JP2017104975A

JP2017104975A - Ｃｎｃ旋盤のバイトの同時多重操作機構

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Publication number: JP2017104975A
Application number: JP2016234968A
Authority: JP
Inventors: 郭欽輝; Ching-Hui Kuo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2016-12-02
Publication date: 2017-06-15
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: JP3209682U; DE102016121596A1; TWI607829B; TR201617665A2; JP7204312B2; DE202016106312U1; TW201720574A; IT201600120626A1; KR20170066236A; CN206436039U; CN106914788A

Abstract

【課題】本発明は、ＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構に関する。【解決手段】本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構は、本体に主軸セット、少なくとも１つの２軸方向主軸２刃物台、および２軸方向くし刃型刃物台が設けられる。各該２軸方向主軸２刃物台は、それぞれ第１バイトセットおよび第２バイトセットを有し、第１バイトセットが上昇するとき、第２バイトセットは同時に下降することができ、反対に、第１バイトセットが下降するとき、第２バイトセットは同時に上昇することができる。各該Ｙ軸スライド台にそれぞれ刃物固定台が設けられ、それぞれ選択的にバイトを固定する。これにより、この機構は複数バイトを使用して同時加工することができ、バイトの数を大幅に増加させるだけでなく、加工時間およびバイトを交換する時間を短縮することもできる。【選択図】図６

Description

本発明は、ＣＮＣ旋盤の技術分野に関し、具体的には、ＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構であり、これにより同一時点に複数のバイトを使用することができ、効果的に加工精度を高め、加工時間およびバイトの不足を減少させる。

近年、ＣＮＣ旋盤産業は急速に発展している。コンピュータ制御を用いる旋盤機器は、モータおよびその関連する対応部品を必要とする。モータは一定の体積を有し、現在の技術では克服することができないため、ＣＮＣ旋盤を設計するとき、このことに制限される。加工するとき、同一時間に使用することができるバイトの数および加工速度は従来のカム式機器より遅い。しかし、従来のカム式機器自体は、カムによって各機構および刃物台を動かすため、加工するとき、経験のある作業者が本体を操作する必要がある。また該機器は成形バイトを必要とし、ＣＮＣ旋盤が市販の使い捨てバイトを使用して、簡単に操作することができるのとは異なる。該機器は加工精度が安定せず、精確にバイトの摩耗補正をすることができない。これは両者の矛盾する点である。

さらに、くし刃型刃物台のＣＮＣ旋盤は、加工のたびに、くし刃型刃物台上に複数のバイトを装着することができる。しかし、加工するとき、複数のバイトで同一時点に加工することができず、各バイトは相互に待つ必要がある。従来のカム式機器は機器の主軸上方に３つの刃物台を有し、各刃物台は１つのバイトを有する。各刃物台は上下に移動することしかできず、各刃物台は相互に待つ必要がある。このほか、該機器の主軸前方に２つのバイトを有する刃物台を１つ有するが、この刃物台は前進、後退して、内孔を開ける動作を行うことしかできない。この機器のすべての作動はカムによるため、機器のバイト調整は経験を有する作業者による指導が必要である。

前記問題を解決するため、発明者は以前に中華民国実用新案出願番号第１０２２１８１２１号の「ＣＮＣ旋盤の複数バイトの同時機構」を開発している。これは、複数バイトが同時に異なる寸法の外径加工を行うことができ、主軸方向の内径加工を行うこともできる。これにより、同一時点に少なくとも２つのバイトを使用することができ、バイトの数が増加するだけでなく、加工時間を短縮することができる。それ以外にも、バイトを交換する時間を節約することができ、実用性が向上する。しかし、本発明者はこれに満足せず、効率および実用性をさらに向上させるために、積極的に開発を行っている。

このことを考慮して、本発明者は既存の不足部分について深く検討し、さらに本発明者の関連製品の開発に長く従事した経験により、積極的に解決方法を追求し、研究および発展のために努力を続け、最終的にＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構を初めて作製することに成功した。これにより、バイトをさらに増加し、加工効率を上昇させる効果を達成する。

中華民国実用新案出願番号第１０２２１８１２１号

したがって、本発明の主な目的は、ＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構を提供することであり、ＣＮＣ旋盤が複数のバイトを有することができ、また同時に加工することができ、効果的に加工効率および実用性を上昇させることができる。

