JP2009178804A - ボーリングバーマガジンを有する工作機械およびボーリングバーマガジン - Google Patents
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Abstract
【課題】ボーリングバーマガジン全体の平面視での移動スペースを確保する必要がなく、ボーリングバーの交換に必要な動力を低減し、交換動作とそのための機構を簡素化できるボーリングバーマガジンを有する工作機械を提供する。
【解決手段】ボーリングバーマガジン5は、機械本体に固定されたマガジン基台15と、マガジン基台に昇降動作可能に支持され、複数本のボーリングバー8を収納可能なフレーム部16と、フレーム部に収納されているボーリングバーを直線移動させて所定高さの割出し位置P0に割出す移動手段17とを備えている。
【選択図】図11
【解決手段】ボーリングバーマガジン5は、機械本体に固定されたマガジン基台15と、マガジン基台に昇降動作可能に支持され、複数本のボーリングバー8を収納可能なフレーム部16と、フレーム部に収納されているボーリングバーを直線移動させて所定高さの割出し位置P0に割出す移動手段17とを備えている。
【選択図】図11
Description
本発明は、ボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンを有する工作機械およびボーリングバーマガジンに関する。
本発明の関連技術として、特許文献1(特開2005−177917号公報)には、工作機械とボーリングバーマガジンが記載されている。このボーリングバーマガジンは、その全体が水平に移動するとともにボーリングバーを旋回割出しする構成を有している。
特許文献2(特開昭58−51047号公報)には、中心軸線方向に比較的長い工具を収納可能な工具置き台(本発明のボーリングバーマガジンに相当)が記載されている。
特許文献2(特開昭58−51047号公報)には、中心軸線方向に比較的長い工具を収納可能な工具置き台(本発明のボーリングバーマガジンに相当)が記載されている。
特許文献1に記載のボーリングバーマガジンは主軸台とは反対側に配置されており、このボーリングバーマガジン自体が水平に移動可能になっている。そのため、ボーリングバーマガジンを配置するためのスペースを確保する必要があった。また、ボーリングバーの交換に大きな動力が必要であり、さらに、交換動作とそのための機構とが複雑になりがちであった。
他方、特許文献2に記載の工具置き台は、これをテーブル上に載置することによって工具を交換するようになっている。したがって、工具置き台全体を移動させる必要があった。また、工具交換時に工具置き台を加工領域に設置するので、収納されている工具に切り屑やクーラントが飛び散る恐れがあった。
他方、特許文献2に記載の工具置き台は、これをテーブル上に載置することによって工具を交換するようになっている。したがって、工具置き台全体を移動させる必要があった。また、工具交換時に工具置き台を加工領域に設置するので、収納されている工具に切り屑やクーラントが飛び散る恐れがあった。
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、ボーリングバーマガジン全体の平面視での移動スペースを確保する必要性をなくして省スペースを実現でき、また、ボーリングバーの交換に必要な動力を低減するとともに、交換動作とそのための機構を簡素化できるボーリングバーマガジンを有する工作機械およびボーリングバーマガジンを提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明にかかる工作機械は、工作機械の機械本体と、回転可能に支持された工作物用主軸の先端にチャックが設けられ、前記機械本体に設けられた主軸台と、少なくともボーリングバーを保持可能に前記機械本体に設けられて移動可能な刃物台と、複数本の前記ボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンとを有し、前記チャックに把持された工作物に対して、前記刃物台の前記ボーリングバーで旋削加工を行い、前記刃物台を移動させて割出し位置で前記刃物台と前記ボーリングバーマガジンとの間で前記ボーリングバーを交換するようにした工作機械であって、前記ボーリングバーマガジンは、前記機械本体に固定されたマガジン基台と、このマガジン基台に昇降動作可能に支持され、前記複数本の前記ボーリングバーを収納可能なフレーム部と、このフレーム部に収納されている前記ボーリングバーを直線移動させて、所定高さに設定された前記割出し位置に割出すための移動手段とを備えている。
前記フレーム部は、前記ボーリングバーを各段にそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段の収納部を有し、前記移動手段は、前記各収納部に収納されている前記各ボーリングバーを、直交3軸方向または直交2軸方向に直線移動させて前記割出し位置に割出すとともに前記刃物台に対して着脱するのが好ましい。
この場合、前記移動手段は、前記フレーム部を直線的に昇降させて前記割出し位置と同じ高さの前記所定高さ位置に前記各収納部を移動させるための昇降機構と、この昇降機構により前記所定高さ位置に位置している前記収納部と、前記割出し位置との間で、前記ボーリングバーを前後方向に直線的に移動させるための前後方向移動機構と、この前後方向移動機構により前記割出し位置に割出された前記ボーリングバーを、その中心軸線方向に直線的に水平移動させて、前記刃物台に対して前記ボーリングバーを着脱するための中心軸線方向移動機構とを有しているのが好ましい。
本発明における他の実施態様にかかる工作機械は、工作機械の機械本体と、回転可能に支持された工作物用主軸の先端にチャックが設けられ、前記機械本体に設けられた主軸台と、少なくともボーリングバーを保持可能に前記機械本体に設けられて移動可能な刃物台と、複数本の前記ボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンとを有し、前記チャックに把持された工作物に対して、前記刃物台の前記ボーリングバーで旋削加工を行い、前記刃物台を移動させて複数の割出し位置で前記刃物台と前記ボーリングバーマガジンとの間で前記ボーリングバーを交換するようにした工作機械であって、前記ボーリングバーマガジンは、前記機械本体に固定されたマガジン基台と、前記ボーリングバーをそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段の収納部を有し、前記マガジン基台に支持され、前記複数本の前記ボーリングバーを収納可能なフレーム部と、前記各収納部に収納されている前記各ボーリングバーを、前記刃物台に対して着脱するために前後方向に直線移動させて前記各割出し位置に割出す移動手段とを備えている。
本発明における前記ボーリングバーは、前記刃物台の工具用主軸の中心軸線と同軸方向に延びて配置されるとともにこの工具用主軸の出力側端面に装着され、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構により、前記刃物台の工具装着面にクランプされるのが好ましい。
前記ボーリングバーが取付けられる前記刃物台の前記工具装着面は、ダミーカバーを着脱可能に装着することにより保護され、このダミーカバーは、非使用時には前記ボーリングバーマガジンに収納可能であるのが好ましい。
前記ボーリングバーは、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構により前記刃物台の工具装着面にクランプされる構成を有し、前記ボーリングバーの非使用時には、ダミーカバーにより前記工具装着面の前記複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構を覆って保護し、前記ボーリングバーの使用時には、前記ダミーカバーは前記ボーリングバーマガジンのダミーカバー収納部に収納可能であるのが好ましい。
好ましくは、前記ボーリングバーマガジンは、前記工作機械の加工領域外で且つ前記主軸台の前方に隣接して設置されている。
前記刃物台の工具用主軸には、前記ボーリングバー以外の工具を着脱可能に装着することが可能であるのが好ましい。
好ましい実施態様として、前記工作機械は、前記ボーリングバー以外の複数本の工具を収納可能な工具マガジンと、この工具マガジンと前記刃物台の工具用主軸との間で工具交換を行うために、工具交換ユニットが加工領域より上部を走行可能な自動工具交換装置とを有している。
なお、前記工具交換ユニットで交換する前記工具は、前記刃物台に装着されている前記ボーリングバーの先端部に着脱可能に装着される刃物部であり、工具交換時には前記刃物台が工具交換位置に移動して、前記工具交換ユニットが、前記刃物台に装着されている前記ボーリングバーに対して前記刃物部の交換を行う場合であってもよい。
本発明にかかるボーリングバーマガジンは、上述の工作機械に使用される。
前記フレーム部は、前記ボーリングバーを各段にそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段の収納部を有し、前記移動手段は、前記各収納部に収納されている前記各ボーリングバーを、直交3軸方向または直交2軸方向に直線移動させて前記割出し位置に割出すとともに前記刃物台に対して着脱するのが好ましい。
この場合、前記移動手段は、前記フレーム部を直線的に昇降させて前記割出し位置と同じ高さの前記所定高さ位置に前記各収納部を移動させるための昇降機構と、この昇降機構により前記所定高さ位置に位置している前記収納部と、前記割出し位置との間で、前記ボーリングバーを前後方向に直線的に移動させるための前後方向移動機構と、この前後方向移動機構により前記割出し位置に割出された前記ボーリングバーを、その中心軸線方向に直線的に水平移動させて、前記刃物台に対して前記ボーリングバーを着脱するための中心軸線方向移動機構とを有しているのが好ましい。
本発明における他の実施態様にかかる工作機械は、工作機械の機械本体と、回転可能に支持された工作物用主軸の先端にチャックが設けられ、前記機械本体に設けられた主軸台と、少なくともボーリングバーを保持可能に前記機械本体に設けられて移動可能な刃物台と、複数本の前記ボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンとを有し、前記チャックに把持された工作物に対して、前記刃物台の前記ボーリングバーで旋削加工を行い、前記刃物台を移動させて複数の割出し位置で前記刃物台と前記ボーリングバーマガジンとの間で前記ボーリングバーを交換するようにした工作機械であって、前記ボーリングバーマガジンは、前記機械本体に固定されたマガジン基台と、前記ボーリングバーをそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段の収納部を有し、前記マガジン基台に支持され、前記複数本の前記ボーリングバーを収納可能なフレーム部と、前記各収納部に収納されている前記各ボーリングバーを、前記刃物台に対して着脱するために前後方向に直線移動させて前記各割出し位置に割出す移動手段とを備えている。
