JPH0544013Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はシエービング盤に用いて好適な工作機
械のカツタヘツドに関し、カツタ交換作業の容易
化を図つたものである。

〈従来の技術〉 第６図はシエービング盤における従来のカツタ
ヘツドの断面構造図を表わしている。第６図にお
いて、カツタヘツド本体１０１はカツタとワーク
とを噛み合わせることができるようにヘツドキヤ
リア１０２に上下方向の軸回りに水平面内で±20
度程度旋回可能に取付けられ、カツタヘツド本体
１０１にカツタスピンドル１０３がベアリング１
０４，１０５，１０６等を介して回転自在に支持
されている。このカツタスピンドル１０３には駆
動歯車１０７が固定されており、カツタスピンド
ル１０３はこの駆動歯車１０７を介して図示しな
い主軸モータによつて回転駆動される。シエービ
ングカツタ１０８は、このカツタスピンドル１０
３の先端部側にカツタカラー１０９を介して挿嵌
されると共にナツト１１０で締付けることでカツ
タスピンドル１０３に装着される。一方、カツタ
スピンドル１０３の先端側に近接してカツタサポ
ート１１１がカツタヘツド本体１０１にボルト
（図示せず）によつて着脱自在に固定されており、
カツタサポート１１１内にベアリング１１２，１
１３等を介して回転自在に支持されたサポート軸
１１４に凹設された穴部１１５にカツタスピンド
ル１０３の先端が嵌入されて支持されている。

このような従来のカツタヘツドでは、シエービ
ングカツタ１０８の着脱に当たつては、その都度
ボルトを緩めてカツタサポート１１１を取外すと
共にナツト１１０を外して、シエービングカツタ
１０８をカツタスピンドル１０３に対して挿抜し
ている。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上述した従来のカツタヘツドには次のような問
題点があつた。

(1) カツタ交換に際して、その都度カツタサポー
ト１１１を取外さなければならないので、カツ
タ交換作業が煩雑となる。

(2) カツタスピンドル１０３は、作業者がシエー
ビング盤に対面した状態において、作業者の略
左右方向に延びているため、作業者はカツタス
ピンドル１０３に対してシエービングカツタ１
０８を横方向から挿抜しなければならず、作業
性が悪い。すなわち、このカツタ交換作業は作
業者に不自然な姿勢を強い、作業者の腰痛等の
障害を引起こしかねない。

(3) カツタスピンドル１０３とシエービングカツ
タ１０８の嵌め合い部の隙間はシエービング加
工精度上の要請から数μmと少ないため、上述
の作業性が悪いことと相俟つて、シエービング
カツタ１０８のカツタスピンドル１０３に対す
る挿抜作業に熟練を要す。

(4) カツタ交換作業が煩雑且つ硬度な伎倆を要す
るものであるため、カツタ交換作業を自動化す
ることができない。

本考案は、このような従来のシエービング盤の
カツタヘツドにおける問題点を解決するものであ
り、カツタ交換作業を容易とした工作機械のカツ
タヘツドを提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 この目的を達成するための本考案にかかる工作
機械のカツタヘツドの構成は、カツタヘツド本体
に軸支されて回転駆動されるカツタスピンドル
と、前記カツタヘツド本体に取付けられ且つ該カ
ツタヘツド本体に前記カツタスピンドルの軸方向
に沿つて移動可能に支持されたスライダが連結さ
れて該スライダを移動するシリンダと、前記カツ
タスピンドルの軸方向と交差する軸まわりに旋回
可能で前記スライダに支持されたカツタサポート
と、前記カツタサポートに前記カツタスピンドル
と同軸となるように軸支されると共に先端にその
内周部に該カツタスピンドル先端の挿入部が嵌入
して拡径し且つその外周部にカツタが挿嵌される
拡縮径自在のコレツト部が形成されたサポート軸
と、前記カツタスピンドルに前記挿入部の基端側
に連ねて形成されたフランジ部及び前記サポート
軸の前記コレツト部の基端側に連ねて形成された
フランジ部と、前記カツタスピンドルの前記挿入
部が前記サポート軸の前記コレツト部に嵌入した
状態において該カツタスピンドルと該サポート軸
を互いに接近させて該コレツト部の外周部に挿嵌
されたカツタの両側面を前記カツタスピンドルと
前記サポート軸の前記フランジ部が挟持するクラ
ンプ手段とを具えたことを特徴とする。

