JPS63105803A - 工作機械用精密調節ヘッド - 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 この発明は、工作機械、とくに中ぐり機械類の精密調節
ヘッドに関する。

従来の技術 このような調節ヘッドとして、工作機械のスピンドルに
連結できるほぼ円筒形のハウジングと、ハウジングの半
径方向に延びるガイド内で半径方向に移動可能でその上
にツールキャリヤを固設したスライドと、ハウジング内
を軸方向に移動可能な位置決め部材と、ハウジングの軸
線に対して傾斜して延び、かつその底内に傾斜した溝を
有し、スライドに固定された位置決め要素とを具え、該
溝内には、位置決め部材に設けられ、かつその自由端に
溝の断面に対応するテーバ部分をもつ突出挿入体が係合
するように構成されているものが１例えばＤＢ−０Ｍ７
４０９９７９にみられるように公知である。

発明が解決しようとする問題点 ところで前記のような従来の調節ヘッドにおいては、軸
方向に移動可能な位置決めロンドがハウジング内に配置
され、これには位置決め部として傾斜した歯形が形成さ
れている。この歯形部分はスライド上に設けられた対応
する傾斜歯形部分と係合する。しかし、製造公差がある
ために、２つの傾斜歯形部分間に遊びが生じ、この遊び
はスライドの位置決め精度に影響を与える。従って最高
の精度を必要とする加工作業用としては、この公知の調
節ヘッドは適切でない。これについて、自動的に動作で
きるスライドをもつ精密調節ヘッドがプログラムされた
種々のサイズの直径の加工ができ、しかも自動的な切削
修正ができるために要求されていることがわかる。よっ
て、自動式機械加工において、加工物の最終加工直径は
自動的に、かつ補足的に制御される。たとえばカッタの
摩耗または加工面からのカッタの早期持ち上がりなどに
起因して、確定された直径測定値が予め定めた公差から
外れた値になった場合には、この工具は自動的に、かつ
機械を停止せずに、最高の精度をもって適正な加工直径
に加工するように調節されなければならない。

ゆえに、この発明の目的は、工作機械とくに中ぐり機械
類用の上記従来の精密調節ヘッドのもたらす問題を解決
し、該ヘッドにおいて、位置決め部材の軸方向運動を遊
びを伴わずに、極めて簡単な方法で、スライドの半径方
向の運動に変換し、高度の加工精度をもつものを提供す
るにある。

問題点を解決するための手段 この目的は、挿入体が溝底と垂直に、位置決め部材上で
調節と固定とが可能なこの発明によって達成される。

溝底と垂直に挿入体を調節することによって、溝の側面
に対して、溝の底に向って傾斜する当接面の遊びのない
当接作用が得られる。この遊びなしの当接作用は緊密性
の低い製造公差をもつ場合でも、この挿入体のもつ調節
機能によって得ることができる。位置決め部材と位置決
め要素との間に完全に遊びのないことによって、この精
密な調節ヘッドは極めて高い加工精度をもつ。

この発明の特に有利な改善事項は、位置決め要素がスラ
イドの１つの凹所内に配置されてスライドに対して予め
定めた回転位置に固定できる、前面に溝が加工形成され
たディスクであることに在る。この改善事項によって、
位置決め部材と位置決め要素との間の移動比を変更でき
、このようにしてこの精密調節ヘッドを普通に要求され
る加工精度にも適合させることができる。

たとえば、もしディスクがその溝をハウジング軸線に対
して２６°３４′の角度で傾斜するように設定されれば
１位置決め部材を１ｍｍ軸方向に調節すれば、スライド
を０．５ｍｍ移動させることになり、従って加工直径を
１ｍｍ変更させることになる。

これとは別に、もしディスクがその溝をハウジング軸線
に対して２’５２’の角度で傾斜させれば、位置決め部
材を軸方向へ１ｍｍ調節することによってスライドの半
径方向への０．０５１１＋ｍの調節量が生じて、加工直
径は０．１ｍｍ変更される。

