JP2013202735A - 5面加工アタッチメント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】主軸に装着されるテーパシャンク66、テーパシャンク66と接続可能な第1軸56、主軸軸線と直交し、第1軸接続され工具ホルダが装着される第2軸58、第1軸を収容し主軸と同軸の旋回軸62を有し、旋回軸回りに前記主軸と直交する平面内を旋回可能なアタッチメント旋回部52、旋回軸と連結される伝動切換ピストン90の位置に応じて主軸の回転を第1軸と旋回軸のうち一方に択一的に伝動する伝動切換手段、伝動切換ピストンと連動して、アタッチメント旋回部52固定させ、または解除する割り出しカップリング97,98、を有するアタッチメント本体部50、ラム15の端面に取り付け可能なアタッチメント固定用台座となる本体部を着脱可能に固定するクランプ手段が本体に組み込まれたクランプ装置54から構成される。
【選択図】図6
Description
しかし、特許文献1の5面加工アタッチメントでは、小さい角度での割り出しを行うことができない欠点がある。
マシニングセンタのラムの先端に取り付けられ、ワークの上面に加えて側面を加工するための5面加工のアタッチメントにおいて、
前記主ラムの先端に装着されアタッチメントに前記ラムに設けられている主軸の回転を伝達するテーパシャンクと、前記主軸と同軸に回転自在に支持され、前記テーパシャンクと接続可能な第1軸と、前記主軸の軸線と直交するように回転自在に支持され、前記第1軸と歯車を介して接続され工具ホルダが先端に装着される第2軸と、前記第1軸を収容し前記主軸と同軸の旋回軸と、を有し、前記旋回軸回りに前記主軸と直交する平面内を前記第2軸が旋回可能なアタッチメント旋回部と、
前記旋回軸と連結される伝動切換ピストンを有し、前記伝動切換ピストンの位置に応じて前記主軸の回転を前記第1軸と前記旋回軸のうち一方に択一的に伝動する伝動切換手段と、前記伝動切換ピストンと連動して、前記アタッチメント旋回部をその割り出した位置で固定させ、またはその固定を解除する割り出しカップリングと、を有するアタッチメント本体部と、
前記ラムの端面にボルトで取り付け可能なアタッチメント固定用台座となる本体を有し、前記アタッチメント本体部を着脱可能に固定するクランプ手段が当該本体に組み込まれたクランプ装置と、
を備えることを特徴とするものである。
図1は、本発明による5面加工アタッチメントが適用される門形マシニングセンタを示す。この図1において、参照番号10はベッド、11はコラムを示している。ベッド10の上には、テーブル12が設置されており、このテーブル12にはワークが載置される。門形コラム11には、クロスレール13が水平に架け渡されている。このクロスレール13にはサドル14を介してラム15が鉛直に支持されている。本実施形態による5面加工アタッチメントは、ラム15の下端に取り付けられる。
次に、図5は、アタッチメント本体部50およびアタッチメント旋回部52の縦断面を示す図である。図5において、参照番号55は、アタッチメント旋回部52のハウジングを示す。アタッチメント旋回部52は、主要な構成要素として、主軸20の回転を伝動する伝動軸として、主軸20と同軸に支持された第1軸56と、第1軸56と直交する水平な姿勢で支持された第2軸58とを有し、さらに、水平面上で旋回運動をするための旋回軸62と、工具ホルダ60を第2軸58にクランプするクランプ機構と、を備えている。
テーパシャンク66のフランジ部71の端面には、第2のキー溝73が形成され、このキー溝73には、後述するようにアタッチメント旋回部52全体が上昇したときに、第1軸56の上端面に取り付けられている第2のキー74が嵌合する。このような第2キー74とキー溝73は、テーパシャンク66と第1軸56とを接続する第1の接続手段を構成するようになっている。
第2軸58の内径部には、ドローバー80が挿入されている。このドローバー80の先端には、コレットチャック81が連結されている。工具ホルダ60の尾端部には、コレットチャック81によって把持されるプルスタッド82が取りけられている。ドローバー80は、皿ばね83の弾性力によって、工具ホルダ60を引き込む方向に付勢されており、コレットチャック81によりプルスタッド82を把持された工具ホルダ60は、皿ばね83の弾性力によって第2軸58の端面に押し付けられて固定される。
次に、アタッチメント本体部50の内部構造について説明する。
アタッチメント本体部50には、主軸20の回転を第2軸58に伝達しワークを切削可能な動作モードから、アタッチメント旋回部52を割り出し可能な動作モードに切り換え、あるいは、アタッチメント旋回部52を割り出した後、ワークを切削可能な動作モードに切り換えるための切換機構が次のように設けられている。
次に、アタッチメント本体部50をラム15に取り付けるクランプ装置54について説明する。
まず、図7は、アタッチメント本体部50にクランプ装置54が連結している状態で、クランプ装置54を裏側から示す図である。図8は、クランプ装置54が取り付けられるラム15の下端面を示す図である。
本実施形態のように、門形マシニングセンタが、X軸、Y軸、Z軸の直線3軸しか備えていない工作機械である場合、この門形マシニングセンタでは、本来、5面加工アタッチメントを使ってワークに5面加工を行うことは予定していない。このため、ラム15の下端面には、5面加工アタッチメントを取り付けるための備えがないが、本実施形態の5面加工用アタッチメントは、次のようにしてラム15に装着することができる。
