JPS62199301A

JPS62199301A - ワ−クインデツクステ−ブル付立型数値制御式旋盤

Info

Publication number: JPS62199301A
Application number: JP3829986A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kishi; 岸　博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-02-25
Filing date: 1986-02-25
Publication date: 1987-09-03

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】ａ、産業上の利用分野本発明は、主軸台機構、ワークインデックステーブル機
構及び刃物台機構の３機構からなり高能率高精度省力化
を特長とする数値制御式旋盤に関する。

ｂ、従来の技術従来の数値制御式旋盤は電算機による数値制御方式を採
用したものであるが＼材料を旋盤に取付は取外しをする
には手動によって行われ能率が悪い。また、材料の取付
は取外しにロボットを使用する例もあるが、多大の投資
を要するためにコスト高になり却て不利益である。

さらに従来の数値制御式旋盤を具体的に見ると、切削時
に材料を把持する主軸は、水平位のものが専ら多く、材
料を供給する方法が手動またはロボット方式による例が
代表的であることについては既に述べたが、それぞれ問
題点が多い。

このような従来技術の現状において、本発明者出願のさ
きの発明は、主軸台機構、ワークインデックステーブル
機構及び刃物台機構をまとめて、各機構の機能を高精度
高能率とするとともに各機構間の連携動作を能率よくし
たものである。主軸台機構は立型の主軸台と主軸からな
り、主軸の機能はその先端で材料を把持するにあるが、
そのための機能として主軸方向の移動を主軸台の上下動
によって行い、併せて主軸を回転することができる。こ
の主軸台機構の特長は、立型であるから床面積が少なく
てすみ、ワークインデックステーブル機構は、材料を手
動またはロボット方式による従来の材料供給方法に代え
て、水平回転式円形テーブルの周辺部に等間隔に材料を
定置して適宜回転すると共に、主軸台の主軸中心線に向
かって往復移動をすることができる。この構成によって
、テーブル上に定置した材料と主軸台主軸の位置が一致
した状態で、主軸は材料を精度高く把持でき、刃物台機
構の精度高い動作と相俟って高能率高精度省力化の切削
加工をすることが可能となった。

Ｃ１発明が解決しようとする問題点従来技術においては主軸台が専ら横型であったが、本発
明者のさきの発明はこれを立型にして床面積を節減する
と共に、主軸台、ワークインデックステーブル及び数値
制御機構の動作によって、高速、高精度及低コストの自
動化を実現した。又、主軸台の上下動に代る方法によっ
て、すなわち主軸台を固定した状態で主軸の上下動と同
じ効果を現わすために刃物台を上下動させることも考え
られる。

又、本発明者の出願であるさきの発明に係る数値制御旋
盤に依る刃物台は、内外径切削、孔明け、ネノ切り、切
り落し等に限られ、特に、回転工具加工を必要とする複
雑な部品は、二次加工に頼らざるを得す、此の様な場合
は甚だ不合理である。従って複合加工可能な刃物台を取
り付は問題点を解決する必要がアリ、反対に単純部品を
専ら加工する場合には、一段と、刃物台機構を簡素化し
機械の製造コストを引き下げる必要が生じる。

ｄ８問題点を解決するだめの手段本発明者は、主軸台を固定し、刃物台を上下動すること
によって主軸台を上下動すると同じ効果を挙げうろこと
を確認した。すなわち、本発明は、主軸台機構、ワーク
インデックステーブル機構及び刃物台機構からなる３機
構を数値゛制御装置によって運転する構成を有するが、
主軸１個を有する立型主軸台は固定し、刃物台機構は上
下動する特徴を有する。これを本出願の特定発明とする
。

次にこの特定発明を図によって説明する。第１−３図に
おいて、主軸１を軸支する主軸受２、主軸の下端に取付
けられたパワーチャック８、主軸頭部に挿入された丸桿
Ｔによってなるチャック開閉装置、主軸を回転させる主
軸モータ４、主軸の回転位置を検出する位置検出器１６
によって主軸台機構を構成する。主軸受２及び主軸モー
タ４は主軸台フレーム３に固定し、主軸１はプーリ５及
びベルトを介して連なる主軸モータ４によって回転する
。主軸１内の丸桿７は、主軸頭部に固定する油圧シリン
ダ６のピストンと連結し、ピストンの往復運動に伴なっ
て上下動する。丸桿が上がるとパワーチャック８の爪１
０を閉じて材料９を掴むことができる。位置検出器１６
ば、主軸に取付けられたブー＋７１７よりベルト１８を
介して接続回転し、ねじ切時の位置検出に使用される。

