JPH012804A - 工具主軸における加工工具装着装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、工作機械の工具主軸における加工工具装着
装置に関する。

［従来の技術］ 従来の技術における工作機械１例えば自動工具交換を行
なう工作機械の工具主軸の加工工具装着装置は、その着
脱駆動装置が工具主軸の後端部に設けられている。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の技術の工具主軸の加工工具装着装置においては、
主軸駆動がベルト駆動の場合、ベルト交換に際しては１
着脱駆動装置を取外す必要があり。

ベルト交換保守が面倒である。又、同軸線関係にある送
りねじを着脱駆動装置の後部に取付けねばならず、その
分、工作機械が大きくなる不都合がある。

［問題点を解決するための手段］ この発明による工具主軸における加工工具装着装置は、
主軸頭に回転自在に軸受けされ、軸線方向の中空孔及び
中空孔から外方に開放した軸線方向の溝孔が穿設され、
先端に工具装着用ソケットが形成された工具主軸＝前記
中空孔に軸線方向に変位可能に挿入され、先端に工具保
持具及び工具押出部材を備えた引張棒；前記溝孔を通し
て前記引張棒と一体となった工具主軸外周に嵌装の第１
ばね押え部材と第１ばね押え部材より先端方向に煎れて
工具主軸の外周に取付けられた第２ばね押え部材との間
に挟まれ、且つ工具主軸の外周に嵌装された圧縮ばね部
材；及び前記圧縮ばね部材の更に外周に嵌装され、前記
第１ばね押え部材を前記圧縮ばね部材に抗して押圧した
り、解放したりするように軸線方向に作動する筒状アク
チュエータから構成されている。

［作　　用］ 筒状アクチュエータは第１ばね押えを解放状態にし、引
張棒は、圧縮ばね部材により第１ばね押え部材を介して
引張り込まれ、その先端の工具保持具により加工工具を
把持して加工工具を工具主軸先端のソケットに引込み、
加工工具を工具主軸に装着した状態にある。

装着されている加工工具を工具主軸から取外するときは
、筒状アクチュエータを作動し、圧縮ばね部材に抗して
、第１ばね押え部材を介して引張棒を先端方向に押出す
。すると、加工工具を工具保持具が解放すると共に引張
棒の先端でソケットから押出して、加工工具は、工具主
軸から取外される。

加工工具を工具主軸に装着するときは、加工工具を工具
主軸のソケットに挿入し、筒状アクチュエータを第１ば
ね押えの解放方向に作動する。すると、引張棒は、圧縮
ばね部材により第１ばね押え部材を介して引張り込まれ
、その先端の工具保持具は、加工工具を把持して加工工
具を工具主軸先端のソケットに引込み、加工工具は工具
主軸に装着される。

［実　施　例］ この発明の実施例を図面に従って説明する。

図示の実施例は、工作機械、特に自動工具交換を行なう
工作機械の工具主軸に適用された例を示す。

主軸頭ｌは、コラム２の図示されない案内面上を上下方
向に摺動し、主軸頭送り用のサーボモータ３により送り
駆動されるようになっている。即ち、案内面に摺動自在
に取付けられた主軸頭本体４のＩ一部に取付けられたナ
ツト部材５は、コラム２に取付けられたサーボモータ３
の駆動軸に結合された送りねじ６に螺合している。

主軸頭本体４下部の軸線方向の主軸孔には取付スリーブ
７が固着され、取付スリーブ７内には、取付スリーブ７
の上下端面に夫々固着された１−側堰付環体８と下側取
付環体９との間に多少の上下動間隙をもって挟まれて、
上側シリンダ・下側シリンダが一体となり、下端には内
向きフランジ［０が形成されているスリーブ状のシリン
ダ１１が嵌挿され、シリンダ１１は、その上端と上側取
付環体８との間に介在した圧縮ばね１２により下側取付
環体９に向って押圧されている。

シリンダｌｌ内には、スリーブ状のピストン１３が嵌挿
されており、スリーブ状のピストン１３の上端には内向
きフランジ！４が形成さ□れている。

スリーブ状のピストン１３内に間隙をもって嵌挿された
中空の工具主軸１５は、上側取付環体８及びド側取付環
体９に軸受１６．１７を介して回転自在に取付けられ、
上側取付環体８から突出した上端部には、プーリ１８が
固着され、下端部においては、中空孔１９が切削工具Ｔ
のシャンクが挿看されるソケット２０として形成されて
いる。

