JPH063501U - 主軸移動型旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸移動型旋盤において高速切削、２段切削
を可能とする。 【構成】 主軸台５を最前進位置とした時に、その主軸
台５に保持している主軸２の先端が、対向くし刃形刃物
台１７に保持している刃物２７による加工位置の近傍に
届くよう、主軸２の先端を主軸台５よりも前方に延び出
させておき、主軸先端のコレットチャック３で固定保持
したワーク１を、固定位置近傍で加工するように構成す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はワークを保持した主軸が軸線方向に移動する形式の主軸移動型旋盤に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、主軸がワークを保持して主軸中心軸線方向に移動し、主軸中心軸線 と直交する方向に移動する刃物によりそのワークに切削加工を施す形式の主軸移 動型旋盤が広く使用されている。この主軸移動型旋盤では、細長いワークを高精 度で加工するため、加工位置近傍にガイドブッシュを配置し、このガイドブッシ ュで加工前のワーク外周を案内し、ワークのたわみを防止している。

【０００３】 また、このような主軸移動型旋盤の刃物台として、通常は多数の刃物をタレッ トに保持させ、タレットの割出しによって所望の刃物を加工位置に位置決めする ように構成したタレット式刃物台が用いられるが、その他にも、ガイドブッシュ を取り付けている部材の前面に取り付けられ、主軸の両側に位置するように複数 の刃物を保持した対向くし刃形刃物台が知られている。この対向くし刃形刃物台 は、刃物が主軸中心軸線に直角な面内でＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動することによ り、所望の刃物の割出し、切り込み送りを行うものであり、タレット式の刃物台 に比べて刃物の割出しが早く、割出し精度、位置決め精度が良いという利点を有 している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、かかる従来の主軸移動型旋盤には次のような問題点があった。 （１）ガイドブッシュでワークを案内しながら加工を行う構成であるため、高速 切削するとワークとガイドブッシュの間にカジリ、焼きつき等を生じることがあ り、高速切削することができない。

【０００５】 （２）一旦外周面を加工したワークはガイドブッシュで案内できないため、ワー クを前進させながらワークの荒削り加工を行い、次いでこれを元の位置に後退さ せ、再度前進させて仕上げ加工を行うというような２段加工を行うことができな い。

【０００６】 （３）ワークとしては、ガイドブッシュで案内できる程度に表面加工を施した研 摩材しか使用できず、引抜材を使用できない。 （４）ガイドブッシュがあるため、主軸先端とワーク加工位置との間隔が大きく 、このため加工のできない残材長が１５０〜２００ｍｍと長くなる。

【０００７】 これらの問題点を解決するには、ガイドブッシュを省略すればよいと考えられ るが、単にガイドブッシュを省略しただけでは、主軸台を最前進位置とした時に も主軸先端とワークの加工位置との間隔が大きく、このため、ワークにたわみが 生じて良好な加工ができない。特に、対向くし刃形刃物台を用いた場合には、ス ペース上の制約から主軸台をあまり前進させることができず、主軸先端とワーク の加工位置との間隔が大きくなり、良好な加工を阻害するという欠点が大きくな る。

【０００８】 本考案はかかる問題点に鑑みてなされたもので、ワークに応じて高速切削、２ 段切削等が可能で且つワークとして引抜材が使用可能であり、更に残材長を短く することができる、対向くし刃形刃物台を備えた主軸移動型旋盤を提供すること を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案者等は上記目的を達成すべく鋭意検討の結果、ワーク径が１７ｍｍφ位 だと加工長がせいぜい３５〜４０ｍｍ程度のものが多く、このように加工長が比 較的短い場合には、その加工部分の根元を主軸先端で固定しておけば、そのワー ク先端部をガイドブッシュを使用しないで加工してもワークがたわまず、問題が なく、このため、その主軸先端を加工位置の近傍まで前進させることができるよ うに構成すれば、ガイドブッシュを使用しなくてもワークを支障なく加工するこ とができることを見出した。

【００１０】 本考案はかかる知見に基づいてなされたもので、先端にワークを固定保持する コレットチャックを備えた主軸と、該主軸を回転可能に保持した主軸台と、該主 軸台を前記主軸の中心軸線方向に移動可能に保持する第一案内部材とその第一案 内部材に保持した主軸台の主軸先端近傍に主軸中心軸線に直角に配置された第二 案内部材とを有するベッドと、該ベッドの第二案内部材に取り付けられ、主軸の 両側に複数の刃物を位置させる対向くし刃形刃物台とを有し、前記主軸は、前記 主軸台がベッドに対して最も前進した位置となった時に主軸先端が前記対向くし 刃形刃物台に保持されている刃物による加工位置に近接する位置となるよう、主 軸台先端よりも長く延びだしていることを特徴とする主軸移動型旋盤を要旨とす る。

