JPS63221904A

JPS63221904A - 二重主軸構造

Info

Publication number: JPS63221904A
Application number: JP5752187A
Authority: JP
Inventors: Kazukane Kunii; 國井　一金; Shoji Momoi; 桃井　昭二
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1987-03-12
Publication date: 1988-09-14
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0741448B2

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、ミーリング機能を有する旋盤、マシニングセ
ンタ等において、回転工具を保持する主軸に適用される
二重主軸構造に関する。

（ｂ）０発明が解決しようとする問題点ミーリング機能
を有する旋盤、マシニングセンタ等においては、キー溝
等の加工において、エンドミル等の回転工具を、主軸軸
心に対して一定量だけ偏心させた形で、加工を行なわせ
る場合が生じる。このため、該工具を該軸心から所定量
だけ偏心し得る主４ｉｌ！Ｉ＃Ｉｔ造か、種々開発さ九
ているが。

いずれも偏心量の割に全体構成が大型化する不都合があ
った。

本発明は上記事情に鑑み、小型で工具の偏心量を大きく
取ることが出来る二重主軸構造を提供することを目的と
する。

（Ｃ）０問題点を解決するための手段即ち、本発明は、回転駆動自在に設けられた筒状の第１
主軸（５）を有し、前記第１主軸（５）に、第２主軸（
７）を、その軸心（ＣＴ２）が該第１主軸（５）の軸心
（ＣＴ　１　）と一致し、かつ該軸心（ＣＴＩ）を中心
として回転駆動自在な形で設け、前記第２主軸（７）に
１回転工具（２ｏ）を保持し得る工具保持穴（７ａ）を
設け、前記第１主軸（５）に、偏心工具保持手段（１１
）のケーシング（１１ａ）との係合部（５ｂ）を設けて
構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す１便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない６以下のｒ　（ｄ）
、作用」の欄についても同様である。

（ｄ）０作用上記した構成により、本発明は、ミーリング加工を行な
う際には、第２主軸（７）から回転工具（２０）に回転
が伝達され、更に、第１主軸（５）が係合部（５ｂ）を
介して、回転工具（２０）を旋回させ、所定位置に位置
決めするように作用する。

（ｅ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による二重主軸構造の一実施例が適用さ
れた工作機械の刃物台の一例を示す図、第２図は、第１
図の刃物台の主軸に取付けら九たオフセット工具の左側
面図である。

ミーリング加工等を行なう旋盤工の刃物台２は、第１図
に示すように、刃物台本体２ａを有しており、刃物台本
体２ａには、タレット２ｂが。

中心軸ＡＴＬの回りを矢印Ａ、Ｂ方向に回転駆動自在な
形で支持されている。タレット２ｂは、タレット本体２
Ｃを有しており、タレット本体２Ｃ内には、回転工具用
の主軸３が、矢印Ｅ、Ｆ方向に回転自在な形で設けられ
ている。主軸３は、第１主軸５及び第２主軸７を有して
おり１円筒状に形成された第１主軸５は、タレット本体
２Ｃ内に、該主軸５の軸心ＣＴＩを中心として矢印Ｅ、
Ｆ方向に回転自在な形で設けられている。第１主軸５の
図中右端部には、ベベルギア５ａが固着されており、ベ
ベルギア５ａには、軸１２の一端に固着されたベベルギ
ア１２ａが噛合している。軸１２の他端には、刃物台本
体２ａに設けられた第１主軸駆動用モータ１５の出力軸
１５ａが、スプライン１６を介して接続しており、第１
主軸駆動用モータ１５を駆動して、出力軸１５ａを回転
させることにより、ｌｐＨ１１２ヲ、スプライン１６を
介して回転させることが出来る。なお、第１主軸駆動用
モータ１５には、出力軸１５ａの回転角度量を検出する
ことが出来るバルスコーダ（図示せず）が接続されてお
り、更に、第１主軸５の図中左側面には、係合穴５ｂが
穿設形成されている。

