JPH0773811B2

JPH0773811B2 - ねじ切り加工機

Info

Publication number: JPH0773811B2
Application number: JP63288474A
Authority: JP
Inventors: 明宏西川; 正巳増田; 義彦村上
Original assignee: 日立精機株式会社
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPH02139118A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はねじ切り加工機に関し、特に油井管等の大径パ
イプに効率良くテーパねじ切り等のねじ切り加工を行な
うねじ切り加工機に関する。

〔従来の技術〕

ねじ切りは、ねじ切り旋盤やNC旋盤で行なうのが一般的
であり、テーパねじ切りの場合、２つあるいは４つの刃
物台を設けておいて、この刃物台のＸ軸,Z軸方向の移動
を制御しながらテーパねじ切り加工を行っていた。この
内、４つの刃物台を設けてテーパねじ切り加工を行なう
例として、本出願人が既に出願した「工作機械・特開昭
59−24903号」が挙げられる。同発明によれば、Ｚ軸方
向移動可能なスピンドルハウジングと連結されているダ
イヘッド先端面４方向に工具保持部材が設けられ、この
工具保持部材には、それぞれねじ切り工具であるチェザ
ーが装着してある。一方、ダイヘッド先端内部には開閉
用部材がＺ軸移動可能に設けられ、この開閉用部材と工
具保持部材とはテーパ面で係合している。また、開閉用
部材は連結杆を介してサーボモータと連結している。そ
して、このサーボモータを起動させ開閉用部材をＺ軸方
向に移動させると、テーパ面で係合している工具保持部
材が半径方向に移動するような構造となっている。概略
このような構造からなる工作機械において、それぞれNC
制御によりスピンドルハウジングを前進させ、開閉用部
材を相対的に後退させると、工具保持部材，チェザーが
開きながら前進することで、テーパねじを切って行くよ
うになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の工作機械においては、開閉用部材の前後動に
よって４個の工具保持部材，チェザーが同時に開閉する
構造のため、４つのチェザーがその果たす役割りによっ
て、例えば黒皮削り用，荒削り用，加工用，仕上げ用の
位置決めをするのに、芯出しの調整が困難であり、時間
もかかっていた。１個の鋼管端部のテーパねじ切り加工
等はごく短サイクルで終了するため、チェザーの取替え
等のたびに上述したような時間をかけていたら、加工サ
イクルが長くなるという問題点が生じていた。

本発明は、上記問題点を解決するために提案されたもの
で、その目的は、上記「工作機械・特開昭59−24903
号」の技術思想をさらに推し進め、改良したもので、ワ
ーク径の大きさの変化に簡単に対応できるような汎用性
をもち、工具の調整も容易にでき、ねじ切り加工の能率
化を図れるねじ切り加工機を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、ベッドと、この
ベッド上に設けられ、ワークを挿入可能な主軸を回転自
在に支承するヘッドと、前記主軸の端部に設けられ前記
ワークを芯出しして把持する把持手段と、前記ヘッドに
対向して前記ベッド上に設けられ、主軸軸線と平行な方
向に進退移動自在であるとともに正面視して状のボデ
ィ装着溝が形成されたサドルと、このサドルの前記ボデ
ィ装着溝に、ボディ装着溝の底面および側面の一部と接
するように取り付けられ、前記ボディ装着溝の隅部との
間に空間を有するように多角形状に形成されたボディ
と、このボディに設けられ、主軸軸線上で前記ワークの
一端を支持する支持部材と、前記サドルを進退移動させ
る駆動源と、多角形状に形成された前記ボディの前記空
間に位置する面を含む少なくとも３つ以上の面に設けら
れ、主軸軸線と平行な方向に進退移動自在な複数の第１
摺動体と、この各第１摺動体に対応して前記ボディに設
けられ、前記第１摺動体の各々を独立して進退移動させ
る第１駆動源と、前記第１摺動体の各々に設けられ主軸
軸線と直交する方向に進退移動するとともに一端にねじ
切り工具を着脱可能に保持する複数の第２摺動体と、前
記第１摺動体の各々に設けられ前記第２摺動体の各々を
進退移動させる第２駆動源とからなり、前記第２摺動体
に設けられたねじ切り工具を前記主軸軸線と平行な方向
および前記主軸軸線と直交する方向に各々独立して移動
できるようにしたことを特徴とする。

