CN104924132B - 偏置工具附件和机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种偏置工具附件和机床。偏置工具附件（10）包括基体（20）、柄（15）、偏置支架（30）、传递机构（40）和分度机构（50）。基体（20）固定在主轴头（3）上，柄（15）与主轴（2）连结，偏置支架（30）被可旋转地支撑于基体（20），传递机构（40）和分度机构（50）设置在偏置支架（30）上。分度机构（50）构成为能够切换为分度状态和加工状态，并构成为在分度状态下进行偏置支架（30）相对于基体（20）的旋转位置的分度。

Description

偏置工具附件和机床

技术领域

本发明涉及能够装配到机床上的偏置工具附件和机床。

背景技术

以往在对工件加工孔的情况下，在将孔的内部的直径形成得比外部侧的入口径大的情况下，例如使用装配有文献1（日本特开2012－161904号公报）所记载的工具的机床。

文献1所记载的工具由装配在机床的主轴上的工具主体、和末端从工具主体的轴线向与该轴线交叉的方向定位的刃部构成。在装配有该工具的机床中，由于通过主轴的旋转而使该工具的刃部绕轴线回转，所以工具主体不会与工件的孔的入口干涉，能够将孔的内部的直径加工得比入口径大。

在对使用这样的工具形成为比入口径大径的工件的孔进一步对其内部进行螺孔加工等加工的情况下，在机床的主轴上装配钻头等工具，使该工具与工件的孔的内部的预定位置接触来加工。

但是，对于工件的孔的内部的内表面中的位于比入口部分靠径向外侧的部分，主轴等与工件的孔的入口部分干涉。因此，不能进行螺孔加工等加工。

此外，例如对于具有在内部连通的入口部分和出口部分且入口径形成得比出口径大的工件，能够从入口径插入工具，来对出口部分进行螺孔加工等加工。

相反，对于出口径形成得比入口径大的工件，能够从出口径插入工具，来对入口部分进行螺孔加工等加工。

另外，在工件是具有供流体通过的入口部分和出口部分的阀的情况下，如果工件的入口径和出口径设定为同径，则对于流体的流动效率的提高是有利的。对于这样入口径和出口径设定为同径的工件，对于位于比入口部分及出口部分靠径向外侧的内部的内表面部分，主轴等与工件的孔的入口部分或出口部分干涉。因此，不能与上述同样地进行螺孔加工等加工。

因而，向这样的部分的加工通过手工作业进行，或者将工件分割地构成，以分割状态进行。但是，在手工作业中，加工精度低也没有稳定性，所以有可能导致质量的下降，与机械加工相比加工时间变长，所以难以实现制造成本的降低。此外，如果将工件分割地构成，则由工件的组装误差造成的加工精度的下降及构成工件的零件个数增加，所以难以实现制造成本的降低。

这里，可以考虑通过使工具位置从主轴的轴线向与该轴线交叉的方向地离开配置，来避免主轴等与工件的孔的入口部分或出口部分的干涉。作为这样将工具位置从主轴离开配置的工具，例如有文献2（日本实开昭63－44713号公报）所记载的切削加工用工具。

文献2所记载的切削加工用工具构成为包括旋转驱动轴、从旋转驱动轴离开预定距离地配置的刀具安装部、和从旋转驱动轴向刀具安装部传递旋转的旋转传递齿轮组。

在该工具中，通过将从主轴等输入到旋转驱动轴的旋转经由旋转传递齿轮组传递至刀具安装部，来使安装在位于从主轴等的轴线离开的位置的刀具安装部上的刀具旋转。

因此，在对工件的孔的内部的位于比入口部分和出口部分靠径向外侧的部分进行加工的情况下，也能够避免主轴等与工件的孔的入口部分和出口部分干涉。

可是，例如在沿着工件的孔的周向进行螺孔加工等加工的情况下，在文献2所记载的工具中，由于没有应对工具自身的旋转定位，所以难以沿着工件的孔的周向进行加工。

此外，可以考虑每当对工件的一个部位进行加工，就反复进行文献2所记载的工具相对于机床的拆卸和安装来进行旋转定位。但是，在该情况下需要许多的工夫和时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏置工具附件和机床，通过包括分度功能，而能够对工件的孔的比入口径和出口径大的直径的内部顺畅地进行螺孔加工等加工。