主軸モータ４の回転速度は、速度変換装置（図示省略）
によって１／３０まで適宜調整されるようにする。

ワークインデックステーブル機構は、第１−３図におい
て、ワークインデックステーブル（以下テーブルと称す
）２２、割出しモータ２３、テーブルと割出しモータを
支持するフレーム２４を水平に主軸の中心線に向かって
往復移動させる油圧シリンダ２５及びテーブル上に定置
された材料９を上方に押出すだめの材料押出し装置から
なる。テーブル２２および割出しモータ２３はフレーム
２４に取付けられる。フレーム２４は、本体フレーム１
２に固定しかつ水平位にある油圧シリンダ２５のピスト
ン棒２６の先端に直角に取付けたプレート２７に固着す
る。ピストン棒２６の水平往復移動によって、主軸に対
向する材料受皿が主軸の中心線に向かって水平往復移動
するようにテーブルが水平移動する構造とする。また、
テーブル２２の円周部に等間隔に材料９の受皿２８を設
けその垂直枠３０がテーブル２２の下面からの貫通孔２
９に嵌入する。フレーム２４の前端から延びた腕３１に
材料押出しの油圧シリンダ３２を設け、そのピストンと
直結する押出し一ン３３が材料受皿の垂直枠３０に対向
する。押出し−７３３の上方突出によって垂直枠３０は
上に押上げられる。テーブル２２の下端にあるウオーム
ホイール３４は、割出・しモータ２３の軸に直結するウ
オーム３５と噛合う。割出しモータ２３を回転すること
によりテーブル２２は等角度に回転することができるっ刃物台機構を第１．２．４図によって説明する。タレッ
ト刃物台３８を水平に主軸１の中心線に向かって前進後
退の往復移動を行わせる横軸モータ３９、タレット刃物
台を垂直方向に上下動させる縦軸モータ１３、刃物台３
８を割出すモータ４０、刃物台フレーム４１と刃物台３
８とを連結するカービックカップリング４２、油圧シリ
ンダ４３、切削工具すなわちバイト４４からなる。刃物
台３８の回転軸５２は油圧シリンダ４３のピストン５３
に直結し、かつピストン５３のピストン棒の下端は逆椀
形をした平歯車５４と結合する。ピストン５３が上方に
押上げられるとタレット刃物台３８およびカービックカ
ップリング４２は浮上がり、同時に割出しモータ４０は
かさ歯車５５とビニオン５６を介して平歯車５４を１駆
動させる。これによって刃物台３８を割出す。次いでピ
ストン５３が下がり、タレット刃物台３８およびカービ
ックカッｆ　ＩＪング４２が噛合って割出し完了となる
。刃物台フレーム４１は、正逆の回転をす゛る横軸モー
タ３９の回転軸に直結するゴールネジ桿５Ｔとフレーム
４１のナツト６５との螺合によって、前進後退をするこ
とができる。さらに、刃物台フレーム４１は、縦軸モー
タ１３に直結するボールネジ桿１４と摺動台４５のナツ
ト１５との螺合によって、縦軸モータの正逆回転に伴な
って上昇または下降し切削加工を行う。

前記３機構の各油圧シリンダは、油タンク、ポンプおよ
びモータからなる油圧装置５８によって動く。

数値制御装置は数値制御盤５９とこれを操作する操作盤
６０とからなり、操作盤６０から数値制御盤５９に作業
プログラムを組入れ次いで運転指令を伝えると、各モー
タと各油圧シリンダはそれぞれプログラムに基いて作動
する。

ｅ０問題点を解決するための手段　２さらに、本発明者は、主軸台機構、ワークインデックス
テーブル機構および上下動する刃物台機構については特
定発明と同じとし、刃物台にさらに回転工具を設けて横
孔明け、エンドミル加工、摺割り加工、偏心孔明け、平
取り加工等を行いうるようにした、すなわち複合加工可
能な刃物台装置を有する第２発明を得た。

次にこの第２発明を第５．６．７図によって説明する。

タレット刃物台３８、これを水平に主軸１の中心線に向
かって前進後退させる横軸モータ３９、さらに垂直に主
軸１の中心線に沿って上昇下降の往復移動をさせる縦軸
モータ１３、刃物台３８を割出すモータ４０、刃物台フ
レーム４１と刃物台３８を連結するカービックカップリ
ング４２、油圧シリンダ４３、切削工具すなわちバイト
４４、ドリルタッグ等を取付ける。

第６図に示すように、固定垂直ホルダ４７．　　ドリル
タッグ等を取付ける水平回転ホルダ４８、垂直回転ホル
ダ４９、回転工具モータ５０および伝導装置からなり、
モータ５０は４Ｂ、４９を駆動する。

