JPH0885002A - Composite processing lathe - Google Patents
Composite processing latheInfo
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- JPH0885002A JPH0885002A JP24886094A JP24886094A JPH0885002A JP H0885002 A JPH0885002 A JP H0885002A JP 24886094 A JP24886094 A JP 24886094A JP 24886094 A JP24886094 A JP 24886094A JP H0885002 A JPH0885002 A JP H0885002A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、旋削加工およびミル加
工の両機能を有する複合加工旋盤に関し、特に共通の工
具装着面に固定工具装着孔および回転工具装着孔を別々
に設けた刃物台に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite machining lathe having both functions of turning and milling, and more particularly to a tool post having a fixed tool mounting hole and a rotary tool mounting hole separately provided on a common tool mounting surface. .
【0002】[0002]
【従来の技術】複合加工旋盤とは、旋盤において旋削加
工機能にミル加工機能が加わったものを指し、ミル加工
はフライス、ドリル、タップ加工等を含む。従来の複合
加工旋盤の刃物台としては、ドラム式旋回頭(以下タレ
ットという)に水平方向(以下H方向ともいう)および
垂直方向(以下V方向ともいう)の刃物工具を備えたも
のや、本出願人の提案した2ポジションHVタレット
(特開昭 59-227343参照)等がある。いずれも水平方向
と垂直方向の工具刃先の位置が相互に大きく離れてお
り、また工具軸もタレット旋回中心線からかなり離れて
いる。例えば、図9に示された2ポジションHVタレッ
ト3は、V方向とH方向における工具刃先1a,2aが
相互に大きく離れており、また各工具軸もタレット旋回
中心線tに対して大きく離れた位置にある。2. Description of the Related Art A composite processing lathe refers to a lathe having a turning function and a milling function added, and the milling includes milling, drilling, tapping and the like. As a tool post of a conventional combined machining lathe, a tool provided with a drum type swivel head (hereinafter, referred to as a turret) and a horizontal tool (hereinafter, also referred to as H direction) and a vertical tool (hereinafter, also referred to as V direction), or a book There is a 2-position HV turret proposed by the applicant (see JP-A-59-227343). In both cases, the positions of the tool edges in the horizontal direction and the vertical direction are greatly separated from each other, and the tool axis is also considerably separated from the turret rotation center line. For example, in the 2-position HV turret 3 shown in FIG. 9, the tool cutting edges 1a and 2a in the V direction and the H direction are largely separated from each other, and the tool axes are also greatly separated from the turret rotation center line t. In position.
【0003】このようなドラムタレットや2ポジション
HVタレットでは、工具の刃先位置が工具の向きを変え
ることによって大きく変わるため、元の加工位置に戻す
のに軸移動距離が長くなる。すなわち加工アイドルタイ
ムが発生し、加工プログラムも繁雑なものになる。ま
た、工具刃先がタレット旋回中心線から遠い位置にある
ため、旋削によるモーメント荷重が大きく、剛性の面で
不利である。このため剛性を確保するには、タレットの
クランプ装置に大きな力を持たせる必要があり、機械が
大型になる。また工具刃先がタレット旋回中心線から遠
くなるほど、タレットの回転割り出しによる位置決め精
度も悪くなる。In such a drum turret or a two-position HV turret, the position of the cutting edge of the tool is largely changed by changing the direction of the tool, and therefore the axial movement distance becomes long to return to the original machining position. That is, machining idle time is generated and the machining program becomes complicated. Further, since the tool edge is located far from the turret rotation center line, the moment load due to turning is large, which is disadvantageous in terms of rigidity. Therefore, in order to secure the rigidity, it is necessary to apply a large force to the turret clamp device, which makes the machine large. Further, the further the tool edge is from the turret rotation center line, the worse the positioning accuracy due to the rotational indexing of the turret.
【0004】また、従来の刃物台では、固定工具(以下
旋削工具という)または回転工具の内、使用しない側の
工具軸には切削水、切り粉等の侵入を防止するためダミ
ー工具を装着している。そうすると、旋削加工工程とミ
ル加工工程が替わる毎に、ダミー工具も交換しなくては
ならないため、使用しない工具を抜いてダミー工具を装
着し、使用する方のダミー工具を抜いて使用工具を装着
する。したがって、自動工具交換装置(以下ATCとい
う)は同じところを2往復しなければならず、工具交換
時間が長くなり、加工アイドルタイムが発生する。さら
にダミー工具を装着すると、ATCを使用する場合、工
具マガジンにもダミー工具を入れておくため、使用可能
工具の本数が少なくなる。Further, in the conventional tool post, a dummy tool is attached to a tool shaft of a fixed tool (hereinafter referred to as a turning tool) or a rotary tool, which is not used, in order to prevent intrusion of cutting water or cutting chips. ing. Then, the dummy tool must be replaced every time the turning process and the milling process are changed, so remove the unused tool and install the dummy tool, then remove the dummy tool of the one you are using and install the tool that you are using. To do. Therefore, the automatic tool changer (hereinafter referred to as ATC) has to make two reciprocating movements at the same place, resulting in a long tool change time and a machining idle time. Further, when a dummy tool is attached, when the ATC is used, the dummy tool is also placed in the tool magazine, so that the number of usable tools is reduced.
【0005】また、従来の刃物台で傾斜面の加工をする
場合、ワークの中心線に対して垂直な旋回中心線を有す
るタレットにより、タレットを任意の角度で位置決め
し、送り軸によって傾斜面の加工を行っている。この場
合、回転工具軸とタレット旋回中心線が直交しているた
め、回転工具駆動系を刃物台本体にコンパクトに納める
のが難しく、配線の処理も困難である。さらに、このよ
うな従来のタレットに傾斜面加工の機能を持たせるため
には複雑な構造を必要とする。Further, in the case of processing an inclined surface with a conventional tool rest, the turret is positioned at an arbitrary angle by a turret having a swivel centerline perpendicular to the centerline of the work, and the inclined surface is moved by the feed shaft. We are processing. In this case, since the rotary tool axis and the turret rotation center line are orthogonal to each other, it is difficult to compactly house the rotary tool drive system in the tool rest main body, and it is also difficult to perform wiring processing. Further, in order to give such a conventional turret a function of processing an inclined surface, a complicated structure is required.
