JPH0357385Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 産業上の利用分野 この考案は、タツプやダイスを用いて工作物に
ねじ切りを行うためのねじ加工装置などに好適な
工作機械に関するものである。

Ｂ 従来の技術 従来の工作機械、例えばねじ加工装置１を第２
図に示す。このねじ加工装置１は工作物２に雌ね
じを加工する場合のもので、工作物２はベツド３
上に載置され固定される。図中、４は主軸で、主
軸ホルダ５に軸受６ａ，６ｂを介して保持され、
この主軸ホルダ５に対して回転可能であり、か
つ、上下動自在とされている。この主軸４の下端
部には工具保持具７が設けられており、この工具
保持具７にタツプやダイス等のねじ加工工具８が
着脱自在に取り付けられる。他方、主軸４の上端
部にはフランジ部９が設けられ、さらにこのフラ
ンジ部９の上側にハンドル部１０が設けられてい
る。そして、主軸ホルダ５の上端面とフランジ部
９との間に圧縮コイルばね１１が介装されてお
り、この圧縮コイルばね１１の復元力が、主軸
４、工具保持具７、ねじ加工工具８等の重量と均
衡を保つように付勢されている。また、主軸ホル
ダ５は、ベツド３上に植設された支柱１２に取り
付けられており、締め付けねじ１３を緩めること
によりねじ加工工具８の高さが工作物２に対して
適宜となるように調節される。

このねじ加工装置１により工作物２にねじ加工
を施す場合には、ねじ加工工具８の先端が工作物
２に当接するようにその高さを調節した後、ハン
ドル部１０を押し下げながら回転させれば、ねじ
加工工具８の回転によりねじ加工が行なわれる。

Ｃ 考案が解決しようとする問題点 上述のような従来のねじ加工装置１では、圧縮
コイルばね１１の復元力を、主軸４、工具保持具
７およびねじ加工工具８等の重量と均衡させてい
るが、圧縮コイルばね１１のばね定数は±数パー
セントの製造誤差があり初期ばね力を所定の値に
設定しにくく、また経年変化により僅かではある
がそれらの値が増減し、更に、主軸４と軸受６
ａ，６ｂとの摩擦力が変化することもあり、上記
重量をばね力と均衡させるのが難しい。更にま
た、完全な均衡状態が得られたとしても、加工時
にはばね１１がたわむので、ハンドル部１０に
は、ねじ加工工具８が工作物２から受ける反力と
加工時にたわんだばね１１のばね力とがかかり、
ねじ加工工具８が工作物２から受ける加工反力を
完全に手で感じることができない。

以上のようなことに起因して、ねじ加工工具８
により工作物２に加える力がばらつき、あるいは
また、加工開始時に、ねじ加工工具８を工作物２
にかみ合わせにくく、ねじの「やせ」や「かけ」
の原因となつていた。特に、直径４mm以下の微小
径のねじ加工を施す場合や、軟質な金属、樹脂あ
るいはセラミツクス等の脆弱な材料の工作物２に
ねじ加工を施す場合には重要な問題となる。

そこで、上記の問題に鑑みて、この考案の目的
は、圧縮空気により上記主軸等の重量を保持する
とともに主軸を気体軸受によつて保持することに
より正確な機械加工を行い得る工作機械を提供す
ることにある。

Ｄ 問題点を解決するための手段 上記の問題を解決するため、この考案に係る工
作機械は、先端に工具保持具を有する主軸に関連
して設けられた圧力作用部材と、圧力作用部材に
所定の空圧を作用させて主軸、工具保持具、工具
およびそれらに関連した部材を浮上保持する圧力
室と、その圧力室に作用する空圧が主軸との間に
導かれ、主軸を気体を介して支持する軸受とを具
備する。

Ｅ 作用 圧力室に所定圧力の圧縮空気が供給されると圧
力作用部材に空圧が作用し、主軸、工具保持具等
を浮上させて保持する。また、圧力室の圧縮空気
は主軸と軸受との隙間にも導かれ、主軸は気体軸
受によつて支持される。

