JPH07276101A

JPH07276101A - 自動旋盤

Info

Publication number: JPH07276101A
Application number: JP9565294A
Authority: JP
Inventors: Yasunao Sasai; 康直笹井
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 1994-04-07
Filing date: 1994-04-07
Publication date: 1995-10-24

Abstract

(57)【要約】【目的】装置の複雑化や大型化を来すことなく、主軸
側に把持されたワークに対する正面加工を行うことを可
能にする自動旋盤を提供すること。【構成】任意個数の正面加工用工具を着脱自在に保持
する工具ホルダを任意の場所に取付け、背面主軸によっ
て上記正面加工用工具を把持して所望の正面加工を施す
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動旋盤に係り、特
に、主軸台及びこれに対向配置された背面主軸台を備え
たものにおいて、背面主軸台の背面主軸に各種の正面加
工用工具を把持させた状態で正面加工を行えるように工
夫したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動旋盤は、例えば、図６に示すような
構成になっている。まず、基台１０１があり、この基台
１０１上には、主軸台１０３が配置されている。この主
軸台１０３は、主軸１０５を回転可能に保持していて、
駆動モータ１０７によって、主軸１０５の軸芯方向（Ｚ
軸方向）に移動可能に設置されている。上記主軸台１０
３に対向する側には背面主軸台１０９が配置されてい
る。この背面主軸台１０９は、背面主軸１１１を回転可
能に保持していて、駆動モータ１１３によって、前記主
軸１０５の軸芯方向と平行な方向（Ｚ₁軸方向）に移動
可能に設置されている。

【０００３】上記主軸台１０３と背面主軸台１０９との
間には、ガイドブッシュ１１５が配置されている。上記
主軸台１０３側の主軸１０５にその基端部を把持された
ワーク１１７は、その先端部をこのガイドブッシュ１１
５によって支持されることになる。上記ガイドブッシュ
１１５を挟んで両側には（図６中上下側）、タレット型
刃物台１１９、１２１が配置されている。上記タレット
型刃物台１１９、１２１は、駆動モータ１２３、１２４
によって、主軸１０５の軸芯方向に直交するＸ軸方向に
相対的に離接可能になっている。

【０００４】上記タレット型刃物台１１９は、複数個の
工具取付面１２５ａを有するタレット１２５を備えてい
て、このタレット１２５を回転させて任意の工具取付面
１２５ａを割り出すことにより、そこに取付けられてい
る加工用工具によって、ワーク１１７に所望の加工を施
す。尚、図中符号１２７は回転工具用の駆動モータであ
る。タレット型刃物台１２１も同様の構成になってい
る。すなわち、タレット型刃物台１２１は、複数個の工
具取付面１２９ａを有するタレット１２９を備えてい
て、このタレット１２９を回転させて任意の工具取付面
１２９ａを割り出すことにより、そこに取付けられてい
る加工用工具によって、ワーク１１７に所望の加工を施
す。尚、図中符号１３１は回転工具用の駆動モータであ
る。

【０００５】又、背面主軸台１０９側には、３軸アタッ
チメント１３３が取付けられている。この３軸アタッチ
メント１３３には、３個の背面加工用工具１３３ａが取
付けられていて、これら３個の背面加工用工具１３３ａ
によって、背面主軸１１１に把持されるワーク１１７の
背面に所望の背面加工を施す。すなわち、３軸アタッチ
メント１３３のＸ軸方向位置制御と背面主軸台１０９の
Ｚ₁軸方向位置制御とを適宜行うことにより上記背面加
工を行う。一方、主軸１０５側に把持されているワーク
１１７の正面への穿孔等については、既に説明したタレ
ット型刃物台１１９に取付けられている正面加工用工具
１３５によって行う。すなわち、タレット型刃物台１１
９の任意の工具取付面１２５ａには、正面加工用工具１
３５が取付けられていて、この正面加工用工具１３５に
よって、主軸１０５に把持されているワーク１１７の正
面に穿孔等の正面加工を施す。