【0006】以上のほか、旋削工具と回転工具を共通の
工具孔に選択的に装着してそれぞれの加工を行う刃物台
がある。これにより、刃物台をコンパクトに構成するこ
とができ、小型の機械で大きいワークの複合加工ができ
るという利点がある。しかし、共通な装着孔にすると、
回転工具は数千RPMで回転作動するのでかなりの発熱
をともない、装着部に熱変位を生じる。この熱変位を生
じた装着孔に旋削工具を装着すると刃先位置が変化し、
この誤差がワーク径の両側に出て旋削加工の精度を低下
させる問題がある。また、回転工具はベアリングで支持
されており、この浮いた状態へ旋削工具を装着すること
になるので、剛性を確保するための機構が複雑になると
いう問題もある。In addition to the above, there is a tool rest that selectively mounts a turning tool and a rotary tool in a common tool hole to perform respective machining. As a result, the tool post can be made compact, and there is an advantage that a large machine can be combined with a small machine. However, with a common mounting hole,
Since the rotary tool is rotated at several thousand RPM, a considerable amount of heat is generated and thermal displacement occurs in the mounting portion. When a turning tool is installed in the mounting hole that has undergone this thermal displacement, the cutting edge position changes,
There is a problem that this error appears on both sides of the workpiece diameter and reduces the accuracy of turning. Further, since the rotary tool is supported by bearings and the turning tool is mounted in this floating state, there is also a problem that the mechanism for ensuring rigidity becomes complicated.
【0007】[0007]
(1)本発明は、旋削加工およびミル加工の両機能を有
する複合加工旋盤において、水平方向と垂直方向の間で
工具の向きを変える際に、工具移動ストロークが最小限
にとどまり、加工時間が短縮され、加工精度が向上し、
また加工プログラムも簡易化される複合加工旋盤を提供
する。 (2)また、旋削によるモーメント荷重が小さく、剛性
の点で有利であり、精度の高い加工ができる複合加工旋
盤の刃物台を提供する。 (3)また、タレットの回転割り出しによる刃先の位置
決め精度の良い複合加工旋盤を提供する。 (4)また、工具移動ストロークを小さくして刃物台を
コンパクト化し、相対的に大きいワークの加工が可能な
複合加工旋盤を提供する。 (5)また、回転工具と旋削工具を別々の工具装着孔に
装着して、回転工具の作動による熱変位が旋削工具に影
響するのを防止し、また、必要に応じて冷却手段を設け
ることにより、さらに確実に熱の影響を遮断することが
できる複合加工旋盤を提供する。 (6)また、旋削とミルの加工工程が替わる際に、ダミ
ー工具の代わりに、使用しない工具装着孔を迅速に塞ぐ
ことができるカバー手段を備えた複合加工旋盤を提供す
る。 (7)また、僅かな構造の修正でタレットに精度の高い
傾斜面加工の機能を持たせることが可能な複合加工旋盤
を提供する。(1) The present invention, in a combined machining lathe having both functions of turning and milling, when changing the orientation of the tool between the horizontal direction and the vertical direction, the tool moving stroke is minimized and the machining time is reduced. Shortened, improved processing accuracy,
We also provide a combined machining lathe with a simplified machining program. (2) Further, the present invention provides a tool post of a multi-tasking lathe, which has a small moment load due to turning, is advantageous in terms of rigidity, and can perform highly accurate machining. (3) Further, the present invention provides a multi-tasking lathe with good blade edge positioning accuracy by rotationally indexing a turret. (4) Further, the tool machining stroke is reduced to make the tool rest compact, and to provide a combined machining lathe capable of machining a relatively large work. (5) Further, the rotary tool and the turning tool are mounted in separate tool mounting holes to prevent thermal displacement caused by the operation of the rotary tool from affecting the turning tool, and a cooling means is provided as necessary. Thus, a combined machining lathe capable of reliably blocking the influence of heat is provided. (6) Further, the present invention provides a multi-tasking lathe equipped with a cover means capable of quickly closing an unused tool mounting hole instead of a dummy tool when the turning and milling processes are switched. (7) Further, the present invention provides a combined machining lathe capable of imparting a highly accurate inclined surface machining function to a turret by slightly modifying the structure.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】フレーム上に設けられた
主軸頭と、前記主軸頭内に回転自在に設けられてワーク
を保持する主軸と、主軸軸線と平行および直角方向に前
記フレーム上を移動する刃物台とからなり、前記刃物台
の旋回頭に設けられた固定工具および回転工具によりそ
れぞれ旋削加工およびミル加工を行う複合加工旋盤であ
って、前記旋回頭は、移動面内のX軸とZ軸との間で構
成される45°の角度で傾斜した旋回軸と、前記旋回軸
の中心側に固定工具、外側に回転工具の各装着孔が配置
された工具装着面部と、前記旋回軸を中心に旋回頭を旋
回させ、工具装着面が主軸軸線と平行になる第一の割り
出し位置および工具装着面が主軸軸線と直交する第二の
割り出し位置に位置決めする駆動手段とからなる複合加
工旋盤によって、上記第1ないし第5の課題を解決す
る。上記複合加工旋盤において、前記タレットの固定工
具装着孔および回転工具装着孔を選択的に自動閉鎖する
シャッターを設けることによって、上記第6の課題を解
決する。上記複合加工旋盤において、前記タレットをそ
の旋回中心線回りの任意の位置で固定できる位置決め手
段を備えることによって、上記第7の課題を解決する。A spindle head provided on a frame, a spindle rotatably provided in the spindle head for holding a work, and moving on the frame in a direction parallel to and perpendicular to the spindle axis. A combined machining lathe that comprises a tool post for performing turning and milling respectively with a fixed tool and a rotary tool provided on the swivel head of the swivel head, the swivel head being an X-axis in a moving plane. A swivel axis that is inclined with an angle of 45 ° formed between the Z axis, a tool mounting surface portion in which mounting holes for a fixed tool are arranged on the center side of the swivel axis, and mounting holes for a rotary tool are arranged on the outer side, and the swivel axis A machining lathe comprising a first indexing position in which the swivel head is swiveled around the axis and the tool mounting surface is parallel to the spindle axis, and a driving means for positioning the tool mounting surface in a second indexing position orthogonal to the spindle axis. By To solve the serial first to fifth issues. The sixth problem is solved by providing a shutter for selectively and automatically closing the fixed tool mounting hole and the rotary tool mounting hole of the turret in the combined machining lathe. The seventh problem is solved by providing the composite processing lathe with positioning means capable of fixing the turret at an arbitrary position around the turning center line.
