JP2013126700A

JP2013126700A - 工作機械

Info

Publication number: JP2013126700A
Application number: JP2011276899A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamane; 雅浩山根
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2011-12-19
Filing date: 2011-12-19
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-19
Also published as: DE102012223247A1; JP5854811B2; US9327375B2; US20130168118A1

Abstract

【課題】必要駆動力の小さい例えば切削性の良好なワーク及び、必要駆動力の大きい例えば難切削性のワークの何れにも対応できる工作機械を提供する。
【解決手段】第１刃物台（第１工具駆動機構）５と第２刃物台（第２工具駆動機構）６とを、第２刃物台６の駆動力が第１刃物台５の駆動力に加算されるように連結する連結機構９を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワーク把持機構と、複数の工具駆動機構とを備えた工作機械に関する。

２組の主軸台（ワーク把持機構）と、２組の刃物台（工具駆動機構）を備え、主軸台に把持されたワークを刃物台に装着された工具により加工する工作機械として、従来、例えば特許文献１に開示されたものがある。

特開２０１０−３００２９号公報

ところで、前記工作機械において、刃物台は、ワークの加工に必要な駆動力を発生できるように構成されている。この場合、切削性の良好なワークの加工を常用的に行う機械の場合、当然この切削性の良好なワークの加工に必要な駆動力を発生できるモータ等が採用される。従って、同じ機械により難切削性のワークを加工しようとすると、駆動力不足となり、加工速度が低下する。このような難切削性ワークにも対応可能の駆動力を持たせると、常用加工時には駆動力が過剰となる。

このような問題への対応を可能とするため、駆動モータを複数設け、必要な駆動力に応じて使用するモータ数を変えるようにした工作機械が考えられる。

しかし、前記工作機械においては、常用加工時には駆動モータ数が削減されるので発生する駆動力自体には過剰はないものの、潜在的には必要以上の駆動力を有するにも関わらず、常用加工時には残りの駆動モータの駆動力は他に利用されないので、費用対効果に乏しい機械であるといった問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、必要駆動力の小さい例えば切削性の良好なワーク及び、必要駆動力の大きい例えば難切削性のワークの何れにも対応できる工作機械を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、ワークを把持する第１ワーク把持機構と、該第１ワーク把持機構に対して相対的に移動可能であり、かつ工具を回転駆動する第１工具駆動機構と、前記第１ワーク把持機構及び第１工具駆動機構の何れに対しても相対的に移動可能であり、かつ工具を回転駆動する第２工具駆動機構とを備えた工作機械であって、前記第１工具駆動機構と前記第２工具駆動機構とを、第２工具駆動機構の駆動力が第１工具駆動機構の駆動力に加算されるように連結する連結機構を備えたことを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ワーク加工に必要な駆動力が各工具駆動機構の有する保有駆動力より小さい場合は、各工具駆動機構によってそれぞれワークを加工する。そして前記必要な駆動力が前記保有駆動力より大きい場合は、前記連結機構により、前記第１工具駆動機構に第２工具駆動機構を連結し、前記第１工具駆動機構により必要駆動力の大きいワークを加工する。

このように本発明では、必要な駆動力に応じて各工具駆動機構を独立して、又は連結してワークを加工できるので、各工具駆動機構の保有駆動力を小さいものに設定しながら、必要な駆動力が大きいワークの加工にも対応できる。

本発明の実施例１に係る工作機械の正面図である。前記工作機械の連結機構を示す断面正面図である。本発明の実施例２に係る工作機械の正面図である。前記工作機械の連結機構を示す断面正面図である。

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及び図２は、本発明の実施例１に係る工作機械を説明するための図である。

図において、符号１はタレット旋盤（工作機械）を示している。このタレット旋盤１は、スラントタイプのベッド（図示せず）と、該ベッドの、左部分に配設され、ワークを把持する第１主軸台（第１ワーク把持機構）３と、右部分に配設され、ワークを把持する第２主軸台４と、機械正面から見て奥の高所部分に配設された第１刃物台（第１工具駆動機構）５と、手前の低所部分に配設された第２刃物台（第２工具駆動機構）６とを有する。

