JP2017024125A - Machine tool - Google Patents
Machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017024125A JP2017024125A JP2015145997A JP2015145997A JP2017024125A JP 2017024125 A JP2017024125 A JP 2017024125A JP 2015145997 A JP2015145997 A JP 2015145997A JP 2015145997 A JP2015145997 A JP 2015145997A JP 2017024125 A JP2017024125 A JP 2017024125A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- rod
- tip
- tool spindle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、ドリルやフライスなどの回転工具を装着可能な工具取付軸(以下、「工具主軸」という。)及び当該工具主軸と工具マガジンとの間で工具の交換を行う工具交換装置を備えた工作機械に関するものである。 The present invention includes a tool mounting shaft (hereinafter referred to as “tool spindle”) on which a rotary tool such as a drill or a mill can be mounted, and a tool changer for exchanging the tool between the tool spindle and a tool magazine. It relates to machine tools.
回転工具でワークを加工するための回転工具駆動装置を搭載した刃物台を備えた複合旋盤と呼ばれる旋盤は、公知である。この種の旋盤は、回転工具駆動装置の工具主軸に装着するための多数の工具を保持する工具マガジンと、当該工具マガジンと工具主軸との間で工具を交換する工具交換装置を備えており、ワークの旋削加工に加えて、フライスを用いた平面加工、エンドミルを用いた溝加工、ドリルを用いた孔開け加工などが可能である。 A lathe called a compound lathe equipped with a tool post equipped with a rotary tool driving device for processing a workpiece with a rotary tool is known. This type of lathe includes a tool magazine for holding a large number of tools for mounting on a tool spindle of a rotary tool driving device, and a tool changer for exchanging tools between the tool magazine and the tool spindle. In addition to workpiece turning, flat machining using a milling machine, grooving using an end mill, drilling using a drill, and the like are possible.
回転工具駆動装置には、工具を取り付ける工具主軸と、工具主軸を回転駆動する工具モータと、工具主軸に装着された工具の固定と固定解除を行うシリンダ装置とが必要である。工具主軸に取り付けられる工具の固定は、工具主軸の軸心に挿通した、通常はプルロッドと呼ばれるロッドの軸方向移動によって行われている。すなわち、工具主軸の先端に設けた嵌合孔に挿入されたシャンクの先端をプルロッドの先端に引っかけて引き込むことにより工具を固定し、シリンダ装置でプルロッドを工具側に押し出すことによって固定を解除する。 The rotary tool driving device requires a tool spindle for attaching a tool, a tool motor for rotating the tool spindle, and a cylinder device for fixing and releasing the tool mounted on the tool spindle. The tool attached to the tool spindle is fixed by the axial movement of a rod, usually called a pull rod, inserted through the axis of the tool spindle. In other words, the tool is fixed by pulling the tip of the shank inserted into the fitting hole provided at the tip of the tool spindle into the tip of the pull rod, and the fixing is released by pushing the pull rod toward the tool with the cylinder device.
図5は、上記の構造を備えた回転工具駆動装置の一例を示した図である。工具主軸11は、軸受13、13で軸支され、ビルトインモータ3で回転駆動されている。工具主軸11は、軸心に貫通孔を備え、この貫通孔に先端に係止具14を形成したプルロッド15が挿通されている。プルロッド15は、クランプバネ16で縮退方向に付勢されている。工具主軸11の先端の嵌合孔17に嵌挿された工具のシャンクをプルロッド15で引き込むことにより、当該工具が固定される。プルロッド15の後端側にはシリンダ室23が設けられ、そのピストン24でプルロッド15を押し出すことにより、工具の固定が解除される。
FIG. 5 is a view showing an example of a rotary tool driving device having the above structure. The
刃物台に上記のような構造の回転工具駆動装置を搭載した場合、当該刃物台と工作機械本体との間に、工具モータ3を回転駆動する電源ケーブルの他に、シリンダ室23に油圧を供給する油圧配管と、プルロッド15の前進移動端と後退移動端とを検出して工具の固定及び固定解除を確認するための2個のセンサの信号ケーブルを接続しなければならない。
When the rotary tool driving device having the above-described structure is mounted on the tool post, hydraulic pressure is supplied to the
工作機械には、同じ寸法の機械で、より大きなワークの加工を可能にしたい。換言すれば、同じ能力の機械をより小型化したいという要求と、より高速で加工を行いたいという要求がある。複合旋盤においてこれらの要求を満たすためには、刃物台に搭載される回転工具駆動装置の小型化と軽量化とが望まれる。 For machine tools, we want to make it possible to process larger workpieces with machines of the same dimensions. In other words, there is a demand for reducing the size of a machine having the same capability and a demand for processing at a higher speed. In order to satisfy these requirements in the composite lathe, it is desired to reduce the size and weight of the rotary tool driving device mounted on the tool post.
