JP2002066850A - マシニングセンタ及びその工具交換方法 - Google Patents

マシニングセンタ及びその工具交換方法

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JP2002066850A JP2000267842A JP2000267842A JP2002066850A JP 2002066850 A JP2002066850 A JP 2002066850A JP 2000267842 A JP2000267842 A JP 2000267842A JP 2000267842 A JP2000267842 A JP 2000267842A JP 2002066850 A JP2002066850 A JP 2002066850A
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machining
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直士 高山
Keigo Tada
圭吾 多田
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隆史 星
Naozumi Tanigawa
直純 谷川
Takeshi Fukuhara
剛 福原
Kazutoyo Moriguchi
一豊 森口
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    • Y10T483/174—Abrading wheel

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具とワークとの係合域に対して加工液供給
装置の加工液ノズルを主軸の全周に渡って位置決め可能
にしたマシニングセンタを提供すること。 【解決手段】 主軸頭１０に回転支持された主軸１２に
装着された研削砥石Ｔとテーブル９４に取り付けられた
ワークＷとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動させてワーク
Ｗを加工するマシニングセンタＭＣにおいて、主軸頭１
０の上部で主軸１２に装着された研削砥石Ｔに対して上
下方向へ移動可能に設けられ、研削砥石Ｔの外周面をツ
ルーイングまたはドレッシングするドレッサ工具ＤＴを
着脱可能に装着するドレッサ主軸１５２を有して成る工
具修整手段Ｄを具備して構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本願発明は、マシニングセン
タ及びその工具交換方法に関し、特に、研削加工中に研
削砥石の外周面をツルーイングまたはドレッシングする
ことができるマシニングセンタ及びその工具交換方法、
また、研削砥石によってワークに研削加工を施す際に、
常に加工液を加工部に対して最適な位置および方向から
噴射することによって、加工液による加工屑の除去およ
び冷却作用を最適に達成するマシニングセンタおよびそ
の工具交換方法に関する。本願発明は、また、上記マシ
ニングセンタに切削工具を装着しアクチュエータ場合に
該切削工具の回転を防止したマシニングセンタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタの工具により金属ワー
クを加工する場合、特に研削加工する場合には、加工部
の発生熱を除去する冷却作用と加工で生じた加工屑を除
去して工具の円滑な加工作用を促進するために加工液を
加工部に供給することが必須となる。
【０００３】従来から用いられるマシニングセンタにお
ける加工液の供給装置としては例えば、第１の従来技術
としてＷＯ９９／５９７７４公報に開示の工作機械装置
および加工方法がある。第１の従来技術では、工作機械
の主軸に着脱自在に装着される工具によってワークに機
械加工を施すときに、工具の加工領域に加工液を供給す
る加工液供給装置は、液供給ノズルの先端に液噴出口を
備えており、この液供給ノズルは主軸を有した主軸頭の
周りに支持棹および支持ブラケットを介して主軸の軸心
に対してラジアル方向の移動と周方向の移動とを各々の
移動手段によって与え得るように構成されている。ま
た、工作機械上に自動工具測定装置が設けられており、
主軸に装着される工具の直径を測定可能とし、工具径の
変化に応じて加工液供給装置における液供給ノズルのラ
ジアル方向および周方向の設定位置を調節するようにな
っている。
【０００４】また、第２の従来技術として米国特許第4,
619,078公報に開示の研削砥石用保護フードを備えた研
削盤がある。この研削盤は、主軸に装着される研削砥石
を覆うフードが設けられ、このフードが加工液供給ノズ
ルを担持し、この加工液供給ノズルがフードと共に主軸
まわりの周回方向へ回転移動可能に構成され、かつ、同
加工液供給ノズルは研削砥石の径に応じて主軸のラジア
ル方向に移動可能に構成され、研削砥石とワークとの接
触点に加工液を供給するものである。つまり、フードと
ワークとが干渉しないように加工液供給ノズルがフード
と共に回転移動され、研削砥石の磨耗に応じた縮径に従
って、ノズルをフードに対してモータ駆動により調整
し、加工液供給方向の調整を図る構成又はフードを研削
砥石の半径方向に移動する構成をとるものである。
【０００５】更に、第３の従来技術として特公平３−３
５０５４公報に開示の工作機械の工具交換装置がある。
この工具交換装置では、工具を収納する複数の工具ポッ
ト（工具ソケット）を有したカートリッジを工具収納手
段に複数個取り付け、所望のカートリッジを工具受渡位
置に割り出し位置決めし、その位置と工具交換位置との
間で工具転送手段により工具を転送し、工具交換位置と
主軸との間で工具を交換するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】第１の従来技術は研削
加工用の加工液供給ノズルを研削砥石を半径方向および
周方向に位置決め可能であるが、加工液供給ノズルを全
周に渡って位置決めすることができず、ワークの形状に
よっては加工液供給ノズルを最適位置に位置決めするこ
とができない問題がある。
【０００７】第２の従来技術は、平面研削盤等の研削専
用のマシニングセンタで、かつ研削砥石用保護フードを
有する構造を基礎的構成要件にしている。この結果、マ
シニングセンタのように自動工具交換によって主軸に工
具を着脱自在に装着しようとすると、フードがじゃまに
なって自動工具交換は行えないという問題点があり、ま
た、第２の従来技術では、フードがじゃまになって加工
液供給ノズルを研削砥石の周りの全周にわたる位置決め
が行えないという問題点もある。
【０００８】第３の従来技術では、一回に１つの工具し
か工具マガジンから転送して交換できないので、インプ
ロセスで、すなわち加工中に研削と工具修整とを同時に
行う場合に、研削砥石とツルーイングまたはドレッシン
グするドレッサとを交換する必要が生じた場合に、工具
交換の効率が悪い問題がある。
【０００９】本発明の目的は、研削加工中に研削砥石の
外周面をツルーイングまたはドレッシングすることがで
きるマシニングセンタ及びその工具交換方法を提供する
ことである。
【００１０】本発明の他の目的は、工具とワークとの係
合域に対して加工液供給装置の加工液ノズルを最適の加
工液供給位置に位置決めするに当たって主軸周りに全く
死角のない回転機構によって加工液供給装置を所望の加
工液供給位置まで移動させ、更にラジアル方向へ加工液
ノズルを直線移動させる直線移動機構または加工液ノズ
ルを旋回移動させる旋回移動機構との協動により上記最
適の加工液供給位置へ位置決めされうるマシニングセン
タ及びその工具交換方法を提供することである。
【００１１】本発明の他の目的は、工具交換をより効率
的にすることができるマシニングセンタ及びその工具交
換方法を提供することとである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動
させて前記ワークを加工するマシニングセンタにおい
て、前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持
する主軸頭と、前記ワークが取り付けられるテーブル
と、前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、前記主
軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対して上