本発明のもう１つの主な目的は、ＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構を提供することであり、これによりＣＮＣ旋盤は複数のバイトを使用して同時加工することができ、バイトの数を大幅に増加させるだけでなく、加工時間およびバイトを交換する時間を短縮することができる。

このため、本発明は主に以下の技術手段により、上記の目的および効果を具体的に実現する。これは、
本体と；
本体上に固定される主軸台を有し、主軸モータにより高速回転させることができる主軸軸心を有し、該主軸軸心の前端にコレットセットを有し、該主軸軸心のもう一端に主軸油圧シリンダを有し、主軸油圧シリンダを利用して、コレットセットに選択的に被加工品を挟持させる主軸セットと；
本体の主軸セット前方に設けられ、本体にスライド設置されるＺ軸スライド台を有し、該Ｚ軸スライド台は、Ｚ軸スクリュを有するＺ軸サーボモータを利用して駆動され、該Ｚ軸スライド台の一端にＸ軸台座を有し、該Ｘ軸台座内部にＸ軸スクリュが設けられ、Ｘ軸台座の上面に、Ｘ軸スクリュにより動かすことができるＸ軸スライド台がスライド設置され、該Ｘ軸スクリュがＸ軸サーボモータにより駆動することができ、さらに該Ｘ軸スライド台の上面にくし刃型刃物固定台が設けられ、該くし刃型刃物固定台は選択的に少なくとも１つのバイトを固定することができ、各該バイトを、それぞれ主軸セットの被加工部品に対して、Ｘ軸およびＺ軸に移動させることができる２軸方向くし刃型刃物台と；
少なくとも１つの２軸方向主軸２刃物台であって、各該２軸方向主軸２刃物台は、前記主軸台に固定可能なＺ軸台座をそれぞれ有し、Ｚ軸台座にＺ軸スライド台がスライド設置され、Ｚ軸台座にＺ軸スライド台を動かすことができるＺ軸スクリュが設けられ、さらに該Ｚ軸スクリュはＺ軸サーボモータにより駆動することができ、他に、Ｚ軸スライド台のもう一端にＹ軸台座を有し、該Ｙ軸台座の外側の２つの側面に、それぞれ第１レール面および第２レール面が形成され、該Ｙ軸台座にＹ軸サーボモータにより駆動されるＹ軸スクリュが設けられ、Ｙ軸スクリュの上、下部分に、それぞれ異なる螺旋方向の右ネジ部分および左ネジ部分が形成され、該Ｙ軸スクリュの右、左ネジ部分にそれぞれ第１ボールネジナットおよび第２ボールネジナットが螺着される２軸方向主軸２刃物台と；
第１バイトセットおよび第２バイトセットであって、該第１、２バイトセットはそれぞれ、Ｙ軸台座の第１、２レール面にスライド設置することができるＹ軸スライド台を有し、第１、２バイトセットのＹ軸スライド台は、相対する第１、２ボールネジナットにより動かすことができ、第１バイトセットが上昇するとき、第２バイトセットは同時に下降することができ、反対に、第１バイトセットが下降するとき、第２バイトセットは同時に上昇することができ、各該Ｙ軸スライド台にそれぞれ刃物固定台が設けられ、それぞれ選択的にバイトを固定する第１バイトセットおよび第２バイトセットと、を含む。

前記技術手段の具体的実現により、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構は、各該２軸方向主軸２刃物台が相互に干渉しないため、同一時点に主軸セットの被加工部品に向かって加工することができる。同一時間に２軸方向くし刃型刃物台も、外径、内径の旋削および穴あけ加工を行うことができ、同一時点に少なくとも２つのバイトを使用することができる。バイトの数を増加するだけでなく、加工時間およびバイトを交換する時間を大幅に短縮することができる。加工効率を効果的に上昇させ、実用性が増加し、これにより付加価値が上昇し、経済的効果、利益をさらに上昇させることができる。

審査官が本発明の構成、特徴およびその他の目的をより理解することができるように、以下にいくつかの好ましい実施例を挙げる。さらに図を組み合わせて以下のように詳細に説明し、同時に当業者が具体的に実施することができるようにする。

図１は、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構における外観概要図である。図２は、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構における側面の平面概要図である。図３は、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構における正面の平面概要図である。図４は、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構における主軸セットの分解概要図である。図５は、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構における２軸方向くし刃型刃物台の分解概要図である。図６は、本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構における２軸方向主軸２刃物台の分解概要図である。

