JPS603936B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作機械、詳しくは、ワークにおける直交す
る二機面において穿孔加工及び旋削加工ができる工作機
械に関する。

この種の工作機械としては、例えば、本発明の出願後に
頒布された椿関昭５１一１０３斑１号公報に開示されて
いるように（第１図参照）、クランプ機能を有する回転
テーブルａを有すると共に、ベッドｂの摺動面上を水平
方向（Ｙ方向）に摺動するコラムｃを設け、該コラムｃ
に設けたクロスレールｄに、該コラムｃの摺動方向と直
交する水平方向に摺動するサドルｅを設け、該サドルｅ
の垂直方向の摺動溝に沿って上下動するラムｆを設け、
該ラムｆの先端に、周面上の直角に交わる二面にそれぞ
れ旋削工具取付面と回転工具用回転主軸を有しかつ割出
固定可能なタレツトヘッドｇを、前記回転テーブルａに
対嶋して取付け、旋削加工時には前記タレツトヘツドｇ
における旋削工具敬付面に旋削工具を取付け旋削加工を
行ない、穿孔加工時には前記タレットヘッドｇにおける
回転工具用回転主軸に回転工具を取付け穿孔加工を行な
うようにしたものが提案されているが、この先顔に係る
工作機械においては、旋削工具を割出可能なタレツトヘ
ッドｇ、すなわち可動するタレットヘツドｇに取付けて
いるから、旋削工具の支持体としては必然的に剛性が弱
いことになって、重切削に耐えられないばかりか、回転
工具による穿孔加工に比べて非常に大さい旋削工具時の
切削反力はタレツトヘッドｇに全てかかり、タレツトヘ
ツドｇを轡曲、変形する慢れがあり、延し、ては、タレ
ットヘツドｇの作動不能、少なくとも加工精度を悪くす
るものであり、このよな夕レツトヘッドｇの変形を防止
するためにはタレットヘッドｇを必要以上に大きくせざ
るを得ず、そうすれば必然的に機械全体が大きくなるも
のであって、無駄であり、高価となる欠点があった。

本発明は、前記事情に鑑み案出されたものであって、テ
ーブル上のワークの直交する２端面に対し穿孔加工、旋
削加工ができることは勿論のこと、穿孔加工、旋削加工
とも精度が良く、穿孔加工に比べて非常に大さい旋削加
工時の切削反力にも充分耐え得る寿命の長い工作機械を
提供することを目的とするものである。

以下本発明の実施例を第２図乃至第５図に基づいて説明
する。

第２図及び第３図において、１は機台であって、該機台
１の長手方向一側には左右一対の支柱２，２が立設され
ている。

この左右一対の支柱２，２の上端には、クロスレール３
が構架されていて、該クロスレール３に沿って移動体４
が横方向に移動可能に設けられている。前記移動体４に
は、ラム５が上下動可能に設けられており、該ラム５の
下部には、後述するような態様で、直嬢旋削工具６が着
脱自在に取付けられていると共に、ドリル等の回転工具
７を着脱自在に取付け得る回転ヘッド８が回転可能に設
けられている。

また、前記機台１の上面には、テーブル９を旋回駆動可
能に支持する保持体１０が設けられており、該保持体１
川ま、前記機台１の長手方向他側位置から前記ラム５の
下方位置まで該機台１に沿って往復動可能である。

１１は、前記クロスレール３に沿って移動する前記移動
体４の横送り用サーボモータ、１２は前記機台１に沿っ
て往復敷する前記保持体１０の移動用サーボモータ、１
３は、前記保持体１０上のテーブル９の旋回用モー夕、
１４は、前記移動体４に設けられた前記ラム５の上下動
用サーボモータである。

前記ラム５の下部にそれぞれ直接取付けられる前記旋削
工具６と回転ヘッド８との取付状態を第４図及び第５図
に基づいて説明する。

第４図に示ように、前記回転ヘッド８は、前記ラム５の
下部側壁５ａに穿孔した孔１７に回転可能に鉄合する支
持部材８ａを有し、ラム５の下部側壁５ａに接触して回
転可能に回転ヘッド８が取付けられている。

上記支持部材８ａには傘歯車１８を取付け、該傘歯車１
８は前記ラム５内に設けた第１駆動軸１９の傘歯車２川
こ噛合していて、前記第１駆動軸１９の回動により、傘
歯車２０，１８を介して前記回転ヘッド８が３６０度回
転可能に構成されている。また、前記回転ヘッド８は、
該回転ヘッド８の外周から突出する回転工具７が鞍挿保
持される筒状のホルダ１６を備えていて、該ホルダ１６
の外周には傘歯車２１が鉄合固定され、該傘歯車２１は
、前記回転ヘッド８の支持部材８ａの回転中心にある支
軸２３の一端に設けた傘歯車２２と噛合している。