下方向へ移動可能に設けられ、前記研削砥石の外周面を
ツルーイングまたはドレッシングするドレッサを着脱可
能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整手段
と、を具備するマシニングセンタを要旨とする。
【００１３】請求項１に記載の本発明によれば、研削砥
石に対してドレッサ主軸が上下方向に移動できるので、
インプロセスで研削加工を行いながら同時に研削砥石の
修整が可能となる。
【００１４】本発明の他の特徴によれば、研削砥石とワ
ークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動させて前記ワーク
を加工するマシニングセンタにおいて、前記研削砥石を
着脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸頭と、前記
ワークが取り付けられるテーブルと、前記主軸頭を移動
可能に支持したコラムと、前記主軸頭の上部で前記主軸
に装着された研削砥石に対して上下方向へ移動可能に設
けられ、前記研削砥石の外周面をツルーイングまたはド
レッシングするドレッサを着脱可能に装着するドレッサ
主軸を有して成る工具修整手段と、前記工具修整手段の
ドレッサ主軸の軸線方向に伸縮可能に設けられ、前記研
削砥石とドレッサとが係合するドレッシング加工領域に
向けて加工液供給源から加工液を噴出するドレッシング
用加工液ノズルを有して成る加工液供給手段と、を具備
するマシニングセンタが提供される。
【００１５】更に、本発明の他の特徴によれば、研削砥
石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動させて前記
ワークを加工するマシニングセンタにおいて、前記研削
砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸頭
と、前記ワークが取り付けられるテーブルと、前記主軸
頭を移動可能に支持したコラムと、前記主軸頭の上部で
前記主軸に装着された研削砥石に対して上下方向へ移動
可能に設けられ、前記研削砥石の外周面をツルーイング
またはドレッシングするドレッサを着脱可能に装着する
ドレッサ主軸を有して成る工具修整手段と、前記研削砥
石とワークとが係合する研削加工領域に向けて加工液供
給源から加工液を噴出する研削用加工液ノズルを有して
成る加工液供給手段と、前記主軸の外周域に配設され、
前記加工液供給手段の研削用加工液ノズルを移動可能に
支持する円筒支持手段と、前記円筒支持手段に支持され
た前記加工液供給手段の研削用加工液ノズルを直線移動
または旋回移動させ前記研削砥石の半径方向に位置決め
する半径方向移動手段と、前記円筒支持手段を回転移動
させ前記加工液供給手段の研削用加工液ノズルを前記研
削砥石の周りの全周にわたって位置決めする円周方向移
動手段と、を具備するマシニングセンタが提供される。
【００１６】更に、本発明の他の特徴によれば、研削砥
石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動させて前記
ワークを加工するマシニングセンタにおいて、前記研削
砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸頭
と、前記ワークが取り付けられるテーブルと、前記主軸
頭を移動可能に支持したコラムと、前記主軸頭の上部で
前記主軸に装着された研削砥石に対して上下方向へ移動
可能に設けられ、前記研削砥石の外周面をツルーイング
またはドレッシングするドレッサを着脱可能に装着する
ドレッサ主軸を有して成る工具修整手段と、前記工具修
整手段のドレッサ主軸の軸線方向に伸縮可能に設けら
れ、前記研削砥石とドレッサとが係合するドレッシング
加工領域に向けて加工液供給源から加工液を噴出するド
レッシング用加工液ノズルと前記研削砥石とワークとが
係合する研削加工領域に向けて加工液供給源から加工液
を噴出する研削用加工液ノズルとを有して成る加工液供
給手段と、前記主軸の外周域に配設され、前記加工液供
給手段の研削用加工液ノズルを移動可能に支持する円筒
支持手段と、前記円筒支持手段に支持された前記加工液
供給手段の研削用加工液ノズルを直線移動または旋回移
動させ前記研削砥石の半径方向に位置決めする半径方向
移動手段と、前記円筒支持手段を回転移動させ前記加工
液供給手段の研削用加工液ノズルを前記研削砥石の周り
の全周にわたって位置決めする円周方向移動手段と、を
具備するマシニングセンタが提供される。
【００１７】本発明の他の特徴によれば、研削砥石とワ
ークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動させて前記ワーク
を加工するマシニングセンタにおいて、前記研削砥石を
着脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸頭と、前記
ワークが取り付けられるテーブルと、前記主軸頭を移動
可能に支持したコラムと、前記研削砥石とワークとが係
合する研削加工領域に向けて加工液供給源から加工液を
噴出する研削用加工液ノズルを有して成る加工液供給手
段と、前記テーブルに設けられ前記研削用加工液ノズル
が複数個収納されたノズルマガジンと、を具備し、前記
主軸とテーブルとの間のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の相対移動に
より、前記主軸と前記ノズルマガジンとの間で前記研削
用加工液ノズルを授受して交換するマシニングセンタが
提供される。
【００１８】本発明の他の特徴によれば、研削砥石とワ
ークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ相対移動させて前記ワーク
を加工するマシニングセンタにおいて、前記研削砥石を
着脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸頭と、前記
ワークが取り付けられるテーブルと、前記主軸頭を移動
可能に支持したコラムと、前記主軸頭の上部で前記主軸
に装着された研削砥石に対して上下方向へ移動可能に設
けられ、前記研削砥石の外周面をツルーイングまたはド
レッシングするドレッサを着脱可能に装着するドレッサ
主軸を有して成る工具修整手段と、前記研削砥石及びド
レッサを工具ポットを介して複数個収納する工具収納手
段と、前記研削砥石またはドレッサを工具ポットごと把
持して回転可能な工具把持アームを有して成り、前記工
具把持アームで把持した研削砥石及びドレッサを前記工
具収納手段における工具受渡位置と工具交換位置との間
で９０度旋回して転送する工具転送手段と、前記工具転
送手段により前記工具交換位置に転送された研削砥石及
びドレッサと前記主軸に装着されている研削砥石及び前
記ドレッサ主軸に装着されているドレッサとをそれぞれ
交換する工具交換手段とを具備するマシニングセンタが
提供される。
【００１９】本発明の他の特徴によれば、研削砥石を着
脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸頭と、ワーク
が取り付けられるテーブルと、前記主軸頭を移動可能に
支持したコラムと、前記主軸頭の上部で前記主軸に装着
された研削砥石に対して上下方向へ移動可能に設けられ
前記研削砥石の外周面をツルーイングまたはドレッシン
グするドレッサを着脱可能に装着するドレッサ主軸を有
して成る工具修整手段とを具備したマシニングセンタの
工具交換方法であって、（ａ）前記研削砥石及びドレッ
サを工具ポットを介して工具収納手段に複数個収納する
工程、（ｂ）前記工具収納手段に収納された研削砥石及
びドレッサを工具転送手段の工具把持アームにより工具
ポットごと把持する工程、（ｃ）前記工具転送手段を９
０度旋回して前記工具把持アームで把持した研削砥石及
びドレッサを前記工具収納手段における工具受渡位置か
ら工具交換位置へ転送する工程、（ｄ）前記工具修整手
段のドレッサ主軸を上方へ移動させ、前記工具交換位置
に転送された研削砥石と前記主軸に装着されている研削
砥石とを工具交換手段により交換する工程、（ｅ）研削
砥石及びドレッサを把持した状態の前記工具転送手段の
工具把持アームを１８０度回転させる工程、（ｆ）前記
主軸を下方へ移動させ、前記工具交換位置に転送された
ドレッサと前記ドレッサ主軸に装着されているドレッサ
とを工具交換手段により交換する工程、（ｇ）前記工具
転送手段を９０度旋回して前記工具把持アームで把持し
