JP2002018643A - タレット旋盤のホブ加工ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 タレット旋盤上でワークへの歯切り加工を可
能にする、カッタ角度を変更可能なホブ加工ユニットを
提供する。 【解決手段】 タレット２の２又は３個の工具取付ステ
ーションＡ、Ｂに装着する複数のユニットによって構成
される。ベースユニット４はピックアップ軸１０を備
え、タレット２に内蔵された工具駆動軸３に係合する。
メインユニット５は、隣接する工具取付ステーション
Ａ、Ｂに嵌挿される駆動ハウジング１５とホブカッタ２
６を軸支するカッタブラケット２３とで構成され、カッ
タブラケット２３は、駆動ハウジング１５に支点軸回り
に揺動可能に連結されている。支点軸２１は、第１の工
具取付ステーションＡの半径方向軸と平行である。ホブ
カッタ２６はピックアップ軸１０、中間軸１７及び支点
軸２１を介して、タレット２内部の工具駆動軸３によっ
て回転駆動される。

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、旋盤上でワーク
への歯切り加工を可能にするホブ加工ユニットに関する
もので、特に旋回割出し動作によって複数の工具を選択
可能にするタレットを備えた旋盤の当該タレットに装着
して使用するホブ加工ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】円筒形のワークを加工する旋盤上で、ワ
ークの歯切り加工も行ないたいという要求は古くからあ
り、その要望に応えるために、旋盤の刃物台に歯車加工
用のホブ加工ユニットを装着した旋盤が提案されてい
る。ホブ加工ユニットは、ユニットに軸支されたホブカ
ッタを旋盤の主軸回転に一定の回転数比で同期回転させ
て歯切り加工を行なうが、ホブカッタは旋盤で通常用い
るバイトやドリルやミーリングカッタなどに比べて、工
具自体が大型である上、カッタの回転軸の方向がドリル
やミーリングカッタなどとは異なり、しかも加工する歯
車のモジュール等によって、ワークに対するカッタの角
度を変更しなければならないという問題があり、そのた
めにホブ加工ユニットは、構造が複雑になり、ユニット
も大型になる。

【０００３】旋盤へのホブ加工ユニットの装着構造とし
て最も単純なものは、ホブ加工ユニット用の刃物台を別
個に設けるという構造であるが、旋盤が大型化し、旋盤
自体の構造が複雑になるという欠点が否めない。現在汎
用ワークの加工に広く用いられている旋盤は、ドリルや
ミーリングカッタなどの回転工具も装着可能なタレット
刃物台を備えたタレット旋盤であるから、このタレット
にホブカッタを装着して旋盤の加工領域を広げようと考
えるのが当然の成り行きであり、例えば特公平７−５３
３２３号公報で開示された構造や、図２に示した構造な
どがこの考え方に従ったものである。なお、図２に示し
た構造は、タレット２の工具取付ステーションに装着し
た駆動ハウジング４０に軸支されたタレットの半径方向
の中間軸４１の回転を傘歯車対４２ａ、４２ｂによっ
て、中間軸と直交する方向の第２中間軸４３に伝達し、
この第２中間軸の回転を平歯車４４ａ、４４ｂでカッタ
軸２７に伝達して、このカッタ軸に固定して装着された
ホブカッタ２６を回転駆動する構造である。ホブカッタ
２６は、駆動ハウジング４０を装着した工具取付ステー
ションの半径方向延長上に、当該半径方向の軸と直交す
る面内で軸支されている。中間軸４１は、駆動ハウジン
グ４０を工具取付ステーションＡに嵌着したときに、タ
レット２内の工具駆動軸に連結される。また、ホブカッ
タ２６は、これを軸支しているカッタブラケット４６を
中間軸４１の軸心回りに回動させることによって、ワー
クに対する角度を変換できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】工作機械には加工能率
の向上と加工精度の向上とが要求される。精度の高い加
工を能率良く行なうためには、大きな切削反力が加わっ
たときにも刃物を正確な位置に保持する剛性が必要であ
る。タレットに支持された刃物の支持剛性を高くするた
めには、タレットからの刃物の張出量をできるだけ小さ
くすることが必要である。工具の刃先がタレットから大
きく突出すると、刃先に働く切削反力によって突出した
部分に撓みが生じ、甚だしいときは刃先が振動して、精
度の高い加工が不可能になる。またタレットは、工具の
割出し時に旋回するものであるから、工具の支持部材は
できるだけ軽量かつコンパクトであることが望ましい。

