JP2000246527A - 切削加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具を自転および公転させるコンタリング加
工の可能な切削加工装置を小型軽量化する。 【解決手段】 中心軸線を中心に自転する公転軸と、そ
の公転軸の中心軸線から外れた偏心位置に自転可能に保
持された偏心軸と、その偏心軸の中心軸線から外れた偏
心位置に前記公転軸の中心軸線と平行な軸線を中心に自
転するように保持されかつ工具を取り付ける主軸と、そ
の主軸を自転させる固定設置された主軸用モータと、そ
の主軸用モータから前記主軸にトルクを伝達する主軸用
伝動機構と、前記公転軸と偏心軸とのいずれか一方の軸
に常時連結された公転用モータと、前記公転軸と偏心軸
とのいずれか他方の軸と前記公転用モータとを連結した
状態と、前記他方の軸を公転用モータに対して非連結状
態とに切り換えるクラッチ機構とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外周部に切刃を
設けた切削工具を、その切削工具の中心軸線を中心に自
転させると同時に、その中心軸線と平行な軸線を中心に
公転させて切削をおこなういわゆるコンタリング加工の
可能な装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンタリング加工と称される加工方法
は、切刃を備えた切削工具を自転させると同時に、その
切削工具を被削材を中心に公転させる加工方法であり、
その典型的な例はエンドミル加工である。その一例が、
特開平６３−２１２４４２号公報に記載されている。こ
の公報に記載されたコンタリング加工方法は、エンドミ
ルを自転させつつ公転させて加工をおこなうにあたり、
自転かつ公転するエンドミルの刃先の回転径をレーザ光
線によって測定し、その測定結果に基づいて数値制御装
置における工具径補正機能により工具径を補正するよう
に構成したものである。そして、実際の切削加工におい
ては、エンドミルを先ず加工対象孔の中心部に挿入し、
その位置から刃先が加工対象孔の内面に接する位置、よ
り正確には加工径となる位置に移動させ、その後、加工
対象孔の内面に沿って移動させる。すなわちエンドミル
を工作機械の主軸に取り付けて自転させ、その主軸をい
わゆるＸ−Ｙ平面内で円運動させることにより、エンド
ミルを公転させている。

【０００３】またこれとは異なる形式の装置として、極
座標系の機構を使用した装置が知られている。すなわ
ち、モータによって回転もしくは揺動運動させられる主
アームの先端に、主軸用のモータと工具軸アームとが取
り付けられ、その工具軸アームの先端に主軸用モータに
よって回転させられる工具軸が取り付けられている。こ
の種の装置では、主アームと工具軸アームとを連動させ
て揺動運動させることにより、工具軸を円運動すなわち
公転させ、あるいは主アームを回転させることにより、
工具軸を公転させ、その公転半径を工具軸アームの主ア
ームに対する相対角度を変えることによって変更する。

【０００４】さらに他の形式の装置として、第１の軸に
その半径方向に移動する工具軸を取り付け、その工具軸
を第１の軸と共に回転させることにより工具軸を公転さ
せ、かつ第１の軸の半径方向における工具軸の位置を変
えることにより、工具軸の公転半径を変更するように構
成した装置が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したコンタリング
加工における切刃と被削材との相対速度すなわち切削速
度は、工具の自転よる切刃の周速と公転による円運動速
度とを加えたものになる。しかしながら、上述した従来
のコンタリング加工では、工具を取り付けた主軸を円運
動させることにより、工具を公転させているので、公転
速度が自転速度に比較してきわめて低速であり、切削速
度は実質的に工具の自転速度すなわち主軸の回転数で決
定されてしまう。

【０００６】すなわち従来のいわゆるＸ−Ｙ座標系の装
置では、Ｘ−Ｙ平面での２軸方向への送りを協調させる
ことにより工具を公転させているので、制御上の制約で
公転速度を高速化することが困難である。また主軸を２
軸方向に移動させるためには、例えば主軸頭をコラムに
沿って上下動させると同時に、コラムをベッド上で水平
移動させることになり、したがって移動させるべき部分
の質量がきわめて大きいので、主軸の公転速度を高速化
することが困難である。