本発明における前記ボーリングバーは、前記刃物台の工具用主軸の中心軸線と同軸方向に延びて配置されるとともにこの工具用主軸の出力側端面に装着され、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構により、前記刃物台の工具装着面にクランプされるのが好ましい。
前記ボーリングバーが取付けられる前記刃物台の前記工具装着面は、ダミーカバーを着脱可能に装着することにより保護され、このダミーカバーは、非使用時には前記ボーリングバーマガジンに収納可能であるのが好ましい。
前記ボーリングバーは、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構により前記刃物台の工具装着面にクランプされる構成を有し、前記ボーリングバーの非使用時には、ダミーカバーにより前記工具装着面の前記複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構を覆って保護し、前記ボーリングバーの使用時には、前記ダミーカバーは前記ボーリングバーマガジンのダミーカバー収納部に収納可能であるのが好ましい。
好ましくは、前記ボーリングバーマガジンは、前記工作機械の加工領域外で且つ前記主軸台の前方に隣接して設置されている。
前記刃物台の工具用主軸には、前記ボーリングバー以外の工具を着脱可能に装着することが可能であるのが好ましい。
好ましい実施態様として、前記工作機械は、前記ボーリングバー以外の複数本の工具を収納可能な工具マガジンと、この工具マガジンと前記刃物台の工具用主軸との間で工具交換を行うために、工具交換ユニットが加工領域より上部を走行可能な自動工具交換装置とを有している。
なお、前記工具交換ユニットで交換する前記工具は、前記刃物台に装着されている前記ボーリングバーの先端部に着脱可能に装着される刃物部であり、工具交換時には前記刃物台が工具交換位置に移動して、前記工具交換ユニットが、前記刃物台に装着されている前記ボーリングバーに対して前記刃物部の交換を行う場合であってもよい。
本発明にかかるボーリングバーマガジンは、上述の工作機械に使用される。
本発明にかかる工作機械は、ボーリングバーマガジン全体が機械本体に固定されて移動しないので、ボーリングバーマガジン全体の平面視での省スペースを実現でき、また、ボーリングバーの交換に必要な動力を低減するとともに、交換動作とそのための機構を簡素化できる。
本発明にかかる工作機械は、機械本体と、主軸台と、ボーリングバーを保持可能で移動可能な刃物台と、複数本のボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンとを有している。
ボーリングバーマガジンは、機械本体に固定されたマガジン基台と、昇降動作可能でボーリングバーを収納可能なフレーム部と、ボーリングバーを直線移動させて割出し位置に割出すための移動手段とを備えている。そして、刃物台を移動させて、割出し位置で刃物台とボーリングバーマガジンとの間でボーリングバーを交換するようにしている。
これにより、ボーリングバーマガジン全体の平面視での移動スペースを確保する必要性をなくし、また、ボーリングバーの交換に必要な動力を低減し、交換動作とそのための機構を簡素化するという目的を実現している。
ボーリングバーマガジンは、機械本体に固定されたマガジン基台と、昇降動作可能でボーリングバーを収納可能なフレーム部と、ボーリングバーを直線移動させて割出し位置に割出すための移動手段とを備えている。そして、刃物台を移動させて、割出し位置で刃物台とボーリングバーマガジンとの間でボーリングバーを交換するようにしている。
これにより、ボーリングバーマガジン全体の平面視での移動スペースを確保する必要性をなくし、また、ボーリングバーの交換に必要な動力を低減し、交換動作とそのための機構を簡素化するという目的を実現している。
下記の実施例では、工作機械が複合加工機の場合を示している。なお、工作機械として、刃物台に工具用主軸が設けられた旋盤、主軸頭に工具用主軸が設けられたマシニングセンタ、または研削盤であってもよい。
以下、本発明にかかるボーリングバーマガジンを有する工作機械の一実施例を図1ないし図25を参照して説明する。
図1,図2は、それぞれ工作機械の斜視図,正面図、図3,図4は、それぞれ工作機械の構造を示す斜視図,正面図、図5,図6は、それぞれ工作機械の右側面図,左側面図である。
図7は、刃物台に対するボーリングバーの取付け状態を示す部分斜視図、図8,図9は、それぞれ刃物台に対するボーリングバーとダミーカバーの取付け状態を示す断面図である。図10は、変形例にかかるボーリングバーの外形図である。図11は、ボーリングバーマガジンの斜視図である。
図1,図2は、それぞれ工作機械の斜視図,正面図、図3,図4は、それぞれ工作機械の構造を示す斜視図,正面図、図5,図6は、それぞれ工作機械の右側面図,左側面図である。
図7は、刃物台に対するボーリングバーの取付け状態を示す部分斜視図、図8,図9は、それぞれ刃物台に対するボーリングバーとダミーカバーの取付け状態を示す断面図である。図10は、変形例にかかるボーリングバーの外形図である。図11は、ボーリングバーマガジンの斜視図である。
図1ないし図6,図11において、工作機械1は、ボーリングバー8による旋削加工と、ボーリングバー8以外の工具18による旋削加工や切削加工を行うことができる複合加工機である。工作機械1にはボーリングバーマガジン5が使用されている。
工作機械1は、工作物9をボーリングバー8で加工するボーリングマシンの機能のほかに、工作物9を工具18で旋削加工する旋盤の機能と、工作物9を工具18で切削加工するマシニングセンタの機能も有している。
工作機械1は、NC(数値制御)装置とPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)とを有する制御装置により制御されている。工作機械1の所定位置には、制御装置の制御盤22が設けられている。
なお、工作機械1を正面から見て、上下方向,前後方向,左右方向をそれぞれX軸方向,Y軸方向,Z軸方向とする。
工作機械1は、工作物9をボーリングバー8で加工するボーリングマシンの機能のほかに、工作物9を工具18で旋削加工する旋盤の機能と、工作物9を工具18で切削加工するマシニングセンタの機能も有している。
工作機械1は、NC(数値制御)装置とPLC(プログラマブル・ロジック・コントローラ)とを有する制御装置により制御されている。工作機械1の所定位置には、制御装置の制御盤22が設けられている。
なお、工作機械1を正面から見て、上下方向,前後方向,左右方向をそれぞれX軸方向,Y軸方向,Z軸方向とする。
工作機械1は、工作機械1の機械本体2と、主軸台3と、刃物台4と、ボーリングバーマガジン5とを有している。
主軸台3は、回転可能に支持された工作物用主軸6を有して、機械本体2に設けられている。工作物用主軸6の中心軸線CL1が、床面FLに対してほぼ水平で正面から見て左右方向(Z軸方向)に延びている。工作物用主軸6の先端には、チャック7が設けられている。
刃物台4は、少なくともボーリングバー8を保持可能に機械本体2に設けられ、少なくとも2軸方向(ここでは、Z軸方向とX軸方向)に移動可能である。
主軸台3は、回転可能に支持された工作物用主軸6を有して、機械本体2に設けられている。工作物用主軸6の中心軸線CL1が、床面FLに対してほぼ水平で正面から見て左右方向(Z軸方向)に延びている。工作物用主軸6の先端には、チャック7が設けられている。
刃物台4は、少なくともボーリングバー8を保持可能に機械本体2に設けられ、少なくとも2軸方向(ここでは、Z軸方向とX軸方向)に移動可能である。
ボーリングバーマガジン5は、機械本体2に付設され、複数本のボーリングバー8を収納可能である。
工作物9が長寸法の場合には、ボーリングバー8でボーリング加工することが多い。このときは、ボーリングバーマガジン5に収納されているボーリングバー8を、刃物台4に装着することになる。なお、ボーリングバー8のうち特に長寸法の工具は、ロングボーリングバーと呼ばれている。
工作機械1は、チャック7に把持された工作物9に対して、刃物台4のボーリングバー8を少なくとも2軸方向(Z軸方向とX軸方向)に移動させて旋削加工を行う。工作機械1は、刃物台4を移動させて、割出し位置P0(図6,図11)で、刃物台4とボーリングバーマガジン5との間でボーリングバー8を交換することができる。
工作物9が長寸法の場合には、ボーリングバー8でボーリング加工することが多い。このときは、ボーリングバーマガジン5に収納されているボーリングバー8を、刃物台4に装着することになる。なお、ボーリングバー8のうち特に長寸法の工具は、ロングボーリングバーと呼ばれている。
工作機械1は、チャック7に把持された工作物9に対して、刃物台4のボーリングバー8を少なくとも2軸方向(Z軸方向とX軸方向)に移動させて旋削加工を行う。工作機械1は、刃物台4を移動させて、割出し位置P0(図6,図11)で、刃物台4とボーリングバーマガジン5との間でボーリングバー8を交換することができる。
ボーリングバーマガジン5は、機械本体2に固定されたマガジン基台15と、フレーム部16と、移動手段17とを備えている。
フレーム部16は、マガジン基台15に昇降動作可能に支持され、複数本(ここでは、3本)のボーリングバー8を収納することができる。移動手段17は、フレーム部16に収納されているボーリングバー8を、直線移動させて所定高さ位置Hと同じ高さに設定された割出し位置P0に割出すことができる(図4,図6,図19)。
ボーリングバーマガジン5の全体が、水平方向に移動するわけではない。したがって、ボーリングバーマガジン5の平面視での移動スペースを確保する必要性がなくなって、省スペースを実現できる。また、ボーリングバー8の交換に必要な動力を低減するとともに、交換動作とそのための機構を簡素化できる。
フレーム部16は、マガジン基台15に昇降動作可能に支持され、複数本(ここでは、3本)のボーリングバー8を収納することができる。移動手段17は、フレーム部16に収納されているボーリングバー8を、直線移動させて所定高さ位置Hと同じ高さに設定された割出し位置P0に割出すことができる(図4,図6,図19)。
ボーリングバーマガジン5の全体が、水平方向に移動するわけではない。したがって、ボーリングバーマガジン5の平面視での移動スペースを確保する必要性がなくなって、省スペースを実現できる。また、ボーリングバー8の交換に必要な動力を低減するとともに、交換動作とそのための機構を簡素化できる。
ボーリングバーマガジン5には、複数本(ここでは、3本)のボーリングバー8が上下に並んで収納されている。ボーリングバーマガジン5に収納された複数本のボーリングバー8は、直線移動動作のみを行い、旋回動作を行わない。