【０００５】このような観点から従来構造のホブ加工ユ
ニットを見ると、例えば特公平７−５３３２３号公報に
開示されたものでは、ホブカッタが片側支持で軸支され
ているため、十分な支持剛性が得られず、カッタの駆動
機構も複雑である。更に問題なのは、ワークに対するホ
ブカッタの傾斜角を変更することが困難で、加工する歯
車のモジュールが固定され、モジュールの異なる歯車に
ついて、それぞれ専用の加工ユニットを準備しなければ
ならないという不経済がある。

【０００６】一方、図２に示した構造は、ホブカッタの
角度の変更が容易であるから、ホブカッタ２６を交換し
て、タレットに対するカッタブラケット４６の取付角を
変更してやれば、モジュールの異なる歯車の加工を行な
うことができるが、タレットの外周とホブカッタとの間
に傘歯車対４２及び第２中間軸４３が介在しているの
で、ホブカッタ２６のタレット２外周からの張出量が大
きくなり、前述した理由から、刃先の支持剛性が低下し
て、大きな切削反力が加わったときに、カッタが撓んだ
り、振動したりしやすいという問題がある。

【０００７】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、基本的にワークに対するホブカ
ッタの角度を変更可能な構造を備え、かつホブカッタを
タレットの外周により近づけて装着することが可能な、
従って刃先の剛性が大きく、大きな切削反力のもとで、
より精度の高い加工が可能なタレット搭載型のホブ加工
ユニットを提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この出願の発明のホブ加
工ユニットは、タレットの隣接ないし近接した２個又は
３個の工具取付ステーションを用いてタレット２に装着
される。一般的には隣接する２個の工具取付ステーショ
ンを用いるか、大型のホブを用いる場合や支持剛性をよ
り高くしたい場合などに３個の工具取付ステーションを
用いて装着する構造とすることができる。

【０００９】この出願の発明のホブ加工ユニットは、使
用する工具取付ステーションの数と同じ数の複数のユニ
ットによって構成される。第１のユニットであるベース
ユニット４は、タレットの第１の工具取付ステーション
Ａに嵌着されるベースハウジング８と、これに自由回転
可能に軸支されたピックアップ軸１０とを少なくとも備
えている。ピックアップ軸１０にはベースハウジングを
工具取付ステーションに装着したとき、タレット２に内
蔵された工具駆動軸に係合する係合部１３と、後述する
中間軸に回転を伝達する歯車対の一方１４ａが設けられ
る。ホブ加工ユニットを２個のユニットで形成するとき
は、ベースハウジング８と一体に後述するカッタブラケ
ット２３を固定するためのベースプレート９が設けられ
る。このベースプレートは、タレット２の外周面に位置
する。

【００１０】第２ユニットであるメインユニットは、第
１の工具取付ステーションに隣接する第２の工具取付ス
テーションＢに嵌挿される駆動ハウジング１５とホブカ
ッタ２６のカッタ軸２７を軸支するカッタブラケットと
で構成される。カッタブラケット２３は、駆動ハウジン
グ１５に分離可能であるか、または後述する支点軸２１
回りに揺動可能に連結されている。

【００１１】駆動ハウジング１５は、中間軸１７を自由
回転可能に軸支しており、この中間軸には前記ピックア
ップ軸の歯車１４ａと噛合する歯車１４ｂと、支点軸２
１を駆動する第２の歯車対の一方２０ａとが設けられて
いる。

【００１２】支点軸２１は、駆動ハウジング１５又はカ
ッタブラケット２３又は駆動ハウジングとカッタブラケ
ットの両者によって自由回転可能に軸支されている。支
点軸２１は、第１の工具取付ステーションＡの半径方向
軸、すなわち、第１の工具取付ステーションがワークに
向けて割出されたときのＸ軸と平行で、前記中間軸の歯
車２０ａと噛合する歯車２０ｂ及びカッタ軸を駆動する
歯車対の一方３０ａが設けられている。

【００１３】カッタブラケット２３は、ホブカッタ２６
の両側でカッタ軸２７を軸支しており、その一方の軸端
に支点軸の歯車３０ａと噛合する歯車３０ｂが設けられ
ている。カッタブラケット２３は、支点軸２１を軸心と
する短い円筒面の嵌合構造（いんろう）などにより、支
点軸２１の軸心を一致させた状態でベースプレート９に
固定して装着される。この固定は固定ボルト３１により
行われ、固定ボルト３１を緩めることにより、カッタユ
ニット７は支点軸２１回りの角度位置を変更可能であ
る。この角度の変更は、カッタブラケット２３側の固定
ボルト３１の挿通孔を支点軸２１を中心とする円弧孔と
するか、固定ボルトの挿通孔を複数個設けることにより
実現可能である。