前記第１主軸台３及び第１刃物台５により第１加工ユニット７が構成され、また前記第２主軸台４及び第２刃物台６により第２加工ユニット８が構成されている。

前記第１主軸台３は、前記ベッド上に固定配置された主軸台本体３ａと、該主軸台本体３ａに回転可能に支持され、図示しない主軸モータにより回転駆動される主軸３ｂと、該主軸３ｂの先端部に装着されたチャック３ｃとを有し、該チャック３ｃによりワークＷが把持される。同様に、第２主軸台４は、主軸台本体４ａ，主軸４ｂ，チャック４ｃを有し、Ｚ軸方向に移動可能に配置されている。前記第１主軸３ｂと第２主軸４ｂは、それぞれの軸心ａが水平方向に延び、かつ同一直線をなすように同軸配置されている。なお、この実施例における加工時には、第２主軸台４のチャック４ｃにはワークは把持されていない。

前記第１刃物台５は、前記ベッド上に、前記Ｚ軸方向，該Ｚ軸と直交して前後方向に延びるＸ軸方向及び垂直方向に延びるＹ軸方向に移動可能に配設された刃物台本体５ａと、該刃物台本体５ａにより割出し軸ｂ回りに回転可能に支持されたタレット５ｂと、該タレット５ｂの外周部に所定角度間隔毎に配設された複数の工具保持ケース５ｄと、該各工具保持ケース５ｄにより回転可能に支持された工具軸５ｅとを有する。

また、図示していないが、前記刃物台本体５ａ内には前記タレット５ｂを所定角度位置に割り出す割り出し機構が収容されている。また、前記タレット５ｂ内には前記工具軸５ｅを回転駆動する駆動部が収容されている。この駆動部は、前記タレット５ｂの中心部に配設された駆動モータ（図示せず）と、該駆動モータで回転駆動される駆動軸５ｇと、該駆動軸５ｇの回転を前記工具軸５ｅに伝達する傘歯車機構５ｈとを有する。この傘歯車機構５ｈは、前記駆動軸５ｇにより駆動される入力歯車５ｊと、これに噛合し、前記工具軸５ｅに固定された出力歯車５ｋとを有する。

前記第２刃物台６は、前記第１刃物台５と同様に構成されており、刃物台本体６ａ、タレット６ｂ、工具保持ケース６ｄ、工具軸６ｅ，駆動軸６ｇ，及び入力歯車６ｊ，出力歯車６ｋからなる傘歯車機構６ｈを有し、さらに前記同様の割り出し機構を有する。

このようにして、第１刃物台５は、第２刃物台６及び第１，第２主軸台３，４に対して相対的に移動可能となっており、同時に第２刃物台６は、該１刃物台５及び第１，第２主軸台３，４に対して相対的に移動可能となっている。

前記第１刃物台５の前記工具軸５ｅは、工具保持ケース５ｄから第１主軸台３側及び第２主軸台４側に突出しており、前記工具軸５ｅの第１主軸台３側への突出部に工具ジョイント５ｉを介して工具Ｔが取付けられている。同様に、前記第２刃物台６の前記工具軸６ｅは、工具保持ケース６ｄから第１主軸台３側及び第２主軸台４側に突出しており、前記工具軸６ｅの第２主軸台４側への突出部に工具ジョイント６ｉを介して工具Ｔが取付けられている。

一方、前記工具軸５ｅの前記第２主軸台４側への突出部には、係合凹凸部５ｆが形成されている。同様に、工具軸６ｅの、前記第１主軸３側への突出部には、係合凹凸部６ｆが形成されている。前記第１，第２刃物台５，６を前記Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に適宜移動させることにより、前記両係合凹凸部５ｆ，６ｆは、互いに係脱可能となっている。これにより、第１刃物台５と第２刃物台６とを、一方の工具軸の駆動力が他方の工具軸に伝達されるように連結する連結機構９が構成されている。

本実施例に係るタレット旋盤１では、ワークＷの加工に必要な駆動力が、前記第１，第２刃物台５，６のそれぞれが有する保有駆動力より小さい場合には、第１，第２加工ユニット７，８は、それぞれ第１，第２主軸台３，４によりワークＷ，Ｗを把持し、第１，第２刃物台５，６により独立して必要な加工を施す。

一方、ワークＷの加工に必要な駆動力が、第１，第２刃物台５，６のそれぞれが有する保有駆動力より大きい場合には、例えば第１加工ユニット７の第１主軸台３によりワークＷを把持し、第１刃物台５の工具軸５ｅと第２刃物台６の工具軸６ｅとを連結機構９により連結し、第１刃物台５の駆動力に第２刃物台６の駆動力を加算しつつ前記ワークＷの加工を行う。

