JP2014151382A - Machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば歯車を創成加工する場合に用いられる工作機械に関するものである。 The present invention relates to a machine tool used for generating a gear, for example.
従来、この種の工作機械としては、例えば特許文献1に開示されるような構成が提案されている。
この従来構成においては、ベッドの上面に回転テーブルが垂直軸線を中心に回転可能に配置されている。回転テーブルの上部には、ワークを着脱可能に支持する治具が設けられている。ベッド上には、水平なX軸方向に移動可能なコラム、鉛直なZ軸方向に移動可能なサドル、水平軸線を中心に旋回可能な旋回ヘッド、及び水平なY軸方向に移動可能なスライドヘッドを介して工具ヘッドが支持されている。工具ヘッドの下部には、歯車形状の工具が回転可能に支持されている。そして、ワークと工具とが同期回転されることにより、ワークに内歯車が創成加工されるようになっている。
Conventionally, as this type of machine tool, for example, a configuration as disclosed in Patent Document 1 has been proposed.
In this conventional configuration, a rotary table is disposed on the upper surface of the bed so as to be rotatable about a vertical axis. A jig for detachably supporting the work is provided on the upper part of the rotary table. On the bed, a column that can move in the horizontal X-axis direction, a saddle that can move in the vertical Z-axis direction, a swivel head that can swivel around the horizontal axis, and a slide head that can move in the horizontal Y-axis direction The tool head is supported via A gear-shaped tool is rotatably supported at the lower part of the tool head. An internal gear is created on the workpiece by synchronously rotating the workpiece and the tool.
ところで、この従来の工作機械においては、ワークと工具との上下位置関係が固定されていて、それらの位置関係を入れ替えることはできない。従って、例えば、ワークの支持位置を要求に応じて上下いずれかに選択するというようなことは困難である。 By the way, in this conventional machine tool, the vertical positional relationship between the workpiece and the tool is fixed, and the positional relationship cannot be exchanged. Therefore, for example, it is difficult to select the workpiece support position either up or down as required.
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ワークと工具との上下位置関係を必要に応じて選択できる工作機械を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a machine tool capable of selecting a vertical positional relationship between a workpiece and a tool as needed.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明においては、一対のスピンドルユニットを対向して配置し、それらのスピンドルユニットの対向端部に、ワークが保持されるワークホルダと工具が保持される工具ホルダとを交換可能にしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a pair of spindle units are arranged to face each other, and a work holder and a tool for holding a work are held at opposite ends of the spindle units. The tool holder can be exchanged.
従って、この工作機械においては、一対のスピンドルユニットに対するワークホルダと工具ホルダとの装着位置を、必要に応じて任意に選択することができる。よって、例えば両スピンドルユニットが上下に対向して配置されている工作機械において、ワークの着脱作業を自動化する場合には、上側のスピンドルユニットにワークホルダを装着するとともに、下側のスピンドルユニットに工具ホルダを装着すれば、ローダ等の機構を用いることにより、ワークの取り付け及び取り外し動作を容易に行うことができる。また、大重量のワークを手作業によって着脱する場合には、下側のスピンドルユニットにワークホルダを装着するとともに、上側のスピンドルユニットに工具ホルダを装着すれば、大重量のワークの着脱作業を下方位置において容易に行うことができる。 Therefore, in this machine tool, the mounting positions of the work holder and the tool holder with respect to the pair of spindle units can be arbitrarily selected as necessary. Therefore, for example, in a machine tool in which both spindle units are arranged opposite to each other, when a workpiece attaching / detaching operation is automated, a work holder is attached to the upper spindle unit and a tool is attached to the lower spindle unit. If the holder is mounted, the work can be easily attached and detached by using a mechanism such as a loader. In addition, when manually attaching and detaching a heavy workpiece, attach the workpiece holder to the lower spindle unit and attach the tool holder to the upper spindle unit. Easy to do in position.
請求項2の発明においては、両スピンドルユニットのスピンドルを同一形状にするとともに、それらのスピンドルの軸心に貫通孔を形成している。
請求項3の発明においては、両スピンドルユニットの外筒体を同一形状にした請求項2に記載の工作機械。スピンドルユニット全体の上下入れ替えが容易である。
In the invention of claim 2, the spindles of both spindle units have the same shape, and a through hole is formed in the axis of the spindles.
In a third aspect of the invention, the machine tool according to the second aspect, wherein the outer cylinders of both spindle units have the same shape. The entire spindle unit can be easily swapped up and down.
請求項4の発明においては、両スピンドルユニットは、スピンドルを回転させるためのビルトインモータを有し、そのビルトインモータを同一またはほぼ同一仕様のものにしている。従って、ワークと工具との入れ替えを自在に行うことができる。 In the invention of claim 4, both spindle units have built-in motors for rotating the spindles, and the built-in motors have the same or substantially the same specifications. Therefore, the work and the tool can be interchanged freely.