実施例 図面に示された実施例を参照してこの発明を以下に説明
する。

はぼ円筒形のハウジング１は工作機械、とくに旋盤の図
示しないスピンドルに、直接にまたはアダプタを用いて
結合された同様に円筒形のスピゴット２を有する。連結
ピン３がスピゴット２を工作機械のスピンドルまたはア
ダプタに固定するために配設され、Ｄ　Ｅ　−Ｐ　ｓ３
１０８４３９に示されたものと類似の方法で工作機械の
スピンドルまたはアダプタの図示しない緊締ねじと協働
する。

円筒形ハウジング１はハウジングの軸線Ａと同軸的に配
置された中心内孔４を有し、この中で円筒形本体を有す
る位置決め部材５が滑動可能に配置されている。この位
置決め部材５は、第１図から明らかなように凹所６を有
し、それにより前方へ突出するアーム５ａが円筒形本体
に形成されている。スライド９が半径方向に延びるガイ
ド８内で半径方向に移動可能に配置されている。アーム
５ａはこのスライド９の一部分にわたって延びる。スラ
イド９はスピゴット２と類似の円筒形スピゴット１０を
有する。ツールホルダ１１はスピゴット１０にはめ合わ
されて、連結ピン３に相当する連結ピン１２によって緊
締されている。スライド９はその端面９ａにツールキャ
リアの取付具を具備することができる。

段付内孔１３内には位置決め要素として用いられるディ
スク１４が止ねじ１４ｂを用いて保持されて嵌装されて
いる−。ディスク１４の前面部には溝１５が形成されて
いる。ディスク１４はスライド９に対する予め定めた回
転位置に固定され、これはたとえば、スライド９に形成
された内孔と。

一部がディスク１４の半円形凹所１８または１８ａに係
合するピン１６によって実施される。位置決め部材５と
ディスク１９をそれらと協働する部品に対して溝１５が
ハウジング軸線Ａとなす角μを変更することによって、
軸方向に移動可能な位置決め部材５と半径方向に移動可
能なディスク１４との間の移動比を変えることができる
。もし傾斜角が第３図に示されるように２６°３４′に
定められれば、位置決め部材５の１ｍｍの軸方向への調
節に対して、スライド９は半径方向へ０．５ｍｍだけ調
節され、これは直径１ｍｍの変化に相当する。

もしディスク１４が、第５図に示されるように、ピン１
６が凹所１８ａ内に係合するように回転されると、溝１
５はハウジング軸線Ａとμｍ＝５＠４３’をなす。この
場合スライド９は、位置決め部材５の１ｎ＋ｍの軸方向
移動に対して０．１ｍｍ移動され、これは工具の加工直
径の０　、２ｎ＋ｍの変更に相当する。スライド９の最
大調節範囲も当然、角μまたはμｍによって変化する。

他方において、調節精度は角μを減することによって高
められるので、位置決め部材５の大きい調節ストローク
は、スライド９の小さい調節ストロークにのみに対応す
る。

溝１５は、溝底１５ａに向うテーパ断面部分ももたなけ
ればならない。これに関して、溝１５は半円形断面をも
つことができる。挿入体１９が溝１５内に係合し、かつ
溝の断面に対応する断面をもっている。挿入体１９は半
球形状をもつことが好ましい。挿入体１９は、位置決め
部材５のアーム５ａ内で溝底１５ａに対して垂直に延び
る内孔２１内に係合する円筒形プラグ２０に配置される
。同軸の位置決めねじ２２がプラグ２０内にねじ込まれ
て内孔の底２１ａに一端が当接する。挿入体１９をとり
つけたプラグ２０は、位置決めねじ２２によって溝底１
５ａと垂直方向に調節でき、挿入体１９の内孔２３によ
ってこれに接近できるので、挿入体１９と溝１５との間
のすべての遊びを除くことかで゛きる。このようにして
すべての遊びを無くすと、プラグ２０はプラグの周面と
接線をなす位置決め部材５のアーム５ａ内にねじ込まれ
た締付ねじ２４によって有効に固定され、この場合締付
ねじ２４はプラグ２０の周面に対して凹所２４ａと係合
する。締付ねじ２４は、それを緊締するに際して、周面
と凹所との間の摩擦によって、内孔２１の底２１ａに向
いた１つの力が作用される。このようにして、位置決め
ねじ２２が実際に内孔の底２１ａと当接することを保証
する。