したがって、移動動作が正確で、制御が容易で、駆動機構の構造も簡素である。また、ボーリングバー8自体やそのフランジ25は、サイズに制約がなく大きな形状にすることができる。ボーリングバー8は旋回しないので、移動中のボーリングバー8が他の部材と接触する恐れはない。
したがって、移動動作が正確で、制御が容易で、駆動機構の構造も簡素である。また、ボーリングバー8自体やそのフランジ25は、サイズに制約がなく大きな形状にすることができる。ボーリングバー8は旋回しないので、移動中のボーリングバー8が他の部材と接触する恐れはない。
工作機械1には、工具マガジン19と、工具18を交換するATC(自動工具交換装置)21とが設けられている。工具マガジン19は、機械本体2に付設されて、ボーリングバー8以外の複数本の工具18を収納可能である。
ATC21は工具交換ユニット20を有している。工具交換ユニット20は、工具マガジン19と刃物台4との間で工具18を交換するために、加工領域SPより上部(すなわち、スプラッシュガード53の外部上方)を走行可能である。
工具交換ユニット20は、加工領域SPの工具交換位置R1またはR2と、工具マガジン19側の工具交換位置との間を走行して工具18を搬送する。工具交換ユニット20は、工具交換位置R1またはR2で工具用主軸10に対して工具交換を行う。また、工具交換ユニット20は、工具マガジン19側の工具交換位置で工具マガジン19に対して工具交換を行う。
ATC21は工具交換ユニット20を有している。工具交換ユニット20は、工具マガジン19と刃物台4との間で工具18を交換するために、加工領域SPより上部(すなわち、スプラッシュガード53の外部上方)を走行可能である。
工具交換ユニット20は、加工領域SPの工具交換位置R1またはR2と、工具マガジン19側の工具交換位置との間を走行して工具18を搬送する。工具交換ユニット20は、工具交換位置R1またはR2で工具用主軸10に対して工具交換を行う。また、工具交換ユニット20は、工具マガジン19側の工具交換位置で工具マガジン19に対して工具交換を行う。
刃物台4には、回転駆動可能な工具用主軸10が設けられている。ボーリングバー8は、刃物台4に着脱可能に取付けられるとともに、工具用主軸10に装着される。また、刃物台4の工具用主軸10には、ボーリングバー8以外の工具18を着脱可能に装着することが可能であり、これにより工具18での加工も可能になる。
刃物台4に取付けられたボーリングバー8または工具18は、主軸台3のチャック7に把持されている工作物9を加工する。
工作機械1をボーリングマシンとして使用するときには、工作物9を回転させてボーリングバー8で旋削加工する。工作機械1を旋盤として使用するときには、工作物9を回転させて工具18で旋削加工する。
工作機械1をマシニングセンタとして使用するときには、工具用主軸10により工具18を回転させて、工作物9を工具18で切削加工する。このときの刃物台4は、マシニングセンタの主軸頭としての機能を発揮することになる。
刃物台4に取付けられたボーリングバー8または工具18は、主軸台3のチャック7に把持されている工作物9を加工する。
工作機械1をボーリングマシンとして使用するときには、工作物9を回転させてボーリングバー8で旋削加工する。工作機械1を旋盤として使用するときには、工作物9を回転させて工具18で旋削加工する。
工作機械1をマシニングセンタとして使用するときには、工具用主軸10により工具18を回転させて、工作物9を工具18で切削加工する。このときの刃物台4は、マシニングセンタの主軸頭としての機能を発揮することになる。
工作機械1のベッド30とコラム31とビーム32は、機械本体2を構成して床面FL上に設置されている。コラム31は、正面から見て左右一対配置され、ベッド30に垂直に設置されている。
ビーム32は、一対のコラム31間に水平に掛け渡されてコラム31の上部に支持され、左右方向に延びて配置されている。一対のコラム31とビーム32とにより、左右方向に延びた門形基体33が構成されている。
クロススライド34は、左右一対の縦部材35と、上部横部材36と、下部横部材37とにより矩形のフレームをなしている。クロススライド34は、その下部と上部がそれぞれベッド30とビーム32により支持されて、左右方向に移動可能である。
クロススライド34には、サドル38が上下方向(X軸方向)に移動可能に支持されている。サドル38の前面側には刃物台4が取付けられている。刃物台4には、ボーリングバー8または工具18が着脱可能に装着される。
刃物台4は、前後方向(Y軸方向)を向く中心軸線CL2を中心として、矢印Bに示すように旋回可能で、割出し動作も行う。刃物台4は、旋削加工時にはボーリングバー8を非回転状態で支持する。刃物台4の工具用主軸10は、旋削加工時には工具18を非回転状態で支持し、切削加工時には工具18を回転駆動する。
ビーム32は、一対のコラム31間に水平に掛け渡されてコラム31の上部に支持され、左右方向に延びて配置されている。一対のコラム31とビーム32とにより、左右方向に延びた門形基体33が構成されている。
クロススライド34は、左右一対の縦部材35と、上部横部材36と、下部横部材37とにより矩形のフレームをなしている。クロススライド34は、その下部と上部がそれぞれベッド30とビーム32により支持されて、左右方向に移動可能である。
クロススライド34には、サドル38が上下方向(X軸方向)に移動可能に支持されている。サドル38の前面側には刃物台4が取付けられている。刃物台4には、ボーリングバー8または工具18が着脱可能に装着される。
刃物台4は、前後方向(Y軸方向)を向く中心軸線CL2を中心として、矢印Bに示すように旋回可能で、割出し動作も行う。刃物台4は、旋削加工時にはボーリングバー8を非回転状態で支持する。刃物台4の工具用主軸10は、旋削加工時には工具18を非回転状態で支持し、切削加工時には工具18を回転駆動する。
クロススライド34をZ軸方向(左右方向)に移動させるために、機械本体2には、Z軸用サーボモータ40,41と、上下一対のZ軸用ボールねじ42と、下部のZ軸用ガイドレールとが設けられている。
上下一対のZ軸用ボールねじ42は、上下のZ軸用サーボモータ40,41にそれぞれ駆動されて回転する。すると、クロススライド34が、Z軸用ガイドレールに案内支持されてZ軸方向に往復移動する。
サドル38をX軸方向(上下方向)に移動させるために、クロススライド34には、X軸用サーボモータ43と、X軸用ボールねじ44と、X軸用ガイドレールとが設けられている。X軸用ボールねじ44は、X軸用サーボモータ43に駆動されて回転する。すると、サドル38が、X軸用ガイドレールに案内支持されてX軸方向に往復移動する。
上下一対のZ軸用ボールねじ42は、上下のZ軸用サーボモータ40,41にそれぞれ駆動されて回転する。すると、クロススライド34が、Z軸用ガイドレールに案内支持されてZ軸方向に往復移動する。
サドル38をX軸方向(上下方向)に移動させるために、クロススライド34には、X軸用サーボモータ43と、X軸用ボールねじ44と、X軸用ガイドレールとが設けられている。X軸用ボールねじ44は、X軸用サーボモータ43に駆動されて回転する。すると、サドル38が、X軸用ガイドレールに案内支持されてX軸方向に往復移動する。
主軸台3は、工作物用主軸6を回転可能に支持して、門形基体33の左側に配置されている。工作物用主軸6の先端には、チャック7が着脱可能に取付けられている。工作物9はチャック7に把持されて、工作物用主軸6により中心軸線CL1を中心として回転可能である。
工作物9を回転工具(工具18)により切削加工する場合に、主軸台3を制御して、工作物用主軸6により工作物9を所定角度回転させて所定位置に割出すこともできる。
工作物9を回転工具(工具18)により切削加工する場合に、主軸台3を制御して、工作物用主軸6により工作物9を所定角度回転させて所定位置に割出すこともできる。
門形基体33の右側には、第2主軸台50が主軸台3に対向して配置されている。第2主軸台50には、第2の工作物用主軸51が回転可能に支持されている。第2の工作物用主軸51の先端には、工作物9を把持可能な第2のチャック52が着脱可能に取付けられている。工作物9は、第2のチャック54に把持されて、第2の工作物用主軸51により中心軸線CL3を中心として回転可能である。
第2主軸台50は、ガイドレールに案内支持されて左右方向に往復移動可能である。ベッド30には、第2主軸台50用のボールねじのねじ軸が配置されている。このねじ軸は、第2主軸台50に固定されたボールナットにねじ込まれている。
ベッド30には、第2主軸台用サーボモータが取付けられている。第2主軸台用サーボモータに駆動されてねじ軸が回転すると、ボールナットが固定されている第2主軸台50が、ガイドレールに案内支持されてZ軸方向に移動する。
第2主軸台50は、ガイドレールに案内支持されて左右方向に往復移動可能である。ベッド30には、第2主軸台50用のボールねじのねじ軸が配置されている。このねじ軸は、第2主軸台50に固定されたボールナットにねじ込まれている。
ベッド30には、第2主軸台用サーボモータが取付けられている。第2主軸台用サーボモータに駆動されてねじ軸が回転すると、ボールナットが固定されている第2主軸台50が、ガイドレールに案内支持されてZ軸方向に移動する。
このように、工作物9を主軸台3のチャック7のみで把持して、回転または非回転状態にすることができる。この場合、工作物9が長寸法のときには、第2主軸台50の第2の工作物用主軸51にセンタを取付けるのが好ましい。この場合、第2主軸台50は心押台の機能を発揮することになる。こうすれば、工作物9の左側端部がチャック7で把持され、工作物9の右側端部がセンタで支持されるので、工作物9全体をより安定した状態で回転させることができる。
これとは別に、第2主軸台50の第2のチャック52のみで工作物9を把持して、工作物9を回転状態または非回転状態にすることができる。
さらに、主軸台3のチャック7で工作物9の左側端部を把持し、第2主軸台50の第2のチャック52で工作物9の右側端部を支持してもよい。こうすれば、工作物9は、両端支持された状態で回転する。
これとは別に、第2主軸台50の第2のチャック52のみで工作物9を把持して、工作物9を回転状態または非回転状態にすることができる。
さらに、主軸台3のチャック7で工作物9の左側端部を把持し、第2主軸台50の第2のチャック52で工作物9の右側端部を支持してもよい。こうすれば、工作物9は、両端支持された状態で回転する。
工作機械1は、その正面から見て左右方向に長い加工領域SPを有している「ロング機」であり、長寸法(たとえば、1,000mmないし6,000mm)の工作物9を加工するのに適している。たとえば、門形基体33の左右方向の長さ寸法は、約5,000mmないし約9,200mmである。
刃物台4にボーリングバー8を装着すれば、長寸法の工作物9を容易に加工することができる。刃物台4とボーリングバーマガジン5との間でボーリングバー8を交換し、刃物台4に新たに装着されたボーリングバー8で、工作物9を旋削加工することができる。
