JPH04152001A - 旋盤の刃物台のｙ軸移動装置 - 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、旋盤の刃物台をＹ軸方向すなわち主軸と交
叉する方向に移動させる装置の構造に関するものである
。

（従来の技術） 第６図は旋盤のタレフト１６をＹ軸方向に移動させる従
来構造の一例を示したものである。図中、１はフレーム
、１１はＸ軸方向スライド台、１２はＸ軸方向スライド
台、１５は刃物台ケーシング、１６はタレフトで、各ス
ライド台１１．１２および刃物台ケーシング１５は、そ
れぞれＸ軸方向（主軸方向）、Ｘ軸方向（主軸に近接離
隔する方向）およびＹ軸方向に図示しないボールネジ等
によって移動位置決めされ、タレフト１６を三次元空間
内に位置決めする。

他の従来構造として、第７図に示すように、ワークＷの
主軸まわりの回動と、タレフト１６の回動およびその回
動角に関連づけたＸ軸方向移動とにより、主軸と交叉す
る平面Ｐを創成する手段が知られている。また刃物台上
でタレットを僅かにＹ軸方向に移動させることができる
ようにした構造や、タレットに装着した工具ホルダ上で
工具をＹ軸方向に僅かに移動できるようにした構造など
が提唱されている。

（発明が解決しようとする課題） 刃物台ケーシング１５をＹ軸方向にスライド自在に設け
てタレット１６をＹ軸方向に移動させるようにした構造
の従来装置は、タレットがスライド面１２ａの側方に突
出した片持ち状態で装着されているため、重切削旋削加
工時に刃物台ケーシング１５の支持部の剛性が不足する
という問題があった。

一方第７図に示す手段は、加工時の制御が非常に複雑に
なり、タレット１６が回転かつ移動しながら加工が行わ
れるので、精度や剛性上の問題があった。またタレット
軸や工具をＹ軸方向に移動させる構造は、移動ストロー
クをあまり大きくすることができず、大きなストローク
を得ようとすると構造が複雑になって剛性が低下し、剛
性を高くしようとすると誤差を補正する程度のストロー
クしか得られないのが実情である。

一方マシニングセンタの主軸等は、対向する二つのガイ
ド面の間で主軸台（工具主軸台）をガイドする構造が一
般的である。このような構造で対向するガイド面の間隔
を充分にとり、且つガイド面の幅を広（してやれば、高
い剛性で刃物台をＹ軸方向に移動させることができる。

しかしマシニングセンタと異なり、旋盤の刃物台はワー
クと並ぶ位置に配置され、ガイドコラムを含めたユニッ
ト全体がタレットの外周面を越えない大きさにしなけれ
ばならないので、設置スペースの関係で上記のような構
造を採用することは実際上不可能である。

この発明は、上記の問題に対する現実的な解決策を提供
しようとするもので、旋盤の刃物台をＹ軸方向に移動さ
せることができ、重切削旋削加工時にその切削反力に耐
えるだけの充分な剛性を備え、ガイドコラムを含むユニ
ット全体をコンパクトに構成できる構造を提供しようと
するものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、この発明の装置では、刃物台
ケーシング１５をＹ軸方向に案内するためのコラム１３
をＹ軸方向に長い矩形貫通孔１４を有する角筒状に形成
し、その前面（工具装着側の端面を言う。以下同し。）
に押え部材２２を取り付けて矩形貫通孔１４を挟んで対
向する２本のガイド２３を形成し、刃物台ケーシング１
５の工具装着側２１の両側縁をこのガイド２３に嵌装し
て刃物台ケーシング１５をガイドするとともに、このコ
ラム１３の後部に刃物台ケーシング１５のＸ軸方向の振
れを防止するガイド手段２５を設けている。

この発明ではさらにコラム１３の前面部分に刃物台ケー
シング１５の前面を押圧して固定する油圧駆動のクラン
プ爪５１ａ、ｂを設けている。

刃物台１５のＹ軸方向の送りは、コラム１３の矩形貫通
孔１４部分を通って刃物台ケーシング１５を貫通する送
りネジ３１によって行われるが、刃物台ケーシング１５
に装着されるナツト部材３３およびコラム１３の上面に
装着される送りネジ３１用の軸受ボックス３４を、上方
から刃物台ケーシング１５およびコラム１３に嵌装して
送りネジ３１と平行な方向のボルト３８および４２で固
定する構造とするとともに、軸受ボックス３４の嵌装孔
３９をナツト部材３３の固定フランジ３７より大径とし
た構造を採用している。

（作用） コラム１３への刃物台の取り付けは、押え部材２２を取
り外した状態で刃物台ケーシング１５をコラム１３の前
方から矩形貫通孔１４内番に挿入し、その後押え部材２
２を取り付けて刃物台ケーシング１５の前部両側縁をガ
イドし、刃物台ケーシング１５の後部をコラム１３の後
部のガイド手段２５でガイドし、その後コラム１３の上
方より送りネジ３１、ナンド部材３３および軸受ボック
ス３４を順に取り付けていくという方法で行われる。