挿入体１９が溝１５の底に当接せずに溝の側壁に当接す
るように、半球形挿入体１９はその自由端に平坦部分１
９ａをもつことが好ましい。挿入体１９の半球形の形態
は、挿入体１９がディスク１４の回転位置のいかんにか
かわらず溝１５内に常にはめ合わされるという別の利点
をもっている。他方において、もし挿入体１９が第４ａ
図に示すような台形状をもてば、ディスク１４の回転時
に、プラグ２０も締付ねじ２４を取出したのちに回転さ
れる。

所望により、溝１５は溝底に向ってテーパをもつ異なる
断面をもつことができる。この場合、台形断面形状をも
つ溝１５′を第４ａ図に示す。

挿入体１９′はそれに応じて台形となっている。

溝を三角形断面とすれば、これに伴い挿入体も三角形と
なる。第４ａ図に示された実施例において、位置決めね
じ２２も内孔の底２１ａに当接する。アーム５ａに内孔
２５が形成され、この内孔を通して位置決めねじ２２を
回転するための工具が導入される。円筒形ハウジング１
は内孔２６を有し、この内孔２６を通して内孔２５は位
置決め部材５の予め定めた位置に接近できる。内孔２６
を冷却剤、削り屑、はこりの侵入を防ぐため、図示しな
いねじ栓によって閉塞することもできる。

この新規の精密調節ヘッドは極めて高度の加工精度をも
つので１位置決め部材５のアーム５ａは、横方向へ変形
できないことが重要である。これを保証するために、ア
ーム５ａはディスク９と垂直にかつハウジングの軸線Ａ
と平行に延びる２つのガイド面２７を有する。ガイド板
２８が各ガイド面２７と遊び無しに係合する。設定中に
ガイド板２８がガイド面２７に押しつけられ、それだけ
であとは、固定ねじ２９がガイド板２８を緊締する。

位置決め部材５およびディスク１９のそれと協働する部
分に対する滑り特性を向上するためには、位置決め部材
５およびディスク１４も鋳造青銅からつくることが有効
である。

位置決め部材５の軸方向の調節は種々の方法で実施でき
る。第１図および第２図によれば、位置決め部材５は雌
ねじ部分３０をもっている。

位置決めスピンドル３１はハウジング１内で回転可能で
あって、２つの軸方向に負荷された玉軸受３２によって
軸方向の遊びを伴わずに軸受されている。ブツシャ３３
がハウジングのスピンゴツト２にねじ込まれて、三角形
断面の環状突起３４をもっている。位置決めスピンドル
の軸線またはハウジングの軸線Ａに向って傾斜した環状
突起の両側面３４ａまたは３４ｂは、玉軸受３２が当接
する肩部を有する。スリーブ３５が位置決めスピンドル
３１に押しはめられて、雌ねじ部分３０に外ねじ部分を
係合する。予張力のために２つの玉軸受３２４；ｉ軸受
板３８にスリーブ３５を押すねじの役をする。位置決め
スピンドル３１の横方向内孔を貫通して、スリーブ３５
の端面の半円形凹所４０ａ、４０ｂ内に係合する横方向
ビン３９は、位置決めスピンドル３１の回転時に、スリ
ーブ３５と軸受板３８をそれとともに回転する。位置決
めスピンドル３１とスリーブ３５は連結ピン３の長さ方
向の穴４１が貫通されている。