工具マガジン19には多数本の工具18が貯蔵されている。したがって、工具交換ユニット20で工具18を搬送し且つ交換して、工具用主軸10に新たに装着された工具18で工作物9を旋削加工または切削加工することができる。
工具マガジン19には多数本の工具18が貯蔵されている。したがって、工具交換ユニット20で工具18を搬送し且つ交換して、工具用主軸10に新たに装着された工具18で工作物9を旋削加工または切削加工することができる。
加工領域SPは、切り屑やクーラントが外部に飛散しないようにスプラッシュガード53で覆われている。スプラッシュガード53は、開閉可能な扉54,55などを有している。
工具交換を行うために、スプラッシュガード53にはシャッタ56,57が開閉可能に設けられている。シャッタ56,57は、工具交換を行うための工具交換位置R1,R2に対応して扉54,55の天井部にそれぞれ設けられている。
シャッタ56または57が開くと、工具交換ユニット20を通過させるための開口が形成される。扉54,55とシャッタ56,57が閉じると、加工領域SPはスプラッシュガード53により覆われる。
スプラッシュガード53の左側面部には、ボーリングバーマガジン5用のシャッタ58が設けられている。シャッタ58は、割出し位置P0に対向した位置に設けられている。シャッタ58が開いて通路が形成されると、刃物台4の一部分やボーリングバー8は、この通路を通過可能である。
工具交換を行うために、スプラッシュガード53にはシャッタ56,57が開閉可能に設けられている。シャッタ56,57は、工具交換を行うための工具交換位置R1,R2に対応して扉54,55の天井部にそれぞれ設けられている。
シャッタ56または57が開くと、工具交換ユニット20を通過させるための開口が形成される。扉54,55とシャッタ56,57が閉じると、加工領域SPはスプラッシュガード53により覆われる。
スプラッシュガード53の左側面部には、ボーリングバーマガジン5用のシャッタ58が設けられている。シャッタ58は、割出し位置P0に対向した位置に設けられている。シャッタ58が開いて通路が形成されると、刃物台4の一部分やボーリングバー8は、この通路を通過可能である。
図7ないし図9に示すように、刃物台4には工具装着面11が形成されている。工具装着面11には、複数(ここでは、四つ)のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39が、中心位置から同一半径離れ且つ円周方向に均等に配置されている。
ボーリングバー8の根元部にはフランジ25が設けられている。フランジ25は、刃物台4の工具装着面11に装着された状態で、四つのボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39により刃物台4にクランプされる。
ボーリングバー8は、刃物台4の工具用主軸10の中心軸線と同軸方向に延びて配置されるとともに、工具用主軸10の出力側端面に装着されている。そして、ボーリングバー8は、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39により、刃物台4の工具装着面11にクランプされる。
これにより、ボーリングバー8を刃物台4に取付けてクランプした状態の外形が、シンプルで且つコンパクトになり、加工動作時に周囲の部材と干渉せずに移動することができる。
ボーリングバー8の根元部にはフランジ25が設けられている。フランジ25は、刃物台4の工具装着面11に装着された状態で、四つのボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39により刃物台4にクランプされる。
ボーリングバー8は、刃物台4の工具用主軸10の中心軸線と同軸方向に延びて配置されるとともに、工具用主軸10の出力側端面に装着されている。そして、ボーリングバー8は、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39により、刃物台4の工具装着面11にクランプされる。
これにより、ボーリングバー8を刃物台4に取付けてクランプした状態の外形が、シンプルで且つコンパクトになり、加工動作時に周囲の部材と干渉せずに移動することができる。
ボーリングバー8が取付けられる刃物台4の工具装着面11は、ダミーカバー12を着脱可能に装着することにより保護されるようになっている。これにより、ボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39に切り屑やクーラントが飛び散ることによるトラブルを防止することができる。
ダミーカバー12は、非使用時にはボーリングバーマガジン5に収納可能である。その結果、ダミーカバー12を紛失しないように管理したり、収納するための場所を別途設けたりする必要はなくなる。
具体的には、ボーリングバー8の非使用時には、工具装着面11に装着されたダミーカバー12により、四つのボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39を覆って保護している(図9)。また、ボーリングバー8を使用しているときには、ダミーカバー12は、ボーリングバーマガジン5のダミーカバー収納部81に収納される(図7,図8,図11)。
ダミーカバー12は、非使用時にはボーリングバーマガジン5に収納可能である。その結果、ダミーカバー12を紛失しないように管理したり、収納するための場所を別途設けたりする必要はなくなる。
具体的には、ボーリングバー8の非使用時には、工具装着面11に装着されたダミーカバー12により、四つのボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39を覆って保護している(図9)。また、ボーリングバー8を使用しているときには、ダミーカバー12は、ボーリングバーマガジン5のダミーカバー収納部81に収納される(図7,図8,図11)。
工具用主軸10には、工具18をクランプ・アンクランプするための工具用クランプ・アンクランプ機構(図示せず)が設けられている。
ボーリングバー8の代わりに工具18を使用するときには、工具装着面11にダミーカバー12を取付けたままで、工具18を工具用主軸10に装着して、工具用クランプ・アンクランプ機構で工具18をクランプする。
ボーリングバー8の代わりに工具18を使用するときには、工具装着面11にダミーカバー12を取付けたままで、工具18を工具用主軸10に装着して、工具用クランプ・アンクランプ機構で工具18をクランプする。
クーラント用ホルダ13は、ボーリングバー8の使用時に工具用主軸10に装着される部材である。クーラント用ホルダ13は、工具用主軸10の内部からボーリングバー8の内部にクーラントを供給するために、工具用主軸10とボーリングバー8との間に配置される。なお、加工位置にクーラントを供給しなくてもよい場合には、クーラント用ホルダ13を使用しないボーリングバー8であってもよい。
工具用主軸10にクーラント用ホルダ13を装着したまま、ボーリングバー8を刃物台4の工具装着面11に装着してクランプする。すると、クーラントは、工具用主軸10から、クーラント用ホルダ13を介してボーリングバー8の内部流路を流れた後、ボーリングバー8の刃先部から噴出する。
クーラント用ホルダ13は、工具交換ユニット20により、工具マガジン19とボーリングバーマガジン5の近傍の所定位置との間を搬送され、工具用主軸10に対して着脱される。
このように、工具18を交換するために設置されている工具交換ユニット20を、ボーリングバー8の取付けのために必要なクーラント用ホルダ13の搬送にも有効利用している。
工具用主軸10にクーラント用ホルダ13を装着したまま、ボーリングバー8を刃物台4の工具装着面11に装着してクランプする。すると、クーラントは、工具用主軸10から、クーラント用ホルダ13を介してボーリングバー8の内部流路を流れた後、ボーリングバー8の刃先部から噴出する。
クーラント用ホルダ13は、工具交換ユニット20により、工具マガジン19とボーリングバーマガジン5の近傍の所定位置との間を搬送され、工具用主軸10に対して着脱される。
このように、工具18を交換するために設置されている工具交換ユニット20を、ボーリングバー8の取付けのために必要なクーラント用ホルダ13の搬送にも有効利用している。
図1ないし図6,図11において、ボーリングバーマガジン5は、工作機械1の加工領域SPの外部(すなわち、スプラッシュガード53より外方)に設置されている。これにより、ボーリングバーマガジン5に収納されているボーリングバー8に、切り屑やクーラントが飛び散ってこれを汚すのを防止できる。その結果、ボーリングバー8を刃物台4に精度よく装着することができる。
ボーリングバーマガジン5は、機械本体2の左側で且つ主軸台3の前方側に隣接して設置されている。
これにより、オペレータは、工作機械1の前方や上方からボーリングバーマガジン5に接近して、容易に段取り作業を行うことができる。また、主軸台3の周囲のスペースを有効利用することができる。
刃物台4は、工作機械1の他の部材に邪魔されないでボーリングバーマガジン5における割出し位置P0に容易に接近することができる。本実施例では、割出し位置P0は、主軸台3の上方の所定高さ位置Hと同じ高さに設定されている。
ボーリングバーマガジン5は、機械本体2の左側で且つ主軸台3の前方側に隣接して設置されている。
これにより、オペレータは、工作機械1の前方や上方からボーリングバーマガジン5に接近して、容易に段取り作業を行うことができる。また、主軸台3の周囲のスペースを有効利用することができる。
刃物台4は、工作機械1の他の部材に邪魔されないでボーリングバーマガジン5における割出し位置P0に容易に接近することができる。本実施例では、割出し位置P0は、主軸台3の上方の所定高さ位置Hと同じ高さに設定されている。
ボーリングバーマガジン5は、機械本体2とは別個に独立して配置されており、ボーリングバーマガジン5自体がZ軸方向に走行するわけではない。したがって、ボーリングバーマガジン5におけるボーリングバー8の収納可能本数には制限がない。
たとえば、ボーリングバーマガジン5は、3本のボーリングバー8を貯蔵する能力を有している。したがって、3本のボーリングバー8で工作物9を順次加工する場合でも、工作機械1は十分に対応できる。
また、硬い材料からなる工作物(たとえば、タービン用シャフト)9の場合には、ボーリングバー8が摩耗しやすい。そのため、ボーリングバーマガジン5に同じ仕様のボーリングバー8を複数本貯蔵して、ボーリングバー8が摩耗したら未使用のボーリングバー8に順次交換する必要がある。このような場合でも、ボーリングバーマガジン5に複数本のボーリングバー8を貯蔵しておけば、対応可能である。
たとえば、ボーリングバーマガジン5は、3本のボーリングバー8を貯蔵する能力を有している。したがって、3本のボーリングバー8で工作物9を順次加工する場合でも、工作機械1は十分に対応できる。