【0009】[0009]
【実施例】図1は本発明による複合加工旋盤の一実施例
の側面図である。旋盤本体を支持するフレームすなわち
ベッド11の水平面11aにキャレッジベース12が取
り付けられている。キャレッジベース12は水平面上に
Z軸方向の長手送りとY軸投影線方向の横送りを備え、
キャレッジ13が載置されている。キャレッジ13のX
軸方向の摺動面13aは、主軸中心線を通るZ軸を含む
垂直面に対して一定角度で傾斜しており、その上に摺動
可能に刃物台14が載置され、刃物台14の下側に工具
を備えたタレット(旋回頭)15が取り付けられてい
る。図示左側のベッド傾斜面11bに、主軸頭すなわち
スピンドルヘッド16およびテールストック17が取り
付けられている。旋盤本体の後方(図示右側)にはAT
Cのマガジン18が配置されている。ベッド傾斜面11
bの下方には切り粉を処理する搬送車19が配置されて
いる。1 is a side view of an embodiment of a combined machining lathe according to the present invention. A carriage base 12 is attached to a horizontal surface 11 a of a bed 11 that supports the lathe body. The carriage base 12 has a longitudinal feed in the Z-axis direction and a lateral feed in the Y-axis projection line direction on a horizontal plane,
A carriage 13 is placed. Carriage 13 X
The sliding surface 13a in the axial direction is inclined at a constant angle with respect to a vertical surface including the Z axis passing through the center line of the spindle, and the tool rest 14 is slidably mounted on the sliding face 13a. A turret (swivel head) 15 equipped with a tool is attached to the lower side. The spindle head, that is, the spindle head 16 and the tail stock 17 are attached to the bed inclined surface 11b on the left side of the drawing. AT at the rear of the lathe body (right side in the figure)
A C magazine 18 is arranged. Bed slope 11
A carrier 19 for processing chips is arranged below b.
【0010】図2は図1の刃物台部分のほぼ正面を示す
A矢視図である。ベッド傾斜面11bの図示左側にはワ
ークWを装着した主軸16a(先端部分)、反対側には
テールストック17がそれぞれ配置されている。ベッド
水平面11a上のキャレッジベース12にはキャレッジ
13が載置され、キャレッジ上に刃物台14が載置され
ている。刃物台下部には傾斜した旋回中心線まわりに旋
回可能なタレット15が取り付けられ、その下面に旋削
工具21および回転工具22の装着孔が設けられてい
る。FIG. 2 is a view as seen from the direction of arrow A, showing the front surface of the tool rest portion of FIG. On the left side of the bed inclined surface 11b in the figure, a spindle 16a (tip portion) on which a work W is mounted is arranged, and on the opposite side, a tail stock 17 is arranged. A carriage 13 is placed on the carriage base 12 on the bed horizontal surface 11a, and a tool rest 14 is placed on the carriage. A turret 15 capable of turning around an inclined turning center line is attached to the lower part of the tool rest, and mounting holes for a turning tool 21 and a rotary tool 22 are provided on the lower surface of the turret 15.
【0011】図3は図1の複合加工旋盤の主要構成要素
の配置を示す正面図である。Z軸上の図示左側にはC軸
機能付きビルトイン主軸16aが配置され、反対側には
テールストック17が配置されている。刃物台14下部
には、移動面内のX軸とZ軸との間で、垂直線からほぼ
45°傾斜した旋回中心線Tまわりに旋回可能なタレッ
ト15が設けられている。タレット下端の工具装着面1
5aには、旋回中心線Tを基準にして中心側に旋削工具
21、外側に回転工具22の各装着孔が設けられてい
る。これにより、旋回中心線T上にクランプ面を一致さ
せて旋削工具21が装着可能になり、旋回中心線T上に
刃先を一致させて回転工具22が装着可能になってい
る。図は説明上旋削工具21および回転工具22を装着
した状態を示しているが、加工時はいづれかの工具が選
択的に装着されるものである。タレット15の旋回動作
は、後述する駆動手段で行われ、工具装着面15aが主
軸軸線Zと平行になる第一の割り出し位置および工具装
着面15aが主軸軸線Zと直交する第二の割り出し位置
に位置決めすることができる。実線で示された第一の位
置決め位置のタレット15の状態では、これらの工具2
1,22はワークWの側面加工を行うためV方向を向い
ているが、旋回中心線Tを中心に180度タレット15
を旋回することにより、これらの工具は、第二の位置決
め位置に移動し、点線で示すようなH方向に向いて配置
される。また後述するように、このタレット15には、
旋回中心線T回りにV方向からH方向までの180度間
で任意の位置に固定して加工を行うB軸機能を持たせる
ことができる。FIG. 3 is a front view showing the arrangement of main components of the combined machining lathe shown in FIG. A built-in main shaft 16a with a C-axis function is arranged on the left side in the figure on the Z-axis, and a tailstock 17 is arranged on the opposite side. A turret 15 is provided at the lower part of the tool rest 14 between the X-axis and the Z-axis in the moving plane so that the turret 15 can be swung around a turning center line T inclined by about 45 ° from the vertical line. Tool mounting surface 1 at the bottom of the turret
5a is provided with respective mounting holes for the turning tool 21 on the center side and the rotary tool 22 on the outer side with reference to the turning center line T. As a result, the turning tool 21 can be mounted by matching the clamp surface on the turning center line T, and the rotary tool 22 can be mounted by matching the cutting edge on the turning center line T. Although the drawing shows a state in which the turning tool 21 and the rotary tool 22 are mounted for the sake of description, any one of the tools is selectively mounted during processing. The swiveling operation of the turret 15 is performed by a driving means described later, and is placed at a first indexing position where the tool mounting surface 15a is parallel to the spindle axis Z and a second indexing position where the tool mounting surface 15a is orthogonal to the spindle axis Z. Can be positioned. In the state of the turret 15 in the first positioning position shown by the solid line, these tools 2
Although 1 and 22 are oriented in the V direction for side surface machining of the work W, the 180 degree turret 15 is centered around the turning center line T.
