JPS5943255B2 - めねじ切削工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、めねじ切削工具において、２重軸工作機械の
外側中空軸のアタッチメントである回転するハウジング
と、軸線方向の変位が可能で、該ハウジングと一緒に回
転するように取付けられたカッタ保持具キャリヤー軸と
、該キャリヤー軸上で半径方向に変位可能なように取付
けられたカッタ保持具と、該ハウジングに関して該キャ
リヤー軸を軸線方向に変位させるためのカム円板装置で
あって（該キャリヤー軸に結合された）第１のカム作動
式カム円板装置と、該キャリヤー軸に関して該カッタ保
持具を半径方向に変位させるためのカム円板装置であっ
てスライドと案内くし歯を介して該カッタ保持具に接続
された第２のカム作動式カム円板装置と、該第１のカム
円板装置と該第２のカム円板装置とを作動させるように
適合された前記工作機械の内側軸のアタッチメントであ
るカム作動用カム軸とからなり、前記それぞれの第１の
カム円板装置と第２のカム円板装置を前記回転するハウ
ジングに関する相関差速度にて駆動するように形成され
、且つ該カム円板装置と該カム軸とが相互に係合してカ
ム装置を構成し、前記カム装置はめねじ切削工程に先だ
って、該カッタ保持具に逐次半径方向への変位を与え、
ついで、該ハウジングの回転中、前記差速度に比例する
回転について１回転当り所要ねじ山ピッチに基づく割合
で該キャリヤー軸線方向への変位を与えることを特徴と
するめねじ切削工具である。

この種の切削工具は好ましくはトランスファーマシンに
使用されるが、この目的のみに限定されるものではない
。

英国特許第８５２２９２号明細書に開示されているよう
なこの種の切削工具では、カッタ保持具は、主軸線に直
角な、軸線を中心に枢動可能なように、カッタ保持具キ
ャリヤー軸の駆動側から離れた側に装着されており、そ
して、バイトの出入のためこの枢軸のまわりを揺動する
ことが可能である。

しかしながら適切な制御装置は該明細書には記載されて
いない。

本発明の目的は、前述の公知技術の形式の切削工具のた
めの制御装置を提供し、かくて、単純な態様で且つ遊び
が殆んどないように、切削の切込み深さをカッタ保持具
キャリヤー軸の軸線方向変位量の関数として調節するこ
とにある。

本発明の特徴は、カッタ保持具の半径方向の変位のため
に、傾斜した案内部材を通してカッタ保持具に結合して
いるスライドが設置されており、該スライドは主軸線方
向に変位可能なようにカッタ保持具キャリヤー軸上に装
置されており、カム作動用カム９に駆動される第２のカ
ム円板装置によって前後に変位されることを特徴として
いる。

２つの相異なったカムの使用によって、カッタの２つの
運動、即ち所望のねじ切削に必要な軸線方向および半径
方向の運動が達成されるようなされている。

共通のカム作動用カム軸を通しての２つのカムの結合は
予め設定された通路上にカッタを保持する。

カムは、カッタ保持具キャリヤー軸とカム作動用カム軸
の周速の差で作動される。

この周速の差はカム作動用カム軸の対応回転数を設定す
ることによりカッタ保持具キャリヤー軸の回転数には関
係な（なされ得るので、２つのカムに予め設定されてい
るカッタの運動プログラムはカッタ保持具キャリヤー軸
の回転数が異なっていても可能である。

かくて、カッタ保持具キャリヤー軸とカム作動用カム軸
の回転数の設定によって、より早くもまたより遅（もね
じ切削工程を遂行することができる。

２つのカムは１つのサイクルにおいて、複数のねじ切削
工程を有した完全なプログラムを有し、か（て、１つの
ねじ切削工程から次のねじ切削工程へと切込み逐次的に
深くなるようなされている。

かくて、複数のねじ切削工程より成る完全なねじ切削は
、カムの全サイクルにより制御され、工具は１つの切削
後に次の切削のために再び用意される。

特に、本発明のめねじ切削工具がトランスファーマシン
に使用されるときには、ねじ切削工具の取付を容易にす
るためにすべての制御装置がコンパクトに設けられるこ
とが望ましい。

本めねじ切削工具のケーシング即ちハウジングが２重軸
工作機械の外側の軸である中空軸の端部に取外し可能に
取り付けられており；そしてカム作動用カム軸が該工作
機械の内側の軸に取外し可能に取り付けられている。

アタッチメントとしての本めねじ切削工具は、複数回の
ねじ切削によって工作物の内径中にめねじを製造するの
に必要とされる総ての制御が完全に組み入れられており
、内側軸と外側軸との回転について所望の連動差動速度
を供給すること以外に、工作機械のいかなるプログラム
も必要としない。

