JP2006055945A - Cutting device - Google Patents

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Junichi Maeda
淳一 前田
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Makino J Co Ltd
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Makino J Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out highly efficient machining by enhancing supporting rigidity of a tool when performing shaving, slotting and broaching by using a machine tool, and to reduce damage of a spindle of the machine tool. <P>SOLUTION: This cutting device 11 is provided with a spindle head 23 of the machine tool, the spindle 25 rotatably supported by the spindle head 23 around a rotation axis 27, and a cutting attachment 15 mounted on the spindle 25 to support a cutting tool 43. The cutting tool 43 is reciprocatively moved in the rotation axis 27 direction in relation to a workpiece W. In the one stroke, the workpiece W is cut by the cutting tool 43. In the cutting device 11, an end face of the cutting attachment 15 in the rotation axis 27 direction is arranged to abut on an end face of the spindle head 23. A part or all of force of the rotation axis 27 direction applied to the cutting tool 43 at the time of cutting is received by the end face of the spindle head 23 via the cutting attachment 15. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、バイトやブローチ(以下工具という)をワークに対して往復運動させ、その一方の行程において工具でワークを切削する切削装置に関する。   The present invention relates to a cutting apparatus that reciprocates a tool or a broach (hereinafter referred to as a tool) with respect to a workpiece and cuts the workpiece with the tool in one stroke.

ワークに、キー溝、角穴、平面、特殊な形状、曲面を加工するときには、横方向又は立方向に往復運動をするラムなどに工具ホルダを介して保持された工具をワークに対して往復運動させ、その一方の行程において工具でワークを切削する形削りや立て削りやブローチ加工が行われる。従来、このような加工には、専用機が用いられていた。
ところが、専用機を使用する場合、ワークに対して形削りや立て削りやブローチ以外の加工を行うためには、別の工作機械などを用いなくてはならないので、段取り換えの作業が必要となり、加工時間が長くなっていた。
そこで、マシニングセンタの主軸に立て削り工具(スロッティング工具)を装着し、主軸をワークに対して直線的に往復運動させることにより、立て削りを行う装置が提案されている(特許文献1を参照)。
When machining a keyway, square hole, flat surface, special shape, or curved surface on a workpiece, the tool held via a tool holder on a ram that reciprocates horizontally or vertically is reciprocated with respect to the workpiece. Then, in one of the strokes, shaping, cutting or broaching is performed by cutting the workpiece with a tool. Conventionally, dedicated machines have been used for such processing.
However, when using a dedicated machine, it is necessary to use another machine tool in order to perform processing other than shaping, vertical cutting and broaching on the workpiece, so it is necessary to perform setup change work. Processing time was long.
In view of this, there has been proposed an apparatus for performing cutting by attaching a cutting tool (slotting tool) to a spindle of a machining center and linearly reciprocating the spindle with respect to a workpiece (see Patent Document 1). .

実公昭63−20525号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-20525

形削りや立て削りやブローチ加工では、切削時に工具の移動方向に大きな力が生じ、特に工具がワークに接触したときに、工具の移動方向に大きな力が生じる。したがって、マシニングセンタを用いて形削りや立て削りやブローチ加工を行う場合、工具とワークが接触するときに、マシニングセンタの主軸に対して主軸の回転軸線方向に大きな力が作用することになり、主軸を主軸頭に対して回転可能に支持する軸受に大きな負担をかける。   In shaping, sharpening, or broaching, a large force is generated in the direction of movement of the tool during cutting, and particularly when the tool contacts the workpiece, a large force is generated in the direction of movement of the tool. Therefore, when performing machining, tapping, or broaching using a machining center, a large force acts on the spindle of the machining center in the direction of the axis of rotation of the spindle when the tool and workpiece contact. A large burden is placed on the bearing that is rotatably supported by the spindle head.

ところが、マシニングセンタの主軸は、主に高速で回転させることを目的とした軸受により主軸頭に支持されているので、回転軸線方向の力、すなわちスラスト荷重にはさほど強くない。したがって、繰り返しスラスト荷重を軸受に作用させることになる形削りや立て削りやブローチ加工にマシニングセンタを使用する場合には、マシニングセンタの主軸、特にその軸受の寿命や、加工精度に悪影響を与えるという問題がある。   However, since the spindle of the machining center is supported on the spindle head by a bearing mainly intended to rotate at high speed, it is not so strong against the force in the direction of the axis of rotation, that is, the thrust load. Therefore, when a machining center is used for shaping, tapping, or broaching that repeatedly applies a thrust load to the bearing, there is a problem that the spindle life of the machining center, particularly the bearing life and machining accuracy are adversely affected. is there.

本発明は前述の問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、マシニングセンタなどの汎用工作機械を用いて形削りや立て削りやブローチ加工を行う場合、工具の支持剛性を高めて高能率加工を実現させ、また工作機械の主軸が受けるダメージを減少させることにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to increase the support rigidity of a tool when performing shape cutting, vertical cutting, or broaching using a general-purpose machine tool such as a machining center. This is to realize high-efficiency machining and to reduce the damage to the spindle of the machine tool.