〔作用〕

サドルにボディ装着溝を設け、このボディ装着溝にボデ
ィを取り付けるようにしたので、ボディを多角形状に形
成することにより、ボディ装着溝の隅部とボディとの間
に空間を形成することができる。従って、この空間に第
１摺動体を設けることにより、主軸軸線の周囲に配置し
た３個以上のねじ切り工具をＸ軸,Z軸方向にそれぞれ独
立して移動自在に設けることができるようになる。

搬送装置によって送られてきたワークは、ヘッドの主軸
内の所定位置まで挿入される。ワークの一端は、ボディ
に設けられた支持部材により支持される。同時に、ヘッ
ド前後の把持手段で確実にワークを把持して固定する。
ワークは、支持部材と把持手段により主軸軸線上で保持
される。そして、第１摺動体と第２摺動体とをそれぞれ
NC制御により、Ｚ軸方向およびＸ軸方向に移動させなが
ら、ワークのテーパねじ切り加工およびシール部の加工
等を行なう。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図，第２図に示すように、ねじ切り加工機１は、概
略、ベッド10上にこのベッド10上を摺動することができ
るように設けられている加工部２と、ベッド10上の一方
端に前記加工部２に対向した位置に固定されたヘッドス
トック部３とで構成されている。

まず加工部２について述べる。加工部２は、ベッド10上
にＺ軸方向に延設されているガイド11上を摺動可能であ
る。すなわち、このガイド11に係合させるために下部両
端にガイド溝11aを設けたサドル12は、正面視（第２
図）字形に形成されていて、ベッド10後方端に設置さ
れているリトラクト用の駆動源であるシリンダ13のシリ
ンダロッド13a先端と連結されている。もちろん、リト
ラクト用の駆動源はシリンダに限定されることはなく、
モータ等を使用しても良い。このシリンダ13を駆動させ
ることで、サドル12はガイド11上をＺ軸方向に摺動する
ことになる。

サドル両側面に設けられたクランプシリンダ14は、サド
ル12を所定位置に移動した後でそのサドル12を確実にそ
の位置に固定するためのものであり、クランパ等でガイ
ド11側面を強く押して固定するものである。

このサドル12内方には、の字状のボディ装着溝12aの
両側面と底面の三つの面にそれぞれ側面，底面を接し
て、正面視八角形に形成されたボディ15が設けられ、前
記サドル12と一体的に構成されている。

前記ボディ15のＺ軸中心には、後述するヘッドストック
部３側に送られてきたワークであるパイプＷを、パイプ
の内側から突張って支持する支持部材としてのインナー
サポート30が設けられている。このインナーサポート30
は、本出願人が「インナーサポート・実公昭62−1624
6」として出願済みのものと同様のもので、Ｚ軸方向移
動可能であり、パイプ内に挿入された後複数の押圧子が
突張るようになっていて、パイプを内側から支持する構
造である。

尚、内径基準の芯出しの場合には、上記したインナーサ
ポート等の支持部材を用いればよいが、外径基準の芯出
しの場合には、ヘッド上部又は側面に設けられた他の公
知の外径芯出し装置によって芯出しを行うことができ
る。

ボディ装着溝12a内の両側面および底面と固着したボデ
ィ15の３面と隣接するボディ15の４面には、それぞれ独
立して、Ｚ軸およびＸ軸方向に移動することの可能な４
個の刃物台21,22,23が設けられている。すなわち、ボデ
ィ15の中心から等距離で、しかも中心からの垂線に
対して直交するNo.1〜No.4の取付面15a,15b,15c,15dを
形成し、このNo.1〜No.4のそれぞれの取付面15a,15b,15
c,15dに、Ｚ軸方向にボディ15を貫通するガイド溝16a,1
6b,16c,16dと、溝17a,17b,17c,17dとをそれぞれ設け
る。このような構成にしたので、No.1取付面15a,No.2取
付面15bは当然として、No.3取付面15c,No.4取付面15dの
取付面にも、このNo.3取付面15c,No.4取付面15dとサド
ル12隅との間でできた三角空間18,18を利用して刃物台2
2,23の前後動が可能となった。空間15に設けられた第１
摺動体としての摺動部21aを有するこれらの刃物台20〜2
3はすべて構造は同一なので、説明は一つの刃物台21に
ついてのみ行なう。