本発明がさらに特徴とするところは、２つの制御部材、
即ち、第１のカム通路ト第１のカム通路に沿って案内さ
れる案内要素は、一方はカッタ保持具キャリヤー軸上に
固定され、他方はカム作動用カム軸に固定されており、
更に第２のカム制御の２つの案内要素は、１つがスライ
ドに固定されており、他方が中間部材に固定されており
、該中間部材はカム作動用カム軸上にトルク伝達可能に
、かつ、主軸線方向に変位可能に取付けられ、そしてさ
らにカッタ保持具キャリヤー軸上に回転可能に、かつ、
主軸線方向に変位しないように取付けられている。

か又る特徴により、２つのカム制御の案内部材をより近
くに隣接させることができ、２つのカム制御を結合する
のにほんの僅かの距離でよく、かくて遊びも少なくなさ
れる。

本発明の構成は更に、ハウジングの前部を細くし、かく
て該部分を狭いねじ下穴に挿入することを可能にする。

しかし工具の駆動は、該加工具の取付および取扱いを容
易にするように後端部からのみ駆動されるようになって
いる。

めねじを切削するためには、切削さるべきねじ下穴が切
削工具に対して軸線方向に整合されていなげればならず
、また所定の直径を有していなければならない。

この問題は次の構成により簡易に保証される。

すなわち、ハウジング部分の駆動側から隔った側の周縁
上に、穴ぐり工具が調整可能に設けられている。

この構成によれば、切削工具は、まず穴ぐり工具によっ
て、下穴を旋削し、かくて必然的に主軸線に対して下穴
は同軸になされ、且つ次のねじ切削工程に対して正確な
直径を有する。

また、ねじと同軸線方向に延長しているり−マ穴を極め
て簡単に且つ極めて精密な嵌合で仕上げることもできる
。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を更に詳細に説
明する。

各図には、主軸線２とほぼ同軸関係にあり、小さい直径
を有して駆動側から離隔した部分３と、大きな直径を有
して駆動側の部分４と、および背部のフランジ部分５と
より成る・・ウジングが参照番号１にて概略的に示され
ている。

ハウジング１はボルト６によって、２重軸工作機械の外
側の軸であり、例えば毎分２０８回転の第１の回転数で
駆動されている中空シャフト１７へ固着されている。

ハウジング１の内部には、カッタ保持具キャリヤー軸７
、スライド８、カム作動用カム軸９および中間部材１０
が主軸線と同軸に設けられている。

カッタ保持具キャリヤー軸７はキー１１゜１２を介して
該ハウジングと共に回転するが、該ハウジング内部で主
軸線２の方向に変位可能である。

スライド８はキー１３，１４を介してカッタ保持具キャ
リヤー軸７によって駆動されるので、該カッタ保持具キ
ャリヤー軸と共に回転するが、該キャリヤー軸に対して
主軸線２の方向で変位可能である。

カム作動用カム軸９はその後部の駆動側端部１５にてハ
ウジング１の外側に突出し、更に中空シャフト１７に対
して同軸にあり２重軸工作機械の内側の軸である第２の
駆動シャフト１６へ図示しない手段によって取外し可能
に結合しており、該駆動シャフト１６は例えば毎分２０
６回転の第２の回転数でハウジング１０回転と同じ方向
へ回転している。

カム作動用カム軸９はハウジング１に対して回転可能な
ように針状ころ軸受１８．１９内に取付けられているが
、スラストころ軸受２０，２１によってハウジング１内
部での軸方向の変位はできないようになっている。

参照番号２３は円筒状ブシュを図示しており、その中に
はスライド８の後部端がカム作動用カム軸に対して回転
可能なように且つ該カム作動用カム軸に対して主軸線方
向に変位可能なように取付けられている。

カッタ保持具キャリヤー軸γの駆動側端部は第１のカム
作動式カム円板２５と一体回転するように結合されてお
り、スライド８の駆動側端部は第２のカム作動式カム円
板２６と一体回転するように結合している。

２つのカム円板２５゜２６は等しい直径を有し、その周
縁２８．２９には各々、閉路の形態のカム通路３０，３
１が設置されている。

カム通路３１にはカム作動用カム軸９上に固着したころ
３２が係合しており、カム通路３０には中間部材１０に
固着したころ３３が係合している。

２つのころ３２．３３は対応するカム通路３１，３０と
僅かな遊びで嵌合し、主軸線に向けて偏倚されている。

中間部材１０はキー３５によってカム作動用カム軸９と
一体回転するように取付けられているが、主軸線に対し
て変位可能である。

主軸線２に対して同軸なリングとして形成されている中
間部材１０は周縁２８と僅かにオーバーランプし、玉軸
受３６によりカッタ保持具キャリヤー軸７に対して回転
可能に且つ主軸線方向へは変位不可能なように装着され
ている。