位置決めスピンドル３１の駆動は工作機械スピンドル内
に配置された例えばステッピングモータから駆動され、
着脱式連結装置によって位置決めスピンドル３１に連結
された工作機械のスピンドル内に回転可能に取りつけら
れた図示しない位置決めロッドによって実施される６所
望により、位置決めスピンドル３１の調節は、ハウジン
グ１が工作機械スピンドルとそのスピゴット２によって
連結される前に、手動によっても実施できる。この場合
、目盛つき尺度をもつフランジ４２が位置決めスピンド
ル３１の後端に配設される。

第６図によれば、軸方向の遊びを伴わずに位置決めスピ
ンドル３１′を取りつけるには、三角　　／形断面をも
つ環状突起４３を具備させることによって達成できる。

玉軸受３２は環状突起の肩部４３ａと４３ｂと当接し、
これらの肩部はスピンドルまたはハウジング軸線Ａに対
して斜めに傾斜している。ブツシュ４５にねじ込まれる
ナツト４４によって玉軸受３２は予負荷が与えられる。

もし工作機械のスピンドルが油圧式または電気式の軸方
向に移動可能な牽引ロッドを持てば、第５図に示された
わずかに変更された実施例を使用できる。同一の機能を
もつ部品は上述の実施例におけるものと同一の符号で示
され、それに与えられた説明も同様に適用する。第５図
に示された実施例がそれまでに記述された実施例と異な
ることは、ハウジング１内の軸方向に移動可能な位置決
めロッド４６が位置決め部材５に固定的にねじ結合され
ていることだけである。

