JPH032601B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はテーパねじ切り加工等をなし得る工作
機械に関する。

従来テーパねじ切り加工等を行なう工作機械は
回転しながら進退する運動方向変換部材のテーパ
面に沿つて工具が半径方向に開閉可能となつてお
り、別に設けたテーパ設定用のテーパブロツクに
より制御されて回転する歯車機構で前記工具を所
定速度にて拡開動作をせしめるものである。しか
しこの技術はテーパブロツクによるテーパ設定の
精度が十分でなく、工具の開閉に伴なうテーパ面
間の摺動が円滑でないという欠点があつた。また
テーパブロツクによる工具開閉動作を工具へ伝達
するための機構が複雑になるという欠点があつ
た。

本発明は上記の事情に鑑み、スライド軸受を介
した傾斜面間の相互移動によりNC制御の下で工
具を径方向に高精度に変位させ、この変位と回転
及び軸方向移動とを組合わせて回転テーパ面上の
正確な螺旋運動となし、テーパねじ切り加工等を
行なう工作機械を提供することを目的とする。

以下本発明をねじ切り機に適用した実施例につ
いて図面に基づいて説明をする。第１図は全体を
数字１にて示すねじ切り機の縦断面図、第２図は
一部破断して示す第１図のＡ矢視正面図、第３図
は第２図のＢ矢視平面図である。２はねじ切り機
１のスピンドルハウジングである。該スピンドル
ハウジング２はハウジングリトラクトベース３上
にＺ軸方向（主軸軸心と平行）に移動自在に載置
される。該ハウジングリトラクトベース３の後カ
バー４に装着したＺ軸DCサーボモータ５（第１
の駆動手段）の出力軸に歯車６を取付け、該歯車
６に噛合する歯車７をＺ軸方向の螺杆８の後端部
に固着する。またハウジングリトラクトベース３
に穿設した取付孔９にブツシユ１０を嵌合して固
着し、該ブツシユ１０内に装着した軸受１１によ
り前記螺杆８の後端部近傍を回転自在に軸支す
る。更に螺杆８の前端部は前記ハウジングリトラ
クトベース３上に取付けた軸受ブラケツト１２に
軸支される。螺杆８にはフランジ１３ａの付いた
ナツト１３が螺合し、該ナツト１３は前記スピン
ドルハウジング２に穿設した取付孔１４内に嵌合
し、そのフランジ１３ａはスピンドルハウジング
２にねじ１５止めされる。そこでＺ軸DCサーボ
モータ５を駆動すると、螺杆８の回転によりスピ
ンドルハウジング２がＺ軸方向に前後移動する。
尚ハウジングリトラクトベース３はスピンドルハ
ウジング２を載置したままＺ軸方向に後退するこ
とにより、スピンドルハウジング２の前方に工具
の交換作業用のスペースを迅速に空けることがで
きるようになつている。

次にスピンドルについて説明する。スピンドル
ハウジング２の前部にフランジ１６が固着され、
フランジ１６内に軸受１７が設けられる。またス
ピンドルハウジング２内にブツシユ１８が固着さ
れ、ブツシユ１８内に軸受１９が設けられる。そ
して両軸受１７，１９によりスピンドル２０が回
転自在に軸承され、図示しない公知の駆動装置に
より駆動される。

次に工具の保持について説明する。前記スピン
ドル２０の前方にダイヘツド２４が取付けられ
る。該ダイヘツド２４に円周上に配設された取付
孔２５，２５，……内でダイヘツド２４に軸受ユ
ニツト２６，２７が固着される。該軸受ユニツト
２６，２７及び前記ダイヘツド２４に設けたロー
ラ軸受２８，２９，３０，３１，３２，３３によ
り、工具保持部材３４が前記取付孔２５内で前後
方向（Ｚ軸）及び回転方向に位置を規制されなが
ら、半径方向に移動自在となつている。工具保持
部材３４の前端部は、ダイヘツド２４に取付けた
カバー板３５の外方に臨んで溝３４ａが形成さ
れ、該溝３４ａにチエザー３６（ねじ切り工具）
が着脱自在に取付けられる。また工具保持部材３
４は半径方向に貫通孔３４ｂが穿設される。該貫
通孔３４ｂの外方端にはプラグ３７が螺合し、一
方貫通孔３４ｂの内方端には突当子３８が出没自
在に嵌入される。該突当子３８は、ダイヘツド２
４に固着したカバー筒３９の外周面に当接する。
そして前記貫通孔３４ｂ内にプラグ３７と突当子
３８との間で圧縮される如く付勢手段としてばね
４０が介装される。従つて工具保持部材３４はば
ね４０により半径方向に外向きに付勢されてい
る。工具保持部材３４は後向きに突部３４ｃを有
し、該突部３４ｃは傾斜面３４ｄを具える。尚４
１は軸受ユニツト２６とダイヘツド２４との間に
介在させるギブである。