【０００７】また、揺動運動する主アームの先端部で工
具軸アームを揺動させることにより、工具軸を公転運動
させる極座標系の装置においても、工具軸アームを揺動
させるモータや工具軸を自転させるモータを主アームと
共に揺動運動させることになり、また上記のＸ−Ｙ座標
系の装置と同様に、２つのモータの協調動作によって工
具軸を公転運動させるので、工具軸の公転速度を高速化
することが困難である。

【０００８】さらに、他の形式の装置においても、工具
軸を自転させるためのモータを、工具軸と共に公転運動
させることになるので、その質量が大きいことにより、
高速回転させることが困難である。そして、工具軸を公
転させる形式の装置では、工具軸の公転半径を変更する
のに伴って工具軸を自転させるためのモータの位置が変
化するので、回転する部材の全体としての重心位置が変
化する。そのために、公転速度の増大に伴って振動が大
きくなるおそれがある。

【０００９】結局、従来では、工具軸あるいはこれに取
り付けた切削工具の公転速度を速くすることができない
ので、加工条件が制約され、能率を向上し、また工具寿
命を長くすることが困難であった。さらに、公転半径を
変更する場合、Ｘ−Ｙ座標系の装置では、各軸方向の送
り量を協調して変更する必要があり、また極座標系の装
置では、アームの揺動角速度を協調して変更するなどの
操作が必要であり、高速で公転させている状態での公転
半径の変更が困難であり、そのために加工形状が制約さ
れるなどの不都合があった。

【００１０】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、回転切削工具の自転回転数と公転回転
数との比率を任意に設定することができるうえに、工具
の公転半径を容易に変更することができ、しかも構成の
簡素化を図ることのできる装置を提供することを目的と
するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段およびその作用】この発明
は、上記の目的を達成するために、切削工具を回転さ
せ、その切刃を被削材に断続的に作用させて被削材の切
削をおこなう切削加工装置において、中心軸線を中心に
自転し、かつ少なくとも軸線方向に前後動させられる公
転軸と、その公転軸の中心軸線から外れた偏心位置に前
記公転軸の中心軸線と平行な軸線を中心に自転するよう
に保持された偏心軸と、その偏心軸の中心軸線から外れ
た偏心位置に前記公転軸の中心軸線と平行な軸線を中心
に自転するように保持された主軸と、その主軸を自転さ
せる固定設置された主軸用モータと、その主軸用モータ
から前記主軸にトルクを伝達する主軸用伝動機構と、前
記公転軸と偏心軸とのいずれか一方の軸に常時連結され
た公転用モータと、前記公転軸と偏心軸とのいずれか他
方の軸と前記公転用モータとを連結した状態と、前記他
方の軸を公転用モータに対して非連結状態とに切り換え
るクラッチ機構とを備えていることを特徴とするもので
ある。

【００１２】したがってこの発明の装置では、主軸用モ
ータを回転させることにより主軸用伝動機構を介して主
軸にトルクが伝達され、先端部に工具を取り付けた主軸
が自転する。その主軸は、公転軸の偏心位置に配置され
ているので、公転軸を自転させることにより、主軸が公
転軸の軸心を中心に公転する。また、その公転軸の偏心
位置に配置した偏心軸の偏心位置に主軸が自転自在に保
持されているから、偏心軸を自転させることにより、公
転軸の軸心と主軸との距離すなわち公転半径が変化す
る。

【００１３】そしてこの発明では、公転軸と偏心軸との
一方の軸が公転用モータに常時連結され、その公転用モ
ータにクラッチ機構を介して他方の軸が選択的に連結さ
れるので、これらの軸同士をクラッチ機構によって非連
結状態とすることによりこれらの軸の相対回転が生じ
る。その結果、公転軸と偏心軸との相対回転が生じ、す
なわち偏心軸が公転軸の保持された状態で自転し、公転
軸の軸心に対する主軸の半径方向の位置が変化する。す
なわち、この発明の装置では、公転用のモータが、クラ
ッチ機構と協働して、主軸の公転半径を変更する機構と
して機能し、そのためにモータの数が少なくなり、構成
が簡素化される。

【００１４】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面を参照し
て具体的に説明する。先ず、この発明に係る切削加工装
置の一例を説明すると、図１および図２において、工具
を先端部に装着する主軸１が、保持軸２の内部に配置さ
れている。この保持軸２は、円筒状の軸であって、図１
に示す切削加工装置３全体のハウジング（すなわち基台
部）４に一体化されている。したがって保持軸２は、被
削材（図示せず）に対して移動させられるものの、自転
することはない。

