JP2001287101A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的長尺物のワークでも高精度に加工する
ことができる工作機械を提供すること。 【解決手段】 ワークを把持して回転させる主軸台１２
０と、前記主軸台に把持されている前記ワーク側に配置
され、工具を把持して前記主軸台の軸線方向及びそれと
直交する方向に移動し、前記主軸台に把持されている前
記ワークを加工する刃物台１３０と、前記主軸台の軸線
方向に延び、かつ前記刃物台側に突き出るようにして、
前記主軸台の上部に配設されたアーム１４０と、前記ア
ームの突き出し先端部に配設され、前記主軸台に把持さ
れている前記ワークのセンタを支持するセンタ支持治具
１５０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸台と刃物台を
備えた工作機械に関し、特に刃物台が櫛歯型のテーブル
を有する櫛歯型数値制御旋盤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、一般的な工作機械の１つである
タレット型数値制御旋盤を示す側面図である。このタレ
ット型数値制御旋盤１０は、ベッド１１上に、主軸台１
２、旋回刃物台１３、心押台１４が配設されている。主
軸台１２は、主軸１２ａのチャック１２ｂにワークＷを
把持して回転させるようになっている。

【０００３】旋回刃物台１３は、複数の工具Ｔを把持し
旋回して所定の工具Ｔを選択し、主軸台１２の軸線方向
及びそれと直交する方向に移動し、主軸台１２に把持さ
れているワークＷを加工するようになっている。心押台
１４は、主軸台１２に把持されているワークＷのセンタ
を支持するようになっている。

【０００４】このような構成のタレット型数値制御旋盤
１０によりワークＷを加工する場合、旋回刃物台１３の
旋回精度の制約から現状の外径加工精度は±０．０２ｍ
ｍが限界であるため、±０．００３ｍｍ程度の外径加工
精度が要求されるときはセンタレス研削盤を用いてい
る。ところが、センタレス研削盤では砥石の製作精度の
限界から複雑な形状のワークやＲ形状精度が０．００５
ｍｍ程度あるワークの加工精度を確保することができな
いという欠点がある。

【０００５】そこで、従来は、複雑な形状のワークやＲ
形状精度が０．００５ｍｍ程度あるワークを加工する場
合、刃物台が旋回しない櫛歯型数値制御旋盤を用いて加
工精度を確保している。

【０００６】図５は、一般的な工作機械の１つである櫛
歯型数値制御旋盤を示す側面図である。この櫛歯型数値
制御旋盤２０は、ベッド２１上に、主軸台２２、刃物台
２３が配設されている。主軸台２２は、主軸２２ａのチ
ャック２２ｂにワークＷを把持して回転させるようにな
っている。刃物台２３は、櫛歯テーブル２３ａ上で複数
の工具Ｔを把持し主軸台２２の軸線方向に直交する方向
に移動して所定の工具Ｔを選択し、主軸台２２の軸線方
向に移動し、主軸台２２に把持されているワークＷを加
工するようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したタレット型数
値制御旋盤１０は、主軸台１２に把持されているワーク
Ｗのセンタを支持する心押台１４を備えているため、比
較的長尺物のワークＷ、例えばφ８ｍｍ×１００ｍｍの
ワークＷでもセンタずれを抑えて加工することができ
る。ところが、櫛歯型数値制御旋盤２０は、主軸台２２
の軸線上に刃物台２３が配置されているため、心押台を
配置することができず、比較的長尺物のワークＷを加工
するときにセンタずれが生じ易いという問題があった。

【０００８】そこで本発明は上記課題を解消し、比較的
長尺物のワークでも高精度に加工することができる工作
機械を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、ワークを把持して回転させる主軸台と、前記主軸
台に把持されている前記ワーク側に配置され、工具を把
持して前記主軸台の軸線方向及びそれと直交する方向に
移動し、前記主軸台に把持されている前記ワークを加工
する刃物台とを備えた工作機械において、前記主軸台の
軸線方向に延び、かつ前記刃物台側に突き出るようにし
て、前記主軸台の上部に配設されたアームと、前記アー
ムの突き出し先端部に配設され、前記主軸台に把持され
ている前記ワークのセンタを支持するセンタ支持治具と
を備えることにより達成される。

【００１０】上記構成によれば、センタ支持治具を主軸
台の上部から延びるアームにより支えるオーバーハング
構造としているので、主軸台の軸線上に刃物台が配置さ
れた櫛歯型数値制御旋盤でもコンパクトに配設すること
が可能であり、比較的長尺物のワークでも高精度に加工
することができるようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１２】図１は、本発明の工作機械である櫛歯型数
値制御旋盤の好ましい実施の形態を示す概略斜視図であ
る。この櫛歯型数値制御旋盤１００は、ベッド１１０上
に、主軸台１２０及び刃物台１３０が配設され、さらに
主軸台１２０上に、アーム１４０及びセンタ支持治具１
５０が配設されている。