前記支軸２３の他端には、傘歯車２６が設けられ、該傘
歯車２６は、前記ラム５内に設けた第２駆動軸２４の傘
歯車２５に噛合していて、前記第２駆動軸２４の回動に
より、傘歯車２５，２６、支軸２８、傘歯車２２，２１
を介してホルダ１６が回転され、該ホルダー６に鰍挿保
持された回転工具７が回動されるよう構成されている。
第４図に示すように、旋削工具６は、その上部の取付部
が、前記ラム５の下側壁５ｂの取付孔２７に鼓挿され、
前記ラム５内に往復動自在に設けられた移動村２９のク
サビ作用で係止されるよう構成されている。

前記移動村２９の往復動は、第５図に示すように、該移
動杵２９に形成されたラツグとピニオン軸３川こ設けら
れたピニオン２８とを噛合させ、該ピニオン軸３０を回
動することに行なわれるものである。前記ピニオン軸３
０は、第４図に示すように、前記第２駆動軸２４の傘歯
車２５に穿談されたボス穴２５ａと、前記ラム５に取付
けられたプラケット３１とにより、軸受３２，３３を介
して回転可能にかつその藤線方向へ摺敷可能に支持され
ていると共に、前記軸受３３と該ピニオン軸３０の下方
中間部に設けられたバネ受座との間に介在されたバネ３
４により常時下方へ付勢されていて、該ピニオン軸３０
の下端の突起片３５が前記ラム５の下端壁５ｃに設けら
れた孔８６を貫通して突出しており、旋肖り工具６の取
付時、前記ピニオン軸３０の下部の突起片３５の下端面
が該旋削工具６の端面により前記バネ３４に抗して押さ
れて第４図の状態を保持するよう構成されている。また
、前記ピニオン軸３０の上方部には、第４図に示すよう
に、スプラィン３７が設けられ、該スプラィン３７にス
リーブ３８が薮合され、該スリーブ３８の下端面と前記
ピニオン軸３０の中間部に設けられたバネ受座との間に
はバネ４０が介在され、前記スリーブ３８を前記ピニオ
ン軸３０に対して常時上方へ付勢していると共に、前記
スリーブ３８の上端面と、前記第２駆動軸２４の傘歯車
２５の下側面との間に、互いに噛合する爪クラッチ３９
が設けられていて、旋削工具６が取付けられてなく、ピ
ニオン軸３０がバネ３４により付勢されて下方位置にあ
る時は、スリーブ３８がバネ４川こより付勢されている
としても、ピニオン軸３川こ設けられたバネ受座が下方
に位置しているから、前記爪クラッチ３９は互いに係合
せず離脱状態にあり、また旋削工具６が取付けられてピ
ニオン軸３０がバネ３４に抗して押し上げられ上方位置
にある時は、ピニオン軸３０に設けられたバネ受座が上
方に位置しているから、スリーブ３８がバネ４０により
付勢されて前記爪クラッチ３９は互いに噛合するよう構
成されており、したがって、旋削工具６の上部が取付部
が前記ラム６の下端壁５ｂの取付孔２７に競合され、該
旋削工具６の端面により前記ピニオン軸３０が上方位置
に押し上げられると、前記第２駆動軸２４の傘歯車２５
と前記スリーブ３８とが爪クラッチ３９を介して係合す
ることから、前記第２駆動軸２４を駆動することにより
、前記傘歯車２５、爪クラッチ３９及びスリーブ３８を
介して前記ピニオン軸３０を回敷して該ピニオン軸３川
こ設けるたピニオン２８と噛合する前記移動村２９を往
復動させ、該移動杵２９のクサビ作用で前記族削工具６
の敬付部を前記ラム５に固定するものである。

前述のように構成された本発明の実施例の加工動作は次
述のとおりである。先ず、回転工具による加工について
述べる。

保持体１０上のテーブル９に取付けたワーク（図示せず
）をラム５の下方位簿に配置すると共に、ラム５に設け
られた回転ヘッド８に回転工具７を取付け、第１駆動軸
１９を駆動して、傘歯車２０，１８を介して、回転ヘッ
ド８を回動させ、回転工具７を所望位置、例えば垂直位
置あるいは水平位置に割り出し、第２駆動軸２４を駆動
して、傘歯車２５，２６、支軸２３、傘歯車２２，２１
及びホルダ１６を介して回転工具７を回動すると共に、
ラム５を上下あるいは左右に移動させて、回転工具７を
ワークに至らせしめワークの所望位置に縦孔あるいは横
孔等任意の孔を穿設するものであり、この孔は、テーブ
ル９の回転あるいは移動により、ラム５を移動すること
なく、ワークの多数箇所に穿設可能であるばかりか、種
々の回転工具７を採用することによりボーリング、ドリ
リングは勿論のこと、テーブル９の機台１に沿う移動と
によりフライス加工をも可能となるものである。なお、
前記回転工具による穿孔加工時には、旋削工具６はラム
５から敬外されているので、前記ピニオン藤３０はバネ
３４の付勢力により下方位置にあって、前記爪クラッチ
３９は互いに係合せず離脱状態にあり、したがって前記
第２駆動軸２４を回転駆動しても前記ピニオン軸３川ま
回転しない。