た使用済みの研削砥石及びドレッサを前記工具交換位置
から前記工具受渡位置へ転送する工程、（ｈ）前記工具
受渡位置に転送された前記使用済みの研削砥石及びドレ
ッサを前記工具収納手段に工具ポットごと収納する工程
を含むマシニングセンタの工具交換方法が提供される。
【００２０】本発明の他の特徴によれば、工具とワーク
とをＸ，Ｙ，Ｚ軸方向へ相対移動させて前記ワークを加
工するマシニングセンタにおいて、前記工具を着脱可能
に装着する主軸を回転支持する主軸頭と、前記ワークが
取り付けられるテーブルと、前記主軸頭を移動可能に支
持したコラムと、前記工具を工具ポットを介して複数個
収納する工具収納手段と、前記工具を工具ポットごと把
持して回転可能な工具把持アームを有して成り、前記工
具把持アームで把持した工具を前記工具収納手段におけ
る工具受渡位置と工具交換位置との間で９０度旋回して
転送する工具転送手段と、前記工具転送装置により前記
工具交換位置に転送された工具と前記主軸に装着されて
いる工具とを交換する工具交換手段と、を具備するマシ
ニングセンタが提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。まず、図１から図６を
参照すると、本発明の一実施形態のマシニングセンタＭ
Ｃが図示され、このマシニングセンタＭＣは、主軸頭１
０を有し、この主軸頭１０の内部に高速回転が可能に主
軸１２が備えられ、この主軸１２が有する工具装着部１
２ａに研削砥石Ｔを装着するようになっている。そし
て、上記主軸頭１０は、コラム１４に搭載されて、コラ
ム１４と共に図示されていない基台に対して、またコラ
ム１４に対して相対的に、図示のように直交する二軸
（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に移動可能に設けられており、
同二軸方向における主軸頭１０および同主軸頭１０が保
持した主軸１２の移動は、機械に設けられた各軸のスケ
ール等の位置検出器（図示せず）を介して検出される構
成になっている。なお、本明細書では、垂直方向をＹ
軸、Ｙ軸に直交する主軸１２の中心軸線方向をＺ軸、Ｙ
軸およびＺ軸に直交する方向をＸ軸と定義する。また、
マシニングセンタＭＣには機械制御装置１０２（図１３
参照）が接続されており、この機械制御装置１０２から
の指令に応じて既述した加工液供給装置１８の位置決
め、姿勢設定を始めとする機械の全ての可動部の動作制
御が遂行される構成となっている。
【００２２】マシニングセンタＭＣは、主軸１２に工具
装着部１２ａを介して装着された研削砥石Ｔに対してツ
ルーイングやドレッシング等の工具修整処理を研削加工
途中に施すことができる工具修整装置Ｄを有し、この工
具修整装置Ｄの最前部にドレッサ工具ＤＴを装着、具備
している。図２を参照すると、工具修整装置Ｄは、主軸
頭１０に連結され該主軸頭１０と共にＸ軸およびＹ軸方
向に移動可能に設けられたドレッサベース１４０を具備
している。ドレッサベース１４０の前面には、一対の案
内１４０ａ、１４０ｂがＹ軸方向に平行に延設されてお
り、案内１４０ａ、１４０ｂに沿ってスライダベース１
４６が摺動自在に取り付けられている。スライダベース
１４６は、ドレッサベース１４０内においてＹ軸方向に
延設されたボールねじ１４２に係合するナット（図示せ
ず）を有しており、ボールねじ１４２の上端に連結され
たサーボモータ１４４によりＹ軸方向に駆動される。
【００２３】スライダベース１４６の前面には、更に、
プーリブラケット１４８が取り付けられており、該プー
リブラケット１４８の下面には、ドレッサ主軸１５２を
回転自在に支持するドレッサ主軸頭１５０が取り付けら
れている。ドレッサ主軸１５２は、プーリとベルトから
成る動力伝達装置１４８ａを介して、スライダベース１
４８内に配設されたドレッサ主軸モータ（図示せず）に
より回転駆動される。
【００２４】こうして、ドレッサ工具ＤＴは、ドレッサ
主軸頭１５０と共に、主軸１０に対して案内１４０ａ、
１４０ｂに沿ってＹ軸方向に相対的に移動可能に設けら
れているために、研削砥石ＴがワークＷを研削するこ
と、および、ドレッサ工具ＤＴにより形状修整を受ける
ことにより小さくなる、つまり研削砥石Ｔの直径が減少
したときでも、ドレッサ主軸頭１５０を案内１４０ａ、
１４０ｂに沿って研削砥石Ｔへ向けて移動させることに
より、常に最適な押圧力を以て研削砥石Ｔの外周面に接
触可能となる。
【００２５】他方、上記の主軸頭１０と対向した位置に
は基台９２上においてＺ軸方向に移動可能にテーブル９
４が搭載されている。このテーブル９４の上方にはロー
タリヘッド９８がロータリヘッドベース９６を介して搭
載されており、このロータリヘッド９８の中心部に設け
られた割出回転可能なワーク把持具１００に被加工対象
としてのワークＷが取着されるようになっている。な
お、ワーク把持具１００はロータリヘッド９８の内部に
収納されたサーボモータからなる駆動モータ（図示せ
ず）によって割り出し回転自在に設けられている。
【００２６】また、マシニングセンタＭＣは、ドレッサ
工具ＤＴへ向けて、或いは、ドレッサ工具ＤＴと研削砥
石Ｔとの接触点へ向けて加工液を噴出するためのドレッ
サノズル１６０を具備している。図３を参照すると、ド
レッサノズル１６０は、ドレッサノズルブラケット１６
２を介してドレッサノズルスライダ１６４に取り付けら
れており、ドレッサノズルスライダ１６４は、Ｚ軸方向
に延設されたドレッサノズルガイド１６６に沿って摺動
自在に取り付けられている。ドレッサノズルガイド１６
６は、ドレッサ主軸頭１５０の外表面に取り付けられて
おり、ドレッサ主軸頭１５０と共にＹ軸方向に移動す
る。ドレッサノズルガイド１６６は、また、プーリブラ
ケット１４８に取り付けてもよい。ドレッサノズル１６
０の後端は、入口ポート１６０ａを介してポンプおよび
タンク等から成る加工液供給源（図示せず）に接続され
ている。
【００２７】マシニングセンタＭＣは、更に、上記主軸
頭１０の外周域に後述する軸受装置を介して回転可能に
設けられた円筒支持体１６を備え、この円筒支持体１６
に加工液供給装置１８が担持され、円筒支持体１６の回
転に従って主軸頭１０の中心軸周り、従って主軸１２の
回転軸心周りに回転可能に設けられている。この加工液
供給装置１８は、加工液供給源（図示せず）に接続した
加工液受承部１８ａと、配管部１８ｂと、配管部１８ｂ
の先端１８ｃに適宜の回転形の接続具１８ｄ（図５参
照）を介して取付けられた加工液供給ノズル２０を備え
ている。そして、この加工液供給ノズル２０の開口端か
ら研削砥石ＴとワークＷ（図４参照）との加工部、つま
り研削砥石ＴとワークＷとの接触域Ｐに向けて加工液を
吐出、供給する構成がとられている。
【００２８】次に、上記マシニングセンタＭＣの加工液
供給装置１８における加工液供給ノズル２０をワークＷ
の研削加工作業の進捗時に常に上記接触域Ｐに最適の供
給条件、つまり研削加工の進捗と研削砥石Ｔの磨耗等に
伴って研削砥石ＴとワークＷとの接触域Ｐは時々刻々と
変位するが、この変位に追従してノズル開口端をその接
触域Ｐに正しく指向させるように、上記円筒支持体１６
を介して加工液供給ノズル２０を移動させ、位置決めと
姿勢設定とを行う回転移動機構（回転移動手段）と直線
移動機構（直線移動手段）とに就いて説明する。
【００２９】さて、加工液供給装置１８を担持する円筒
支持体１６は、既述のように主軸頭１０および主軸１２
の軸心の周りに３６０度、すなわち全周に渡って回転可
能なように、周知のボールベアリング等からなる回転軸
受２２ａ、２２ｂ（図６参照）を介して取付けられてい
る。従って、円筒支持体１６の回転に従って加工液供給
装置１８も主軸頭１０および主軸１２の軸心の周りに３
６０度の全周に渡って回転移動することが可能に構成さ
れている。
【００３０】他方、円筒支持体１６の前縁側の一部には
ラジアル方向の外向きにＬ字状に突出、形成された直線
案内部１６ａが形成され、この直線案内部１６ａの案内
ブロック１６ｂに形成された直線案内溝１６ｃに直線摺
動が可能に嵌着された直進棹１７に加工液供給装置１８
が一体に結合されることによって、加工液供給装置１８
も直線移動が可能に構成され、この加工液供給装置１８
の直線移動は、加工液供給ノズル２０を主軸１２の軸心
に対してラジアル方向に遠近移動させるように予め設
計、設定されている。この結果、図１において加工液供
給ノズル２０の開口端は主軸１２に装着された研削砥石
Ｔの回転軸心に対してラジアル方向に遠近移動可能に構
成されているものである。
