JP2005088097A

JP2005088097A - 横型マシニングセンタ

Info

Publication number: JP2005088097A
Application number: JP2003321909A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Hiramoto; 一之平元; Akihiro Mochizuki; 昭博望月
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】機械本体の卓上サイズを可能にでき、ひいては小物ワークの大量生産を可能にできる横形マシニングセンタを提供する。
【解決手段】ベッド２上に固着されたコラム３によりサドル４をＸ軸方向に移動可能に支持し、該サドル４によりタレットベース５をＹ軸方向に移動可能に支持し、該タレットベース５によりクイル６をＺ軸方向に移動可能に支持し、該クイル６にタレットヘッド２０をクイル軸回りに所定の角度位置に回転割り出し可能に装着し、該タレットヘッド２０に複数の工具Ｔを上記クイル軸線Ｃを中心とする円周上に位置するように、かつ上記クイル軸線Ｃと平行に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、工具を軸線が水平方向に向くように配置した横型マシニングセンタに関し、特に機械全体を小型（卓上サイズ）化することができるようにした構成上の改善に関する。

横形のタレット式マシニングセンタとして、タレットヘッドの外周面を多角面体に形成し、各面体に工具を放射状に取り付け、該タレットヘッドを横方向に移動させることにより加工作業を行うようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−１３４６４０号公報

ところで、部品のサイズや加工作業の内容によっては、極めて小型（卓上サイズ）の横形マシニングセンタが要請されている。一方、上記従来の横形マシニングセンタの場合、多角形状のタレットヘッドの外周面に工具を放射状をなすように取り付け、さらにこの放射方向にタレットヘッドを移動させて加工作業を行なうように構成されており、機械全体の設置スペースを小さくする場合に適した構成であるとは言えない。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、容易に卓上サイズまで小型化することができ、従って設置スペースを小さくでき、ひいては小物ワークの大量生産を可能にできる横形マシニングセンタを提供することを目的としている。

本発明は、ベッド上に固着されたコラムによりサドルを左右（Ｘ軸）方向に移動可能に支持し、該サドルによりタレットベースを上下（Ｙ軸）方向に移動可能に支持し、該タレットベースによりクイルを前後（Ｚ軸）方向に移動可能に支持し、該クイルにタレットヘッドをクイル軸回りに回転割り出し可能に装着し、該タレットヘッドに複数の工具を上記クイル軸を中心とする円周上に位置するように、かつ上記クイル軸と平行に配置したことを特徴とする横型マシニングセンタである。

本発明によれば、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動可能に支持されたクイルにタレットヘッドを回転割り出し可能に装着し、該タレットヘッドのクイル軸を中心とする円周上に複数の工具を該クイル軸と平行に配置し、タレットヘッドを回転駆動して次加工工具を加工位置に回転割り出しするとともに、クイルをクイル軸方向に進退させることで加工作業を行なうようにしたので、機械全体を容易に小型化して設置面積を小さくでき、従って複数台を設置することができ、ひいては小物ワークの大量生産が可能であり、小物ワークの生産性を向上できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１なしい図３は、本発明の一実施形態による横形マシニングセンタを説明するための図であり、図１は横形マシニングセンタの斜視図、図２はタレットヘッドの断面図、図３は工具駆動モータの断面図である。

図において、１は横形マシニングセンタを示しており、これは概ね縦横寸法が５００〜８００ｍｍ程度で、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向における加工ストロークが１５０ｍｍ程度の卓上型のものである。

上記横形マシニングセンタ１は、機械正面から見て、有底箱状の固定ベッド２の後端部２ａに垂直上方に延び、中央部に開口を有する枠状のコラム３を固着し、該コラム３により同じく中央部に開口を有する枠状のサドル４を左右（Ｘ軸）方向に移動可能に支持し、該サドル４により上記開口内に位置するよう形成されたタレットベース５を上下（Ｙ軸）方向に移動可能に支持し、該タレットベース５によりクイル６を前後（Ｚ軸）方向に移動可能に支持した概略構造を有している。上記固定ベッド２の前端部２ｂにはワークＷが搭載されるテーブル７が配設されている。

