JPH0347964B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来第１図に示すように工作機械のボーリング
ヘツド１に回動自在に取付けたボーリングバー２
の刃具３によつてワーク（被加工物）４に深さの
深い孔ぐり加工を施す場合は、ボーリングヘツド
１から加工点までの距離が大きくなつて切削反力
Ｆによるボーリングバーの撓みを生じ、孔ぐり加
工精度が低下するため、加工時にボーリングバー
の先端を支持する軸受装置５を設けているが、該
軸受装置５はボーリングバー先端部が挿脱自在に
嵌合するサポートブツシユ６の前後を夫々転がり
軸受７で支持させるのを普通とする。第１図中８
は軸受装置本体、９はワーク取付治具、１０は工
作機械のベツド、１ａはボーリングヘツド１のフ
イードユニツトである。

このため次のような欠点を持つている。

(イ) サポートブツシユ６内にボーリングバー２が
回動しながら摺動して嵌入するためには、該両
者間に10〜15ミクロン程度の隙間を必要とする
から、この隙間のためボーリングバーが切削反
力Ｆにより第２図のように撓んで孔ぐり加工精
度を低下させる。

(ロ) ボーリングバーの曲げ剛性を大きくできる場
合でも、該ボーリングバーが前記隙間範囲内で
自由に動き得るから、加工許容誤差を該隙間の
大きさより小さくすることはできない。

(ハ) 転がり軸受７にかゝるプリロードを大きくす
ると、その内輪の回転抵抗が増大して、サポー
トブツシユ６をボーリングバー２との摩擦力で
回転させることができず、該両者がスリツプす
ることになるため、プリロードをあまり掛ける
ことができず、該転がり軸受のラジアル方向剛
性が弱くなつて、軸受回転精度を低下し、これ
が前記加工許容誤差を更に増大する。

(ニ) サポートブツシユ６にボーリングバー２が嵌
まり込んでいない時には、該サポートブツシユ
の前記開口から切削油や切粉等が容易に侵入す
るため、サポートブツシユ６へのボーリングバ
ー嵌入時に、該両者に摩耗やかじりが生ずるこ
とは避けられず、この摩耗等により前記隙間が
増大して加工精度を低下させる。

本発明はこれ等の諸問題を一挙に解決して、孔
ぐり加工精度を向上させようとするもので、 (1) ボーリングバーと協同して夫々くさび形油膜
を形成するよう３分割された割り軸受金の内、
２個の割り軸受金を該ボーリングバーが内接す
るように軸受ハウジング内に静止支持させ、ボ
ーリングバーの挿入によつて該両割り軸受金に
対し拡開される他の可動割り軸受金を、ボーリ
ングバーの切削反力に対抗する押圧力で閉鎖賦
勢させて軸受ハウジング内に取付け、該軸受ハ
ウジングのボーリングバー挿脱口を、これに挿
入したボーリングバーとの間に環状ノズルを形
成するように大きくし、該ボーリングバー挿脱
口に嵌まり込む押出位置に常時復帰賦勢されて
該ボーリングバー挿脱口との間に環状ノズルを
形成する塞栓を、ボーリングバーの切削ストロ
ークに対応して後退し得るように、軸受ハウジ
ングのボーリングバー挿脱口と反対側の端末開
口を塞ぐ密閉部分に支持させ、ボーリングバー
が塞栓を軸受ハウジング内に押込んでいる間だ
け、オイルミストを含んだ圧縮空気を前記密閉
部分と割り軸受金の間の軸受ハウジング内に供
給する自動制御弁を設けると共に、割り軸受金
の内面にその前後の空間を連通する溝を凹設し
たことを特徴とする工作機械のボーリングバー
軸受装置。