【００１３】主軸台１２０は、主軸１２１のチャック１
２２にワークを把持して回転させるようになっている。
刃物台１３０は、櫛歯テーブル１３１上で複数の工具Ｔ
を把持し主軸台１２０の軸線方向に直交する方向に移動
して所定の工具Ｔを選択し、主軸台１２０の軸線方向に
移動し、主軸台１２０の主軸１２１のチャック１２２に
把持されているワークを加工するようになっている。

【００１４】アーム１４０は、主軸台１２０の軸線方向
に延び、かつ刃物台１３０側に突き出るようにして、主
軸台１２０の上部に配設されている。センタ支持治具１
５０は、アーム１４０の突き出し先端部に配設され、主
軸台１２０の主軸１２１のチャック１２２に把持されて
いるワークのセンタを支持するようになっている。

【００１５】図２は、アーム１４０及びセンタ支持治具
１５０の取付構造を示す側面図である。アーム１４０
は、Ｈ鋼で製作されており、主軸台１２０の上部に配設
された部分（以下、第１アーム部分という）１４１と、
刃物台１３０側に突き出ている部分（以下、第２アーム
部分という）１４２とで着脱可能に分割されている。

【００１６】第１アーム部分１４１は、第１アーム部分
１４１の中心線が主軸台１２０の軸線を平行に保ったま
ま垂直方向に移動させたときの線と合致するように、主
軸台１２０の上部に配置されてボルト１０１により固定
されている。そして、第１アーム部分１４１の刃物台１
３０側の端部には、第２アーム部分１４２をワンタッチ
で着脱できる着脱チャック１４３の一方が装着されてい
る。

【００１７】第２アーム部分１４２の一端部には第１ア
ーム部分１４１の着脱チャック１４３の一方にワンタッ
チで着脱できる着脱チャック１４３の他方が装着され、
他端部にはセンタ支持治具１５０がボルト１０２により
固定されている。センタ支持治具１５０は、基部１６０
と、スライド部１７０と、心押部１８０とを備えてお
り、心押部１８０の軸線が主軸台１２０の主軸１２１の
軸線と合致するように、第２アーム部分１４２の他端部
に配設されている。

【００１８】図３は、センタ支持治具１５０の詳細構造
を示す一部断面側面図である。基部１６０は、略矩形板
状に形成されており、側部が第２アーム部分１４２の他
端部にボルト１０２により固定され、下部にはスライド
部１７０がボルト１０３により固定されている。

【００１９】スライド部１７０は、ガイド１７１とスラ
イダ１７２を備えている。ガイド１７１は、略矩形板状
に形成され、下面に主軸台１２０の主軸１２１の軸線方
向に延びる溝１７１ａが形成されており、上面が基部１
５１の下部にボルト１０３により固定されている。

【００２０】スライダ１７２は、上面にガイド１７１の
溝１７１ａに挿入可能なボルト付き凸部１７２ａが設け
られ、下部に心押部１８０を挿入可能な主軸台１２０の
主軸１２１の軸線方向に延びる円柱形状の穴１７２ｂが
設けられている。そして、スライダ１７２のスライド調
整ネジ１７３が、ガイド１７１を通ってスライダ１７２
に螺合されている。

【００２１】心押部１８０は、心押１８１と第１保持部
１８２と第２保持部１８３と付勢部１８４を備えてい
る。心押１８１は、一端が円錐状、他端が円柱状に形成
されており、一端側が主軸台１２０側を向くようにして
スライダ１７２の穴１７２ｂに挿入されている。第１保
持部１８２は、スライダ１７２の穴１７２ｂから突き出
ている心押１８１の一端側に嵌め込まれ、スライダ１７
２の側面にボルト１０４により固定されている。

【００２２】第２保持部１８３は、スライダ１７２の穴
１７２ｂから突き出ている心押１８１の他端側に嵌め込
まれ、スライダ１７２の側面にボルト１０５により固定
されている。付勢部１８４は、心押１８１の他端面と第
２保持部１８３との間に配置された圧縮バネ１８４ａ
と、この圧縮バネ１８４ａを押し付け可能なように第２
保持部１８３に螺合されたボルト１８４ｂを備えてい
る。

【００２３】このような構成において、長尺物のワーク
を加工する場合のセッティング動作を説明する。先ず、
基部１６０の下部にガイド１７１の上面をボルト１０３
により固定する。続いて、ガイド１７１の溝１７１ａに
スライダ１７２のボルト付き凸部１７２ａを挿入して仮
固定する。続いて、スライダ１７２の穴１７２ｂに心押
１８１を挿入し、心押１８１の一端側に第１保持部１８
２を嵌め込んでスライダ１７２の側面にボルト１０４に
より固定する。

【００２４】続いて、心押１８１の他端側に圧縮バネ１
８４ａを配置し、ボルト１８４ｂが既に螺合された状態
の第２保持部１８３を嵌め込んでスライダ１７２の側面
にボルト１０５により固定する。以上によりセンタ支持
治具１５０の組立が完了する。そして、このセンタ支持
治具１５０の基部１６０の側部を第２アーム部分１４２
の他端部にボルト１０２により固定する。