【００１１】

【作用】

上記構成の主軸移動型旋盤では、ワークを保持した主軸が中心軸線方向（Ｚ軸 方向）に移動し、ワークをその軸線方向に移動させ、その軸線に対して直角な面 内でＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動する対向くし刃形刃物台の刃物によって加工が行 われる。この際、主軸先端を対向くし刃形刃物台の刃物による加工位置の近傍ま で前進させることができるので、ワークの加工すべき部分のみが主軸先端から突 出するようにワークを保持することが可能であり、そのため、ワークを固定した 主軸先端からワークの加工位置までの距離を短くでき、ワークにたわみを生じさ せることなく加工が可能である。また、ガイドブッシュを用いないので、ガイド ブッシュによる制限がなく、高速切削、２段切削等を行うことが可能である。更 に、ワークの素材に制限がなく、例えば、引抜材の使用が可能である。しかも、 主軸先端にワークを固定保持するコレットチャックを設けており、そのコレット チャックの近傍までワークの加工を行うことができるので、残材長を極めて短く することが可能となる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の好適な実施例を説明する。図１は本考案の一実施例による主軸 移動型旋盤の要部の概略断面図、図２はその主軸移動型旋盤の概略正面図である 。図１、図２において、１はワーク、２はそのワークを保持して回転する主軸で あり、先端にワーク１を固定保持するコレットチャック３を備えている。主軸２ の後端にはコレットチャック３を開閉する操作機構（図示せず）が設けられてい る。５はその主軸２を回転可能に保持した主軸台であり、その先端に、主軸２を 回転可能に保持する軸受部６が設けられている。軸受部６による主軸保持位置は 、主軸先端から大きく離れた位置であり、換言すれば、主軸２は軸受部６よりも 前方に大きく延び出している。その延び出した長さについては後述する。

【００１３】 ７は主軸２を回転駆動するビルトインモータである。なお、ビルトインモータ ７に代えて、外部モータを設け、ギア或いはベルトによって主軸２を回転駆動す る構成としてもよい。

【００１４】 １０はベッドであり、主軸台５を主軸２の中心軸線方向（Ｚ軸方向）に移動可 能に保持した第一案内部材（図示せず）を備えている。１２は主軸台５に固定さ れたナット部材、１３はそのナット部材１２にかみ合うねじ軸であり、図示しな いサーボモータに駆動連結されている。これらのサーボモータ、ねじ軸１３、ナ ット部材１２等は主軸台５をＺ軸方向に往復動させるＺ軸駆動機構を構成する。 ベッド１０はその前面に垂直な壁部１０ａを有しており、その壁部１０ａには主 軸２を貫通させる穴が形成されている。この穴には、主軸保護用のスリーブ１５ が固定されており、そのスリーブ１５内を主軸２が移動するようになっている。 このスリーブ１５は、切削加工時に発生する切粉や切削油等がベッド１０内に侵 入し、特に軸受部６内に侵入することを防止する。

【００１５】 １７は、ベッド１０の垂直な壁部１０ａの前面に設けられた対向くし刃形刃物 台であり、その壁部１０ａに主軸軸線に直角で且つ水平方向（Ｘ軸方向）に設け られている第二案内部材（図示せず）に保持されたＸ軸スライド１８と、それを Ｘ軸方向に駆動するためのねじ軸１９、ナット部材２０及びサーボモータ（図示 せず）等を有するＸ軸駆動機構と、Ｘ軸スライド１８に主軸軸線に直角で且つ垂 直方向（Ｙ軸方向）に移動可能に保持されたＹ軸スライド２２と、そのＹ軸スラ イド２２をＹ軸方向に駆動するためのねじ軸２３、ナット部材及びサーボモータ （共に図示せず）等を有するＹ軸駆動機構等を備えている。Ｙ軸スライド２２に は、前面から見た状態で縦長の開口２５が形成されており、その両側に、対向す るように且つくし刃状に、複数の刃物２７が刃物固定部材２８によって固定され ている。また、Ｘ軸スライド１８にも開口２６が形成されている。これらの開口 ２５、２６の大きさは、主軸２の外周を保護するためのスリーブ１５を貫通させ ることができ、且つＸ軸スライド１８、Ｙ軸スライド２２を移動させた際にもそ のスリーブ１５に干渉しない範囲内で極力小さく設定されている。

【００１６】 図１から良く分かるように、主軸２は、主軸台５がベッド１０に対して最も前 進した位置（図示した位置）となった時に主軸先端が対向くし刃形刃物台１７に 保持されている刃物２７による加工位置に近接する位置となるよう、主軸台先端 よりも長く延び出すように構成されている。ここで加工位置に最も近接する位置 としては、刃物２７の端面と主軸先端（コレットチャック３の先端）との距離が １０ｍｍ程度以下となる位置であり、好ましくは１〜３ｍｍ程度、更に好ましく は２ｍｍ程度となる位置である。