【００３１】ここで、円筒支持体１６は、直線案内部１
６ａを有した前縁側とは軸方向に隔たる後縁側に回転移
動機構３０を構成する第１ウォームホイール３２が適宜
の固定手段を介して固着されており、この第１ウォーム
ホイール３２に第１ウォーム３４が噛合されている。そ
して、この第１ウォーム３４が回転駆動されることによ
り、第１ウォームホイール３２に回転力が付与され、こ
の結果、円筒支持体１６が回転軸受２２ａ、２２ｂを介
して主軸頭１０および主軸１２の軸心の周りに３６０度
の回転が可能となる構成が設けられている。このとき、
第１ウォーム３４は、図５に明示するように主軸頭１０
に取り付けられたブラケット３８に設けられた一対の回
転保持部３８ａ、３８ｂの間に軸３６が適宜の回転軸受
を介して回動可能に保持されており、また、同第１ウォ
ーム３４の軸３６の一端にはプーリ３６ａが装着されて
いる。他方、上記ブラケット３８にはサーボモータ等か
ら成る駆動モータ４０が保持されており、その出力軸４
０ａの先端にはプーリ４２ａが装着され、この駆動モー
タ４０側のプーリ４２ａと上記第１ウォーム３４側のプ
ーリ３６ａとが周知のタイミングベルト４４によって接
続されることにより、第１ウォーム３４は駆動モータ４
０の回転駆動力を受けて回動する構成を有している。
【００３２】つまり、加工液供給装置１８の加工液供給
ノズル２０を円筒支持体１６を介して回転移動させる回
転移動機構３０は、駆動モータ４０、タイミングベルト
４４、プーリ３６ａ、４２ａを有したベルト・プーリ機
構、第１ウォーム３４、第１ウォームホイール３２等を
含んで構成されている。すなわち、駆動モータ４０と駆
動モータ５０との回転駆動を同期制御することにより、
円筒支持体１６の主軸軸心周りの全周にわたる回転移動
量を制御して所望の周方向位置に位置決め、設定するこ
とが可能になっているのである。
【００３３】一方、円筒支持体１６において、その前後
端の中間部位には円筒形状をした歯車担持体５０がボー
ルベアリング５２ａ、５２ｂを介して主軸頭１０および
主軸１２の軸心周りに回転可能に設けられている。そし
て、この歯車担持体５０の外周には上記の第１ウォーム
ホイ−ル３２と並列配置で第２ウォームホイール５４が
固着されている。つまり、第２ウォームホイール５４は
歯車担持体５０と一体に回転可能に取付けられているも
のである。また、歯車担持体５０には第２ウォームホイ
ール５４と並列にピニオン５６が固着されており、この
ピニオン５６に図６に明示のようにラック６０の内面に
形成されたラック歯５８が噛合し、かつ同ラック６０は
既述した直進棹１７とボルト等の適宜固定手段を用いて
結合され、故に加工液供給装置１８と一体化されてい
る。このため、歯車担持体５０が回転すると、ピニオン
５６とラック６０の噛合により後者のラック６０はその
長尺方向に直線移動を行う。この結果、直進棹１７を介
してラック６０と一体化された加工液供給装置１８が直
線移動され、故に加工液供給ノズル２０が主軸頭１０、
主軸１２の軸心に対してラジアル方向に直線移動を行う
ものである。
【００３４】ここで、上述した第２ウォームホイール５
４には図５に明示のごとく、第２ウォーム６６が噛合さ
れており、この第２ウォーム６６は、軸６８を有し、主
軸頭１０に取付けられたブラケット７０に設けられた一
対の回転保持部７２ａ、７２ｂに回転軸受（図示せず）
を介して回転可能に取付けられている。そして、第２ウ
ォーム６６の軸６８の一端にはプーリ７４が固着され、
他方、ブラケット７０に保持されたサーボモータからな
る駆動モータ７６の出力軸７６ａの先端にはプーリ７８
ａが取着され、このプーリ７８ａと第２ウォーム６６の
プーリ７４との間にタイミングベルト７８ｂが張設され
ている。このため、駆動モータ７６の回転駆動を制御す
ることにより、タイミングベルト７８ｂ、プーリ７４、
７８ａから成るベルト・プーリ機構、第２ウォーム６
６、第２ウォームホイール５４、ピニオン５６、ラック
６０等から成る直線移動機構８０によって加工液供給装
置１８の加工液供給ノズル２０が既述のように、主軸頭
１０、主軸１２の軸心に対してラジアル方向に移動する
ものである。このときには、駆動モータ４０を停止させ
て第１ウォームホイール３２が回転しないようにして、
円筒支持体１６を固定しておく必要がある。この際に第
２ウォームホイール５４、ピニオン５６の回転方向を正
逆変更することによって加工液ノズル２０はラジアル方
向において軸心側へ接近する移動と遠ざかる移動を行い
えることは言うまでもない。
【００３５】なお、加工液供給ノズル２０を主軸１２等
の軸心に対して遠近直線移動させる場合に、使用される
研削砥石Ｔの径の最大値に応じて必要とされる最大直線
移動量や最小直線移動単位量等に従ってラック６０の長
さ、ラック歯５８及びピニオン５６の歯の大きさ、歯数
等を適宜、選定設計すればよく、所要に応じてピニオン
５６は部分歯を有した歯車として形成しても良い。
【００３６】上述した加工液供給装置１８の加工液供給
ノズル２０を回転移動させる回転移動機構３０、直線移
動させるための直線移動機構８０は、いずれも円筒支持
体１６を回転可能に装着した主軸頭１０の周辺の外側領
域に設けられたブラケット３８、７０によって駆動モー
タ４０、７６を担持し、かつ比較的小さな第１、第２ウ
ォーム３４、６６を介して円筒支持体１６とそれに取り
付けた第１、第２ウォームホイール４２、５４とを回転
駆動する構成としたことから、円筒支持体１６の回転に
対して機械的な干渉を与える部材や機械部品がなく、こ
の結果、加工液供給装置１８および加工液供給ノズル２
０が主軸１２の軸心周りに全周に渡って３６０度の回転
が可能となり、ラジアル方向の直線移動と組み合わせて
加工液供給ノズル２０の開口端を研削砥石ＴとワークＷ
との接触域Ｐに対して最適の加工液供給位置と姿勢に位
置決め、設定することができるのである。
【００３７】上述した実施形態とは別の実施形態を図７
を参照して説明する。なお、上述した図１から図６に示
した実施形態と同様の参照番号はその説明を省略する。
図７に示す実施形態と図１から図６に示した実施形態と
の相違点は、直線移動機構８０に代わり旋回移動機構１
２０が設けられていることである。旋回移動機構１２０
は、円筒支持体１６を回転可能に装着した主軸頭１０の
周辺の外側領域に設けられたブラケット７０によって駆
動モータ１２２を担持し、第３ウォーム１２４を介して
円筒支持体１６に取り付けた第３ウォームホイール１２
６を回転駆動する構成となっている。駆動モータ１２２
の駆動力を第３ウォーム１２４に伝達するのは、直線移
動機構８０と同様に、ベルト・プーリ機構である。第３
ウォームホイール１２５と一体的にピニオン１２６が設
けられ、ピニオン１２６にピニオン１２８が噛合してお
り、ピニオン１２８と一体的に加工液供給ノズル２０を
先端部に有する軸部１３０が設けられ、軸部１３０は加
工液供給装置１８の内部で周知のベアリング等により回
転可能に支持されている。すなわち駆動モータ１２２を
駆動することにより、第３ウォーム１２４、第３ウォー
ムホイール１２５、ピニオン１２６、ピニオン１２８を
介して加工液供給ノズル１２０を有した軸部１３０がそ
の軸線回りに旋回可能になっている。
【００３８】本実施形態では、旋回移動機構１２０によ
る旋回移動、回転移動機構３０による回転移動の２つの
移動の組み合わせにより、研削砥石ＴとワークＷとの接
触域Ｐに対する加工液供給ノズル２０の位置決めを行う
ものである。上述の実施形態との相違点は、旋回移動機
構１２０により加工液供給ノズル２０の研削砥石Ｔのラ
ジアル方向への位置決めを行うことである。すなわち、
回転移動機構３０と旋回移動機構１２０とを同期動作さ
せる等によって、研削砥石ＴとワークＷとの接触域Ｐに
対する加工液供給ノズル２０の位置決めを行うことがで
きる。
【００３９】ここで、回転移動機構３０の回転動作によ
る加工液供給ノズル２０の研削砥石Ｔの周方向への位置
決めと旋回移動機構１２０の旋回動作による加工液供給
ノズル２０の研削砥石Ｔのラジアル方向への位置決めと
を別々に行うこともできる。また、このときの各動作の
順序については特に制限はない。旋回移動機構１２０を
設けたとしても、加工液供給ノズル２０が何らの干渉を
発生せずに主軸１２の軸心周りに全周にわたって３６０
度の回転が可能であることは、上述した実施形態と変わ
りない。
【００４０】さて、ここで、マシニングセンタＭＣに具
備された上述の加工液供給装置１８から加工液の供給を
受けてワークＷを研削加工する場合に、主軸頭１０がコ
