JPS6048257A - マシニングセンタによる研削若しくは研摩加工方法 - 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】 木発ｑｔ−ｘマシニングセンタにおけるツールとしてス
ピンドルにエアグラインダーを組み込んで研削若しくけ
研摩作業を併せ行い得るようにしたマシニングセンタで
研削若しくは研摩加工を行う方法に関するものである。

機械加工の生産性向上と無人化運転々ど工場の省力化を
促進する目的で、１台の工作機械によって予め設定した
プログラムに従い順次加工順序に応じたツールを自動的
に交換して、一連の加工工程途中での被加工物の取り付
は換えを行うことなしに多数の加工工程を処理できるよ
うになった方式のマシニングセンタが多く採用されつつ
アル。

そして従来この種の工作機では主としてフライ名カッタ
ー、ミーリングカッター、ドリル等回転刃物をスピンド
ルに着脱して刃物による切削加工を行う方式になってい
る。もちろん被加工物に対する加工の殆んどは切削によ
る高速加工が主流をなし、被加工物をテーブル上例固定
するだけで予め（２） プログラムによって設定された所要の加工が殆んどすべ
て行えるようＫなっている。

しかし乍ら、より一層の加工精度の向上と省力化を図る
ためには、刃物による切削のみならず研削や研摩加工も
プログラムに組み込んで併用できることが望ましい。

本発明は所かる状況に鑑みて、マシニングセンタにおけ
る在来の切削工具と同様エアグラインダーを、被加工物
の如何にかかわりなく、即ち被加工物の形状、加工部分
などにかかわり々く研削加工が行えて、しかも他の工具
と同様自動交換できるように付し、マシニングセンタで
研削若しくは研摩加工がエアグラインダーを組み込んで
合理的に実施し得る手段を目的とする。

本発明はマシニングセンタの工具取付はスピンドルに対
するグラインダー装着時、該グラインダーへの給気口を
予め本機側に付設した給気口と接手によって接続される
ようＫして取付け、本機の工具取付はスピンドル支持ボ
ス外部からグラインダーに対して駆動用圧気を供給する
ようＫして、エアグラインダーの作Ｗ１を他の工具の使
用に対し支障を来たすことなしに合理的に行わせること
ができるようにし、マシニングセンタ本機の構造を複雑
化することなく目的達成できるグラインダー組み込み使
用手段を目的とするのである。

本発明にては、マシニングセンタの本機にＦｌだ工具取
付はスピンドルの支持ボス部にグラインダーＷ、＃用圧
気供給部接続口をスピンドル軸線に平行して設けておき
、使用するエアグラインダーは直軸型にして、その基部
をスピンドルの工具装着孔に嵌合させるときモータ部へ
の給気部接手が前記ボス部の圧気供給部接続口傾合致し
て接続された後、給気弁を開いてグラインダーが駆動す
るようになし、該グラインダーにて被加工物の所要加工
面を研削若しくは研摩するに際して、その出力軸の回転
数を検出してグラインダーの負荷と本機の被加工物送り
速度制御系との面出力信号を比較して、グラインダーの
負荷が大きくなると本機のテーブル送り速度が選択制御
されるようにし、研削若しくは研摩作業終了後エアグラ
インダーを収除くと圧気供給が停止し、かつスピンドル
の回転も可能な状台となって他の切削工具と交換運転・
できるようにしたのである。

以下本発１月を実施例について図面により説明すれば、
第１図に示すものは本機のスピンドルに対して装着使用
するエアグラインダーｍの一具体例であって、（２）は
本体で、前半部の内部にモータ部（８）が設けてあり、
後半部の外周品は本機のスピンドルに形成されたテーパ
一孔と合致して装着できるテーパーに形成しである。そ
ｌ−てモータ部１３）に対しては本体（２）の前半部側
方に突出し九アーへ部（４）先端付設のエルボ（６）を
介して本体軸芯線と所要の間隔をおいて平行する給気接
続管（６）が取付けてあり、そのエルボ（６）によって
接がれたアーム（４）内通路から本体（２）内を経てモ
ータ部（３）の気筒＋ｓｔへの給気部には周知構造のカ
パナー型給気弁（図示省略）が設けてあり、アーム（４
）の後部位置にはＶ型環状溝（６′）を付した工具交換
用クランプ装着リング（６）が被嵌固着しである。