また、第１主軸５内には、第２主軸７が、複数個のベア
リング９等を介して、該第２主軸の軸心ＣＴ２を第１主
軸の軸心ＣＴＩに一致させ、かつ軸心ＣＴ２の回りを矢
印Ｅ、Ｆ方向に回転自在な形で嵌入しており、第２主軸
７の図中右端部には、ベベルギア７ｂが固着されている
。ベベルギア７ｂには、ダブルギア１３を構成するベベ
ルギア１３ａが噛合しており、ダブルギア１３は、軸１
２に回転のみ自在に支持されている。また、ダプルギア
１３の図中上方のギア１３ｂには、軸１７に固着された
ギア１７ａが噛合しており、軸１７には、刃物台本体２
ａに設けられた第２主軸駆動用モータ１９が直結する形
で接続されている。

また、第２主軸７の図中左端部には、工具保持穴７ａが
、図中右方向に行くにつれて直径が小さくなる形で穿設
形成されており、更に第２主＃７内には、工具保持穴７
ａに嵌入されたエンドミル等の回転工具をクランプする
ための、公知の工具クランプ機構７Ｃが設けられている
。

ところで、刃物台２の第１図左方には、オフセット工具
１１が、後述する連結シャフトｌｌｂ及び係合ピン６を
介して、主軸３に着脱自在な形で装着されており、オフ
セラ１〜工具１１は、ケーシングｌｌａ、連結シャフト
ｌｌｂ、ギアｌｌｄ、１１ｆ及び回転工具ホルダ１１ｅ
等より構成されている。即ち、ケーシングｌｌａ内には
、連結シャフトｌｌｂが、矢印Ｅ、Ｆ方向に回転自在に
設けられており、連結シャフト１１Ｌ＋には、ギア１１
ｄが固着されている。また、連結シャフト１１ｂの図中
右端部には、テーパシャンクｌｌｈが、ケーシングｌｌ
ａより図中右方に突出する形で形成されている。

更シこ、連結シャフトｌｌｂの第１図上方には、回転工
具ホルダｌｌｅが、その軸心ＣＴ３を、第２主軸７の軸
心ＣＴ２から所定量０ＦＴＩだけ偏心させ、かつ該軸心
ＣＴ３の回りを矢印Ｇ、Ｈ方向に回転自在な形で設けら
れており、回転工具ホルダｌｉｅには、ギアｉｆｆが固
着されている。

ギアｌｌｆは、ギアｌｉｄと噛合しており、更に回転工
具ホルダｌｌｅの図中左端部には、工具保持部１１ｇが
形成されている。なお、工具保持部１１ｇには、エンド
ミル等の回転工具２０が、そのテーパシャンクを介して
着脱自在な形で装着されている。更に、ケーシングｌｌ
ａの第１図右側面には、係合ビン６が、図中右方向に突
出する形で設けられており、その図中右端部は、第１主
軸に形成さ九た係合穴５ｂに嵌入係合している。なお、
タレット本体２Ｃの図中下端部には、パイ１−等の旋削
工具２２が、図示しない工具保持部を介して着脱自在な
形で装着されている。

旋盤１の刃物台２は１以上のような構成を有するので、
該刃物台２の主軸３に、エンドミル等の回転工具を偏心
させることなく取付け、該回転工具によって通常のミー
リンク加工を行うには、まず回転工具を第２主軸７に形
成された工具呆持穴７ａに嵌入させ、その状態で工具ク
ランプ機構７ｃを作動させることにより、該回転工具を
第２主軸７にクランプする。回転工具が、第２主軸７に
クランプされろことにより、主軸３に取付けられたとこ
ろで、第２主軸駆動用モータ１９を駆動する。すると、
軸１７が、ギア１７ａと共に回転して、ダブルギア１３
のギア１３ｂを回転させる。

ギア１３ｂが回転すると、該ダブルギア１３の図中下方
のベベルギア１３ａも回転し、第２主軸７が１回転工具
と共に、ギア７ｂを介して矢印Ｅ又はＦ方向に回転する
６その状態で刃物台２を適宜矢印Ｃ，Ｄ方向に移動駆動
させる等して、該回転工具２０によって通常のミーリン
グ加工を行なう。