【０００６】因みに、上記正面加工用工具１３５を使用
して行う加工には、例えば、穿孔加工（偏心穴加工を含
む）やミーリング加工等があり、穿孔加工は、文字通
り、その基端部を主軸１０５側に把持されるとともに先
端部をガイドブッシュ１１５によって支持されているワ
ーク１１７の先端面に、正面加工用工具１３５によって
孔を開ける加工である。その際、孔を偏心した位置に開
ける場合もある。一方、ミーリング加工とは、例えば、
図７及び図８に示すような加工である。図７に示す加工
は、その基端部を主軸１０５側に把持されるとともに先
端部をガイドブッシュ１１５によって支持されているワ
ーク１１７の側面に溝１４１、１４１を形成する加工で
ある。又、図８に示す加工は、その基端部を主軸１０５
側に把持されるとともに先端部をガイドブッシュ１１５
によって支持されているワーク１１７の先端面に溝１４
３を形成する加工である。尚、偏心穴加工とミーリング
加工は、主軸１０５を停止して、正面加工用工具１３５
を回転させることにより行う。これに対して、中心位置
における穿孔加工は、主軸１０５を回転させて、正面加
工用工具１３５を停止させる、又は、逆方向に回転させ
ながら行うものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、従来の構成の場合に
は、その基端部を主軸１０５側に把持されるとともに先
端部をガイドブッシュ１１５によって支持されているワ
ーク１１７に、穿孔加工やミーリング加工を施す場合
に、タレット型刃物台１１９に取付けられている正面加
工用工具１３５を使用する必要がある。この場合、当然
のことながら、偏心した穿孔加工やミーリング加工を施
す場合、正面加工用工具１３５を回転させるための駆動
機構及び専用の工具ユニットが必要となり、その為、タ
レット型刃物台１１９の構成が複雑化するとともに大型
化してしまうという問題があった。尚、これは、タレッ
ト型刃物台を備えているものだけに限定される問題では
なく、例えば、櫛形刃物台を備えるものにおいても、そ
こに回転工具を取付ける場合には、それ用の回転駆動機
構が必要となってしまい、装置の複雑化及び大型化を来
してしまうという問題があった。又、上記タレット型刃
物台や櫛型刃物台を備えていない簡易な自動旋盤の場合
には、上記したような回転工具が取付けられておらず、
そのため、複雑な加工を行うことができないという問題
があった。

【０００８】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、装置の複雑化や大型化
を来すことなく、主軸側に把持されたワークに対する正
面加工、工具本数の増加及び複雑加工を行うことを可能
にする自動旋盤を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による自動旋盤は、主軸を回転可能に保持する
主軸台と、上記主軸に対向する側に配置され背面主軸を
回転可能に保持する背面主軸台と、を備えた自動旋盤に
おいて、任意個数の正面加工用工具を着脱自在に保持す
る工具ホルダを任意の場所に取付け、上記背面主軸によ
って上記正面加工用工具を把持して所望の正面加工を施
すようにしたことを特徴とするものである。その際、工
具ホルダを装置本体に固定し、該工具ホルダによって任
意個数の正面加工用工具を着脱自在に保持するととも
に、そこに任意個数の背面加工用工具を取付けることが
考えられる。又、工具ホルダに押圧保持手段を設けて、
該押圧保持手段により正面加工用工具を着脱自在に弾性
保持することが考えられる。又、タレット型刃物台が設
けられているタイプの自動旋盤において、該タレット型
刃物台の任意の工具取付面に任意個数の正面加工用工具
を着脱自在に保持する工具ホルダが取付けることが考え
られる。

【００１０】

【作用】すなわち、背面主軸によって工具ホルダに着脱
自在に保持されている正面加工用工具を把持し、それを
使用して主軸側に把持されているワークに所望の正面加
工を施すものである。又、工具ホルダを取付ける場所と
しては、様々な場所が考えられ、例えば、工具ホルダを
装置本体に固定したり、タレット型刃物台が設けられて
いるタイプの自動旋盤においては、該タレット型刃物台
の任意の工具取付面に取付けることが考えられる。又、
工具ホルダに押圧保持手段を設けて、該押圧保持手段に
より正面加工用工具を着脱自在に弾性保持するようにし
てもよく、それによって、正面加工用工具の保持がより
確実なものとなる。