この発明は、刃物台に搭載された工具主軸と当該工具主軸に装着される工具を交換する工具交換装置を備えた工作機械において、回転工具駆動装置の小型化と軽量化を実現することができる工作機械を得ることを課題としている。 According to the present invention, in a machine tool provided with a tool spindle mounted on a tool post and a tool changer for exchanging a tool mounted on the tool spindle, the rotary tool driving device can be reduced in size and weight. The challenge is to obtain machine tools.
この発明は、工具主軸の後端側に工具主軸ユニット1と一体的に設けられていたシリンダユニット2を工具主軸ユニット1から分離して工具交換装置46(46L、46R)側に固定的に設け、工具主軸ユニット1を搭載した刃物台5が工具交換位置Pに移動したときに、工具主軸11の後端と、シリンダユニットのピストンロッド21の先端とが同一軸線上で対向して位置するようにシリンダユニット2(2L、2R)を配置することにより、上記課題を解決している。
In the present invention, the
この発明の工作機械は、軸心に挿通したロッド15の軸方向の進退動作により先端に装着された工具の固定及び固定解除を行う工具主軸11と、工具マガジン45(45L、45R)に保持された工具6mと工具主軸11の先端に装着された工具6wとの交換を行う工具交換装置46(46L、46R)とを備えた工作機械において、ロッド15を進退させるシリンダユニット2(2L、2R)が工具交換装置46側の、工具交換位置Pに位置決めされた工具主軸11の後端とシリンダユニット2のピストンロッド21の先端とが対向する位置関係となる定位置に設けられていることを特徴とする。
The machine tool according to the present invention is held by a
工具を回転駆動する工具モータ3の回転子軸を工具主軸11とした工具主軸ユニット1では、モータの構造上、工具主軸11の長さが長くなり、工具を固定するバネを工具主軸11に内蔵することが可能になる。この場合、シリンダユニット2のピストンロッド21でロッド15の後端15eを押動及びその解除を行うことで、工具の固定及び固定解除が行われるので、分離して定位置に設置したシリンダユニット2で工具主軸11の工具の固定及び固定解除を簡単な構造で行うことができる。
In the
工具を固定する側にロッド15を付勢するバネ16を設けた工具主軸ユニット1と、このバネ16の付勢力に抗してロッド15を工具の固定解除方向に押動するシリンダユニット2とを分離して、シリンダユニット2を工具交換装置46に設けたこの発明の工作機械では、バネ16の付勢力に抗して工具主軸11を押すピストンロッド21の反力が工具交換装置46のフレーム48に作用し、ピストンロッド21の押圧力が刃物台5に作用することとなる。そのため工具交換装置の支持剛性を高くする必要があり、工具交換時に刃物台5の送りねじに作用する力が大きくなるという問題が生ずる。
A
この問題は、工具交換装置46のフレーム48又はシリンダユニット2のハウジング22と工具主軸のハウジング12とに工具主軸11の軸直角方向の進入及び退避移動により係脱される凹凸の係合対19、29を設ける構造によって解決することができる。
This problem is caused by the
工具主軸ユニット1がワーク主軸の軸線と直交する方向の軸回りに旋回可能にして刃物台5に搭載されている2主軸対向複合旋盤では、図3に示すように、一方の主軸4Lに把持されたワークwLの先端と、他方の主軸又は当該他方の主軸に把持されたワークwRの先端との間に工具主軸11をワーク主軸4と平行にした工具主軸ユニット1を挿入して加工を行う場合がある。
In the two-spindle opposed composite lathe mounted on the
このような工作機械においては、工具主軸ユニット1からシリンダユニット2を分離した分だけ加工可能なワークw(wL、wR)の長さが増大する。換言すれば、同じ寸法のワークをより小型の機械で加工することが可能になる。