而してモータ部（３）に対する給気系統はアーム部（４
）にモータ部手前の給気弁入口までの通気孔（４）が？
股してあり、この通気孔１４″）の外端部に前記エルボ
（６）が付設され、このエルボ（６）の給気接続管（６
′）が適宜長さその先端に勾配を付して設けてあり、本
機側のスピンドルボス部に設けた給気接手片と接続でき
るようになっている。この給気接手片−け第１図に例示
したように本機のスピンドル支持ボス０２０前端面に取
付けてあり、前記グラインダー（０の中心線からアーム
（４１先端付設のエルボ（６）の給気接続管（６）中心
までの寸法と合致する間隔で所定位置に袷気接続孔釦）
を配し、この接続孔鎮）Ｋはエルボ（６）側の接続管（
６）先端テーパ一部１ｇ）と当接して密接可能なよう、
背後にコイルバネ（財）力が付与されて気密性を保って
可動なシールパツキン０嬌付きの接手環ｍａが内股して
あり、給気接続管（６１と嵌め合ったときには適宜量後
退して気密に接続されるよう釦なっている。所かる給気
接手片−の接手環＠喝嵌押孔部（社）にけ給気源から電
磁開閉型の給気弁（図示省略）を介して給気配管が接続
してあり、グラインダーのスピンドルに対すぶ装着が完
了したら給気するようになされ、研削又は研摩作業が終
了した指令信号によって給気が停止するように本機の運
転制御系と電磁給気弁とが関係づけられている。ｆｌｆ
Ｊは主軸支持ゲージングであって、本体（１）の前端部
に嵌め合い締着してあり、内設したベアリングｍ１（ｍ
により主軸（１匂をモータ出力軸（ｆ）と同一軸芯で回
転自在に貫通支持する。そして該ケーシング側内には本
体（２）内蔵のモータ（３）排気路（９）と連通ずる空
回θ樽及び連通路（１４１を設け、外周部に被嵌定行し
た多孔質で適宜厚みの排気カバーリング（ＩＩｌｉｌを
介［７てモータ叱ツノの排気が全周から外部に放散する
ようにしである。そして主軸（ＩＸＯは後端をモータ（
３）の出力軸＋ａ＋と接手（１φにて直結し、その先端
には椀型の砥石車（１η（これに限定されるものではな
い）が受け金０〜と押え金０西とで挾持締結して取付け
である。

而してモータ出力軸（ｇ）と砥石車同取付けの主軸０２
Ｉとの連結部スリーブ状接手θ橢上に主軸支持ケーシン
グ（１０１側の接続部空間霞内で回転数検出歯車（ホ）
が取付けてあり、この歯車−に対向して先端を近接する
ように電磁センサＱυが設けである。この電磁センナニ
１）はリード線により本体（２）突出部により支持され
ている電磁カプラー翰と接続し、マシニングセンタ１４
１木機（４１１のスピンドル（１４支持ボス０１の所定
位置に前記電磁カプラー（２）と対向して同じ構造の電
磁カプラー（至）が突設してあり、両力プラー（２）彌
は無接触状態に保たれるようになされている。そして本
機側の適所には制御器筒が設けてあり、この制御器ｅ２
７１　［は前記電磁センサからのパルス状電流を入力と
して回転数を計る回転計（財）と複数の回転数設定のた
めのデジタルスイッチ（至）とが並列にそれぞれ比較器
−を介在させて接続してあり、前記各回転数設定のスイ
ッチ３翰による設定値とグラインダー（１）での出力側
回転数検出値とを各比較器＠によって比較し、高い数値
の比較器から順次低い値の比較器に移行して、それぞれ
の出力信号が本機側の被加工物送り速度制御機構に印加
されて対応する作動ができるように電気的な制御機構が
関連せしめである（第３図参照）。この制御器筒に対す
るグラインダーｍの負荷検知を伝達する電磁カップラー
の接続位置は予めグラインダーの給気接続管（６）と袷
気接手片−との接合位置によって決まるようになされて
いる。

このような構成に１７だエアグラインダー（１）を使用
するについて、例えば第４図に示すような横軸型のマシ
ニングセンターに、前記したような要領で給気接手片間
とそれに対する給気配管（高圧ホース等を使用）を付し
、かつ電磁カプラー（２）を介して電気制御器及び本機
制御系と接続しておき、グラインダーの不使用時にはツ
ールロッカー四の換装ｗ１４１１のクランプホルダー−
がツールロッカー四でのエアグラインダー取出し位置に
達して、これをクランプ噛にて保持し、所定の順序でス
ピンドル（４１に移行させ、該スピンドル闘に装着した
時給気配管中に配設した給気弁を開いてグラインダー（
１）のモータｔｉｔが作動し砥石車０ηが回転すること
になる。