【００１１】

【実施例】以下、図１乃至図５を参照して本発明の一実
施例を説明する。図１は本実施例による自動旋盤の一部
を示す図であり、まず、主軸１があり、この主軸１は主
軸台２に回転可能に保持されている。上記主軸台２は主
軸１の軸芯方向（Ｚ軸方向）に移動可能に構成されてい
る。上記主軸１に対向する側（図１中右側）には、背面
主軸３が配置されている。この背面主軸３は背面主軸台
４に回転可能に保持されている。この背面主軸台４は、
主軸１の軸芯方向と平行な方向（Ｚ₁軸方向）に移動可
能に設置されているとともに、主軸１の軸芯方向に直交
する方向（Ｘ軸方向）に移動可能に構成されている。上
記主軸１と背面主軸３との間には、ガイドブッシュ５が
配置されている。上記ガイドブッシュ５を挟んで両側
（図１中上下両側）には、図示しない一対のタレット型
刃物台が配置されている。尚、上記一対のタレット型刃
物台の一方の任意の工具取付面に取付けられているバイ
ト８１を図４に示す。

【００１２】本実施例による自動旋盤の図示しない装置
本体には、工具ホルダ９が取付けられていて、この工具
ホルダ９には、２本の背面加工用工具１１、１３が取付
けられている。又、上記工具ホルダ９には、２本の正面
加工用工具１５、１７が着脱可能に保持されている。す
なわち、本実施例においては、上記２本の正面加工用工
具１５、１７の何れか一方を背面主軸３により選択的に
把持し、それを使用して、主軸１側に把持されているワ
ーク７に所望の正面加工を施そうとするものである。つ
まり、背面主軸３を図１中実線で示す位置からＸ軸方向
に移動させるとともにＺ₁軸方向に移動させることによ
り、例えば、正面加工用工具１５を把持する。そして、
適宜移動することにより、主軸１側に把持されているワ
ーク７の正面に所望の正面加工を施すものである。

【００１３】ここで、背面主軸３側において、正面加工
用工具１５、又は、正面加工用工具１７を着脱可能に保
持するための機構について、図２を参照して説明する。
まず、スピンドル２１があり、このスピンドル２１は、
ハウジング２３の内周に配置されている軸受部材２５に
よって回転可能に支持されている。上記スピンドル２１
の図中右側には、チャック爪手段２７が一体に取付けら
れている。上記チャック爪手段２７は、爪ホルダ２９
と、この爪ホルダ２９に取付けられたチャック爪３１等
から構成されている。尚、図中符号３３は爪ピンであ
り、上記チャック爪３１はこの爪ピン３３を中心に回動
する。上記スピンドル２１とチャック爪手段２７は図示
しない回転駆動部により一体回転するようになってい
る。

【００１４】上記スピンドル２１の外周であって上記チ
ャック爪手段２７側には、シフタ３５が外嵌されてい
る。このシフタ３５は、上記スピンドル２１に対して回
転可能に取付けられているとともに、軸方向であって上
記チャック爪手段２７方向に移動可能に取付けられてい
る。又、シフタ３５は、支持部材３７の内周に配置され
た軸受部材３９によって回転可能に支持されている。
又、軸受部材３９は、ナット４１によって所定の位置に
取付・固定されるようになっている。又、シフタ３５
は、油圧シリンダ４３によって、レバー４５を回動させ
ることにより、上記チャック爪手段２７方向に往復動す
るように構成されている。

