JPS59110502A - リ−ド面加工装置 - Google Patents

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 本発明は加工物のリード而加工及び円筒面加工を高精度
で行う切削加工機に関するものである。

特に第１図に例示したカセントビデオテープレコーダ（
ヘリカル形ビデオテープレコーダ）のＱ　両再生用シリ
ンダ加工には有効である３本シリンダの円筒面Ａ及びリ
ード面Ｂ上には磁気テープＣが走行するだめ高精度で滑
かでなくてはならない１、従来例の構成とその問題点 従来のリード面加工装置は第２図、第３図、第４図にそ
の具体構成を示すように、主軸部１のスピンドル２には
端面カムであるリードカム３及びチャック４が取付けら
れ、チャック４により被削材６が保持されている。

スピンドル２は主軸モータ６とカップリング７で連結さ
れたベルトプーリ８の回転を平ベルト９を介してプーリ
１ｏで受けて回転されるっブラケット１１は主軸モータ
６を固定しており、一方ブラケット１１はフレーム１２
に固定されている。

一方刃物１３ａ、１３ｂは第２図に示すようにリード加
工ユニット１４に取付けられ、リード加工ユニット１４
は刃物台１６を介して流体軸受を有するスライドテーブ
ル１６．１７とで構成されたスライドテーブル部１８の
スライドテーブル１６上に固定されており、スライドテ
ーブル１７０案内部１７１Ｌはフレーム１２に固定され
ている。

一方スライドテーブル部１８を駆動するためのカム軸モ
ータ１９はブラケット２ｏを介してフレーム１２に固定
され、カム軸モータ１９の出力はプーリ２１．タイミン
グベルト２２．プーリ２３を介して減速機２４０入力軸
２５に伝えられる。

ここで減速機２４の入力軸２５が回転すると出力軸２６
が回転し、ナツト２７を介して出力軸２６に取付けられ
だＸカム２８．Ｙカム２９が回転レバー３０．３１を介
してスライドテーブル１６゜スライドテーブル１７が駆
動される。

まだ流体軸受を有するスライドテーブル１６゜スライド
テーブル１７及びリード加工ユニット１４へ作動油供給
を行う油圧ユニット３２が設けられている。

以上が従来のリード面加工装置であるが、上記のような
構成ではリード加工時にリード加工ユニットがリードカ
ムに接触することにより生ずる反力により、第２図に示
すＸ方向、Ｙ方向へともに変位し、リード面の加二ロ梢
度が低ドしていた。これは流体軸受構造、カム式テーブ
ル駆動方式及びスライドテーブルの弾性変形に起因する
ものである。

発明の目的 本発明は上記欠点に；檻み、スライドテーブルに高い剛
性を与えると共にスライドテーブルが加工中に変位を生
じた場合でも補正を行い、より高精度にリード面の加工
を行うリード面加工装置を提供するものである。

発明の構成 本発明は、被剛材を回転させリード面加工用端面カムを
有する主軸部と、モータ及びタコジェネレータそれぞれ
のロータ部がネジの一部となっている送りネジ機構及び
直進ころがり軸受を有するテーブル駆動機構と加工中の
位置ずれを検出する検出器を有する前配主軸部の軸方向
へ移動する第１テーブルと前記主軸部の軸と直角方向へ
移動する第２テーブルと、Ｍｆｌ記検比検出器構成され
る装置ずれを検知し前記テーブル駆動機構を介して常時
補正を行う数値側（財）装置と、前記端面カムの回転に
より刃物が往復運動する機構を有するリード加工ユニッ
トから構成されており、加工中学に高Ａｌｌ性のテーブ
ルの位置補正を高精度のテーブル駆動機構により行うた
め高精度のリード面加工及び円筒面加工が可能という特
有の効果を有する。

実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照しながら説明
する。第５図、第６図、第７図は本発明の実施例におけ
るリード面加工装置の平面図、正面図、側面図である。