所くしてチーグル（４７１上に取付けである被加工物の
所要加工個所を予め組まれたプログラムに従って切削加
工等所要の加工を行う工程中で研削加工が行われる際、
作業中でグラインダーの負Ｍ変動に対しては、予め本機
＠０に付設しである制御器において、各回転数設定スイ
ッチによシ多段階にテーブル＠ηの送り速度の変換がで
きるようにしておき、この設定条件により、砥石車（１
ηに作用する負荷によって回転数が低下すると、グライ
ンダー（１）内に組込まれている電磁セン？　＠ＩＩ　
Ｋよる回転数の検出値が制御器内の回転計（財）に電磁
カプラー（２）翰を介して入力され、この回転計１２４
）にて計数したカクント信号を複数個設けである比較器
−により設定回転数と作動回転数とを比較し、第１の比
較器から順次設けた各比較器において設定値より作動値
が高いか同じの場合は負荷が設定条件内にあるので当初
の送りで作業が続けられ、比較値が低い場合には過負荷
になっているので、前段から次段の回転数設定部におけ
る過負荷検出捷での範囲に送り機構の駆動制御部が操作
されてテーブル送り速度が低下し、更にこの次段の比較
器における負荷比較値の検知で過負荷であれば再度次段
の送り速度に低下させるという具合に送り速度を制御し
、グラインダーの回転数に即応して被加工物搭載テーブ
ルの送り速度を負荷が大になれば遅くし、負荷が低減す
れば早めるようにコントロールして能率よく合理的な研
削作業がマシニングセンタによる工作中に組込んで実施
できるようにしたのである。

このようにして（υ［削（又ハＧｆ摩）加工が終了すれ
ばツール交換装置四の作動によりスピンドル０４のホル
ダ一部分からエアグラインダー（１）が取り外され、次
の作業に応じたツールと交換されるのであり、エアグラ
インダー（１）による加工作業の終了がプログラムに基
づいて確認されると、直ちに圧気供給６シ管中の電磁給
気弁が閉じてグラインダー（１）への給気を停止し、次
のツールとの交換作業が行われる。

叙」二のｔｉ＋　＜　本発Ｆｊ４によれば、マシニング
センタの交換ツールにエアグラインダーを組込んで使用
するにあたり、該エアグラインダーへの給気を本機スピ
ンドルに装着した隣接外部から供給できるようにすると
共に１そのモータに作用する過負荷を回転数の変動で検
知して、これを外部で多段に設定できる速度比較器を介
して被加工物の送り裏。

構の駆動部に制御指令を与えるようにし、負荷が大きく
なると送り速度が遅くなるようにして正常な研削（又は
研摩）が合理的に実施できるように制御系と組合せ、本
機の機緘駆動による切削工具の駆動系と別個な駆動系に
よる加工が無理なく行え、エアツールをマシニングセン
タに組込んで使用できる有効な手段を得、マシニングセ
ンタによる工作が更に多目途なものとして実施可能なよ
うにしたのである。そして外部からのエアツールに対す
る給気手段を採用することで、本機のスピンドル部を複
雑化することなく実用上有効な加工操作の組合せが容易
になし得るようにできるのであるＯ

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図はマ
シニングセンタに交換装着するのに用いられるエアグラ
インダーの一実施例一部縦断面図、第２図は負荷検出の
だめの機構を示す図、第３図は制御機構のブロックダイ
ヤグラム、第４図は本発明方法を採用するマシニングセ
ンタの一例外観斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 マシニングセンタ本機のスピンドル支持ボス部処グライ
   ンダー駆動用圧気供給部接続口を、前記スピンドル軸線
   に平行して設けておき、使用するエアグラインダーは直
   軸型のもので基部をスピンドルの工具装着孔に嵌合させ
   るときモータ部への給気部接手が前記圧気供給部接続口
   に合致しそ接続された後、給気弁を開いてグラインダー
   が駆動するようＫなし、該グラインダーにて被加工物を
   研削若しくは研摩するに際して、その出力軸の回転数を
   検出してグラインダーの負荷と本機の被加工物送り速度
   制御系との面出力信号を比較して、グラインダーの負荷
   が大きくなるとテーブル送シ速度が選択制御されるよう
   にし、研削若しくけ研摩作業終了後グラインダーを取外
   すと給気が停止し、かつスピンドルを回転可能にするこ
   とを特徴とするマシニングセンタによる研削若しくは研
   摩Ｃ１） 加工方法。