工作機械のスピンドルの図示しない牽引ロッドは適切な
連結手研によって位置決めロッド４６と係合する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例の第３図の線Ｉ−１に沿
った断面図、第２図は同上のスライドを除いた第１図の
線ｎ−ｎに沿った断面図、第３図は同上の第１図の線■
−■に沿った断面図、第４図は第３図の線ＩＶ−ＩＶに
沿った断面図。 第４ａ図は、この発明の第２実施例の横断面図、第５図
は、この発明の第３実施例の軸方向断面図、第６図は、
位置決めスピンドルの取付部分に関するこの発明の第４
実施例の軸方向断面図である。 １・・・ハウジング　　　４・・・中心内孔５・・・位
置決め部材　　５ａ・・・アーム６・・・凹所　　　　
　　８・・・ガイド９・・・スライド　　　　１１・・
・ツールホルダ１３・・・段付内孔　　　　１４・・・
ディスク１４ａ・・・前面　　　　　１５，１５’・・
・溝１５ａ、１５ａ’　−溝底　　　１９，１９’・・
・挿入体１９ａ・・・平坦部分　　　２ｏ・・・プラグ
２１・・・内孔　　　　　　２１ａ・・・孔底２２・・
・位置決めねじ　　２４・・・締付ねじ２７・・・ガイ
ド面　　　　２８・・・ガイド板３０・・・雌ねじ部 ３１．３１’・・・位置決めスピンドル３２・・・玉軸
受　　　　　３３・・・ブツシュ３４・・・環状突起　
　　　３４ａ　、　３４ｂ・・・側面３６・・・雄ねじ
部　　　　４３ａ、４３ｂ・・・肩部ベシュレンクテル
　ハフラング ２ｏ面、ｔＯ ｐ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械のスピンドルに連結できるほぼ円筒形のハ
   ウジングと、ツールキャリヤをその上に取りつけ、かつ
   ハウジングの半径方向に延びるガイド内を半径方向に滑
   動可能なスライドと、ハウジング内を軸方向に移動可能
   な位置決め部材と、ハウジングの軸線に対して斜めに延
   びかつその底内へ傾斜する溝を有し、スライドに固定さ
   れ位置決め要素とを具え、前記溝内に位置決め部材に形
   成され、かつ溝の断面に対応してその自由端にテーパ部
   をもつ突起挿入体が係合するようになっている工作機械
   用精密調節ヘッドにおいて、挿入体 （１９）（１９′）が溝底（１５ａ）（１５ａ′）に垂
   直な位置決め部材（５）に対して調節および固定が可能
   であることを特徴とする工作機械用精密調節ヘッド。 ２、挿入体（１９）（１９′）が溝底（１５ａ）（１５
   ａ′）に対して垂直に延びる位置決め部材（５）（５ａ
   ）の内孔（２１）内に係合する円筒形プラグ（２０）に
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の精密調節ヘッド。 ３、プラグ（２０）内に同軸的に位置決めねじ（２２）
   が配置されて、内孔（２１）の底（２１ａ）と当接する
   ようになっていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の精密調節ヘッド。 ４、プラグ（２０）がプラグの周面に接線をなす位置決
   め部材（５）内にねじ込まれた締付ねじ（２４）によっ
   て緊締されることを特徴とする特許請求の範囲第２項ま
   たは第３項記載の精密調節ヘッド。 ５、溝（１５）が、半円形断面をもち、挿入体（１９）
   が半球形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   から第３までのいずれか１項に記載の精密調節ヘッド。 ６、半球形挿入体（１９）がその自由端に平坦部分（１
   ９ａ）をもっていることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項記載の精密調節ヘッド。 ７、平坦部分（１９ａ）が位置決めねじ（２２）と同軸
   の内孔（２１）によって形成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項記載の精密調節ヘッド。 ８、溝（１５′）が台形または三角形断面をもち、挿入
   体（１９′）がその自由端に向けて台形または三角形状
   に対応してテーパを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の精密
   調節ヘッド。 ９、位置決め部材（５）が、ハウジング（１）の中央の
   軸方向内孔（４）内を軸方向に移動可能な円筒形の胴体
   をもち、その前方端にはスライド（９）用の凹所（６）
   が形成され、前方へ突出するアーム（５ａ）にプラグ（
   ２０）用の内孔（２１）が形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の精密調節ヘッド。 １０、アーム（５ａ）がスライド（９）と垂直であって
   ハウジング軸線Ａと平行に延びる２つのガイド面（２７
   ）をもち、各ガイド面（２７）に垂直にハウジング（１
   ）に対して遊びがなく、調節と固定とが可能にガイド板
   （２８）が当接されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第９項記載の精密調節ヘッド。 １１、位置決め要素がディスク（１４）であり、その前
   面（１４ａ）に溝（１５）（１５′）が形成され、ディ
   スクがスライド（９）の円筒形凹所（１３）内にはめ合
   わされてスライド（９）に対して予め定めた回転位置に
   固定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の精密調節ヘッド。 １２、ディスク（１４）が鋳造青銅で造られていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の精密調節ヘ
   ッド。 １３、位置決め部材（５）が、雄ねじ部（３６）をもつ
   位置決めスピンドル（３１）（３１′）が係合する雌ね
   じ部（７０）をもち、ハウジング（１）内で中心に配置
   されて、２つの軸方向に負荷された玉軸受（３２）によ
   って遊びを伴わずに回転可能に取りつけられていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の精密調節ヘッ
   ド。 １４、２つの玉軸受（３２）が、位置決めスピンドル（
   ３１′）またはそれを囲む同心のブッシュ（３３）上に
   配設された環状突起（３４）（４３）の反対方向に向い
   た肩部（３４ａ、３４ｂ）（４３ａ、４３ｂ）と当接し
   、環状突起（３４）（４３）が三角形断面をもっていて
   、位置決めスピンドルの軸線（Ａ）に対して反対方向に
   斜めに傾斜した２つの側面が２つの肩部（３４ａ、３４
   ｂ）（４３ａ、４３ｂ）を形成していることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１３項記載の精密調節ヘッド。