本発明は、ＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構である。添付図に例示する本発明の具体的実施例およびその部材中における、すべての前および後、左および右、頂部および底部、上部および下部、水平および垂直に関する参考は、記載を便利にするためのものであり、本発明を制限しない。また、その部材をいかなる位置または空間方向にも制限しない。図および明細書に指定する寸法は、本発明の特許請求の範囲から逸脱しない範囲内で、本発明の具体的実施例の設計および需要に基づいて変更することができる。

本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構の構成に関して、図１、図２および図３に示すように、本体（１０）に主軸セット（１００）、少なくとも１つの２軸方向主軸２刃物台（２０）、および２軸方向くし刃型刃物台（４０）が設けられる。本発明は、３セットの２軸方向主軸２刃物台（２０）を主な実施例とする。各該２軸方向主軸２刃物台（２０）に、それぞれ第１バイトセット（３０）および第２バイトセット（３５）を有し、各該２軸方向主軸２刃物台（２０）は該主軸セット（１００）上に別々に設置される。各該２軸方向主軸２刃物台（２０）上の第１、２バイトセット（３０、３５）は主軸セット（１００）に対してＹ軸およびＺ軸に移動することができる。該２軸方向くし刃型刃物台（４０）は主軸セット（１００）の前方に設けられ、該２軸方向くし刃型刃物台（４０）は、主軸セット（１００）の被加工部品に対してＺ軸およびＸ軸に移動することができる。
前記主軸セット（１００）の詳細な構成について、図１〜図３および図４を同時に参照されたい。該主軸セット（１００）は、本体（１０）の上面に固定される主軸台（１１）を有する。主軸セット（１００）に少なくとも１つの取付平面（１１１）を有し、２軸方向主軸２刃物台（２０）がそれぞれ取り付けられる。該主軸台（１１）に主軸軸心（１２）が枢設され、主軸モータ（１５）により高速で回転する。他に、該主軸軸心（１２）に、前方の２軸方向くし刃型刃物台（４０）の一端に対応してコレットセット（１３）が設けられる。さらに主軸軸心（１２）のもう１つの端部に主軸油圧シリンダ（１４）が設けられ、コレットセット（１３）に選択的に被加工部品を挟持させる。主軸軸心（１２）の一側にエンコーダ（１６）が設けられ、主軸軸心（１２）の回転速度を計算する。
図１〜図３および図５に示すように、前記２軸方向くし刃型刃物台（４０）は、前記本体（１０）上にＺ軸スライド台（４１）がスライド設置され、該Ｚ軸スライド台（４１）の上面に、Ｘ軸駆動セット（４２）を利用して、Ｘ軸スライド台（４３）がスライド設置される。Ｘ軸駆動セット（４２）はＸ軸サーボモータ（４２１）およびＸ軸スクリュ（４２２）を含み、Ｘ軸スライド台（４３）をスライドさせる。他に、Ｘ軸スライド台（４３）の上面の中央にくし刃型刃物固定台（４４）が設けられ、該くし刃型刃物固定台（４４）はそれぞれ選択的に少なくとも１つのバイトを固定することができる。該２軸方向くし刃型刃物台（４０）の各該バイトを、それぞれ主軸セット（１００）の被加工品に対して、Ｘ軸およびＺ軸に移動させることができ、外径、内径の切削および穴あけ加工を行う。さらに該２軸方向くし刃型刃物台（４０）は、本体（１０）に伸縮カバー（４５）が設けられる。他に、該２軸方向くし刃型刃物台（４０）は、Ｘ軸駆動セット（４２）のＸ軸サーボモータ（４２１）に防塵カバー（４２５）が取り付けられる。くし刃型刃物固定台（４４）の前縁にも防塵片（４６）が設けられ、防塵が可能な以外に、空間をより占有せず、鉄くずを掃除しやすい。
前記２軸方向主軸２刃物台（２０）の詳細な構成について、同時に図１〜図３および図６を参照されたい。本発明は、３セットの２軸方向主軸２刃物台（２０）を主な実施例とする。各該２軸方向主軸２刃物台（２０）は、前記主軸台（１１）の異なる取付平面（１１１）に固定することができるＺ軸台座（２１）をそれぞれ有し、相互に干渉しない。Ｚ軸台座（２１）にＺ軸駆動セット（２２）を介して、Ｚ軸スライド台（２３）がスライド設置される。該Ｚ軸駆動セット（２２）はＺ軸サーボモータ（２２１）およびＺ軸スクリュ（２２２）を有し、Ｚ軸スライド台（２３）をＺ軸台座（２１）に対してＺ軸に移動させる。さらにＺ軸スライド台（２３）は、２軸方向くし刃型刃物台（４０）に対応する一端にＹ軸台座（２５）を有し、該Ｙ軸台座（２５）の外側の２つの側面に、それぞれ第１レール面（２５１）および第２レール面（２５２）が形成され、それぞれ前記第１、２バイトセット（３０、３５）が取り付けられる。該Ｙ軸台座（２５）に、Ｙ軸サーボモータ（２７）により駆動されるＹ軸スクリュ（２６）が設けられる。Ｙ軸スクリュ（２６）の上、下部分に、それぞれ異なる螺旋方向の右ネジ部分（２６１）および左ネジ部分（２６２）が形成される。該Ｙ軸スクリュ（２６）の右、左ネジ部分（２６１、２６２）に、それぞれ第１ボールネジナット（２８１）および第２ボールネジナット（２８２）が螺着され、それぞれ第１、２バイトセット（３０、３５）が取り付けられ、第１、２バイトセット（３０、３５）をＹ軸に沿って昇降させる。第１バイトセット（３０）が上昇するとき、第２バイトセット（３５）は同時に下降することができ、反対に、第１バイトセット（３０）が下降するとき、第２バイトセット（３５）は同時に上昇することができる。
さらに、前記第１、２バイトセット（３０、３５）はそれぞれＹ軸スライド台（３１、３６）を有し、各該Ｙ軸スライド台（３１、３６）にそれぞれ刃物固定台（３２、３７）が設けられ、それぞれ選択的にバイト（３３、３８）を固定する。各該２軸方向主軸２刃物台（２０）の第１、２バイトセット（３０、３５）のバイト（３３、３８）を、同時に主軸セット（１００）の被加工品に対して、Ｙ軸およびＺ軸に移動させることができ、同時に被加工品に対して異なる寸法の外径加工を行う。
これにより、３つの２軸方向主軸２刃物台（２０）に、全部で６つのバイト（３３、３８）を取り付けることができ、さらに２軸方向くし刃型刃物台（４０）のバイトを加えて、複数バイトが同時加工する効果を形成する。組み合わせて加工効率を上昇させることができ、実用性が優れたＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構を構成する。