前述の目的を達成するために、本発明によれば、工作機械の主軸頭と、回転軸線周りに回転可能に主軸頭に支持された主軸と、主軸に装着され且つ工具を支持する切削アタッチメントとを備え、工具をワークに対して前記回転軸線方向に往復運動させ、その一方の行程において工具でワークを切削する切削装置であって、回転軸線方向における前記切削アタッチメントの端面を前記主軸頭の端面に当接するように配置し、切削加工時に前記工具に作用する回転軸線方向の力全て又は一部を前記切削アタッチメントを介して前記主軸頭の端面で受けるように構成した切削装置が提供される。   In order to achieve the aforementioned object, according to the present invention, a spindle head of a machine tool, a spindle supported on the spindle head so as to be rotatable around a rotation axis, and a cutting attachment mounted on the spindle and supporting a tool, A cutting device that reciprocates the tool with respect to the workpiece in the direction of the rotation axis, and cuts the workpiece with the tool in one stroke thereof, wherein the end surface of the cutting attachment in the direction of the rotation axis is the end surface of the spindle head There is provided a cutting device that is arranged so as to abut against the tool and that receives all or part of the force in the direction of the rotational axis acting on the tool during cutting at the end face of the spindle head via the cutting attachment.

切削時に工具に作用する主軸の回転軸線方向の力すなわちスラスト荷重の一部又は全部が切削アタッチメントを介して静止部である主軸頭の端面によって受けられるので、工具の支持剛性が高く、高能率な加工を行わせることができる。また主軸及びその軸受に作用する回転軸線方向の力は顕著に小さくなり、回転部である主軸に与えるダメージを大幅に小さくすることが可能となる。   A part of or all of the thrust force acting on the tool during cutting, i.e., the thrust load, is received by the end face of the spindle head, which is a stationary part, via the cutting attachment, so the support rigidity of the tool is high and the efficiency is high. Processing can be performed. Further, the force in the direction of the rotation axis acting on the main shaft and its bearing is remarkably reduced, and it is possible to greatly reduce the damage given to the main shaft as the rotating portion.

上記切削装置において、前記切削アタッチメントの端面と前記主軸頭の端面に、それぞれ、互いに係合する凹部と突起を形成し、前記切削アタッチメントの端面と前記主軸頭の端面とを当接させて凹部と突起とを嵌合させることにより、前記主軸頭に対して前記主軸の回転軸線方向及び半径方向に前記切削アタッチメントを位置決めすることが好ましい。
このような構成により、主軸に切削アタッチメントを装着したときに、主軸頭に対する主軸回転軸線方向及び半径方向の工具の位置が常に所定の位置に定まるので、ワークに対して工具を正確に位置決めすることができ、高精度の加工が可能となる。
In the cutting apparatus, a recess and a protrusion that are engaged with each other are formed on the end surface of the cutting attachment and the end surface of the spindle head, respectively, and the end surface of the cutting attachment and the end surface of the spindle head are brought into contact with each other. It is preferable that the cutting attachment is positioned in the rotational axis direction and the radial direction of the main shaft with respect to the main shaft head by fitting a protrusion.
With such a configuration, when the cutting attachment is mounted on the spindle, the position of the tool in the spindle rotation axis direction and the radial direction with respect to the spindle head is always determined at a predetermined position, so that the tool is accurately positioned with respect to the workpiece. And high-precision machining is possible.

また、上記切削装置において、前記切削アタッチメントは、前記主軸頭の端面に当接する本体と、本体に回転可能に支持され且つ工具を保持するヘッドと、前記本体内に回転可能に設けられ、一端が主軸に装着され且つ他端が前記ヘッドに対して相対回転しないように前記ヘッドに接続されている伝動体とを備え、前記工具が前記伝動体及び前記ヘッドを介して前記主軸に連動して前記回転軸線周りに回転するようになっていることが好ましい。
このような構成をとれば、主軸に連動して工具を回転軸線周りに回転させることができるので、C軸又は回転軸線周りの工具の向きを制御することが可能となり、ワークの向きを変えることなく、様々な向きの溝等を加工したり、工具の回転軸線方向の送りとC軸とを同期させると螺旋溝を加工することができるようになる。
In the cutting apparatus, the cutting attachment is provided with a main body that contacts the end face of the spindle head, a head that is rotatably supported by the main body and that holds a tool, and is rotatably provided within the main body. A transmission body mounted on the main shaft and connected to the head so that the other end does not rotate relative to the head, and the tool is linked to the main shaft via the transmission body and the head. It is preferable to rotate around the rotation axis.
With such a configuration, the tool can be rotated around the rotation axis in conjunction with the main axis, so that the direction of the tool around the C axis or the rotation axis can be controlled, and the direction of the workpiece can be changed. However, when a groove or the like in various directions is machined or the feed in the rotation axis direction of the tool is synchronized with the C axis, the spiral groove can be machined.

以上、本発明によれば、工具の支持剛性を高め、且つ主軸に与えるダメージを抑制しつつ、形削りや立て削りやブローチ加工の専用機と同等以上の加工をマシニングセンタ等の汎用工作機械を用いて行うことが可能となる。したがって、ワークに対して形削りや立て削りやブローチ加工に加えて他の加工を施す場合でも、専用機からマシニングセンタへの段取り換えが不要となり、工具の支持剛性の高いことと相まって、加工時間の短縮を図ること、つまり高能率な加工が実現できる。   As described above, according to the present invention, a general-purpose machine tool such as a machining center is used to perform machining equivalent to or higher than that of a dedicated machine for shaping, standing, and broaching while increasing the support rigidity of the tool and suppressing damage to the spindle. Can be performed. Therefore, even if the workpiece is subjected to other machining in addition to shaping, tapping or broaching, it is not necessary to change the setup from the dedicated machine to the machining center, coupled with the high support rigidity of the tool. Shortening, that is, highly efficient machining can be realized.