〈作用〉 カツタは、サポート軸のコレツト部の外周部に
挿嵌され、コレツト部内にカツタスピンドルの先
端が嵌入されることでコレツト部が拡径して芯出
しされた状態において、クランプ装置によつてカ
ツタスピンドルとサポート軸のフランジ部で挟圧
されてクランプされる。一方、クランプを解除す
ると共にシリンダによつてスライダを移動してカ
ツタサポートをカツタスピンドルの軸方向に沿つ
てカツタスピンドルから離反させると、カツタは
サポート軸のコレツト部に挿嵌された状態のまま
カツタスピンドルから離れる。コレツト部からカ
ツタスピンドルが抜出されると、コレツト部が縮
径してコレツト部とカツタの嵌め合い部の隙間が
増大してカツタの着脱が容易となり、その後カツ
タサポートを旋回させてサポート軸を所望の向き
に向け、サポート軸に対するカツタの着脱が行わ
れる。

〈実施例〉 以下、本考案をシエービング盤のカツタヘツド
に適用した一実施例について図面により詳細に説
明する。

第１図は本考案の一実施例にかかるシエービン
グ盤のカツタヘツドの断面構造図、第２図はその
シエービング盤全体の概略図、第３図は第１図の
視図、第４図はそのカツタスピンドル及びサポ
ート軸の斜視図、第５図はそのスライダ部分の斜
視図である。

第２図に示すように、シエービング盤１１では
テーブル１２上にワークＷが支持される一方、ベ
ツド１３上に立設されたコラム１４に上下方向に
摺動自在にヘツドキヤリア１５が取付けられると
共に、ヘツドキヤリア１５の下端にはカツタヘツ
ド本体１６が上下方向の軸回りに±20度程度旋回
可能に取付けられている。このカツタヘツド本体
１６にはカツタスピンドル（第２図では図示され
ていない）が設けられており、そこに装着された
シエービングカツタ１７をカツタヘツド本体１６
の旋回角度を調節してワークＷと噛み合わせ、主
軸モータ１８の作動でカツタスピンドルを回転さ
せることでシエービングカツタ１７とワークＷの
噛み合い回転によつてワークＷのシエービングが
行われる。

第１図に示すように、カツタスピンドル１９は
ラジアル軸受２０，２１、スラスト軸受２２等を
介してカツタヘツド本体１６に回転自在に支持さ
れている。カツタスピンドル１９にはキー２３に
より回り止めされた駆動歯車２４が取付けられる
一方、カツタスピンドル１９と平行にカツタヘツ
ド本体１６に軸受２５，２６を介して回転自在に
支持された歯車軸２７に形成された歯車２８がこ
の駆動歯車２４と噛み合つている。歯車軸２７の
基端部には、カツタヘツド本体１６に固定された
主軸モータ１８の回転軸２９が挿入されてキー３
０により回り止めされており、従つて主軸モータ
１８の作動により歯車軸２７、駆動歯車２４を介
してカツタスピンドル１９が回転駆動される。カ
ツタスピンドル１９の先端部には後述のサポート
軸４５のコレツト部４６内に嵌入し得る挿入部３
１が設けられると共に、その挿入部３１に続いて
その基端側にシエービングカツタ１７を挟圧する
ためのフランジ部６１が形成されている。フラン
ジ部６１の端面が押圧面３２となる。また、カツ
タスピンドル１９の最先端周面の一部には平坦面
３３が形成されており（第４図参照）、これがサ
ポート軸４５に挿入された時に角穴に嵌まり込む
ことにより、カツタスピンドル１９とサポート軸
４５の相対回転が防止されるようになつている。

一方、カツタスピンドル１９の先方にはカツタ
スピンドル１９の先端を支持するためのカツタサ
ポート３４が配設される。カツタサポート３４は
旋回中心ボルト３５によりそれを中心として上下
方向の軸回りに水平面内で旋回可能にブラケツト
３６に支持されると共に、このブラケツト３６は
スライダ３７にねじ止めして固定され、さらにス
ライダ３７はカツタヘツド本体１６にカツタスピ
ンドル１９の軸方向と平行に取付けられたレール
３８に摺動自在に支持されている（第３図、第５
図参照）。つまり、カツタサポート３４はカツタ
ヘツド本体１６に上下方向の軸まわりであるカツ
タスピンドルの軸方向と交差する軸まわりに旋回
可能且つカツタスピンドル１９の軸方向に沿つて
移動可能に支持されている。このカツタサポート
３４は、旋回中心ボルト３５に螺合するナツト３
９及び位置決め固定ボルト４０を緩めることでブ
ラケツト３６に対して旋回できるようになる一
方、それらを締付けることでブラケツト３６と一
体化されるようになつている。また、カツタヘツ
ド本体１６にはスライダ駆動用のシリンダ４１が
取付けられると共に、レール３８と平行に延びる
そのロツド４２がスライダ３７に連結されてい
て、シリンダ４１の作動によつてスライダ３７は
ブラケツト３６、カツタサポート３４を伴つてレ
ール３８に沿つて駆動される。

