JPH0448908Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は縦形マシニングセンタの主軸ラムの
先端に着脱可能に装着される軽量で小形の２軸制
御アタツチメントに関する。

従来技術 従来、２軸制御アタツチメントは主軸と直角に
チルトヘツドを旋回する駆動軸（以下Ｂ軸とい
う）と、主軸中心にスイベルヘツドを旋回する駆
動軸（以下Ｃ軸という）２つの駆動モータをアタ
ツチメントに設けるか、片方または両方の駆動モ
ータをサドルに設けていた。例えば特公昭60−
26660号の如く２つの駆動モータをアタツチメン
トに設け、特開昭59−182037号の如くサドルとア
タツチメントにそれぞれ駆動モータを設け、特開
昭59−196151号の如く二つ共サドル側に設けてい
る。

考案が解決しようとする問題点 アタツチメントに駆動モータを備えると大型と
なり、接続される電線により旋回角度が制限を受
け、且つ加工物への接近性も悪くなる。また門型
マシニングセンタにおいて駆動モータをサドルに
設ける場合は、Ｚ軸移動部材にクロスレール及び
サドル主軸頭が含まれ駆動装置の機構が複雑とな
りＺ軸位置決め精度の確保が困難である。従つて
クロスレールを固定し主軸ラムの移動でＺ軸位置
決めを行う機構において主軸ラム内に設ける簡素
な駆動装置と軽量小型のアタツチメントが必要と
なる。

問題点を解決するための手段 縦形マシニングセンタのＹ軸方向の摺動案内面
を有するクロスレールまたはトツプビームに摺動
可能に載置されたラムヘツドにＺ軸方向の摺動案
内面を有する穴に挿入されNC駆動で移動位置決
めされる主軸ラム部材１，４６と、該主軸ラム部
材４６に回転可能に設けられた主軸１４と、前記
主軸ラム部材１，４６に設けられたスイベルヘツ
ド旋回用NC駆動の第１モータ２０と、前記主軸
ラム部材に設けられたチルトヘツド旋回用NC駆
動の第２モータ１５と、前記第１モータ２０で回
転される駆動軸２１端に設けられ主軸ラム部材
１，４６のアタツチメント取り付け面に係合面を
有する第１クラツチ２２と、前記第２モータで回
転される駆動軸１７端に設けられ主軸ラム部材
１，４６のアタツチメント取り付け面に係合面を
有する第２クラツチ１６と、主軸ラム部材１，４
６の先端に設けられたバヨネツト方式で着脱可能
な機構を備えるアタツチメント結合部材と、該ア
タツチメント結合部材により固着されたアタツチ
メント固定体２３に前記主軸軸心のまわりで旋回
可能に設けられたスイベルヘツド２４と、前記主
軸ラム部材１，４６の取り付け面の前記第１クラ
ツチ２２と係合し該スイベルヘツド２４を旋回す
る第１歯車機構と、前記スイベルヘツド２４の先
端部で前記主軸軸心と直角な旋回中心軸のまわり
で旋回可能で且つ該旋回中心軸と直角なアタツチ
メント主軸３１を有するチルトヘツド３０と、主
軸ラム部材の取り付け面の前記第２クラツチ１６
と係合するチルトヘツドを旋回駆動する第２歯車
機構と、前記スイベルヘツド３０に設けられ前記
主軸のテーパ穴１４ｂに嵌着され一連の歯車を介
して前記アタツチメント主軸３１を回転する主軸
駆動機構を備えたものである。