本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の切削装置の好ましい実施形態を示す要部断面図、図2は図1に示されている切削装置の主軸頭及び主軸の前端部を示しており、(a)は主軸の回転軸線方向から見た正面図、(b)は側面図であり、図3は切削アタッチメントを装着するマシニングセンタの概略図である。なお、以下の説明において、「前」とは主軸の回転軸線方向における加工領域側又は切削アタッチメントの加工先端側を指し、「後」とは主軸の回転軸線方向におけるマシニングセンタの背面側を指すものとする。   The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a preferred embodiment of the cutting apparatus of the present invention, FIG. 2 shows a main spindle head and a front end of the main spindle of the cutting apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a front view seen from the direction of the rotation axis, FIG. 3B is a side view, and FIG. 3 is a schematic view of a machining center to which a cutting attachment is attached. In the following description, “front” refers to the machining area side or the cutting tip side of the cutting attachment in the rotation axis direction of the main shaft, and “rear” refers to the back side of the machining center in the rotation axis direction of the main shaft. To do.

図1に示されている切削装置11は、工作機械の一例であるマシニングセンタ13の主軸25に切削アタッチメント15を取り付けたものである。マシニングセンタ13は、図3に示されているように、ベッド17と、ベッド17上をZ軸方向に移動可能であり且つワークが載置されるテーブル19と、ベッド17上においてZ軸に対して垂直なX軸方向に移動可能なコラム21と、X軸及びZ軸に垂直なY軸方向に移動可能にコラム21に支持される主軸頭23と、Z軸と平行な回転軸線27周りに回転可能に主軸頭23に支持されている主軸25とを備える。また、主軸25の先端部には、工具ホルダや各種加工用アタッチメントなどのテーパ部と係合するテーパ穴29が形成されている。なお、本発明の切削装置11では、テーブル19上のワークWと主軸25に装着された切削アタッチメント15とがX軸、Y軸及びZ軸の直交3軸に相対移動できるようになっていればよく、マシニングセンタ13の構成は上記構成に限定されるものではない。   A cutting apparatus 11 shown in FIG. 1 is obtained by attaching a cutting attachment 15 to a spindle 25 of a machining center 13 which is an example of a machine tool. As shown in FIG. 3, the machining center 13 includes a bed 17, a table 19 that can move on the bed 17 in the Z-axis direction and on which a workpiece is placed, and a Z-axis on the bed 17. A column 21 movable in the vertical X-axis direction, a spindle head 23 supported by the column 21 so as to be movable in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis and the Z-axis, and a rotation axis 27 parallel to the Z-axis. The main shaft 25 is supported by the main shaft head 23 as possible. In addition, a tapered hole 29 that engages with a tapered portion such as a tool holder or various machining attachments is formed at the tip of the main shaft 25. In the cutting device 11 of the present invention, the workpiece W on the table 19 and the cutting attachment 15 attached to the main shaft 25 can be moved relative to three orthogonal axes of the X axis, the Y axis, and the Z axis. The configuration of the machining center 13 is not limited to the above configuration.

切削アタッチメント15は、本体31と、本体31の前側部分に回転可能に支持されたヘッド35と、回転軸線27周りに回転可能且つ回転軸線27方向に移動可能となるように本体31の後側部分の内部に配設されている伝動体39と、ヘッド35の先端部に配設され且つワークWを切削するためのバイト43を保持するバイトホルダ41とを備える。
ヘッド35は、本体31との間に軸受33を介在させることにより、本体31に対して回転可能に本体31に支持されている。この軸受33には、バイトホルダ41に保持されるバイト43が加工時に受ける回転軸線27方向の力すなわちスラスト荷重がヘッド35を介して作用するので、軸受33として、スラスト荷重を受けることができるタイプのものを使用する必要がある。図1に示されている実施形態では、軸受33として、それぞれ回転軸線27方向に逆向きの荷重を受けることができる2種類のアンギュラ玉軸受を組み合わせて使用している。
The cutting attachment 15 includes a main body 31, a head 35 rotatably supported on a front side portion of the main body 31, and a rear side portion of the main body 31 so as to be rotatable about the rotation axis 27 and movable in the direction of the rotation axis 27. And a cutting tool holder 41 for holding a cutting tool 43 for cutting the workpiece W.
The head 35 is supported by the main body 31 so as to be rotatable with respect to the main body 31 by interposing a bearing 33 between the head 35 and the main body 31. Since the force in the direction of the rotational axis 27 received by the cutting tool 43 held by the cutting tool holder 41 during processing, that is, the thrust load, acts on the bearing 33 via the head 35, the bearing 33 can receive the thrust load. Need to use one. In the embodiment shown in FIG. 1, as the bearing 33, two types of angular ball bearings that can receive loads in the opposite directions in the direction of the rotation axis 27 are used in combination.