(2) ボーリングバーと協同して夫々くさび形油膜
を形成するよう３分割された割り軸受金の内、
２個の割り軸受金を該ボーリングバーが内接す
るように軸受ハウジング内に静止支持させ、他
の可動割り軸受金をボーリングバーにその切削
反力に抗して押圧し得る軸受金押圧装置を該軸
受ハウジング内に取付けると共に、前記静止側
の両割り軸受金に対し該可動割り軸受金を少く
もボーリングバーの挿入時に開く手段を設け、
且つ軸受ハウジングのボーリングバー挿脱口
を、これに挿入したボーリングバーとの間に環
状ノズルを形成するように大きくし、該ボーリ
ングバー挿脱口に嵌まり込む押出位置に常時復
帰賦勢されて該ボーリングバー挿脱口との間に
環状ノズルを形成する塞栓を、ボーリングバー
の切削ストロークに対応して後退し得るよう
に、軸受ハウジングのボーリングバー挿脱口と
反対側開口を塞ぐ密閉部分に支持させ、ボーリ
ングバーによつて塞栓が軸受ハウジング内に押
込まれている間だけ、オイルミストを含んだ圧
縮空気を前記密閉部分と割り軸受金の間の軸受
ハウジング内に供給する自動制御弁と、略ボー
リングバーの切削ストロークの間だけ前記軸受
金押圧装置に可動割り軸受金の押圧作動を行わ
せる自動制御装置を設けると共に、割り軸受金
の内面にその前後の空間を連通する溝を凹設し
たことを特徴とする工作機械のボーリングバー
軸受装置。

を要旨とする。

第３図〜第５図は前記第１番目の発明の実施例
を示し、軸受ハウジングはハウジング本体１１
と、その内腔１１ａの前端を塞ぐ前蓋１２と、後
蓋１３を介して該内腔後端を密閉するシリンダ状
ばね受１４を一体に結合固着してなり、皿状の前
蓋１２はボーリングバー２の挿脱口１２ａを備え
る。内腔１１ａには３分割された割り軸受金１
５，１６，１７が前蓋１２に接して嵌装され、該
割り軸受金の後端は間筒１８を介して後蓋１３に
支持される。

各割り軸金受１５，１６，１７は夫々内腔１１
ａの内面に全面接触する外側円弧面と、ボーリン
グバー２の外径Ｄの1/2より梢大きい半径Ｒの内
側円弧面（軸受面）を備える。下部両側の割り軸
受金１６，１７はボーリングバー２が内接するよ
うハウジング本体１１に静止支持され、又半円状
の可動割り軸受金１５は下部の静止側両割り軸受
金１６，１７に対し開閉自在である。３個の割り
軸受金１５，１６，１７に３点Ａ、Ｂ、Ｃにおい
て内接する円の直径ｄは、可動割り軸受金が開く
と、第５図実線示のようにボーリングバー直径Ｄ
に等しいか或いはそれより梢大きくなり、又上下
割り軸受金間の隙間ｅが零となつて該割り軸受金
が閉鎖し切ると、同図鎖線示のように挿入される
ボーリングバー先端の面取り部分２ａにより拡開
可能な範囲内でその直径Ｄより梢小さくなる。

１９は上部の可動割り軸受金１５の頂部を前後
２箇所において押下げる圧縮ばねで、該各圧縮ば
ね１９は夫々ハウジング本体１１に穿設した竪孔
内に嵌装され、その上端は該竪孔に夫々螺合した
調節ねじ２０に支持される。調節ねじ２０の回動
調節によつて、ボーリングバーに対する可動割り
軸受金１５の押圧力は、軸受装置に伝達される該
ボーリングバーの切削反力に打ち勝つように調節
される。尚図示してはいないが、ハウジング本体
１１とその取付台２１の間、或いは該取付台２１
とこれを支持する工作機械のベツドとの間には下
部両側の静止側割り軸受金１６，１７をボーリン
グバー２が内接するよう調節する装置を設けるこ
とは勿論である。２２は割り軸受金１６，１７の
当接端をハウジング本体１１に係止させるキーを
示す。

２３は後蓋１３を摺動自在に貫通する中空支持
棒２４の先端に固着した円板状の塞栓、２５は該
中空支持棒２４内においてその先端部とシリンダ
状ばね受１４との間に挟持させた圧縮ばねを示
し、該圧縮ばね２５は外力非作用時に中空支持棒
２４を、その基端にフランジ状に設けた弁２６が
後蓋１３の中空支持棒貫通孔の内壁に凹設した複
数の切欠状通孔１３ａを塞ぐまで押出し、この押
出位置においては第３図のように塞栓２３が前蓋
のボーリングバー挿脱口１２ａに嵌まり込んで、
該両者間に環状ノズル２７を形成する。塞栓２３
の外周面はボーリングバー２の外周面の延長円筒
面Ｅ上、或いは該延長円筒面内に常時位置する。