By swiveling, these tools move to the second positioning position and are oriented in the H direction as shown by the dotted line. As will be described later, this turret 15 has
It is possible to have a B-axis function of performing processing by fixing at an arbitrary position within 180 degrees from the V direction to the H direction around the turning center line T.
【0012】図4は、図1のタレット15の駆動機構を
示す説明図である。タレット15の図示下側に回転工具
22、上側に旋削工具21が装着された状態を示す。ま
ず、タレット15の旋回機構を説明すると、インデック
スモータ31の回転がタレット駆動ギア32からタレッ
ト旋回ギア33へ伝達され、このタレット旋回ギアに取
り付けられた円筒状のタレット旋回軸34が回転され、
このタレット旋回軸に固定されたタレット15がV方向
からH方向までの180度旋回される。タレット15の
固定は、カップリングシリンダ35を備えたカップリン
グ機構36で固定される。後述するB軸機能を付与する
ときは、カップリングシリンダ35を含むカップリング
機構36を除去し、インデックスモータ31はサーボモ
ータに交換される。このサーボモータにより、V方向か
らH方向までの180°の間で任意の角度の位置決めが
行われる。FIG. 4 is an explanatory view showing a drive mechanism of the turret 15 of FIG. A state in which the rotary tool 22 is mounted on the lower side of the turret 15 and the turning tool 21 is mounted on the upper side of the turret 15 is shown. First, the turning mechanism of the turret 15 will be described. The rotation of the index motor 31 is transmitted from the turret drive gear 32 to the turret turning gear 33, and the cylindrical turret turning shaft 34 attached to the turret turning gear is rotated,
The turret 15 fixed to the turret rotation shaft is rotated 180 degrees from the V direction to the H direction. The turret 15 is fixed by a coupling mechanism 36 having a coupling cylinder 35. When the B-axis function described later is added, the coupling mechanism 36 including the coupling cylinder 35 is removed, and the index motor 31 is replaced with a servo motor. By this servo motor, positioning is performed at an arbitrary angle between 180 ° from the V direction to the H direction.
【0013】次に回転工具22の回転機構を説明する。
ミル回転軸モータ37の回転が複数の伝達ギア38を介
してミル回転伝達軸39を回転し、その先端にあるベベ
ルギア40に接続されたアイドルギア41を介してアイ
ドル回転軸42に回転が伝えられる。回転工具22を回
転するときは、アイドル回転軸42の駆動ギア43がミ
ル回転軸44のギア45に接続され回転工具22が回転
される。Next, the rotating mechanism of the rotary tool 22 will be described.
The rotation of the mill rotation shaft motor 37 rotates the mill rotation transmission shaft 39 via the plurality of transmission gears 38, and the rotation is transmitted to the idle rotation shaft 42 via the idle gear 41 connected to the bevel gear 40 at the tip thereof. . When rotating the rotary tool 22, the drive gear 43 of the idle rotary shaft 42 is connected to the gear 45 of the mill rotary shaft 44 to rotate the rotary tool 22.
【0014】図5は、タレット15の工具装着面15a
に設けられた使用しない工具の装着孔に、切削水、切粉
等が侵入するのを防止するスライドカバー方式のシャッ
ター51の説明図である。(A)、(B)は、旋削工具
21使用時のシャッター51の状態を示す。この状態で
は、シャッター先端の下面に設けられたゴムパッキン5
2が、使用しない回転工具の装着孔22aの周囲に密着
し、一方旋削工具の装着孔21aと一致する孔51aが
設けられ、旋削工具21はこの孔51aを通して装着孔
21aに取り付けられる。この状態で旋削工具21によ
る加工が行われると、使用しない回転工具の装着孔22
aはシャッター51のゴムパッキン52で塞がれている
ので、切削水、切粉等の侵入が確実に防止される。次に
回転工具22を使用する場合を説明する。(C)、
(D)は、それぞれこの場合のシャッター51の側面図
および平面図を示す。旋削工具使用状態から回転工具使
用状態へ移るときは、ATC(図示していない)で旋削
工具が抜き取られたあと、シャッター51は(D)の矢
印方向にスライドされ、このとき回転工具の装着孔22
aに密着していたパッキング52は、シャッター下面の
カム溝(図示していない)によりタレット15の工具装
着面15aに対して垂直方向に持ち上げられ、工具装着
面上をスライドする。次に抜き取られた旋削工具21の
装着孔位置にくると、シャッター51のバネ機能によ
り、パッキング52は旋削工具の装着孔21aの周囲に
密着する。そしてシャッター51が移動したあとの回転
工具装着孔22aに、ATCによる回転工具22の装着
が行われる。この場合も旋削工具装着孔21aはパッキ
ング52で塞がれているので、切削水、切粉等の侵入は
確実に防止される。このシャッター51の工具装着面1
5aに対するリフト動作とスライド動作は、タレット面
に設けられた1本のアクチュエータシリンダ(図示して
いない)で行われる。FIG. 5 shows the tool mounting surface 15a of the turret 15.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a slide cover type shutter 51 that prevents cutting water, cutting chips, and the like from entering a mounting hole of a tool that is not used. (A) and (B) show the state of the shutter 51 when the turning tool 21 is used. In this state, the rubber packing 5 provided on the lower surface of the tip of the shutter
2 is closely attached to the periphery of the mounting hole 22a of the unused rotary tool, and a hole 51a corresponding to the mounting hole 21a of the turning tool is provided. The turning tool 21 is mounted in the mounting hole 21a through this hole 51a. When machining is performed by the turning tool 21 in this state, the mounting hole 22 of the unused rotary tool
Since a is closed by the rubber packing 52 of the shutter 51, invasion of cutting water, cutting chips, etc. is reliably prevented. Next, the case of using the rotary tool 22 will be described. (C),
(D) shows a side view and a plan view of the shutter 51 in this case, respectively. When shifting from the state of using the turning tool to the state of using the rotary tool, the shutter 51 is slid in the direction of the arrow (D) after the turning tool is pulled out by the ATC (not shown), and at this time, the mounting hole for the rotary tool is attached. 22
The packing 52 that was in close contact with a is lifted in the vertical direction with respect to the tool mounting surface 15a of the turret 15 by a cam groove (not shown) on the lower surface of the shutter, and slides on the tool mounting surface. Next, when it comes to the position of the removed mounting hole of the turning tool 21, the packing 52 comes into close contact with the periphery of the mounting hole 21a of the turning tool due to the spring function of the shutter 51. Then, the rotary tool 22 is mounted by the ATC in the rotary tool mounting hole 22a after the shutter 51 is moved. Also in this case, since the turning tool mounting hole 21a is closed by the packing 52, intrusion of cutting water, cutting chips, etc. is reliably prevented. Tool mounting surface 1 of this shutter 51
The lift operation and the slide operation with respect to 5a are performed by one actuator cylinder (not shown) provided on the turret surface.
