JPS6034202A - 数値制御旋盤の複合刃物台 - 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】 本発明は数値制御旋盤の複合刃物台に関するものであり
、更に詳しくは旋削工具ならびに回転工具を旋回タレッ
トに取付けた数値制御旋盤に於いて、切削位置にある回
転工具のみに回転駆動力を伝達する動力伝達経路を形成
せしめた複合刃物台に関するものである。

イ、従来技術 被工作物、即ちワークの旋削加工に於いて、該ワークを
要求される寸法ならびに形状に仕上げためには外径旋削
用工具、内径旋削用工具、溝切り用工具、ドリル加工用
工具等数多くの工具を必要とするが、数値制御工作機械
に於いて（２） は、これらの必要工具の総てを刃物台の旋回タレットに
最初から取付けておき数値制御装置の指令により旋削に
必要な工具が自動的に切削位置に来るよ・）に旋回クレ
ソ１−を回転し、工具を所定位置に固定してワークに旋
削加工を施している。この場合、前記タレフトに予め旋
削工具のみならずフライス工具、ドリル、タップ等の回
転工具をも吹付けて置き、旋削工具と回転工具との共動
下に所定の加ニブログラムに従ってワークに必要な切削
加工を施し得るようにしたタレント装置を複合刃物台と
呼称している。而して数値制御旋盤のタレット旋回式複
合刃物台には大別して次の３種類の作動型式を有するも
のがある。第１図乃至第３図はこれらの作動型式を異に
するタレット旋回式複合刃物台の上面図である。これら
の図面に於いて第１図は主軸中心線（Ａ）に平行な旋回
軸（Ｂ１）を有するタレット旋回式複合刃物台を組み込
んだ数値制御旋盤を例示し、第２図は主軸中心線（Ａ）
に対し直交する旋回軸（Ｂ２）を有し、該旋回軸（３） （Ｂ２）が紙面に対し直交方向に延びている数値制御旋
盤を例示する。また第３図は主軸中心線（Ａ）に対して
直交する旋回軸（Ｂ３）を有し、該旋回軸（Ｂ３）が水
平方向に延びている数値制御旋盤を例示している。これ
らの図面に於いて同一の部材は同一の参照番号で表示す
るものとし、（２１）は主軸台、（２２）は主軸、（２
３）はワーク（２４）を挾持するチャック、（２５）は
往復台、（２６）は複合刃物台、（２７）は複合刃物台
の旋回タレット、（２８）は工具ホルダー（２９）を介
して前記旋回タレソ）　（２７）に取付けられた回転工
具、（３０）は心神軸（３１）を有する心神台である。

斯かる在来の回転工具駆動装置は何れも構造が極めて複
雑で、回転工具を所定位置に正確に位置決めし、且つ、
該位置決めされた回転工具に回転駆動力を確実に伝達す
る上に実用上の制約が認められた。更に詳しく説明する
と、第１図に示す複合刃物台は、第４図に見られるよう
に、複合刃物台（２６）の外面、ワーク（２４）側（４
） に駆動軸（３２）を設け、切削位置にある回転工具（２
８）の工具ホルダー（２９）に向かって前進し該工具ホ
ルダー（２９）の後端に装着された被駆動側クラッチ（
３３°）と噛合う駆動側クラッチ（３３）を前記駆動軸
（３２）の先端に装着したものが多い。この構造に於い
ては回転工具（２８）の駆動装置が複合刃物台（２６）
の外面、ワーク（２４）側に配設されているため、チャ
ック（２３）によるワーク（２４）の挟持下に回転工具
（２８）による切削加工を施す、所謂、チャック・ワー
クの場合には問題ないが、心神軸（３１）によりワーク
（２４）の一端を支承しながら切削加工を行う、所謂、
センター・ワークの場合には、回転工具駆動装置が心神
台（３ｏ）と干渉し、切削加工に制約を受ける場合が見
受けられた。また、上記回転工具駆動装置を駆動するた
めの電気モータあるいは油圧モータ等の図示しない駆動
源が複合刃物台（２６）の内部あるいはその後側のワー
ク（２４）から遠く離れた位置に配設されているため、
前記駆動源と回転工具駆動装置と（５） の接続構造が複雑化する欠点も見受けられる。