【００１４】カッタブラケット２３を固定するベースプ
レート９は、第２の工具取付ステーションの反対側で第
１の工具取付ステーションに隣接する第３の工具取付ス
テーションＣに装着することもできる。この場合には、
第３のユニットである固定ユニットが別途設けられる。
この固定ユニットは、第３の工具取付ステーションＣに
嵌挿される固定ハウジングと、これと一体のベースプレ
ートとを備える。ベースプレートの外表面は、支点軸２
１の軸心と直交する平面であるが、支点軸２１を軸心と
する回転面である。この第３のユニットを設けたとき
は、カッタブラケット２３は第３のユニットのベースプ
レートと第２のユニットの駆動ハウジングとに固定ボル
トによって固定して装着される。

【００１５】この出願の発明に係るホブ加工ユニット
は、これを構成するベースユニット４及びメインユニッ
ト５並びに第３のユニットを設けた場合における固定ユ
ニットは、それぞれ個別にタレットの工具取付ステーシ
ョンに装着される。この装着状態でベースハウジングに
軸支されたピックアップ軸１０がタレット２の内部の工
具駆動軸に連結され、ホブカッタ２６はピックアップ軸
１０、中間軸１７及び支点軸２１を介して、タレット内
部の工具駆動軸によって回転駆動される。従って、タレ
ットの工具駆動軸を旋盤の主軸の回転と同期させて、所
定の回転数比で回転させれば、歯切りに必要なホブカッ
タとワークの回転の同期をとることができる。また前述
したように、カッタブラケット２３を支点軸２１回りに
揺動して、ベースプレートに固定することにより、ワー
クに対するホブカッタ２６の角度を変更できる。そし
て、この発明に係る構造では、ホブカッタとタレット外
周との間にホブカッタを駆動するための歯車対や中間軸
が介在しないので、ホブカッタ２６をタレット２の外周
に接近して装着することができ、更に複数の工具取付ス
テーションを用いてカッタブラケット２３を固定するこ
とにより、ホブカッタ２６の高い支持剛性を確保するこ
とができる。

【００１６】なお、実用的にはあまり好ましい構造では
ないが、タレット内の工具駆動軸がタレットに装着され
たすべての回転工具を一斉に回転駆動する構造のタレッ
トであれば、上記ピックアップ軸及びピックアップ軸と
中間軸を噛合連結する歯車対１４ａ、１４ｂを設けない
で、中間軸の内側端に固定した傘歯車をタレット中心回
転軸に一体の傘歯車に噛合わせた構造とすることもでき
る。この場合には、上記第１のベースユニットを設けな
いで、メインユニットと上記第３のユニットである固定
ユニットとで、この出願の発明のホブ加工ユニットを構
成することもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１に示す実施例を参照し
て、この発明のホブ加工ユニットの一実施形態を詳細に
説明する。図のホブ加工ユニット１が装着されている旋
盤のタレット２は、１２個の工具取付ステーションを備
えたもので、その内の隣接する２つの工具取付ステーシ
ョンＡ、Ｂを用いて、相対的に符号１で示すホブ加工ユ
ニットが装着されている。タレットにはドリルやミーリ
ングカッタなどの回転工具を支軸と平行な方向に軸支す
る構造のものもあるが、図１に示したタレットは、これ
らの回転工具を放射方向に装着する構造である。タレッ
ト２内にはタレット２の割出し回転に無関係にワークの
方向（Ｘ軸方向）を向く工具駆動軸３が設けられてい
る。この工具駆動軸の装着構造及び駆動手段は、既に公
知であるのでここでは省略する。なお、工具取付ステー
ションＡ、Ｂは、回転工具の取付ステーションであって
もそうでなくてもかまわないが、少なくともタレット２
には、回転工具の駆動手段が設けられている必要があ
る。

【００１８】図のホブ加工ユニット１は、ベースユニッ
ト４とメインユニット５とで構成され、メインユニット
５は、駆動ユニット６とカッタユニット７との２つのサ
ブユニットを備えている。ベースユニット４は、第１工
具取付ステーションＡに嵌着されるベースハウジング８
と、これに一体のベースプレート９とを備え、ベースハ
ウジング８の中心にタレットの半径方向のピックアップ
軸１０が軸受１１、１２で自由回転可能に軸支されてい
る。ピックアップ軸１０の内側端には、工具駆動軸３と
係合する係合部１３が形成されており、これに隣接して
第１の傘歯車対の一方１４ａが固定されている。図示実
施例の係合部１３は、ピックアップ軸１０の直径方向の
突条である。ベースハウジング８及びこれと一体のベー
スプレート９は、ベースプレート９を図示しないボルト
でタレット２の外周に定着することによって固定されて
いる。