実施例 以下本考案の実施例を図面にもとづき説明す
る。周知の縦形マシニングセンタにおいてトツプ
ビームまたクロスレールにNC装置でＹ軸制御さ
れるラムヘツドにNC装置で移動位置決め可能に
設けられた主軸ラム１に嵌装されるスリーブ４６
の下端面に位置決め用カービツクギヤ２ａが固着
されている。該カービツクギヤより上位置に鍔４
６ａが形成されその上面外周に主軸ラム１内の油
路が開口する油圧室３となるように、下部外周に
鍔４ａを有するクランプリング４が嵌装され油圧
によつて軸方向摺動可能とされている。クランプ
リング４の鍔４ａの上位置外周に等ピツチの矩形
状をなす外歯５ａを有する着脱リング５が旋回可
能に嵌装され、この着脱リング５は主軸ラム１に
設けられた流体圧シリンダ６に挿入されるラツク
ピストン７が歯車８ａに噛合し、歯車８ａと一体
の歯車８ｂを介して着脱リング５に固着されるセ
グメント歯車９が回され半ピツチ回転されるよう
になつている。主軸ラム１の主軸１４と平行に同
心円上に穿設された複数の穴１１ｂ内に嵌装され
た円筒２７の中心穴の一部はシリンダ１０に形成
されピストン１３が嵌装され、該ピストン１３は
クランプリング４の上面に垂直に螺着された引き
上げ軸１１と一体に連結され複数の皿ばね１２が
ピストン１３と円筒の底部２７ａの間に介装され
ていて油圧力が低下した場合のアタツチメント落
下防止の働きをする。

主軸ラム１のスリーブ４６の段付中心穴には複
数の軸受により回転可能に主軸１４が設けられ図
示しない主軸モータ及び駆動歯車装置により回転
される。該主軸１４の中心穴１４ａは先端がテー
パ１４ｂに形成され、該テーパ穴１４ｂの奥には
図示しないプルスタツド引き込み装置が設けられ
ている。

主軸ラム１の先端付近に主軸と平行にチルチン
グ駆動用Ｂ軸モータ１５が設けられ一連の歯車１
８を介して回転されるように主軸中心と平行にＢ
軸駆動軸１７が回転可能に設けられ、その軸下端
にはアタツチメント取り付け面に位置するクラツ
チ１６が設けられている。更に主軸ラム１の主軸
駆動モータ１５と主軸に対して対称の位置にスイ
ベル駆動用Ｃ軸モータ２０が設けられ、歯車１９
を介して回転されるＣ軸駆動軸２１が設けられて
いる。該Ｃ軸駆動軸２１の下端にはアタツチメン
ト取付け面に位置するクラツチ２２が設けられて
いる。段付中心穴が穿設された固定体２３の大径
穴のリング状の突起部に内歯２３ａが削設され、
穴の端面にカービツクギヤ２ａと噛合う位置決め
用カービツクギヤ２ｂが固着されている。固定体
２３の下端部に内径溝２３ｂが形成され、スイベ
ルヘツド２４の上端に形成された鍔２４ａが旋回
可能に嵌装されている。該スイベルヘツド２４の
下端は主軸と平行な切通し溝２４ｂが形成され、
切通し溝２４ｂに直角に貫通旋回穴２４ｃが穿設
されている。スイベルヘツド２４の中心に外部に
突出した先端部をテーパに形成され内端に傘歯車
２５を固着したテーパ軸２６が複数の軸受により
回転可能に軸承されている。

またスイベルヘツド２４の切通し溝２４ｂには
中心穴を有し両側に旋回軸２８，２９を備えてい
て旋回穴２４ｃに該軸が軸承されているチルトヘ
ツド３０が旋回軸２８，２９のまわりで左右90°
旋回可能に設けられている。該チルトヘツド３０
の中心に複数の軸受により中心穴を有するアタツ
チメント主軸３１が回転可能に軸承されている。
該アタツチメント主軸３１の中心穴は先端部が工
具装着のナシヨナルテーパに形成され、後部にプ
ルスタツド引き込み機構を備え該主軸中心に駆動
用の傘歯車３２が固着されている。旋回軸２８に
ウオームホイール３３が固着され、スイベルヘツ
ド２４に主軸と平行で回転可能に軸承されたウオ
ーム軸３４の先端に刻設されたウオームと噛合す
る。該ウオーム軸３４の他端に歯車３５が固着さ
れ、テーパ軸２６の回りて回転可能に設けられた
ダブルギヤー３６の一方の歯車３６ａと噛合し、
ダブルギヤー３６の他の歯車３６ｂはＢ軸用クラ
ツチ軸３７の先端に固着された歯車３８と噛合す
る。該クラツチ軸３７には固定体２３の取り付け
面に噛合爪部を有し主軸ラム１の端面に噛合爪部
を有するクラツチ１６と噛合するクラツチ３７ａ
が固着されている。そしてＢ軸モータ１５の回転
を旋回軸２８に伝えチルトヘツド３０を旋回す
る。スイベルヘツド２４の旋回中心穴２４ｃに回
軸可能に支持された旋回軸２９のまわりで回軸自
在に軸承された傘歯車３２と噛合する傘歯車３９
の軸部に歯車４０が固着され、複数の歯車を介し
て傘歯車２５と連結され、主軸１４の回転をアタ
ツチメント主軸３１に伝える。