カム作動用カム軸９の駆動側から離れた方の側の端部３
９はカップ状をなしており、２つのカム円板２５．２６
および中間部材１０を内蔵している。

ハウジングの駆動側から離れている方の端部上には、主
軸線２に対して半径方向に変位可能なように２つのカッ
タ保持具４０，４１が装着されており、カッタ保持具キ
ャリヤー軸７で案内されている。

各々のカッタ保持具４０，４１の上にはカッタ４２，４
３が交換可能且つ微調整可能なように固着されており、
めねじ４４および４５を切削するようなされている。

２つのめねじ４４，４５は主軸線２に対して同軸であり
、且つ、例えば同一の寸法を有しており、該２つのめね
じ４４゜４５のために加工片２４には２つの同軸線のね
じ穴４６，４７が設けられている。

加工片２４は図示されていない保持手段によって、図示
されているように工具に対して同軸線に保持されている
。

第２図および第６図を参照すれば、スライド８はカッタ
保持具４１の開口５０を通り、主軸線２に対して傾斜し
ている案内す１歯５１を有しており、該案内（し歯はカ
ッタ保持真向に設けられた開口５０内で適合する傾斜し
たスロットに鎖錠されるような相互係合で保持される。

案内七計画５１のための凹部は参照番号２２にて示され
ている。

スライド８が主軸線２の方向に変位すると、傾斜して設
置された案内≧計画５１はカッタ保持具を主軸線２に対
して半径方向に、矢印５２のように駆動する。

かくしてカッタ保持具キャリヤー軸７に対するスライド
８の軸線方向設定によって、カッタ保持具４１の半径方
向の位置、したがって、カッタ４２の進入深さが決定さ
れる。

カッタ保持具４０はカッタ保持具４１と全く同様に形成
され設置されており、傾斜して設置された案内＜＋Ｌ口
歯４を通して半径方向に調節される。

ハウジングの駆動側から隔った側の端部は２つのカッタ
保持具４０，４１のための開口を有しているので、該保
持具は該ハウジングの周縁から突出可能である。

尚、第２のカム円板装置の軸方向の変位に対応してカッ
タ保持具４０，４１を半径方向に変位させる手段は、ス
ライダ８と案内くし歯５４，５１との組み合わせに限ら
れるものではなく、その他の手段（例えばリンク機構、
歯車装置、ねじ装置、カム装置等）を適用することが可
能である。

ハウジング１の駆動側から離隔している端部３の周縁上
にはバイト５５を保持したバイト保持具５６が設置され
ており、かくて、破線５８によって示されている切込み
深さはねじ切りのための下穴４６，４７の内径に相応す
る。

カム通路３０．３１０展開図は第７図に示されており、
該第７図には周縁２８，２９が示されている。

２つのカム円板の周縁には完全なねじ切削プログラムが
提供されており、該プログラムは１つの切削から次の切
削へと逐次切込み深さが増大していぐ６つのねじ切り送
り工程を形成している。

作動の際には、ハウジング１が回転する第１の回転数は
カム作動用カム軸９が回転する第２の回転数よりも早い
ので、６つのねじ切り工程を含む、例えば３０秒の全ね
じ切り作業ではカム作動用カム軸９はハウジング１より
も１回少なく回転する。

一方２つのころ３２，３３は対応するカム通路３０．３
１を１回通過することになる。

カッタは以下のように制御される。

第一図に示されている位置Ａ１から始まって、２つのカ
ッタは主軸線方向に存在し、相応するねじ４４，４５か
ら半径方向に引き戻されている。

位置Ａ１から位置Ｂ １への運動において、カム通路３
１は第１の送り込みストロークＨ１を遂行し、それに基
いてスライド８が変位し、かくて２つのカッタ保持具４
０，４１が半径方向に外方へ僅かだけ伸びる。

位置Ｂ１から位置Ｃ１への運動においては、ころ３２は
カム通路３１の第１の立上り枝路６０を通過し、か（て
カッタ保持具キャリヤー軸７とスライド８とは主軸線２
方向への切削ストロークＧ１を実現する。

かくて、カッタは第８図の通路部分Ｅ１上で、該第８図
に示された位置Ｃ１に到達するまで、第１の切削を行な
う。

位置Ｃ１から位置Ｄ１への運動において、図示されてい
るように、スライド８がカッタ保持具キャリヤー軸７に
対して再び引き戻され、かくてカッタは半径方向に引き
戻され、かくて、該カッタは切削ねじ部分から離され、
該カッタ保持具キャリヤー軸７はスライド８と共に位置
Ａ２へ復帰する。