本发明的偏置工具附件的特征在于，包括：基体，固定在机床的主轴头上；柄，与上述机床的主轴连结；偏置支架，被可旋转地支撑于上述基体，在相对于上述主轴的主轴轴线离开且平行的工具轴线上装配工具；传递机构，设置在上述偏置支架上，将上述柄的旋转传递至装配在上述偏置支架上的工具；和分度机构，设置在上述偏置支架上，进行上述偏置支架相对于上述基体的以上述主轴轴线为中心的旋转位置的分度，上述分度机构构成为，能够切换为将上述柄相对于上述偏置支架以能够传递旋转的方式连结的分度状态、和将上述柄相对于上述偏置支架的能够传递旋转的连结解除的加工状态中的某个状态。

根据这样的本发明，通过利用分度机构而成为将柄和偏置支架连结解除的加工状态，使得无需通过柄的旋转使偏置支架相对于基体旋转，就能够将柄的旋转经由传递机构传递至工具。通过该传递使工具旋转，从而能够进行螺孔加工等加工。

另一方面，通过利用分度机构而成为将柄与偏置支架连结的分度状态，通过柄的旋转使偏置支架相对于基体旋转，从而能够进行该偏置支架相对于基体的以主轴轴线为中心的旋转位置的分度。

通过这样进行分度，例如能够对工件的孔的比入口径和出口径大的直径的内部，沿着该孔的周向顺畅地进行螺孔加工等加工。

另外，由于偏置支架为将工具在从主轴的轴线离开的位置处保持的结构，所以主轴等不会与工件的孔的入口部分或出口部分干涉。

在本发明的偏置工具附件中优选的是，上述分度机构基于空气对上述分度机构的压力调节而切换为上述分度状态和上述加工状态中的某个状态。

根据这样的结构，由于基于空气对分度机构的压力调节而切换为分度状态和加工状态中的某个状态，所以能够利用已有设备使分度机构动作。

此外，在本发明的偏置工具附件中优选的是，上述分度机构基于由穿过上述主轴的内部的空气对上述分度机构进行的压力调节，而切换为上述分度状态和上述加工状态中的某个状态。

根据这样的结构，使得无需设置用于使分度机构动作的外部装置等，从而能够实现结构的简单化。

在本发明的偏置工具附件中优选的是，上述分度机构包括能够将上述柄和上述偏置支架以解除自如的方式连结的离合器机构。

根据这样的结构，通过由离合器机构进行的柄和偏置支架的连结及其解除，能够简单地进行向分度状态和加工状态中的某个状态的切换。

在本发明的偏置工具附件中优选的是，上述离合器机构包括：驱动侧离合器，固定在上述传递机构上，能够以上述主轴轴线为中心旋转；和从动侧离合器，能够相对于上述偏置支架进退移动，能够以上述主轴轴线为中心旋转，上述离合器机构构成为，在上述从动侧离合器相对于上述驱动侧离合器的后退移动中，能够将上述加工状态设定为与上述驱动侧离合器非连结的状态且与上述基体侧连结的状态，另一方面，在上述从动侧离合器相对于上述驱动侧离合器的前进移动中，能够将上述分度状态设定为与上述驱动侧离合器连结的状态且与上述基体侧非连结的状态。

根据这样的结构，仅通过使从动侧离合器进退移动，就能够同时切换与驱动侧离合器的连结、非连结、和与基体侧的非连结、连结。并且，在柄的旋转的向工具的第一传递路径和柄的旋转的向偏置支架的第二传递路径中，能够共用从动侧离合器，从而能够实现结构的简单化。