ラム１４に対して直交二軸方向に移動可能であることは
もちろん、ワークＷを平面内で上記直交二軸（Ｘ軸、Ｙ
軸）方向と直交した他の一軸、すなわちＺ軸方向に移動
するワークテーブル（図示せず）を設け、このワークテ
ーブル上に設置したワークＷに研削砥石Ｔを用いて研削
加工を施す構成とすれば、主としてワークＷに最適な加
工液の供給下で平面研削を遂行可能となる。
【００４１】研削加工を行う場合に、使用する研削砥石
Ｔの種類や寸法、ワークＷの形状や材質等により最適な
加工液供給ノズル２０を選択して様々に変更することが
ある。図８、９を参照すると、加工液供給ノズル２０の
自動交換方法の一例が示されている。図８、９に示す実
施形態では、既述したロータリヘッド９８の背面にノズ
ルボックス１７０が取り付けられており、該ノズルボッ
クス１７０内に複数種類の加工液供給ノズル２０が垂直
方向に並べられてノズル固定部１７２に着脱自在に固定
されている。また、加工液供給ノズル２０を自動交換す
るために、加工液供給装置１８は、配管部１８ｂを着脱
自在に接続する接続部１８ｅを有しており、配管部１８
ｂの基端部は接続部１８ｅに着脱自在に嵌合するアダプ
タ部１８ｆとなっている。
【００４２】加工液供給ノズル２０の交換に際して、先
ず、ロータリヘッド９８が、ノズルボックス１７０を主
軸１２に対面するように図１に示す状態から１８０°回
転させられる（図８参照）。次いで、ノズルボックス１
７０の蓋１７０ａが開かれ、マシニングセンタＭＣの位
置決め機能を利用して、使用済みの加工液供給ノズル２
０がノズル固定部１７２の開いている部分に返却され
る。次いで、加工液供給装置１８の接続部１８ｅを次工
程において使用すべき加工液供給ノズル２０の配管部１
８ｂに対して一直線上に配置して、Ｚ軸方向に接近させ
て配管部１８ｂのアダプタ部１８ｆに嵌合させる。こう
して、加工液供給ノズル２０の交換が完了すると、加工
液供給ノズル２０を再び加工領域へ向けて所定位置に移
動させ、ロータリヘッド９８を１８０度回転させて、ワ
ークＷを主軸１２に対面させる。
【００４３】次に、図１０を参照して、マシニングセン
タＭＣの自動工具交換に就いて説明する。工具格納装置
２９０は、マシニングセンタＭＣにおいて使用される複
数の研削砥石Ｔ並びにドレッサ工具ＤＴを保持してい
る。工具格納装置２９０内において、研削砥石Ｔおよび
ドレッサ工具ＤＴは工具ポット２９４に装着されて、垂
直方向に立設された複数の工具固定部２９２の所定位置
に着脱自在に取り付けられている。本実施形態では、特
に工具格納装置２９０は、マシニングセンタＭＣのＺ軸
に対して垂直な方向に研削砥石Ｔを配設するように構成
されている。工具交換に際して工具格納装置２９０のス
ライダ２９６が、次工程において使用すべき研削砥石Ｔ
およびドレッサ工具ＤＴを選択し工具ポット２９４に装
着された状態で工具ポット２９４を把持して、工具移送
装置１８０との間の受渡位置に移送する。
【００４４】工具転送装置１８０は、鉛直軸線Ｏ1を中
心として９０度、水平な中心軸線Ｏ2を中心として１８
０度回転自在に設けられた工具保持板１８２を具備して
いる。工具保持板１８２は、その両端に一対の工具ポッ
ト保持部１８４を有しており、一回の移送動作の間に研
削砥石Ｔおよびドレッサ工具ＤＴを自動工具交換装置１
９０へ移送可能となっている。
【００４５】自動工具交換装置１９０は、マシニングセ
ンタＭＣのＺ軸に平行な軸線Ｏ3を中心として１８０度
回転し、軸線Ｏ3に沿って前進、後退自在の工具交換ア
ーム１９２を有している。工具交換アーム１９２は、そ
の両端に研削砥石Ｔの工具ホルダを保持する工具ホルダ
保持部１９４を有しており、旧工具つまり使用済みの研
削砥石Ｔまたはドレッサ工具ＤＴと、新工具つまり次工
程で使用する研削砥石Ｔまたはドレッサ工具ＤＴとを同
時に保持、交換するようになっている。
【００４６】次に、図１０並びに図１１、１２を参照し
て、自動工具交換工程を順を追って説明する。先ず、工
具転送装置１８０が使用済みの研削砥石Ｔおよびドレッ
サ工具ＤＴを、マシニングセンタＭＣから工具格納装置
９０へ移送する。このとき、工具転送装置１８０は、そ
の中心軸線Ｏ2がＺ軸に対して垂直な位置にある。次い
で、工具格納装置２９０のスライダ２９６が、工具転送
装置１８０が保持する研削砥石Ｔとドレッサ工具ＤＴの
うち工具受渡位置にある研削砥石Ｔまたはドレッサ工具
ＤＴの工具ポット２９４を把持して、該研削砥石Ｔまた
はドレッサ工具ＤＴを所定位置に移送し、その工具ポッ
ト２９４を工具固定部２９２に固定する。次いで、スラ
イダ２９６は、次工程で使用する研削砥石Ｔまたはドレ
ッサ工具ＤＴを工具受渡位置へ移送し、それを工具転送
装置１８０の工具ポット保持部１８４へ装着する。
【００４７】次いで、工具転送装置１８０の工具保持板
１８２は、その中心軸線Ｏ2を中心として１８０度回転
し、反対側の工具ポット保持部１８４に保持されている
ドレッサ工具ＤＴまたは研削砥石Ｔを工具受渡位置に配
置する。すると、同様にスライダ２９６は該ドレッサ工
具ＤＴまたは研削砥石Ｔを所定の工具固定部に固定し、
次工程で使用するドレッサ工具ＤＴまたは研削砥石Ｔを
選択して、それを空いている工具ポット保持部１８４へ
装着する。
【００４８】次いで、工具転送装置１８０は、垂直な軸
線Ｏ1を中心として９０度回転して、新工具を自動工具
交換装置１９０へ移送する。このとき、工具転送装置１
８０は、その中心軸線Ｏ2がＺ軸と平行な位置にあり、
その状態が図１１（ａ）に略示されている。こうして、
工具交換の準備が整うと、自動工具交換装置１９０は機
械制御装置１０２からの工具交換指令を待機する。
【００４９】機械制御装置１０２から工具交換指令が発
せられると、ドレッサ主軸頭１５０が上動し、ドレッサ
工具ＤＴが研削砥石Ｔから離反する。次いで、工具交換
アーム１９２が中心軸線Ｏ3を中心として矢印Ｒで示す
方向（図１１、１２において時計回りの方向）に回転
し、その両端の工具ホルダ保持部１９４において、旧工
具Ｔおよび新工具Ｔ′を同時に保持する。次いで、工具
交換アーム１９２は中心軸線Ｏ3に沿って前方に移動
し、旧工具Ｔを主軸１２の工具装着部１２ａから抜去
し、新工具Ｔ′を工具ポット２９４から抜去する。この
状態で、工具交換アーム１９２は更に回転し（図１１
（ｂ））、新工具Ｔ′を主軸１２の中心軸線（Ｚ軸）に
合致させ、旧工具Ｔを工具転送装置１８０の工具保持板
１８２に保持されている工具ポット２９４の中心軸線に
合致させる。次いで、工具交換アーム１９２は中心軸線
Ｏ3に沿って後退して、新工具Ｔ′を主軸１２の工具装
着部１２ａに装着し、旧工具Ｔを工具ポット２９４に装
着する。
【００５０】次いで、工具交換アーム１９２は中心軸線
Ｏ3を中心として図１１、１２において反時計回りの方
向Ｒ′に回転して、主軸１２および工具ポット２９４に
装着された新工具Ｔ′および旧工具Ｔから係合解除さ
れ、図１２（ａ）に示すように垂直位置にて待機する。
次いで、主軸頭１０がドレッサ主軸頭１５０と共に下動
し、かつ、工具転送装置１８０の工具保持板１８２が時
計回りの方向に回転して、旧工具Ｔと新ドレッサ工具Ｄ
Ｔ′の位置を入れ替える（図１２（ａ）参照）。旧工具
Ｔと新ドレッサ工具ＤＴ′の位置の入れ替えが完了する
と、工具交換アーム１９２は中心軸線Ｏ3を中心として
回転し、既述したように、旧ドレッサ工具ＤＴと、新ド
レッサ工具ＤＴ′とを交換する。
【００５１】次に、図１３を参照すると、マシニングセ
ンタＭＣは、工具格納装置２９０に格納された研削砥石
Ｔおよび後述のワークＷの外形寸法、形状を接触、測定
可能なワーク測定装置ＭR を周知の工具交換アーム等の
工具交換手段（図示せず）を用いて主軸頭１０の主軸１
２に対して着脱自在に装着可能に構成されている。かく
して図１の上段側に実線で示す場合には、工具格納装置
２９０から工具交換手段によって主軸１２に工具Ｔの一
例として研削砥石Ｔが装着された様子を示し、また、下
段に破線で示す場合は、主軸１２にワーク測定装置ＭR
が装着された様子を示している。
【００５２】また、テーブル９４上において、所定の位
置に搭載された構成で自動工具測定装置１１０が設けら
れている。すなわち、テーブル９４においてＸ、Ｙ、Ｚ
軸方向における所定の基準位置に自動工具測定装置１１
０が設けられ、その位置データ（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向の座
標値）は予め基準位置データとして認識されているもの
である。そして、図示例においては、図１３に示すよう
