JPS6216249Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動工具交換装置を備える工作機械に
おける工具補正装置に関する。

従来自動工具交換装置を備える工作機械例えば
中ぐり装置において、工具の補正を行なうには工
具が主軸に装着されている状態で主軸の外方に露
出する工具の部分にナツトを取付け、工具補正時
には該ナツトの回転を外方から係止すると共に主
軸を低速回転してナツトの相対回転によりナツト
を前後移動させ、該ナツトと共に前後移動するロ
ツドに設けた傾斜面を利用して工具の刃先の位置
を主軸の径方向に出入移動せしめる構造をとつて
いた。従つて工具補正を行なうには主軸の回転を
一旦停止した後ナツトを外方から係止し主軸を所
定角度回転させるなどの手順を要するから、工具
補正に長時間を要すると共に該工具による加工中
に工具補正をなし得ないためフエーシング加工を
行なうことができない欠点があつた。

本考案は上記の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は主軸の回転中に工具の補正を行なうこと
ができ且つ工具を主軸に着脱自在ならしめる工具
補正装置を提供することにある。

以下本考案の実施例について図面を参照しなが
ら説明する。第１図は本考案を適用した中ぐり装
置の主軸頭１の要部を表わす断面図である。該主
軸頭１は工作物に対して加工を行なうため相対的
に移動可能である。該主軸頭１内に軸受２，３，
４を介して主軸５が回転自在に組み込まれてい
る。工作物に対して主軸頭１を相対的移動する構
造及び主軸５を回転駆動する構造としては従来提
供されているものを使用することができるから、
その説明を省略する。主軸５の工具挿入孔５ａに
は自動工具交換装置により工具６が着脱自在とな
つている。工具６の後端部にはプルスタツド７が
蝶合し、工具装着時にプルスタツド７を従来提供
されている方式で係止することにより該工具６を
主軸５にクランプすることができる。この実施例
では以下に説明するコレツト方式にて係止を行な
う。

主軸５の後方において、主軸頭１にカバープレ
ート８が固着され、該カバープレート８と主軸頭
１とをシリンダブロツクとするピストン９が前記
主軸５の軸線Ａの延長線に沿つて前後作動するよ
うに装着される。ピストン９にはこの軸線に沿う
ように貫通孔９ａが穿設され、該貫通孔９ａ内に
は前部及び後部に夫々螺子部１０ａ，１０ｂを螺
設した突当棒１０が嵌合する。突当棒１０の前部
の螺子部１０ａにはナツト１１が螺合し、突当棒
１０の後部の螺子部１０ｂにはピストン９との間
にアーム１２を介装するナツト１３が螺合し、突
当棒１０は両ナツト１１，１３によりピストン９
に対し軸線方向位置調節自在に固着される。一方
主軸５には該主軸５の軸線Ａに沿つて前記工具挿
入孔５ａに連通する一連の孔５ｂ，５ｃが穿設さ
れ、孔５ｂにはコレツト１４が軸方向移動自在に
嵌合し、孔５ｃには該コレツト１４に螺合する中
空シヤフト１５が挿入されている。該中空シヤフ
ト１５の後端部近傍にはナツト１６，１７により
突き当て板１８が取付けられ、該突き当て板１８
と主軸５との間に皿ばね１９が介装される。前記
コレツト１４及び中空シヤフト１５は該皿ばね１
９の付勢により常時後退位置をとる。この状態に
おいてコレツト１４はプルスタツド７を係止して
工具６をクランプ可能である。

前記突当棒１０と中空シヤフト１５との位置関
係は、ピストン９が常時後退位置をとるとき、突
当棒１０の先端１０ｃと中空シヤフト１５の後端
１５ａとの間に所定の間隔が設けられ、主軸５の
回転の停止時にピストン９が前進位置をとるとき
突当棒１０が中空シヤフト１５に当接して該中空
シヤフト１５を所定寸法前進移動せしめコレツト
１４によるプルスタツド７の係止を解放するもの
である。

プルスタツド７の係止が解放された状態におい
て自動工具交換装置により工具６を抜き出すこと
ができる。前記アーム１２にはドツグ２０が取付
けられ、主軸頭１にはリミツトスイツチ２１，２
２が取付けられる。ピストン９が後退位置をとる
とき、ドツグ２０がリミツトスイツチ２１に当接
して工具６のクランプ状態を確認し、ピストン９
が前進位置をとるときドツグ２０がリミツトスイ
ツチ２２に当接して工具６のアンクランプ状態を
確認する。２３は主軸端に設けられたキーであ
る。