次に、旋削工具による加工について述べる。

回転工具による加工の場合と同様に、保持体１０上のテ
ーブル９にワーク（図示せず）を取付けると共に、ラム
５の下端壁５ｂの取付孔２７に、旋削工具６の取付部を
鉄挿して、旋削工具６の端面によりピニオン軸３０下部
の突起片３５の下端面を押して前記ピニオン軸３０を上
方位置に押し上げて爪クラッチ３９を係合させた状態で
、第２駆動軸２４を駆動して前記ピニオン軸３０を回転
させ、該ピニオン軸３０のピニオン２８と噛合するラッ
クを有する移動体２９を移動させ、クサビ作用で旋削工
具６を固定する。このように旋削工具６を直接固定した
ラム５を、上下あるいは左右に移動させて、旋削工具６
をワークに対して所定位置に保持した後テーブル９を回
転勤あるいは前後動させることによりワークの上端面あ
るいは内外周面を旋削加工するものである。本発明に係
る工作機械は、前述のように、機台１に、旋回駆動可能
なテーブル９と、該テーブル９に対し相対的に上下、左
右及び前後方向へ移動可能なラム５とを設け、該ラム５
の下部側壁５ａに、回転ヘッド８を鉛直面方向へ沿って
回転可能に取付けると共に、該回転ヘッド８を前記ラム
５内に設けた割出し部村に連係し、該回転ヘッド８には
回転工具７を保持するホルダ部材及び該ホルダ部村を回
転するための駆動伝達手段のみを設け、さらに前記ラム
５の下端壁５ｂに、旋削工具６を直接取付けるための取
付孔を設けると共に、前記ラム５内に旋削工具用クラン
プ部材を設けたから、前記回転ヘッド８のホルダ部材に
回転工具７を取付け、ラム５内の割出し部材により前記
回転ヘッド８を鉛直面方向へ沿って回転割出して、回転
工具７を回転駆動しながらラム５を移動させることによ
り、前記回転工具７をワークに至らしめ、ワークの所望
位置、例えばワークの直交する２端面に穿孔加工ができ
るものであり、また、前記ラム５の下端壁５ｂに、旋削
工具６を前記クランプ部材により直接取付け、前記ラム
５とテーフル９とを相対的に上下、左右あるいは前後方
向へ移動、あるいは旋回敷させることにより旋削加工で
きるものであり、これらラム５、テーブル９、回転ヘッ
ド８、回転工具７及び旋削工具６の各動き、機能を適宜
組合わせることにより、汎用性が極めて高いものとなる
。

しかも、前記ラム５の下部側壁５ａに、回転可能に取付
けられかつ割出し部材に連係された回転ヘッド８には、
回転工具７を保持するホルダ部材及び該ホルダ部材を回
転するための駆動伝達手段の一部分である傘歯車２１だ
けをホルダ部材１６の外周に固定したものであり、その
他の伝達手段は回転ヘッド８以外の部分、すなわちラム
５およびラム５内に鰍合された支持部村８ａ内に収容さ
せるようにしてあるから、回転ヘッド８は、切削力の小
さい回転工具７の切削反力に耐えるだけの強度で充分で
あって、小型かつ安価にできるばかりか、切削力の小さ
い回転工具７しか取付けられないから狂いも少なく、寿
命も長く、穿孔加工の精度も向上する。

また、前記ラム５の下端壁５ｂに、旋削工具６を直接取
付えるための取付孔を設けると共に、前記ラム５内に旋
削工具用のクランプ部材を設けたから、回転工具７の切
削力に比べて非常に大きい切削力を要する旋削工具６は
、クランプ部材を介して直接ラム５に取付けられること
になって、旋削加工時の剛性が大きくなり、ピビリ、破
損等が生せず、より精度の高い旋削加工ができるもので
あって、加工性の拡大が得られると共に寿命も大中に伸
びるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の出願前に提案された工作機械の説明図
、第２図乃至第５図は本発明の実施例を示すもので、第
２図は正面図、第３図は側面図、第４図は要部の断面図
、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ線に沿う断面図である
。 １は機台、５はラム、６は旋削工具、７は回転工具、８
は回転ヘッド、９はテーフル。 第１図 第２図 第３図 第５図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機台１に、旋回駆動可能なテーブル９と、該テーブ
   ル９に対し相対的に上下、左右及び前後方向へ移動可能
   なラム５とを設け、該ラム５の下部側壁５ａの孔１７に
   回転ヘツド８より突出する支持部材８ａを、当該回転ヘ
   ツド８が上記ラム５の下部側壁５ａに接触して回転する
   よう嵌合支承すると共に、該回転ヘツド８を前記ラム５
   内に設けた割出し部材に連係させ、上記回転ヘツド８は
   回転工具７を着脱自在に保持するホルダ部材を有し、該
   ホルダ部材の外周に固定された傘歯車２１を、上記支持
   部材８ａの回転中心にあり且つラム５内の回転駆動軸に
   連係する支軸２３の一端に設けた傘歯車２２と噛合させ
   、前記ラム５の下部側壁５ｂに旋削工具を直接取付ける
   ための取付孔を設けると共に、前記ラム５内に旋削工具
   用クランプ部材を設けたことを特徴とする工作機械。