に、同自動工具測定装置１１０はテーブル９４の内部に
格納可能に設けられて損傷を回避するようになってお
り、格納後は蓋１１２で閉鎖し得る構成となっている。
そして、同自動工具測定装置１１０は、先端に硬質素材
で形成された接触子等からなる測定先端１１０ａを有
し、主軸頭１０およびコラム１４のＸ、Ｙ軸の二軸方向
の移動とテーブル９４のＺ軸方向の移動とによって主軸
１２に装着された研削砥石Ｔを同自動工具測定装置１１
０の測定先端１１０ａに当接させることにより、研削砥
石Ｔの外径寸法が測定可能になっている。つまり、自動
工具測定装置１１０における測定先端１１０ａの基台９
２に対するＸ、Ｙ、Ｚ軸方向における基準位置データが
既知データとして機械制御装置１０２に予め記憶されて
いることから、研削砥石Ｔと測定先端１１０ａとの接触
時における機械側の位置検出器から入力されるＸ、Ｙ、
Ｚ軸における位置データを機械制御装置１０２に入力す
ることにより、研削砥石Ｔの外径寸法の実測値を演算に
より求めることが可能になっている。
【００５３】なお、既述したワーク測定装置ＭR が主軸
１２に装着された場合にも、主軸１２の中心位置は既知
データとして機械制御装置１０２に予め記憶されてお
り、主軸１２およびテーブル９４が既述の三軸方向
（Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向）に相対的に接近送り動作されるこ
とによって、ワーク把持具１００に取着したワークＷの
外形部位にワーク測定装置ＭR の測定先端が接触したと
き、送り動作量の測定値と主軸１２の位置に関する既知
データとから機械制御装置１０２においてワークＷの外
形寸法を簡単な加減演算によって求めることが可能とな
るのである。ここで、自動工具測定装置１１０は、ワー
クＷと接触することなく測定を行うことができる非接触
式の測定装置としてもよいことは言うまでもない。
【００５４】さて、本実施形態に係るマシニングセンタ
においては、主軸１２を有した主軸頭１０の外周域に加
工液供給装置１８とツルーイングまたはドレッシング処
理用の工具修整装置Ｄとが常設されており、この加工液
供給装置１８は、加工液供給ノズル２０の開口端を有
し、また図１３には図示されていない加工液タンク等の
加工液供給源と配管、接続された構成を有していること
は先の実施形態に関連して記載したとおりである。上記
の加工液供給ノズル２０は、研削砥石Ｔによってワーク
Ｗの加工作用が行われる際に、最先端の開口端から加工
液を研削砥石ＴとワークＷとが係合して加工を進捗させ
る接触領域Ｐに加工液を噴出して加工領域から排出され
る加工屑を迅速に流し去ると共に冷却作用を研削砥石Ｔ
とワークＷとの両者に付与して適正、かつ円滑な加工作
用を進捗させるように設けられている。
【００５５】図１４に示す実施形態では、マシニングセ
ンタＭＣは工具Ｔとして主軸１２には切削工具、特にブ
ローチ工具が装着されている。一般的に、切削工具を主
軸に固定する場合、工具が主軸の回転方向に回転しない
ように、例えば、主軸モータの静止トルクにより固定し
ている。主軸モータの静止トルクは十分に大きくとも、
切削工具の位置を正確に検知することが困難であり、高
精度の切削加工が困難である。本実施形態では、切削工
具Ｔは、その基端部に工具ブラケット２０２を具備して
おり、工具ブラケット２０２の上面にはプルスタッド２
０４が立設、固定されている。
【００５６】一方、油圧式ボールコレット２０８がコレ
ットブラケット２０６を介してドレッサ主軸１５０の側
面に取着されている。なお、油圧式ボールコレット２０
８への油圧供給は、ボールコレット２０４の後端（上
端）に設けられた油圧配管より行われる。
【００５７】本実施形態によれば、主軸１２に切削工具
Ｔを装着した後にドレッサ主軸頭１５０を下動させて、
ボールコレット２０８をプルスタッド２０４に係合さ
せ、該プルスタッド２０４をクランプすることにより、
主軸モータを用いることなく切削工具Ｔの回転を防止可
能となる。
【００５８】
【発明の効果】上述したような構成により、本発明によ
るマシニングセンタ及びその工具交換方法によれば、ド
レッサを着脱可能に装着するドレッサ主軸を有して成る
工具修整手段を、主軸頭の上部で主軸に装着された研削
砥石に対して上下方向へ移動可能に設けたので、研削加
工中であっても研削砥石の外周面をツルーイングまたは
ドレッシングすることができる。また、研削砥石とドレ
ッサとが係合するドレッシング加工領域に向けて加工液
供給源から加工液を噴出するドレッシング用加工液ノズ
ルを工具修整手段のドレッサ主軸の軸線方向に伸縮可能
に設け、研削砥石とワークとが係合する研削加工領域に
向けて加工液供給源から加工液を噴射する研削用加工液
ノズルを研削砥石の半径方向に位置決め、かつ研削砥石
の周りの全周にわたって位置決め可能に設けたので、常
に加工液を加工部に対して最適な位置及び方向から噴射
することによって、加工液による加工屑の除去及び冷却
作用を最適に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のマシニングセンタの一実施形態を示し
た略示側面図である。
【図２】本発明のマシニングセンタの工具修整手段の駆
動機構を示した要部斜視図である。
【図３】本発明のマシニングセンタのドレッサノズルの
駆動機構を示した要部斜視図である。
【図４】本発明のマシニングセンタの主軸、ドレッサ主
軸、ドレッサノズル、及び加工液供給ノズルの位置関係
を示した要部斜視図である。
【図５】本発明のマシニングセンタの直線移動手段及び
回転移動手段により円周方向及びラジアル方向に加工液
供給ノズルを有した加工液供給手段を移動可能に支持す
る円筒支持手段を示した要部斜視図である。
【図６】本発明のマシニングセンタの加工液供給手段を
円周方向及びラジアル方向に移動させる直線移動手段及
び回転移動手段を構成するウォームホイールとウォーム
との係合状態及びラックとピニオンとの噛合状態を示し
た要部斜視図である。
【図７】本発明のマシニングセンタの旋回移動手段及び
回転移動手段により円周方向及びラジアル方向に加工液
供給ノズルを有した加工液供給手段を移動可能に支持す
る円筒支持手段を示した要部斜視図である。
【図８】本発明のマシニングセンタの加工液供給ノズル
の交換方法を示した略示斜視図であり、ノズルボックス
を閉鎖した状態を示したものである。
【図９】本発明のマシニングセンタの加工液供給ノズル
の交換方法を示した略示斜視図であり、ノズルボックス
を開放した状態を示したものである。
【図１０】本発明のマシニングセンタの主軸、工具収納
手段、工具転送手段、及び工具収納手段の位置関係を示
した要部斜視図である。
【図１１】本発明のマシニングセンタの研削砥石及びド
レッサの交換方法を示した略示正面図であり、（ａ）は
研削砥石の交換準備中の状態、（ｂ）は研削砥石の交換
中の状態を示したものである。
【図１２】本発明のマシニングセンタの研削砥石及びド
レッサの交換方法を示した略示正面図であり、（ａ）は
ドレッサの交換準備中の状態、（ｂ）はドレッサの交換
中の状態を示したものである。
【図１３】本発明のマシニングセンタのテーブルに自動
工具測定装置を取り付けた状態を示した要部正面図であ
る。
【図１４】本発明のマシニングセンタの主軸にブローチ
工具を取り付けた状態を示した要部斜視図である。
【符号の説明】