刃物台21は、前述したボディ15の字溝17b内に前後動
自在に嵌入され、サドル12,多角形ボディ15の前面に位
置する頭部21bを有する略Ｔ字形の摺動部21aと、この頭
部21bと略同一形状のサドル40bと、このサドル40bに形
成された溝26b内に嵌入されたＸ軸方向摺動可能な第
２摺動体であるクロススライド27b等で構成されてい
る。そして、摺動部21aは略Ｔ字形の頭部21bをヘッドス
トック部３に向けて横にした状態で設けられている。ま
た、チェザー等のねじ切り工具28bは、クロススライド2
7bの先端に装着されている。この刃物台21を前後動させ
るのは、ボディ15の後方に設けられたＺ軸方向用の第１
駆動源であるサーボモータ24である。このサーボモータ
24と刃物台21とは図示していないが、歯車やボールね
じ，連結部材等公知の方法で連結されていて、サーボモ
ータ24の駆動によって刃物台21が前後動するような構成
になっている。そして、前記No.1〜No.4の取付面15a〜1
5dは、すべて上述したと同様の機構になっていて、しか
もすべての刃物台20〜23にサーボモータ24が連結されて
いる。なお、前記摺動部21aは前記の構成に限定され
ず、バーガイド方式であっても良い。25bは刃物台21,ガ
イド11を押えるガイド押えであって、ボディ15に固着さ
れる。

クロススライド27bは、刃物台頭部21bとサドル40bとに
わたって設けられているＸ軸方向移動用の第２駆動源で
あるモータ29と、公知の方法によって連結されている。
したがって、モータ29の駆動によりクロススライド27b
は単独でＸ軸方向に移動可能である。

このように、サドル12とボディ15とは一体的にベッド10
上をＺ軸方向に摺動し、刃物台20〜23はサドル12,ボデ
ィ15とは別個に、それぞれ単独でボディ15内をＺ軸方向
に摺動することができ、さらに、クロススライド27,ね
じ切り工具28はサドル26内をそれぞれ単独でＸ軸方向に
摺動可能である。

以上の加工部２と対向する位置のベッド10上には、ヘッ
ドストック部３が固定されている。ヘッドストック部３
は、ヘッド35と、このヘッド35の前後に設けられた把持
手段であるコンペイセイトチャック36,36等で構成され
ている。

ヘッド35内には、回転自在である主軸41等が内蔵され、
この主軸軸心は前記加工部２のインナーサポート30軸心
と同一線上にある。そして、この主軸内にワークである
各種のパイプが挿入されることになる。挿入されてきた
パイプを、パイプの安定のためにヘッド前後に設けた把
持手段であるコンペイセイトチャック36,36で把持す
る。このコンペイセイトチャック36,36は、放射状に設
けられた複数の出没自在の爪によって円筒物を主軸軸線
上で把持する公知のものである。この機構のものだと、
複数の爪が単独に出没自在なので、パイプの多少の変形
でも正確に把持することができる。

次に、以上のように構成された本実施例のねじ切り加工
機の作用を説明する。

搬送装置から送られたきたパイプはヘッド35内の主軸41
に挿入され、加工部２に近い位置の所定位置まで搬入さ
れる。そうすると、ボディ15内のインナーサポート30が
前進し、待機しているパイプ内径に挿入される。同時に
インナーサポート30の押圧子が突張ってパイプの芯出し
を行なうとともに、内径からパイプを支持する。その状
態でヘッド35の前後のコンペイセイトチャック36,36に
よってパイプを確実に把持し固定する。