【００１５】この保持軸２の内部には、公転軸５が軸受
６によって自転自在に保持されている。この公転軸５に
は、その軸心に対して偏心しかつ軸線方向に延びた孔が
形成され、その内部に偏心軸７が軸受８によって自転自
在に保持されている。したがってこの偏心軸７は、公転
軸５が自転することにより、公転軸５の軸心を中心にし
て公転する。この偏心軸７は、前記主軸１の公転半径を
変更するためのものであって、その軸心に対して偏心し
かつ軸線方向に貫通した貫通孔が形成され、その貫通孔
の内部に主軸１が軸受９によって自転自在に保持されて
いる。

【００１６】図３は、上述した各軸の半径方向での相対
位置を模式的に示しており、保持軸２に対して公転軸５
が同軸上に配置されている。この公転軸５の軸心Ｏ5 に
対して偏心した位置に軸心Ｏ7 を持つ偏心軸７が、公転
軸５の内部に配置されている。この偏心軸７の内部に自
転自在に配置された主軸１は、偏心軸７の軸心Ｏ7 に対
して偏心している。

【００１７】したがって偏心軸７を自転させると、その
軸心Ｏ7 から外れた位置にある主軸１が、その軸心Ｏ7
を中心とした円周Ｃ7 上を移動する。その公転軸５に対
する偏心軸７の偏心量と、偏心軸７に対する主軸１の偏
心量とが等しい場合には、主軸１の軸心Ｏ1 が公転軸５
の軸心Ｏ5 に一致して公転軸５に対する主軸１の偏心量
がゼロとなることがある。すなわち、偏心軸７を自転さ
せることにより、その内部に配置した主軸１の公転軸５
に対する偏心量が変化する。そして、公転軸５に対する
偏心軸７の偏心量と、偏心軸７に対する主軸１の偏心量
とが等しい場合には、その偏心量の２倍を限度として、
公転軸５に対する主軸１の偏心量が、ゼロからそれ以上
に変化する。

【００１８】この主軸１に取り付けられた工具は、主軸
１と共に自転する一方、主軸１が公転軸５の内部に保持
されているので、公転軸５が自転することにより、主軸
１すなわち工具が、公転軸５の軸心Ｏ5 を中心に公転す
る。その場合の公転半径が、前記偏心軸７を回転させて
設定される公転軸５に対する主軸１の偏心量となる。

【００１９】前記公転軸５の図２における右側の端部
は、ハウジング４の後端部側まで延びており、その外周
に嵌合させた軸受１０を介してハウジング４によって回
転自在に支持されている。この公転軸５における後端側
の部分には、軸心を中心とした貫通孔が形成されてお
り、その貫通孔の内部に入力軸１１が軸受１２を介して
回転自在に保持されている。この入力軸１１は前記主軸
１を自転させるためのものであって、主軸用モータＭ1
に連結されている。なお、この主軸用モータＭ1 は、基
台部であるハウジング４にブラケット１３によって連結
されて固定されている。またこの入力軸１１における図
２での左側端部は、公転軸５の内部で前記主軸１の後端
部に接近した位置に延びている。

【００２０】そしてこの入力軸１１の端部には外径の異
なる複数のローラ１４が接触した状態に配置されてい
る。これらのローラ１４は、入力軸１１の軸線と平行と
なるように公転軸５に取り付けた支持ピン１５に回転自
在に取り付けられている。さらに、これら複数のローラ
１４の全体を覆うように円筒体１６が嵌合させられてい
る。なお、各ローラ１４は、この円筒体１６と入力軸１
１との間に圧入された状態となっており、それぞれの接
触圧力が高いことにより、摩擦力もしくは油膜の剪断力
によってトルクを伝達するようになっている。

【００２１】円筒体１６は、主軸１の後端部の外周を覆
っており、その主軸１の外周面と円筒体１６の内周面と
の間に、前記ローラ１４と同様に外径の異なる複数のロ
ーラ１７が圧入されている。そのローラ１７を回転自在
に取り付けてある支持ピン１８が、主軸１の外周側に軸
受を介して回転自在に配置したリング状歯車１９に連結
されている。さらにこのリング状歯車１９が、前記偏心
軸７の後端部に連結されている。