【００２５】次に、主軸台１２０上に第１アーム部分１
４１をボルト１０１により固定する。続いて、第１アー
ム部分１４１の着脱チャック１４３の一方にセンタ支持
治具１５０が固定された第２アーム部分１４２の着脱チ
ャック１４３の他方を装着する。

【００２６】この状態で、チャック１２２に例えばφ８
ｍｍ×１００ｍｍのワークを把持する。そして、スライ
ダ１７２のボルト付き凸部１７２ａを緩め、心押１８１
の一端がワークに近接するまで、スライド調整ネジ１７
３を回してスライダ１７２をガイド１７１の溝１７１ａ
に沿って移動させる。心押１８１の一端がワークに近接
したら、スライダ１７２のボルト付き凸部１７２ａを締
めてスライダ１７２をガイド１７１に固定する。

【００２７】次に、付勢部１８４のボルト１８４ｂを回
転させて圧縮バネ１８４ａにより心押１８１の一端をワ
ークに押し付ける。このとき、心押１８１は第１保持部
１８２の側面に螺合されているボルト１８２ａにより第
１保持部１８２の内面に押し付けられてセンタ出しされ
ているので、心押１８１の一端はワークのセンタを高精
度に支持することができる。以上によりセッティング動
作が完了するので、以降は通常の加工動作によりワーク
を加工する。

【００２８】このときの加工条件として、主軸１２１の
回転数を１２００ｒｐｍ、刃物台１３０の送り速度を
０．０７ｍｍ／ｒｅｖ、切り込み量を０．０３ｍｍ〜
０．１ｍｍとし、工具として刃先Ｒ＝０．２ｍｍの焼結
ダイアモンド工具、切削油としてフックスＭＡＮ−１２
（商品名）を使用した場合、加工精度は０．００６ｍｍ
（６σ）、Ｒ形状精度輪郭誤差０．００５ｍｍを達成す
ることができた。

【００２９】尚、上述した実施形態では、アーム１４０
を第１アーム１４１と第２アーム１４２の２分割型に構
成したが、一体型として構成しても、また複数分割型と
して構成してもよい。また、主軸１２１のチャック１２
２にワークをチャッキングするようにしたが、主軸１２
１のチャック１２２にセンタをチャッキングして両セン
タ加工するようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的長尺物のワークでも高精度に加工することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工作機械である櫛歯型数値制御旋盤の
好ましい実施の形態を示す概略斜視図。

【図２】図１の櫛歯型数値制御旋盤のアーム及びセンタ
支持治具の取付構造を示す側面図。

【図３】図１の櫛歯型数値制御旋盤のセンタ支持治具の
詳細構造を示す一部断面側面図。

【図４】一般的な工作機械の１つであるタレット型数値
制御旋盤を示す側面図。

【図５】一般的な工作機械の１つである櫛歯型数値制御
旋盤を示す側面図。

【符号の説明】

１００・・・櫛歯型数値制御旋盤、１１０・・・ベッ
ド、１２０・・・主軸台、１２１・・・主軸、１２２・
・・チャック、１３０・・・刃物台、１３１・・・櫛歯
テーブル、１４０・・・アーム、１４１・・・第１アー
ム部分、１４２・・・第２アーム部分、１４３・・・着
脱チャック、１５０・・・センタ支持治具、１６０・・
・基部、１７０・・・スライド部、１７１・・・ガイ
ド、１７２・・・スライダ、１８０・・・心押部、１８
１・・・心押、１８２・・・第１保持部、１８３・・・
第２保持部、１８４・・・付勢部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 俣野 修一郎 埼玉県久喜市清久町１番10 ソニーマック ス株式会社内 (72)発明者 清水 忠 埼玉県久喜市清久町１番10 ソニーマック ス株式会社内 Ｆターム(参考） 3C045 BA01 BA19 BA40 DA01 FE01 FE02 3C048 AA01 BB16 DD11

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを把持して回転させる主軸台と、 前記主軸台に把持されている前記ワーク側に配置され、
   工具を把持して前記主軸台の軸線方向及びそれと直交す
   る方向に移動し、前記主軸台に把持されている前記ワー
   クを加工する刃物台とを備えた工作機械において、 前記主軸台の軸線方向に延び、かつ前記刃物台側に突き
   出るようにして、前記主軸台の上部に配設されたアーム
   と、 前記アームの突き出し先端部に配設され、前記主軸台に
   把持されている前記ワークのセンタを支持するセンタ支
   持治具とを備えたことを特徴とする工作機械。
2. 【請求項２】 前記アームが、前記主軸台の上部に配設
   された部分と、前記刃物台側に突き出ている部分とで着
   脱可能に分割されている請求項１に記載の工作機械。
3. 【請求項３】 前記刃物台が櫛歯型のテーブルを有した
   櫛歯型数値制御旋盤である請求項１に記載の工作機械。