８には加工工具を着脱自在
に保持するツールホルダー９を設けている。

【００１１】図２〜図３に示すように、ベッド１とＺ軸
移動台座２の間にはＺ軸駆動手段としてＺ軸ネジ送り機
構１０を設けており、Ｚ軸移動台座２とＸ軸移動台座３
の間にはＸ軸駆動手段としてＸ軸ネジ送り機構１１を設
けている。また、Ｘ軸移動台座３と移動テーブル４の間
には回転駆動手段としてラック・ピニオン機構１２を設
けている。さらに、固定コラム５と主軸ヘッド６の間に
はＹ軸駆動手段としてＹ軸ネジ送り機構１３を設けてい
る。さらに、固定コラム５には各種の加工工具を収めた
ツールポット１４と加工工具を交換するためのツールチ
ェンジャー１５を設けており、ベッド１の近傍には自動
パレット交換装置１６を設けている。

【００１２】図４〜図５に示すように、主軸ヘッド６に
は水平方向の主軸１７および主軸１７の内部に挿通して
Ｕ軸駆動軸１８を設けており、主軸１７はスピンドルモ
ータ１９に連動し、Ｕ軸駆動軸１８はＵ軸サーボモータ
２０に連動している。

【００１３】そして、主軸１７の先端に装着する面板７
には主軸１７の軸心に対して直交する方向にＵ軸２１を
設けており、Ｕ軸駆動軸１８とＵ軸２１は歯車２２ａ，
２２ｂを介して連動している。また、面板７はＵ軸２１
を回転自在に保持しており、スライド部８はホールド部
８ａを介してＵ軸２１に螺合し、Ｕ軸２１の回転に伴っ
てＵ軸２１の軸心方向に出退する。

【００１４】以下、上記構成における作用を説明する。
Ｚ軸ネジ送り機構１０を駆動してＺ軸移動台座２ととも
にＸ軸移動台座３および移動テーブル４を移動させ、移
動テーブル４を自動パレット交換装置１６に対応させ
る。この状態で、自動パレット交換装置１６により被加
工物を保持したパレットを移動テーブル４の上に供給す
る。

【００１５】そして、Ｚ軸ネジ送り機構１０を駆動して
Ｚ軸移動台座２とともにＸ軸移動台座３および移動テー
ブル４を移動させ、被加工物を面板７に対応させ、面板
７のツールホルダー９に保持した加工工具により被加工
物を加工する。この加工作業は、スピンドルモータ１９
により主軸１７を介して面板７を主軸１７の軸心廻りに
回転駆動し、面板７とともに回転するツールホルダー９
に保持した加工工具を回転駆動することにより行う。

【００１６】このとき、Ｚ軸ネジ送り機構１０とＸ軸ネ
ジ送り機構１１とラック・ピニオン機構１２により移動
テーブルの左右前後の移動や回転を行い、さらにはＹ軸
ネジ送り機構１３により主軸ヘッド６のＹ軸方向への移
動を行って、被加工物の加工面と加工工具の刃先との相
対的な位置関係を制御する。

【００１７】そして、加工作業を変更するときには、ツ
ールホルダー９に保持する加工工具とツールポット１４
に収めた各種の加工工具とをツールチェンジャー１５に
よって交換し、加工工具を目的の加工作業に適したもの
に変更する。このとき、必要に応じて、Ｕ軸駆動軸１８
を駆動してＵ軸２１を回転させ、スライド部８をＵ軸２
１の軸心方向に移動させて主軸１７の軸心と加工工具の
刃先との距離を変更する。このことにより、平面のフラ
イス加工、中ぐりや外径の加工、さらには軸の切削加工
など複数種類の加工作業を行える。

【００１８】図６は、面切削の加工作業を示すもので、
スライド部８のＵ軸方向への移動によりツールホルダー
９を主軸１７の軸心３１から適当距離はなし、ツールホ
ルダー９に装着した加工工具３２を主軸１７の軸心３１
廻りに回転駆動し、Ｙ軸ネジ送り機構１３により主軸ヘ
ッド７を昇降させて被加工物３３を面切削する。また、
図７に示すように、被加工物３３を移動させても良い。
何れにしても、周速一定で加工でき、高精度の面削が能
率よく行える。

【００１９】図８は、内径加工の加工作業を示すもの
で、ツールホルダー９に保持した加工工具３２の刃先を
加工する孔の内径に応じて主軸１７の軸心３１から適当
距離はなし、ツールホルダー９に装着した加工工具３２
を主軸１７の軸心３１廻りに回転駆動し、Ｚ軸ネジ送り
機構１３により移動テーブル４を移動させることによ
り、被加工物３３にストレート孔、テーパー孔、段付孔
を自由に加工できる。