次に工具保持部材３４の開閉について説明す
る。前記スピンドルハウジング２の後端部に装着
したＸ軸DCサーボモータ４２（第２の駆動手段）
の出力軸に歯車４３を取付け、該歯車４３に噛合
する歯車４４をＺ軸方向の螺杆４５の後端部に固
着する。またスピンドルハウジング２に穿設した
取付孔４６にブツシユ４７を嵌合して固着し、該
ブツシユ４７内に装着した軸受４８により前記螺
杆４５の後端部近傍を回転自在に軸支する。更に
螺杆４５の前端部は前記スピンドルハウジング２
に装着した軸受４９により軸支される。螺杆４５
にはフランジ５０ａの付いたナツト５０が螺合
し、該ナツト５０はブラケツト５１に穿設した取
付孔５１ａ内に嵌合し、そのフランジ５０ａはブ
ラケツト５１にねじ５２止めされる。該ブラケツ
ト５１には更に取付孔５１ｂがＺ軸方向に穿設さ
れ、該取付孔５１ｂをガイドバー５３が貫通し、
該ガイドバー５３の両端部はスピンドルハウジン
グ２に固定的に保持される。そしてガイドバー５
３は、該ガイドバー５３とブラケツト５１との間
に介在するように設けられた軸受５４，５４によ
り、ブラケツト５１をＺ軸方向に前後移動するよ
うに案内する。またブラケツト５１の所定位置に
は前後の位置決め用の突子５５が取付けられる。
一方スピンドルハウジング２には、該突子５５が
前記ブラケツト５１の前後移動に連れて前後動し
得る開口部５６が形成される。該開口部５６内側
壁には突子５５が前後動する際該突子５５に当接
してその前後動の極限位置を規制する制限部材５
７，５７が取付けられる。尚５８は前記開口部５
６の上方でスピンドルハウジング２に設けたカバ
ーである。更に前記ブラケツト５１に取付孔５１
ｃがＺ軸方向に穿設される。該取付孔５１ｃに連
結杆５９が嵌合すると共にキー６０止めされ、該
連結杆５９に螺合するナツト６１によりブラケツ
ト５１と連結杆５９との軸方向の位置ずれを防止
する。該連結杆５９は前記スピンドル２０の孔２
０ａを貫通し、連結杆５９とスピンドル２０との
間に軸受６２を介在させながら、前記ダイヘツド
２４内まで延長する。連結杆５９の前部に開閉用
部材６３が軸受６４を介して回転自在に装着され
る。６５は軸受押えである。前記開閉用部材６３
はスピンドル２０の拡大穴部６６に移動自在に支
承される。開閉用部材６３はその腕６７に設けた
軸受６８を介して、ダイヘツド２４に設けたガイ
ドバー６８ａに沿つて軸方向に案内されると共
に、開閉用部材６３のダイヘツド２４に対する相
対回転が規制される。開閉用部材６３にはまた腕
６９を有し、腕６９の内面に前記突部３４ｃの傾
斜面３４ｄと平行な傾斜面７０を具備する。そし
てダイヘツド２４の内周に設けた軸方向の面２４
ａと腕６９の外周に設けた軸方向の面６９ａとの
間に軸受７１が介在する。また工具保持部材３４
の傾斜面３４ｄと腕６９の傾斜面７０との間に軸
受７２が介在する。

７３はスピンドルハウジング２の後部に取付け
たバツクアツプシリンダである。該バツクアツプ
シリンダ７３のピストンロツド７４に、前記連結
杆の進退動作を所定の背圧を与えて規制する突当
て部材である突当アダプター７５が螺合し、該突
当アダプター７５がブラケツト５１の背後に当接
する。そして前記バツクアツプシリンダ７３の油
圧回路にアンロード弁（図示省略）が設けられて
いるから、前記ブラケツト５１が後退運動をする
とき突当アダプター７５がブラケツト５１に対し
所定の背圧を与える。

次に７６は油井管などの鋼管７７の管端内面を
把持するインナーサポートである。該インナーサ
ポート７６のガイドチユーブ７８は前記連結杆５
９内を貫通してスピンドルハウジング２の後方に
臨み、ガイドチユーブ７８の後端に設けられたガ
イド７９がガイドバー８０に沿つて軸方向に摺動
自在となつている。