また、硬い材料からなる工作物(たとえば、タービン用シャフト)9の場合には、ボーリングバー8が摩耗しやすい。そのため、ボーリングバーマガジン5に同じ仕様のボーリングバー8を複数本貯蔵して、ボーリングバー8が摩耗したら未使用のボーリングバー8に順次交換する必要がある。このような場合でも、ボーリングバーマガジン5に複数本のボーリングバー8を貯蔵しておけば、対応可能である。
工具マガジン19は、スプラッシュガード53の外部の所定位置(機械本体2の左端部)に設けられている。工具マガジン19には、多数本の工具18のほかに、1本または複数本のクーラント用ホルダ13も収納されている。
工具交換ユニット20は、スプラッシュガード53より外方に配置されて、天井の上部をZ軸方向に走行する。工具交換ユニット20は、シャッタ56,57のすぐ上部の各待機位置で待機する。
これにより、工具交換ユニット20は、工具マガジン19と工具交換位置R1,R2との間を、直線的な最短距離で短時間に走行することができる。また、工具交換ユニット20を走行させるための走行機構23は、Z軸方向に直線的に延びた構成になるので、その構造は簡素である。
また、切り屑やクーラントが工具交換ユニット20に飛び散ってこれを汚す恐れはなく、工具18の交換を高精度に行うことができる。
工具交換ユニット20は、スプラッシュガード53より外方に配置されて、天井の上部をZ軸方向に走行する。工具交換ユニット20は、シャッタ56,57のすぐ上部の各待機位置で待機する。
これにより、工具交換ユニット20は、工具マガジン19と工具交換位置R1,R2との間を、直線的な最短距離で短時間に走行することができる。また、工具交換ユニット20を走行させるための走行機構23は、Z軸方向に直線的に延びた構成になるので、その構造は簡素である。
また、切り屑やクーラントが工具交換ユニット20に飛び散ってこれを汚す恐れはなく、工具18の交換を高精度に行うことができる。
ボーリングバーマガジン5は、スプラッシュガード53の天井部の高さ位置より低い位置に設置されている。他方、工具交換ユニット20は、スプラッシュガードの天井部より上方に配置されてZ軸方向に走行する。
したがって、ボーリングバーマガジン5と工具交換ユニット20は、それぞれ別個独立に動作を行なっても互いに接触する恐れはない。
したがって、ボーリングバーマガジン5と工具交換ユニット20は、それぞれ別個独立に動作を行なっても互いに接触する恐れはない。
次に、ボーリングバーマガジン5について説明する。
フレーム部16は、上下方向に並んだ複数段の収納部を有している。収納部として上から順に、上段収納部61,中段収納部62,下段収納部63が並んで配置されている。上段収納部61と同じ高さ位置Hに、割出し位置P0が設定されている。
各収納部(上段収納部61,中段収納部62,下段収納部63)には、ボーリングバー8がそれぞれ1本ずつ収納されている。移動手段17は、各収納部の各ボーリングバー8を、直交3軸方向(X軸方向,Y軸方向,Z軸方向)または直交2軸方向(X軸方向,Y軸方向)に直線移動させて割出し位置P0に割出すとともに、刃物台4に対して着脱することができる。
これにより、ボーリングバーマガジン5に収納されている3本のボーリングバー8から選択されたボーリングバー8を、割出し位置P0に割出すことができる。そして、刃物台4を移動させれば、割出し位置P0で、刃物台4とボーリングバーマガジン5との間でボーリングバー8を交換することができる。
フレーム部16は、上下方向に並んだ複数段の収納部を有している。収納部として上から順に、上段収納部61,中段収納部62,下段収納部63が並んで配置されている。上段収納部61と同じ高さ位置Hに、割出し位置P0が設定されている。
各収納部(上段収納部61,中段収納部62,下段収納部63)には、ボーリングバー8がそれぞれ1本ずつ収納されている。移動手段17は、各収納部の各ボーリングバー8を、直交3軸方向(X軸方向,Y軸方向,Z軸方向)または直交2軸方向(X軸方向,Y軸方向)に直線移動させて割出し位置P0に割出すとともに、刃物台4に対して着脱することができる。
これにより、ボーリングバーマガジン5に収納されている3本のボーリングバー8から選択されたボーリングバー8を、割出し位置P0に割出すことができる。そして、刃物台4を移動させれば、割出し位置P0で、刃物台4とボーリングバーマガジン5との間でボーリングバー8を交換することができる。
移動手段17は、昇降機構64と前後方向移動機構65と中心軸線方向移動機構66とを有している。
昇降機構64はフレーム部16を直線的に昇降させて、各収納部61,62または63を、割出し位置P0と同じ高さの所定高さ位置Hに自在に移動させることができる。
前後方向移動機構65は、昇降機構64により所定高さ位置Hに位置決めされた収納部61,62または63と、割出し位置P0との間で、ボーリングバー8を前後方向(Y軸方向)に直線的に移動させることができる。
中心軸線方向移動機構66は、前後方向移動機構65により割出し位置P0に割出されたボーリングバー8をその中心軸線方向(Z軸方向)に直線的に水平移動させて、刃物台4に対してボーリングバー8を着脱することができる。
このようにして、移動手段17は、フレーム部16に収納されているボーリングバー8を、X軸方向,Y軸方向およびZ軸方向の直交3軸方向にそれぞれ直線移動させる。その結果、移動手段17は、ボーリングバー8を割出し位置P0に割出して刃物台4に着脱することができる。
昇降機構64はフレーム部16を直線的に昇降させて、各収納部61,62または63を、割出し位置P0と同じ高さの所定高さ位置Hに自在に移動させることができる。
前後方向移動機構65は、昇降機構64により所定高さ位置Hに位置決めされた収納部61,62または63と、割出し位置P0との間で、ボーリングバー8を前後方向(Y軸方向)に直線的に移動させることができる。
中心軸線方向移動機構66は、前後方向移動機構65により割出し位置P0に割出されたボーリングバー8をその中心軸線方向(Z軸方向)に直線的に水平移動させて、刃物台4に対してボーリングバー8を着脱することができる。
このようにして、移動手段17は、フレーム部16に収納されているボーリングバー8を、X軸方向,Y軸方向およびZ軸方向の直交3軸方向にそれぞれ直線移動させる。その結果、移動手段17は、ボーリングバー8を割出し位置P0に割出して刃物台4に着脱することができる。
なお、変形例として、中心軸線方向移動機構66を省略し、この移動機構66の動作を刃物台4で補うようにしてもよい。そうすれば、移動手段17は、昇降機構64と前後方向移動機構65とを有することになる。
この変形例にかかる移動手段17は、各収納部61,62,63に収納されている各ボーリングバー8を、直交2軸方向(X軸方向,Y軸方向)に直線移動させて割出し位置P0に割出すとともに、刃物台4に対して着脱する。
この変形例にかかる移動手段17は、各収納部61,62,63に収納されている各ボーリングバー8を、直交2軸方向(X軸方向,Y軸方向)に直線移動させて割出し位置P0に割出すとともに、刃物台4に対して着脱する。
マガジン基台15は、対向している一対の外側板67を有している。一対の外側板67は、左右(Z軸方向)に対向配置されており、その表面は、X軸とY軸とがなすXY平面と平行になっている。
フレーム部16は、一対の外側板67より内方に配置されて、上下方向に昇降可能にマガジン基台15に支持されている。フレーム部16は、対向している一対の内側板68と、一対の内側板68の間に架け渡されて固定された複数(ここでは、3枚)の支持台69とを有している。一対の内側板68は、一対の外側板67のすぐ内側に配置されるとともに、外側板67と平行に配置されている。
フレーム部16は、一対の外側板67より内方に配置されて、上下方向に昇降可能にマガジン基台15に支持されている。フレーム部16は、対向している一対の内側板68と、一対の内側板68の間に架け渡されて固定された複数(ここでは、3枚)の支持台69とを有している。一対の内側板68は、一対の外側板67のすぐ内側に配置されるとともに、外側板67と平行に配置されている。
各支持台69は、左右方向に延びて、Y軸とZ軸とがなすYZ平面(水平面)と平行な面を有している。上段の支持台69は上段収納部61を構成し、中段の支持台69は中段収納部62を構成し、下段の支持台69は下段収納部63を構成している。
各段の支持台69の上には、前後方向(Y軸方向)にスライド可能なスライド板70が平行に設けられている。各段において、ボーリングバー8は受け台71を介してスライド板70上に載置されている。受け台71は、ボーリングバー8を移動しないように位置決め保持している。
各段の支持台69の上には、前後方向(Y軸方向)にスライド可能なスライド板70が平行に設けられている。各段において、ボーリングバー8は受け台71を介してスライド板70上に載置されている。受け台71は、ボーリングバー8を移動しないように位置決め保持している。
昇降機構64は、上下方向に配置された第1のシリンダ72と、第1のシリンダ72の上部に同一直線状に連結固定された第2のシリンダ73とを有している。
第1のシリンダ72の第1のピストンロッド74の下端部が、マガジン基台の外側板67の下部に連結されている。第2のシリンダ73の第2のピストンロッド75の上端部が、フレーム部16の一方の内側板68の上部に連結されている。
第1のシリンダ72の第1のピストンロッド74の下端部が、マガジン基台の外側板67の下部に連結されている。第2のシリンダ73の第2のピストンロッド75の上端部が、フレーム部16の一方の内側板68の上部に連結されている。
第1のピストンロッド74と第2のピストンロッド75の両方が、シリンダ本体内に後退している場合がある。このときは、上段収納部61に収納されているボーリングバー8が、所定高さ位置Hに位置している(図11〜図21)。
第1のピストンロッド74と第2のピストンロッド75のいずれか一方のみが、シリンダ本体から所定のストロークで突出する場合がある。このときは、中段収納部62に収納されているボーリングバー8が、所定高さ位置Hまで上昇して位置決めされる(図23,図24)。
第1のピストンロッド74と第2のピストンロッド75の両方が、シリンダ本体から所定のストロークでそれぞれ突出する場合がある。このときは、下段収納部63に収納されているボーリングバー8が、所定高さ位置Hまで上昇して位置決めされる(図25)。
第1のピストンロッド74と第2のピストンロッド75のいずれか一方のみが、シリンダ本体から所定のストロークで突出する場合がある。このときは、中段収納部62に収納されているボーリングバー8が、所定高さ位置Hまで上昇して位置決めされる(図23,図24)。
第1のピストンロッド74と第2のピストンロッド75の両方が、シリンダ本体から所定のストロークでそれぞれ突出する場合がある。このときは、下段収納部63に収納されているボーリングバー8が、所定高さ位置Hまで上昇して位置決めされる(図25)。