In such a machine tool, the length of the work w (wL, wR) that can be processed is increased by the amount of separation of the
この発明の工作機械は、工具主軸11に装着される工具の固定や固定解除を行うシリンダユニット2を工具主軸ユニット1から分離して工具交換装置側の定位置に別置することで、刃物台に搭載されるユニットをコンパクトにすることを可能にしたものである。
The machine tool according to the present invention separates the
シリンダユニット2を工具主軸ユニット1から分離することで刃物台5に搭載される工具主軸関連の装置がコンパクトになり、刃物台が軽量化でき、刃物台送りモータの小型化を図ることができる。特に、刃物台5に搭載される装置の工具主軸方向の寸法(図3のA寸法)が小さくなるので、ワーク主軸を対向型に配置した工作機械では、機械サイズを小さくしつつ、加工ワークサイズ、加工レイアウトの幅を広げることができる。
By separating the
更に、シリンダユニット2への油圧配管と、工具の固定及び固定解除を確認する2個の確認センサ31、32が可動部への接続から固定部への接続に変わることで、組立性、信頼性が向上する。
Furthermore, the hydraulic piping to the
図1は、工具主軸ユニット1と、工具主軸ユニット1から分離されて工具交換装置側に搭載されるシリンダユニット2とを示した断面図である。工具主軸ユニット1は、内蔵(ビルトイン)された工具モータ3を備えている。工具モータ3の回転子軸11が工具主軸となっている。工具主軸11は、工具主軸ユニットのハウジング12に軸受13、13で軸支されている。工具主軸11は、軸心に貫通孔を備え、この貫通孔に先端に係止具14を形成したプルロッド15が挿通されている。プルロッド15は、工具主軸11とプルロッド15との間に形成された細長い円筒状の空間に積層した多数の皿バネなどからなるクランプバネ16で縮退方向(工具のシャンクを引き込む方向)に付勢されている。工具主軸11の先端には、工具のシャンクと嵌合する嵌合孔17が設けられ、プルロッド15の先端の係止具14がこの嵌合孔の底部に臨んでいる。プルロッド15の後端15eは、ハウジング12の後端(反工具側)に設けた開口18に臨んでいる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a
シリンダユニット2のシリンダハウジング22は、円環状のシリンダ室23を備えており、このシリンダ室に円環状のピストン24が嵌装されている。ピストン24の軸心に設けたピストンロッド21は、ピストン24と一体で、その先端はシリンダハウジングに設けた開口28に臨んでいる。シリンダのヘッドエンド側の流体室25に油圧が供給されると、ピストンロッド21はシリンダハウジングの開口28から突出する方向に移動する。シリンダユニット2には、ピストンロッド21の突出方向の移動端を検出するセンサ31と、シリンダユニット2側に向けて移動してきたプルロッド15の後端15eの後退移動端を検出するセンサ32と、流体室25の油圧力が開放されたときにピストンロッド21を後退端に復帰させる復帰バネ26が設けられている。
The
図2は、この発明に係る2主軸対向旋盤を示した正面図である。図の2主軸対向旋盤は、対向する2本の主軸4L、4Rと、主軸軸線の上下に配置された刃物台5、7を備えている。主軸軸線の上方に配置した刃物台5に工具主軸ユニット1が工具主軸11と直交する図の紙面直角方向(Y軸方向)回りに旋回可能に搭載されている。下方の刃物台7は、主軸軸線と平行な軸回りに割出回転するタレット8を備えたタレット刃物台である。
FIG. 2 is a front view showing a two-spindle opposed lathe according to the present invention. The two-spindle opposed lathe shown in the figure includes two
