JPH0453644A

JPH0453644A - 工作機械の可動スピンドル台装置

Info

Publication number: JPH0453644A
Application number: JP15835390A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Kawachi; 河内　正章
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1990-06-15
Filing date: 1990-06-15
Publication date: 1992-02-21

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、ターニングセンタのサブスピンドル等に適
用される工作機械の可動スピンドル台装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、ターニングセンタにおいて、第７図に示すように
主軸７１．タレット７２．およびミリングヘッドマ３を
設けると共に、主軸７１に対面するサブスピンドル７４
を設けたものがある。サブスピンドル７４は、軸心方向
であるＷ軸と、これに直交するＵ軸方向に移動可能であ
り、タレット７２を用いて加工するときは、同図に実線
で示すようにＵ軸方向の下方位置に、ミリングへラド７
３を用いて加工するときは鎖線で示すように上方位置に
移動させる。

第８図および第９図は、サブスピンドル７４の支持構造
を示す、第９図に示すように、ベツド７５に設けた第１
のリニアガイド７６にベーススライド７７を進退自在に
設置し、ベーススライド７７に垂直に設けた第２のリニ
アガイド７８にクロススライド７９を進退自在に設置し
である。各リニアガイド７６．７８は転がり接触により
案内するものである。サブスピンドル７４は、クロスス
ライド７９に固定した可動スピンドル台８０に支持し、
クロススライド７９に搭載したモータ８１の回転をベル
ト８２で伝達する。

しかし、上記の構成ではサブスピンドル７４の駆動用の
モータ８１を可動スピンドル台８０の下方でクロススラ
イド７９に搭載するため、サブスピンドル７４に作用す
る工具の荷重点Ｐ（第８図）と、リニアガイド７８との
距離が長くなる。そのためサブスピンドル７４の支持剛
性が十分に得られず、加工精度が低下する。また、リニ
アガイド７Ｂが転がり接触で案内するものであるため、
これによっても支持剛性が低下する。

そのため、第１０図に示すように、サブスピンドル７４
のモータ８３を可動スピンドル台８０内に組み込んだビ
ルトインモータ形式のものを提案した。また、Ｕ軸方向
のガイドを滑り接触の角ガイド８４で構成した。角ガイ
ド８４と可動スピンドル台８０のボトムサポート８５と
の間には、通常に行われているようにテーパギブ８６（
第１１図）を介在させ、調整ねじ８７によりテーパギブ
８６の矢印方向の押し込み深さを調整してガイド面８８
における隙間を無くす。

このようにモータ８３をビルトイン形式にすると、可動
スピンドル台８０がコンパクトに形成され、Ｕ軸の角ガ
イド８４とサブスピンドル７４の荷重点Ｐとの距離が短
くできて、それだけ剛性が高くなる。また、角ガイド８
４を用いてテーパギブ８６を介在させるようにしたため
、ガイド部における隙間もなくなり、これらによって加
工精度が向上する。

〔発明が解決しようとする課題］しかし、テーパギブ８６の調整は、可動スピンドル台８
０の移動が円滑に行えて、かつ隙間が無くなるように行
わなければならず、非常に微妙な調整を必要とし、調整
作業が困難である。

この発明の目的は、微妙な隙間調整作業を必要とせずに
、可動スピンドル台のガイド部における切削時の支持剛
性を高めることができ、加工精度の向上が図れる工作機
械の可動スピンドル台装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の可動スピンドル台装置は、スピンドルを回転
自在に支持した可動スピンドル台を、ガイド部材に進退
自在に設！し、可動スピンドル台の所定進退位置で、こ
の可動スピンドル台をガイド部材に固定するクランプ装
置を設けたものである。

〔作　用〕

可動スピンドル台の移動は、クランプ装置のクランプを
解除した状態で行う、そのため、ガイド部材と可動スピ
ンドル台との間の隙間により円滑に移動する。可動スピ
ンドル台が、切削等を行う所定進退位置に来ると、クラ
ンプ装置をクランプ状態として可動スピンドル台を隙間
なくガイド部材に固定する。この固定状態でスピンドル
のワークの切削等を行う。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第６図に基づいて説
明する。

第６図はターニングセンタの全体を示す斜視図である。

このターニングセンタは、主軸１を有する主軸部２と、
主軸１に対面するサブスピンドル３を有するサブスピン
ドル部４と、タレット部５と、ミリングヘッド部６と、
工具交換装置部７とで構成される。