【００１７】 以上の構成による主軸移動型旋盤によれば、ワーク１を保持した主軸２がＺ軸 方向に移動することによって、ワーク１をその軸線方向に移動させ、その軸線に 対して直角なＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動する刃物２７によって加工が行われる。 ここで、主軸２の先端を刃物２７による加工位置の近傍にまで前進させることが できるので、ワーク１を主軸２に保持させる際には、ワーク先端の加工すべき部 分の長さに、主軸２を最も前進させた時の刃物２７の端面と主軸先端との距離を 加えた長さの部分のみが主軸２の先端から突出するように取り付ければよい。一 般にワークの加工長はあまり長くないので、このように取付けると、主軸先端か らのワークの突出量はあまり大きくない。例えば、径が１７ｍｍφ、加工長が３ ５ｍｍのワークを加工する場合、主軸先端からワークが最も突き出る量は、刃物 端面と主軸先端との距離を２ｍｍとした場合、その距離２ｍｍを含めて３７ｍｍ 位である。このようにワーク１を固定保持した主軸２の先端からのワーク突出量 が小さいので、主軸２の先端から突出したワークに対して通常の切削加工を行っ てもワークがたわむことはない。これにより、ガイドブッシュを用いなくても、 ワーク１にたわみを生じさせることなく加工を行うことができる。

【００１８】 上記したように、図示実施例の主軸移動型旋盤は、ガイドブッシュを用いない ので、ガイドブッシュによる制限がなく、ワークに適した切削条件を取ることが でき、例えば高速切削を行ったり、荒加工、仕上げ加工といった２段切削を行う ことが可能である。また、主軸のチャック近傍まで加工できるため、残材長を極 めて短く、例えば、コレットチャック３でつかむために必要な、約３０ｍｍ程度 とすることができる。更に、ワークの素材に制限がなく、例えば、引抜材の使用 が可能である。また、ワークの加工長が特に短く、主軸からのワーク突出量が小 さい場合には、ワークのたわみが特に生じにくいので、強力切削も可能である。 なお、ワークの加工長が長い場合（例えば４０ｍｍを越えるような場合）には、 その先端を加工する際、加工位置とコレットチャック３との間隔が大きくなり（ 例えば加工長４０ｍｍの場合には、最前進位置となった時の主軸先端と刃物端面 との距離約２ｍｍを加えて、４２ｍｍ以上となり）、ワーク１にたわみを生じる 恐れが生じる場合がある。その場合には切削速度、切り込み深さ等の切削条件を 変える必要があり、制約を受けることとなるので、上記の主軸移動型旋盤は、ワ ークに対して短い領域を加工する場合に好適なものである。

【００１９】 ワーク１を加工する刃物２７の割出しは、Ｚ軸スライド２２をＺ軸方向に移動 することにより行う。このため、タレットの回転によって割出しを行うタレット 式刃物台に比べて、刃物の割出しが早く、割出し精度、位置決め精度が良いとい う利点が得られる。更に、対向くし刃形刃物台１７に形成している開口２５、２ ６は、主軸台５の先端を挿入させるものではなく、主軸２及び主軸２を保護する スリーブ１５のみを貫通させればよいので、開口２５、２６を小さくできる。こ のため、対向くし刃形刃物台１７を小型化することができると共に加工時の各ス ライド１８、２２の移動量を小さくできる利点が得られる。

【００２０】

【考案の効果】

以上に説明したように、本考案の主軸移動型旋盤は、次のような効果を有して いる。 （１）ワークに応じて、高速切削、２段切削等が可能である。 （２）ワーク素材に制限がなく、例えば引抜材を使用できる。 （３）残材長さを短くできる。 （４）対向くし刃形刃物台を用いたことにより、刃物の割出しが早く、割出し精 度、位置決め精度が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の好適な実施例による主軸移動型旋盤の
要部の概略断面図

【図２】その主軸移動型旋盤の概略正面図

【符号の説明】

１ ワーク ２ 主軸 ３ コレットチャック ５ 主軸台 ６ 軸受部 １０ ベッド １５ スリーブ １７ 対向くし刃形刃物台 １８ Ｘ軸スライド ２２ Ｙ軸スライド ２５、２６ 開口 ２７ 刃物 ２８ 刃物固定部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にワークを固定保持するコレットチ
   ャックを備えた主軸と、該主軸を回転可能に保持した主
   軸台と、該主軸台を前記主軸の中心軸線方向に移動可能
   に保持する第一案内部材とその第一案内部材に保持した
   主軸台の主軸先端近傍に主軸中心軸線に直角に配置され
   た第二案内部材とを有するベッドと、該ベッドの第二案
   内部材に取り付けられ、主軸の両側に複数の刃物を位置
   させる対向くし刃形刃物台とを有し、前記主軸は、前記
   主軸台がベッドに対して最も前進した位置となった時に
   主軸先端が前記対向くし刃形刃物台に保持されている刃
   物による加工位置に近接する位置となるよう、主軸台先
   端よりも長く延びだしていることを特徴とする主軸移動
   型旋盤。