第５図〜第７図において、主軸部３３のスピンドル３４
には端面カムであるリードカム３６が取り付けられ、チ
ャック３６により被削材３７が保持されている。

スピンドル３４は主軸モータ３８とカップリング３９で
連−１古されたベルトブーＩＪ４０の回転を平ベルト４
１を介しプーリ４２で受けて回転される。

ここに主１咄モータ３８はブラケット４３によりフレー
ム４４に固定されている。

一方刃物４５．４６は第１１図に示すようにリード加工
ユニット４７に取り付けられ、リード加工ユニット４７
に取シ伺けられ、リード加工ユニット４了は刃物台４８
を介してＸスライドテーブル４９に取り付けられている
　Ｘスライドテーブル４９の下にはＺスライドテーブル
６０があり、スライドテーブル部６１に固定されている
。

またＸスライドテーブル４９とＺスライドテーブルを駆
動制御するために直流モータ部５２．６３゜タコジェネ
レータ部ｓ４，５６．検出器部６６゜６７が設けられて
いる。

第６図において、油圧発生装置である油圧ユニノド５８
は主軸部３３の静圧流体軸受部及びリード加工ユニノド
４７に作動油を供給するためのものであり、数値制御装
置５９は油圧ユニット６８及びリー白酊加工機本体６ｏ
を制御するものである。

以上、本発明の提供するリード面加工装置の構成につい
て概略説明したが次に各部妃ついて詳細に説明する。

主軸部３３について第８図〜第１０図を用いて説明する
。ハウジング６１に圧入されたラジアルスラストブツシ
ュ６２とラジアルブツシュ６３にスピンドル３４が１０
μｍ程度の間隙を持って嵌合している。スピンドル３４
にはスラスト荷重を受けるためのフランジ６４がカラー
６５　ｆ：介１．−ｃナツト６６で固定されている。ラ
ジアルスラストブツシュ６２にはスペーサ６７を介して
フランジ６４を狭む位置にスラストブツシュ６８が取す
付けられている。

ラジアルスラストブツシュ６２のスピンドル３４と嵌合
する面にはポケット６９が円周方向に４力合する面にも
ポケット７ｏが円周方向に４カ所設けられている。第９
図の敲字”＋　、ｂ、ｃ＋　　ｄは個々のポケットを区
別するだめのものである。ポヶッＦ　６９　Ｊ　　７０
には外部の油圧ユニット５８からマニホルド７１を介し
て第１油道７２．７３を通りさらに７ポリ７４．７５を
経て油Ｉｆが供給される。

ｉ　タラシアルスラストブツシュ６２及びスラストブツ
シュ６８のフランジ６４と対向する面にはポケット７６
．７７が設けられており、ポケット６９と同様に第１油
道７２からシボリフ８を経て油圧が供給される。

ポケット６９，７０，７６．７７からスピンドル３４と
ラジアルブツシュ６３及びラジアルスラストブツシュ６
２との間隙、またはフランジ６４とラジアルスラストブ
ツシュ６２及びスラストブツシュ６８との間隙を通って
流出した作動油は第２油道７９を通って油圧ユニット５
８に回収される。第８図において第２油道７９がらさら
に外ｆｉｌ！１に流出した作動油はドレン用の第３油道
８ｏを通り油圧ユニット６８に回収される。

以上のようにスピンドル３４に静圧流体軸受により支持
されている。

ラジアルブツシュ６３にはブラケット８１が固定されて
おり、またブラケット８１にはベアリング８２がカラー
８３＆とナツト８４により取り伺けられている。プーリ
４２はカラー８３ｂと押えプレート８５によりベアリン
グ８２を介してブラケット８１に回転可能に取り付けで
ある。まだ押えプレート８６とスピンドル３４の間には
伝達リング８６があり、この押えプレート８５と伝達リ
ング８６は弾性体のキー８７で連結されている。