請求項5の発明においては、両スピンドルユニットのホルダ装着側の端部と反対側の端部にアクチュエータを設け、一方のスピンドルユニットにおけるスピンドルの貫通孔には、ワークホルダ上のワークチャックに連結されている。そして、前記アクチュエータの駆動によってワークチャックを開閉動作させる作動ロッドを挿入し、他方のスピンドルユニットにおけるスピンドルの貫通孔には、工具ホルダの工具チャックに連結され、前記アクチュエータの駆動によって工具チャックを開閉動作させる作動ロッドを挿入している。従って、工具及びワークの位置関係が上下いずれかであってもワークを適切に加工できる。 According to the fifth aspect of the present invention, an actuator is provided at the end opposite to the end on the holder mounting side of both spindle units, and the spindle through hole in one spindle unit is connected to the work chuck on the work holder. ing. Then, an operating rod for opening and closing the work chuck by driving the actuator is inserted, and the through hole of the spindle in the other spindle unit is connected to the tool chuck of the tool holder, and the tool chuck is opened and closed by driving the actuator. The operating rod to be inserted is inserted. Therefore, even if the positional relationship between the tool and the workpiece is either up or down, the workpiece can be processed appropriately.
請求項6の発明において、一方のスピンドルユニットを自身の軸線方向及び軸線と直交する方向に移動可能に配置するとともに、他方のスピンドルユニットを一方のスピンドルユニットの移動2方向と直交する方向に移動可能に、かつ一方のスピンドルユニットに対して軸線方向の角度調節可能に配置している。従って、ワーク加工及びワークや工具の交換等を適切に行うことができる。 In the invention of claim 6, one spindle unit is arranged so as to be movable in its own axial direction and in a direction perpendicular to the axial line, and the other spindle unit is movable in a direction perpendicular to two movement directions of one spindle unit. In addition, the angle in the axial direction is adjustable with respect to one of the spindle units. Therefore, workpiece machining and workpiece and tool exchange can be performed appropriately.
請求項7の発明においては、両スピンドルユニットを上下に対向して配置し、下側に位置するスピンドルユニット上のワークホルダまたは工具ホルダの下部外周には、外周側に向かって下降傾斜する案内面を有する案内部材を設けている。従って、加工屑を滞留することなく、円滑に排出できる。 In the invention of claim 7, the two spindle units are arranged vertically opposite to each other, and a guide surface inclined downward toward the outer peripheral side is provided on the lower outer periphery of the work holder or tool holder on the lower spindle unit. The guide member which has is provided. Accordingly, the processing waste can be smoothly discharged without stagnation.
請求項8の発明においては、スピンドルユニットの外側に、スピンドルユニットを装置フレームに着脱可能に固定するための固定部を設けている。従って、固定部の固定を外せば、スピンドルユニットを容易に上下入れ替えできる。 In an eighth aspect of the present invention, a fixing portion for detachably fixing the spindle unit to the apparatus frame is provided outside the spindle unit. Therefore, the spindle unit can be easily switched up and down by removing the fixing portion.
請求項9の発明においては、前記固定部は、装置フレームの雌ネジ部に螺入されるボルトを通すための構成である。従って、ボルトの脱着により、スピンドルユニットを容易に上下入れ替えできる。 In a ninth aspect of the invention, the fixing portion is configured to pass a bolt screwed into the female screw portion of the apparatus frame. Therefore, the spindle unit can be easily switched up and down by detaching the bolt.
請求項10の発明においては、工具として、内歯車を創成するスカイビングカッターを用いている。 In the invention of claim 10, a skiving cutter that creates an internal gear is used as the tool.
前記の工作機械によれば、ワークと工具との上下位置関係を必要に応じて選択できるという効果を発揮する。 According to the above-mentioned machine tool, the effect that the vertical positional relationship between the workpiece and the tool can be selected as necessary is exhibited.
以下、工作機械の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、ベッド11上には、コラム12が立設配置されている。このベッド11やコラム12は装置フレームを構成している。コラム12の前面には、第1サドル13が水平なY軸方向に移動可能に支持されている。第1サドル13の前面には、スライドヘッド14が鉛直なZ軸方向に移動可能に支持されている。スライドヘッド14の前面には、上側のスピンドルユニット15がその軸線L1を上下方向に延長させた状態で固定配置されている。前記ベッド上には、第2サドル16が水平なX軸方向に移動可能に支持されている。第2サドル16の前面には、旋回ヘッド17が水平な軸線L2を中心に旋回可能に支持されている。旋回ヘッド17の前面には、下側のスピンドルユニット18が固定されている。そして、図4に示すように、ワーク20の加工時には、スピンドルユニット18はその軸線L3が傾斜された状態に配置される。
Hereinafter, an embodiment of a machine tool will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a column 12 is erected on the bed 11. The bed 11 and column 12 constitute an apparatus frame. A first saddle 13 is supported on the front surface of the column 12 so as to be movable in the horizontal Y-axis direction. A slide head 14 is supported on the front surface of the first saddle 13 so as to be movable in the vertical Z-axis direction. On the front surface of the slide head 14, an upper spindle unit 15 is fixedly arranged with its axis L1 extended in the vertical direction. A second saddle 16 is supported on the bed so as to be movable in the horizontal X-axis direction. A swivel head 17 is supported on the front surface of the second saddle 16 so as to be pivotable about a horizontal axis L2. A lower spindle unit 18 is fixed to the front surface of the swivel head 17. As shown in FIG. 4, when the workpiece 20 is processed, the spindle unit 18 is disposed in a state where the axis L3 thereof is inclined.