２８はシリンダ状ばね受１４に連通連結した管
で、該管２８を介して該シリンダ状ばね受の内室
がオイルミストを含んだ圧縮空気の供給機械に接
続される。２９は割り軸受金１６，１７の当接部
分内側に凹設したボーリングバー長手方向の溝
で、該溝２９は割り軸受金の前後における軸受ハ
ウジング内の空間を常時連通する。

ワークの孔ぐり加工に際し、ボーリングバー２
が従来同様に前進して塞栓２３を軸受ハウジング
１１，１２，１３，１４内に押込むと、後蓋１３
の切欠状通孔１３ａを塞いでいる弁２６が開い
て、管２８から供給される圧縮空気が該通孔１３
ａより溝２９及び皿状前蓋１２内の空間１２ｂを
順次経て環状ノズル２７より噴出する。このため
軸受ハウジング内に挿入されるボーリングバー２
の表面に附着した切削油や切粉等は該噴出空気に
より吹飛ばされ清掃される。

又塞栓２３やボーリグバー２が割り軸受金１
５，１６，１７内にこれを拡開させて第４図のよ
うに進入するにつれ、溝２９を通る圧縮空気に含
まれたミスト状の潤滑油が該割り軸受金の軸受面
とボーリングバーの外周面を潤滑する。従つてば
ね１９によりボーリングバーの切削反力Ｆ（第６
図）に対抗する押下力を受ける割り軸受金１５
は、その軸受面のＡ点を介してボーリングバー２
を下部両側の割り軸受金１６，１７に押付け、静
止側の該両割り軸受金はその軸受面のＢ、Ｃ点に
おいてボーリングバー２を支持して、その中心位
置決めを計ると共に、該ボーリングバーと各割り
軸受金の接触点Ａ、Ｂ、Ｃには夫々粘性のくさび
形油膜が形成されて該ボーリングバーを支持す
る。即ちボーリングバーと軸受金との間の隙間が
最小の油膜厚さだけとなり、第６図のようにボー
リングバーが切削反力Ｆを受けても該ボーリング
バーが軸受金の中で傾いて回転することも、中心
位置が狂うこともないから、ボーリングバー２が
軸受金１５，１６，１７に完全支持される第４図
実線示の位置或いはその附近から同図鎖線示の位
置に達するまでの間にワーク４の孔ぐり加工を行
うように該ワークの切削ストロークを設定すれ
ば、第１図に示す従来方式に比し著しく孔ぐり加
工精度を向上することができる。

しかも塞栓２３にボーリングバー２が係合しな
い間は、ボーリングバー挿脱口１２ａを該塞栓が
塞ぐから、該挿脱口より切削油や切粉等が侵入す
る恐れがなく、従来型装置の前記欠点を一挙に解
消し得る。

ただこの発明では軸受装置に挿入されるボーリ
ングバーが、常時閉鎖賦勢される割り軸受金を押
開きながら該軸受金に摺接及び転接係合するた
め、該ボーリングバーの挿入初期には少くも上部
割り軸受金に若干の傾斜を生じて、ボーリングバ
ー先端に集中的に荷重がかゝることになるし、又
ボーリングバーが軸受装置より抜け出る際も同様
の現象を生ずることになり、割り軸受金の閉鎖力
を大きくせねばならぬ場合は、その軸受面が摩耗
し易くなる恐れがある。

第７図〜第１１図はこの欠点を解消する前記第
２番目の発明の実施例を示し、図中第３図及び第
５図と同一の符号を附した部材は相対応する部材
で、同様の構成を持つている。

軸受金押出装置は、上部の可動割り軸受金１５
の頂部中央に対向する単動形シリンダ３０をハウ
ジング本体１１と一体に設けて、そのピストン３
１の下端ロツド部分３１ａを該可動割り軸受金に
直接対接させ、そのシリンダ室３２に常時連通す
るようにシリンダ蓋３０ａに連結した管３３と圧
縮空気源３４の間の管路中に圧力制御弁３５と電
磁切換弁３６を挿入してなる。又可動割り軸受金
１５をボーリングバーの挿入時に開く手段は、該
割り軸受金１５の両側縁に設けた切欠１５ａと、
これに夫々対向して下部割り軸受金１６，１７の
頂部に設けた切欠１６ａ，１７ａの間に、該両者
を拡開させる板ばね３７を夫々挟持させた所を示
し、該板ばね３７はシリンダ室３２の外気への連
通時にピストン３１を押上げ得る弾力を持つ。