前後方向移動機構65は、割出し用支持台76と第3のシリンダ77とを有している。割出し用支持台76は、割出し位置P0に配置されて、マガジン基台15の一対の外側板68に支持されている。
割出し用支持台76は、マガジン基台15より後方側(すなわち、主軸台3側)に突出して水平に配置されている。割出し用支持台76には、第3のシリンダ77が前後方向(Y軸方向)を向いて水平に配置されている。
被係合部79が、上段のスライド板70,中段のスライド板70および下段のスライド板70にそれぞれ設けられている。第3のシリンダ77の第3のピストンロッド78の先端部は、複数の被係合部79のうちの一つの係合部79に係合離脱可能に係合する。
したがって、第3のピストンロッド78が、被係合部79に係合した状態でシリンダ本体内に後退すると、スライド板70が、支持台69から割出し用支持台76側(すなわち、後方)に移動する。これにより、ボーリングバー8は、ボーリングバーマガジン5の収納部から割出し位置P0に移動して割出される。
このように、昇降機構64を制御することにより、選択されたボーリングバー8を所定高さ位置Hに移動させることができる。その後、前後方向移動機構65を制御することにより、この所定高さ位置Hと同じ高さに設定された割出し位置P0にボーリングバー8を割出すことができる。
割出し用支持台76は、マガジン基台15より後方側(すなわち、主軸台3側)に突出して水平に配置されている。割出し用支持台76には、第3のシリンダ77が前後方向(Y軸方向)を向いて水平に配置されている。
被係合部79が、上段のスライド板70,中段のスライド板70および下段のスライド板70にそれぞれ設けられている。第3のシリンダ77の第3のピストンロッド78の先端部は、複数の被係合部79のうちの一つの係合部79に係合離脱可能に係合する。
したがって、第3のピストンロッド78が、被係合部79に係合した状態でシリンダ本体内に後退すると、スライド板70が、支持台69から割出し用支持台76側(すなわち、後方)に移動する。これにより、ボーリングバー8は、ボーリングバーマガジン5の収納部から割出し位置P0に移動して割出される。
このように、昇降機構64を制御することにより、選択されたボーリングバー8を所定高さ位置Hに移動させることができる。その後、前後方向移動機構65を制御することにより、この所定高さ位置Hと同じ高さに設定された割出し位置P0にボーリングバー8を割出すことができる。
中心軸線方向移動機構66は、割出し用支持台76のすぐ下部に取付けられた第4のシリンダ80を有している。第4のシリンダ80は、割出し用支持台76を左右方向(Z軸方向)に短いストロークで水平移動させる機能を有する。
所定高さ位置Hに位置しているボーリングバー8は、スライド板70上に載置されたままで、割出し用支持台76上に移動して割出し位置P0に割出される。第4のシリンダ80を駆動して、割出し用支持台76を刃物台4方向に移動させる。すると、割出し位置P0に割出されたボーリングバー8は、その中心軸線方向(Z軸方向)に直線的に水平移動する。これにより、刃物台4に対してボーリングバー8を着脱することができる。
なお、ダミーカバー収納部81は、第5のシリンダ(図示せず)により、収納位置PXと割出し位置P0との間を前後方向(Y軸方向)に移動可能になっている。
所定高さ位置Hに位置しているボーリングバー8は、スライド板70上に載置されたままで、割出し用支持台76上に移動して割出し位置P0に割出される。第4のシリンダ80を駆動して、割出し用支持台76を刃物台4方向に移動させる。すると、割出し位置P0に割出されたボーリングバー8は、その中心軸線方向(Z軸方向)に直線的に水平移動する。これにより、刃物台4に対してボーリングバー8を着脱することができる。
なお、ダミーカバー収納部81は、第5のシリンダ(図示せず)により、収納位置PXと割出し位置P0との間を前後方向(Y軸方向)に移動可能になっている。
図10に示す変形例にかかるボーリングバー8は、その先端部に工具としての刃物部8aが着脱可能に装着されているので、刃物部8aのみを交換することができる。この場合、ATC21は、刃物台4に装着されているボーリングバー8の先端部に対して、刃物部8aを交換することになる。
刃物部8aのみを工具交換ユニット20で交換するときには、まず、工具交換開始信号が出力される。すると、刃物部8aがシャッタ56または57の下方の工具交換位置R1またはR2に到着するように、刃物台4が移動する。
他方、待機位置で待機していた工具交換ユニット20も、工具交換位置R1またはR2に移動する。そして、この工具交換位置で、工具交換ユニット20は、刃物台4に装着されているボーリングバー8に対して刃物部8aの交換を行う。
このように、ATC21は、工具用主軸10に直接装着する工具18のほかに、ボーリングバー8の刃物部8aの交換もできる。また、ボーリングバー8のサイズや長さの制約なしに、刃物部8aをボーリングバー8に対して容易に交換することができる。
重量の重いボーリングバー8をボーリングバーマガジン5と刃物台4との間で交換する場合と比べて、刃物部8aは軽量なので、刃物部8aのみを交換すれば、交換に要する時間を短縮でき、動力も少なくてすむ。
刃物部8aのみを工具交換ユニット20で交換するときには、まず、工具交換開始信号が出力される。すると、刃物部8aがシャッタ56または57の下方の工具交換位置R1またはR2に到着するように、刃物台4が移動する。
他方、待機位置で待機していた工具交換ユニット20も、工具交換位置R1またはR2に移動する。そして、この工具交換位置で、工具交換ユニット20は、刃物台4に装着されているボーリングバー8に対して刃物部8aの交換を行う。
このように、ATC21は、工具用主軸10に直接装着する工具18のほかに、ボーリングバー8の刃物部8aの交換もできる。また、ボーリングバー8のサイズや長さの制約なしに、刃物部8aをボーリングバー8に対して容易に交換することができる。
重量の重いボーリングバー8をボーリングバーマガジン5と刃物台4との間で交換する場合と比べて、刃物部8aは軽量なので、刃物部8aのみを交換すれば、交換に要する時間を短縮でき、動力も少なくてすむ。
次に、刃物台4とボーリングバーマガジン5との間でボーリングバー8を交換する手順について説明する。
図11ないし図25は、ボーリングバー8の交換動作を示している。図12ないし図22は、それぞれ上段収納部61のボーリングバー8の交換動作を示す斜視図である。図23,図24は、それぞれ中段収納部62のボーリングバー8の交換動作を示す斜視図である。図25は、下段収納部63のボーリングバー8の交換動作を示す斜視図である。
なお、ボーリングバーマガジン5を正面から見て、上方を+X軸方向,下方を−X軸方向,前方を+Y軸方向,後方を−Y軸方向,右方を+Z軸方向,左方を−Z軸方向とする(図11)。
図11ないし図25は、ボーリングバー8の交換動作を示している。図12ないし図22は、それぞれ上段収納部61のボーリングバー8の交換動作を示す斜視図である。図23,図24は、それぞれ中段収納部62のボーリングバー8の交換動作を示す斜視図である。図25は、下段収納部63のボーリングバー8の交換動作を示す斜視図である。
なお、ボーリングバーマガジン5を正面から見て、上方を+X軸方向,下方を−X軸方向,前方を+Y軸方向,後方を−Y軸方向,右方を+Z軸方向,左方を−Z軸方向とする(図11)。
制御装置から出力される指令信号により、ボーリングバー8の交換動作が開始される。まずその前提として、刃物台4の工具装着面11にはダミーカバー12が取付けられている。ボーリングバーマガジン5には3本のボーリングバー8が収納されている。
ボーリングバーマガジン5に収納されている3本のボーリングバー8のうちいずれか1本のボーリングバー8が、次に交換すべきものとして選択されている。図11は、上段収納部61に収納されているボーリングバー8が選択されたときのボーリングバーマガジン5を示している。
工具交換ユニット20の工具交換アーム24は、クーラント用ホルダ13を把持して、シャッタ57の上部の待機位置で待機している。
ボーリングバーマガジン5に収納されている3本のボーリングバー8のうちいずれか1本のボーリングバー8が、次に交換すべきものとして選択されている。図11は、上段収納部61に収納されているボーリングバー8が選択されたときのボーリングバーマガジン5を示している。
工具交換ユニット20の工具交換アーム24は、クーラント用ホルダ13を把持して、シャッタ57の上部の待機位置で待機している。
ボーリングバー8を交換するには、まず最初に交換開始信号が出力される。すると、ボーリングバーマガジン用シャッタ58が開いて通路を形成する。そして、図11に示すように、刃物台4の一部分が、通路を通ってボーリングバーマガジン5のところまで移動する。やがて、刃物台4がボーリングバーマガジン5に対向し、工具用主軸10の中心軸線が、割出し位置P0の中心軸線と一致する。
次に、図12に示すように、第5のシリンダ(図示せず)を駆動して、ダミーカバー収納部81を、収納位置Pxから割出し位置P0まで、矢印E1に示すように+Y軸方向に移動させる。これにより、ダミーカバー収納部81の中心位置が、割出し位置P0の中心軸線と一致する。
次いで、図13に示すように、第4のシリンダ80を駆動して、矢印E2に示すように割出し用支持台76を+Z軸方向に移動させる。これにより、ダミーカバー収納部81が刃物台4に若干接近する。
次に、図12に示すように、第5のシリンダ(図示せず)を駆動して、ダミーカバー収納部81を、収納位置Pxから割出し位置P0まで、矢印E1に示すように+Y軸方向に移動させる。これにより、ダミーカバー収納部81の中心位置が、割出し位置P0の中心軸線と一致する。
次いで、図13に示すように、第4のシリンダ80を駆動して、矢印E2に示すように割出し用支持台76を+Z軸方向に移動させる。これにより、ダミーカバー収納部81が刃物台4に若干接近する。
次いで、図14に示すように、刃物台4が、ダミーカバー収納部81のところまで−Z軸方向に移動する。そして、ダミーカバー12を、刃物台4からダミーカバー収納部81に移し替える。
この場合、ダミーカバー収納部81には、ダミーカバー12を係止するためのピンや孔など係止部(図示せず)が形成されている。したがって、刃物台4が、矢印E3に示すように−Z軸方向に水平に移動して、ダミーカバー12をダミーカバー収納部81に当接させる。
次いで、刃物台4が、矢印E4に示すように−X軸方向に若干移動すれば、ダミーカバー12がダミーカバー収納部81の係止部(図示せず)に係止される。
その後、刃物台4のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39(図7,図8)をアンクランプ状態にする。これにより、ダミーカバー12は、刃物台4から離脱可能になり且つダミーカバー収納部81に係止されて、移し替えられる。