＝７− 次に、回転工具２０を、主軸３に対して偏心させて、即
ち第２主軸７の軸心ＣＴ２に対して偏心量○ＦＴＩだけ
偏心させてミーリング加工を行なう場合には、回転工具
２０を、第１図に示すオフセット工具１１を介して、主
軸３に取付ける。

それには、まずオフセット工具１１を、その連結シャフ
トｌｌｂのテーパシャンクｌｌｈ及び係合ピン６を、そ
れぞれ工具保持穴７ａ、係合穴５ｂに嵌入させ、更にそ
の状態で、工具クランプ機構７ｃを作動させることによ
り、主軸３に取付ける。

なお、この際連結シャフトｌｌｂのテーパシャンクｌｌ
ｈは、通常の回転工具のテーパシャンクと同一形状であ
るので、連結シャツｌ−１ｌ　ｂは工具保持穴７ａに確
実に嵌入支持される。オフセット工具１１が、主軸３に
取付けられたところで、回転工具２０を、オフセット工
具１１の回転工具ホルダｌｉｅに装着する。すると、回
転工具２０は、主軸３に対して第２図実線で示す位置に
位置決めされる。

＝８− 次に、その状態で第２主軸駆動用モータ１９を駆動する
。すると、軸１７が、ギア１７ａと共に回転して、ダブ
ルギア１３のギア１３ｂを回転させる。ギア１３ｂが回
転すると、該ダブルギア１３の図中■方のベベルギア１
３ａも回転し、第２主軸７が、連結シャツＩ−１ｌ　ｂ
と共に、ギア７ｂを介して矢印Ｅ又はＦ方向に回転する
。すると、回転工具ホルダｌｉｅには、連結シャフトｌ
ｌｂから、ギアｌｉｄ、ｌｌｆを介して、回転が伝達さ
れて、該回転工具ホルダｌｌｅに保持された回転工具２
０が、矢印Ｈ又はＧ方向に回転して、主軸３に対して偏
心量○ＦＴＩだけ偏心した状態で、ミーリング加工を行
なう。

なお、該回転工具２０を、更に第２図実線で示す位置か
ら図中想像線で示す位置までＦ方向に旋回させ、その状
態でミーリング加工を行なう場合には、第１図に示す第
１主軸駆動用モータ１５を駆動して、出力軸１５ａを低
速で回転させる。

すると、第１主軸５が、スプライン１６、軸１２及びベ
ベルギア１２ａ、５ａを介して低速で回転し、オフセラ
１〜工具１１のケーシングｌｌａも、回転工具ホルダｌ
ｉｅと共に、係合ピン６を介して、連結シャフトｌｌｂ
を中心として矢印Ｆ方向に低速で回転する。その結果１
回転工具２０も、第２図実線で示す位置からＦ方向に低
速で旋回する。なお、この際、出力軸１５ａの回転角度
量は。

図示しないパルスコーダによって検出されており、検出
した回転角度量から、ベベルギア１２ａ、５ａの歯車列
の速比を考慮して、ケーシングｌｌａの旋回角度量を求
めることが出来る。

そこで、回転工具２０が、矢印Ｆ方向に所定角度だけ旋
回したところで、第１主軸駆動用モータ１５を停止して
出力軸１５ａの回転を停止する。

すると、第１土軸５は、スプライン１６、軸１２及びベ
ベルギア１２ａ、５ａを介して回転が停止され、更に回
転工具２０も、係合ピン６、ケーシングｌｌａを介して
、その矢印Ｆ方向の旋回が停止されて、第２図想像線で
示す位置に位置決めされる。

こうして、回転工具２０が、第２図想像線で示す位置に
位置決めされたところで、第１図に示す第２主軸駆動用
モータ１９を駆動して、軸１７、ギア１７ａ、ダブルギ
ア１３．ベベルギア７ｂ、第２主軸７．連結シャフトｌ
’ｌｂ、ギアｌｉｄ、１１ｆ及び回転工具ホルダ１１ｅ
を介して、回転工具２０を矢印Ｇ又はＨ方向に回転させ
、その状態で、刃物台２を適宜矢印Ｃ，Ｄ方向に移動す
る等して、゛ミーリング加工を行なう。