上記コラム３は中央部に開口を有する矩形枠状に形成されている。このコラム３の前面には上下一対のガイドレール８，８が配設されており、該各ガイドレール８により上記サドル４がＸ軸方向に移動可能に支持されている。該サドル４はコラム３の上面に配設されたボールねじ９ａとサーボモータ９ｂにより往復駆動される。

上記サドル４は上ベース１１と下ベース１２とを左右の支柱１３，１３により結合することにより中央部に開口を有する枠状に形成されている。この左右の支柱１３の前面にはガイドレール１４が配設されており、該左右のガイドレール１４より上記タレットベース５がＹ軸方向に移動可能に支持されている。該タレットベース５は上，下ベース１１，１２により支持された左右のボールねじ１５ａ，１５ａとサーボモータ１５ｂ，１５ｂにより往復駆動される。

上記タレットベース５はサドル４及びコラム３の開口内を通って後方に延びる概ね直方体状に形成されたベース本体５ｂの左，右にフランジ部５ｃ，５ｃを形成したものである。上記ベース本体５ｂの軸芯部には摺動孔５ａが形成されており、該摺動孔５ａ内に上記クイル６がＺ軸方向に摺動可能にかつ回転不能に挿入されている。該クイル６と摺動孔５ａとの間はシール部材１６によりシールされている。このクイル６はタレットベース５のベース本体５ｂの略全長に渡る長さを有する円筒状のもので、コラム３の背面側に配設された不図示のボールねじ，サーボモータにより往復駆動される。

上記クイル６の前端部にはタレットヘッド２０が装着されている。このタレットヘッド２０は、上記クイル６内に挿入され軸受２３，２４を介して回転可能に支持された円筒状のタレット軸２２と、該タレット軸２２の前端面２２ａに複数本のボルト２６により着脱可能に締結固定されたタレット本体２５とを有している。

上記タレット本体２５は、中心部に凹部２５ａを有する円形のドラム本体２５ｂの外周部に所定角度間隔をあけて複数のモータ取付け孔２５ｃを形成した構造のものであり、該ドラム本体２５ｂの底壁部２５ｅは上記凹部２５ａを介して挿入された上記ボルト２６により上記タレット軸２２に取付けられている。また上記底壁部２５ｅには後方に突出する円筒状のフランジ部２５ｄが形成されている。

上記各モータ取付け孔２５ｃにはそれぞれ工具駆動モータ３３がこれの回転軸線Ｒがクイル軸線Ｃと平行になるよう装着されている。この各工具駆動モータ３３は、ドラム本体２５ｂに固定されたハウジング３８内に軸受３９，３９を介して回転軸４０を回転自在にかつ軸方向に移動不能に挿入し、該回転軸４０の外周面にロータ４１を配置するとともに、ハウジング３８の内周面にロータ４１と対向するようにステータ４２を配置した構造となっている。なお、４３は回転軸４０の回転速度・回転角度を検出するセンサである。

上記各工具駆動モータ３３の回転軸４０には工具Ｔが装着されたコレット４５がテーパ嵌合により固定されている。この各工具Ｔは、タレット本体２５の前端面のクイル軸線Ｃを中心とする円周上に位置するように、かつクイル軸線Ｃと平行になるよう配置されている。このようにして各工具駆動モータ３３は工具毎に設けられており、各工具Ｔをそれぞれ独立して回転駆動するように構成されている。

上記タレットヘッド２０にはクイル軸線Ｃ回りに所望の工具Ｔを所定の加工位置に回転割り出し位置決めする回転割り出し機構２８が配設されており、該回転割り出し機構２８は、以下の構造となっている。