この場合、ダミーカバー収納部81には、ダミーカバー12を係止するためのピンや孔など係止部(図示せず)が形成されている。したがって、刃物台4が、矢印E3に示すように−Z軸方向に水平に移動して、ダミーカバー12をダミーカバー収納部81に当接させる。
次いで、刃物台4が、矢印E4に示すように−X軸方向に若干移動すれば、ダミーカバー12がダミーカバー収納部81の係止部(図示せず)に係止される。
その後、刃物台4のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39(図7,図8)をアンクランプ状態にする。これにより、ダミーカバー12は、刃物台4から離脱可能になり且つダミーカバー収納部81に係止されて、移し替えられる。
次いで、図15に示すように、刃物台4は、矢印E5に示すように+Z軸方向に若干後退したのち、矢印E6に示すように+X軸方向に若干上昇して、工具用主軸10の中心軸線を割出し位置P0の中心軸線と一致させる。
次いで、図16に示すように、第5のシリンダ(図示せず)を駆動し、ダミーカバー収納部81を、矢印E7に示すように−Y軸方向に移動させて収納位置Pxのところに戻す。これにより、ダミーカバー12は、ダミーカバー収納部81に収納された状態で待機する。
次に、図17に示すように、刃物台4を、矢印E8に示すように+Z軸方向に水平移動させて後退させる。図18に示すように、工具交換ユニット20を制御して、その工具交換アーム24に把持されているクーラント用ホルダ13を工具用主軸10に装着する。この装着動作が終了すると、工具交換ユニット20は上昇して待機位置まで移動する。
次いで、図16に示すように、第5のシリンダ(図示せず)を駆動し、ダミーカバー収納部81を、矢印E7に示すように−Y軸方向に移動させて収納位置Pxのところに戻す。これにより、ダミーカバー12は、ダミーカバー収納部81に収納された状態で待機する。
次に、図17に示すように、刃物台4を、矢印E8に示すように+Z軸方向に水平移動させて後退させる。図18に示すように、工具交換ユニット20を制御して、その工具交換アーム24に把持されているクーラント用ホルダ13を工具用主軸10に装着する。この装着動作が終了すると、工具交換ユニット20は上昇して待機位置まで移動する。
次に、図19に示すように、第3のシリンダ77を駆動して、上段のスライド板70を割出し用支持台76のところまで−Y軸方向に水平にスライドさせる。これにより、上段収納部61に収納されていたボーリングバー8は、矢印E9に示すように割出し位置P0のところまで−Y軸方向に移動して位置決めされる。
次に、図20に示すように、刃物台4を、矢印E10に示すように−Z軸方向に水平移動させて前進させる。すると、刃物台4の工具装着面11が、ボーリングバー8のフランジ25に近づいて対向する。
図21に示すように、第4のシリンダ80を駆動して、ボーリングバー8を、矢印E11に示すように+Z軸方向に若干前進させる。すると、ボーリングバー8のフランジ25が、刃物台4の工具装着面11に当接する。また、クーラント用ホルダ13も、ボーリングバー8の被係合部に係合する。
この状態で、刃物台4のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39をクランプ状態にする。その結果、ボーリングバー8は、刃物台4の工具装着面11にクランプされる。
次に、図20に示すように、刃物台4を、矢印E10に示すように−Z軸方向に水平移動させて前進させる。すると、刃物台4の工具装着面11が、ボーリングバー8のフランジ25に近づいて対向する。
図21に示すように、第4のシリンダ80を駆動して、ボーリングバー8を、矢印E11に示すように+Z軸方向に若干前進させる。すると、ボーリングバー8のフランジ25が、刃物台4の工具装着面11に当接する。また、クーラント用ホルダ13も、ボーリングバー8の被係合部に係合する。
この状態で、刃物台4のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構39をクランプ状態にする。その結果、ボーリングバー8は、刃物台4の工具装着面11にクランプされる。
このような一連の手順により、ボーリングバー8を刃物台4に取付ける動作が完了する。次いで、図22に示すように、刃物台4は、矢印E12に示すように+Z軸方向に水平移動して後退した後、加工位置まで移動する。
次いで、ボーリングバーマガジン用シャッタ58や、スプラッシュガード53の天井のシャッタ56,57を閉めると、加工領域SPが密閉状態になる。刃物台4は、加工領域SPで加工動作を行い、刃物台4に装着されたボーリングバー8で工作物9が旋削加工される。
次いで、ボーリングバーマガジン用シャッタ58や、スプラッシュガード53の天井のシャッタ56,57を閉めると、加工領域SPが密閉状態になる。刃物台4は、加工領域SPで加工動作を行い、刃物台4に装着されたボーリングバー8で工作物9が旋削加工される。
図23に示すように、中段収納部62に収納されているボーリングバー8を刃物台4に装着する場合には、この中段のボーリングバー8を、所定高さ位置Hまで上昇させることになる。
そのためには、二つのシリンダ72,73のうち、たとえば、第1のシリンダ72の第1のピストンロッド74を所定のストロークで突出させる。これにより、中段収納部62が+X軸方向に上昇して、中段のボーリングバー8が所定高さ位置Hに位置する。
その後、図24に示すように、第3のシリンダ77を駆動して、中段収納部62のボーリングバー8を、矢印E13に示すように−Y軸方向に水平移動させ、割出し位置P0に位置決めする。その後は、上段収納部61における上述の手順と同じ手順を繰り返すことにより、中段のボーリングバー8を刃物台4に装着することができる。
そのためには、二つのシリンダ72,73のうち、たとえば、第1のシリンダ72の第1のピストンロッド74を所定のストロークで突出させる。これにより、中段収納部62が+X軸方向に上昇して、中段のボーリングバー8が所定高さ位置Hに位置する。
その後、図24に示すように、第3のシリンダ77を駆動して、中段収納部62のボーリングバー8を、矢印E13に示すように−Y軸方向に水平移動させ、割出し位置P0に位置決めする。その後は、上段収納部61における上述の手順と同じ手順を繰り返すことにより、中段のボーリングバー8を刃物台4に装着することができる。
また、図25に示すように、下段収納部63に収納されているボーリングバー8を使用する場合には、二つのシリンダ72,73の両方のピストンロッド74,75を、所定のストロークそれぞれ突出させる。
これにより、下段収納部63は所定高さ位置Hまで上昇する。その結果、下段のボーリングバー8を、割出し位置P0に割出して刃物台4に装着することができる。
これにより、下段収納部63は所定高さ位置Hまで上昇する。その結果、下段のボーリングバー8を、割出し位置P0に割出して刃物台4に装着することができる。
次に、上述の工作機械1の変形例として、他の実施例にかかる工作機械について説明する。
この工作機械は、機械本体2と、主軸台3と、刃物台4と、複数本(ここでは、3本)のボーリングバー8を収納可能なボーリングバーマガジン(上述のボーリングバーマガジン5に相当)とを有している。
そして、この工作機械は、チャック7に把持された工作物9に対して、刃物台4のボーリングバー8で旋削加工を行う。また、刃物台4を移動させて、複数(ここでは、3個所)の割出し位置で刃物台4とボーリングバーマガジンとの間でボーリングバー8を交換する。
このボーリングバーマガジンは、機械本体2に固定されたマガジン基台15と、フレーム部(上述のフレーム部16に相当)と、移動手段(上述の移動手段17に相当)とを備えている。
フレーム部は、ボーリングバー8をそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段(ここでは、3段)の収納部61,62,63を有し、マガジン基台15に支持され、複数本のボーリングバー8を収納可能である。
移動手段は、各収納部61,62,63に収納されている各ボーリングバー8を、刃物台4に対して着脱するために前後方向(Y軸方向)に直線移動させて各割出し位置に割出すことができる。
この工作機械は、機械本体2と、主軸台3と、刃物台4と、複数本(ここでは、3本)のボーリングバー8を収納可能なボーリングバーマガジン(上述のボーリングバーマガジン5に相当)とを有している。
そして、この工作機械は、チャック7に把持された工作物9に対して、刃物台4のボーリングバー8で旋削加工を行う。また、刃物台4を移動させて、複数(ここでは、3個所)の割出し位置で刃物台4とボーリングバーマガジンとの間でボーリングバー8を交換する。
このボーリングバーマガジンは、機械本体2に固定されたマガジン基台15と、フレーム部(上述のフレーム部16に相当)と、移動手段(上述の移動手段17に相当)とを備えている。
フレーム部は、ボーリングバー8をそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段(ここでは、3段)の収納部61,62,63を有し、マガジン基台15に支持され、複数本のボーリングバー8を収納可能である。
移動手段は、各収納部61,62,63に収納されている各ボーリングバー8を、刃物台4に対して着脱するために前後方向(Y軸方向)に直線移動させて各割出し位置に割出すことができる。
すなわち、この実施例では、ボーリングバーマガジンに収納されている一番下のボーリングバー8が、主軸台3より若干上付近に配置されるように、ボーリングバーマガジンの寸法と配置位置が設定されている。ボーリングバーマガジンでは、ボーリングバー8は、前後方向に水平移動するのみで、上下方向(X軸方向)と左右方向(Z軸方向)には移動しない。
移動手段には、上述の昇降機構64と中心軸線方向移動機構66は設けられていないが、前後方向移動機構65が設けられている。上段収納部61,中段収納部62および下段収納部63には、各段の高さ位置に対応して割出し位置(上段割出し位置,中段割出し位置,下段割出し位置)がそれぞれ設定されており、したがって、3個所の割出し位置は上下に並んで配置されている。
前後方向移動機構65は、上段収納部61,中段収納部62および下段収納部63をそれぞれ前後方向のみに直線移動させて、各ボーリングバー8を各収納位置から各割出し位置に割り出したり、各割出し位置から各収納位置に収納することができる。
ボーリングバー8を交換するときは、刃物台4が、上下方向と左右方向に移動して、三個所の割出し位置のうちの一個所で、ボーリングバーマガジンに対してボーリングバー8を交換することになる。
この実施例では、上述の工作機械1と同じ作用効果を奏するとともに、ボーリングバーマガジンには上述の昇降機構64と中心軸線方向移動機構66を設けなくてもよいので、ボーリングバーマガジンの構成が簡素になり且つその制御が容易になる。