次に工具６の構造について説明をする。工具６
はホルダ２４を有し、該ホルダ２４には主軸５の
径方向に平行にあり溝２４ａが設けられ、該あり
溝２４ａにスライダ２５の案内部２５ａが嵌合し
ている（第２図参照）。ホルダ２４にはあまり溝
２４ａの両端を挾む位置にブラケツト２６，２７
が固着され、一方のブラケツト２６と前記スライ
ダ２５との間にスプリング２８が介装され、他方
のブラケツト２７には該スプリング２８により付
勢されたスライダ２５に対するストツパ２９が螺
合され、該ストツパ２９はナツト３０にて固定さ
れている。スライダ２５の前部即ち工具ボデイの
先端外部の軸方向にはバイトホルダ３１のフラン
ジ３１ａが固着され、該バイトホルダ３１には加
工に必要なバイト３２が取付けられる。またスラ
イダ２５の後部にはあり溝２４ａに沿つてスライ
ダ２５が移動する径方向と平行にラツク３３が取
付けられる。ホルダ２４及び前記プルスタツド７
には主軸の軸線に沿う一連の孔２４ｂ，７ａが穿
設され、両孔２４ｂ，７ａ内に第１移動操作手段
としてのラツクバー３４が軸方向移動自在に嵌合
し、該ラツクバー３４の後端３４ｂはほぼプルス
タツド７の後端７ｂの近傍に位置する。前記ホル
ダ２４にはラツク３３及びラツクバー３４のラツ
ク部３４ａ双方に噛合するピニオン３５が回転自
在に設けられる。ラツク３３とラツクバー３４の
ラツク部３４ａとピニオン３５との位置関係は、
ラツクバー３４が前進移動をするときラツク３３
が前記スプリング２５の付勢力の方向に逆向きに
移動するようになつている。従つてラツクバー３
４が前進又は後退移動すると主軸軸線Ａに対する
チツプ３２の位置が変位する。

次に第２移動操作手段について説明をする。前
記中空シヤフト１５は貫通孔１５ｂを有し、該貫
通孔１５ｂ内に第２移動操作手段としてのロツド
３６が軸方向移動自在に嵌合している。前記中空
シヤフト１５には貫通孔１５ｂを径方向に横断す
るように抜け止めピン３７が装着され、前記ロツ
ド３６には該抜け止めピン３７が係合する軸方向
に所定長のピン挿入溝３６ａが設けられている
（第３図参照）。従つてロツド３６は、ピン挿入溝
３６ａが抜け止めピン３７の移動を許容する範囲
内で、中空シヤフト１５に対し相対的に前後移動
することができる。ロツド３６と中空シヤフト１
５との間にはスプリング３８が介装され、ロツド
３６は該スプリング３８の付勢力により常時後退
位置をとる。ロツド３６と前記ラツクバー３４と
の位置関係は、ロツド３６が常時後退位置をとる
ときロツド３６の先端３６ｂとラツクバー３４の
後端３４ｂとの間に所定の間隔が設けられ、ロツ
ド３６が前進位置をとるときロツド３６がラツク
バー３４を前進押圧するものである。

次に第３移動手段について説明する。前記カバ
ープレート８の後部には前記アーム１２の貫通を
許容する切欠き３９ａを有するブロツク３９が固
着され、該ブロツク３９の後部にはプレート４０
が固着され、該プレート４０の後部にはサーボモ
ータ４１が取付けられている。該サーボモータ４
１の出力軸４１ａには、ブロツク３９の軸受４
２，４３により支承されたナツト体４４の穴４４
ａが、キー４５を介して回転力伝達可能に嵌合す
る。ナツト体４４のねじ部４４ｂには第３移動操
作手段としてのねじバー４６のねじ部４６ａが螺
合している。ねじバー４６は前記突当棒１０に設
けた貫通孔１０ｄにキー４７を介して回転不能且
つ前後移動可能に嵌合する。ねじバー４６の先端
部にはボール又はベアリング４８が設けられる。
該ねじバー４６と前記ロツド３６との位置関係
は、ねじバー４６が常時後退位置をとるとき前記
ベアリング４８とロツド３６の後端３６ｃとの間
に所定の間隔が設けられ、ねじバー４６が前進位
置をとるときベアリング４８がロツド３６をスプ
リング３８の付勢力に抗して前進押圧するもので
ある。

