JP2005066767A - 旋盤 - Google Patents

Abstract

【課題】 横幅が狭く設置面積を小さくでき、ワークの取扱性が良く、さらに主軸に切粉が残り難くて着座不良の生じ難い旋盤を提供する。
【解決手段】 シャフトワークＷの一端を支持する主軸ユニット２と、この主軸ユニット２の主軸１４の前方に配置されてシャフトワークＷの他端を支持する支持ユニット３と、刃物台ユニット４を設ける。支持ユニット３は、例えばテイルストックユニットである。刃物台ユニット４によるワークＷの加工空間Ｓを覆い、ワーク交換作業用の扉６を有する機体カバー５を設ける。主軸ユニット２の主軸１４の軸心および支持ユニット３の軸心が通る軸線Ｏを、前側に向かって下るように傾斜させる。支持ユニット３を主軸ユニット２よりも前側に配置する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、シャフトワークの両端を主軸ユニットとテイルストックユニット等の支持ユニットとで支持する旋盤に関する。

テイルストックを有する旋盤は、一般に主軸ユニットとテイルストックユニットを軸心が水平になるように設置した横型とされている。横型旋盤は、横幅が広がって設置面積が大きくなるため、設置面積の縮小のために縦型とした旋盤も使用されている。

また、縦型旋盤において、切粉の排出性の向上等のために、若干傾斜させたものも提案されている（例えば特許文献１）。この提案例のものは、主軸ユニットが下方に位置し、テイルストックユニットが上方に位置する。
特公昭５７−５２１６１号公報

しかし、前記特許文献１の傾斜型の縦型旋盤は、主軸ユニットが下方に位置するため、小型の旋盤でなければ、主軸ユニットが邪魔となって、旋盤の前面から主軸チャックによるワーク支持位置までの距離が長くなり、ワークの取扱性が悪くなる。また、主軸ユニットが下方に位置するため、切粉が主軸チャックに残り易く、その着座面に残った切粉でワークの着座不良が起こることがある。着座不良が生じると、そのワークを一旦取り外し、着座面を清掃して再度ワークを把持させる必要があり、手間が増える。

この発明の目的は、横幅が狭く設置面積を小さくでき、ワークの取扱性が良く、さらに主軸に切粉が残り難くて着座不良の生じ難い旋盤を提供することである。
この発明の他の目的は、ワーク支持位置を機外の作業者に近づけることができ、ワークの取扱性をより優れたものとすることである。
この発明のさらに他の目的は、主軸ユニットのチャック面が見え、かつワーク支持位置も近くにできて、ワーク取扱性に関してバランスの良いものとすることである。

この発明の旋盤は、シャフトワークの一端を把持して支持する主軸ユニットと、この主軸ユニットよりも前側に配置され、主軸軸心が通る軸線上に支持軸心が位置して前記主軸に支持されたシャフトワークの他端を支持する支持ユニットと、ワークに切削加工を行う刃物台ユニットと、前記刃物台ユニットによるワークの加工空間を覆い、前側にワーク交換作業用の扉を有する機体カバーとを備え、前記軸線を前側に向かって下るように傾斜させたものである。
この構成によると、主軸ユニットと支持ユニットとが前後に並ぶため、旋盤の横幅が短くなり、かつこれら主軸ユニットおよび支持ユニットを傾斜させたため、奥行きも浅くでき、設置面積を小さくできる。また、主軸と支持ユニット間に把持されるワークにつき、その前方の機外の作業者が着脱作業等の取扱を行うときに、前記支持ユニットの傾斜のため、水平配置の場合よりもワーク位置が作業者に近くなり、ワークの取扱性が良い。さらに、支持ユニットが下側となるように傾斜させているので、主軸ユニットが下側となるものと異なり、主軸に切粉が残り難く、主軸チャック面のワークの着座不良が生じ難い。