第５図に一部断面図によって示す刃物台の構成は中間回
転軸６６を除き前記特定発明の場合と全く同じであるか
ら説明を省略する。

次にこの第２発明の特徴である回転工具を説明する。第
６図において、回転工具は、４個の水平回転ホルダ４８
と４個の垂直回転ホルダ４９からなり、回転工具モータ
５０の直結プーリ６４からベルト５１を介して中間回転
軸６６のグーリを回転させる。中間回転軸上端のかさ歯
車の回転により水平回転ホルダ４８の回・転工具を回転
させる。各水平回転ホルダには水平回転軸を設け、その
先端にあるかさ歯車が、１個だけ設けた中間回転軸６６
上端のがさ歯車の位置に達し噛み合った時、ホルダ先端
の回転工具４６が回転する。第６図には４個の水平回転
ホルダを示し、そのうち１個のみの水平回転軸及びがさ
歯車を図示した。図に示す両かさ歯車は相互に噛み合っ
ていない位置にある。

さらに、第５Ａ図に示すように、垂直回転ボルダ４９の
回転工具は、両端にがさ歯車を有する水平軸６７を介し
て中間回転軸６６の回転によって回転する。したがって
、刃物台に設けられた１個の中間回転軸６６の上端のが
さ歯車と水平軸かさ歯車と噛合わせた垂直回転ホルダの
回転工具が回転することとなる。

ｆ０問題点を解決するための手段　３主軸台機構、ワークインデックステーブル機構および刃
物台機構からなり、主軸台機構及びワークインデックス
テーブル機構は前記特定発明と全く同じであるが、刃物
台機構については各種の切削加工機能を持つとともに旋
盤の製造原価を低減するための工夫をした。これを第３
発明とする。

この第３発明構成のうち、主軸台機構及びワークインデ
ックステーブル機種は前記特定発明と全く同じであるか
ら説明を省略する。その特徴である刃物台機構を第８．
９図によって説明する。刃物台６３、これを水平に主軸
１の中心線に向かって前進後退の往復移動をさせる横軸
モータ３９、さらに垂直に主軸１の中心線に沿って上昇
下降の往復移動をさせる縦軸モータ１３からなる。

刃物台６３に、バイト６２を取付けたバイトホルダ６１
を数個取付ける。横軸モータ３９および縦軸モータ１３
によってそれぞれポールネジ桿１４または５７を回転さ
せて、刃物台６３とバイト６２を縦横に移動させて切削
加工を行う。

この第３発明に係る刃物台は簡単かつ安価に設備できる
構造であるが、内外径切削、ネジ切り、孔明け、切断の
加工を十分に行い得る機能を有する。

ｇ０作用本願３発明構成の作用機能の要点を次に説明する。第１
．２．３．４．５．６．７．８．９図に示す実施例にお
いて、主軸の先端に取付けられた・ぐワーチャックの爪
１０で、ワークインデックステーブル上の材料を押出し
ピンで受皿を押し上げ掴む。次いで主軸を回転させる。

引続きワークインデックステーブルは後退し、刃物台が
主軸に向かって前進して切削加工を行う。

切削加工が終ると、刃物台は後退し代ってワークインデ
ックステーブルが前進する。主軸回転を停止し切削完了
材料を受皿に嵌合する。次にワークインデックステーブ
ルが回転して未加工材料が定置され、最初の動作に戻る
。