主軸部２は、ベツド８の前向きの傾斜上面８ａに固定さ
れた主軸台９に主軸ｌを支持したものであり、主軸１は
主軸モータ１０により駆動される。

サブスピンドル部４は、後に詳細に説明するが、サブス
ピンドル３を支持した可動スピンドル台１６を、主軸１
と平行なＷ軸方向と、これに直交するＵ軸方向とに移動
可能に設置したものである。可動スピンドル台１６にこ
の発明が適用される。

タレット部５は、旋削工具が装着されるタレッ）１１を
タレット台１２に割り出し自在に搭載し、タレット台１
２を矢印で示す直交する２方向に送り可能に、ベツド８
に設置したものである。

ミリングヘッド部６は、回転工具を交換自在に装着した
ミリングヘッド１３を、へンド８の傾斜上面８ａに沿う
直交する２方向と、傾斜上面８ａに垂直な上下方向とに
移動自在とし、かつ垂直軸心回りで回転可能としたもの
である。

工具交換装置部７は、ミリングヘッド１３の工具を、交
換アーム１４により工具マガジン１５の任意の工具と交
換するものである。

主軸１に装着したワークは、タレット１１およびミリン
グヘッド１３のいずれの工具によっても加工が可能であ
る。また、主軸１に装着したワークは、サブスピンドル
３に持ち替えて、タレット１１およびミリングヘッド１
３により加工することもできる。

第１図および第２図は、サブスピンドル部４の可動スピ
ンドル台１６の支持構造を示す。第２図に示すように、
ヘッド８の後ろ向きの傾斜上面８ｂに、２本のＷ軸ガイ
ド１７が設けられ、ベーススライド１８がベアリング１
９を介して移動自在に設置されている。ベーススライド
１８は、ヘッド８に設置したボールねじ３９によりＷ軸
方向に進退駆動される。

ベーススライド１８には、Ｗ軸ガイド１７に対して立ち
上がったガイド台２０が一体に設けられ、ガイド台２０
の両側縁に、滑り接触のガイド部材である２本の角形の
Ｕ軸ガイド２１（第１図）が形成されている。Ｕ軸ガイ
ド２１は、可動スピンドル台１６の基端のクロススライ
ド２２に設けたガイド溝２３に嵌合し、かつクロススラ
イド２２の下面にボルト４１（第５図）で固定されたボ
トムサポート２４により抜は止めされている。ボトムサ
ポート２４とＵ軸ガイド２１との間には、移動が円滑に
行われる程度の隙間が設けられ、各ボトムサポート２４
の両端に、クランプ装置であるクランプシリンダ４０が
設けられる（第４図）。

可動スピンドル台１６の進退駆動は、第１図にロッド位
置Ｑを示す油圧シリンダまたはボールねしく図示せず）
により行われる。

クランプシリンダ４０は、第５図に示すようにボトムサ
ポート２４に形成したシリンダ室４２にピストン４３を
嵌入し、ピストン４３とキャンプ４４との間に予圧用の
ばね部材４５を設けたものである。シリンダ室４゛２は
、油路４６から油圧源に接続されている。ピストン４３
は、上部の細軸部４３ａがシリンダ室４２の上面開口か
ら突出してＵ軸ガイド２１を押圧するものであり、その
外周およびキャップ４４の外周にはＯリング等のシール
材が設けである。

第２図において、タレット台１２の支持構造を説明する
と、ベツド８の傾斜上面８ａに設けたリニアガイド２５
に第１のベーススライド２６を設置し、その上面に前記
リニアガイド２５と直交して設けたリニアガイド２７に
、タレット台１２を設置しである。

第３図はサブスピンドル部４の可動スピンドル台１６の
断面を示す。サブスピンドル３は、可動スピンドル台１
６に設けた前部軸受２８と、後部軸受２９により回転自
在に支持され、可動スピンドル台１６内に組込んだいわ
ゆるビルトイン型のモータ３０のロータ３１が中間部の
外周に一体に固定されている。モータ３０は同期式等の
ものであり、ロータ３１は磁石で構成される。モータ３
０のステータ３２は、ロータ３１の外周に位置して可動
スピンドル台１６に設けられ、ステータコイル３３が巻
装されている。サブスピンドル３は、ワークＷを把持す
るチャック３４を有しており、中心部にワーク−ａの押
し出しロッド３５が進退自在に貫通している。

サブスピンドル３の後部外周には、回転角度の被検出部
材３７が設けられ、検出器３６が回転角度を検出するこ
とにより、サブスピンドル３の回転角度の割り出しが可
能である。また、ブレーキ３８により、割り出し角度の
保持が可能である。