【0015】上記のように構成された本発明の複合加工
旋盤の作用を説明する。まず旋削加工においてワーク側
面とワーク端面との間を旋削工具21が移動する場合、
図4のタレット駆動機構の構成で説明したように、イン
デックスモータ31の回転が駆動ギア32、旋回ギア3
3、旋回軸34に伝達され、タレット15が旋回され
る。このとき、図3に示すように、V方向に向いた旋削
工具21のクランプ面がタレット旋回中心線T上にある
ので、タレット旋回中心線Tまわりに180度旋回して
H方向に向けた後も、旋削工具21は元の位置のすぐ近
くにある。したがって端面加工位置までの工具刃先の移
動制御がきわめて容易に行われる。例えば図9に示すよ
うな従来のタレット3に比較して、本発明の場合は工具
刃先の位置制御が格段に向上している。The operation of the composite working lathe of the present invention constructed as above will be described. First, in the turning process, when the turning tool 21 moves between the work side surface and the work end surface,
As described in the configuration of the turret drive mechanism of FIG. 4, the rotation of the index motor 31 is driven by the drive gear 32 and the swing gear 3.
3. The turret 15 is turned by being transmitted to the turning shaft 34. At this time, as shown in FIG. 3, since the clamping surface of the turning tool 21 facing the V direction is on the turret turning center line T, after turning 180 degrees around the turret turning center line T and turning in the H direction. However, the turning tool 21 is in the immediate vicinity of its original position. Therefore, the movement control of the tool cutting edge to the end face machining position is extremely easily performed. For example, compared with the conventional turret 3 as shown in FIG. 9, the position control of the tool edge is significantly improved in the case of the present invention.
【0016】また旋削工具21の刃先位置からタレット
旋回中心線Tまでの距離がきわめて小さいので、旋削加
工時のモーメントが小さくタレット15の剛性の面で有
利であり、加工精度が向上する。タレット15の旋回に
よって工具21,22の向きを変えるとき、工具移動ス
トロークが小さいのでタレット15を小型化することが
でき、さらに従来のドラム式タレットや2ポジションH
Vタレットの場合と異なり、タレット15の工具刃先は
常にタレット旋回中心線Tを向いているので、タレット
15の旋回領域が小さく、この点でもタレット15を小
型に構成することができる。したがってコンパクトな刃
物台により相対的に大きなワークが加工でき、刃物台の
剛性も向上し精度の高い加工ができる。Further, since the distance from the cutting edge position of the turning tool 21 to the turret rotation center line T is extremely small, the moment during turning is small, which is advantageous in terms of rigidity of the turret 15, and the working accuracy is improved. When the direction of the tools 21, 22 is changed by the turning of the turret 15, the tool moving stroke is small, so that the turret 15 can be downsized, and the conventional drum type turret and 2-position H can be used.
Unlike the case of the V turret, since the tool cutting edge of the turret 15 always faces the turret turning center line T, the turning area of the turret 15 is small, and the turret 15 can be made compact also in this respect. Therefore, a relatively large work can be processed by the compact tool post, the rigidity of the tool post is improved, and highly accurate work can be performed.
【0017】さらに旋削工具21が回転工具22と独立
の装着孔に取り付けられるので、回転工具22の作動に
よる熱変位の影響を極力小さくすることができる。その
上、剛性の要求が比較的強くない回転工具22をタレッ
ト15の外側に配置し、タレット15の基部側に旋削工
具21を配置したので、熱容量の大きい基部側で熱を分
散させ旋削工具21への影響を少なくする効果がある。
また必要に応じて、両工具装着孔の間に冷却手段を設け
ることもできるので、旋削工具21は熱による精度低下
が防止される。さらに、回転工具のベアリング支持とい
う剛性面での不利を旋削工具に及ぼす問題が解消され
る。Further, since the turning tool 21 is mounted in the mounting hole independent of the rotary tool 22, the influence of thermal displacement due to the operation of the rotary tool 22 can be minimized. In addition, since the rotary tool 22 whose rigidity is not relatively strong is arranged outside the turret 15 and the turning tool 21 is arranged on the base side of the turret 15, heat is dispersed on the base side having a large heat capacity to allow the turning tool 21 to rotate. Has the effect of reducing the effect on
Further, if necessary, a cooling means can be provided between both tool mounting holes, so that the turning tool 21 is prevented from being deteriorated in accuracy due to heat. Furthermore, the problem that the turning tool suffers from the disadvantage of the bearing support of the rotary tool in terms of rigidity is eliminated.