本発明のねじ切り機１は以上の構成に係るもの
であり、その作用効果を以下に説明する。まずス
ピンドルハウジング２が後退した状態で鋼管７７
が搬入される。ガイドチユーブ７８を前進させて
インナーサポート７６により鋼管７７の管端を把
持し図示しない検知装置にてねじ加工される管端
を検知すると共に、図示しないクランプ装置によ
り鋼管７７の適所を把持する。次いでスピンドル
２０を回転しながらスピンドルハウジング２をＺ
軸方向に前進させる。チエザー３６が検知された
先端の所定位置に至ると加工を開始する。そして
Ｘ軸DCサーボモータ４２の駆動により開閉用部
材６３をダイヘツド２４に対しＺ軸方向に相対的
後退させると、ばね４０の付勢力により工具保持
部材３４は開き動作を行なう。そこでNC制御に
て、チエザー３６が鋼管７７の管端からＺ軸方向
に前進した距離に対応する所定の寸法だけ工具保
持部材３４が開くようにＸ軸DCサーボモータ４
２を制御すると、鋼管７７に所期の回転テーパ面
に沿うテーパねじ加工を施すことができる。工具
保持部材３４の開き速度を調節することにより、
任意の回転テーパ面を得るものである。しかも開
閉用部材６３はダイヘツド２４と工具保持部材３
４との間にそれぞれ軸受７１，７２を介して挾ま
れながら後退するから、開閉用部材６３の軸方向
移動を円滑に且つ精密に工具保持部材３４の半径
方向移動に変換し得るものである。更にバツクア
ツプシリンダ７３により連結杆５９の過剰後退を
規制しているから、工具保持部材３４が遠心力に
より開き過ぎることを防止する。

また第１図に示すようにＸ軸DCサーボモータ
４２を作用させずに、Ｚ軸DCサーボモータ５の
みを作用させれば平行ねじの加工もでき、更にチ
エザー３６を通常のバイトに取り替えれば円筒加
工、テーパ加工も可能となり、多様化した加工が
できる。

本発明は、以上説明したとおりに構成されてい
るので次のような効果を期待できる。すなわち、
刃物を取付けた工具保持部材をダイヘツドの径方
向に移動させるのに、工具保持部材の後方に形成
された傾斜面に、この傾斜面と対応させた傾斜面
を有する開閉用部材を主軸軸線方向に前後動させ
ることで行なつている。しかも、これら傾斜面間
には軸受を介在させてあるので、安定した送り
と、確実な送りができるものとなつた。

さらに、開閉用部材は後方でバツクアツプシリ
ンダに連結された突当て部材によつて前後動を規
制されている。したがつて、工具保持部材の回転
によつても開閉用部材の戻りはなく、精度の高い
テーパねじ切り加工等を行なえる工作機械となつ
た。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を表わし、第１図は縦断
面図、第２図は第１図のＡ矢視正面図、第３図は
第２図のＢ矢視平面図である。 １…ねじ切り機、２…スピンドルハウジング、
５…Ｚ軸DCサーボモータ（第１の駆動手段）、３
４…工具保持部材、３４ｄ…傾斜面、３６…チエ
ザー、４０…ばね、４２…Ｘ軸DCサーボモータ
（第２の駆動手段）、６３…開閉用部材、７０…傾
斜面、７１，７２…軸受、７５…突当アダプター
（突当て部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作物に対し相対移動可能なスピンドルハウ
   ジングと、該スピンドルハウジング内に回転自在
   に軸承されたスピンドルと、該スピンドルに対し
   スピンドルと共に回転し軸方向に移動自在に軸承
   され且つ傾斜面を有する開閉用部材と、前記スピ
   ンドルに設けられ前記開閉用部材の前記傾斜面に
   対し軸受を挾んで対向する傾斜面を有し且つ前記
   開閉用部材の移動に連動し前記スピンドルの軸線
   に直角な径方向に移動自在に案内される工具保持
   部材と、該工具保持部材を前記径方向の拡開側に
   付勢する付勢手段と、前記工作物に対し前記スピ
   ンドルハウジングを前記スピンドルの軸方向に
   NC制御で相対移動させる第１の駆動手段と、前
   記スピンドルを回転させながら前記開閉用部材を
   前記スピンドルの軸方向へNC制御で移動させる
   第２の駆動手段と、前記スピンドルの軸線部に設
   けられ前記第２の駆動手段の駆動力を受けて前記
   開閉用部材を軸方向に相対回転自在に押圧する連
   結杆と、前記スピンドルハウジングに設けられ前
   記連結杆の進退動作を所定の背圧を与えて規制す
   る突当て部材とからなる工作機械。