【００１５】上記スピンドル２１の内周側であって上記
チャック爪手段２７側には、押しスリーブ４７が配置さ
れている。この押しスリーブ４７の図中右端は上記チャ
ック爪手段２７のチャック爪３１の作用部３１ａに当接
した状態になっている。又、上記スピンドル２１の内周
側であって、上記押しスリーブ４７の図中左側には、チ
ャックスリーブ４９が配置されている。このチャックス
リーブ４９の図中右端は、上記押しスリーブ４７の図中
左端に当接した状態になっている。上記押しスリーブ４
７とチャックスリーブ４９によってスライド手段を構成
している。そして、上記チャックスリーブ４９の内周側
には、コレットチャック５１が内装されていて、このコ
レットチャック５１の先端部は、例えば、三割状になっ
ている。この三割状の先端部が開閉することにより、ワ
ーク７や正面加工用工具１５、１７を把持したり、該把
持を解除したりする。

【００１６】上記構成において、シフタ３５がチャック
爪手段２７側に移動せられて、その先端部によりチャッ
ク爪３１を拡開させると、チャック爪３１の作用部３１
ａによって押しスリーブ４７が図中左側に移動する。こ
の押しスリーブ４７の移動によってチャックスリーブ４
９も同方向に移動する。コレットチャック５１はキャッ
プ５３によって図中左側への移動が出来なくなっている
ため、上記チャックスリーブ４９の図中左側への移動に
より、コレットチャック５１の三割状の先端部が閉じる
方向に移動し、それによって、ワーク７や正面加工用工
具１５、１７が把持されることになる。逆に、シフタ３
５を図中左方向に移動させると、チャック爪３１が閉成
する方向に回動できることになる。チャック爪３１が閉
成することにより、チャック爪３１の作用部３１ａを介
しての図中左方向への押圧力が解除されるので、押しス
リーブ４７及びチャックスリーブ４９が、コレットチャ
ック５１の三割状の先端部の拡開方向への力（圧ばね５
５）によって図中右側に押し戻される。それによって、
コレットチャック５１の三割状の先端部が拡開して、ワ
ーク７や正面加工用工具１５、１７の把持が解除され
る。

【００１７】次に、工具ホルダ９の正面加工用工具１５
（又は、１７）の保持部の構成について、図３を参照し
て説明する。尚、図３は工具ホルダ９の側断面図であ
る。まず、工具ホルダ９側には保持孔６１が穿孔されて
いるとともに、この保持孔６１に対して小径の別の保持
孔６３が連続して形成されている。尚、保持孔６３を小
径とすることは必須の要件ではなく、例えば、保持孔６
１と同径としてもよい。一方、正面加工用工具１５はホ
ルダ部１５ａと、工具部１５ｂ、把持部１５ｃとから構
成されている。上記ホルダ部１５ａには環状のＶ字溝６
５が形成されている。又、上記工具ホルダ９側には孔６
７が穿孔されていて、この孔６７に上記正面加工用工具
１５を弾性保持する押圧保持手段６９が内装されてい
る。この押圧保持手段６９は、支持部材７１と、この支
持部材７１の図中下方に配置されたコイルスプリング７
３と、このコイルスプリング７３に連結されたボール７
５とから構成されている。

【００１８】そして、正面加工用工具１５が工具ホルダ
９内に保持されている状態（図３に示す状態）では、上
記ボール７５がコイルスプリング７３によって図中下方
に付勢されていて、正面加工用工具１５のホルダ部１５
ａのＶ字溝６５に押し付けられている。それによって、
正面加工用工具１５は工具ホルダ９に所定の弾性保持力
で所定の位置に収容・保持されることになる。これに対
して、背面主軸３側によって上記正面加工用工具１５を
把持する場合には、まず、背面主軸３によって正面加工
用工具１５の把持部１５ｃを把持する。その状態で、背
面主軸３を図中右側に移動させる。それによって、ボー
ル７５はコイルスプリング７３のスプリング力に抗して
図中上方に移動し、Ｖ字溝６５への係合が解除される。
後は、そのまま背面主軸３を移動させることにより正面
加工用工具１５を引き抜けばよい。逆に、正面加工用工
具１５を工具ホルダ９内に戻す場合には、背面主軸３を
図中左側に移動させるだけよい。それによって、ボール
７５がコイルスプリング７３のスプリング力に抗して一
旦図中上方に戻される。その後、Ｖ字溝６５の位置にき
たときに、該Ｖ字溝６５内に係合することになる。