１０…主軸頭 １２…主軸 １２ａ…工具装着部 １４…コラム １６…円筒支持体 １６ａ…直線案内部 １６ｂ…案内ブロック １６ｃ…直線案内溝 １７…直進棹 １８…加工液供給装置 １８ａ…加工液受承部 １８ｂ…配管部 １８ｃ…先端 １８ｄ…接続具 １８ｅ…接続部 １８ｆ…アダプタ部 ２０…加工液供給ノズル ２２ａ…回転軸受 ２２ｂ…回転軸受 ３０…回転駆動機構 ３２…第１ウォームホイール ３４…第１ウォーム ３６…軸 ３６ａ…プーリ ３８…ブラケット ３８ａ…回転保持部 ３８ｂ…回転保持部 ４０…駆動モータ ４０ａ…出力軸 ４２ａ…プーリ ４４…タイミングベルト ５０…駆動モータ ５１…主軸担持体 ５２ａ…ボールベアリング ５２ｂ…ボールベアリング ５４…第２ウォームホイール ５６…ピニオン ５８…ラック歯 ６０…ラック ６６…第２ウォーム ６８…軸 ７０…ブラケット ７４…プーリ ７６…駆動モータ ７６ａ…出力軸 ７８ａ…プーリ ７８ｂ…タイミングベルト ８０…直線移動機構 ９０…工具格納装置 ９２…基台 ９４…テーブル ９６…ロータリヘッドベース ９８…ロータリヘッド １００…ワーク把持具 １０２…機械制御装置 １１０…自動工具測定装置 １１２…蓋 １１０ａ…測定先端 １２０…旋回移動機構 １２２…駆動モータ １２４…第３ウォーム １２５…第３のウォームホイール １２６…ピニオン １２８…ピニオン １３０…軸部 １４０…ドレッサベース １４０ａ…案内 １４０ｂ…案内 １４２…ボールねじ １４４…サーボモータ １４６…スライダベース １４８…プーリブラケット １４８ａ…動力伝達装置 １５０…ドレッサ主軸頭 １５２…ドレッサ主軸 １６０…ドレッサノズル １６０ａ…入口ポート １６２…ドレッサノズルブラケット １６４…ドレッサノズルスライダ １６６…ドレッサノズルガイド １７０…ノズルボックス １７２…固定部 １８０…工具転送装置 １８２…工具保持板 １８４…工具ポット保持部 １９０…自動工具交換装置 １９２…工具交換アーム １９４…工具ホルダ保持部 ２９０…工具格納装置 ２９２…工具固定部 ２９４…工具ポット ２９６…スライダ Ｄ…工具修整装置 ＤＴ…ドレッサ工具 Ｔ…工具 ＭＣ…マシニングセンタ ＭR …ワーク測定装置 Ｗ…ワーク Ｐ…接触域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多田 圭吾 山梨県南都留郡勝山村3560番地１ 株式会 社牧野フライス製作所内 (72)発明者 星 隆史 山梨県南都留郡勝山村3560番地１ 株式会 社牧野フライス製作所内 (72)発明者 谷川 直純 山梨県南都留郡勝山村3560番地１ 株式会 社牧野フライス製作所内 (72)発明者 福原 剛 山梨県南都留郡勝山村3560番地１ 株式会 社牧野フライス製作所内 (72)発明者 森口 一豊 山梨県南都留郡勝山村3560番地１ 株式会 社牧野フライス製作所内 Ｆターム(参考） 3C002 AA01 DD06 FF03 FF05 FF06 KK01 LL01 3C029 AA10 AA24 AA27 3C047 AA15 AA21 FF09 GG04

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向
    へ相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセン
    タにおいて、 前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する
    主軸頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記主軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対
    して上下方向へ移動可能に設けられ、前記研削砥石の外
    周面をツルーイングまたはドレッシングするドレッサを
    着脱可能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整
    手段と、 を具備することを特徴としたマシニングセンタ。
  2. 【請求項２】 前記マシニングセンタの構造体の一部に
    設けられ、前記主軸に装着された研削砥石の砥石径また
    は刃先位置を測定する工具測定手段をさらに具備した請
    求項１に記載のマシニングセンタ。
  3. 【請求項３】 前記工具修整手段は、前記主軸頭に固定
    されたベースと、前記ベースに対して上下方向へ移動す
    るスライダと、前記ベースに固定され前記スライダを駆
    動する上下移動用モータと、前記ドレッサを着脱可能に
    装着するドレッサ主軸と、前記スライダに固定され前記
    ドレッサ主軸を回転可能に支持するドレッサ主軸頭と、
    前記スライダに設けられ前記ドレッサ主軸を回転伝達手
    段を介して回転させる回転駆動用モータとから構成され
    た請求項１に記載のマシニングセンタ。
  4. 【請求項４】 前記工具修整手段のドレッサ主軸頭に設
    けられ、前記スライダの下動により前記主軸に装着され
    た工具のシャンク部と係合し、前記工具の回転方向の位
    置決めを行う請求項３に記載のマシニングセンタ。
  5. 【請求項５】 研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向
    へ相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセン
    タにおいて、 前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する
    主軸頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記主軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対
    して上下方向へ移動可能に設けられ、前記研削砥石の外
    周面をツルーイングまたはドレッシングするドレッサを
    着脱可能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整
    手段と、 前記工具修整手段のドレッサ主軸の軸線方向に伸縮可能
    に設けられ、前記研削砥石とドレッサとが係合するドレ
    ッシング加工領域に向けて加工液供給源から加工液を噴
    出するドレッシング用加工液ノズルを有して成る加工液
    供給手段と、 を具備することを特徴としたマシニングセンタ。
  6. 【請求項６】 研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向
    へ相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセン
    タにおいて、 前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する
    主軸頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記主軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対
    して上下方向へ移動可能に設けられ、前記研削砥石の外
    周面をツルーイングまたはドレッシングするドレッサを
    着脱可能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整
    手段と、 前記研削砥石とワークとが係合する研削加工領域に向け
    て加工液供給源から加工液を噴出する研削用加工液ノズ
    ルを有して成る加工液供給手段と、 前記主軸の外周域に配設され、前記加工液供給手段の研
    削用加工液ノズルを移動可能に支持する円筒支持手段
    と、 前記円筒支持手段に支持された前記加工液供給手段の研
    削用加工液ノズルを直線移動または旋回移動させ前記研
    削砥石の半径方向に位置決めする半径方向移動手段と、 前記円筒支持手段を回転移動させ前記加工液供給手段の
    研削用加工液ノズルを前記研削砥石の周りの全周にわた
    って位置決めする円周方向移動手段と、 を具備することを特徴としたマシニングセンタ。
  7. 【請求項７】 前記半径方向移動手段は、前記加工液供
    給手段の研削用加工液ノズルに設けられたラックと、前
    記円筒支持手段に対して移動可能に設けられ前記ラック
    と噛合するピニオンと、前記ピニオンと一体に前記円筒
    支持手段に対して移動可能に設けられたウォームホイー
    ルと、前記ウォームホイールと噛合するウォームと、前
    記コラムに固定され前記ウォームを回転駆動する直線移
    動用モータとから構成された請求項６に記載のマシニン
    グセンタ。
  8. 【請求項８】 前記半径方向移動手段は、前記加工液供
    給手段の研削用加工液ノズルに設けられたピニオンと、
    前記ピニオンと噛合するピニオンを有し前記円筒支持手
    段に対して移動可能に設けられたウォームホイールと、
    前記ウォームホイールと噛合するウォームと、前記コラ
    ムに固定され前記ウォームを回転駆動する旋回移動用モ
    ータとから構成された請求項６に記載のマシニングセン
    タ。
  9. 【請求項９】 前記円周方向移動手段は、前記円筒支持
    手段と一体に設けられたウォームホイールと、前記ウォ
    ームホイールと噛合するウォームと、前記コラムに固定
    され前記ウォームを回転駆動する回転移動用モータとか