【００２２】したがって入力軸１１のトルクが、その外
周面に接触しているローラ１４の自転により円筒体１６
に伝達され、またこの円筒体１６のトルクが、その内周
面に密着している他の複数のローラ１７の自転によって
主軸１に伝達される。すなわちモータＭ1 によって入力
軸１１を回転させることにより、そのトルクが主軸１に
伝達されて主軸１が自転する。そして各ローラ１４，１
７が相対的に公転することにより、入力軸１１に対する
主軸１の偏心量すなわち主軸１の公転半径が変更され
る。

【００２３】前記公転軸５のうちリング状歯車１９の外
周側の部分に、内外周面に貫通した複数の切欠き部が形
成され、前記リング状歯車１９に噛合した中間歯車２０
が各切欠き部に配置されている。これらの中間歯車２０
が配置されている各部分における公転軸５の肉厚が、そ
の内側の軸線方向に沿う孔の軸心が公転軸５の軸心に対
して偏心していることにより、相互に異なっており、し
たがって各中間歯車２０の外径が、それぞれの部分にお
ける公転軸５の肉厚に合わせて大小に異なっている。す
なわち各中間歯車２０の最も外周側の部分を結んだ円
が、公転軸５の軸心を中心とした円となるように構成さ
れている。なお、各中間歯車２０は公転軸５に取り付け
た支持ピン２１によって回転自在に支持されている。

【００２４】また各中間歯車２０が、内歯歯車である公
転半径変更歯車２２に噛合している。この公転半径変更
歯車２２は、円筒軸２３の先端部に一体化されている。
そしてこの円筒軸２３は、前記公転軸５の外周側に入力
軸１１と同軸上に嵌合させて配置され、かつ軸受２４に
よって回転自在に保持されている。

【００２５】前記入力軸１１の外周側に位置する公転軸
５の外周部に公転軸歯車２５が固定されている。また、
前記円筒軸２３の外周部に、歯車２６が一体的に設けら
れている。

【００２６】これらの公転軸歯車２５と歯車２６との外
周側に、これらの歯車２５，２６の中心軸線に対して平
行にモータ軸２７が配置されている。このモータ軸２７
の両端部は、軸受２８を介してハウジング４によって回
転自在に保持されている。またこのモータ軸２７の図２
における右側の端部には、公転用モータＭ2 が連結され
ている。そしてこの公転用モータＭ2 は、ブラケット２
９を介してハウジング４に連結・固定されている。

【００２７】さらに、モータ軸２７には、前述した円筒
軸２３と一体の歯車２６に噛合している第１駆動歯車３
０が、一体的に回転するように取り付けられている。ま
た、前記公転軸歯車２５に噛合している第２駆動歯車３
１が、軸受３２を介してモータ軸２８に回転自在に取り
付けられている。そしてこの第２駆動歯車３１は、クラ
ッチ機構３３によってモータ軸２８に選択的に連結され
るように構成されている。

【００２８】そのクラッチ機構３３について説明する
と、第２駆動歯車３１の左右両側には、第２駆動歯車３
１と一体に回転し、かつ軸線方向にわずか移動可能な連
結プレート３４，３５が設けられている。図２における
右側の連結プレート３４に軸線方向で対向して駆動プレ
ート３６が配置されており、この駆動プレート３６は、
前記モータ軸２７と一体に回転するようにキーなどによ
ってモータ軸２７に対して固定されている。さらに、こ
の駆動プレート３６を挟んで連結プレート３４とは反対
側および他方の連結プレート３５を挟んで第２駆動歯車
３１とは反対側のそれぞれに電磁コイル３７，３８がハ
ウジング４に固定して設けられている。すなわち図２に
おける右側の電磁コイル３７に通電すると、その電磁力
によって連結プレート３４が電磁コイル３７側に吸引さ
れて駆動プレート３６に密着し、これらのプレート３
４，３６の間で生じる摩擦力でトルクを伝達し、その結
果、第２駆動歯車３１がモータ軸２７に連結され、これ
とは反対の電磁コイル３８に通電すると、その電磁力で
他方の連結プレート３５がその電磁コイル３８すなわち
ハウジング４に吸着されて連結プレート３５および第２
駆動歯車３１が固定されるように構成されている。