電磁切換弁３６の自動制御装置は、ボーリング
ヘツド１と一体になつて進退するフイードユニツ
ト１ａに取付けたドグ３８と、ベツド１０側に取
付けられ、刃具３によるワーク４の切削ストロー
クＳの前後端Ｇ、Ｈにおいて夫々該ドグ３８によ
り切換えられて信号を発するリミツトスイツチ３
９，４０を含み、該スイツチ３９が信号を発した
時は電磁切換弁３６が第７図の下位置に切換えら
れて、シリンダ室３２を圧縮空気源３４に連通
し、又スイツチ４０が信号を発した時は電磁切換
弁３６が第７図に示す上位置（常時位置）に戻つ
てシリンダ室３２を外気に連通する。

尚４１はフイードユニツトの後退端を検出し
て、これの停止信号を発するリミツトスイツチ、
４２はボーリングヘツド１上に取付けたボーリン
グバー駆動モータである。

ワーク４の孔ぐり加工に際し、フイードユニツ
ト１ａ即ちボーリングバー２が前進して塞栓２３
を軸受ハウジング内に押込むと、弁２６が開いて
管２８より供給される圧縮空気が環状ノズル２７
より噴出し、ボーリングバー２の表面に附着した
切削油や切粉を吹飛ばし清掃すること、及び該圧
縮空気に含まれたミスト状の潤滑油が割り軸受金
の軸受面とボーリングバーの間を潤滑することは
前実施例の場合と同様である。

こうしてボーリングバー２の先端が第７図鎖線
示のＧ位置に達すると、従来同様の送り制御装置
が自動的に働いてフイードユニツト１ａの送り速
度を切削送りに切換え、同時にドグ３８がリミツ
トスイツチ３９に切換えるから、圧力制御弁３５
により一定圧力に調整された圧縮空気が切換弁３
６を経てシリンダ室３２に供給され、ピストン３
１を介して上部割り軸受金１５をボーリングバー
の切削反力Ｆに対抗する一定押圧力Ｐで押下げ
る。この時ボーリングバー２の先端は押圧力Ｐの
作用線を通過してＧ位置に達しているので、上部
割り軸受金１５がボーリングバーに対し傾斜する
恐れはなく、該ボーリングバーは前実施例と同様
に夫夫くさび形油膜を介して割り軸受金１５，１
６，１７に３点Ａ、Ｂ、Ｃで支持される。

ボーリングバーの刃具３が第１１図のＧ位置よ
り切削ストロークＳだけ送られてＨ位置に達し、
ワーク４の孔ぐり加工が完了すると、ドグ３８が
リミツトスイツチ４０を切換えるから、シリンダ
室３２内の圧縮空気が外部に排出され、従つて下
部両側の割り軸受金１６，１７に対し上部割り軸
受金１５が板ばね３７の弾力により梢開き、軸受
負荷が略零となる。即ち切削ストロークＳの間だ
け軸受負荷が作用するから軸受の摩耗や発熱が少
なく耐久性が向上する。