【００２０】図９は、溝加工の加工作業を示すもので、
ツールホルダー９のＵ軸方向への移動によって加工が困
難な裏ぐり加工、Ｏリング溝加工等が行える。図１０
は、外径切削の加工作業を示すもので、ツールホルダー
９に保持した加工工具３２の刃先を加工する軸の外径に
応じて主軸１７の軸心３１から適当距離はなし、ツール
ホルダー９に装着した加工工具３２を主軸１７の軸心３
１廻りに回転駆動し、Ｚ軸ネジ送り機構１３により移動
テーブル４を移動させることにより、外径切削を行う。

【００２１】図１１は、ネジ切り加工の加工作業を示す
もので、主軸１７による面板７の回転とＺ軸ネジ送り機
構１３による被加工物３３の送りを同期させることによ
り、任意のピッチの雌ネジを加工するとができる。ま
た、図１２に示すように、雄ネジを加工することも容易
である。

【００２２】図１３はドリル加工の加工作業を示し、図
１４はタップ加工の加工作業を示している。図１５は、
テーパ切削の加工作業を示すもので、加工工具３２をＵ
軸方向へ移動させながら被加工物３３をＺ軸方向へ移動
させることにより、テーパ面を加工することができ、面
とり、Ｒ加工も容易である。

【００２３】図１６は、フライス加工の加工作業を示す
もので、フライスカッターで高能率に加工でき、移動テ
ーブル４の回転により面加工を容易に行える。図１７
は、ミーリング加工の加工作業を示すもので、エンドミ
ル、ボールミル等を使用することによって溝加工、曲面
加工ができる。

【００２４】その他に、球面加工、タッピング加工や旋
削、回転切削、ドリル・テーブル回転を組み合わせて複
合加工を行える。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、面
板に設けたスライド部をＵ軸方向に移動させることによ
り、平面のフライス加工、中ぐりや外径の加工、さらに
は軸の切削加工など複数種類の加工作業を容易に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマシニングセンターの概念図である。

【図２】本発明の一実施例におけるマシニングセンター
の正面図である。

【図３】同実施例におけるマシニングセンターの平面図
である。

【図４】同実施例における面板の断面図である。

【図５】同実施例における面板の一部破断断面図であ
る。

【図６】同実施例における面切削の加工作業を示す説明
図である。

【図７】同実施例における平面削の加工作業を示す説明
図である。

【図８】同実施例における内径加工の加工作業を示す説
明図である。

【図９】同実施例における溝加工の加工作業を示す説明
図である。

【図１０】同実施例における外径切削の加工作業を示す
説明図である。

【図１１】同実施例における雌ネジ切り加工の加工作業
を示す説明図である。

【図１２】同実施例における雄ネジ切り加工の加工作業
を示す説明図である。

【図１３】同実施例におけるドリル加工の加工作業を示
す説明図である。

【図１４】同実施例におけるタップ加工の加工作業を示
す説明図である。

【図１５】同実施例におけるテーパ切削の加工作業を示
す説明図である。

【図１６】同実施例におけるフライス加工の加工作業を
示す説明図である。

【図１７】同実施例におけるミーリング加工の加工作業
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ベッド２Ｚ軸移動台座３Ｘ軸移動台座４移動テーブル５固定コラム６主軸ヘッド７面板８スライド部９ツールホルダー１０Ｚ軸ネジ送り機構１１Ｘ軸ネジ送り機構１２ラック・ピニオン機構１３Ｙ軸ネジ送り機構１７主軸１８Ｕ軸駆動軸２１Ｕ軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッド上に移動テーブルと固定コラムを
配置し、移動テーブルをＺ軸方向に往復移動させるＺ軸
駆動手段と水平面内でＺ軸に直交するＸ軸方向に移動テ
ーブルを往復移動させるＸ軸駆動手段と移動テーブルを
鉛直軸心廻りに回転させる回転駆動手段を設け、固定コ
ラムに鉛直なＹ軸方向に昇降する主軸ヘッドを設け、主
軸ヘッドに水平軸心廻りに回転する主軸を設け、主軸の
先端に主軸と一体に回転する面板を装着し、面板に主軸
の軸心に直交するＵ軸方向に往復移動するスライド部を
設け、スライド部に加工工具を着脱自在に保持するツー
ルホルダーを設けたことを特徴とするマシニングセンタ
ー。