移動手段には、上述の昇降機構64と中心軸線方向移動機構66は設けられていないが、前後方向移動機構65が設けられている。上段収納部61,中段収納部62および下段収納部63には、各段の高さ位置に対応して割出し位置(上段割出し位置,中段割出し位置,下段割出し位置)がそれぞれ設定されており、したがって、3個所の割出し位置は上下に並んで配置されている。
前後方向移動機構65は、上段収納部61,中段収納部62および下段収納部63をそれぞれ前後方向のみに直線移動させて、各ボーリングバー8を各収納位置から各割出し位置に割り出したり、各割出し位置から各収納位置に収納することができる。
ボーリングバー8を交換するときは、刃物台4が、上下方向と左右方向に移動して、三個所の割出し位置のうちの一個所で、ボーリングバーマガジンに対してボーリングバー8を交換することになる。
この実施例では、上述の工作機械1と同じ作用効果を奏するとともに、ボーリングバーマガジンには上述の昇降機構64と中心軸線方向移動機構66を設けなくてもよいので、ボーリングバーマガジンの構成が簡素になり且つその制御が容易になる。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形,付加などが可能である。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
本発明のボーリングバーマガジンは、複合加工機のほかに、旋盤,マシニングセンタ,研削盤に適用可能である。
1 工作機械
2 機械本体
3 主軸台
4 刃物台
5 ボーリングバーマガジン
6 工作物用主軸
7 チャック
8 ボーリングバー
8a 刃物部
9 工作物
10 工具用主軸
11 工具装着面
12 ダミーカバー
15 マガジン基台
16 フレーム部
17 移動手段
18 ボーリングバー以外の工具
19 工具マガジン
20 工具交換ユニット
21 自動工具交換装置
39 ボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構
61 上段収納部(収納部)
62 中段収納部(収納部)
63 下段収納部(収納部)
64 昇降機構
65 前後方向移動機構
66 中心軸線方向移動機構
81 ダミーカバー収納部
H 所定高さ位置
P0 割出し位置
R1,R2 工具交換位置
SP 加工領域
X軸方向 上下方向
Y軸方向 前後方向
Z軸方向 左右方向
2 機械本体
3 主軸台
4 刃物台
5 ボーリングバーマガジン
6 工作物用主軸
7 チャック
8 ボーリングバー
8a 刃物部
9 工作物
10 工具用主軸
11 工具装着面
12 ダミーカバー
15 マガジン基台
16 フレーム部
17 移動手段
18 ボーリングバー以外の工具
19 工具マガジン
20 工具交換ユニット
21 自動工具交換装置
39 ボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構
61 上段収納部(収納部)
62 中段収納部(収納部)
63 下段収納部(収納部)
64 昇降機構
65 前後方向移動機構
66 中心軸線方向移動機構
81 ダミーカバー収納部
H 所定高さ位置
P0 割出し位置
R1,R2 工具交換位置
SP 加工領域
X軸方向 上下方向
Y軸方向 前後方向
Z軸方向 左右方向
Claims (12)
- 工作機械の機械本体と、回転可能に支持された工作物用主軸の先端にチャックが設けられ、前記機械本体に設けられた主軸台と、少なくともボーリングバーを保持可能に前記機械本体に設けられて移動可能な刃物台と、複数本の前記ボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンとを有し、
前記チャックに把持された工作物に対して、前記刃物台の前記ボーリングバーで旋削加工を行い、
前記刃物台を移動させて割出し位置で前記刃物台と前記ボーリングバーマガジンとの間で前記ボーリングバーを交換するようにした工作機械であって、
前記ボーリングバーマガジンは、
前記機械本体に固定されたマガジン基台と、
このマガジン基台に昇降動作可能に支持され、前記複数本の前記ボーリングバーを収納可能なフレーム部と、
このフレーム部に収納されている前記ボーリングバーを直線移動させて、所定高さに設定された前記割出し位置に割出すための移動手段とを備えたことを特徴とするボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記フレーム部は、前記ボーリングバーを各段にそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段の収納部を有し、
前記移動手段は、前記各収納部に収納されている前記各ボーリングバーを、直交3軸方向または直交2軸方向に直線移動させて前記割出し位置に割出すとともに前記刃物台に対して着脱することを特徴とする請求項1に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記移動手段は、
前記フレーム部を直線的に昇降させて前記割出し位置と同じ高さの前記所定高さ位置に前記各収納部を移動させるための昇降機構と、
この昇降機構により前記所定高さ位置に位置している前記収納部と、前記割出し位置との間で、前記ボーリングバーを前後方向に直線的に移動させるための前後方向移動機構と、
この前後方向移動機構により前記割出し位置に割出された前記ボーリングバーを、その中心軸線方向に直線的に水平移動させて、前記刃物台に対して前記ボーリングバーを着脱するための中心軸線方向移動機構とを有していることを特徴とする請求項2に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 工作機械の機械本体と、回転可能に支持された工作物用主軸の先端にチャックが設けられ、前記機械本体に設けられた主軸台と、少なくともボーリングバーを保持可能に前記機械本体に設けられて移動可能な刃物台と、複数本の前記ボーリングバーを収納可能なボーリングバーマガジンとを有し、
前記チャックに把持された工作物に対して、前記刃物台の前記ボーリングバーで旋削加工を行い、
前記刃物台を移動させて複数の割出し位置で前記刃物台と前記ボーリングバーマガジンとの間で前記ボーリングバーを交換するようにした工作機械であって、
前記ボーリングバーマガジンは、
前記機械本体に固定されたマガジン基台と、
前記ボーリングバーをそれぞれ収納可能に上下に並んだ複数段の収納部を有し、前記マガジン基台に支持され、前記複数本の前記ボーリングバーを収納可能なフレーム部と、
前記各収納部に収納されている前記各ボーリングバーを、前記刃物台に対して着脱するために前後方向に直線移動させて前記各割出し位置に割出す移動手段とを備えたことを特徴とするボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記ボーリングバーは、
前記刃物台の工具用主軸の中心軸線と同軸方向に延びて配置されるとともにこの工具用主軸の出力側端面に装着され、
複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構により、前記刃物台の工具装着面にクランプされることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの項に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記ボーリングバーが取付けられる前記刃物台の前記工具装着面は、ダミーカバーを着脱可能に装着することにより保護され、
このダミーカバーは、非使用時には前記ボーリングバーマガジンに収納可能であることを特徴とする請求項5に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記ボーリングバーは、複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構により前記刃物台の工具装着面にクランプされる構成を有し、
前記ボーリングバーの非使用時には、ダミーカバーにより前記工具装着面の前記複数のボーリングバー用クランプ・アンクランプ機構を覆って保護し、
前記ボーリングバーの使用時には、前記ダミーカバーは前記ボーリングバーマガジンのダミーカバー収納部に収納可能であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの項に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記ボーリングバーマガジンは、前記工作機械の加工領域外で且つ前記主軸台の前方に隣接して設置されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかの項に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。
- 前記刃物台の工具用主軸には、前記ボーリングバー以外の工具を着脱可能に装着することが可能であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかの項に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。
- 前記工作機械は、
前記ボーリングバー以外の複数本の工具を収納可能な工具マガジンと、
この工具マガジンと前記刃物台の工具用主軸との間で工具交換を行うために、工具交換ユニットが加工領域より上部を走行可能な自動工具交換装置とを有していることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかの項に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 前記工具交換ユニットで交換する前記工具は、前記刃物台に装着されている前記ボーリングバーの先端部に着脱可能に装着される刃物部であり、
工具交換時には前記刃物台が工具交換位置に移動して、前記工具交換ユニットが、前記刃物台に装着されている前記ボーリングバーに対して前記刃物部の交換を行うことを特徴とする請求項10に記載のボーリングバーマガジンを有する工作機械。 - 請求項1ないし11のいずれかの項に記載の前記工作機械に使用されるボーリングバーマガジン。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011073103A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Okuma Corp | ボーリングバー収納装置、およびそのボーリングバー収納装置を備えた工作機械 |
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-
2008
- 2008-01-31 JP JP2008020173A patent/JP2009178804A/ja active Pending
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