この位置Ａ２は第２のねじ切削工程のための開始位置で
あり、該工程は位置Ａ２から位置Ａ３へとつづく。

第２の切削工程ではカッタは第８図の通路部分Ｅ２を切
削し、該通路部分Ｅ２には通路部分Ｅ１より大きな送り
込みストロークＨ２が生じる。

その他の制御には前述の工程と差異はない。

４つの切削作業が通路部分Ｅ３乃至Ｅ６で引続いで生起
し、該切削作業は逐次的な切り込みストロークＨ３乃至
Ｈ６、即ちカッタの逐次的な切込みを行ない、通路部分
Ｅ６では最大切込みストロークＨ６を生起してねじ切り
切削作業を終了し、しかる後にカム作動用カム軸９のた
めの回転駆動は位置ＡＯで離脱され、該位置ＡＯにおい
て２つのころ３２゜３３は位置Ｂ７とＡ１との間に位置
しているカム通路３０，３１の部分内にある。

カム作動用カム軸９は今や摩擦によって未だ回転してい
るハウジング１と同期して回転する。

バイト５５でねじの下穴を切削する場合には、カッタは
復帰した休止位置、即ち位置ＡＯになければならない。

この位置では、工具の全部品は同一の速度で回転し、同
軸に設けられた下穴に導入され、正確な寸法の下穴をつ
くる。

カッタ４２゜４３は、位置Ａ１に復帰したままになって
いるので、この回転の間は非作動である。

相応した態様でリーマ切削穴４８，４９も仕上げられる
。

本発明は実施例として以下のものも包含し得る：該相互
に係合するカム装置が、めねじ切削工程の終了時に該カ
ッタ保持具４０，４１と該キャリヤー軸７をそれぞれ半
径方向と軸線方向に後退させるように形成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のめねじ切
削工具。

該相互に係合するカム装置は、半径方向の切込み深さが
逐次的に増大していく、多数サイクルのねじ切削を与え
るように形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載のめねじ切削工具。

【図面の簡単な説明】

第１乃至第４図は相異なった作動位置を示した本発明の
１つの実施例の縦断面図であり、第１Ａ乃至第４図はそ
れぞれカッタの運動ダイヤグラムを示しており、第５図
は、第２図の線Ｖ−■に沿ってとった断面図、第６図は
第２図の線ＶＩ−ＶＩに沿ってとった断面図、第７図は
第１乃至第４図の２つのカム円板の展開を示した略図、
そして第８図は複数個のねじ切り工程よりなる完全なね
じ切り作業のための第１Ａ乃至第４Ａ図に示すカッタ通
路である。 １・・・・・・ハウジング、２・・・・・・主軸線、７
・・・・・・カッタ保持具キャリヤー軸、８・・・・・
・スライド、９・・・・・・カム作動用カム、１０・・
・・・・中間部材、１６・・・・・・駆動シャフト、１
７・・・・・・中空シャツ）、１８，１９・・・・・・
針状ころ軸受、２０，２１・・・・・・玉軸受、２５゜
２６・・・・・・カム円板、３０，３１・・・・・・カ
ム通路、３２．３３・・・・・くろ、４０，４１・・・
・・・カッタ保持具、４２ 、４３ ・−・−カッタ、
４６，４７・・・・・・ねじ穴、４８．４９・・・・・
・リーマ切削穴、５０・・・・・・開口、５１・・・・
・・案内シし歯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ めねじ切削工具において、２重軸工作機械の外側中
   空軸１７のアタッチメントである回転するハウジング１
   と、軸線方向の変位が可能で、該ハウジングと一緒に回
   転するように取付けられたカッタ保持具キャリヤー軸７
   と、該キャリヤー軸上で半径方向に変位可能なように取
   付けられたカッタ保持具４０，４１と、該ハウジングに
   関して該キャリヤー軸７を軸線方向に変位させるための
   カム円板装置であって該キャリヤー軸に結合された第１
   のカム作動式カム円板装置２５と、該キャリヤー軸に関
   して該カッタ保持具４０，４１を半径方向に変位させる
   ためのカム円板装置であってスライド８と案内（し歯５
   １，５４を介して該カッタ保持具に係合された第２のカ
   ム作動式カム円板装置２６と、該第１のカム円板装置と
   該第２のカム円板装置とを作動させるように適合された
   前記工作機械の内側軸１６のアタッチメントであるカム
   作動用カム軸９とからなり、前記それぞれの第１のカム
   円板装置２５と第２のカム円板装置２６を前記回転する
   ハウジング１に関する相関差速度において駆動するよう
   に形成され、且つ該カム円板装置２５，２６と該カム軸
   ９とが相互に係合するカム装置を構成し、前カム装置は
   めねじ切削工程に先だって、該カッタ保持具４０，４１
   に逐次半径方向への変位を与え、ついで、該ハウジング
   １０回転中、前記差速度に比例する回転について１回転
   当り所要ねじ山ピッチに基づく割合で該キャリヤー軸７
   に軸線方向への変位を与えることを特徴とするめねじ切
   削工具。