上記クイル６の前端部に形成された外周フランジ部２１ａには環状の固定側カップリング２９がボルト３０により締結固定されている。該固定側カップリング２９の外側には環状の旋回側カップリング３１が同軸をなすように配置されており、該旋回側カップリング３１は上記タレット本体２５のフランジ部２５ｄにボルト３２により締結固定されている。

上記フランジ部２５ｄとクイル６の外周フランジ部２１ａより前側部分との間には断面凸形状の環状の結合カップリング３５が上記固定側，旋回側カップリング２９，３１の両方に噛合する噛合位置と、該両カップリング２９，３１の噛合を解除する噛合解除位置との間で軸方向に進退可能に配置されている。

この結合カップリング３５は、上記クイル６の前端部２１ｂにボルト締め固定された断面凹状のシリンダ部材３６に係合可能に支持されており、該結合カップリング３５とシリンダ部材３６とで形成された油圧室３７，３７に油圧を供給することにより軸方向に進退駆動される。

上記タレット軸２２の後端部２２ｂにはウォームホイール４０が固着されており、該ウォームホイール４０には不図示の回転割り出し駆動モータにより回転駆動されるウォームギヤ４１が噛合している。

上記結合カップリング３５が固定側，旋回側カップリング２９，３１の両方に噛合する噛合位置にあるときにはタレットヘッド２０は所望の工具Ｔが加工位置に位置するように位置決め固定されており、該加工位置にある工具Ｔで切削加工が行なわれる。

次加工工具を加工位置に割り出すには、結合カップリング３５が油圧により噛合解除位置に前進して両カップリング２９，３１との噛合を解除する。これによりタレット軸２２及びタレット本体２５がクイル６に対して回転可能となり、回転割り出しモータによりタレット本体２５が回転し、次加工工具を加工位置に回転割り出しする。次加工工具が加工位置に割り出されると、結合カップリング３５が油圧により噛合位置に後退して固定側，旋回側カップリング２９，３１の両方に噛合する。その結果、タレット本体２５は位置決め固定され、次加工工具により切削加工が行なわれる。

本実施形態によれば、タレットヘッド２０の前端面に工具Ｔをクイル軸Ｃと平行に配置、該工具Ｔをクイル軸Ｃ方向に進退させて加工作業を行なうようにしたので、例えばタレットヘッドの外周面に工具を放射状に取り付け、工具を放射状に移動させるようにしたものに比較して機械全体を容易に小型化でき、設置面積が小さくて済む。従って機械の設置台数を増加することが容易であり、ひいては小物ワークの大量生産が容易である。

また、クイル６の前端面にタレットヘッド２０を所定の角度位置に回転割り出し可能に装着し、該タレットヘッド２０のクイル軸線Ｃを中心とする円周上に複数の工具Ｔを該クイル軸線Ｃと平行に配置したので、上述のようにタレットヘッド２０を回転駆動するだけで次加工工具を加工位置に回転割り出しすることができ、従来の自動工具交換装置により工具を交換するといった必要はなく、加工時間を短縮できる。これにより小物ワークの大量生産を行なう場合の生産性を向上できる。

本発明の一実施形態による横形マシニングセンタの斜視図である。上記横形マシニングセンタのタレットヘッドの断面図である。上記タレットヘッドに装着された工具駆動モータの断面図である。

符号の説明

１横形マシニングセンタ
２固定ベッド
３コラム
４サドル
５タレットベース
６クイル
２０タレットヘッド
Ｃクイル軸線
Ｔ工具

Claims

ベッド上に固着されたコラムによりサドルを左右（Ｘ軸）方向に移動可能に支持し、該サドルによりタレットベースを上下（Ｙ軸）方向に移動可能に支持し、該タレットベースによりクイルを前後（Ｚ軸）方向に移動可能に支持し、該クイルにタレットヘッドをクイル軸回りに回転割り出し可能に装着し、該タレットヘッドに複数の工具を上記クイル軸を中心とする円周上に位置し、かつ上記クイル軸と平行となるよう配置したことを特徴とする横型マシニングセンタ。