図1に示すように、前記両スピンドルユニット15,18の対向端部には、それぞれワークホルダ19と工具ホルダ21とが交換可能に装着されている。図示の構成においては、上側のスピンドルユニット15の下端部にワークホルダ19が装着されるとともに、下側のスピンドルユニット18の上端部に工具ホルダ21が装着されている。ワークホルダ19の下部には、円環状のワーク20が着脱可能に保持される。工具ホルダ21の上部には、歯車形状の工具(実施形態ではスカイビングカッター)22が着脱可能に保持される。そして、工具22がワーク20の内周面に位置された状態で、工具22及びワーク20が同期回転されながら、ワーク20の軸線L1方向へ相対的に送り動作されることにより、ワーク20に内歯車が創成加工される。 As shown in FIG. 1, a work holder 19 and a tool holder 21 are interchangeably mounted on opposite ends of the spindle units 15 and 18, respectively. In the illustrated configuration, a work holder 19 is attached to the lower end of the upper spindle unit 15, and a tool holder 21 is attached to the upper end of the lower spindle unit 18. An annular work 20 is detachably held at the lower part of the work holder 19. A gear-shaped tool (skiving cutter in the embodiment) 22 is detachably held on the upper portion of the tool holder 21. Then, while the tool 22 is positioned on the inner peripheral surface of the workpiece 20, the tool 22 and the workpiece 20 are relatively rotated in the direction of the axis L1 of the workpiece 20 while being synchronously rotated. Gears are created.
次に、前記両スピンドルユニット15,18の構成について詳細に説明する。なお、両スピンドルユニット15,18は、上下反転して配置されているが、ほぼ同一の構成となっているため、まず上側のスピンドルユニット15について説明し、続く下側のスピンドルユニット18については、同一の構成部分に同一の符号を付して、それらの詳細な説明を省略する。 Next, the configuration of the spindle units 15 and 18 will be described in detail. Although both spindle units 15 and 18 are arranged upside down, since they have substantially the same configuration, the upper spindle unit 15 will be described first, and the following lower spindle unit 18 will be described. The same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図2及び図3に示すように、前記上側のスピンドルユニット15には、円筒状のユニット外筒体25が備えられている。ユニット外筒体25の下端開口部には、環状の蓋体26が取り付けられている。ユニット外筒体25内には、スピンドル27が複数のベアリング28を介して回転可能に支持されている。スピンドル27の軸心には、貫通孔271が形成されている。ユニット外筒体25内には、ビルトインモータ(以下、単にモータという)29が配設されている。モータ29は、ユニット外筒体25の内周に嵌着されたステータ291と、スピンドル27の外周に嵌着されたロータ292とを備え、上下のモータ29は同一またはほぼ同一仕様である。つまり、上下のモータ29は出力特性が同一またはほぼ同一のものが用いられる。そして、このモータ29によって、スピンドル27が回転されるようになっている。ここで、出力特性がほぼ同一とは、スピンドルユニット15,18が上下反転されても、ワーク加工が支障なく実行される程度の出力特性の相違を指すものである。 As shown in FIGS. 2 and 3, the upper spindle unit 15 is provided with a cylindrical unit outer cylinder 25. An annular lid 26 is attached to the lower end opening of the unit outer cylinder 25. A spindle 27 is rotatably supported in the unit outer cylinder 25 via a plurality of bearings 28. A through hole 271 is formed in the axial center of the spindle 27. In the unit outer cylinder 25, a built-in motor (hereinafter simply referred to as a motor) 29 is disposed. The motor 29 includes a stator 291 fitted on the inner circumference of the unit outer cylinder 25 and a rotor 292 fitted on the outer circumference of the spindle 27, and the upper and lower motors 29 have the same or substantially the same specifications. That is, the upper and lower motors 29 having the same or substantially the same output characteristics are used. The spindle 27 is rotated by the motor 29. Here, the output characteristics being substantially the same means a difference in output characteristics that allows the workpiece machining to be performed without any problem even if the spindle units 15 and 18 are turned upside down.