【００１９】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、自動旋盤としての通常の作用については、従来と同
じであるのでその説明は省略する。基端部が主軸１に把
持されるとともに、その先端部がガイドブッシュ７に支
持された状態のワーク７に、工具ホルダ９に保持されて
いる正面加工用工具１５、１７を使用して正面加工を施
す場合について説明する。この場合には、図１に示すよ
うに、まず、背面主軸３をＸ軸方向に移動させて、背面
主軸３の軸芯位置を正面加工用工具１５の軸芯位置に一
致させる。次いで、背面主軸３をＺ₁軸方向に移動させ
て、正面加工用工具１５の把持部１５ｃを把持する。そ
の様子を図１中仮想線で示す。次に、背面主軸３をＺ₁
軸方向に後退させる。これで、正面加工用工具１５が背
面主軸３側に保持されたことになる。その様子を図４中
仮想線で示す。

【００２０】後は、背面主軸３を適宜移動させることに
より、正面加工用工具１５の工具部１５ｂの軸芯位置を
ワーク７の先端面の所定位置に合わせる。そして、背面
主軸３と主軸１をＺ軸方向に相対的に移動させることに
より、ワーク７の先端面に穿孔加工を施す。その様子を
図５に示す。尚、図５に示す場合には、ワーク７の先端
面の偏心した位置に穿孔加工を施すものである。

【００２１】次に、ワーク７を背面主軸３に把持させた
状態でその背面に背面加工を施す場合について説明す
る。まず、主軸１側に把持されているワーク７に対する
正面加工が終了すると、背面主軸３によりワーク７の先
端部を把持する。その状態で、タレット型刃物台に取付
けられているバイト８１（図４に仮想線で示す）により
ワーク７を切断する。次に、背面主軸３側に把持されて
いるワーク７の背面に背面加工を施す。この場合には、
背面主軸３を適宜移動させることにより、ワーク７を工
具ホルダ９に保持されている背面加工用工具１１、１３
の位置に合わせる。後は、背面主軸３をＺ₁軸方向に移
動させることにより、ワーク７の背面に、例えば、穿孔
加工を施す。

【００２２】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、従来、タレット型刃物台に正
面加工用工具を取付けていた場合に比べて、そのような
正面加工用工具をタレット型刃物台に取付ける必要がな
くなり、同時に、該正面加工用工具用の回転駆動機構等
も不要になる。よって、タレット型刃物台の構成が簡略
化されるとともにその小型化を図ることができる。これ
は、背面主軸３を利用して工具ホルダ９に保持されてい
る正面加工用工具１５、１７を適宜把持し、それによっ
て、ワーク７の正面に所望の正面加工を施すように構成
したからである。その際、背面主軸３には元々回転駆動
機能が備わっているので、新たに回転駆動機構を設ける
必要もない。

【００２３】又、タレット型刃物台から正面加工用工具
が無くなったことにより、その空きスペースを利用して
別の種類の加工用工具を取付けることが可能となり、そ
れによって、より複雑な加工を行うことが可能になる。
又、工具ホルダ９においては、押圧保持手段６９によっ
て正面加工用工具１５、１７を弾性保持するようにして
いるので、該保持がより確実なものとなり、正面加工用
工具１５、１７が不用意に離脱してしまうようなことを
防止することができる。又、ワーク７に穿孔加工を施す
場合に、主軸１の回転方向と背面主軸３の回転方向を逆
向きにすることにより、結果としてより高速回転を実現
することができる。これは、小径な孔を穿孔する場合に
極めて効果的なことである。