スイベルヘツド２４の主軸ラム下端のクラツチ
２２に対応する位置に主軸１４と平行に軸受によ
り回転可能にＣ軸用クラツチ軸４３が軸承され先
端のクラツチ４３ａはクラツチ２２と係合し、他
端に固着された歯車４４はスイベルヘツド２４上
端ボス部に固着された歯車４５と噛合し、Ｃ軸モ
ータ２０の回転によりスイベルヘツド２４が旋回
される。

作 用 今２軸制御アタツチメント（以下アタツチメン
トいう）は格納場所に保管され、主軸ラム１はア
タツチメント取り付けのために、主軸ラム１の先
端のシリンダ３の圧油の供給が止められクランプ
リング４は自由状態にあり、同時にシリンダ１０
の上室に油圧が供給されて、介装された皿ばね１
２の力に抗してピストン１３が下動しクランプリ
ング４をアンクランプの状態とする。シリンダ６
に供給される圧油が切り換えられてラツクピスト
ン７が動き歯車８ａ，８ｂを介して着脱リング５
の外歯を半歯分旋回し、アタツチメントの固定体
２３の内歯の挿入可能な状態におく。アタツチメ
ントは主軸ラム１の真下に運ばれ、固定体２３の
穴内に設けられた内歯２３ａを主軸ラム１に設け
られた着脱リング５の外歯５ａ内に挿入し外歯を
通過した位置で位置決めする。アタツチメントの
固定体２３の中心に軸承されたテーパ軸２６の先
端テーパ部は主軸ラム１の主軸１４の先端テーパ
穴１４ｂに挿入され図示しないプルスタツド引き
上げ機構により引き上げられ嵌着されアタツチメ
ントの取り付けが完了する。主軸ラム１内のシリ
ンダ６の圧油が切り換えられて歯車を介して着脱
リング５が半ピツチ戻され、外歯５ａと内歯２３
ａの山と山が係合する。

係合完了の信号でシリンダ１０に供給されてい
た圧油が止められシリンダ３に圧油が供給されて
ピストンを兼ねるクランプリング４を上に移動し
鍔部４ａに当接する着脱リング５を押し上げ、係
合する固定体２３に設けられたカービツクギヤ２
ｂはスリーブ４６のカービツクギヤ２ａと噛合位
置決めされて、主軸ラム１にアタツチメントが固
着され、クラツチ１６とＢ軸用クラツチ軸３７及
びクラツチ２２とＣ軸クラツチ軸４３が係合しＢ
軸及びＣ軸の回軸が伝達可能となる。

チルトヘツド３０のアタツチメント主軸３１は
主軸１４と直交前向きの姿勢をとり工具が嵌装さ
れ図示しないプルスタツド引き込み機構で固着さ
れて、主軸１４のテーパ穴１４ｂに嵌着されるテ
ーパ軸２６と該テーパ軸２６に固着される傘歯２
５に噛合する一連の歯車を介してアタツチメント
主軸３１がNC装置の指令で図示しない主軸モー
タにより回転され、NC駆動でＺ軸方向に移動す
る主軸ラム１の送りで工作物の上面に加工が行わ
れる。加工が終了すると、次ぎの面の加工のため
NCの指令によりチルチング駆動用のＢ軸モータ
１５が回転され歯車１８を介してクラツチ１６に
係合するクラツチ軸３７に固着される歯車３８が
回転され歯車３６ａ，３６ｂ，３５を介してウオ
ーム軸３４がまわされウオームと噛合するウオー
ムホイール３３を介してチルトヘツド３０が旋回
軸２８，２９のまわりで所定角度旋回制御され
る。またNC装置の指令でスイベル駆動用Ｃ軸モ
ータ２０が回転され歯車１ａを介してＣ軸駆動軸
２１のクラツチ２２と係合するクラツチ４３ａの
クラツチ軸４３が回され歯４４を介してスイベル
ヘツド２４に固着される歯車４５が回転されスイ
ベルヘツド２４は主軸のまわりで旋回し工作物の
加工面に合わせた位置に制御される。