別法として、第５図に示す如く複合刃物台（２６）の内
部に回転工具（２８）の駆動軸（３２）を組み込んだ構
造も提案されているが、斯かる型式の複合刃物台（２６
）は、回転駆動力伝達手段として前記駆動軸（３２）の
ほかに摺動歯車機構（３４）、中間歯車機構（３５）な
らびに被駆動歯車機構（３６）等よりなる複雑な回転駆
動力伝達機構を内蔵する必要があり、全体構造が著しく
複雑化する不利を伴う。

一方、第２図に示す実施態様に於いては、ベッド（３７
）の上面から回転工具（２８）の中心迄の高さを該ベッ
ド（３７）上で切削可能なワークの半径（振り）、即ち
、ベッド（３７）の上面から主軸（２２）の中心迄の高
さに一致させる必要があり、前記振りの大きな場合を除
き回転工具駆動装置を複合刃物台（２６）内に内蔵する
ことに設計上の制約を伴う。更に第３図に示す実施態様
に於いては、上記第４図と同様に前記駆動軸（３２）を
複合刃物台（２６）の外側に配設する（６） ことも可能である。然し乍ら、このような構造を有する
複合刃物台（２６）は、複数の工具を主軸中心線（Ａ）
に対して平行に配置し、チャック（２３）でワーク（２
４）を挟持して切削加工を実施する場合には好適に使用
し得るものの、参照番号（２８°）で示すように工具を
主軸中心線（Ａ）に対して直交方向に配置し、センター
・ワーク方式で切削加工、例えばシャフトの外径加工を
実施する場合には該工具（２Ｂ’　）とワーク（２４）
との間に干渉が発生するので用途が大幅に制約される。

口０発明の目的 本発明の主要な目的は、在来の数値制御旋盤用複合刃物
台に認められた上記の如き不都合を解消し得る新規な構
造的特徴を有する数値制御旋盤の複合刃物台を提供する
ことにある。本発明の他の主要な目的は、構造が簡易で
あるにも拘わらず、工具に正確な作動位置を与える操作
性能を改善せしめた数値制御旋盤用の複合刃物台を提供
することにある。

（７） ハ１発明の構成 本発明は、回転工具（３）、（３”）と旋削工具を取付
けた数値制御旋盤の複合刃物台（１）に於いて、中空の
タレット旋回軸（４）を貫通する駆動軸（７）と、旋回
タレ７ト（２）の内部に於いて前記駆動軸（７）の先端
に固着された駆動歯車（８）と、前記旋回タレ７ト（２
）の周面に沿って回転自在に装着された工具回転用の被
駆動歯車（１１、（１１’　）と、前記駆動歯車（８）
と工具回転用の被駆動歯車（１１）、（１１′）との間
で軸線方向に沿って摺動自在に支承された中間歯車（１
０）、（１０’　）によって、切削位置にある回転工具
（３）または（３゛）のみに回転駆動力を伝達する動力
伝達経路を形成せしめた数値制御旋盤の複合刃物台を要
旨とするものである。

また、本発明の好ましい実施態様に於いては、前記中間
歯車（１０）、（１０’　）に軸方向移動用のシフター
（１９）を装着するか、あるいは該中間歯車（１０）　
（１０°〉を回転自在に支承する（８） 中間軸（１２）、（１２’　）の軸線上に位置決めピン
（１６）先端の嵌入孔（１７）を穿設すると共に該位置
決めピン（１６）の先端に前記嵌入孔（１７）内への嵌
り込み部位を形成し、旋回タレ７ト（２）が旋回した後
、前記位置決めピン（１６）先端の前記嵌入孔（１７）
内への嵌入を利用して中間歯車（１０）、（１０°）を
軸線方向に沿って摺動させ、前記駆動歯車（８）、中間
歯車（１０）、（１０′）ならびに被駆動歯車（１１）
、（１１”）の間に切削位置にある回転工具（３）のみ
に回転駆動力を伝達する動力伝達経路を形成している。