図2及び図3に示すように、前記上側のスピンドルユニット15において蓋体26の下面には、円環状の端板30が取り付けられている。端板30の下側においてスピンドル27の下端部には、円板状のワーク支持テーブル31が着脱可能に取り付けられている。端板30の下面には、ワーク支持テーブル31の外周縁に固定された係合リング32に係合して、ワーク支持テーブル31を回転可能に保持するための円環状の第1保持部材33が着脱可能に取り付けられている。そして、このワーク支持テーブル31の下面に、前記ワークホルダ19が複数のボルト34により着脱可能に装着されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, an annular end plate 30 is attached to the lower surface of the lid body 26 in the upper spindle unit 15. A disc-shaped work support table 31 is detachably attached to the lower end of the spindle 27 below the end plate 30. On the lower surface of the end plate 30, an annular first holding member 33 for engaging with an engagement ring 32 fixed to the outer peripheral edge of the work support table 31 to hold the work support table 31 rotatably. Removably attached. The work holder 19 is detachably mounted on the lower surface of the work support table 31 with a plurality of bolts 34.
図2及び図3に示すように、前記上側のスピンドルユニット15においてユニット外筒体25の上端部には、シリンダ等よりなるアクチュエータ35が配設されている。スピンドル27の貫通孔271内には、第1作動ロッド36が移動可能に挿通れている。第1作動ロッド36の上端部には、アクチュエータ35の駆動軸351に形成されたネジ孔352に着脱可能に螺合されるネジ部361が突設されている。ワークホルダ19内の下端部には、ワーク20を着脱可能に保持するためのワークチャック37が設けられている。そして、このワークチャック37が第1作動ロッド36の下端部に作動連結されて、アクチュエータ35による第1作動ロッド36の上下動に伴って開閉動作されるようになっている。 As shown in FIGS. 2 and 3, an actuator 35 made of a cylinder or the like is disposed at the upper end of the unit outer cylinder 25 in the upper spindle unit 15. A first operating rod 36 is movably inserted into the through hole 271 of the spindle 27. At the upper end of the first actuating rod 36, a threaded portion 361 is slidably engaged with a threaded hole 352 formed in the drive shaft 351 of the actuator 35. A work chuck 37 for detachably holding the work 20 is provided at the lower end of the work holder 19. The work chuck 37 is operatively connected to the lower end portion of the first operating rod 36 and is opened and closed as the first operating rod 36 is moved up and down by the actuator 35.
図2及び図4に示すように、前記下側のスピンドルユニット18においては、工具ホルダ21の装着側の上端部の構成を除いて、スピンドル27、モータ29、アクチュエータ35等を含む大部分が上側のスピンドルユニット15とほぼ同一に構成され、上下逆向きの状態に配置されている。この場合、ユニット外筒体25上の蓋体26の外周上縁には、加工屑を落下させるための外周側に向かって下降傾斜する傾斜面261が形成されている。また、この下側のスピンドルユニット18の端板30は、前記上側のスピンドルユニット15の端板30よりも小径となるように形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, in the lower spindle unit 18, most of the parts including the spindle 27, the motor 29, the actuator 35, etc. Is substantially the same as the spindle unit 15 and is arranged upside down. In this case, an inclined surface 261 is formed on the outer peripheral edge of the lid 26 on the unit outer cylinder 25 so as to be inclined downward toward the outer peripheral side for dropping the processing waste. Further, the end plate 30 of the lower spindle unit 18 is formed to have a smaller diameter than the end plate 30 of the upper spindle unit 15.
図2及び図4に示すように、前記下側のスピンドルユニット18において、スピンドル27の上端部には、工具支持テーブル38がその軸部381をスピンドル27の貫通孔271内に挿通した状態で着脱可能に取り付けられている。工具支持テーブル38の軸心には、テーパ状の装着孔382が形成されている。工具支持テーブル38の外周には、端板30の上面及び外周面を覆う第1案内部材39が着脱可能に取り付けられている。第1案内部材39の外周上縁には、加工屑を落下させるための外周側に向かって下降傾斜する案内面391が形成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, in the lower spindle unit 18, the tool support table 38 is attached to and removed from the upper end portion of the spindle 27 in a state where the shaft portion 381 is inserted into the through hole 271 of the spindle 27. It is attached as possible. A tapered mounting hole 382 is formed in the axis of the tool support table 38. A first guide member 39 that covers the upper surface and outer peripheral surface of the end plate 30 is detachably attached to the outer periphery of the tool support table 38. A guide surface 391 is formed on the outer peripheral upper edge of the first guide member 39. The guide surface 391 is inclined downward toward the outer peripheral side for dropping the processing waste.
図2及び図4に示すように、前記工具ホルダ21には、工具支持テーブル38の装着孔382に着脱可能に挿入されるアーバ211が形成されている。そして、このアーバ211が工具支持テーブル38の装着孔382に挿入された状態で、工具ホルダ21が複数のボルト40により工具支持テーブル38の上面に着脱可能に装着されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the tool holder 21 is formed with an arbor 211 that is detachably inserted into the mounting hole 382 of the tool support table 38. The tool holder 21 is detachably mounted on the upper surface of the tool support table 38 with a plurality of bolts 40 in a state where the arbor 211 is inserted into the mounting hole 382 of the tool support table 38.