この発明の旋盤は、支持ユニットの前記軸線方向における長さが主軸ユニットよりも短いものであることが好ましい。支持ユニットが短いと、それだけ機外の作業者から、主軸と支持ユニットで支持されるワークの支持位置が近くなる。そのため、ワーク交換作業等のワーク取扱性がより一層向上する。支持ユニットは、一般的に、主軸ユニットに一端が把持されたたシャフトワークの他端を補助的に支持するもので足りるため、主軸ユニットに比べて短く構成することが容易である。

また、この発明の旋盤は、例えば、前記軸線を、水平面に対して３０〜６０°傾斜させてもよい。前記軸線の水平面に対する傾き角度を６０°よりも大きくすると、主軸ユニットのチャック面が旋盤前方の作業者から見え難くなる。また、前記傾き角度を３０°より小さくすると、ワーク支持位置が機外の作業者から遠くなってワーク取扱性が低下する。前記３０〜６０°の傾き角度の範囲であると、チャック面が見え、かつワーク支持位置も近くて、ワーク取扱性に関してバランスが良い。

前記支持ユニットは、テイルストックユニットであっても良く、また、例えば第２の主軸ユニットであっても良い。支持ユニットがテイルストックユニットである場合は、支持ユニットの前記軸線方向における長さを主軸ユニットよりも短く構成することが容易である。

この発明の旋盤は、主軸ユニットと、支持ユニットと、ワーク交換作業用の扉を有する機体カバーとを備えた旋盤において、主軸ユニットおよび支持ユニットの軸心が通る軸線を前側に向かって下るように傾斜させると共に、前記支持ユニットを主軸ユニットよりも前側に配置したため、横幅が狭く設置面積を小さくでき、ワークの取扱性が良く、さらに主軸に切粉が残り難くて着座不良の生じ難いものとなる。
前記支持ユニットの前記軸線の方向における長さが主軸ユニットよりも短いものである場合は、ワーク支持位置を機外の作業者に近くにづけることができ、ワークの取扱性がより優れたものとなる。
前記軸線の水平面に対する傾斜角度を３０〜６０°とした場合は、主軸ユニットのチャック面が見え、かつワーク支持位置も近くにできて、ワーク取扱性に対してバランスの良いものとなる。
支持ユニットがテイルストックユニットである場合は、支持ユニットの前記軸線方向における長さを主軸ユニットよりも短く構成することが容易である。

この発明の第１の実施形態を図１ないし図６と共に説明する。この旋盤１は、シャフトワークＷの一端を把持して支持する主軸ユニット２と、この主軸ユニット２よりも前側に配置されてシャフトワークＷの他端を支持する支持ユニット３と、ワークＷに切削加工を行う刃物台ユニット４と、この刃物台ユニット４によるワークＷの加工空間Ｓを覆う機体カバー５とを備える。支持ユニット３は、主軸１４の軸心が通る軸線Ｏ上に支持軸心が位置する。機体カバー５は、ワーク交換作業用の扉６を前側に有する。扉６は、例えば左右にスライドして開閉自在なように機体カバー５に設置されている。

主軸ユニット２は、ベッド７上に固定した主軸台１３に主軸１４を回転自在に設置してなる主軸ユニット本体１０と、主軸台１３の後方に設置され主軸１４を回転駆動するモータ１１と、同じく主軸台１３の後方に設置され主軸チャック１４ａを開閉駆動するチャックシリンダ１２とを有する。

ベッド７は、図４に斜視図で示すように、左右に離れた一対の脚部１５，１６を有し、これら一対の脚部１５，１６の後部を横架部１７で一体に連結した形状とされている。横架部１７はその下面が脚部１５，１６よりも高い位置にあり、横架部１７の下方における両側の脚部１５，１６間の空間が、チップコンベア配置空間３３となっている。ベッド７の全体は、例えば鋳造等で一体に構成される。横架部１７の上部に、主軸ユニット２を載せる主軸ユニット載置面１７ａが形成されている。この主軸ユニット載置面１７ａは前側が下方に傾斜する傾斜面とされ、上記主軸台１３が設置される。主軸ユニット載置面１７ａは、横架部１７の幅方向の中央の上面に突出させた主軸ユニット載置部１７ｂの上面からなる。図５はベッド７を図４の矢印Ｐ３の方向から見た斜視図を、図６はベッド７を図４の矢印Ｐ４の方向から見た斜視図をそれぞれ示す。