対向するそれぞれの主軸4L、4Rは、それぞれの主軸台41L、41Rに軸支され、同期ベルト42L、42Rを介してそれぞれの主軸モータ43L、43Rで回転駆動されている。主軸台の一方41Lはベッドに固定で、他方41Rは主軸送りモータ44により主軸軸線方向(Z軸方向)に移動可能である。
The opposing
工具主軸11に装着される工具を収容する工具マガジン45(45L、45R)は、左右の主軸台41(41L、41R)の上方の位置に配置され、それぞれの工具マガジン45の内側に工具交換装置46(46L、46R)が配置されている。各工具交換装置は、昇降及び鉛直軸回りに180度旋回する工具交換腕47(47L、47R)を備えている。シリンダユニット2(2R、2L)は、各工具交換装置46のフレーム48(48L、48R)の上方に固定的に装着されている。
Tool magazines 45 (45L, 45R) for storing tools to be mounted on the
工具交換腕47は、両端に工具把持具を備えており、工具マガジン45の下端で下方に向けられた工具6mと、工具交換腕47の旋回中心を挟んで、当該工具6mと対称な位置に移動してきた工具主軸11の工具6wとを工具交換腕47の昇降動作と180度旋回動作とによって交換する。シリンダユニット2は、この工具交換位置に位置決めされた工具主軸11の端がピストンロッド21の先端21fと同一軸線上で対向する位置に設置される。
The tool changer arm 47 has tool gripping tools at both ends, and is located symmetrically with the
工具主軸ハウジング12とシリンダハウジング22とには、刃物台5のZ軸方向の移動によって嵌脱される凹係合部19と凸係合部29とが形成されている。図4は、図2の矢印B方向から見た工具主軸ハウジング12とシリンダハウジング22の形状を示した図である。
The
工具交換時に刃物台5がまずX軸方向に移動し、次いでZ軸方向に移動することによって、工具交換位置に位置決めされると、そのZ軸方向の移動時に凹係合部19と凸係合部29とが嵌合して、シリンダユニット2と工具主軸ユニット1とのX軸方向(工具主軸の軸線方向)の相対移動を阻止する。
When the
すなわち、この状態でシリンダユニットの流体室25に流体圧を供給して、ピストンロッド21の先端でプルロッド15の後端15eを押動すれば、そのときにシリンダユニット2及び工具主軸ユニット1に作用する反力は、凹凸の係合部19、29の嵌合によって受け止められるので、プルロッド15を押動して工具を解除する際の大きな反力が工具交換装置のフレーム48や刃物台5の送りねじに作用するのを防止することができる。
That is, in this state, if fluid pressure is supplied to the
以上の説明から理解されるように、この発明では、工具交換時に工具主軸に装着されている工具の固定を解除するためのシリンダユニット2が工具交換装置46側の定位置に装着され、刃物台5には、工具主軸ユニット1のみが搭載されるので、工具主軸ユニットを搭載した刃物台の重量を軽減することができ、移動する刃物台に油圧ホースや信号ケーブルを接続する必要がなくなる。
As understood from the above description, in this invention, the
特に工具主軸ユニットを主軸軸線と直交する軸回りに旋回自在にして刃物台に搭載した2主軸対向旋盤においては、機械のZ軸方向の寸法の低減と、当該寸法の低減に伴う機械剛性の向上を図ることができるという効果がある。 In particular, in a two-spindle opposed lathe equipped with a tool spindle unit that can be swung around an axis orthogonal to the spindle axis and mounted on the tool post, the machine Z-axis dimension is reduced, and the machine rigidity is improved as the dimension is reduced. There is an effect that can be achieved.