二、実施例 第６図および第７図は本発明装置を例示する数値制御旋
盤用複合刃物台の一部破断正面図である。先ず第６図に
於いて、（１）は複合刃物台、（２）は図示しない旋削
工具と回転工具（３）、（３′）を所定の配設ピッチで
装着してなる旋回タレ７トである。該旋回タレット（２
）と一体構造をなすタレット旋回軸（４）は複合（９） 刃物台（１）に対し軸受（５）を介して回転自在に支承
されている。タレット旋回軸（４）は旋回タレット（２
）と反対側に位置する一端に電気モータあるいは油圧モ
ータ等の図示しない駆動源を接続し、該駆動源から供給
される回転駆動力により旋回駆動される。タレット旋回
軸（４）はその軸心に中空部（６）を形成し、該中空部
内に駆動軸（７）を回転自在に嵌装している。即ち、駆
動軸（７）の旋回タレット（２）側光端には、該旋回タ
レット内で中間歯車（１０）、（１０’　）と常時噛合
っている駆動歯車（８）が固着され、また軸受（９）に
よって回転自在に支承された該駆動軸の他端には、図示
しない電気モータあるいは油圧モータ等の第２の駆動源
が接続され、該第２の駆動源から供給される回転駆動力
により駆動軸（７）が回転するように構成されている。

一方、旋回タレット（２）の周面に沿って工具回転用の
複数の被駆動歯車（１１）、（１１°）が所定の間隔を
維持して回転自在に装着されており、該被駆動歯車（１
１）、（１０） （１１°）と前記駆動歯車（８）との間には中間歯車（
１０）、（１０”）が配設されている。中間歯車（１０
）、（１Ｇ”）は、該中間歯車を嵌装維持する中間軸（
１２）、（１２”）に対しては自由に回転し得るように
遊嵌されているが、フランジ（２Ｂ）およびスナップ・
リング（３９）により中間軸（１２）、（１２”）とは
一体構造をなし、加圧スプリング（１８）ならびに位置
決めビン（１６）に付勢されてその軸線方向に沿って摺
動し得るように構成されている。旋回タレット（２）と
複合刃物台（１）の対向面には噛合歯（１５）を有する
カップリング（１３）および（１４）が取付けられてお
り、噛合歯（１５）の係合および係合解除によって旋回
タレット（２）と複合刃物台（１）との間で工具位置決
め動作を為し得るように一種のクラッチ機構を形成して
いる。位置決めビン（１６）は、前記中間軸（１２）、
（１２°）の軸端に穿設された嵌入孔（１７）内に座着
する先端部分（１７°）を有し、またその刷部には系外
の圧油源から供給される圧油が流入（１１） する２個の油室（４０）および（４１）を形成しててい
る。該油室内への圧油流路（図示せず）を切換えること
により位置決めビン（１６）はその軸線方向に沿って左
右に摺動し、前記嵌入孔（１７）と先端部分（１７’　
）との間に嵌着状態と嵌着解除状態を生起させ得るよう
に構成されている。

以下、本発明装置の操作要領を説明する。旋回タレット
（２）を回転して所望の回転工具（３）、（３′）また
は旋削工具を所定の切削位置に移動させるため、先ず、
タレット旋回軸（４）、即ち、旋回タレツト（２）を例
えば油圧シリンダ機構等の図示しないタレット旋回軸駆
動装置を利用して複合刃物台（１）に対して第６図の左
方向に直線移動させ、カンプリング（１３）および（１
４）の噛合歯（１５）の噛合いを外す。同時に油室（４
０）内に圧油を導入して位置決めビン（１６）の先端（
１７°）を前記嵌入孔（１７）から引き抜いて旋回タレ
ツト（２）が自由に回転し得る状態を作り出し、この後
回示しく１２） ない前記第１の駆動源を起動してタレ・ノド旋回軸（４
）を旋回させる。このとき、位置決めビン（１６）の引
抜きと同時に中間軸（１２）または（１２’　）は加圧
スプリング（１８）によって付勢され第６図で符号（１
２”）で示す位置に移動する。斯くして、中間歯車（１
０）または（１０’　）と被駆動歯車（１１）または（
１１°）との噛合いが外れる。公知の数値制御装置によ
る制御下に所定の切削位置に回転工具（３）、（３″）
または旋削工具が到達した時点で旋回タレット（２）の
回転を停止し、同時に他方の油室（４１）内に圧油を導
入して位置決めビン（１６）の先端（１７’　）を嵌入
孔（１７）内に嵌着し、旋回タレソ）（２）の停止位置
を決定する。これと同時に前記タレット旋回軸駆動装置
を起動してタレット旋回軸（４）を複合刃物台（１）に
対して第６図の右方向に直線移動させ、カンブリング（
１３）および（１４）の噛合歯（１５）を係合させ、旋
回タレット（２）を複合刃物台（１）に強固に固定する
。工具が回転工具（３）または（３′）である（１３） 場合、中間歯車が第６図に於いて参照番号（１０”）で
示す位置にあるときは駆動歯車（８）から工具回転用の
被駆動歯車（１１’　）へ回転駆動力は伝達されないか
ら回転工具（３′）は回転しない。一方、位置決めビン
（１６）は切削位置にのみ設けられているので、該位置
決めビン（１６）の先端（１７°）が加圧スプリング（
１８）の加圧力に抗して中間軸（１２）の軸端に設けら
れた嵌入孔（１７）内に進入し切削位置にある中間軸（
１２）を左方に押圧することにより中間歯車（１０）が
駆動歯車（８）と工具回転用被駆動歯車（１１）に同時
に噛合い、切削位置にある回転工具（３）に回転可能な
状態を作り出す。この後、前記第２の駆動源を起動する
ことにより回転工具（３）が回転運動を開始し、ワーク
の切削が可能になる。