刃物台ケーシング１５は、コラムの前面すなわち切削反
力がかかる位置に近い位置で対向するガイド２３．２３
により両側支持でガイドされており、さらに刃物台ケー
シング１５の後部は、切削反力による刃物台後端の振れ
を押さえる方向にガイドされており、さらにＹ軸方向の
位置が決まれば、その位置でクランプ爪５１ａＸｂによ
り刃物台ケーシング１５の前部両側縁を挟持して刃物台
ケーシング１５とコラム１３とを一体化する構造とした
ので、タレット１６のＹ軸方向移動時においても従来構
造と比較してはるかに高い剛性が得られるばかりでなく
、クランプ爪５１ａ、ｂで刃物台ケーシング１５を固定
する旋削加工時には、荒削り等の重切削に耐えるだけの
充分な剛性が得られる。

さらにこの発明の構造では、コラム１３の前面に設けた
対向するガイド２３により刃物台ケーシング１５の前部
をガイドし、かつ刃物台ケーシングをＹ軸方向に移動位
置決めする送りネジ３１、ナンド部材３３および送りネ
ジの上端の軸受ボックス３４をコラム１３の上方より順
に装着できる構造としたので、装置がコンパクトになる
とともに、組み立てやメンテナンス時における分解が容
易である。

（実施例） 第１図ないし第５図は、この発明の一実施例を示したも
のである。第５図は旋盤の機器配置を示した斜視図で、
■はフレーム、２は主軸台、３は主軸、４はチャック、
５はテールストック、６は刃物台ユニット、７は工具交
換ユニット、８は主軸割出し装置である。

刃物台ユニット６は、主軸方向に移動位置決めされるＺ
軸方向スライド台１１、Ｚ軸方向スライド台１１上で主
軸と接近離隔する方向に移動位置決めされるＸ軸方向ス
ライド台１２、Ｘ軸方向スライド台１２に一体に固定さ
れたコラム１３、コラム１３の矩形貫通孔１４内でＹ軸
方向に移動する刃物台ケーシング１５および刃物台ケー
シング１５に軸支されたタレット１６およびこれらの駆
動装置から構成される。

また工具交換ユニット７は、円周上に工具受けを備えた
工具マガジン６１、工具マガジン６１とタレット１６と
の間で工具を受は渡す工具交換アーム６２および該アー
ムの先端に装着された工具交換ヘッド６３によって構成
される。

第１図および第４図に示すように、刃物台ケーシング１
５の前面（タレット１６側）には、角形のガイドフラン
ジ２１が一体に形成されており、一方コラム１３の前面
とこれに固定される押え部材２２とによってガイドフラ
ンジ２１の両側縁をガイドするガイド溝２３が形成され
ている。２４はガイドフランジ２１とガイド溝２３の底
面との間の寸法差を調整するギブである。コラム１３は
矩形枠状で、その中央のＺ軸方向の矩形貫通孔１４に刃
物台ケーシング１５が挿入され、そのガイドフランジ２
１の両側縁が対向するコ字形のガイド溝２３で案内され
てＹ軸方向に摺動自在に装着される。

コラム１３の後端（タレット１６と反対の側）には、刃
物台ケーシングの後端側面に転接するローラ２５を有す
るガイド駒２６が設けられ、このガイド駒２６は調整ネ
ジ２７によってＸ軸方向に移動調整自在である。

このようにしてコラム１３の矩形貫通孔１４にＹ軸方向
に移動自在に装着された刃物台ケーシング１５は、タレ
ット軸１７と交叉する方向に刃物台ケーシング１５を貫
通する送りネジ３１によって移動位置決めされる。第３
図に示すように送りネジ３１は、コラム１３の底部に設
けた軸受３２に下端を軸支され、刃物台ケーシング１５
に固定されたナツト部材３３に螺合され、コラム１３の
上面に固定した軸受ボックス３４の軸受３５で上端を軸
支されている。

ナツト部材３３は、刃物台ケーシング１５に設けた取付
孔３６に上方より嵌装され、その上面のフランジ３７を
ボルト３８で上方から刃物台ケーシング１５に固定して
装着されている。また軸受ボックス３４は、コラム１３
の上面に設けた取付孔３９に嵌装され、そのフランジ４
１を上方よりポルト４２で固定して装着されている。そ
して刃物台ケーシングに設けた取付孔３６は、送りネジ
３１の下端に設けたスラスト受け４３より大径で、コラ
ム１３の上面に設けた取付孔３９は、ナツト部材３３の
フランジ３７より大径である。

送りネジ３１は、サーボモータ４４によっテ同期ベルト
４５伝動で駆動され、刃物台ケーシング１５従ってこれ
に装着されたタレット１６をＹ軸方向に移動位置決めさ
せる。この送りネジ３１は、軸受ボックス３４およびナ
ツト部材３３を取り外し、底部の軸受３２のベアリング
押え４６を取り外すことにより、上方に簡単に引き抜く
ことができる。