    ら構成された請求項６に記載のマシニングセンタ。
  10. 【請求項１０】 研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方
    向へ相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセ
    ンタにおいて、 前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する
    主軸頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記主軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対
    して上下方向へ移動可能に設けられ、前記研削砥石の外
    周面をツルーイングまたはドレッシングするドレッサを
    着脱可能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整
    手段と、 前記工具修整手段のドレッサ主軸の軸線方向に伸縮可能
    に設けられ、前記研削砥石とドレッサとが係合するドレ
    ッシング加工領域に向けて加工液供給源から加工液を噴
    出するドレッシング用加工液ノズルと前記研削砥石とワ
    ークとが係合する研削加工領域に向けて加工液供給源か
    ら加工液を噴出する研削用加工液ノズルとを有して成る
    加工液供給手段と、 前記主軸の外周域に配設され、前記加工液供給手段の研
    削用加工液ノズルを移動可能に支持する円筒支持手段
    と、 前記円筒支持手段に支持された前記加工液供給手段の研
    削用加工液ノズルを直線移動または旋回移動させ前記研
    削砥石の半径方向に位置決めする半径方向移動手段と、 前記円筒支持手段を回転移動させ前記加工液供給手段の
    研削用加工液ノズルを前記研削砥石の周りの全周にわた
    って位置決めする円周方向移動手段と、 を具備することを特徴としたマシニングセンタ。
  11. 【請求項１１】 研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方
    向へ相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセ
    ンタにおいて、 前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する
    主軸頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記研削砥石とワークとが係合する研削加工領域に向け
    て加工液供給源から加工液を噴出する研削用加工液ノズ
    ルを有して成る加工液供給手段と、 前記テーブルに設けられ前記研削用加工液ノズルが複数
    個収納されたノズルマガジンと、 を具備し、前記主軸とテーブルとの間のＸ、Ｙ、Ｚ軸方
    向の相対移動により、前記主軸と前記ノズルマガジンと
    の間で前記研削用加工液ノズルを授受して交換すること
    を特徴としたマシニングセンタ。
  12. 【請求項１２】 前記テーブルに設けられ、背中合わせ
    の２つのワーク取付面を有して少なくとも１つの回転送
    り軸を有した回転テーブルと、前記回転テーブルのワー
    ク取付面に取り付けたワークに回転送りを与えるワーク
    回転手段とさらに具備し、前記回転テーブルの１つのワ
    ーク取付面に前記ノズルマガジンを設けた請求項１１に
    記載のマシニングセンタ。
  13. 【請求項１３】 研削砥石とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方
    向へ相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセ
    ンタにおいて、 前記研削砥石を着脱可能に装着する主軸を回転支持する
    主軸頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記主軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対
    して上下方向へ移動可能に設けられ、前記研削砥石の外
    周面をツルーイングまたはドレッシングするドレッサを
    着脱可能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整
    手段と、 前記研削砥石及びドレッサを工具ポットを介して複数個
    収納する工具収納手段と、 前記研削砥石またはドレッサを工具ポットごと把持して
    回転可能な工具把持アームを有して成り、前記工具把持
    アームで把持した研削砥石及びドレッサを前記工具収納
    手段における工具受渡位置と工具交換位置との間で９０
    度旋回して転送する工具転送手段と、 前記工具転送手段により前記工具交換位置に転送された
    研削砥石及びドレッサと前記主軸に装着されている研削
    砥石及び前記ドレッサ主軸に装着されているドレッサと
    をそれぞれ交換する工具交換手段と、 を具備することを特徴としたマシニングセンタ。
  14. 【請求項１４】 研削砥石を着脱可能に装着する主軸を
    回転支持する主軸頭と、ワークが取り付けられるテーブ
    ルと、前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、前記
    主軸頭の上部で前記主軸に装着された研削砥石に対して
    上下方向へ移動可能に設けられ前記研削砥石の外周面を
    ツルーイングまたはドレッシングするドレッサを着脱可
    能に装着するドレッサ主軸を有して成る工具修整手段と
    を具備したマシニングセンタの工具交換方法であって、 （ａ）前記研削砥石及びドレッサを工具ポットを介して
    工具収納手段に複数個収納する工程、 （ｂ）前記工具収納手段に収納された研削砥石及びドレ
    ッサを工具転送手段の工具把持アームにより工具ポット
    ごと把持する工程、 （ｃ）前記工具転送手段を９０度旋回して前記工具把持
    アームで把持した研削砥石及びドレッサを前記工具収納
    手段における工具受渡位置から工具交換位置へ転送する
    工程、 （ｄ）前記工具修整手段のドレッサ主軸を上方へ移動さ
    せ、前記工具交換位置に転送された研削砥石と前記主軸
    に装着されている研削砥石とを工具交換手段により交換
    する工程、 （ｅ）研削砥石及びドレッサを把持した状態の前記工具
    転送手段の工具把持アームを１８０度回転させる工程、 （ｆ）前記主軸を下方へ移動させ、前記工具交換位置に
    転送されたドレッサと前記ドレッサ主軸に装着されてい
    るドレッサとを工具交換手段により交換する工程、 （ｇ）前記工具転送手段を９０度旋回して前記工具把持
    アームで把持した使用済みの研削砥石及びドレッサを前
    記工具交換位置から前記工具受渡位置へ転送する工程、 （ｈ）前記工具受渡位置に転送された前記使用済みの研
    削砥石及びドレッサを前記工具収納手段に工具ポットご
    と収納する工程、 を含むことを特徴としたマシニングセンタの工具交換方
    法。
  15. 【請求項１５】 工具とワークとをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向へ
    相対移動させて前記ワークを加工するマシニングセンタ
    において、 前記工具を着脱可能に装着する主軸を回転支持する主軸
    頭と、 前記ワークが取り付けられるテーブルと、 前記主軸頭を移動可能に支持したコラムと、 前記工具を工具ポットを介して複数個収納する工具収納
    手段と、 前記工具を工具ポットごと把持して回転可能な工具把持
    アームを有して成り、前記工具把持アームで把持した工
    具を前記工具収納手段における工具受渡位置と工具交換
    位置との間で９０度旋回して転送する工具転送手段と、 前記工具転送手段により前記工具交換位置に転送された
    工具と前記主軸に装着されている工具とを交換する工具
    交換手段と、 を具備することを特徴としたマシニングセンタ。
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