尚、第６図に示す実施態様に於いては、位置決めビン（
１６）が中間軸（１２）または（１２’　）を直接押圧
して中間歯車（１０）または（１０’　）をその軸線方
向に沿って摺動させているが、別（１４） 法として第７図に示すように中間軸（１２）を一定位置
に固定し、中間歯車（１０）のみをシフター　（１９）
によって中間軸（］２）の軸線方向に沿って移動さ…て
もよい。

ホ２発明の効果 以上の説明に明らかなＪ、うに、本発明装置は回転」二
具の駆動機構を総て複合刃物台および旋回タレットの内
部に収納し、複合刃物台の外側に突出させていないので
、心神台との干渉を全面的に排除することができる。ま
た、駆動軸がタレット旋回軸の中心を貫通しているので
、回転工具駆動機構と駆動源との連結も簡単である。更
に本発明装置に於いては、中間歯車の噛合いのための摺
動運動を位置決めビンの挿入動作と直結しているので、
回転工具駆動機構の全体構造が大幅に簡易化される。即
ち、本発明は数値制御旋盤の複合刃物台の操作性の向上
に寄与すると共に、構造簡易化に起因する生産コストの
低減、保守管理の容易性に対しても顕著な効果を発揮し
得るものである。

（１５）

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は在来の数値制御旋盤用複合刃物台の
構造を説明する」二面図である。また、第６図および第
７図は本発明装置を例示する一部破断」−面図である。 （３）、（３’）一回転工具、（１）　−複合刃物台、
（４）−タレット旋回軸、（７）−駆動軸、（２）−旋
回タレソＩ〜、（８）−駆動歯車、（１１）、（１１”
）−工具回転用被駆動歯車、（１０）、（１０’　）　
−中間歯車、（１２）、（１２’　）−中間軸、（１６
）−位置決めピン、（１７）−位置決めピン先端の嵌入
孔。 （１６） １■ 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転工具と旋削工具を取付けた数値制御旋盤の複
   合刃物台に於いて、中空のタレット旋回軸を貫通する駆
   動軸と、旋回タレットの内部に於いて前記駆動軸の先端
   に固着された駆動歯車と、前記旋回タレットの周面に沿
   って回転自在に装着された工具回転用の被駆動歯車と、
   前記駆動歯車と工具回転用の被駆動歯車との間で軸線方
   向に沿って摺動自在に支承された中間歯車によって、旋
   削位置にある回転工具のみに回転駆動力を伝達する動力
   伝達経路を形成せしめたことを特徴とする数値制御旋盤
   の複合刃物台。
2. （２）　前記中間歯車に軸方向移動用のシフターを装着
   するか、あるいは該中間歯車を回転自在に支承する中間
   軸の軸線上に位置決めピン先端の嵌入孔を穿設すると共
   に該位置決めピンの先端に前記嵌入孔内への嵌り込み部
   位を形成し、（１） 旋回タレットが旋回した後、前記位置決めピン先端の前
   記嵌入孔内への嵌入を利用して中間歯車を軸線方向に沿
   って摺動させ、前記駆動歯車、中間歯車ならびに被駆動
   歯車の間に旋削位置にある回転工具のみに回転駆動力を
   伝達する動力伝達経路を形成せしめた特許請求の範囲第
   １項の数値制御旋盤の複合刃物台。