【００２４】尚、本発明は前記一実施例に限定されるも
のではない。前記一実施例において、一対のタレット型
刃物台を備える自動旋盤に本発明を適用した例を説明し
たが、それ以外にも、１個のタレット型刃物台を備える
自動旋盤、櫛型刃物台を備える自動旋盤等についても同
様に適用可能である。タレット型刃物台のように、複数
種類の加工用工具の中から所望の加工用工具を選択して
使用するといったタイプ以外のもの（刃物台の構成が比
較的簡易なもの）に本発明を適用した場合には、工具ホ
ルダ９に保持される正面加工用工具を背面主軸３によっ
て把持して使用することにより、それだけ正面加工用の
工具数が増加することになるので、多種多様な加工が可
能になる。つまり、比較的簡易な構成（低価格なもの）
の自動旋盤に本発明を適用すれば、装置の大型化や複雑
化を来すことなく比較的簡単に能力向上を図ることがで
きる。又、工具ホルダ９を何処に設置するかについて
は、これを特に限定するものではなく、例えば、タレッ
ト型刃物台を備えるものにおいて、その任意の工具取付
面に工具ホルダ９を取付けるようにしてもよい。櫛形刃
物台を備えるものについても同様である。又、工具ホル
ダ９に保持される工具の個数、種類についてはこれを特
に限定するものではないことは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明による自動旋
盤によると、まず、背面主軸によって工具ホルダに着脱
自在に保持されている正面加工用工具を把持し、それを
使用してワークに所望の正面加工を施すようにしたの
で、例えば、タレット型刃物台を備えたものにおいて、
該タレット型刃物台に正面加工用工具、例えば、回転工
具を取付ける必要がなくなる。それによって、タレット
型刃物台の構成の簡略化、小型化を図ることができる。
又、工具ホルダに正面加工用工具を取付けておくことに
より、正面加工用の工具の絶対数が増加することにな
り、多種多様な加工に対応することができる。又、例え
ば、タレット型刃物台のようなものを備えていない低級
機種に適用した場合には、正面加工用工具数を増加させ
ることができるので、より複雑な加工に容易に対応する
ことができることになる。又、工具ホルダに押圧保持手
段を設けて、該押圧保持手段により正面加工用工具を着
脱自在に弾性保持するようにした場合には、工具ホルダ
における正面加工用工具の保持がより確実なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図で自動旋盤の一部の
構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例を示す図で背面主軸のコレッ
トチャク機構の構成を示す断面図である。

【図３】本発明の一実施例を示す図で工具ホルダの構成
を示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例を示す図で背面主軸によって
工具ホルダに保持されている正面加工用工具を把持する
様子を示す図である。

【図５】本発明の一実施例を示す図で背面主軸による正
面加工用工具を把持してワークの先端面に穿孔加工を施
す様子を示す図である。

【図６】従来例を示す図でタレット型刃物台を備えた自
動旋盤の構成を示す平面図である。

【図７】従来例の説明に使用した図でミーリング加工の
例を示す斜視図である。

【図８】従来例の説明に使用した図でミーリング加工の
例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１主軸３背面主軸７ワーク９工具ホルダ１１背面加工用工具１３背面加工用工具１５正面加工用工具１７正面加工用工具６９押圧保持手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸を回転可能に保持する主軸台と、上
記主軸に対向する側に配置され背面主軸を回転可能に保
持する背面主軸台と、を備えた自動旋盤において、任意
個数の正面加工用工具を着脱自在に保持する工具ホルダ
を任意の場所に取付け、上記背面主軸によって上記正面
加工用工具を把持して所望の正面加工を施すようにした
ことを特徴とする自動旋盤。
【請求項２】請求項１記載の自動旋盤において、工具
ホルダは装置本体に固定されていて、任意個数の正面加
工用工具を着脱自在に保持しているとともに、任意個数
の背面加工用工具が取付けられていることを特徴とする
自動旋盤。
【請求項３】請求項１又は請求項２記載の自動旋盤に
おいて、工具ホルダには押圧保持手段が設けられてい
て、該押圧保持手段により正面加工用工具を着脱自在に
弾性保持することを特徴とする自動旋盤。
【請求項４】請求項１記載の自動旋盤において、タレ
ット型刃物台が設けられていて、該タレット型刃物台の
任意の工具取付面に任意個数の正面加工用工具を着脱自
在に保持する工具ホルダが取付けられていることを特徴
とする自動旋盤。