此外，由于驱动侧离合器和从动侧离合器能够以主轴轴线为中心旋转，所以它们的旋转中心不会从主轴轴线上偏离，能够将主轴的旋转高效地传递至传递机构或偏置支架。

本发明的机床的特征在于，包括：上述的本发明的偏置工具附件；固定上述基体的主轴头；和与上述柄连结的主轴。

根据本发明的机床，能够构成能够发挥与上述本发明的偏置工具附件同样的作用效果的机床。

根据本发明，能够提供一种这样的偏置工具附件和机床：通过包括分度功能，而能够对工件的孔的比入口径和出口径大的直径的内部顺畅地进行螺孔加工等加工。

附图说明

图1是表示本实施方式的偏置工具附件的使用状态的示意图。

图2是表示本实施方式的偏置工具附件的剖视图。

图3是表示本实施方式的偏置工具附件的位置分度的示意图。

具体实施方式

以下基于附图说明本发明的实施方式。

［本实施方式的结构］

如图1和图2所示，在作为机床的卧式镗床的主轴2（心轴）和主轴头3上装配有本实施方式的偏置工具附件10（以下简称为附件10），附件10保持对形成于工件W的孔4进行螺孔加工的钻头5（工具）。主轴2在其内部形成有空气通路2B，构成为能够通过该空气通路2B对该主轴2的末端侧供给空气。

箭头X、Y、Z表示相互正交的方向。主轴轴线方向是Z方向，横向方向是X方向，上下方向是Y方向。箭头R表示以Z轴为中心的旋转方向。

如图2所示，附件10构成为包括柄15、基体20、偏置支架30、传递机构40和分度机构50。

柄15由锥形柄构成，可拆装地连结在主轴2的主轴轴线方向上的末端。

基体20固定在主轴头3上，偏置支架30装配在基体20的主轴轴线方向上的末端。传递机构40收纳在偏置支架30的内部，分度机构50收纳在偏置支架30和基体20的内部，配置在比传递机构40靠基体20侧的位置。

基体20具有圆筒状部21、固定部22和壳体部23。

在圆筒状部21的中空部分中旋转自如地贯穿插入着主轴2。

固定部22形成为板状，安装在圆筒状部21的主轴头3侧的后端部。此外，在固定部22的中央部分形成有供主轴2贯穿插入的孔221，在孔221的周围形成有螺栓孔222。通过将螺栓223贯穿插入到螺栓孔222中并与主轴头3旋合，而将固定部22固定在主轴头3上。

壳体部23固定在圆筒状部21的偏置支架30侧的前端部。在壳体部23的中空部分中收纳着分度机构50。在壳体部23的圆筒状部21侧的板部形成有沿旋转方向排列多个的卡合孔24。

偏置支架30由在内部收纳传递机构40的壳体构成。偏置支架30从主轴轴线2A向与该主轴轴线2A正交的方向（在图2中是Y方向）延伸地形成，在其末端部设置有钻头5的装配部33。装配在该装配部33的钻头5的工具轴线5A位于相对于主轴轴线2A离开且平行的位置。

此外，在偏置支架30上，沿旋转方向排列多个地形成有将分度机构50连结固定的多个连结孔34。

这样的偏置支架30以能够以主轴轴线2A为中心旋转的方式连结支撑于壳体部23。

传递机构40包括设置有驱动齿轮41A的输入轴41、设置有传递齿轮42A的传递轴42、和设置有从动齿轮43A的输出轴43。输入轴41、传递轴42及输出轴43旋转自如地支撑在偏置支架30上。输入轴41配置在主轴轴线2A上，输出轴43配置在工具轴线5A上，传递轴42配置在输入轴41与输出轴43之间。输入轴41沿轴向（与主轴轴线方向相同的方向）延伸并连结固定在柄15上。在输出轴43上安装有装配部33。驱动齿轮41A与传递齿轮42A啮合，传递齿轮42A与从动齿轮43A啮合。