以上静止側の下部割り軸受金１６，１７に対し
可動割り軸受金１５を板ばね３７によつて常時開
放賦勢させた場合について説明したが、切換弁３
６の常時位置においてはピストン３１を押上げる
に要する力は比較的小さいから、前実施例と同様
に軸受金内に挿入されるボーリングバー先端の面
取り部分２ａによつて可動割り軸受金が静止側の
下部割り軸受金に対し拡開されるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来型軸受装置を備える工作機械の側
面図、第２図はその機能説明図、第３図及び第４
図は夫々非作動時と作動時における本発明一実施
例の縦断側面図、第５図は第４図のＸ−Ｘ断面
図、第６図はその機能説明図、第７図は非作動時
における本発明の他の実施例の縦断側面図、第８
図は作動時におけるその縦断正面図、第９図及び
第１０図は夫々軸受金の正面図及び側面図、第１
１図は第７図の軸受装置を備える工作機械の側面
図である。 １……ボーリングヘツド、２……ボーリングバ
ー、３……刃具、４……ワーク、１１，１２，１
３，１４……軸受ハウジング、１５……可動割り
軸受金、１６，１７……静止側の下部割り軸受
金、１９……圧縮ばね、２３……塞栓、２４……
塞栓支持棒、２５……圧縮ばね、２６……弁、２
７……環状ノズル、２８……オイルミストを含む
圧縮空気の供給管、２９……溝、３０……単動形
シリンダ、３１……ピストン、３４……圧縮空気
源、３６……電磁切換弁、３８……ドグ、３９，
４０……リミツトスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ボーリングバーと協同して夫々くさび形油膜
   を形成するよう３分割された割り軸受金の内、２
   個の割り軸受金を該ボーリングバーが内接するよ
   うに軸受ハウジング内に静止支持させ、ボーリン
   グバーの挿入によつて該両割り軸受金に対し拡開
   される他の可動割り軸受金を、ボーリングバーの
   切削反力に対抗する押圧力で閉鎖賦勢させて軸受
   ハウジング内に取付け、該軸受ハウジングのボー
   リングバー挿脱口を、これに挿入したボーリング
   バーとの間に環状ノズルを形成するように大きく
   し、該ボーリングバー挿脱口に嵌り込む押出位置
   に常時復帰賦勢されて該ボーリングバー挿脱口と
   の間に環状ノズルを形成する塞栓を、ボーリング
   バーの切削ストロークに対応して後退し得るよう
   に、軸受ハウジングのボーリングバー挿脱口と反
   対側の端末開口を塞ぐ密閉部分に支持させ、ボー
   リングバーが塞栓を軸受ハウジング内に押込んで
   いる間だけ、オイルミストを含んだ圧縮空気を前
   記密閉部分と割り軸受金の間の軸受ハウジング内
   に供給する自動制御弁を設けると共に、割り軸受
   金の内面にその前後の空間を連通する溝を凹設し
   たことを特徴とする工作機械のボーリングバー軸
   受装置。 ２ 塞栓の外周面がボーリングバー外周面の延長
   円筒面上、或いは該延長円筒面内に常時位置する
   ように構成した特許請求の範囲第１項記載の工作
   機械のボーリングバー軸受装置。 ３ ボーリングバーと協同して夫々くさび形油膜
   を形成するよう３分割された割り軸受金の内、２
   個の割り軸受金を該ボーリングバーが内接するよ
   うに軸受ハウジング内に静止支持させ、他の可動
   割り軸受金をボーリングバーにその切削反力に抗
   して押圧し得る軸受金押圧装置を該軸受ハウジン
   グ内に取付けると共に、前記静止側の両割り軸受
   金に対し該可動割り軸受金を少くもボーリングバ
   ーの挿入時に開く手段を設け、且つ軸受ハウジン
   グのボーリングバー挿脱口を、これに挿入したボ
   ーリングバーとの間に環状ノズルを形成するよう
   に大きくし、該ボーリングバー挿脱口に嵌り込む
   押出位置に常時復帰賦勢されて該ボーリングバー
   挿脱口との間に環状ノズルを形成する塞栓を、ボ
   ーリングバーの切削ストロークに対応して後退し
   得るように、軸受ハウジングのボーリングバー挿
   脱口と反対側の開口を塞ぐ密閉部分に支持させ、
   ボーリングバーによつて塞栓が軸受ハウジング内
   に押込まれている間だけ、オイルミストを含んだ
   圧縮空気を前記密閉部分と割り軸受金の間の軸受
   ハウジング内に供給する自動制御弁と、略ボーリ
   ングバーの切削ストロークの間だけ前記軸受金押
   圧装置に可動割り軸受金の押圧作動を行わせる自
   動制御装置を設けると共に、割り軸受金の内面に
   その前後の空間を連通する溝を凹設したことを特
   徴とする工作機械のボーリングバー軸受装置。 ４ 塞栓の外周面がボーリングバー外周面の延長
   円筒面上、或いは該延長円筒面内に常時位置する
   ように構成した特許請求の範囲第３項記載の工作
   機械のボーリングバー軸受装置。