工具主軸１５の中空孔１９には、引張棒２１が嵌挿され
、引張＄４２１の下端には、複数個の鋼球２２を放射方
向に遊動自在に保持した保持具２：）及び押しボルト２
４が、同じく上端には、直径方向に工具主軸１５に穿設
され中空孔１９に連通した溝孔２５からピストン１３内
の間隙へ突出した突出係合部材２６が夫々−体内に固着
されている。

ピストン１３内の間隙において、突出係合部材２６には
環状の皿ばね押え２７が固着され１皿ばね押え２７の５
面と工具主軸１５の外周面に螺着された皿ばねナツト２
８の上面との間には、積層された皿ばね２９が嵌装され
、皿ばね押え２７の上面は、ピストン１３の内向きフラ
ンジ１４の下面と、皿ばねナツト２８の下面は、シリン
ダ１１の内向きフランジＩＯの上面と夫々係合され得る
ようになっている。

主軸頭本体４の中間部に取付けられた主軸駆動用モータ
３０の駆動軸のプーリ３１と工具主軸のプーリ１８とは
、ベルト３２が巻掛けられている。

シリンダ１１、ピストン１３、皿ばね押え２７、皿ばね
ナツト２８及び皿ばね２９の関係を第２図及び第３図に
従って説明する。

主軸頭本体４の外部の図示しない油圧制御装置からの管
路は、主軸頭本体４・取付スリーブ７の油路Ａ、Ｂに接
続され、油路Ａ、Ｂは、油圧制御装置で、相互に給徘切
換が行なわれるようになっている。油路Ａ、Ｂとシリン
ダ１１の油路Ｃ，Ｄとは、シリンダ１１の多少の上下動
に拘らず夫々対応連通し、更に油路Ｃは、ピストン−上
側室Ｅに、油路りは、ピストン下側室Ｆに夫々連通して
いる。

上記の工具主軸の切削工°具装着装置の作用について述
べる。

第１図は、切削工具Ｔが装着されている状態が示されて
いる。

主軸駆動用モータ３０によりプーリ３１．ベルト３２及
びブー１月８を介して工具主軸１５が回転駆動される。

すると、皿ばね２９で工具主軸１５内を引上げられた引
張棒２１の鋼球２２でプルスタッドＰが把持され、シャ
ンクがソケット内に嵌合されている切削工具Ｔが回転駆
動されると共に、他方、サーボモータ３により回転駆動
される送りねじ６に螺合するナツト部材５が固着された
主軸頭本体４は、コラムの案内面りを送られ、切削加工
が行なわれる。

所定位置に戻り、回転停止した工具主軸１５から切削工
具Ｔを取外すときには、ピストン上側室Ｅに油路Ａ−Ｃ
を介して給油すると共にピストン下側室Ｆから油路Ｂ−
Ｄを介して排油する。゛すると、ピストン１３は、押下
げられ、その内向きフランジ１４の下面が皿ばね押え２
７の上面に接触すると共にシリンダ１１も圧縮ばね１２
を圧縮しながら押上げられ、その内向きフランジｌＯの
上面が皿ばねナツト２８の下面に接触し、シリンダ１１
の下端、即ち内向きフランジＩＯの下面は、下側取付環
体９の上面から離れる。かくして、皿ばね２９は、皿ば
ね押え２７及び皿ばねナツト２８を介してピストン１３
及びシリンダ１１の周内向きフランジ１４．１０に挟ま
れ、更にピストン１３の下降が進むと、内向きフランジ
１０により皿はねナツト２８を介して支承された皿ばね
２９は皿ばね押え２７を介して圧縮される。そのことは
、シリンダ１１の内向きフランジｌＯにより皿ばねナツ
ト２８を介して支承された工具主軸１５に対し、ピスト
ン１３の内向きフランジ１４により皿ばね押え２７及び
突出係合部材２Ｇを介して引張棒２１が下向きに押出さ
れる。すると、切削工具Ｔのプルスタッドは。