カツタサポート３４内には軸受４３，４４を介
してサポート軸４５が回転自在に支持されてお
り、このサポート軸４５はカツタサポート３４が
位置決め固定ボルト４０によつて規制される旋回
位置においてカツタスピンドル１９と同軸上に位
置するようになつている。このサポート軸４５の
先端部、つまりカツタスピンドル１９に対向する
端部には、第４図に示すように、スリツトが形成
されて拡縮径自在とされた中空のコレツト部４６
が設けられている。コレツト部４６の内周部には
前述のカツタスピンドル１９の挿入部３１が嵌入
されるようになつており、挿入部３１が嵌入され
た状態でコレツト部４６の外径は若干拡げられ
る。このコレツト部４６の外周部にはシエービン
グカツタ１７が挿嵌されるようになつており、上
述のようにコレツト部４６が拡径した状態におい
てコレツト部４６とシエービングカツタ１７の嵌
め合い部の隙間は極小（数μm）となるように寸
法が定められている。また、サポート軸４５には
コレツト部４６に続いてその基端側に、シエービ
ングカツタ１７を前述カツタスピンドル１９のフ
ランジ部６１と協働して挟圧するためのフランジ
部６２が形成されている。フランジ部６２の端面
が押圧面４７となる。

さらに、カツタスピンドル１９とサポート軸４
５間には、カツタスピンドル１９の挿入部３１が
サポート軸４５のコレツト部４６に嵌入した状態
においてカツタスピンドル１９とサポート軸４５
を互いに接近させてコレツト部４６の外周部に挿
嵌されたシエービングカツタ１７をフランジ部６
１，６２でクランプするためのクランプ装置が設
けられる。すなわち、サポート軸４５のコレツト
部４６内の中心部にはプルスタツド４８がねじ込
まれて固定される一方、カツタスピンドル１９側
にはそのプルスタツド４８を把持してそれを引き
込む開閉自在の係合金具４９が設けられている。
係合金具４９はカツタスピンドル１９の中心部に
軸方向摺動自在に収められたプルロツド５０の先
端に取付けられる一方、プルロツド５０の基端に
はキヤツプ５１が螺着されると共にそのキヤツプ
５１とカツタスピンドル１９の内部壁との間には
クランプ力を発生させる皿ばね５２が装着されて
おり、皿ばね５２のばね力によりプルロツド５０
は基端側（第１図で左方向）に付勢されている。
さらに、プルロツド５０の基端部に隣接してシリ
ンダ５３が形成され、このピストン５４がプルロ
ツド５０の基端に当接しており、シリンダ５３の
作動によりピストン５４が皿ばね５２のばね力に
抗してプルロツド５０を先端側へ移動させるよう
になつている。係合金具４９はこのプルロツド５
０の先端側への移動に伴つて移動してその先端が
開くと共に、シリンダ５３の作動が解除されて皿
ばね５２のばね力によりプルロツド５０が基端側
へ移動するのに伴つてカツタスピンドル１９の内
周面に規制されて閉じながら後退し、その過程で
プルスタツド４８の膨出部を掴んで基端側へ引き
込む、その状態で、サポート軸４５のコレツト部
４６上に挿嵌されたシエービングカツタ１７は、
皿ばね５２のばね力でそれぞれカツタカラー５５
を介してカツタスピンドル１９のフランジ部６１
の押圧面３２及びサポート軸４５のフランジ部６
２の押圧面４７に挟圧されてクランプされる。
尚、本考案にかかるクランプ装置はこれに限定さ
れるものではなく、この他例えば皿ばね等のクラ
ンプ力発生手段をサポート軸４５側に設けるよう
にしてもよい。さらに、第１図において、５６は
シエービングカツタ１７の回り止めのキー、５７
はナツト、５８は主軸モータ１８を取付けると共
にカツタヘツド本体１６をカバーするプレートで
ある。

従つてこのようなカツタヘツドでは、シエービ
ングカツタ１７の着脱に当たつては、先ずシリン
ダ５３を作動させてクランプを解除すると共に、
スライダ駆動用のシリンダ４１を作動させてカツ
タサポート３４をカツタスピンドル１９から離反
させる。すると、シエービングカツタ１７はサポ
ート軸４５のコレツト部４６に挿嵌された状態の
ままカツタスピンドル１９から離れる。コレツト
部４６からカツタスピンドル１９の挿入部３１が
完全に抜出された状態となると、次にナツト３
９、位置決め固定ボルト４０を緩め、シエービン
グカツタ１７が手前側になるようにカツタサポー
ト３４を旋回中心ボルト３５を中心として旋回さ
せ、その後サポート軸４５に対するシエービング
カツタ１７の着脱を行う。ここで、コレツト部４
６からカツタスピンドル１９の挿入部３１が抜出
されるとコレツト部４６が縮径するので、コレツ
ト部４６とシエービングカツタ１７の嵌め合い部
の隙間が増大し、且つサポート軸４５が作業者の
方向に向いているので、シエービングカツタ１７
の着脱を容易に行うことができる。一方、シエー
ビングカツタ１７の装着は上述の逆の手順により
行われる。