本体31は、切削アタッチメント15をマシニングセンタ13の主軸25に装着したときに、回転軸線27方向における後端面が主軸25周りにおいて主軸頭23の前端面と当接するように構成されている。特に、図1に示されている実施形態では、図2に詳細に示されているように主軸頭23の前端面に主軸25を取り囲むように周方向に等間隔で複数の凹部45を設けている一方、凹部45に対応するように、切削アタッチメント15の本体31の後端面に周方向に等間隔で複数の突起47を設けており、切削アタッチメント15を主軸25に装着したときに、切削アタッチメント15の本体31の後端面の突起47を主軸頭23の前端面の凹部45に嵌合させることができるようになっている。本体31の後端面に凹部を設け、主軸頭23の前端面に突起を設けてもよいことはいうまでもない。また、凹部45及び突起47の数は、三つ以上であることが好ましい。このように主軸頭23の前端面と切削アタッチメント15の後端面に形成された凹部45と突起47とを嵌合させることにより、主軸頭23に対する切削アタッチメント15の半径方向及び回転軸線27方向の位置決めをすることができ、切削アタッチメント15を主軸25に装着したときのバイト43の位置を正確に規定することができる。   The main body 31 is configured such that when the cutting attachment 15 is attached to the main shaft 25 of the machining center 13, the rear end surface in the direction of the rotation axis 27 abuts the front end surface of the main shaft head 23 around the main shaft 25. In particular, in the embodiment shown in FIG. 1, a plurality of recesses 45 are provided at equal intervals in the circumferential direction so as to surround the main shaft 25 on the front end surface of the main shaft head 23 as shown in detail in FIG. On the other hand, a plurality of protrusions 47 are provided at equal intervals in the circumferential direction on the rear end surface of the main body 31 of the cutting attachment 15 so as to correspond to the recess 45, and when the cutting attachment 15 is attached to the main shaft 25, the cutting attachment is provided. The projection 47 on the rear end surface of the main body 31 can be fitted into the recess 45 on the front end surface of the spindle head 23. Needless to say, a recess may be provided on the rear end surface of the main body 31 and a protrusion may be provided on the front end surface of the spindle head 23. Moreover, it is preferable that the number of the recessed parts 45 and the protrusions 47 is three or more. In this way, the recess 45 and the projection 47 formed on the front end surface of the spindle head 23 and the rear end surface of the cutting attachment 15 are fitted to each other, thereby positioning the cutting attachment 15 in the radial direction and the rotation axis 27 direction with respect to the spindle head 23. The position of the cutting tool 43 when the cutting attachment 15 is mounted on the main shaft 25 can be accurately defined.

また、本体31は、その内部に、回転軸線27方向に移動可能に伝動体39を収容する略円筒形のチャンバを有しており、チャンバの内壁には、半径方向内方へ突出して肩部を形成する環状突出部49が設けられている。
一方、チャンバ内に収容される伝動体39は略円柱形状であり、その後端部には、主軸25のテーパ穴29と係合するテーパ部39aが形成されている。また、伝動体39は、チャンバの環状突出部49によって囲まれた開口部を通過できるように小径になっており且つテーパ部39aと隣接して位置する小径部51と、小径部51よりも大径になっており且つ小径部51との間に形成された肩部が環状突出部49により形成される肩部と回転軸線27方向に対向するように構成された大径部53とを含んでいる。
Further, the main body 31 has a substantially cylindrical chamber in which a transmission body 39 is accommodated so as to be movable in the direction of the rotation axis 27, and a shoulder portion projects inward in the radial direction on the inner wall of the chamber. An annular protrusion 49 is provided.
On the other hand, the transmission body 39 accommodated in the chamber has a substantially cylindrical shape, and a tapered portion 39 a that engages with the tapered hole 29 of the main shaft 25 is formed at the rear end portion thereof. The transmission 39 has a small diameter so that it can pass through the opening surrounded by the annular protrusion 49 of the chamber, and a small diameter portion 51 located adjacent to the tapered portion 39a, and larger than the small diameter portion 51. The shoulder portion formed between the small-diameter portion 51 and the small-diameter portion 51 includes a shoulder portion formed by the annular protrusion 49 and a large-diameter portion 53 configured to face the direction of the rotation axis 27. Yes.

環状突出部49の肩部と伝動体39の肩部との間において本体31のチャンバの内壁と伝動体39の小径部51の外周面との間に形成された環状空間には、スラスト玉軸受37が配設されており、スラスト玉軸受37の外輪(図1において左側の軌道輪)がチャンバの環状突出部49により形成された肩部の回転軸線27方向前側面に固定され、スラスト玉軸受37の内輪(図1において右側の軌道輪)が環状突出部49の肩部と回転軸線27方向に対向する伝動体39の肩部に板バネ55を介して固定されている。このように本体31のチャンバの内壁と伝動体39との間にスラスト玉軸受37を介在させることにより、伝動体39が本体31に対して回転軸線27周りに回転可能となっている。   A thrust ball bearing is provided in the annular space formed between the inner wall of the chamber of the main body 31 and the outer peripheral surface of the small-diameter portion 51 of the transmission 39 between the shoulder of the annular protrusion 49 and the shoulder of the transmission 39. 37, and the outer ring of the thrust ball bearing 37 (the left raceway ring in FIG. 1) is fixed to the front side surface in the direction of the rotation axis 27 of the shoulder formed by the annular protrusion 49 of the chamber. 37 is fixed to the shoulder of the transmission 39 that faces the shoulder of the annular protrusion 49 in the direction of the rotation axis 27 via a leaf spring 55. Thus, the thrust ball bearing 37 is interposed between the inner wall of the chamber of the main body 31 and the transmission body 39, so that the transmission body 39 can rotate around the rotation axis 27 with respect to the main body 31.