さらに伝達リング８６と哀ピンドル３４は弾性体のキー
８８で連結されている。

以上のように構成された主軸部３３について以下にその
動作を説明する。

第６図の平ベルト４１でプーリ４２に回転が伝わるとキ
ー８７．伝達リング８６及びキー８８により回転力はス
ピンドル３４に伝えられ、スピンドル３４に取り付けら
れたリードカム３６・　チャック３６及び被剛材３７が
回転される。この時スピンドル３４は静圧流体軸受で支
持されている。

次にスライドテーブルについて第１１図〜第１３図を用
いて説明する。

第１図に例示した部品の円筒面全切削する刃物４６、リ
ード面を切削する刃物４６は第１１図に示すようにリー
ド加工ユニソト４７に装着され１リード加工ユニノト４
７はＸスライドテーブル６゜上の刃物台４８に固定され
ている。さらに刃・吻合４８上には第１図に例示した部
品の円筒面をすＪ削するだめの刃物８９も刃物台９０を
用いることにより設置されることもある。

第１２図は第１１図のＤ−Ｅ線１＠面図、第１３図は第
１１図のＦ−Ｇ線断面図であるっＸスライドテーブル６
０は２スライドテーブル６１と同一構造であるため、Ｘ
スライドテーブル５０を例にとり説明する。

ベースプレート９１上には、センターブロック９２．９
３が固定されており、これらセンターブロック９２，９
３は非常に滑らかで平らな案内面９２　Ａ　ｊ９２　ｂ
　ｓ　　９３　ａ　、９３　ｂを有する。一方天板９４
にはガイドブロック９５．９６が取り付けられ、サイド
ブロック９７も固定されている、ガイドブロック９５．
９６にも上記センタープロ７り９２，９３と同様な案内
面９５１Ｌ、９５ｂ。

９６　ａｙ　　９６　ｂを有するが、これらセンターブ
ロック９２，９３とガイドブロック９５．９６はＶ型案
内面を形成し、それぞれの間には精度よく仕上げられた
針状コロ軸受９８Ｊ　　９８ｂ、９８０゜９８ｄが挾持
されている。一方サイドブロック９了に設けられている
ネジ９９によりサイドブロック９６をセンターブロック
側へ押えつけ、針状ころ軸受９８１Ｌ、　　９ｓｂ、９
８ｃ、９８ｄへ予圧を加える。

ネジ端部に直流モータロータ一部１００１　タコジェネ
レータロータ一部ＩＱ１を設けたポールネジ１０２は、
ベースプレート９１上に固定されたベアリングホルダー
１０３内へはめこまれたベアリング１０４により一端を
支持され、ペースプシート９１及びセンターブロック９
２，９３の−Ａ１１１に固定されたベアリングボルダ１
０５内ではボールネジ１０２及びベアリングボルダ１０
５へはめこまれたベアリング１０６Ｊ　　１０６ｂをカ
ラー１ｏ７９ナツト１０８によりボールネジ１０２とベ
アリング１０６Ｊ　　１０６ｂの内輪を固定し、一方カ
ラー１０９を介して押え板１１０をベアリングホルダ１
０５へ固定することによりボールネジ１０２を支持して
いる。ポールネジナツト部１１１はポールネジナツトホ
ルダー１１２によシ天板９４に固定されている。直流モ
ータステータ一部１１３は直流モータステーターケーシ
ング１１４に固定され、タコジェネレータステータ一部
１１５はタコジェネレータステーターケーシング１１６
に固定され、直流モータステーターケーシング１１４は
ベアリングホルダ１０５に固定され、タコジェネレータ
ステータ−ノング１１６は直流モータステータケーシン
グ１１４に固定されている。一方天板′９４の側面には
ガラス表面に格子を有する光学式スケール１１７が板バ
ネ１１８により固定され、ベースプレート９１上には干
渉しま移動喰検出方式の光学式センサ１１９がある。