这样的传递机构40为这样的构成：当将柄15的旋转输入到输入轴41时，驱动齿轮41A、传递齿轮42A及从动齿轮43A旋转，并能够对输出轴43传递旋转。

分度机构50构成为包括离合器机构51。

离合器机构51包括作为从动侧离合器的圆盘状的从动侧离合器板53、作为驱动侧离合器的圆盘状的驱动侧离合器板54、和设置在从动侧离合器板53上的作为连结部件的多个分度销55。

从动侧离合器板53位于圆筒状部21侧，驱动侧离合器板54位于偏置支架30侧。

从动侧离合器板53能够绕输入轴41旋转，并且以能够沿主轴轴线方向进退移动的方式配置在壳体部23的中空空间中。从动侧离合器板53设置为能够接受来自空气通路2B的空气的压力。从动侧离合器板53被未图示的弹簧等施力部件朝向圆筒状部21侧弹性施力，如图2所示，成为与驱动侧离合器板54离开的非连结状态。此外，从动侧离合器板53设置为通过从来自空气通路2B的空气受到的压力，而克服上述弹性施力，能够朝向偏置支架30侧前进移动。从动侧离合器板53设置为能够通过前进移动而与驱动侧离合器板54连结。

驱动侧离合器板54形成为比从动侧离合器板53小径，固定在输入轴41上。上述从动侧离合器板53和驱动侧离合器板54能够以主轴轴线2A为中心旋转地配置。

多个分度销沿旋转方向排列设置。分度销55沿着主轴轴线方向延伸地形成，圆筒状部21侧的后端部从从动侧离合器板53突出而定位，偏置支架30侧的前端部插入在连结孔34中。在图2所示的状态下，分度销55的后端部配置在卡合孔24中并与该卡合孔24卡合，使从动侧离合器板53和壳体部23成为连结状态。此外，在图2所示的状态下，分度销55的前端部插入在连结孔34中，但位于从该连结孔34的孔底离开的位置。

此外，在从动侧离合器板53前进移动的情况下，分度销55的后端部从卡合孔24脱出而将与该卡合孔24的卡合解除，从而使从动侧离合器板53和壳体部23成为非连结状态。

这样的离合器机构51夹在柄15与传递机构40之间，构成为与偏置支架30以解除自如的方式连结。

从柄15向钻头5的旋转的第一传递路径由上述传递机构40构成。

此外，从柄15向偏置支架30的旋转的第二传递路径由传递机构40的输入轴41、分度机构50的从动侧离合器板53、驱动侧离合器板54及分度销55构成。从动侧离合器板53由第一传递路径和第二传递路径共用。

这样的分度机构50构成为，通过由从动侧离合器板53的施力部件向基体20侧的施力和穿过主轴2的空气通路2B的空气对从动侧离合器板53的压力调节，使该从动侧离合器板53进退移动，由此能够切换为将柄15相对于偏置支架30以能够传递旋转的方式连结的分度状态、和将柄15与偏置支架30的连结解除的加工状态中的某个状态。

这样构成的附件10能够装配到上述卧式镗床上而进行螺孔加工。

这里，卧式镗床由于是通用的，所以没有图示，但包括可旋转定位的工作台、床身、立柱、床鞍和作为主轴头3的滑枕（或镗杆）。顶杆可X－Y－Z轴移动地被支撑。主轴2能够相对于主轴头3旋转，并能够沿主轴轴线方向进退移动地被支撑。

通过将基体20固定在卧式镗床的主轴头3上并且将柄15与主轴2连结，来将附件10装配到卧式镗床上。

［本实施方式的动作］

以下，对利用装配有本实施方式的附件10的卧式镗床对形成于工件W的孔的比入口径大的直径的内部进行螺孔加工的动作进行说明。

首先使卧式镗床动作，将附件10从入口侧插入到工件W的孔4中，并配置到预定位置。

接着，利用分度机构50进行偏置支架30相对于基体20的360度的角度范围内的旋转位置的自动分度。具体而言，通过受到来自主轴2的空气通路2B的空气压力的从动侧离合器板53的前进移动，将从动侧离合器板53与驱动侧离合器板54连结，并且将从动侧离合器板53与壳体部23的连结解除，这样构成第二传递路径，从而成为分度状态。