さらに、ヘッド35と伝動体39とは、ヘッド35に対する伝動体39の回転軸線27方向の相対運動を許容し且つヘッド35が伝動体39に対して相対回転せず伝動体39と連動して回転するように、互いに接続されている。例えば、図1に示されている実施形態のように、ヘッド35の後端部に伝動体39に向かって延びる多角形状断面の延長部35aを形成すると共に、伝動体39の前端部に延長部断面と相補形状断面の受容穴39bを形成し、本体31内においてヘッド35の延長部35aを伝動体39の受容穴39b内に摺動可能に挿入することによって、ヘッド35に対する伝動体39の回転軸線27方向の相対運動を許容し且つヘッド35が伝動体39と連動して回転するように、ヘッド35と伝動体39とを接続することができる。   Furthermore, the head 35 and the transmission body 39 allow relative movement of the transmission body 39 in the direction of the rotation axis 27 with respect to the head 35, and the head 35 rotates in conjunction with the transmission body 39 without rotating relative to the transmission body 39. Are connected to each other. For example, as in the embodiment shown in FIG. 1, an extension portion 35 a having a polygonal cross section extending toward the transmission body 39 is formed at the rear end portion of the head 35, and the extension portion is formed at the front end portion of the transmission body 39. A receiving hole 39b having a cross section complementary to the cross section is formed, and the extension 35a of the head 35 is slidably inserted into the receiving hole 39b of the transmission body 39 in the main body 31, thereby rotating the transmission body 39 relative to the head 35. The head 35 and the transmission body 39 can be connected such that relative movement in the direction of the axis 27 is allowed and the head 35 rotates in conjunction with the transmission body 39.

次に、本発明の切削装置11の使用方法及び動作について説明する。
本発明の切削装置11の切削アタッチメント15をマシニングセンタ13の主軸25に装着するときには、切削アタッチメント15の本体31の後端面に形成された突起47がマシニングセンタ13の主軸頭23の端面に形成された凹部45内に受容されるように凹部45と突起47とを回転軸線27方向に整列させつつ、切削アタッチメント15の伝動体39のテーパ部39aをマシニングセンタ13の主軸25のテーパ穴29に挿入する。そして、伝動体39のテーパ部39aの後端部に設けられたプルスタッド(図示せず)を主軸25内に配設されたドローバー(図示せず)に係合させ、伝動体39をテーパ穴29内に後方に向けて引き込む。すると、伝動体39が本体31のチャンバ内で後方に移動して、回転軸線方向後ろ向きの力が伝動体39の肩部から板バネ55及びスラスト玉軸受37を介して本体31の肩部に作用し、本体31の後端面を主軸頭23の前端面に押し付ける。これにより、主軸頭23の前端面の凹部45と本体31の後端面の突起47とを嵌合させつつ主軸頭23の前端面と本体31の後端面とを当接させ、主軸頭23及び主軸25に対して回転軸線27方向及び半径方向に切削アタッチメント15を位置決めさせる。また、伝動体39とヘッド35とは、伝動体39の受容穴39b内にヘッド35の延長部35aを挿入した状態で接続されているだけなので、伝動体39のみが回転軸線27方向後ろ向きに移動し、ヘッド35が回転軸線27方向後向きに移動することもなければヘッド35に回転軸線27方向後向きの力が作用することもない。したがって、切削アタッチメント15がマシニングセンタ13の主軸25に装着されると、切削アタッチメント15に保持されるバイト43が常に予め定められた位置に位置決めされ、高精度の加工が可能になる。この切削アタッチメント15をマシニングセンタ13の主軸25に、周知の自動工具交換装置を用いて着脱させることもできる。
Next, the usage method and operation | movement of the cutting device 11 of this invention are demonstrated.
When the cutting attachment 15 of the cutting apparatus 11 of the present invention is mounted on the spindle 25 of the machining center 13, the protrusion 47 formed on the rear end surface of the main body 31 of the cutting attachment 15 is a recess formed on the end surface of the spindle head 23 of the machining center 13. The tapered portion 39 a of the transmission 39 of the cutting attachment 15 is inserted into the tapered hole 29 of the main shaft 25 of the machining center 13 while aligning the concave portion 45 and the protrusion 47 in the direction of the rotational axis 27 so as to be received in the shaft 45. And the pull stud (not shown) provided in the rear-end part of the taper part 39a of the transmission body 39 is engaged with the draw bar (not shown) arrange | positioned in the main axis | shaft 25, and the transmission body 39 is a taper hole. Pull it back into 29. Then, the transmission body 39 moves rearward in the chamber of the main body 31, and a force in the rearward direction in the rotational axis acts on the shoulder portion of the main body 31 from the shoulder portion of the transmission body 39 via the leaf spring 55 and the thrust ball bearing 37. Then, the rear end surface of the main body 31 is pressed against the front end surface of the spindle head 23. Thus, the front end surface of the main spindle head 23 and the rear end face of the main body 31 are brought into contact with each other while the recess 45 on the front end face of the main spindle head 23 and the protrusion 47 on the rear end face of the main body 31 are fitted to each other. The cutting attachment 15 is positioned with respect to 25 in the direction of the rotation axis 27 and in the radial direction. Further, since the transmission body 39 and the head 35 are only connected with the extension 35a of the head 35 inserted into the receiving hole 39b of the transmission body 39, only the transmission body 39 moves backward in the direction of the rotation axis 27. In addition, the head 35 does not move backward in the direction of the rotational axis 27, and no backward force acts in the direction of the rotational axis 27 on the head 35. Therefore, when the cutting attachment 15 is mounted on the main shaft 25 of the machining center 13, the cutting tool 43 held by the cutting attachment 15 is always positioned at a predetermined position, and high-precision machining is possible. The cutting attachment 15 can be attached to and detached from the spindle 25 of the machining center 13 using a known automatic tool changer.

