JPS6161702A - 中ぐりヘツド - 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〕 本発明は工作機械の製造に係わり、特に複式工作機械の
中ぐ９ヘツドに関する。

本発明による中ぐクヘッドは、相異る断面形状の孔を加
工するために使用される複数の切削工具を自動的に取替
える型の複式工作機械にもっともよく応用される。

〔従来技術と問題点〕

スピンドルに運動学的に連結されたハウジングを有し、
このハウジングがバランスウエイトと、ノ々イト用マン
ドレルを担持したキャリジとを収容し念面削シ用中ぐク
ヘッドが公知でちる（’ａｍブロンベルグほか、アルマ
ズノ・ラストチヌイスタンキ（ダイヤモンド中ぐり盤）
、マシノストジイエニエ出版、モスコー、／り乙Ｊ’、
ｌ）♂Ｊ参照）。

また前記のハウジングは、工具と同軸に配置されたロッ
ドを収容し、このロッドはこれを軸方向に運動させる駆
動装置に対して運動学的に連結されている。このロッド
はキャリジおよびバランスウエイトと相互作用するフレ
ームの形に構成されている。キャリジおよびバランスウ
ェイト上に備えられた対応の螺旋ラックとかみ合うロッ
ド側面上の螺旋ラックにより、キャリジとバランスウェ
イトは放射方向に逆方向に可動でｂる・キャリジとバラ
ンスウエイトの質量は同等であって、これらが逆方向に
移動する際に同等の距離を移動するように、螺旋ラック
が構成されている。スピンドル遠心力によって作用され
、１＊この遠心力はロッドにも作用してねじクモーメン
トを生じる。このモーメントがロッドのある程度の変形
と一定量の遊びとを生じ、これが加工精度に作用する。

さらにこの中ぐクヘッドは、ハウジングの中に備えられ
友特殊グループの中に受けられたバランスウェイトの存
在の故にそのＴｒＲとサイズの比較的太なることが欠点
である。

また、本発明の原型となった複式工作機械の中ぐクヘッ
Ｐも公知である。この中ぐジヘッドはスピンドルに運動
学的に連結されたハウジングを有し、このハウジングは
キャリ、ジを収容し、このキャリジは切削工具用マンド
レルを担持しまた三傾斜面を有する。このキャリジの三
傾斜面の７つは、ハウジングの内部に同軸的に配置され
軸方向運動用駆動装置に運動学的に連結されたロッＰの
傾斜面と協働する。キャリジの他の二傾斜面は中ぐジヘ
ソドの回転軸線に対して対称的に配置され、それぞれロ
ーラと協働し、これらのローラの軸は中ぐりヘッドの回
転軸線に対して直角であり、ま友キャリジに対して弾発
されたフォークの末端に固着されている。フォークはハ
ウジングに対して同軸でおる。これらのローラは、中ぐ
りヘッドの回転軸線を通る面の中にらる繊において対応
の傾斜面と相互作用する（ソ連発明者証第６６５．タタ
弘号参照）。キャリジは中ぐリヘッドの軸線に対して移
動される。中ぐクヘッｌ？が回転する際に、回転軸線に
対して直角方向の遠心力が発生する。この遠氾〜力が中
ぐクヘッドのハウジングとスピンドルとを彎曲させ、ス
ピンドル軸受に対する荷重を増大する。低スピンドル速
度においては、この遠心力は機械加工精度に対して明白
くけ影響しないが。

低スピンドル回転速度は工作機械の低効率を意味する。

効率を増大するためのスピンドル速度の上昇は、ハウジ
ングとスピンドルを彎曲させる遠心力を発生し、スピン
ドル軸受の接触変形を生じる。

これらのファクタが加工された孔の径の精度に影響し、
工作物に対してスピンドル軸受の各方向における剛性が
不均一となるが故に加工孔の真円度をそこなう。

〔発明の目的〕

この発明は、スピンドルとノ・ウジングの変形を生じる
荷重を除去することのできる中ぐクヘツｒを提供するこ
とを目的としている。

〔発明の概要と効果〕

この発明は、スピンドルに運動学的に連結され友ハウジ
ングを有し、このハウジングはこのノ・ウジングに対し
て弾発舌れたキャリ・）を収容し、このキャリジはバイ
トのマンドレルを担持し、またハウジングの内部に同軸
的に配置され軸方向運動のための駆動装置に運動学的に
連結されｆ−ロッドの斜面と協働する斜面を備えるよう
にしｆ−複式工作機械の中ぐクヘッドにおいて、前記キ
ャリジの中に備えられた通孔の中に受けられた少くとも
／対のピンから成るバランスウェイトを有し、前記の通
孔は中ぐ９ヘツドの回転軸線に対して対称的に１ｆｃ直
角に配置され、前記のビンは通孔の内部を複動すること
ができるようにロッＰに対して運動学的に連結ぢれてい
るようにした中ぐりヘッドを提供するものである。