【0018】次にミル加工の場合を説明する。図4のタ
レット駆動機構の構成で説明したように、ミル回転軸モ
ータ37の回転が伝達ギア38、伝達軸39、ベベルギ
ア40、アイドルギア41を経てアイドル回転軸42に
伝達され、その駆動ギア43がミル回転軸44のギア4
5に接続され、回転工具22が回転される。回転工具2
2をワーク側面からワーク端面に移動する場合、図3に
示すように、V方向に向いた回転工具22の刃先位置が
タレット旋回中心線T上にあるので、タレット旋回中心
線Tまわりに180度旋回してH方向に向けた後も、回
転工具22の工具刃先はほぼ元の位置にある。したがっ
て、旋削工具21の場合以上に工具刃先位置の位置制御
が容易であり、かつ高い精度で行うことができる。Next, the case of milling will be described. As described in the configuration of the turret drive mechanism in FIG. 4, the rotation of the mill rotation shaft motor 37 is transmitted to the idle rotation shaft 42 via the transmission gear 38, the transmission shaft 39, the bevel gear 40, and the idle gear 41, and the drive gear 43 thereof. Is the gear 4 of the mill rotary shaft 44
5, the rotary tool 22 is rotated. Rotating tool 2
When 2 is moved from the work side surface to the work end surface, as shown in FIG. 3, since the cutting edge position of the rotary tool 22 oriented in the V direction is on the turret rotation center line T, 180 degrees around the turret rotation center line T. Even after turning and directing in the H direction, the tool edge of the rotary tool 22 is almost at the original position. Therefore, the position control of the tool edge position is easier and more accurate than in the case of the turning tool 21.
【0019】また、使用しない工具装着孔は、ダミー工
具の代わりにスライドカバー式のシャッターで蓋をする
ので、旋削加工工程とミル加工工程が替わる毎に、ダミ
ー工具を交換する必要がなくなり、工程の交替時にシャ
ッターが瞬時に作動するので工具交換時間が非常に短く
なり、加工アイドルタイムがなくなる。さらに、ATC
を使用する場合、工具マガジンにダミー工具を入れる必
要がなく、すべて使用可能工具を装着できる。Further, since the unused tool mounting hole is covered by a slide cover type shutter instead of the dummy tool, it is not necessary to replace the dummy tool each time the lathe turning process and the milling process are changed. Since the shutter operates instantly when the tool is changed, the tool change time is very short and the machining idle time is eliminated. In addition, ATC
When using, it is not necessary to put dummy tools in the tool magazine, and all usable tools can be installed.
【0020】なお、本発明の刃物台では、旋削およびミ
ル加工の両荷重に耐えられるショートテーパーシャンク
を有する工具を採用することにより、タレットおよび工
具マガジンの工具装着孔を統一し、工具交換時間をさら
に短縮することもできる。In the tool post of the present invention, by adopting a tool having a short taper shank capable of withstanding both loads of turning and milling, the tool mounting holes of the turret and the tool magazine are unified, and the tool exchange time is improved. It can be further shortened.
【0021】また、図1に示すように、本発明の刃物台
14は、キャレッジベース12により水平面上でZ軸方
向とY軸投影線方向に移動可能にし、キャッレジ13の
傾斜した横送り面に沿ってX軸上を移動可能にした構成
であるから、傾斜面上と水平面上の直線2軸合成による
Y軸制御を行い、高精度、高剛性のY軸加工が可能であ
る。この場合、旋削の主分力を直接Y軸で受けないの
で、旋削剛性が高く、また刃物台14のオーバーハング
がないので、安定した精度維持ができる。さらに刃物台
14が作業者の邪魔にならず作業性が良い。このような
Y軸加工を実施したワークWの例を図6に示す。(A)
はワークWの側面における各種の加工例、(B)および
(C)はワークWの端面における溝加工および角面加工
をそれぞれ示す。Further, as shown in FIG. 1, the tool rest 14 of the present invention can be moved in the Z-axis direction and the Y-axis projection line direction on the horizontal plane by the carriage base 12, and the inclined lateral feed surface of the cage 13 is provided. Since it is configured to be movable on the X-axis along the Y-axis, it is possible to perform Y-axis control with high precision and high rigidity by performing Y-axis control by synthesizing two linear axes on the inclined surface and the horizontal plane. In this case, since the main component force of turning is not directly received by the Y-axis, turning rigidity is high and there is no overhang of the tool rest 14, so that stable accuracy can be maintained. Further, the tool rest 14 does not hinder the operator and the workability is good. FIG. 6 shows an example of the work W that has been subjected to such Y-axis processing. (A)
Shows various processing examples on the side surface of the work W, and (B) and (C) show groove processing and corner surface processing on the end surface of the work W, respectively.
【0022】次に、本発明の複合加工旋盤の刃物台14
は、図4の刃物台駆動機構で述べたように、タレット1
5のカップリング機構36の除去およびインデックスモ
ータ31をサーボモータに交換するだけでB軸加工が可
能である。このような構成により、タレット旋回中心線
Tを中心に、V方向とH方向の180度間の任意の位置
までタレット15を回転制御して位置決めし、送り軸と
の同期機能をもたせることにより、傾斜面への加工がで
きる。この場合もタレット旋回中心線Tから工具刃先ま
での距離が小さいため、高い剛性を維持した加工が可能
であるから加工精度が向上する。Next, the tool rest 14 of the combined machining lathe of the present invention
Is the turret 1 as described for the turret drive mechanism in FIG.
B-axis machining is possible only by removing the coupling mechanism 36 of No. 5 and replacing the index motor 31 with a servomotor. With such a configuration, the turret 15 is rotationally controlled and positioned to an arbitrary position between 180 degrees in the V direction and the H direction about the turret rotation center line T, and a synchronization function with the feed shaft is provided. Can be processed into inclined surfaces. In this case also, since the distance from the turret rotation center line T to the tool blade edge is small, it is possible to perform processing while maintaining high rigidity, so that the processing accuracy is improved.