次に、図5並びに図6を参照して、アタッチメント旋回部52を割り出す動作について説明する。
図5には、工具59でワークの側面を加工するときのアタッチメントの縦断面が示されている。アタッチメント本体部50内の第1油室94には圧油が供給されており、伝動切換ピストン90はストロークの上限位置にある。この状態では、第2のキー74は第2のキー溝73に係合しており、爪100は溝102から離脱している。したがって、主軸20の回転は、第2のキー74を介して第1軸56に伝わり、さらに、この第1軸56からかさ歯歯車78、77を介して第2軸58に伝達され、回転する工具59によってワークの側面を切削することができる。
ワークの別の側面を加工する場合には、主軸20を停止してから、図6に示されるように、第2油室96に圧油を供給する。伝動切換ピストン90は、ストロークの下限位置に下がり、アタッチメント旋回部52の全体がストローク分だけ下降する。この過程では、第2のキー74が第2のキー溝73から外れつつあるときに、爪100方が先に溝102に係合する。そして、第2のキー74が第2のキー溝73から完全に外れるに至る。この結果、第2のキー74と第2のキー溝73との位相は次に係合し合うときに備えて保持されることになる。この状態では、カーピックカップリング97、98の噛み合いが外れるので、主軸20の回転を爪100を介して旋回軸62に伝達して、アタッチメント旋回部52を所望の割り出し位置に旋回させることが可能な状態になる。
本実施形態では、アタッチメント旋回部52の第2軸58は、工具アンクランプシリンダ84と連結されているので、自動工具交換装置を使って工具ホルダ60を着脱させることで、加工中に工具交換を行うことが可能である。
Claims (7)
- マシニングセンタのラムの先端に取り付けられ、ワークの上面に加えて側面を加工するための5面加工のアタッチメントにおいて、
前記主ラムの先端に装着されアタッチメントに前記ラムに設けられている主軸の回転を伝達するテーパシャンクと、前記主軸と同軸に回転自在に支持され、前記テーパシャンクと接続可能な第1軸と、前記主軸の軸線と直交するように回転自在に支持され、前記第1軸と歯車を介して接続され工具ホルダが先端に装着される第2軸と、前記第1軸を収容し前記主軸と同軸の旋回軸と、を有し、前記旋回軸回りに前記主軸と直交する平面内を前記第2軸が旋回可能なアタッチメント旋回部と、
前記旋回軸と連結される伝動切換ピストンを有し、前記伝動切換ピストンの位置に応じて前記主軸の回転を前記第1軸と前記旋回軸のうち一方に択一的に伝動する伝動切換手段と、前記伝動切換ピストンと連動して、前記アタッチメント旋回部をその割り出した位置で固定させ、またはその固定を解除する割り出しカップリングと、を有するアタッチメント本体部と、
前記ラムの端面にボルトで取り付け可能なアタッチメント固定用台座となる本体を有し、前記アタッチメント本体部を着脱可能に固定するクランプ手段が当該本体に組み込まれたクランプ装置と、
を備えることを特徴とする5面加工アタッチメント。 - 前記伝動切換手段は、
前記主軸の回転を前記テーパシャンクから前記第1軸に伝達させる第1の位置と、前記主軸の回転を前記テーパシャンクから前記旋回軸に伝達させる第2の位置と、の2つの位置の間を前記主軸の軸方向に移動する前記伝動切換ピストンと、
前記伝動切換ピストンが前記第1の位置に移動すると係合し合い前記テーパシャンクと前記第1軸とを接続する第1の接続手段と、
前記伝動切換ピストンが前記第2の位置に移動すると係合し合い前記テーパシャンクと前記旋回軸とを接続する第2の接続手段と、
からなることを特徴とする請求項1に記載の5面加工アタッチメント。 - 前記割り出しカップリングは、円周を等分した間隔で多数の歯が配列している一対のカップリングからなり、一方のカップリングは前記伝動切換ピストンに取り付けられ、他方のカップリングは、前記一方のカップリングに対向するように前記アタッチメント本体部を構成するアッパカバーに固定されていることを特徴とする請求項1に記載の5面加工用アタッチメント。
- 前記クランプ装置は、前記本体の四隅に前記アタッチメント本体部をクランプするクランプユニットが配置されたことを特徴とする請求項1に記載の5面加工アタッチメント。
- 前記クランプ装置は、前記ラムの先端に取り付けられ、マシニングセンタの油圧系統から延びる油圧配管が接続される油圧マニホールドを備え、前記油圧マニホールドから前記各クランプユニットおよびアタッチメント本体部に圧油を供給する油圧配管が分岐するようにしたことを特徴とする請求項4に記載の5面加工アタッチメント。
- 前記5面加工用アタッチメントは、主軸が鉛直方向に取り付けられている門形または立形のマシニングセンタでラムの下端面に前記クランプ装置を介して取り付けられ、前記アタッチメント旋回部は、水平面内を旋回することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の5面加工アタッチメント。
- 前記門形または立形マシニングセンタは、X軸、Y軸、Z軸の3軸のみを有するマシニングセンタであることを特徴とする請求項6に記載の5面加工アタッチメント。
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