前記のビンは、これらのピン上とロッドの対向側面上と
に備えられた螺旋ラックによって、ロッドに対して運動
学的に連結されていることが好ましい。

この型の運動学的連結はもっとも簡単なものでらって、
中ぐりヘノｒのサイズの増大を必要としないＯ またロッドとキャリジとの相互作用傾斜面の歯車比はビ
ンとロッドとの相互作用螺旋ラックの歯車比より遥かに
低いことが好ましい。これは、バランスウェイトがキャ
リジの数分の／の重さとなるが故にコン、ｅクトな中ぐ
りヘノｒをうるための本質的な構造である。

ノコランスウェイトはハウジングとスピンドルを曲げる
応力を除去し、スピンドル軸受にかかる荷重を大幅に低
減させ、ロッＦに作用するねじりモーメントを除去し、
これによりスピンドル速度の増大を可能とする。

通常の中ぐシヘノドと異なり、この発明によるヘッドは
構造簡単でちυ、軽量またコンパクトである。これはノ
コランスウェイトの重量を低減させバランスウェイトを
キャリジケーシングの中に配・置したことによる。この
発明による中ぐクヘノドの前記の利点は中ぐり盤の加工
精度を高め、効率を向上させる。

〔実施例〕

以下において、この発明を図面に示す実施例についてさ
らに詳細に訝明する。

付図について説明すれば、複式１作機械の中ぐクヘノＦ
はハウジング／ｉ有し、このハウジング／はチーク；、
ブロック３およびマンドレル≠を収容し、これらは相互
に剛性的に固着されている。

マンドレル≠はスピンドル！に連結されている。

ハウジング／はスラスト玉軸受乙を収容し、パイトタの
マンドレル？を担持したキャリ、）７がその中に搭載さ
れている。

キャリジ７は円筒形フィンガ１０を収容し、このフィン
ガ１０は平面１１を有し、この平面１１は前記キャリジ
７の斜面として役立つ。さらにハウジング／はこれと同
軸のロッド１２を収容し工いる。ロツｌ′１２の一端は
駆動装置（図示されず）に対して運動学的に連結され、
これによりロソＰ／ユは軸方向に運動させられる。ロッ
ド／：１．の他端は、キャリジ７の斜面１１と協働する
斜面１３を成している。

遊びを除去するため、キャリジ７をノ・ウジング／に対
して圧着しなければならない。その目的から、軸方向に
弾発されたノ・ウジング／と同軸の中空フォーク７μが
ハウジング／とロノＰ１２との中間に介在されている。

キャリジ７に対向するフォーク／１４の末端（第２図）
にローラ／６の軸１５が固着されている。軸１５は中ぐ
クヘノドの回転軸線ゝａ“に対して対称的に配置されて
いる。ローラ／ｌはキャリレフの斜面／７（第３図と第
≠図）と相互作用する。斜面／７は中ぐりヘッドの回転
軸線ゝａ“に対して対称的に配置されている。これらの
ローラ／６は、中ぐりヘッドの回転軸線２ａ“を通る面
の中にある絹に沿って斜面／７と相互作用する。

ロッド７．２とハウジング／の変形を生じる荷重を除去
するため、／対のビン／どの形のバランスウェイトが配
備されている。これらのビンは、キャリジ７の中に備え
られ几孔／？の中に配置されている。

これらの孔／ｑは、中ぐシヘノドの回転軸線５ａ′′に
対して対称的に、またこの軸ＭＳ　ａ　／’に対して直
角方向に配置されている。ビン／ざはこれらの孔／ｑの
中に複動自在に装着されている。

ロッド１２の斜面１３に隣接してロッド１２の両側面に
備えられた螺旋ラックＪによ２てビン／ざがロッド１２
に対して連動されているが故に、ビン／ざの複動は同期
的に実施される。これらの螺旋ラックＪはビン／ざ上に
備えられた螺旋ラック２／とかみ合っている。