【0023】図7はB軸加工の作用説明図である。一例
として円筒ワークWに斜めスロットSをB軸加工で形成
する場合を説明する。まず(A)は、比較のため、回転
工具22のX軸送りでワークWに基準孔Rを加工終了し
た状態を示す。(A’)は(A)においてa方向からみ
た斜視図である。次にワークWの基準孔Rと反対側に斜
めスロットSを加工するため、(B)に示すように、タ
レット15が旋回され、V方向とH方向の間の所要の角
度まで回転割り出しが行なわれる。(B’)は(B)に
おいてb’方向からみた斜視図、(B”)はb”方向か
らみた側面図である。タレット15は回転工具22がワ
ークWとの傾斜角が斜めスロットSの角度θと一致する
ように割り出される。次に(C)に示すように、主軸の
C軸割り出しによりワークWが回転され、基準孔Rと反
対側が回転工具22と対向する位置にくる。このC軸割
り出しのみでは回転工具22の刃先位置が加工位置から
sだけずれているので、(D)に示すように、今度はタ
レット15のY軸移動により、ずれsの補正が行われ
る。こうして回転工具22の加工開始位置が決まると、
後は(E)に示すように、切削送りh−g−h−gによ
り斜めスロットSの加工が完了する。この場合、切削h
はX,Y,Z軸の合成送り、切削gはZ軸送りで実行さ
れる。図8にB軸加工の実施例を示す。(A)はワーク
Wの端面に対する傾斜面加工の例、(B)はワークWの
円筒面に対する斜め孔加工の例、(C)はワークWの端
面における各種の傾斜面加工の例を示す。FIG. 7 is an explanatory view of the operation of B-axis machining. As an example, a case where the oblique slot S is formed on the cylindrical work W by B-axis processing will be described. First, for comparison, (A) shows a state in which the machining of the reference hole R in the work W is completed by the X-axis feed of the rotary tool 22. (A ') is a perspective view seen from a direction in (A). Next, in order to process the diagonal slot S on the side opposite to the reference hole R of the work W, as shown in (B), the turret 15 is swung, and rotational indexing is performed to a required angle between the V direction and the H direction. Be done. (B ') is a perspective view seen from the b'direction in (B), and (B ") is a side view seen from the b" direction. The turret 15 is indexed so that the rotary tool 22 has an inclination angle with the work W that matches the angle θ of the oblique slot S. Next, as shown in (C), the work W is rotated by C-axis indexing of the main shaft, and the side opposite to the reference hole R comes to a position facing the rotary tool 22. Since the cutting edge position of the rotary tool 22 deviates from the machining position by s only by the C-axis indexing, the deviation s is corrected by moving the turret 15 in the Y-axis this time, as shown in (D). In this way, when the machining start position of the rotary tool 22 is determined,
After that, as shown in (E), the machining of the oblique slot S is completed by the cutting feed h-g-h-g. In this case, cutting h
Is performed by X-, Y-, and Z-axis composite feed, and cutting g is performed by Z-axis feed. FIG. 8 shows an example of B-axis machining. (A) shows an example of processing of an inclined surface on the end surface of the work W, (B) shows an example of processing of an oblique hole on the cylindrical surface of the work W, and (C) shows an example of processing of various inclined surfaces on the end surface of the work W.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の複合加工
旋盤によれば、水平方向と垂直方向の間で工具の向きを
変える際に、工具軸移動が最小限にとどまり、加工時間
が短縮され、加工精度が向上し、また加工プログラムも
簡易化される。また旋削工具クランプ面がタレット旋回
中心線上にあるため、切削によるモーメント荷重が小さ
く、剛性の点で有利であり、精度の高い加工ができる。
旋削工具刃先はタレット旋回中心線に近く、回転工具刃
先はタレット旋回中心線上にあるので、タレットの回転
割り出しによる刃先の位置決め精度も良い。さらに工具
移動ストロークが小さいので刃物台をコンパクト化する
ことができ、相対的に大きいワークの加工が可能であ
る。回転工具と旋削工具は別々の工具装着孔に装着する
ので、回転工具の作動による熱変位が旋削工具に影響せ
ず、また、必要に応じて冷却手段を設けることにより、
さらに確実に熱の影響を遮断することができ、旋削加工
精度の低下を防止することができる。また、工程の交替
時に使用しない工具装着孔は、スライドカバー式のシャ
ッターで瞬時に蓋をするので、旋削とミルの加工工程が
替わる毎に、ダミー工具を交換する必要がなくなり、加
工アイドルタイムがなくなる。さらに、ATCを使用す
る場合、工具マガジンにダミー工具を入れる必要がな
く、すべて使用可能工具を装着できる。さらに僅かな構
造の修正で、タレットに傾斜面加工の機能を持たせるこ
とが可能であり、タレットの旋回をサーボモータで駆動
することにより、工具の傾斜を連続的に変化させること
ができ、精度の高い傾斜面の加工を容易に行うことがで
きる。As described above, according to the combined machining lathe of the present invention, when the direction of the tool is changed between the horizontal direction and the vertical direction, the tool axis movement is minimized and the machining time is shortened. As a result, the processing accuracy is improved and the processing program is simplified. Further, since the turning tool clamping surface is on the turret rotation center line, the moment load due to cutting is small, which is advantageous in terms of rigidity, and high-precision machining can be performed.
Since the turning tool cutting edge is close to the turret rotation center line and the rotating tool cutting edge is on the turret rotation center line, the positioning accuracy of the cutting edge by rotary indexing of the turret is good. Furthermore, since the tool movement stroke is small, the tool rest can be made compact, and relatively large workpieces can be machined. Since the rotary tool and the turning tool are installed in separate tool mounting holes, thermal displacement due to the operation of the rotary tool does not affect the turning tool, and by providing cooling means as necessary,
Further, it is possible to reliably block the influence of heat and prevent a decrease in turning accuracy. In addition, the tool mounting holes that are not used when changing processes are instantly covered with a slide-cover type shutter, so there is no need to replace the dummy tool each time the machining process of turning and milling is changed, and machining idle time is reduced. Disappear. Furthermore, when using the ATC, it is not necessary to put dummy tools in the tool magazine, and all usable tools can be mounted. With a slight modification of the structure, it is possible to give the turret the function of processing inclined surfaces, and by driving the turning of the turret with a servo motor, the inclination of the tool can be changed continuously, and the accuracy can be improved. Highly inclined surfaces can be easily processed.
【図1】本発明による複合加工旋盤の実施例の側面図で
ある。FIG. 1 is a side view of an embodiment of a combined machining lathe according to the present invention.
【図2】図1の刃物台部分のほぼ正面を示すA矢視図で
ある。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A showing the front surface of the tool rest portion of FIG.
【図3】図1の複合加工旋盤の主要構成要素の配置を示
す正面図である。FIG. 3 is a front view showing an arrangement of main components of the combined machining lathe shown in FIG. 1.
【図4】図1のタレットの駆動機構の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a drive mechanism of the turret of FIG.