本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構を実際に応用するとき、図３、図４および図５に示すように、操作上、主軸台（１１）の上方に３つの２軸方向主軸２刃物台（２０）を有し、各２軸方向主軸２刃物台（２０）はＺ軸駆動セット（２２）を利用して動かす。各該２軸方向主軸２刃物台（２０）は、Ｙ軸スクリュ（２６）によって駆動される第１、２バイトセット（３０、３５）をそれぞれ有する。Ｙ軸スクリュ（２６）が右、左ネジ部分（２６１、２６２）を有することにより、各バイトは外径（Ｚ軸、Ｙ軸方向）加工を行うことができる。このほか、各２軸方向主軸２刃物台（２０）は第１、２バイトセット（３０、３５）を配置することができるが、右、左ネジ部分（２６１、２６２）を有するＹ軸スクリュ（２６）の設計を利用し、第１、２バイトセット（３０、３５）は相互に干渉しない。第１バイトセット（３０）が上昇するとき、第２バイトセット（３５）は同時に下降することができ、反対に、第１バイトセット（３０）が下降するとき、第２バイトセット（３５）は同時に上昇することができる。本発明の２軸方向主軸２刃物台（２０）は６つのバイト（３３、３８）を有し、多重操作の同時加工を行う目的を形成する。

前記構造設計および動作の説明により、以下のことがわかる。本発明のＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構は、主軸台（１１）前方の２軸方向くし刃型刃物台（４０）が保持されており、この２軸方向くし刃型刃物台（４０）は外径、内径の旋削および穴あけ（Ｚ軸方向およびＸ軸方向）加工を行うことができる。さらに、主軸台（１１）上方の３つの２軸方向主軸２刃物台（２０）の設計により、各該２軸方向主軸２刃物台（２０）のバイト（３３、３８）間は互いに干渉しない。したがって、同一時点に主軸軸心（１２）の被加工物方向に加工を行うことができ、各２軸方向主軸２刃物台（２０）は異なる寸法の外径加工を行うことができる。同一時間に２軸方向くし刃型刃物台（４０）も主軸軸心（１２）方向に外径、内径の旋削および穴あけ加工を行うことができ、ＣＮＣ旋盤は同一時点に複数のバイト（３３、３８）を使用することができる。加工時間を短縮するだけでなく、バイトの不足を解決する機構である。本機構はコンピュータ制御であるため、操作が容易であるだけでなく、コンピュータ上でバイトの摩耗補正を精確に行い、加工精度を上昇させることができる。本機構は、市販の使い捨てバイトおよび成型バイトを使用することができる。したがって、バイト（３３、３８）の数を増加するだけでなく、加工時間およびバイトを交換する時間を大幅に短縮することができ、加工効率を効果的に上昇させ、実用性が増加する。付加価値を上昇させることができ、経済的効果、利益をさらに上昇させることができる。