第１図および第４図に示す５１ａおよび５１ｂは、タレ
ット１６のＹ軸方向位置を位置決めしたときに刃物台ケ
ーシング１５を当該位置で固定するためのクランプ爪で
ある。一方のクランプ爪５１ａは、外側端に支点突起５
２ａを有し、内側端に押え突起５３ａを有し、中間にプ
ル口、ド５４ａが挿入されている。コラム１３のクラン
プ爪５１ａに対向する部分には、クランプシリンダ５５
ａが設けられ、このクランプシリンダのピストン５６ａ
に前記プルロッド５４ａが連結されている。

このクランプ爪５１ａは、押え部材２２の前面に設けた
溝５７ａに遊嵌されており、プルロフト５４ａは、クラ
ンプ爪５１ａとの当接面５８が球面とされて、クランプ
時のクランプ爪５１ａの揺動が許容されるようになって
いる。

他方のクランプ爪５１ｂは、押え部材２２に固定した支
持枠５７ｂに中央をピン５２ｂで支持され、内側端に押
え突起５３ｂを有している。コラム１３のクランプ爪５
１ｂの後端に対向する部分には、シリンダ孔５５ｂが形
成され、プランジャ５６ｂが嵌挿されている。

上記一方のクランプ爪５１ａは、ピストン５６ａが後退
したときに引き寄せられ、支点突起５２ａを支持点とし
て押え突起５３ａで刃物台ケーシングのガイドフランジ
２１の前面を押圧し、コラム１３の前面との間でガイド
フランジ２１を挟持する。

また上記他方のクランプ爪５１ｂは、プランジャ５６ｂ
が前進したときにビン５２ｂを中心として揺動し、押え
突起５３ｂで刃物台ケーシングのガイドフランジ２１の
前面を押圧し、コラム１３の前面との間でガイドフラン
ジ２１を挟持する。

この動作によって刃物台ケーシング１５がコラム１３と
一体化され、タレット１６に重切削に耐える高い剛性が
付与される。なお、第１図の１８はタレット１６の回転
を固定するためのカップリング、１９はタレット１６に
装着した回転工具を駆動するための傘歯車である。

（発明の効果） この発明によれば、対向する２本のコ字形の溝によって
刃物台ケーシングの前面両側縁がガイドされ、且つ刃物
台ケーシングの後端の振れも抑えられるから、刃物台の
支持剛性を高くできるとともに、このガイド溝を剛性の
大きな矩形枠状のコラムとその前面に固定される押え部
材とで形成したので、装置の組み立てが簡単である。ま
た必要なときには、クランプ爪で刃物台ケーシングとコ
ラムとを一体化できるようにしたので、重切削が要求さ
れる旋削加工においても、刃物台に充分な支持剛性を付
与することができる。また刃物台を移動位置決めする送
りネジおよびナツト部材を簡単に取り外すことができる
ので、装置のメンテナンス作業も容易にできるという特
徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、この発明の一実施例を示した図
で、第１図は斜視図、第２図はコラム後部の破砕断面図
、第３図は送りネジ装着部分の縦断面図、第４図はクラ
ンプ爪装着部分の断面平面図、第５図は旋盤全体の機器
配置を示す斜視図である。第６図および第７図は従来技
術を示す説明図である。 図中、 １：フレーム　　　　　１１：Ｚ軸方向スライド台１２
：Ｘ軸方向スライド台 １３：コラム　　　　　　１４：矩形貫通孔１５：刃物
台ケーシング　１６：タレット２１ニガイドフランジ　
　２２：押え部材２３ニガイド溝　　　　　２５：ロー
ラ５Ｈａ、ｂ）：クランプ爪 ５２ｂ＝ピン ａｌ ｂ） ：押え突起 ４ａ ニブルロッド ５ａ ：クランプシリンダ ５６ｂ＝プランジヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フレーム（１）上にＺ軸方向スライド台（１１）
   およびＸ軸方向スライド台（１２）を介して立設したコ
   ラム（１３）をＹ軸方向に長い矩形貫通孔（１４）を有
   する角筒状に形成し、その工具装着側の端面に押え部材
   （２２）を取り付けて矩形貫通孔（１４）を挟んで対向
   する２本のガイド（２３）を形成し、刃物台ケーシング
   （１５）の工具装着側（２１）の両側縁をこのガイド（
   ２３）に嵌装して刃物台ケーシング（１５）をガイドす
   るとともに、このコラム（１３）の後部に刃物台ケーシ
   ング（１５）のＸ軸方向の振れを防止するガイド手段（
   ２５）を設けたことを特徴とする、旋盤の刃物台のＹ軸
   移動装置。（２）コラム（１３）の工具装着側の端部に
   刃物台ケーシング（１５）の前面を押圧してコラム（１
   ３）との間で刃物台ケーシング（１５）を挟持固定する
   クランプ爪（５１ａ、ｂ）を設けた、請求項１記載のＹ
   軸移動装置。