図2及び図4に示すように、前記下側のスピンドルユニット18におけるスピンドル27の貫通孔271内には、第2作動ロッド41が移動可能に挿通されている。この第2作動ロッド41は、前記第1作動ロッド36よりも短くなるように形成されている。第2作動ロッド41の下端部には、アクチュエータ35の駆動軸351上のネジ孔352に着脱可能に螺合されるネジ部411が突設されている。工具支持テーブル38の軸部381内において、第2作動ロッド41の上端部と工具ホルダ21のアーバ211との間には、工具ホルダ21を工具支持テーブル38に対して着脱可能に保持するための工具チャック42が設けられている。そして、アクチュエータ35による第2作動ロッド41の上下動に伴って、この工具チャック42が開閉動作されるようになっている。 As shown in FIGS. 2 and 4, the second operating rod 41 is movably inserted into the through hole 271 of the spindle 27 in the lower spindle unit 18. The second operating rod 41 is formed to be shorter than the first operating rod 36. At the lower end of the second actuating rod 41, a threaded portion 411 that is detachably screwed into a threaded hole 352 on the drive shaft 351 of the actuator 35 is projected. A tool holder 21 is detachably held with respect to the tool support table 38 between the upper end of the second operating rod 41 and the arbor 211 of the tool holder 21 in the shaft portion 381 of the tool support table 38. A tool chuck 42 is provided. The tool chuck 42 is opened and closed in accordance with the vertical movement of the second operating rod 41 by the actuator 35.
なお、アクチュエータ35は、その引き込み力により前記ワークホルダ19及び工具ホルダ21をそれぞれワーク支持テーブル31,工具支持テーブル38の頂面位置においてそれらのテーブル31,38に対して固定する機能を有する。従って、前記ワークホルダ19及び工具ホルダ21は、それぞれボルト34,40によって固定されているが、これらのワークホルダ19及び工具ホルダ21は、それぞれアクチュエータ35の力によって固定されるため、ボルト34,40による固定は必ずしも必要ではない。 The actuator 35 has a function of fixing the work holder 19 and the tool holder 21 to the tables 31 and 38 at the top surface positions of the work support table 31 and the tool support table 38, respectively, by the pulling force. Accordingly, the work holder 19 and the tool holder 21 are fixed by bolts 34 and 40, respectively. However, since the work holder 19 and the tool holder 21 are fixed by the force of the actuator 35, respectively, the bolts 34 and 40 are used. Fixing by is not always necessary.
次に、前記のように構成された工作機械の作用を説明する。
図1〜図4に示す状態では、上側のスピンドルユニット15の下端部にワークホルダ19が装着されるとともに、傾斜状態の下側のスピンドルユニット18の上端部に工具ホルダ21が装着されている。このため、ワークホルダ19に対するワーク20の着脱を自動化した条件下で工作機械が稼働される場合、ローダ等を用いるとともに、必要に応じて第1サドル13のY軸方向の移動により、上側のスピンドルユニット15を下側のスピンドルユニット18と対応する位置の両側方に配置する。この状態で、ワークホルダ19に対するワーク20の取り付け及び取り外し動作を能率よく行うことができる。
Next, the operation of the machine tool configured as described above will be described.
In the state shown in FIGS. 1 to 4, the work holder 19 is attached to the lower end portion of the upper spindle unit 15, and the tool holder 21 is attached to the upper end portion of the lower spindle unit 18 in the inclined state. For this reason, when the machine tool is operated under the condition that the work 20 is automatically attached to and detached from the work holder 19, a loader or the like is used, and if necessary, the upper saddle 13 is moved by moving the first saddle 13 in the Y-axis direction. The unit 15 is arranged on both sides of the position corresponding to the lower spindle unit 18. In this state, the work 20 can be efficiently attached and detached from the work holder 19.
また、ワークホルダ19に対して大重量のワーク20を手作業によって着脱する条件下において工作機械が稼働する場合には、図5に示すように、両スピンドルユニット15,18に対するワークホルダ19と工具ホルダ21との装着位置が、図1〜図4の場合と逆になるように変換される。すなわち、上側のスピンドルユニット15の下端部に工具ホルダ21が装着されるとともに、下側のスピンドルユニット18の上端部にワークホルダ19が装着される。 Further, when the machine tool is operated under a condition in which a heavy work 20 is attached to and detached from the work holder 19 by hand, as shown in FIG. 5, the work holder 19 and the tool for both spindle units 15 and 18 are used. The mounting position with the holder 21 is converted so as to be opposite to the case of FIGS. That is, the tool holder 21 is attached to the lower end portion of the upper spindle unit 15 and the work holder 19 is attached to the upper end portion of the lower spindle unit 18.