加工を行う場合には、主軸25をロックしてバイト43が回転軸線27周りに回転しないようにした状態で、マシニングセンタ13の主軸25に装着された切削アタッチメント15に対してテーブル19上のワークWをZ軸方向すなわち主軸25の回転軸線27方向に相対移動させ、切削アタッチメント15のバイト43によりワークWの形削り又は立て削りを行う。切削アタッチメント15のバイト43が主軸25の回転軸線27方向にワークWに接近して接触すると、バイト43には回転軸線27方向の力が作用し、切削アタッチメント15にスラスト荷重が作用する。   When machining, the workpiece W on the table 19 is attached to the cutting attachment 15 mounted on the spindle 25 of the machining center 13 in a state in which the spindle 25 is locked so that the cutting tool 43 does not rotate around the rotation axis 27. Is relatively moved in the Z-axis direction, that is, in the direction of the rotation axis 27 of the main shaft 25, and the workpiece W is shaped or sharpened by the cutting tool 43 of the cutting attachment 15. When the cutting tool 43 of the cutting attachment 15 approaches and contacts the workpiece W in the direction of the rotation axis 27 of the main shaft 25, a force in the direction of the rotation axis 27 acts on the cutting tool 43 and a thrust load acts on the cutting attachment 15.

しかしながら、図1に示されているように、ヘッド35と伝動体39との間、及び本体31と伝動体39との間は回転軸線27方向にすき間が開いており、ヘッド35は回転軸線27方向の力を伝動体39に直接伝えないように構成されているので、バイト43からバイトホルダ41を介してヘッド35に伝達した回転軸線27方向の力は、軸受33等を介して本体31のみに作用し、伝動体39が回転軸線27方向の力を受けることはない。また、回転軸線27方向における本体31の後端面がマシニングセンタ13の静止部である主軸頭23の前端面に当接しているので、切削アタッチメント15の本体31に作用した回転軸線27方向の力は主軸頭23に伝達する。したがって、バイト43による切削で生じた回転軸線27方向の力は主軸頭23の前端面によって受けられ、回転部である主軸25に作用する回転軸線27方向の力すなわちスラスト荷重は大幅に低減される又は実質的になくなる。この結果、バイト43の支持が主軸頭23によってなされることになり、剛性が上り、高能率加工ができる。また主軸頭23に対して主軸25を回転可能に支持する軸受(図示せず)にはほとんどダメージを与えることがなくなり、主軸25の軸受の寿命やマシニングセンタ13の加工精度にほとんど悪影響を与えなくなり得る。   However, as shown in FIG. 1, a gap is opened between the head 35 and the transmission body 39 and between the main body 31 and the transmission body 39 in the direction of the rotation axis 27. Since the force in the direction is not directly transmitted to the transmission body 39, the force in the direction of the rotation axis 27 transmitted from the cutting tool 43 to the head 35 through the cutting tool holder 41 is applied only to the main body 31 through the bearing 33 or the like. The transmission 39 does not receive a force in the direction of the rotation axis 27. Further, since the rear end surface of the main body 31 in the direction of the rotation axis 27 is in contact with the front end surface of the spindle head 23 which is a stationary part of the machining center 13, the force in the direction of the rotation axis 27 acting on the main body 31 of the cutting attachment 15 is the main axis. Transmit to head 23. Therefore, the force in the direction of the rotation axis 27 generated by cutting with the cutting tool 43 is received by the front end surface of the spindle head 23, and the force in the direction of the rotation axis 27 acting on the main shaft 25 as the rotating portion, that is, the thrust load is greatly reduced. Or substantially disappear. As a result, the cutting tool 43 is supported by the spindle head 23, and the rigidity increases and high-efficiency machining can be performed. Further, the bearing (not shown) that rotatably supports the spindle 25 with respect to the spindle head 23 is hardly damaged, and the bearing life of the spindle 25 and the machining accuracy of the machining center 13 can be hardly adversely affected. .