スイベルヘツド２４の旋回により歯車３６ａに
噛合する歯車３５が回転されるためチルトヘツド
２４が不必要に旋回されることに対しNC装置に
よつてその旋回量が演算された回転指令でＢ軸モ
ータ１５が回転されチルトヘツド２４の旋回を補
償する。このようにして工作物の任意の面の加工
に対応する姿勢を取り、NC装置の指令で回転さ
れ工具は所定の位置に位置決めされ、Ｘ軸、Ｚ軸
またはＹ軸方向にテーブルまたはラムヘツドが送
られて加工が行われる。加工が完了し必要に応じ
アタツチメントの取り外しを行う場合は、詳述し
た取り付けの動作の逆の動きで着脱リング５が下
がり半ピツチ旋回して外歯５ａと係合する内歯２
３ａを解放しアタツチメントは取り外し可能な状
態となる。

なお主軸ラム１に設けられたＢ軸駆動軸１７の
中間に遊星歯車機構を付加することによりＣ軸駆
動によつておこるＢ軸の差動を打ち消すことも可
能である。

効 果 以上詳述したように本考案は主軸ラム部材のわ
ずかなスペースにＢ軸及びＣ軸のモータを含む駆
動機構を設け、３本の駆動軸からアタツチメント
に動力を入力するようになしたので、小型軽量で
安価となり、取り扱いが容易で動作の制約が少な
い利点を有し、更に工作物への寄り付きがよく作
業性が向上し、本機の精度維持が確保される効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の説明図、第２図はアタツチメ
ント固定部の説明図、第３図はカービツクギヤ、
バヨネツトの歯及び駆動歯車の説明図、第４図は
縦形マシニングセンタの姿図である。 １……主軸ラム、１４……主軸、１５……Ｂ軸
モータ、１６，２２，３７ａ，４３ａ……クラツ
チ、２０……Ｃ軸モータ、２３……固定体、２４
……スイベルヘツド、３０……チルトヘツド、３
１……アタツチメント主軸、４６……スリーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 縦形マシニングセンタのＹ軸方向の摺動案内面
   を有するクロスレールまたはトツプビームに摺動
   可能に載置されたラムヘツドにＺ軸方向の摺動案
   内面を有する穴に挿入されNC駆動で移動位置決
   めされる主軸ラム部材と、該主軸ラム部材に回転
   可能に設けられた主軸と、前記主軸ラム部材に設
   けられたスイベルヘツド旋回用NC駆動の第１モ
   ータと、前記主軸ラム部材に設けられたチルトヘ
   ツド旋回用NC駆動の第２モータと、前記第１モ
   ータで回転される駆動軸端に設けられ主軸ラム部
   材のアタツチメント取り付け面に係合面を有する
   第１クラツチと、前記第２モータで回転される駆
   動軸端に設けられ主軸ラム部材のアタツチメント
   取り付け面に係合面を有する第２クラツチと、主
   軸ラム部材の下端に設けられたバヨネツト方式で
   着脱可能な機構を備えるアタツチメント結合部材
   と、該アタツチメント結合部材により固着された
   アタツチメント固定体に前記主軸軸心のまわりで
   旋回可能に設けられたスイベルヘツドと、前記主
   軸ラム部材の取り付け面の前記第１クラツチと係
   合し該スイベルヘツドを旋回する第１歯車機構
   と、前記スイベルヘツドの先端部で前記主軸軸心
   と直角な旋回中心軸のまわりで旋回可能で且つ該
   旋回中心軸と直角なアタツチメント主軸を有する
   チルトヘツドと、主軸ラム部材の取り付け面の前
   記第２クラツチと係合するチルトヘツドを旋回駆
   動する第２歯車機構と、前記スイベルヘツドに設
   けられ前記主軸のテーパ穴に嵌着され一連の歯車
   を介して前記アタツチメント主軸を回転する主軸
   駆動機構を備えてなり、スイベルヘツドの旋回に
   よつて生ずるチルトヘツドの旋回をNC駆動のチ
   ルトヘツドの旋回用モータの回転により補償する
   ことを特徴とする２軸制御アタツチメント。