【００１９】駆動ユニット６は、第２工具取付ステーシ
ョンＢに嵌挿される駆動ハウジング１５と、これに一体
の支持ベース１６とを備えている。駆動ハウジング１５
には、中間軸１７が軸受１８、１９で自由回転可能に軸
支されており、その内側端には前記傘歯車１４ａとで第
１の歯車対を形成する傘歯車１４ｂが固定されており、
その外側端には第２の傘歯車対を形成する歯車の一方２
０ａが固定されている。支持ベース１６の外表面は、第
１工具取付ステーションの半径方向の軸と直交する平面
で、後述する支点軸２１と同軸の短い円筒形の嵌合孔２
２（いんろう）が形成されている。この駆動ユニット
は、図示しないボルトでタレットの外周に締結して装着
されている。

【００２０】カッタユニット７は、コの字形のカッタブ
ラケット２３を備えており、このカッタブラケットは、
軸受２４、２５でホブカッタ２６を固定したカッタ軸２
７の両端を自由回転可能に軸支している。カッタ軸の一
端側にはカッタ軸と直交する方向の支点軸２１が軸受２
８、２９で軸支されており、支点軸２１とカッタ軸２７
とは直角の傘歯車３０ａ、３０ｂで駆動連結されてい
る。支点軸２１を軸支している軸受２８、２９の外輪の
一部は、カッタブラケット２３の前記支持ベース１６に
対向する面から突出しており、この突出部分が支持ベー
スの嵌合孔２２に嵌合することにより、カッタブラケッ
ト２３が支点軸２１回りに角度調整可能に駆動ハウジン
グ１５に連結される。支点軸２１の内側端には、中間軸
１７の傘歯車２０ａと噛合して、第２の傘歯車対を形成
する傘歯車２０ｂが固定されている。カッタブラケット
２３は、図に示した固定ボルト３１の複数本により、ベ
ースプレート９及び支持ベース１６に締結して装着され
ている。これらの固定ボルト３１のカッタブラケット２
３側のボルト孔は、支点軸２１を中心とする円弧孔とさ
れ、カッタブラケット２３の支点軸２１回りの角度位置
を調整可能にしている。

【００２１】このようにしてタレット２に装着されたホ
ブカッタ２６は、ホブカッタ２６のリードに対応する角
度にして、カッタブラケット２３を固定してタレット２
に装着され、タレット２の割出し動作によりホブカッタ
２６をワークに対向させた状態で、ワークを把持する主
軸と工具駆動軸３とを所定の回転数比で回転させなが
ら、刃物台で切込送りを与えることにより、ワークの歯
切り加工を行なう。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例をタレットに装着した状態
で示す断面側面図

【図２】従来のホブ加工ユニットの一例をタレットに装
着した状態で示す断面側面図

【符号の説明】

15 駆動ハウジング 17 中間軸 21 支点軸 23 カッタブラケット 26 ホブカッタ 27 カッタ軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タレットの第１の工具取付ステーション
   の半径方向延長上に装着されるホブカッタ(26)を軸支す
   るカッタブラケット(23)と、前記第１の工具取付ステー
   ションに隣接する第２の工具取付ステーションに装着さ
   れる駆動ハウジング(15)と、この駆動ハウジングに軸支
   されて駆動ハウジング装着時にタレットの工具駆動軸に
   連結される中間軸(17)と、駆動ハウジングないしカッタ
   ブラケットに軸支されて中間軸(17)及びカッタ軸(27)に
   噛合連結される前記第１の工具取付ステーションの半径
   方向軸と平行な支点軸(21)とを備えている、タレット旋
   盤のホブ加工ユニット。
2. 【請求項２】 タレットの第１の工具取付ステーション
   の半径方向延長上に装着されたホブカッタ(26)を当該第
   １の工具取付ステーションに隣接する第２の工具取付ス
   テーションに装着した駆動ハウジング(15)に軸支されて
   タレットの回転工具駆動軸に連結された中間軸(17)及び
   この中間軸に噛合して前記第１の工具取付ステーション
   の半径方向軸と平行に軸支された支点軸(21)とを介して
   駆動することを特徴とする、タレット旋盤のホブ加工ユ
   ニット。