【図5】図1の刃物台における、旋削工具使用時のシャ
ッターの(A)側面図および(B)平面図、ならびに回
転工具使用時の同じく(C)側面図および(D)平面図
である。5A is a side view and FIG. 5B is a plan view of a shutter when a turning tool is used, and FIG. 5B is a side view and FIG. 5C is a plan view when the rotary tool is used. .
【図6】本発明の複合加工旋盤で実施した、ワークの
(A)側面の各種加工例、(B)端面の溝加工例および
(C)側面の角面加工例による、Y軸加工の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanation of Y-axis machining carried out by the multi-tasking lathe of the present invention by various machining examples of the side surface (A) of the work, examples of groove processing of the end face (B) and examples of side surface corner surface machining (C). It is a figure.
【図7】B軸加工の作用説明図であり、(A),
(A’)基準孔の加工終了、(B),(B’),
(B”)はタレットの角度割り出し、(C)は主軸のC
軸割り出し、(D)はY軸移動による加工開始位置補
正、(E)は切削送りを示す。FIG. 7 is an explanatory view of the action of B-axis machining, (A),
(A ') Finishing machining of the reference hole, (B), (B'),
(B ") is the turret angle index, (C) is the spindle C
Axis indexing, (D) shows machining start position correction by Y-axis movement, and (E) shows cutting feed.
【図8】本発明の複合加工旋盤で実施したワークの
(A)端面の傾斜面加工例、(B)側面の斜め孔加工例
および(C)端面の各種加工例による、B軸加工の説明
図である。FIG. 8 is an explanation of B-axis machining by (A) end face inclined surface machining example, (B) side surface oblique hole machining example, and (C) end face various machining example of a work carried out by the combined machining lathe of the present invention. It is a figure.
【図9】従来例の2ポジションHVタレットの正面図で
ある。FIG. 9 is a front view of a conventional 2-position HV turret.
11 ベッド(フレーム) 14 刃物台 15 タレット(旋回頭) 16 スピンドルヘッド(主軸頭) 16a 主軸 21 旋削工具(固定工具) 22 回転工具 21a 旋削工具装着孔(固定工具装着孔) 22a 回転工具装着孔 31〜45 駆動手段(34 旋回軸を含む) 51 シャッター T 旋回中心線 W ワーク 11 Bed (frame) 14 Turret (turret) 15 Turret (swivel head) 16 Spindle head (spindle head) 16a Spindle 21 Turning tool (fixed tool) 22 Rotary tool 21a Turning tool mounting hole (fixed tool mounting hole) 22a Rotating tool mounting hole 31 To 45 driving means (including 34 turning axis) 51 shutter T turning center line W work
Claims (6)
主軸頭内に回転自在に設けられてワークを保持する主軸
と、主軸軸線と平行および直角方向に前記フレーム上を
移動する刃物台とからなり、 前記刃物台の旋回頭に設けられた固定工具および回転工
具によりそれぞれ旋削加工およびミル加工を行う複合加
工旋盤であって、 前記旋回頭は、移動面内のX軸とZ軸との間で構成され
る45°の角度で傾斜した旋回軸と、 前記旋回軸の中心側に固定工具、外側に回転工具の各装
着孔が配置された工具装着面部と、 前記旋回軸を中心に旋回頭を旋回させ、工具装着面が主
軸軸線と平行になる第一の割り出し位置および工具装着
面が主軸軸線と直交する第二の割り出し位置に位置決め
する駆動手段とからなる複合加工旋盤。1. A spindle head provided on a frame, a spindle that is rotatably provided in the spindle head to hold a work, and a tool rest that moves on the frame in a direction parallel to and perpendicular to the spindle axis. A combined machining lathe that performs turning and milling with a fixed tool and a rotary tool provided on the swivel head of the tool post, respectively, wherein the swivel head has an X-axis and a Z-axis in a moving plane. And a tool mounting surface portion in which mounting holes for a fixed tool are provided on the center side of the swivel axis and each mounting hole for a rotary tool is disposed on the outer side of the swivel axis, and swivel about the swivel axis. A composite machining lathe comprising: a first indexing position at which a head is pivoted to make a tool mounting surface parallel to a spindle axis and a driving means for positioning a tool mounting surface at a second indexing position orthogonal to the spindle axis.
一スライドと、前記第一スライド上をY軸方向に移動す
る第二スライドと、前記第二スライド上をX軸方向に移
動する第三スライドとを備えた請求項1に記載の複合加
工旋盤。2. A first slide that moves on the frame in the Z-axis direction, a second slide that moves on the first slide in the Y-axis direction, and a first slide that moves on the second slide in the X-axis direction. The combined machining lathe according to claim 1, comprising three slides.
工具装着孔を選択的に自動閉鎖するシャッターを備えた
請求項1または2に記載の複合加工旋盤。3. The combined machining lathe according to claim 1, further comprising a shutter for selectively automatically closing the fixed tool mounting hole and the rotary tool mounting hole of the swivel head.
前記旋回頭の工具装着面上を摺動するスライドカバーで
あって、該スライドカバーの先端下面の回転工具装着孔
位置には該孔径に一致する形状のパッキンを備え、固定
工具装着孔位置には該孔よりやや大径の孔を備えた請求
項3に記載の複合加工旋盤。4. The packing is a slide cover that slides on the tool mounting surface of the swivel head by an actuator, and a packing having a shape matching the hole diameter at the rotary tool mounting hole position on the lower surface of the tip of the slide cover. The combined machining lathe according to claim 3, further comprising a hole having a diameter slightly larger than the hole at the fixed tool mounting hole position.
の位置で固定できる位置決め手段を備えた請求項1ない
し4のいずれか1項に記載の複合加工旋盤。5. The combined machining lathe according to claim 1, further comprising a positioning means capable of fixing the turning head at an arbitrary position around a turning center line thereof.
ートテーパーシャンクを有する請求項1ないし5のいず
れか1項に記載の複合加工旋盤。6. The combined machining lathe according to claim 1, wherein both the fixed tool and the rotary tool have a short taper shank.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24886094A JPH0885002A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Composite processing lathe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24886094A JPH0885002A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Composite processing lathe |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0885002A true JPH0885002A (en) | 1996-04-02 |
Family
ID=17184506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24886094A Pending JPH0885002A (en) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | Composite processing lathe |
Country Status (1)
| Country | Link |
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