また、切削アタッチメント15の伝動体39及びヘッド35は本体31に対して回転可能に支持されていると共に伝動体39とヘッド35とは互いに対して相対回転しないように接続されているので、伝動体39を装着された主軸31を回転軸線27周りに回転させれば、ヘッド35が伝動体39を介して主軸31の回転に連動して回転し、バイトホルダ41を介してヘッド35に支持されているバイト43を回転軸線27周りに回転させることができる。したがって、主軸31の回転を制御することによりバイト43の割り出しを容易に行うことができ、ワークWに対するバイト43の向きの調整も容易になる。更に、回転軸線27方向の送り動作とバイト43の回転動作とを同期させることにより螺旋形状の加工も行える。   Further, the transmission body 39 and the head 35 of the cutting attachment 15 are rotatably supported with respect to the main body 31, and the transmission body 39 and the head 35 are connected so as not to rotate relative to each other. If the main shaft 31 mounted with 39 is rotated around the rotation axis 27, the head 35 rotates in conjunction with the rotation of the main shaft 31 via the transmission body 39 and is supported by the head 35 via the bite holder 41. The cutting tool 43 can be rotated around the rotation axis 27. Therefore, by controlling the rotation of the spindle 31, the cutting tool 43 can be easily indexed, and the orientation of the cutting tool 43 relative to the workpiece W can be easily adjusted. Further, by synchronizing the feeding operation in the direction of the rotation axis 27 and the rotating operation of the cutting tool 43, a helical shape can be processed.

なお、切削アタッチメント15の伝動体39及びヘッド35の回転は、バイトホルダ41及びそれに保持されているバイト43の向きを調整したり、低速で回転するためのものであり、伝動体39及びヘッド35をマシニングセンタ13の主軸25のように高速で回転させる必要はない。このため、伝動体39及びヘッド35を本体31に対して回転可能にするための軸受33として、高速回転を可能にする一方でスラスト荷重に弱い深溝玉軸受などを使用する必要はなくなり、高速回転には向かないがスラスト荷重に強いアンギュラ玉軸受やスラスト玉軸受などを使用することができるようになるので、形削りや立て削りの際に生じるスラスト荷重(すなわち、回転軸線27方向の荷重)に対する耐久性を向上させることが可能となる。   The rotation of the transmission 39 and the head 35 of the cutting attachment 15 is for adjusting the orientation of the cutting tool holder 41 and the cutting tool 43 held by the cutting tool 15 and for rotating at a low speed. It is not necessary to rotate the shaft at a high speed like the main shaft 25 of the machining center 13. For this reason, it is not necessary to use a deep groove ball bearing or the like that is capable of high-speed rotation while being able to rotate the transmission body 39 and the head 35 with respect to the main body 31 while being susceptible to thrust load. However, it is possible to use angular ball bearings or thrust ball bearings that are not suitable for thrust loads, but are resistant to thrust loads, so that they can be used for thrust loads (that is, loads in the direction of the rotation axis 27) that occur during shaping or tapping. Durability can be improved.

以上、図面に示された好ましい実施形態を参照して、本発明の切削装置11を説明したが、本発明は示された実施形態に限定されるものではない。例えば、バイト43に代えてブローチを用い、ブローチ加工を行うこともできる。また、上記実施形態では、切削装置11の切削アタッチメント15において、本体31に対してヘッド35が回転可能になっているが、ワークWに対するバイト43の割り出しをテーブル側又はバイトホルダ41の調整で行うのであれば、本体31及びヘッド35を一体的に形成することも可能である。なお、この場合でも、本体31を主軸頭23に押し付ける力を得るために、伝動体39は本体31に対して回転軸線27方向に移動可能とし上記実施形態と同様の構成で本体31のチャンバ内に収容されていることが好ましい。
また、切削アタッチメント15の本体31の後端面と主軸頭23の前端面に凹部45及び突起47が設けられているが、これらは必須のものではなく、切削アタッチメント15の本体31の後端面と主軸頭23の前端面をともに平坦に形成し、平坦な端面同士を当接させるようにすることも可能である。
The cutting apparatus 11 of the present invention has been described above with reference to the preferred embodiment shown in the drawings, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment. For example, broaching can be performed using a broach instead of the cutting tool 43. Moreover, in the said embodiment, although the head 35 is rotatable with respect to the main body 31 in the cutting attachment 15 of the cutting apparatus 11, the cutting tool 43 is indexed with respect to the work W by adjusting the table side or the cutting tool holder 41. In this case, the main body 31 and the head 35 can be integrally formed. Even in this case, in order to obtain a force for pressing the main body 31 against the spindle head 23, the transmission body 39 is movable in the direction of the rotation axis 27 with respect to the main body 31, and has the same configuration as that of the above-described embodiment. It is preferable to be accommodated in
Moreover, although the recessed part 45 and the processus | protrusion 47 are provided in the rear-end surface of the main body 31 of the cutting attachment 15, and the front-end surface of the spindle head 23, these are not essential, The rear-end surface and main axis of the main body 31 of the cutting attachment 15 are provided. It is also possible to form both the front end surfaces of the head 23 flat so that the flat end surfaces come into contact with each other.

本発明の切削装置の実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows embodiment of the cutting device of this invention. 図1に示されている切削装置の主軸頭及び主軸の前端部を示しており、(a)は主軸の回転軸線方向から見た正面図、(b)は側面図である。The spindle head of the cutting apparatus shown by FIG. 1 and the front-end part of a spindle are shown, (a) is the front view seen from the rotating shaft direction of the spindle, (b) is a side view. 切削アタッチメントを装着するマシニングセンタの概略図である。It is the schematic of the machining center which mounts a cutting attachment.