次にスライドテーブルの動きについて説明する。

直流モータロータ一部１００および直流モータステータ
一部１１３により構成された直流モータ部１２０の回転
により、ボールネジ１０２が回転シ、天板９４がポール
ネジナツト部１１１で生ずる推進力と針状ころ１ｌＬｂ
受９８ａ、９８Ｊ　　９８Ｃ）９８ｄにより摺動する。

この時タコジェネレータロータ一部１０１とタコジェネ
レータステータ一部１１５により構成されるタコジェネ
レータ部１２１によりボールネジ１０２０回転を数値制
御装置５９により制御することで天板９４の送り速度を
制御する。

一方光学式スケール１１７と光学式センサ１１９により
構成される検出装置１２２により実際の天板９４の移動
）１１を読みとり、直流モータ部１２０及びタコジェネ
レータ部１２１に補正信号を送る。

、２スライドテーブル５１に関しても全く同一なので説
明を省く。

次にリード加工ユニット４７について第５１”’ｌ　＋
第６図、第７図、第１１向、第１４図、第１６図。

第１６図、第１７図、第１８図を用いて説明する。

リード加工ユニット４７はリードカム３５に７日って被
削拐３７を加工するだめのものである。リードカム３６
にローラー１２３及びピン１２４を介して当接する第１
ピストン１２５は、刃物台４８に固定されたアッパーブ
ロック１２６及びアンダーブロック１２７に摺動可能に
嵌合している。第１ピストン１２６にはバネ押ロッド１
２８が螺設され、バネ押ロッド１２８とアンダーブロッ
ク１２７との間に圧縮バネ１２９が設けられているので
、第１ピストン１２５は常時リードカム３６に押圧され
る。

また第１ピストン１２５の内部には第２ピストン１３０
が摺動可能に嵌合しており油圧シリンダを形成し、さら
に第２ピ′ストン１３０にはネジ１３１、押子１３２及
、び皿バネ１３３を介してスライドブロック１３４が設
けられている。スライドブロック１３４はアッパーブロ
ック１２６とアンダーブロノク１２７の間に嵌合し、ア
ンダーブロック１２６とはセレーションとがみ合って摺
動する。

このスライドブロック１３４には刃物４５．４６が取り
付けられている。

今、外部の油圧ユニット６８のポンプ１３５がら供給さ
れた油圧が切換ｊ′Ｐ１３６．油道１３γを通り第１ピ
ストン１２５に入ると第２ピストン１３０は主軸部３３
から離れる方向に移動し、ストップネジ１３８に当接し
て止まる。この時移動速度はシボリ１３９により決定さ
れる。

切換弁１３６を切換えて油道１４０に油圧を供給すれば
第２ピストン１３０は第１ピストン１２６に対して主軸
部３３に近づく方向に移動し、ネジ１４１で位置決めス
トッパーブロック１４２に当接して市まる。この時第２
ピストン１３０の第１ピストン１２５に対する移動速度
はシボリ１４３により決定される。

本リード加工装置により第１図に例示する部品の加工に
ついて説明する。被剛材３７を主軸部３３の回転ととも
に回転させ、一方Ｘスライドテーブル５０．Ｚスライド
テーブル５１を移動させ、刃物４６を被削材３７に近づ
ける。またこの時第２ピストン１３０はストップネジ１
３８に当だるまで移動している。

この状弗でＺスライドテーブル５１を主軸部３３に近づ
ければリードカム３５とローラー１２３を介して第１ピ
ストン１２５は往復運動をする。従って刃物４５．４６
も往復運動をするう次に刃物４５に切込みを与えるよう
Ｘスライドテーブル５ｏを移動させ油道１４０に油を導
くと刃物４６は第１ピストン１２６とともに往復運動を
しつつ、さらに第１ピストン１２５に相対的に矢印Ｚ方
向と反対方向に進む。これにより円筒面加工ができる。