Ｆ 実施例 第１図に、この考案をねじ加工装置２０に適用
した場合の一実施例を示す。図中、２１は圧力室
で、圧力調整器２２を介して図示しないコンプレ
ツサにゴムホース等の通路２３によつて連通され
ており、圧力調整器２２を介してこの圧力室２１
に所定圧力の圧縮空気が供給されるようになつて
いる。この圧力室２１を上下方向に貫通して主軸
２４が設けられており、貫通部には軸受２５ａ，
２５ｂが設けられていて、この主軸２４が圧力室
２１に対して上下方向に摺動可能で、かつ回転可
能とされている。この主軸２４には、圧力室２１
内において段付部２６が形成され、この段付部２
６を境に上側が大径部２７、下端が小径部２８と
されている。すなわち、上記軸受２５ａ，２５ｂ
のうち、上側の軸受２５ａは主軸２４の大径部２
７を、下側の軸受２５ｂは主軸２４の小径部２８
をそれぞれ支持している。ここで、これらの軸受
２５ａ，２５ｂと主軸２４との隙間から適宜に圧
力室２１内の空気が外部へ漏洩するようになつて
おり、これにより、軸受２５ａ，２５ｂが気体軸
受として機能する。ここで、主軸２４の大径部２
７、小径部２８により圧力作用部材が構成され
る。なお、圧縮空気により主軸２４等を図示上方
へ浮上させる圧力作用部材は種々の形態があり、
実施例のような単なる段付に限定されない。

そして、主軸２４の下端部には工具保持具２９
が取り付けられており、この工具保持具２９にタ
ツプやダイス等のねじ加工工具３０が着脱自在に
取り付けられるようになつている。また、主軸２
４の上端部にはクランク機構からなるハンドル部
３１が設けられている。

なお、図中３２はねじ加工が施される工作物
で、ベツド３３上に載置され固定される。また、
このベツド３３には支柱３４が植設されており、
この支柱３４に前記圧力室２１が設けられた主軸
頭部３５が取り付けられており、締め付けねじ３
６を緩めることによりこの主軸頭部３５が支柱３
４に案内されて移動できるようになつている。

次に、この実施例に係るねじ加工装置２０によ
つて工作物３２にねじ加工を施す場合について説
明する。

今、不図示のコンプレツサが駆動されていない
場合、自重によつて主軸２４の大径部２７が圧力
室２１の底面に当接されている。コンプレツサを
駆動して圧力室２１内に圧縮空気を送り、主軸２
４が浮上してその大径部２７が圧力室２１内の適
宜の位置で保持されるように圧力調整器２２によ
り供給される空圧を調節する。

次いで、主軸頭部３５を移動させてねじ加工工
具３０が工作物３２に対して適宜な位置となるよ
うに調節する。そして、ハンドル部３１を把持し
て押し下げると、主軸２４を介してねじ加工工具
３０が押し下げられる。そして、工作物３２の加
工箇所にねじ加工工具３０を合わせた後、ハンド
ル部３１を押し下げながら回転させて工作物３２
にねじを刻設する。このとき、主軸２４およびそ
れに取り付けられた各部材の重量は圧縮空気によ
り保持されており、また、主軸２４は気体軸受２
５ａ，２５ｂによつて保持されていて摩擦力がほ
とんどないので、ハンドル部３１にはねじ加工工
具３０が工作物３２から受ける加工抵抗力だけが
伝達される。従つて、加工力の調整を正確に行な
いつつねじ加工ができる。

ねじ加工工具３０が所定の深さまで螺進したと
ころで、ハンドル部３１を上記とは反対の方向に
回転させればねじ加工工具３０が螺退して工作物
３２から抜き出すことができる。

なお、本実施例においては、手動にてハンドル
部３１を回転させてねじ加工を行うものを示して
あるが、モータ等によつて自動的に主軸２４を回
転させつつ降下させるようにすることも可能であ
る。また、ねじ加工装置に限らず、例えばボール
盤等他の工作機械にも本考案に係る機構を応用す
ることも可能である。

Ｇ 考案の効果 この考案は以上のように構成したから、加工開
始時に加工工具を工作物に正確に位置決めでき、
主軸回転時の摩擦力および重量の不均衡が低減さ
れ、正確なねじ加工が可能となる。また、圧力室
への供給圧力を調整することができるので、主軸
や工具保持具の重量との均衡を容易に調節するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案をねじ加工装置に適用した場
合の好ましい実施例を示す側面図で、一部を切断
して示してある。第２図は、従来のねじ加工装置
の第１図に相当する一部切断側面図である。 ２０……ねじ加工装置、２１……圧力室、２４
……主軸、２５ａ，２５ｂ……軸受、２６……段
付部、２７……大径部、２８……小径部、２９…
…工具保持具、３０……ねじ加工工具、３１……
ハンドル部、３２……工作物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端に工具保持具が設けられた主軸を上下動お
   よび回転させて工作物に加工を施す工作機械にお
   いて、その主軸に関連して設けられた圧力作用部
   材と、圧力作用部材に所定の空圧を作用させて主
   軸、工具保持具、工具およびそれらに関連した部
   材を浮上保持する圧力室と、その圧力室に作用す
   る空圧が主軸との間に導かれ、主軸を気体を介し
   て支持する軸受と、を具備したことを特徴とする
   工作機械。