1 工具主軸ユニット
2(2L、2R) シリンダユニット
3 工具モータ
4(4L、4R) ワーク主軸
5 刃物台
6m、6w 工具
11 工具主軸
12 ハウジング
15 ロッド
16 バネ
19 凹係合部
21 ピストンロッド
22 ハウジング
29 凸係合部
45(45L、45R) 工具マガジン
46(46L、46R) 工具交換装置
48 フレーム
P 工具交換位置
w(wL、wR) ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ロッドを進退させるシリンダユニットが前記工具交換装置側の、工具交換位置に位置決めされた前記工具主軸の後端と前記シリンダ装置のピストンロッドの先端とが対向する位置関係となる定位置に設けられている、工作機械。 A tool spindle that fixes and releases a tool attached to the tip by the axial movement of a rod inserted through the shaft center, a tool held in a tool magazine, and a tool attached to the tip of the tool spindle. In a machine tool equipped with a tool changer that performs exchange,
A cylinder unit for advancing and retracting the rod is provided at a fixed position on the tool changer side where the rear end of the tool spindle positioned at the tool change position and the front end of the piston rod of the cylinder device face each other. A machine tool.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015145997A JP2017024125A (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015145997A JP2017024125A (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017024125A true JP2017024125A (en) | 2017-02-02 |
Family
ID=57949171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015145997A Pending JP2017024125A (en) | 2015-07-23 | 2015-07-23 | Machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017024125A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107322105A (en) * | 2017-08-11 | 2017-11-07 | 浙江振兴阿祥集团有限公司 | Chain digital control gear hobbing machine hobboing cutter main shaft knife loosening mechanism |
EP3741503A1 (en) | 2019-05-23 | 2020-11-25 | Nakamura-Tome Precision Industry Co., Ltd. | Tool spindle structure |
-
2015
- 2015-07-23 JP JP2015145997A patent/JP2017024125A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107322105A (en) * | 2017-08-11 | 2017-11-07 | 浙江振兴阿祥集团有限公司 | Chain digital control gear hobbing machine hobboing cutter main shaft knife loosening mechanism |
EP3741503A1 (en) | 2019-05-23 | 2020-11-25 | Nakamura-Tome Precision Industry Co., Ltd. | Tool spindle structure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4542626B1 (en) | Angle tool holder for 5-sided machining | |
JP2005028482A (en) | Lathe | |
WO2014162556A1 (en) | Automatic tool exchanging device for angle tool holder for 5-face machining in vertical machining center | |
CN104907829A (en) | Numerical control horizontal type three-axis drilling and milling tapping machine | |
CN105500038A (en) | High-speed drilling and milling center | |
CN204430333U (en) | The special purpose machine tool of processing differential casing | |
JP2016505395A (en) | The process of machining journal cloth on a lathe | |
JP2008254118A (en) | Combined machining lathe | |
JP2017024125A (en) | Machine tool | |
KR101430825B1 (en) | lathe having auxiliary tool table | |
JP4765790B2 (en) | Grinding wheel attachment / detachment structure | |
TWI715983B (en) | Five-axis turning milling compound machine | |
JP7335686B2 (en) | Machine tools, especially multi-axis turning machines | |
JP5567733B1 (en) | Automatic tool changer for angle tool holder for 5-face machining of vertical machining center | |
KR102115039B1 (en) | Turret tool device | |
KR20140080583A (en) | Material holder | |
JP5374195B2 (en) | Machine Tools | |
JP4808269B2 (en) | Table device and machine tool | |
JP2007331060A (en) | Attaching and detaching structure of grinding wheel | |
KR102174672B1 (en) | Machine tool | |
JP5279013B2 (en) | Lathe for long workpiece machining | |
JP6745725B2 (en) | Machine Tools | |
CN215393694U (en) | Gear machining device capable of efficiently cutting | |
CN103506648A (en) | High-precision bench drilling machine | |
JP5769146B2 (en) | lathe |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190403 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190416 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20191015 |