保持具２３の鋼球２２の把持から解放されると共に押し
ボルト２４の先端で押され、切削工具Ｔのシャンクは、
ソケット１９から押出され、切削工具Ｔは、工具主軸１
５から取外される。ピストン１３による押圧力は、結局
のところ、ピストン上側室Ｅへの油圧により下側取付環
体９から離れて維持されているシリンダ１１（内向きフ
ランジ１０）により工具主軸１５の軸受の上方で皿ばね
ナツト２８を介して支承されるので、下側取付環体９に
は勿論のこと、工具主軸１５の軸受に及ばない。

切削工具Ｔの工具主軸１５への装着は、工具主軸１５を
上記のような切削工具取外し状態にし、切削工具Ｔのシ
ャンクをソケット１９に差込み、油路を切換え、ピスト
ン下側室Ｆに油路Ｂ−Ｄを介して給油すると共にピスト
ン上側室Ｅから油路Ａ−Ｃを介して排油する。すると、
ピストン１３は、押上げられ、その内向きフランジ１４
の下面が皿ばね押え２７の上面から離れると共にシリン
ダ１１も圧縮ばね１２の伸長により押下げられ、その内
向きフランジｌＯの上面が皿ばねナツト２８の下面から
離れ、シリンダ１１の下端、即ち内向きフランジＩＯの
下面は、下側取付環体９のＬ面に接触する。かくして、
皿ばね２９は１皿ばね押え２７及び匝ばねナツト２８を
介しての圧縮力が無くなることにより伸長し、それによ
り工具主軸１５に対し１皿ばね押え２７及び突出係合部
材２６を介し゛て引張棒２１が上向きに引トげられる。

すると、切削工具Ｔのプルスタッドが保持具２３の鋼球
２２に把持されると共に、シャンクがソケット１９内に
引込まれ、切削工具Ｔは、工具主軸１５に装着される。

［発明の効果］ この発明による工具主軸の切削工具装着装置は。

その着脱駆動装置が工具主軸の両端の軸受間の周囲に組
込まれているので、工具主軸の後端部に。

スペースをとることができ、ベルトの着脱が容易となり
、ベルト交換保守に便利であると共に、同軸線関係にあ
るの送りねじと工具主軸との間に工ｉ主軸の切削工具装
着装置が介在せず、工具主軸の中空孔内にまで送りねじ
の挿入が可能となり、その分、工作機械の高さが低くな
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例における工具主軸の切削工
具装着装置の縦断面図。 第２図は、第１図の拡大部分図。 第３図は、切削工具取外し時状態を示す第１図の拡大部
分図である。 ｌ：主軸頭　　　　　　２：コラム ３：サーボモータ　　　４：主軸頭本体５：ナツト部材
　　　　６：送りねじ ７：取付スリーブ　　　８：上側取付環体９：下側取付
環体　　　１０，１４：内向きフランジ１１ニジリンダ
　　　　　１２：圧縮ばね１３：ピストン　　　　　１
５：工具主軸１６．１７　：軸受　　　　　１Ｂ、３１
　：プーリ１９：中空孔　　　　　　２０：ソケット２
１：引張棒　　　　　　２２：鋼球 ２３：保持具　　　　　　２４：押しボルト２５：溝孔
　　　　　　　２６：突出係合部材２７：ｆ［ｌＬばね
押え　　　　２８：＠ばねナツト２９：皿ばね　　　　
　　３０：主軸駆動用モータ３２：ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸頭に回転自在に軸受けされ、軸線方向の中空孔及び
   中空孔から外方に開放した軸線方向の溝孔が穿設され、
   先端に工具装着用ソケットが形成された工具主軸；前記
   中空孔に軸線方向に変位可能に挿入され、先端に工具保
   持具及び工具押出部材を備えた引張棒；前記溝孔を通し
   て前記引張棒と一体となった工具主軸外周に嵌装の第１
   ばね押え部材と第１ばね押え部材より先端方向に離れて
   工具主軸の外周に取付けられた第２ばね押え部材との間
   に挟まれ、且つ工具主軸の外周に嵌装された圧縮ばね部
   材；及び前記圧縮ばね部材の更に外周に嵌装され、前記
   第１ばね押え部材を前記圧縮ばね部材に抗して押圧した
   り、解放したりするように軸線方向に作動する筒状アク
   チュエータから構成された工具主軸における加工工具装
   着装置