；麻２ピストン１３０が第１ピストン１２６に対して相
対的に矢印Ｚ方向と反対方向に進みストップブロック１
４２に当たったら、刃物４６を被削材３７より離し、第
２ピストン１３０をストップネジ１３８に当接するよう
バルブ１３６を切換える。次に刃物４６が被削材３７の
リード部に切込むようスライドテーブルを移動すればリ
ード面加　　・工が行われる。

発明の効果 以上のように本発明は、スライドテーブルにモータ及び
タコジェネレータそれぞれのロータ一部がネジの一部と
なっている送りネジ機構及び直進ころがり軸受を有する
テーブル駆動機構と加工中の位置ずれを検出する検出器
を設は常時補正する機能を持たせることにより、外力に
よるスライドテーブル摺動部におけるすき間から生じる
テーブルの変位を減少させ高い剛性を付加させ、またチ
ー・プル可動部自身の動きを直接検出し、加工中上−タ
、タコジェネレータ、送りネジの締結用部品を廃したガ
タの少ない高精度のテーブル駆動機構により常時補市す
ることにより高い位置決め精度が保障され、リード加工
時のリード加工ユニットの反力による加工精度の低下を
抑制することができ、また加工量の変更や加工方法の変
更、刃物の位置変更にも迅速に対応できその実用的効果
は犬なるものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は円筒面上にリード面を有する部品の外観斜視図
、第２図は従来のカム式リード面加工装置の平面図、第
３図は同装置の一部Ｐ！ｆｒ面正面図、。 第４図は同装置の一部断面４１１１面図、第６図は本発
明の一実施例におけるリード面加工装置の構成図、第６
図は同装置の一部断面正面図、第７図は同装置の一部断
面側面図、第８図は同主軸部の断面図、第９図は同主軸
部のＨ−Ｉ線断面図、第１０図は同主軸部のＪ−に線断
面図、第１１図は同装置のスライドテーブルの平面図、
第１２図は同スライドテーブルのＤ−Ｅ線断面図、第１
３図は同スライドテーブルのＦ−Ｇ線断面図、第１４図
は同装置のリード加工ユニットの一部断面平面図、第１
５図は同リード加工ユニットの正面図、第１６図は同リ
ード加工ユニットのＬ−Ｍ線！＠面図、第１７図は同リ
ード加工ユニットにおけるＮ　−０線断面図、第１８図
は第１７図のＰ部の拡大図である。 ３３・・・・・・主軸部、３５・・・・・・端面カム、
３７・・・・・・被削材、４５，４６・・・・・・刃物
、４７・・・・・・リード加工ユニット、５６，５７・
・・・・検出器、５９・・・・・・数値制御装置、１０
３・・・・・・ネジ、１ｏ４・川・・モータロータ一部
、１０５・・・・・・タコジェネレータロータ一部。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 賞２図 第３図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被削材を回転させる主軸部と共に回転する端面カ
   ムを設け、この端面カムの回転によシ刃物が往復運動す
   るよう構成されたリード加工ユニットをスライドテーブ
   ル上に設け、前記スライドテーブルは第１案内に浴って
   前記主軸部の軸方向に移動する第１テーブルと、第２案
   内に沿って前記主軸部の軸に直角な方向に移動する第２
   テーブルとにより構成されており、前記第１テーブル及
   び前記第２テーブルそれぞれに検出器及びテーブル駆動
   機構を設け、加工中の位置ずれを検出器により検出しつ
   つ数値制御装置を介してテーブル駆動機構により常時補
   正するよう構成されたリード面加工装置。
2. （２）テーブル駆動機構にモータ、タコジェネレータそ
   れぞれのロータ一部がネジの一部となる送りネジ機構を
   備え、第１案内と第１テーブルとの聞及び第２案内と第
   ２テーブルとの間に直進ころがり軸受を有する特許請求
   の範囲第１項記載のリード面加工装置１ｆｆｉ。