つまり、先ず、旋回した状態にあるカツタサポ
ート３４に支持されているサポート軸４５のコレ
ツト部４６にシエービングカツタ１７を装着し、
次に、カツタサポート３４を旋回してサポート軸
４５がカツタスピンドル１９と同軸となる状態と
し、この後、シリンダ４１を作動してスライダ３
７と共に、カツタサポート３４をカツタスピンド
ル１９に向けて移動するのである。サポート軸４
５のコレツト部４６にカツタスピンドル１９の挿
入部３１が挿入されることにつてコレツト部４６
が拡径してシエービングカツタ１７の芯出しがな
される。同時にクランプ装置によりサポート軸４
５がカツタスピンドル１９側に引き寄せられ、フ
ランジ部６１，６２により挟み付けられてシエー
ビングカツタ１７は固定される。

尚、上記実施例は好適なシエービング盤につい
て適用された例を示したが、本考案はシエービン
グ盤以外の工作機械のカツタヘツドに適用できる
ことは勿論である。

〈考案の効果〉 以上、一実施例を挙げて詳細に説明したように
本考案によれば、次のような効果を奏する。

(1) カツタ交換に際して、カツタサポートをその
都度カツタヘツド本体から取外す必要がないの
で、その工数の削減が図れる。

(2) カツタを手前側に向けた状態でカツタの着脱
を行えるので、作業者は楽な姿勢でカツタの着
脱ができ、その作業性が向上する。

(3) カツタのサポート軸に対する挿抜時には、す
でにコレツト部からカツタスピンドルが抜出さ
れてコレツト部が縮径しているので、カツタと
コレツト部との間の間隙が増大し、カツタの挿
抜を容易に行うことができる。

(4) カツタ交換作業手順が簡素化させるため、カ
ツタ交換作業の自動化も可能となる。

(5) カツタの装着時、サポート軸のコレツト部に
嵌挿されたカツタは、コレツト部内にカツタス
ピンドルの挿入部が挿入されることによるコレ
ツト部の拡径により芯出しされると共に、クラ
ンプ手段の作用によりフランジ部で締め付けら
れるので、カツタの芯出しと固定とが一連の動
作でなされることになり、段取り作業能率が向
上する。

また、カツタがクランプ手段で保持されるの
で、カツタサポートは、カツタを、シリンダに
油圧をかけて保持しておく必要がなく、機械の
設備の面でも有利となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例にかかるシエービン
グ盤のカツタヘツドの断面構造図、第２図はその
シエービング盤全体の概略図、第３図は第１図の
視図、第４図はそのカツタスピンドル及びサポ
ート軸の斜視図、第５図はそのスライダ部分の斜
視図、第６図はシエービング盤における従来のカ
ツタヘツドの断面構造図である。 図面中、１６はカツタヘツド本体、１７はシエ
ービングカツタ、１９はカツタスピンドル、３４
はカツタサポート、３５は旋回中心ボルト、３７
はスライダ、４５はサポート軸、４６はコレツト
部、４８はプルスタツド、４９は係合金具、５０
はプルロツド、５２は皿ばねである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. カツタヘツド本体に軸支されて回転駆動される
   カツタスピンドルと、前記カツタヘツド本体に取
   り付けられ且つ該カツタヘツド本体に前記カツタ
   スピンドルの軸方向に沿つて移動可能に支持され
   たスライダが連結されて該スライダを移動するシ
   リンダと、前記カツタスピンドルの軸方向と交差
   する軸回りに旋回可能で前記スライダに支持され
   たカツタサポートと、前記カツタサポートに前記
   カツタスピンドルと同軸となるように軸支される
   と共に先端にその内周部に該カツタスピンドル先
   端の挿入部が嵌入して拡径し且つその外周部にカ
   ツタが挿嵌される拡縮径自在のコレツト部が形成
   されたサポート軸と、前記カツタスピンドルに前
   記挿入部の基端側に連ねて形成されたフランジ部
   及び前記サポート軸の前記コレツト部の基端側に
   連ねて形成されたフランジ部と、前記カツタスピ
   ンドルの前記挿入部が前記サポート軸の前記コレ
   ツト部に嵌入した状態において該カツタスピンド
   ルと該サポート軸を互いに接近させて該コレツト
   部の外周に嵌挿されたカツタの両側面を前記カツ
   タスピンドルと前記サポート軸の前記フランジ部
   が挟持するクランプ手段とを具えたことを特徴と
   する工作機械のカツタヘツド。