スピンドルｊの回転がキャリジ７とビン／ｇに対して遠
心力を生じる。これらの遠心力を平衡させる几めには、
キャリジ７とビン／ざの質量と、それらの重心と中ぐり
ヘッドの回転軸線ゝａ“との間隔とが相互に逆比例する
必要がある。言いかえれハ、キャリジ７とぜン／ざの質
量と、ビン／ざとロッド／ユの歯車比との間に逆比例関
係がなければならない。ビン／ざの質量−がキャリジ７
の質量の数分の／であって歯車比の間に逆比例関係があ
るとき、このビン／ｇの形のバランスウェイトが最良で
ある。

キャリジとロッド１２との間およびビン／ｇとロノＰ１
２との間の所望の歯車比は、ロッド１２の斜面１３の傾
斜角度とラック２０およびユ／の歯の傾斜角度とを適当
に選定することによって得られる。バランスウェイトの
全質邦−は、ビン／どの数にかかわらずこれらのビンの
間に均等に分割される。ハウジング／の内部はカバー２
２（第１図）によって被覆され、またキャリジ７上に取
付けられたガードＪによって保護されている。

この複式１作機械の中ぐりヘッドは下記のように作動す
る、 スピンドルよによって回転させられる中ぐりヘッドのマ
ンドレルどの中にバイト７が固着される。

付図においては、ロッド１２はその最左端位置に必る。

中ぐりヘッドが回転するとき、ロッド１２が右側に移動
する。ノ々ネ２弘がフォーク／≠を左側に駆動する（第
≠図）。ローラ／６がキャリジ７の斜面１７と当接関係
に入り、これによジキャリジ７とマンドレルにおよび・
々イトタが中ぐクヘノドの回転軸線ゝａ“の方向に移動
させられる。その際に、ロノＰ１２の螺旋ラック２０が
ビン／ｇの螺旋ラック２／をキャリ、）７と逆の方向に
駆動する。この故に、この発明の中ぐりヘッドは常に適
当に平衡される。

これによジ、機械加工の精度に影響することなくスピン
ドル運度を増大することができる。

口・ド１２が左側に移動するとき、キャリ）７の」 斜面／７がローラ／６に作用し、ノ々ネ２’Ａの抵抗に
勝ってフォーク／ｌＡを右側に駆動する。その際に対重
は前述のように作動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中ぐりヘッドの立面図、第２図は第１
図のｍ−ｕ’ｓに沿った断面図、第３図は第２図のＩ−
Ｉ紳に沿っ念断面図、第≠図は第３図の■−■緋に沿っ
た断面図である。 ／・・・ハウシング、ｊ・・・スピンドル、７・・・キ
ャリジ、♂・・・マンドレル、り・・・バイト、１１・
・・斜面、／；・・・ロッド、１３・・・斜面、／Ｌ−
・フォーク、／６・・・ローラ、／ざ・・・ビン、／９
・・・通孔、２０　、２／・・・螺旋ラック、ユｔ・・
・ノ々ネ、ａ・・・回転軸線。 出願人代理人　　猪　　股　　　　　清ｆ／１ｉＪ ｆ／ｌｉ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スピンドル（５）に運動学的に連結されたハウジン
   グ（１）を有し、このハウジングはこれに対して弾発さ
   れたキャリジ（７）を収容し、このキャリジ（７）は、
   バイト（９）のマンドレル（８）を担持し、またハウジ
   ングの内部に同軸的に配置され軸方向運動のための駆動
   装置に運動学的に連結されたロッド（１２）の斜面（１
   ３）と協働する斜面（１１）を有するようにした複式工
   作機械の中ぐりヘッドにおいて、前記キャリジ（７）の
   中に備えられた通孔（１９）の中に受けられた少くとも
   １対のピン（１８）から成るバランスウエイトを有し、
   前記の通孔（１９）は中ぐりヘッドの回転軸線（ａ）に
   対して対称的にまた直角に配置され、前記のピン（１８
   ）は、通孔（１９）の内部を複動することができるよう
   にロッド（１２）に対して運動学的に連結されているこ
   とを特徴とする中ぐりヘッド。 ２、ピン（１８）は、これらのピン（１８）上とロッド
   （１２）の対向側面上とに備えられた螺旋ラック（２０
   、２１）によって、ロッド（１２）に対して運動学的に
   連結されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の中ぐりヘッド。 ３、ロッド（１２）とキャリジ（７）との相互作用傾斜
   面（１１、１３）の歯車比はピン（１８）とロッド（１
   ２）との相互作用螺旋ラック（２０、２１）の歯車比よ
   り揺かに低いことを特徴とする特許請求の範囲第２項記
   載の中ぐりヘッド。