以上の全体機能のなかで、前記３発明の何れの刃物台も
上下動可能であり、材料の垂直方向における加工範囲が
広くなった。

又、第２発明の刃物台に回転工具を取付けることによっ
て、横孔明け、エンドミル加工、摺割り加工、偏心孔明
け、平取り加工等を行うことが可能となった。

さらに、第３発明においては、刃物台の構造簡単で安価
な装置となったが、特定発明の刃物台の機能すなわち内
外径切削、ネジ切り、孔明けおよび切断加工は可能であ
る。

ｈ０発明の効果本３発明博成の主軸台機構、ワークインデックステーブ
ル機構および刃物台機構によって精度高く能率良き旋盤
加工と省力化が可能となった。

又、主軸台を立型とすることによって、床面積を節減す
ることができた。

さらに、第２発明に係る回転工具によって従来は２次加
工で行った加工を旋盤で能率よく行うことが可能で経済
的に寄与することが大きく、第３発明によって通常の刃
物台機能を持ちしかも安価な旋盤を提供できることとな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は特定発明の正面図、第２図は第１図の平面図、
第３図は第１図の左側面図、第４図は第１図の右側面図
、第５図は第２発明を示す正面図、第５Ａ図は第５図の
刃物台の一部断面図、第６図は第５図の平面図、第７図
は第２発明を示す第５図の右側面図、第８図は第３発明
を示す正面図、第９図は第８図の平面図である。１・・・主軸、２・・・主軸受、３・・・主軸台フレー
ム、４・・・主軸モータ、５・・・プーリ、６・・・油
圧シリンダ、Ｔ・・・丸環、８・・・・ぐワーチャック
、９・・・材料、１０・・・爪、１２・・・本体フレー
ム、１３・・・縦軸モータ、１４・・・ゾールネジ桿、
１５・・・ナツト、１６・・・位置検出器、１Ｔ・・・
プーリ、１Ｂ・・・ベルト、１９・・・フランツ、２２
・・・ワークインデックステーブル、２３・・・割出し
モータ、２４・・・フレーム、２５・・・油圧シリンダ
、２６・・・ピストン棒、２７・・・プレート、２８・
・・受皿、２９・・・貫通孔、３０・・・垂直枠、３１
・・・フレームの腕、３２・・・油圧シリンダ、３３・
・・押出しピン、３４・・・ウオームホイール、３５・
・・ウオーム、３８・・・タレット刃物台、３９・・・
横軸モータ、４０・・・割出しモータ、４１・・・刃物
台フレーム、４２・・・カービラフカツノリング、４３
・・・油圧シリンダ、４４・・・バイト、４５・・・摺
動台、４６・・・回転工具、４Ｔ・・・固定垂直ホルダ
、４８・・・水平回転ホルダ、４９・・・垂直回転ホル
ダ、５０・・・回転工具モータ、５１・・・ベルト、５
２・・・回転軸、５３・・・ピストン、５４・・・平歯
車、５５・・・かさ歯車、５６・・・ピニオン、５７・
・・ゾールネジ桿、５８・・・油圧装置、５９・・・数
値制御盤、６０・・・操作盤、６１・・・バイトホルダ
、６２・・・バイト、６３・・・刃物台、６５・・・ナ
ツト、６６・・・中間回転軸、６７・・・水平軸。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主軸台機構、ワークインデックステーブル機構お
よび刃物台機構の３機構とこれと関連して作動せしめる
数値制御機構とからなり、該主軸台機構は立型主軸台に
回転可能かつ下端で材料を把持可能とした主軸で構成し
、該ワークインデックステーブル機構においては、回転
しうる円形テーブルの全周辺部に等間隔で設けた材料受
皿のうち前記主軸に対向する材料受皿が主軸の中心線に
向かつて水平往復移動ができ、かつ主軸中心と該材料受
皿の中心が一致する点で材料供給動作をなしうるように
し、該刃物台機構は、前記主軸の中心線に向かつて水平
往復移動できかつその刃物台が上下動し得るようにし、
かつ該数値制御機構は作業のプログラムを記憶し前記各
機構の動作を行わしめることができることを特徴とする
ワークインデックステーブル付立型数値制御式旋盤。
（２）主軸台機構、ワークインデックステーブル機構お
よび刃物台機構の３機構とこれと関連して作動せしめる
数値制御機構とからなり、該主軸台機構は立型主軸台に
回転可能かつ下端で材料を把持可能とした主軸で構成し
、該ワークインデックステーブル機構においては、回転
しうる円形テーブルの全周辺部に等間隔で設けた材料受
皿のうち前記主軸に対向する材料受皿が主軸の中心線に
向かつて水平往復移動ができ、かつ主軸中心と該材料受
皿の中心が一致する点で材料供給動作をなしうるように
し、該刃物台機構は、前記主軸の中心線に向かつて水平
往復移動できかつ上下動しうるようにした刃物台に回転
工具を取付けて複合加工を可能とし、かつ該数値制御機
構は作業のプログラムを記憶し前記各機構の動作を行わ
しめることができることを特徴とするワークインデック
ステーブル付立型数値制御式旋盤。
（３）主軸台機構、ワークインデックステーブル機構お
よび刃物台機構の３機構とこれと関連して作動せしめる
数値制御機構とからなり、該主軸台機構は、立型主軸台
に回転可能かつ下端で材料を把持可能とした主軸で構成
し、該ワークインデックステーブル機構においては、回
転しうる円形テーブルの全周辺部に等間隔で設けた材料
受皿のうち前記主軸に対向する材料受皿が主軸の中心線
に向かつて水平往復移動ができ、かつ主軸中心と該材料
受皿の中心が一致する点で材料供給動作をなしうるよう
にし、刃物台機構は、前記主軸の中心線に向かつて水平
往復移動できかつ上下動しうるようにした刃物台にバイ
トを取付けたバイトホルダを複数個設け、前記刃物台の
水平移動および上下動によつて加工しうるようにし、か
つ該数値制御機構は作業のプログラムを記憶し前記各機
構の動作を行わしめることができることを特徴とするワ
ークインデックステーブル付立型数値制御式旋盤。