この場合、上側のスピンドルユニット15においては、スピンドル27の下端部に工具支持テーブル38が取り付けられる。工具支持テーブル38の外周には、係合リング32が固定される。端板30の下面には、係合リング32に係合して工具支持テーブル38を回転可能に保持する第2保持部材43が取り付けられる。スピンドル27の貫通孔271内には、第2作動ロッド41が挿入されてアクチュエータ35の駆動軸351に連結される。この状態で、工具支持テーブル38の下面に工具ホルダ21がアクチュエータ35によって装着状態に固定される。 In this case, a tool support table 38 is attached to the lower end portion of the spindle 27 in the upper spindle unit 15. An engagement ring 32 is fixed to the outer periphery of the tool support table 38. A second holding member 43 that is engaged with the engagement ring 32 and rotatably holds the tool support table 38 is attached to the lower surface of the end plate 30. The second operating rod 41 is inserted into the through hole 271 of the spindle 27 and connected to the drive shaft 351 of the actuator 35. In this state, the tool holder 21 is fixed to the mounting state by the actuator 35 on the lower surface of the tool support table 38.
一方、下側のスピンドルユニット18においては、スピンドル27の上端にワーク支持テーブル31が取り付けられる。ワーク支持テーブル31の外周には、端板30の上面及び外周面を覆う第2案内部材44が取り付けられる。第2案内部材44の外周上縁には、加工屑を落下させるための外周側に向かって下降傾斜する案内面441が形成されている。スピンドル27の貫通孔271内には、第1作動ロッド36が挿入されてアクチュエータ35の駆動軸351に連結される。この状態で、ワーク支持テーブル31の上面にワークホルダ19がアクチュエータ35によって装着状態に固定される。 On the other hand, in the lower spindle unit 18, a work support table 31 is attached to the upper end of the spindle 27. A second guide member 44 that covers the upper surface and outer peripheral surface of the end plate 30 is attached to the outer periphery of the work support table 31. A guide surface 441 is formed on the outer peripheral upper edge of the second guide member 44. The guide surface 441 is inclined downward toward the outer peripheral side for dropping the processing waste. A first operating rod 36 is inserted into the through hole 271 of the spindle 27 and connected to the drive shaft 351 of the actuator 35. In this state, the work holder 19 is fixed to the upper surface of the work support table 31 by the actuator 35 in the mounted state.
このように、両スピンドルユニット15,18に対してワークホルダ19及び工具ホルダ21を装着した場合には、大重量のワーク20であっても、そのワーク20を下側のスピンドルユニット18上のワークホルダ19に対して手作業により容易に着脱することができる。 As described above, when the work holder 19 and the tool holder 21 are attached to both the spindle units 15 and 18, even if the work 20 is heavy, the work 20 is placed on the lower spindle unit 18. The holder 19 can be easily attached and detached manually.
従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1) この工作機械においては、一対のスピンドルユニット15,18が対向して配置され、それらのスピンドルユニット15,18の対向端部に、ワーク20が保持されるワークホルダ19と工具22が保持される工具ホルダ21とが交換可能に装着されている。すなわち、スピンドルユニット15,18のユニット外筒体25,モータ29,スピンドル27等が共通部品であるため、ワークホルダ19及び工具22を両スピンドルユニット15,18のいずれにも装着できる。
Therefore, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this machine tool, a pair of spindle units 15 and 18 are arranged to face each other, and a workpiece holder 19 and a tool 22 for holding the workpiece 20 are held at opposite ends of the spindle units 15 and 18. A tool holder 21 to be exchanged is attached. That is, since the unit outer cylinder 25 of the spindle units 15 and 18, the motor 29, the spindle 27, and the like are common parts, the work holder 19 and the tool 22 can be mounted on both the spindle units 15 and 18.
このため、この工作機械においては、一対のスピンドルユニット15,18に対するワークホルダ19と工具ホルダ21との装着位置を、必要に応じて任意に変換することができる。よって、例えば両スピンドルユニット15,18が上下に対向して配置されている工作機械において、ワーク20の着脱作業を自動化する条件の場合には、上側のスピンドルユニット15にワークホルダ19を装着するとともに、下側のスピンドルユニット18に工具ホルダ21を装着する。このようにすれば、ワーク20の取り付け及び取り外し動作を異なった位置において容易に行うことができる。また、大重量のワーク20を手作業によって着脱する条件の場合には、下側のスピンドルユニット18にワークホルダ19を装着するとともに、上側のスピンドルユニット15に工具ホルダ21を装着すれば、大重量のワーク20の着脱作業を下方位置において容易に行うことができる。 For this reason, in this machine tool, the mounting positions of the work holder 19 and the tool holder 21 with respect to the pair of spindle units 15 and 18 can be arbitrarily changed as necessary. Therefore, for example, in a machine tool in which both spindle units 15 and 18 are arranged facing each other up and down, in the condition of automating the work 20 detaching work, the work holder 19 is mounted on the upper spindle unit 15. The tool holder 21 is mounted on the lower spindle unit 18. If it does in this way, attachment and removal operation of work 20 can be easily performed in a different position. Further, in the condition of manually attaching and detaching the heavy workpiece 20, the workpiece holder 19 is attached to the lower spindle unit 18 and the tool holder 21 is attached to the upper spindle unit 15. The work 20 can be easily attached and detached at the lower position.