【００２９】そして、前記駆動プレート３６の外周側に
は、モータ軸２７と第２駆動歯車３１との相対的な回転
角度すなわち公転軸５と偏心軸７との相対的な回転角度
（位相）を検出する位相検出センサ３９がハウジング４
に固定して配置されている。この位相検出センサ３９
は、要は、駆動プレート３６の連結プレート３４に対す
る相対回転角度を検出するためのものであって、光学的
もしくは電気的あるいは磁気的に角度を検出して信号を
出力するセンサによって構成されている。

【００３０】なお、上述した主軸用モータＭ1 から主軸
１に到るトルクの伝達系統がこの発明の主軸用伝動機構
に相当している。

【００３１】つぎに上記のこの発明にかかる切削加工装
置の作用について説明する。先ず、主軸１を自転させる
作用について説明すると、前記主軸モータＭ1 を駆動す
ると、入力軸１１が回転し、そのトルクがローラ１４に
伝達され、これが回転する。これらのローラ１４を保持
している支持ピン１５がハウジング４に固定されている
ので、これらのローラ１４が自転し、それに伴って円筒
体１６が回転する。この円筒体１６と主軸１との間には
他のローラ１７が圧入されているので、円筒体１６が回
転することにより、これらのローラ１７を介して主軸１
にトルクが伝達されて主軸１が自転する。

【００３２】つぎに主軸１を公転させる作用について説
明する。前記クラッチ機構３３における図２での左側の
電磁コイル３７にのみ通電すると、連結プレート３４が
電磁力によって吸着され、駆動プレート３６に密着す
る。すなわち図２での左側の第１クラッチ部が係合状態
となる。その結果、公転用モータＭ2 と第２駆動歯車３
１とがモータ軸２７を介して連結される。これに対して
第１駆動歯車３０がモータ軸２７に回転方向で一体化さ
れているので、公転用モータＭ2 を回転させれば、これ
らの駆動歯車３０，３１を介して歯車２６および公転半
径変更歯車２２と公転軸歯車２５、すなわち偏心軸７と
公転軸５とにトルクが伝達されてこれらの軸７，５が回
転する。その場合、それぞれのトルクの伝達経路におけ
るギヤ比を同一にしておくことにより、偏心軸７と公転
軸５とが同一速度で回転し、相対回転が生じない。その
結果、主軸１の公転軸５の軸心からの距離すなわち公転
半径が一定に維持され、その状態で主軸１が公転軸５と
共に回転する。すなわち主軸１が公転軸５の軸心を中心
に公転する。

【００３３】さらに主軸１の公転半径を変更する作用に
ついて説明する。前述したように、主軸１が偏心軸７の
軸心から外れた位置に保持され、またその偏心軸７が公
転軸５の軸心から外れた位置に保持されているから、偏
心軸７が自転することにより、これに保持された主軸１
の公転軸５の軸心に対する位置すなわち公転半径が変化
する。したがって公転軸５に対して偏心軸７を相対回転
させることにより、主軸１の公転半径が変更される。

【００３４】具体的には、前述した図２における左側の
電磁コイル３７に対する通電を止めるとともに、右側の
電磁コイル３８に通電し、図２における右側のいわゆる
第２クラッチ部を動作状態とする。その結果、前述した
いわゆる第１クラッチ部における連結プレート３４の吸
着が解除されて駆動プレート３６すなわちモータ軸２７
と第２駆動歯車３１との連結が解除され、これに対して
図２の右側の連結プレート３５が電磁コイル３８に吸着
されてハウジング４に対して連結される。すなわち第２
駆動歯車３１が固定される。

【００３５】この状態では、公転軸５が固定された状態
で第１駆動歯車３０から歯車２６を介して円筒軸２３な
らびにこれに取り付けた公転半径変更歯車２２にトルク
が伝達されてこれらが回転する。この公転半径変更歯車
２２は、公転軸５の外周部に保持させた中間歯車２０に
噛合しているので、これらの中間歯車２０が自転する。
そしてこれらの中間歯車２０に、偏心軸７の後端部に設
けたリング状歯車１９が噛合しているので、このリング
状歯車１９を介して偏心軸７にトルクが伝達されて自転
する。したがって両者の軸５，７の間に相対回転が生
じ、主軸１が公転軸５の軸心に対して相対的に接近もし
くは離隔する。すなわち公転半径が変化する。