次いで、NC制御装置にあらかじめ設定された刃物台20〜
23の送り量およびクロススライド27a〜27d,ねじ切り工
具28a〜28dの開き量等に従って摺動部21a〜23aのそれぞ
れをサーボモータ24の駆動によって摺動させ、パイプに
テーパねじ切り加工等を行なう。なお、刃物台20〜23側
には、刃物台20〜23が前進してねじ切り工具28a〜28dが
パイプを加工するための位置を検知する検知装置（図
略）が設けられている。

テーパねじ切り加工の終了したパイプは、インナーサポ
ート30による内径からの支持と、コンペイセイトチャッ
ク36,36による把持を解放されて搬送装置に戻される。
引続き他のパイプが主軸内に送り込まれ、上述と同様の
動作によりテーパねじ切り加工が行われる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、サドルとボディと
で構成される空間内にも第１摺動体である刃物台を設け
ることができるので、ボディ上方の他の面と併せて第２
摺動体に４個の工具を取付けることができる。しかも、
これら第２摺動体の４個の工具はすべて単独でX,Z軸方
向に移動することができるので、工具を取付ける作業が
容易に行なえる。というもの工具位置決め，芯出し等の
作業が工具を取付けた後で調整できるからであり、工具
の補正も個々に簡単に行なえる。従って、段取り等も含
めて加工サイクルの短縮化を図ることができる。

また、第２摺動体の４個の工具は独立してＸ軸方向に移
動することができるので、ワーク径の大きさの変更に容
易に対応することができ、汎用性あるものとなった。

さらに、第２摺動体の４個の工具は独立してＺ軸方向に
移動することができるので、NC制御により４つの工具そ
れぞれに別個の送り量を与えておけば、黒皮削り，荒削
り，加工，仕上加工等１工程でテーパねじ切り加工が行
なうことができ、高能率のねじ切り加工機を提供するこ
とが可能となった。

また、テーパねじ切り加工に限らず、平行ねじ切り加工
も可能であり多様化した加工ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の一実施例を示
し、第１図はねじ切り加工機の側面図、第２図は同正面
図を示す。図において、１…ねじ切り加工機、２…加工部、３…ヘッドストック
部、12…サドル、15…ボディ、20〜23…刃物台、27…ク
ロススライド（工具保持部材）、28…ねじ切り工具、30
…インナーサポート、Ｗ…パイプ（ワーク）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベッド（10）と、このベッド上に設けられ、ワークを挿入可能な主軸（4
1）を回転自在に支承するヘッド（３）と、前記主軸の端部に設けられ前記ワークを芯出しして把持
する把持手段（36）と、前記ヘッドに対向して前記ベッド上に設けられ、主軸軸
線と平行な方向に進退移動自在であるとともに正面視し
て状のボディ装着溝（12a）が形成されたサドル（1
2）と、このサドルの前記ボディ装着溝（12a）に、ボディ装着
溝の底面および側面の一部と接するように取り付けら
れ、前記ボディ装着溝の隅部との間に空間（18）を有す
るように多角形状に形成されたボディ（15）と、このボディに設けられ、主軸軸線上で前記ワークの一端
を支持する支持部材（30）と、前記サドルを進退移動させる駆動源（13）と、多角形状に形成された前記ボディの前記空間に位置する
面を含む少なくとも３つ以上の面に設けられ、主軸軸線
と平行な方向に進退移動自在な複数の第１摺動体（20a
〜23a）と、この各第１摺動体に対応して前記ボディに設けられ、前
記第１摺動体の各々を独立して進退移動させる第１駆動
源（24）と、前記第１摺動体の各々に設けられ主軸軸線と直交する方
向に進退移動するとともに一端にねじ切り工具（28a〜2
8d）を着脱可能に保持する複数の第２摺動体（27a〜27
d）と、前記第１摺動体の各々に設けられ前記第２摺動
体の各々を進退移動させる第２駆動源（29）とからな
り、前記第２摺動体に設けられたねじ切り工具を前記主軸軸
線と平行な方向および前記主軸軸線と直交する方向に各
々独立して移動できるようにしたことを特徴とするねじ
切り加工機。