図１において、支持ユニット３は、主軸１４に支持されたシャフトワークＷの他端を支持可能なものであれば良く、テイルストックユニットであっても、また第２の主軸ユニット等であっても良いが、この実施形態では、支持ユニット３はテイルストックユニットとされている。このテイルストックユニットからなる支持ユニット３は、ベッド７上に固定される基台１８に、案内１９を介して進退位置調整が自在なようにテイルストック２０を設置したものである。テイルストック２０は、主軸１４に対向して進退自在な心押軸２１を有し、テイルストック２０の本体に対して突出量調整可能とされている。ベッド７の左右の脚部１５，１６の上面の下部に、支持ユニット３を載せる支持ユニット載置面１５ａ，１６ａが形成されている。これら載置面１５ａ，１６ａは、主軸ユニット載置面１７ａと平行な傾斜面とされ、両載置面１５ａ，１６ａに跨がって支持ユニット３の基台１８が設置されている。これにより、主軸ユニット２の主軸１４の軸心および支持ユニット３の心押軸２１の軸心が通る軸線Ｏが、水平面に対して支持ユニット３側が下側となるように傾斜させてある。ここでは、軸心Ｏの傾斜角度θ（図１）を、３０〜６０°の範囲内としている。より好ましくは、４５〜６０°の範囲である。支持ユニット３は、上記軸線Ｏの方向における長さが主軸ユニット２よりも短いものである。なお、上記支持ユニット載置面１５ａ，１６ａは、ベッド７の両側の脚部１５，１６の一部となる支持ユニット載置部１５ａａ，１６ａａの上面からなる。支持ユニット載置部１５ａａ，１６ａａは、上記主軸ユニット載置部１７ｂよりも高さが低い位置に設けられている。

刃物台ユニット４は、図２，図３に示すように、上記軸線Ｏを挟んでベッド７上の左右両側に分けて２つ設置されている。なお、図２は図１の矢印Ｐ１の方向から見た図を、図３は図１の矢印Ｐ２の方向から見た図をそれぞれ示す。図２，図３では機体カバー５を省略している。ベッド７の左右の脚部１５，１６の上面の上部に、各刃物台ユニット４を載せる刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂが形成されている。これら載置面１５ｂ，１６ｂは上記主軸ユニット載置面１７ａと平行な傾斜面とされ、両載置面１５ｂ，１６ｂに各刃物台ユニット４が設置される。

刃物台ユニット４は刃物台２２と送り台２３とを有する。刃物台２２は、複数の工具ステーションを有するものであり、例えば外周に各工具ステーションを有するタレットからなる。刃物台２２の各工具ステーションには、切削加工を行うバイト等の各工具（図示せず）が、工具ホルダを介して設置されている。送り台２３は、上記刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂ上に案内２４を介して上記軸線Ｏと平行な方向に移動可能に設置された送り台ベース２３ａと、この送り台ベース２３ａ上に直線移動可能に設置された上側送り台２３ｂとからなる。すなわち、送り台２３は、互いに直交する方向に相対移動可能な送り台ベース２３ａおよび上側送り台２３ｂにより構成される。上側送り台２３ｂの送り台ベース２３ａに対する直線移動方向は、上記軸線Ｏに垂直であって、上記軸線Ｏとこの軸線Ｏに直交する水平線を含む直交平面に対して傾斜させた方向であり、主軸ユニット２側に向かって下る方向とされている。なお、上記とは逆に、主軸ユニット２側に向かって上る方向としても良い。各刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂは、主軸１４側に向かって下る傾斜面とされている。具体的には、上記案内２４が刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂに一体に形成され、この案内２４が主軸１４側に向かって下る傾斜面とされている。なお、案内２４は、上記軸線Ｏに沿う方向に刃物台ユニット４を進退自在に案内するものであり、ベッド４に一体に設けられた滑り案内とされている。刃物台２２は、上側送り台２３ｂに、上記軸線Ｏと平行な姿勢で割出回転可能に設置されている。送り台ベース２３ａの進退は、サーボモータ２５および送りねじ２６で進退駆動され、上側送り台２３ｂは、サーボモータ２７および送りねじ２８で進退駆動される。刃物台２２の割出回転は割出駆動モータ２９により行われる。