【００３６】このようにして主軸１の公転半径を変更し
た場合、前記モータ軸２７に一体回転するように取り付
けた駆動プレート３６と第２駆動歯車３１もしくはこれ
と一体の連結プレート３４との間に相対回転あるいは相
対的な位相の変化が生じる。この位相の変化は、これら
の外周側に配置してある位相検出センサ３９によって検
出される。したがってこの位相検出センサ３９の出力信
号に基づいて主軸１の公転半径を知ることができる。す
なわち主軸１の公転半径を所定の値に設定する場合に
は、この位相検出センサ３９から出力される信号に基づ
いて公転半径を検出し、その検出値が所定の値になった
時点で、前記第２クラッチ部をオフにするとともに第１
クラッチ部をオンにし、もしくは公転用モータＭ2 の回
転を止める。

【００３７】上述したこの発明に係る切削加工装置は、
主軸１の自転と公転とを、それぞれ固定設置したモータ
Ｍ1 ，Ｍ2 を駆動することによっておこなうことがで
き、しかも主軸１を公転させる際にこれらのモータＭ1
，Ｍ2 を互いに独立して駆動すればよく、協調動作さ
せる必要はない。そのため主軸１の公転速度を従来にな
く高速化することができ、また主軸１の自転回転数と公
転回転数との比を任意に設定することができる。そのた
め、この発明に係る上記の切削加工装置によれば、工具
寿命を低下させることなく高能率の切削加工をおこなう
ことが可能になる。

【００３８】そして上記の加工装置では、公転軸５に偏
心軸７を保持させ、かつその偏心軸７に主軸１を保持さ
せたいわゆる３軸構造であって、それぞれの軸を回転さ
せることによって、主軸１の自転および公転ならびに公
転半径の変更をおこなう構成であるにも関わらず、必要
とするモータが２つであり、その点で構成部品数を削減
して装置の小型化が可能になる。

【００３９】なお、この発明におけるクラッチ機構は、
公転軸５に対して偏心軸７を相対的に自転させることの
できる機構であればよく、上述した構成に限定されな
い。図４は、そのクラッチ機構の他の例を示す部分断面
図であり、第２駆動歯車３１に替えて第１駆動歯車３０
をモータ軸２７に対して選択的に連結するように構成し
た例である。

【００４０】すなわち図４において、公転軸歯車２５に
噛合している第２駆動歯車３１がモータ軸２７にキーな
どを介して一体回転するように連結されており、これに
対して歯車２６に噛合している第１駆動歯車３０がモー
タ軸２７に対して回転自在に取り付けられている。その
第１駆動歯車３０の図４での右側にモータ軸２７と一体
的に回転する駆動プレート３６が配置され、その駆動プ
レート３６と第１駆動歯車３０との間に、第１駆動歯車
３０とは一体に回転しかつ軸線方向にわずか移動可能な
連結プレート３４が配置されている。そして、駆動プレ
ート３６よりも図４での右側に、ハウジング４に固定し
た電磁コイル３７が配置され、これら電磁コイル３７
と、駆動プレート３６と、連結プレート３４とによって
第１クラッチ部が形成されている。

【００４１】また、第１駆動歯車３０の図４での左側
に、第１駆動歯車３０と一体に回転しかつ軸線方向にわ
ずか移動可能な連結プレート３５が配置されており、こ
の連結プレート３５を挟んで第１駆動歯車３０とは反対
側に、電磁コイル３８がハウジング４に固定されて配置
されている。したがってこの電磁コイル３８と、連結プ
レート３５とによって第２クラッチ部が形成されてい
る。そして、駆動プレート３６と連結プレート３４との
外周側に位相検出センサ３９が配置されている。

【００４２】この図４に示すクラッチ機構によれば、第
１クラッチ部を構成している電磁コイル３７のみに通電
して連結プレート３４を磁気吸着すれば、その連結プレ
ート３４が駆動プレート３６にトルク伝達するように摩
擦接触し、第１駆動歯車３０を介してモータ軸２７が公
転半径変更歯車２２に連結される。これに対して第２駆
動歯車３１がモータ軸２７に常時連結されていて、モー
タ軸２７が公転軸歯車２５に連結されているから、結
局、公転軸５と偏心軸７とに同時にトルクが伝達されて
これらが一体となって回転する。すなわち主軸１の公転
半径が一定に維持される。