次に工具補正装置の作用について説明をする。
ねじバー４６が後退位置をとつている状態におい
て、サーボモータ４１の回転駆動によりナツト体
４４を所定角度回転せしめると、ねじバー４６が
前進移動をして、ロツド３６を前進押圧する。こ
のとき主軸５の回転によりロツド３６が回転をし
ても、ロツド３６後端にベアリング４８が当接す
るから、ねじバー４６に対するロツド３６の相対
回転を許容しながらねじバー４６の前進移動をロ
ツド３６に伝達することができる。ロツド３６は
ラツクバー３４を前進押圧し、ピニオン３５及び
ラツク３３を介してスライダ２５がスプリング２
８の付勢力に抗して主軸の径方向に平行に移動を
する。スライダ２５の移動に連れて主軸軸線Ａに
対するバイト３２の刃先の位置は所定量移動を行
なう。工具補正動作は主軸の回転中にも停止中に
も行なうことができるからフエーシング加工が可
能であり、また主軸頭の工作物に対する主軸軸線
Ａに平行な相対移動と組合わせて曲面加工を行な
うことができる。工具に複数のバイトを取付けて
主軸軸線からの距離を変更することにより、これ
らのバイトを選択的に使用して加工を行なうこと
もできる。また工具の摩耗量を別途に検知してこ
の工具補正装置により摩耗量に相当する工具補正
をなし得る。

以上の説明から明らかなように本考案に係る工
具補正装置は主軸に挿入された工具の後方より第
１から第３までの移動操作手段にて工具の刃先の
位置を変えるので、主軸の停止時ばかりでなく、
主軸の回転中にも工具の移動をすることが可能で
あり、従つてフエーシング加工や曲面の中ぐり加
工を行なうことができると共に、工具の着脱が可
能であるから、自動工具交換装置を有する工作機
械に適用することができる。また主軸への工具の
装着及びクランプ構造や主軸の駆動構造として従
来のものを使用することが可能であるから、本考
案の適用により主軸及び主軸頭の構造を可及的に
最少に変化すれば足り、且つ構造がコンパクトで
ある。

また、バイトホルダが工具ボデイの先端外部の
軸方向にあるので、径方向の移動量が多くとれ、
複数の工具を挿着することができると共に、中ぐ
り以外の加工ができ汎用性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る工具補正装置
を適用した工具及び主軸近傍を表わす断面図であ
り、第１図イは同図ロに連続する。第２図は第１
図イの−線断面図、第３図は第１図ロの−
線断面図である。 １……主軸頭、５……主軸、６……工具、７
ａ，２４ｂ……孔、２８……スプリング、３４…
…ラツクバー、３６……ロツド、３８……スプリ
ング、４１……モータ、４６……ねじバー。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 工作機械の主軸頭に回転駆動される主軸の主軸
   端に着脱される交換工具を補正する工具補正装置
   において、前記交換工具ボデイ内の主軸軸線上に
   軸線方向に移動可能に挿嵌されたラツクとピニオ
   ンを組合せた運動方向変換部材と、該運動方向変
   換部材のピニオンと噛合し前記交換工具ボデイ先
   端に径方向に移動可能に軸方向に設けられた移動
   工具と、該移動工具を常に軸心位置に付勢する付
   勢手段と、主軸先端の工具挿着口に挿着された交
   換工具をクランプすべく中空主軸内に軸方向に摺
   動可能に挿嵌されたクランプ手段と、該クランプ
   手段後方にあつてクランプ手段を軸方向の移動に
   よつてクランプを解除すべく設けられたアンクラ
   ンプ手段と、該アンクランプ手段と同一軸線上に
   あつて前記運動方向変換部材のラツクを軸方向に
   所望量移動させる移動操作手段とからなり、該移
   動操作手段によつて交換工具ボデイ先端に設けら
   れた工具を径方向に移動することを特徴とする工
   具補正装置。