(2) この工作機械においては、両スピンドルユニット15,18のスピンドル27が同一形状に構成されるとともに、それらのスピンドル27の軸心に貫通孔271が形成されている。両スピンドルユニット15,18のホルダ装着側の端部と反対側の端部にアクチュエータ35が設けられている。このアクチュエータ35は、上下同一構成である。そして、一方のスピンドルユニット15,18におけるスピンドル27の貫通孔271には、ワークホルダ19上のワークチャック37に連結されるとともに、前記アクチュエータ35の駆動によってワークチャック37を開閉動作させる作動ロッド36が挿入されている。また、他方のスピンドルユニット18,15におけるスピンドル27の貫通孔271には、工具ホルダ21の工具チャック42に連結されるとともに、前記アクチュエータ35の駆動によって工具チャック42を開閉動作させる作動ロッド41が挿入されている。 (2) In this machine tool, the spindles 27 of both spindle units 15 and 18 are formed in the same shape, and a through hole 271 is formed in the axis of the spindles 27. An actuator 35 is provided at the end of both spindle units 15 and 18 opposite to the end on the holder mounting side. The actuator 35 has the same configuration up and down. The through hole 271 of the spindle 27 in one of the spindle units 15 and 18 is connected to a work chuck 37 on the work holder 19 and has an operating rod 36 that opens and closes the work chuck 37 by driving the actuator 35. Has been inserted. An operating rod 41 that is connected to the tool chuck 42 of the tool holder 21 and opens and closes the tool chuck 42 by driving the actuator 35 is inserted into the through hole 271 of the spindle 27 in the other spindle units 18 and 15. Has been.
このため、ワークホルダ19及び工具ホルダ21がいずれのスピンドルユニット15,18に装着された状態においても、各スピンドルユニット15,18上に設けられたアクチュエータ35の駆動により、ワークチャック37及び工具チャック42の開閉を行うことができる。 Therefore, even when the work holder 19 and the tool holder 21 are mounted on any of the spindle units 15 and 18, the work chuck 37 and the tool chuck 42 are driven by the actuator 35 provided on the spindle units 15 and 18. Can be opened and closed.
(3) この工作機械においては、両スピンドルユニット15,18が、スピンドル27を回転させるためのビルトインタイプのモータ29を備えている。このため、両スピンドルユニット15,18の外部にモータを付設してスピンドル27に連結する必要がなく、両スピンドルユニット15,18の構造を簡単にして工作機械全体を小型化することができる。 (3) In this machine tool, both spindle units 15 and 18 are provided with a built-in type motor 29 for rotating the spindle 27. For this reason, it is not necessary to attach a motor outside the spindle units 15 and 18 and connect it to the spindle 27, and the structure of the spindle units 15 and 18 can be simplified and the entire machine tool can be downsized.
(4) この工作機械においては、一方のスピンドルユニット15が自身の軸線L1方向及び軸線L1と直交する方向に移動可能に配置されるとともに、他方のスピンドルユニット18が一方のスピンドルユニット15の移動2方向と直交する方向に移動可能に配置されている。このため、ワーク20の着脱作業を自動化する場合には、一方のスピンドルユニット15にワークホルダ19を装着すれば、ワーク20の取り付け及び取り外し動作を異なった位置において容易に行うことができる。そして、加工に際しては、一方のスピンドルユニット18を傾斜させて、スカイビングカッターである工具22を用いてワーク20に対して内歯車を創成できる。 (4) In this machine tool, one spindle unit 15 is arranged so as to be movable in the direction of its own axis L1 and in the direction perpendicular to the axis L1, and the other spindle unit 18 is moved 2 of one spindle unit 15. It is arranged to be movable in a direction orthogonal to the direction. For this reason, when automating the attachment / detachment work of the work 20, if the work holder 19 is attached to one spindle unit 15, the work 20 can be easily attached and detached at different positions. During machining, one spindle unit 18 can be tilted and an internal gear can be created for the workpiece 20 using a tool 22 that is a skiving cutter.
(5) この工作機械においては、両スピンドルユニット15,18が上下に対向して配置され、下側に位置するスピンドルユニット18上のワークホルダ19または工具ホルダ21の下部外周には、外周側に向かって下降傾斜する案内面391,441を有する案内部材39,44が設けられている。このため、ワークホルダ19及び工具ホルダ21がいずれのスピンドルユニット15,18に装着された状態においても、ワーク20の加工時に発生する加工屑が案内部材39,44の案内面391,441に沿って落下する。よって、下側のスピンドルユニット18に装着されたワークホルダ19または工具ホルダ21周辺に加工屑が堆積するおそれを防止することができる。 (5) In this machine tool, both the spindle units 15 and 18 are arranged facing each other vertically, and the lower outer periphery of the work holder 19 or the tool holder 21 on the lower spindle unit 18 is arranged on the outer peripheral side. Guide members 39 and 44 having guide surfaces 391 and 441 that are inclined downward are provided. For this reason, even when the workpiece holder 19 and the tool holder 21 are mounted on any of the spindle units 15 and 18, the machining waste generated during the machining of the workpiece 20 runs along the guide surfaces 391 and 441 of the guide members 39 and 44. Fall. Therefore, it is possible to prevent a possibility that machining waste accumulates around the work holder 19 or the tool holder 21 attached to the lower spindle unit 18.