ベッド７の下部にはベッド７を前後に貫通するチップコンベア３０が、上記チップコンベア配置空間３３内に設置されている。このチップコンベア３０の上面の一端は切粉回収部８とされ、他端は機外に延びて排出部３１とされている。ベッド７上の主軸ユニット２と支持ユニット３の間、つまりベッド７上の平面視で主軸ユニット載置面１７ａ、支持ユニット載置面１５ａ，１６ａ、刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂにより囲まれる領域に、ベッド７の底部へと通じる切粉排出空間９が設けられている。この切粉排出空間９は左右の脚部１５，１６と後部の横架部１７で囲まれて形成される。切粉排出空間９の下端部に、上記切粉回収部８が配置されている。ベッド７の横架部７の後部には、旋盤１の全体の動作を制御する制御盤３２（図１）が載置されている。

この構成の旋盤１によると、主軸ユニット２と支持ユニット３とが前後に並ぶため、旋盤１の横幅が狭くなる。また、主軸１４および支持ユニット３の軸心が並ぶ軸線Ｏを水平面に対して傾斜させたため、旋盤１の奥行きも浅くなり、これらにより、旋盤１の設置面積を小さくすることができる。また、刃物台ユニット４の刃物台２２を、上側送り台２３ｂと共に、上記軸線Ｏに垂直な平面内で主軸ユニット２側に向かって下る方向に直線移動可能としているので、刃物台ユニット進退方向の傾斜によって、旋盤１の横幅寸法をさらに狭くできる。
刃物台ユニット４は、上記軸線Ｏを挟んで両側に２つ設けられているので、複数の切削加工を同時に行うことができる。このように両側に刃物台ユニット４を設置した構成でありながら、それら刃物台ユニット４の進退方向を傾斜させたため、旋盤１の横幅寸法を狭くできる。

また、支持ユニット３の傾斜のため、主軸１４と支持ユニット３間に支持されるワークＷにつき、その前方の機外の作業者Ｍが着脱作業等を行うときに、水平配置の場合よりもワーク支持位置が作業者Ｍに近くなり、ワークＭの取扱性が良い。さらに、奥行きの長くなる主軸ユニット２を傾斜の上側とし、支持ユニット３を下側に配置しているため、作業者ＭとワークＷの支持位置とがより近くなり、取扱性が一層向上する。

上記ベッド７上には、主軸ユニット２を載せる主軸ユニット載置面１７ａと、支持ユニット３を載せる支持ユニット載置面１５ａ，１６ａと、刃物台ユニット４を載せる刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂとを、上記軸線Ｏと平行に設けているので、各ユニット２〜４を安定良く、また組立性良くベッド７上に設置することができる。
また、平面視で主軸ユニット載置面１７ａ、支持ユニット載置面１５ａ，１６ａ、および刃物台ユニット載置面１５ｂ，１６ｂにより囲まれる領域に、ベッド７の底部へと通じる切粉排出空間９を形成し、切粉をその下の切粉回収部８に直接に落下させるようにしているため、切粉の排出性が良く、ベッド７に切粉が残り難い。ベッド７の下部にはチップコンベア３０を設け、その上面の一端を切粉回収部８とし、他端の排出部３１を機外に延ばしているので、切粉を効率よく機外に排出できる。
また、支持ユニット３の上方に主軸ユニット２が位置するので、主軸１４のチャック面に切粉が残り難く、ワークＷの着座不良が軽減される。