このように本実施例では、ワーク加工に必要な駆動力に応じて各工具軸５ｅ，６ｅを独立して、又は連結してワークを加工できるので、各加工ユニット７，８の保有駆動力を小さいものに設定しながら、必要な駆動力が大きいワークＷの加工にも対応できる。

また、必要な駆動力が保有駆動力より小さい場合には、各加工ユニット７，８により別個のワークＷ，Ｗを独立して加工できるので、第１，第２加工ユニット７，８の両方を効率的に使用できる。

なお、前記実施例では、連結機構が、係合凹凸部同士を係脱させるものであったが、本発明の連結機構の構造は前記実施例に限定されないのは勿論であり、要は一方の工具軸の駆動力が他方の工具軸に伝達されるように構成すれば良く、例えば、電磁クラッチ機構により工具軸を連結可能としても良い。

また、前記実施例では、刃物台を２組備えている場合を説明したが、本発明は、刃物台を３組以上備えている場合にも適用できる。例えば、前記第１，第２刃物台に加えて第３刃物台を第１刃物台と直列に配置している場合には、第１刃物台と第３刃物台とを連結するように構成することもでき、さらに第２刃物台と、第１又は第３刃物台とを連結することも可能である。

さらにまた、前記実施例では、タレット旋盤の場合を説明したが、本発明の適用範囲は、タレット旋盤に限定されないのは勿論であり、要は、工具駆動機構を複数備えておれば何れの場合にも適用できる。

図３，図４は、実施例２を説明するためのものであり、図１，２と同一符号は同一又は相当部分を示す。

図において、１５，１６は工具駆動機構としての第１工具主軸，第２工具主軸である。第１工具主軸１５は、ベッド上に、Ｘ軸，Ｚ軸方向に移動可能に立設されたコラムにより主軸頭１５ａをＹ軸方向に移動可能に支持し、該主軸頭１５ａにより主軸１５ｂを回転自在に支持し、該主軸１５ｂにより工具保持ケース５ｄを着脱可能に支持した構造を有する。傘歯車機構１５ｈの入力歯車１５ｃに一体形成された雄テーパ部１５ｄが前記主軸１５ｂの先端に形成された雌テーパ部１５ｅに着脱可能に嵌合するようになっている。

前記第２工具主軸１６は、第１工具主軸１５と同様の、主軸頭１６ａ，主軸１６ｂを有し、傘歯車機構１６ｈの入力歯車１６ｃの雄テーパ部１６ｄを前記主軸１６ｂの雌テーパ部１５ｅに着脱可能に嵌合させることにより工具保持ケース６ｄを主軸１６ｂに着脱可能となっている。

そして前記実施例１と同様に、第１刃物台１５と第２刃物台１６とを、一方の工具軸の駆動力が他方の工具軸に伝達されるように連結する係合凹凸部５ｆ，６ｆからなる連結機構９が構成されている。

本実施例２においても、前記実施例１と同様に、各加工ユニット１７，１８の保有駆動力を小さいものに設定しながら、必要な駆動力が大きいワークＷの加工にも対応できる。また、必要な駆動力が保有駆動力より小さい場合には、各加工ユニット１７，１８により別個のワークＷ，Ｗを独立して加工でき、両加工ユニット１７，１８を効率的に使用できる。

さらにまた、本発明は、実施例１における刃物台と実施例２における工具主軸とを備えた工作機械においても適用可能であり、前記各実施例と同様の作用効果が得られる。

なお、前記実施例１，実施例２では、ワーク把持機構としての主軸台を２組備えている場合を説明したが、本発明では、ワーク把持機構は１組備えていればよく、この場合にも、各工具駆動機構の保有駆動力を小さいものに設定しながら、必要な駆動力が大きいワークＷの加工にも対応できる。

１タレット旋盤（工作機械）
３第１主軸台（第１ワーク把持機構）
５，６第１，第２刃物台（第１，第２工具駆動機構）
９連結機構
Ｔ工具
Ｗワーク

Claims

ワークを把持する第１ワーク把持機構と、該第１ワーク把持機構に対して相対的に移動可能であり、かつ工具を回転駆動する第１工具駆動機構と、前記第１ワーク把持機構及び第１工具駆動機構の何れに対しても相対的に移動可能であり、かつ工具を回転駆動する第２工具駆動機構とを備えた工作機械であって、
前記第１工具駆動機構と前記第２工具駆動機構とを、第２工具駆動機構の駆動力が第１工具駆動機構の駆動力に加算されるように連結する連結機構を備えたことを特徴とする工作機械。