然后，将主轴2旋转预定角度，经过第二传递路径对偏置支架30传递旋转。通过这样对偏置支架30传递旋转，使偏置支架30如图3所示相对于基体20沿旋转方向旋转，来进行旋转位置的自动分度。通过该自动分度，将装配在偏置支架30上的钻头5定位到主轴轴线2A周围的预定位置。因此，在工件W的孔4的内部4A的空间中，即使将钻头5配置在比入口部分4B靠径向外侧的位置，基体20或主轴2也不会与入口部分4B干涉。

另外，由于分度状态下的偏置支架30的旋转相位与主轴2的旋转相位一致，所以在偏置支架30的旋转时，在钻头5中不发生旋转。

接着，从分度状态向加工状态切换。具体而言，通过降低来自主轴2的空气通路2B的空气压力，基于未图示的施力部件的弹性作用力，使从动侧离合器板53后退移动，通过该后退移动，使从动侧离合器板53从驱动侧离合器板54离开而成为非连结状态，并且将从动侧离合器板53与壳体部23连结，这样构成第一传递路径，从而成为加工状态。此时，通过上述的动作将分度状态解除。

然后，通过将加工状态下的主轴2的旋转经过传递机构40等的第一传递路径向钻头5传递旋转，使得钻头5以工具轴线5A为中心旋转。在该状态下将附件10沿Z轴移动，从而对工件W的孔4的内部4A中的比入口部分4B靠径向外侧的部分切削加工螺孔。

如上述那样对工件W的孔4的内部4A的径向外侧的部分进行螺孔加工。并且，通过对应形成螺孔的多个部位反复地进行上述动作，能够在内部4A的径向外侧的部分沿着该孔4的周向连续地形成多个螺孔。

［本实施方式的效果］

（1）通过由分度机构50切换为加工状态，使得无需通过柄15的旋转使偏置支架30相对于基体20旋转，就能够将柄15的旋转经由传递机构40传递至钻头5。通过该传递使钻头5旋转，能够进行螺孔加工等加工。

另一方面，通过由分度机构50切换为分度状态，借助柄15的旋转使偏置支架30相对于基体20旋转，从而能够进行该偏置支架30相对于基体20的旋转位置的分度。

通过这样进行分度，能够对工件W的孔4的比入口径大的直径的内部4A，沿着该孔4的周向顺畅地进行螺孔加工等加工。此外，由于偏置支架30将钻头5在从主轴轴线离开的位置保持，所以配置在主轴2的周围的基体20等不会与工件W的孔4的入口部分4B干涉。

（2）基于由穿过主轴2的空气对分度机构50进行的压力调节，切换为分度状态和加工状态中的某个状态，所以即使不设置外部装置，也能够利用已有设备使分度机构50动作，从而能够实现结构的简单化。

（3）通过由离合器机构51进行的柄15和偏置支架30的连结及其解除，能够简单地进行向分度状态和加工状态中的某个状态的切换。

（4）仅通过使从动侧离合器板53进退移动，就能够同时切换与驱动侧离合器板54的连结、非连结、和基体20侧的非连结、连结。并且，在柄15的旋转的向钻头5的第一传递路径和柄15的旋转的向偏置支架30的第二传递路径中，能够共用从动侧离合器板53，从而能够实现结构的简单化。

此外，由于从动侧离合器板53和驱动侧离合器板54能够以主轴轴线2A为中心旋转，所以它们的旋转中心不会从主轴轴线2A上偏离。因而，能够将主轴2的旋转向传递机构40和偏置支架30高效地传递。

［变形例］

另外，本发明并不限定于在以上的实施方式中说明的结构，能够实现本发明的目的的范围内的变形例包含在本发明中。

例如，在上述实施方式中，传递机构40构成为包括各齿轮等的齿轮机构，但并不限定于此，例如也可以由包括链条和链轮的链条机构构成。

在上述实施方式中，通过主轴2的旋转使偏置支架30相对于基体20自动地旋转移位，但并不限定于此，例如也可以构成为通过手动使偏置支架30相对于基体20旋转而能够旋转移位。