また、この実施形態では、上記軸線Ｏを、水平面に対して３０〜６０°の範囲で傾斜させているので、ベッド７上に、主軸ユニット２、支持ユニット３、刃物台ユニット４をバランスよく設置できると共に、旋盤１の正面からワーク交換作業を行うときに、主軸チャック１４ａのチャック面を見ることができ、ワーク交換作業をより容易に行うことができる。

図７は、この発明における他の実施形態を示す。この実施形態は、図１ないし図６に示す第１の実施形態において、支持ユニット３をテイルストックユニットとする代わりに、支持ユニット３Ａとして第２の主軸ユニットを設けたものである。この支持ユニット３Ａは、基台１８Ａ上に案内１９Ａを介して第２の主軸台２０Ａを前記軸線Ｏに沿う方向に進退自在に設置し、主軸台２０Ａに第２の主軸２１Ａを回転自在に設置したものである。基台１８Ａは、ベッド７の上記支持ユニット載置面１５ａ，１６ａに跨がって設置される。第２の主軸２１Ａの主軸中心となる支持軸心は、上記軸線Ｏ上に位置する。第２の主軸２１Ａは、主軸１４に一端を把持されたワークＷの他端を把持するチャックを有しており、モータ（図示せず）により回転駆動される。この支持ユニット３Ａも、主軸ユニット２よりも上記軸線Ｏに沿う方向の長さが短いものとされている。その他の構成は第１の実施形態と同じである。この実施形態の場合も、第１の実施形態で説明した各作用，効果が得られる。

この発明の第１の実施形態にかかる旋盤の一部破断側面図である。 同旋盤を図１の矢印Ｐ１の方向から見た図である。 同旋盤を図１の矢印Ｐ２の方向から見た図である。 同旋盤におけるベッドの斜視図である。 同ベッドを図４の矢印Ｐ３の方向から見た斜視図である。 同ベッドを図４の矢印Ｐ４の方向から見た斜視図である。 この発明の他の実施形態にかかる旋盤の一部破断側面図である。

符号の説明

１…旋盤
２…主軸ユニット
３，３Ａ…支持ユニット
４…刃物台ユニット
５…機体カバー
６…扉
７…ベッド
８…切粉回収部
９…切粉排出空間
１４…主軸
１５，１６…脚部
１５ａ，１６ａ…支持ユニット載置面
１５ｂ，１６ｂ…刃物台ユニット載置面
１７…横架部
１７ａ…主軸ユニット載置面
２１…心押軸
２２…刃物台
２３…送り台
２３ａ…送り台ベース
２３ｂ…上側送り台
３０…チップコンベア
３３…チップコンベア配置空間
Ｏ…軸線
Ｓ…加工空間
Ｗ…シャフトワーク
θ…傾斜角度

Claims (4)

1. シャフトワークの一端を把持して支持する主軸ユニットと、この主軸ユニットよりも前側に配置され、主軸軸心が通る軸線上に支持軸心が位置して前記主軸に支持されたシャフトワークの他端を支持する支持ユニットと、ワークに切削加工を行う刃物台ユニットと、前記刃物台ユニットによるワークの加工空間を覆い、前側にワーク交換作業用の扉を有する機体カバーとを備え、前記軸線を前側に向かって下るように傾斜させた旋盤。
2. 前記支持ユニットは、前記軸線の方向における長さが主軸ユニットよりも短いものとした請求項１記載の旋盤。
3. 前記軸線は、水平面に対して３０〜６０°傾斜させた請求項１または請求項２記載の旋盤。
4. 前記支持ユニットはテイルストックユニットである請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の旋盤。

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