符号の説明Explanation of symbols

11 切削装置
13 マシニングセンタ
15 切削アタッチメント
23 主軸頭
25 主軸
27 回転軸線
31 本体
35 ヘッド
39 伝動体
41 バイトホルダ
43 バイト
45 凹部
47 突起
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Cutting device 13 Machining center 15 Cutting attachment 23 Spindle head 25 Spindle 27 Rotating axis 31 Main body 35 Head 39 Transmission body 41 Tool holder 43 Tool bit 45 Concave portion 47 Projection

Claims (4)

工作機械の主軸頭と、回転軸線周りに回転可能に主軸頭に支持された主軸と、主軸に装着され且つ工具を支持する切削アタッチメントとを備え、工具をワークに対して前記回転軸線方向に往復運動させ、その一方の行程において工具でワークを切削する切削装置であって、
前記回転軸線方向における前記切削アタッチメントの端面を前記主軸頭の端面に当接するように配置し、切削加工時に前記工具に作用する回転軸線方向の力全てを前記切削アタッチメントを介して前記主軸頭の端面で受けるように構成することを特徴とした切削装置。
A spindle of a machine tool, a spindle supported by the spindle head so as to be rotatable around a rotation axis, and a cutting attachment mounted on the spindle and supporting a tool, the tool reciprocating in the direction of the rotation axis with respect to the workpiece. A cutting device that moves and cuts a workpiece with a tool in one of the strokes,
The end face of the spindle head in the rotational axis direction is arranged so as to abut on the end face of the spindle head, and all the forces in the rotational axis direction acting on the tool during cutting work are passed through the cutting attachment to the end face of the spindle head. A cutting device characterized by being configured to receive at.
工作機械の主軸頭と、回転軸線周りに回転可能に主軸頭に支持された主軸と、主軸に装着され且つ工具を支持する切削アタッチメントとを備え、工具をワークに対して前記回転軸線方向に往復運動させ、その一方の行程において工具でワークを切削する切削装置であって、
前記回転軸線方向における前記切削アタッチメントの端面を前記主軸頭の端面に当接するように配置し、切削加工時に前記工具に作用する回転軸線方向の力の一部を前記切削アタッチメントを介して前記主軸頭の端面で受けるように構成することを特徴とした切削装置。
A spindle of a machine tool, a spindle supported by the spindle head so as to be rotatable around a rotation axis, and a cutting attachment mounted on the spindle and supporting a tool, the tool reciprocating in the direction of the rotation axis with respect to the workpiece. A cutting device that moves and cuts a workpiece with a tool in one of the strokes,
The end face of the cutting attachment in the rotational axis direction is disposed so as to abut on the end face of the spindle head, and a part of the force in the rotational axis direction acting on the tool at the time of cutting is passed through the cutting attachment to the spindle head Cutting device characterized by being configured to receive at the end face of the.
前記切削アタッチメントの端面と前記主軸頭の端面に、それぞれ、互いに係合する凹部と突起を形成し、前記切削アタッチメントの端面と前記主軸頭の端面とを当接させて凹部と突起とを嵌合させることにより、前記主軸頭に対して前記主軸の回転軸線方向及び半径方向に前記切削アタッチメントを位置決めするようにした請求項1又は請求項2に記載の切削装置。   The end surface of the cutting attachment and the end surface of the spindle head are respectively formed with a recess and a projection that engage with each other, and the end surface of the cutting attachment and the end surface of the spindle head are brought into contact with each other to fit the recess and the projection. The cutting apparatus according to claim 1 or 2, wherein the cutting attachment is positioned in a rotational axis direction and a radial direction of the spindle relative to the spindle head. 前記切削アタッチメントは、前記主軸頭の端面に当接する本体と、本体に回転可能に支持され且つ工具を保持するヘッドと、前記本体内に回転可能に設けられ、一端が主軸に装着され且つ他端が前記ヘッドに対して相対回転しないように前記ヘッドに接続されている伝動体とを備え、前記工具が前記伝動体及び前記ヘッドを介して前記主軸に連動して前記回転軸線周りに回転するようになっている請求項1又は請求項2に記載の切削装置。   The cutting attachment includes a main body that abuts on an end surface of the spindle head, a head that is rotatably supported by the main body and that holds a tool, and is rotatably provided in the main body. And a transmission body connected to the head so as not to rotate relative to the head, and the tool rotates about the rotation axis in conjunction with the main shaft via the transmission body and the head. The cutting device according to claim 1 or 2, wherein
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011131365A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Fuji Seiko Ltd Machining tool holder
CN117066599A (en) * 2023-10-16 2023-11-17 常州迈腾工具有限公司 Finish machining tool assembly for outer ring channel of deep groove ball bearing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859542U (en) * 1981-10-19 1983-04-22 新日本工機株式会社 Fixed position holding device for attachment
JP2001025931A (en) * 1999-07-15 2001-01-30 Komatsu Ltd Cutter holder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5859542U (en) * 1981-10-19 1983-04-22 新日本工機株式会社 Fixed position holding device for attachment
JP2001025931A (en) * 1999-07-15 2001-01-30 Komatsu Ltd Cutter holder

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011131365A (en) * 2009-12-25 2011-07-07 Fuji Seiko Ltd Machining tool holder
CN117066599A (en) * 2023-10-16 2023-11-17 常州迈腾工具有限公司 Finish machining tool assembly for outer ring channel of deep groove ball bearing
CN117066599B (en) * 2023-10-16 2023-12-19 常州迈腾工具有限公司 Finish machining tool assembly for outer ring channel of deep groove ball bearing

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