なお、該加工中、回転工具２０を矢印Ｅ、　Ｆ方向に旋
回させることなく、キー溝加工等のミーリング加工を行
なわせた場合について述べたが、回転工具２０を、Ｅ又
はＦ方向に適宜旋回させつつ１Ｍ加工を行なわせること
も当然可能である。

更に、刃物台２を、第１図に示す旋削工具２２と共に、
矢印Ｃ，Ｄ方向に適宜移動させる等して、該旋削工具２
２により、図示しないワークに対して旋削加工を行なう
ことも出来る。

なお、上述した実施例においては、オフセット工具１１
の連結シャフトｌｌｂから回転工具ホルダ１１ｅに回転
を伝達する回転伝達手段として。

ギアｌｉｄ、ｌｌｆから成る歯車列を用いた場合につい
て述べたが、回転伝達手段は、これに限らず、連結シャ
フトｌｌｂの回転を回転工具ホルダｌｉｅに確実に伝達
することが出来るものであれば、どのように構成しても
よい。例えば、ギア１１ｄ、ｌｌｆ間にアイドルギア（
図示せず）を１個以上挿入して歯車列を構成し、該歯車
列を回転伝達手段として用いることも可能である。なお
、ギアＩＬｄ、ｌｌｆ間にアイドルギアを奇数個挿入し
た場合には、連結シャフトｌｌｂと回転工具ホルダ１１
ｅとは同一方向に回転する。即ち、連結シャフトｌｌｂ
が第１図矢印Ｅ方向に回転すると１回転工具ホルダｌｉ
ｅは矢印Ｇ方向に回転し、また連結シャフトｌｌｂがＦ
方向に回転すると、回転工具ホルダ１１ｅはＨ方向に回
転する。また、ギアｌｉｄ、ｌｌｆ間にアイドルギアを
偶数個挿入した場合には、連結シャフトｌｌｂと回転工
具ホルダｌｉｅとは逆方向に回転する。

なお、上述した実施例においては、主軸３を、旋盤工の
刃物台２に装着した場合について述べたが、主軸３を、
装着し得る工作機械は、旋ｆｆ１ｌに限定されるもので
はなく、回転工具保持用の主軸として各種の工作機械に
用いることが出来る。例えば、マシニングセンタの主軸
として主軸３を用いて、該主軸３に工具を偏心した状態
で保持して所定の加工を行なわせることも出来る。

（ｆ）０発明の効果以上、説明したように本発明によれば、回転駆動自在に
設けられた筒状の第１主軸５を有し。

前記第１主軸５に、第２土軸７を、その軸心ＣＴ２が該
第１主軸５の軸心ＣＴＩと一致し、かつ該軸心ＣＴＩを
中心として回転駆動自在な形で設け、前記第２主軸７に
、回転工具を保持し得る工具保持穴７ａを設け、前記第
１主軸５に、オフセット工具１１等の偏心工具保持手段
のケーシング１１ａとの、係合穴５ｂ等の係合部を設け
て構成したので１回転工具２０を主軸３に、任意の偏心
量０ＦＴｔを有するオフセット工具を介して主軸軸心Ｃ
Ｔ２に対して装着することが出来る。従って。

主軸３側に特別な偏心構造を設ける必要が無くなること
から、主＠３の全体構成を小型化することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による二重主軸構造の一実施例が適用さ
れた工作機械の刃物台の一例を示す図、第２図は第１図
の刃物台の主軸に取付けられたオフセット工具の左側面
図である。３・・・・・・主軸５・・・・・・第１主軸５ｂ・・・・・・係合部（係合穴）７・・・・・・第２主軸７ａ・・・・・・工具保持穴１１・・・・・・偏心工具保持手段（オフセラ１〜工具
）１１ａ・・・・・・ケーシング２０・・・・・・回転工具

Claims

【特許請求の範囲】回転駆動自在に設けられた筒状の第１主軸を有し、前記第１主軸に、第２主軸を、その軸心が該第１主軸の軸心と一致し、かつ該軸心を中心として回
転駆動自在な形で設け、前記第２主軸に、回転工具を保持し得る工具保持穴を設け、前記第１主軸に、偏心工具保持手段のケーシングとの係合部を設けて構成した二重主軸構造。