(変更例)
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 図2に2点鎖線で示すように、両スピンドルユニット15,18に外側にボルト(図示しない)を通すための孔52を有する複数の固定部51を設け、スライドヘッド14及び旋回ヘッド17に形成された雌ネジ部(図示しない)に前記ボルトを螺入させること。このようにすれば、工具22及びワークホルダ19をスピンドルユニット15,18ごと上側及び下側に簡単かつ自在に入れ替えることができる。
(Example of change)
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, a plurality of fixing portions 51 having holes 52 for passing bolts (not shown) are provided on both spindle units 15 and 18 on the outside. The bolt is screwed into the formed female screw portion (not shown). In this way, the tool 22 and the work holder 19 can be easily and freely replaced together with the spindle units 15 and 18 on the upper side and the lower side.
・ ワークホルダ19及び工具ホルダ21をワーク支持テーブル31,工具支持テーブル38に固定するためのアクチュエータ35を有する構成において、ワークホルダ19及び工具ホルダ21を固定するためのボルト34,40を省略すること。 In the configuration having the actuator 35 for fixing the work holder 19 and the tool holder 21 to the work support table 31 and the tool support table 38, the bolts 34 and 40 for fixing the work holder 19 and the tool holder 21 are omitted. .
・ ワークホルダ19及び工具ホルダ21の外周の傾斜する案内面391,441を形成しないこと。ワークホルダ19及び工具ホルダ21の高速回転に伴う遠心力によって切り屑等が飛ばされるため、案内面391,441は必ずしも必要ではない。 -Do not form the inclined guide surfaces 391 and 441 on the outer periphery of the work holder 19 and the tool holder 21. Since chips etc. are blown off by the centrifugal force accompanying the high-speed rotation of the work holder 19 and the tool holder 21, the guide surfaces 391 and 441 are not necessarily required.
・ 前記実施形態においては、スカイビングカッターを用いる工作機械に本発明を具体化したが、他の工作機械,例えばシェービングカッターを用いる工作に具体化すること。 In the above embodiment, the present invention is embodied in a machine tool that uses a skiving cutter. However, the present invention is embodied in another machine tool, for example, a machine that uses a shaving cutter.
15…上側のスピンドルユニット、18…下側のスピンドルユニット、19…ワークホルダ、20…ワーク、21…工具ホルダ、22…工具、25…ユニット外筒体、27…スピンドル、271…貫通孔、29…モータ、31…ワーク支持テーブル、34…ボルト、35…アクチュエータ、36…第1作動ロッド、37…ワークチャック、38…工具支持テーブル、39…第1案内部材、391…案内面、40…ボルト、41…第2作動ロッド、42…工具チャック、44…第2案内部材、441…案内面、51…固定部、L1,L2,L3…軸線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Upper spindle unit, 18 ... Lower spindle unit, 19 ... Work holder, 20 ... Work, 21 ... Tool holder, 22 ... Tool, 25 ... Unit outer cylinder, 27 ... Spindle, 271 ... Through-hole, 29 ... Motor, 31 ... Work support table, 34 ... Bolt, 35 ... Actuator, 36 ... First operating rod, 37 ... Work chuck, 38 ... Tool support table, 39 ... First guide member, 391 ... Guide surface, 40 ... Bolt , 41 ... second operating rod, 42 ... tool chuck, 44 ... second guide member, 441 ... guide surface, 51 ... fixed portion, L1, L2, L3 ... axis.
Claims (10)
一方のスピンドルユニットにおけるスピンドルの貫通孔には、ワークホルダ上のワークチャックに連結され、前記アクチュエータの駆動によってワークチャックを開閉動作させる作動ロッドを挿入し、
他方のスピンドルユニットにおけるスピンドルの貫通孔には、工具ホルダの工具チャックに連結され、前記アクチュエータの駆動によって工具チャックを開閉動作させる作動ロッドを挿入した請求項2〜4のうちのいずれか一項に記載の工作機械。 Actuators are provided at the opposite end of the holder mounting side of both spindle units,
An operating rod that is connected to a work chuck on a work holder and opens and closes the work chuck by driving the actuator is inserted into the through hole of the spindle in one spindle unit.
The spindle through hole of the other spindle unit is connected to a tool chuck of a tool holder, and an operation rod that opens and closes the tool chuck by driving the actuator is inserted therein. The machine tool described.
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