【００４３】これに対して、第２クラッチ部を構成して
いる電磁コイル３８のみに通電すれば、連結プレート３
５がハウジング４に対して磁気吸着されて第１駆動歯車
３０が固定される。その結果、第１駆動歯車３０と第２
駆動歯車３１との相対回転、すなわち公転半径変更歯車
２２と公転軸歯車２５との相対回転が生じ、偏心軸７が
公転軸５に対して自転するために、主軸１の公転軸５の
軸心に対する位置すなわち公転半径が変更される。

【００４４】クラッチ機構３３を図４に示すように構成
した場合であっても、１つのモータで主軸１の公転およ
びその公転半径の変更をおこなうことができ、したがっ
て装置の部品点数を削減してその小型軽量化を図ること
ができる。

【００４５】なお、上記の各具体例では、主軸１の公転
半径を変更する場合に第１駆動歯車３０と第２駆動歯車
３１とのいずれか一方を固定することとして説明した
が、そのいずれか一方の駆動歯車は必ずしも固定する必
要はなく、要は、モータ軸２７に対して自由に回転でき
る状態とすればよい。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
主軸用モータを回転させることにより主軸用伝動機構を
介して主軸にトルクが伝達され、先端部に工具を取り付
けた主軸が自転し、その主軸が、公転軸の偏心位置に配
置されているので、公転軸を自転させることにより、主
軸が公転軸の軸心を中心に公転する。また、その主軸
は、公転軸の偏心位置に配置した偏心軸の偏心位置に、
自転自在に保持されているから、偏心軸を自転させるこ
とにより、公転軸の軸心と主軸との距離すなわち公転半
径が変化する。そしてこの発明では、公転軸と偏心軸と
の一方の軸が公転用モータに常時連結され、その公転用
モータにクラッチ機構を介して他方の軸が選択的に連結
されるので、これらの軸同士をクラッチ機構によって非
連結状態とすることによりこれらの軸の相対回転が生
じ、その結果、公転軸と偏心軸との相対回転が生じ、す
なわち偏心軸が公転軸の保持された状態で自転し、主軸
の公転軸の軸心に対する半径方向に位置が変化する。す
なわち、この発明の装置では、公転用のモータが、クラ
ッチ機構と協働して、主軸の公転半径を変更する機構と
して機能し、そのためにモータの数が少なくなり、装置
の構成を簡素化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の装置の一例を示す部分断面図であ
る。

【図２】 その装置の他の部分を示す部分断面図であ
る。

【図３】 主軸および偏心軸ならびに公転軸の半径方向
での相対位置を示す図である。

【図４】 この発明で使用可能なクラッチ機構の他の例
を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１…主軸、 ３…切削加工装置、 ４…ハウジング、
５…公転軸、 ７…偏心軸、 ３３…クラッチ機構、
１１…入力軸、 １４，１７…ローラ、 ２３…円筒
軸、 Ｍ1 …主軸用モータ、 Ｍ2 …公転用モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削工具を回転させ、その切刃を被削材
   に断続的に作用させて被削材の切削をおこなう切削加工
   装置において、 中心軸線を中心に自転し、かつ少なくとも軸線方向に前
   後動させられる公転軸と、 その公転軸の中心軸線から外れた偏心位置に前記公転軸
   の中心軸線と平行な軸線を中心に自転するように保持さ
   れた偏心軸と、 その偏心軸の中心軸線から外れた偏心位置に前記公転軸
   の中心軸線と平行な軸線を中心に自転するように保持さ
   れた主軸と、 その主軸を自転させる固定設置された主軸用モータと、 その主軸用モータから前記主軸にトルクを伝達する主軸
   用伝動機構と、 前記公転軸と偏心軸とのいずれか一方の軸に常時連結さ
   れた公転用モータと、 前記公転軸と偏心軸とのいずれか他方の軸と前記公転用
   モータとを連結した状態と、前記他方の軸を公転用モー
   タに対して非連結状態とに切り換えるクラッチ機構とを
   備えていることを特徴とする切削加工装置。