在上述实施方式中，分度机构50能够将偏置支架30相对于基体20在360度的角度范围内进行旋转位置的分度，但并不限定于此，例如也可以是能够在比360度小的角度范围（例如180度等）内进行分度。

在上述实施方式中，通过分度销55的后端部与卡合孔24的卡合，将偏置支架30连结固定到基体20上，但并不限定于此。例如，也可以包括将偏置支架30以解除自如的方式固定到基体20上的由电磁柱塞等构成的固定装置。

在上述实施方式中，构成为基于由穿过主轴2的空气对分度机构50进行的压力调节来切换分度状态和加工状态，但并不限定于此。例如，也可以构成为包括使从动侧离合器板53等动作的外部装置，并基于该外部装置的动作切换分度状态和加工状态。

在上述实施方式中，在附件10上装配有螺孔加工用的钻头5，但并不限定于此，例如在进行倒角加工等的情况下，也可以装配倒角钻头等其他工具。

在上述实施方式中，利用卧式镗床构成机床，但并不限定于此，除了卧式镗床以外，也可以由铣床和立式车床等构成。即，附件10能够装配到各种机床上。

在上述实施方式中，工件W具有入口部分4B，但除此以外，也可以具有出口部分，并构成为流体用的阀。对这样的工件W的出口部分也插入附件10，主轴2等不会与该出口部分干涉，而能够进行孔4的内部4A的螺孔加工。

在上述实施方式中，设Z轴为主轴轴线方向，X轴为横向方向，Y轴为上下方向，但并不限定于这些方向分配，X轴、Y轴、Z轴可以适当地分配给任意的方向。

Claims (6)

1.一种偏置工具附件，其特征在于，

包括：

基体，固定在机床的主轴头上；

柄，与上述机床的主轴连结；

偏置支架，被可旋转地支撑于上述基体，在相对于上述主轴的主轴轴线离开且平行的工具轴线上装配工具；

传递机构，设置在上述偏置支架上，将上述柄的旋转传递至装配在上述偏置支架上的工具；和

分度机构，设置在上述偏置支架上，进行上述偏置支架相对于上述基体的以上述主轴轴线为中心的旋转位置的分度，

上述分度机构构成为，能够切换为将上述柄相对于上述偏置支架以能够传递旋转的方式连结的分度状态、和将上述柄相对于上述偏置支架的能够传递旋转的连结解除的加工状态中的某个状态。

2.如权利要求1所述的偏置工具附件，其特征在于，

上述分度机构基于空气对上述分度机构进行的压力调节而切换为上述分度状态和上述加工状态中的某个状态。

3.如权利要求1所述的偏置工具附件，其特征在于，

上述分度机构基于由穿过上述主轴的内部的空气对上述分度机构进行的压力调节，而切换为上述分度状态和上述加工状态中的某个状态。

4.如权利要求1所述的偏置工具附件，其特征在于，

上述分度机构包括能够将上述柄和上述偏置支架以解除自如的方式连结的离合器机构。

5.如权利要求4所述的偏置工具附件，其特征在于，

上述离合器机构包括：

驱动侧离合器，固定在上述传递机构上，能够以上述主轴轴线为中心旋转；和

从动侧离合器，能够相对于上述偏置支架进退移动，能够以上述主轴轴线为中心旋转，

上述离合器机构构成为，在上述从动侧离合器相对于上述驱动侧离合器的后退移动中，能够将上述加工状态设定为与上述驱动侧离合器非连结的状态且与上述基体侧连结的状态，

另一方面，在上述从动侧离合器相对于上述驱动侧离合器的前进移动中，能够将上述分度状态设定为与上述驱动侧离合器连结的状态且与上述基体侧非连结的状态。

6.一种机床，其特征在于，包括：

权利要求1～5中任一项所述的偏置工具附件；

固定上述基体的主轴头；和

与上述柄连结的主轴。