この構成によると、サブスピンドル３のワークＷａを加
工する場合において、第６図のタレット１１の工具で加
工するときは、可動スピンドル台１６をＵ軸方向の下方
のストローク端（第４図に鎖線で示す位置）に移動させ
、ミリングヘッド１３の工具で加工するときは、Ｕ軸方
向の上方のストローク端（第４図に実線で示す位置）へ
移動させる。

可動スピンドル台１６のＷ軸方向の移動は、主軸ｌのワ
ークをサブスピンドル３に持ち替える場合等に行われる
。

可動スピンドル台１６をＵ軸方向に移動させるときは、
クランプシリンダ４０（第５図）に油圧を与えず、クラ
ンプ解除状態で１行う、そのため、ボトムサポート２４
とＵ軸ガイド２１との隙間によって、円滑な移動が行わ
れる。ただし、移動時においても、ピストン４３を介し
てばね部材４５により予圧を与えておく。

Ｕ軸方向の両ストローク端では、クランプシリンダ４０
のピストン４３によりＵ軸ガイド２１を押し付け、油圧
でクランプ状態とする。このようにクランプするため、
移動時のボトムサポート２４とＵ軸ガイド２１との隙間
を無くし、切削時におけるサブスピンドル３の高い支持
剛性が得られて加工精度が向上する。

このように、クランプによって隙間を無くすことができ
るため、微妙な隙間調整作業を必要とせず、組立が簡単
である。また、従来のテーパギブを使用しないため、部
品点数が削減され、加工工数や、組立工数が削減される
。

また、この可動スピンドル台装置は、サブスピンドル３
のモータ３０を可動スピンドル台１６に組み込んだ構成
であるため、第１図に示すようにＵ軸ガイド２１を荷重
点Ｐに近づけて、両者Ｐ。

２１間の距離を短（することとができ、これによっても
サブスピンドル３の支持剛性が高められる。

なお、前記実施例ではＵ軸ガイド２１が角形の滑りガイ
ドである場合につき説明したが、Ｕ軸ガイド２１はＶ形
等の滑りガイドとしても良く、転がり接触のガイドを使
用してもよい。

また、前記実施例ではクランプシリンダ４０をボトムサ
ポート２４に設けたが、Ｕ軸ガイド２１にクランプシリ
ンダ４０を設けても良い。クランプシリンダ４０の代わ
りに、電磁式のクランプ装置等を使用することもできる
。

また、前記実施例はターニングセンタにおけるサブスピ
ンドル３に適用した場合につき説明したが、位置変更す
る可動スピンドル台一般に、この発明を適用することが
できる。

〔発明の効果〕

この発明の可動スピンドル台装置は、可動スピンドル台
の所定進退位置で、この可動スピンドル台をガイド部材
に固定するクランプ装置を設けたため、クランプ装置に
より可動スピンドル台をガイド部材に固定した状態で加
工が行える。そのため、可動スピンドル台の移動時のガ
イド部材における隙間にかかわらずに、高い支持剛性が
得られ、したがって微妙な隙間調整を必要とせずに、切
削時の支持剛性を高めて加工精度の向上が図れるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の可動スピンドル台付近を
斜め下方から見上げた正面図、第２図は同部分の側面図
、第３図は同じくその可動スピンドル台の拡大断面図、
第４図は同じくその可動スピンドル台を上方から見た動
作説明図、第５図は同じくそのクランプシリンダの拡大
断面図、第６図は同じくその可動スピンドル台装置を装
備したターニングセンタ全体の概略斜視図、第７図は従
来のターニングセンタの部品配置の説明図、第８図はそ
のサブスピンドルの可動スピンドル台を斜め下方から見
た正面図、第９図は同しくその側面図、第１０図は可動
スピンドル台装置の提案例の正面図、第１１図はそのテ
ーパギブ部分の拡大断面図である。１・・・主軸、２・・・主軸部、３・・・サブスピンド
ル、４・・・サブスピンドル部、５・・・タレット部、
６・・・ミリングヘッド部、８・・・ベツド、１６・・
・可動スピンドル台、１７・・・Ｗ軸ガイド、１８・・
・ヘーススライド、２０・・・ガイド台、２１・・・Ｕ
軸ガイド（ガイド部材）、２２・・・クロススライド、
２３・・・ガイド溝、２４・・・ボトムサポート、３０
・・・モータ、４０・・・クランプシリンダ（クランプ
装置）、４３・・・ピストン、４５・・・ばね部材第図第図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

スピンドルを回転自在に支持した可動スピンドル台を、
ガイド部材に進退自在に設置し、前記可動スピンドル台
の所定進退位置で、この可動スピンドル台を前記ガイド
部材に固定するクランプ装置を設けた工作機械の可動ス
ピンドル台装置。