上記をまとめると、本発明は創造性が極めて優れた発明であることを理解することができ、従来直面していた問題を効果的に解決する以外に、効果も大幅に増進させる。同じ技術分野で同じまたは類似の製品または使用は未だ見られず、さらに効果を増進させたため、本発明は特許の「新規性」および「進歩性」に関する重要な条件に符合する。そこで、法に基づいて、特許を出願する。

１０本体
１００主軸セット
１１主軸台
１１１取付平面
１２主軸軸心
１３コレットセット
１４主軸油圧シリンダ
１５主軸モータ
１６エンコーダ
２０２軸方向主軸２刃物台
２１Ｚ軸台座
２２Ｚ軸駆動セット
２２１Ｚ軸サーボモータ
２２２Ｚ軸スクリュ
２３Ｚ軸スライド台
２５Ｙ軸台座
２５１第１レール面
２５２第２レール面
２６Ｙ軸スクリュ
２６１右ネジ部分
２６２左ネジ部分
２７Ｙ軸サーボモータ
２８１第１ボールネジナット
２８２第２ボールネジナット
３０第１バイトセット
３１Ｙ軸スライド台
３２刃物固定台
３３バイト
３５第２バイトセット
３６Ｙ軸スライド台
３７刃物固定台
３８バイト
４０２軸方向くし刃型刃物台
４１Ｚ軸スライド台
４２Ｘ軸駆動セット
４２１Ｘ軸サーボモータ
４２２Ｘ軸スクリュ
４２５防塵カバー
４３Ｘ軸台座
４４くし刃型刃物固定台
４５伸縮カバー
４６防塵片

Claims

ＣＮＣ旋盤のバイトの同時多重操作機構であって、
本体と；
本体上に固定される主軸台を有し、主軸モータにより高速回転させることができる主軸軸心を有し、該主軸軸心の前端にコレットセットを有し、該主軸軸心のもう一端に主軸油圧シリンダを有し、主軸油圧シリンダを利用してコレットセットに選択的に被加工品を挟持させる主軸セットと；
本体の主軸セット前方に設けられ、本体にスライド設置されるＺ軸スライド台を有し、該Ｚ軸スライド台が、Ｚ軸スクリュを有するＺ軸サーボモータを利用して駆動され、該Ｚ軸スライド台の一端にＸ軸台座を有し、該Ｘ軸台座内部にＸ軸スクリュが設けられ、Ｘ軸台座の上面に、Ｘ軸スクリュにより動かすことができるＸ軸スライド台がスライド設置され、該Ｘ軸スクリュがＸ軸サーボモータにより駆動することができ、さらに該Ｘ軸スライド台の上面にくし刃型刃物固定台が設けられ、該くし刃型刃物固定台が選択的に少なくとも１つのバイトを固定することができ、各該バイトを、それぞれ主軸セットの被加工部品に対して、Ｘ軸およびＺ軸に移動させることができる２軸方向くし刃型刃物台と；
少なくとも１つの２軸方向主軸２刃物台であって、各該２軸方向主軸２刃物台が、前記主軸台に固定することができるＺ軸台座をそれぞれ有し、Ｚ軸台座にＺ軸スライド台がスライド設置され、Ｚ軸台座にＺ軸スライド台を動かすことができるＺ軸スクリュが設けられ、さらに該Ｚ軸スクリュはＺ軸サーボモータにより駆動することができ、他に、Ｚ軸スライド台のもう一端にＹ軸台座を有し、該Ｙ軸台座の外側の２つの側面に、それぞれ第１レール面および第２レール面が形成され、該Ｙ軸台座にＹ軸サーボモータにより駆動されるＹ軸スクリュが設けられ、Ｙ軸スクリュの上、下部分に、それぞれ異なる螺旋方向の右ネジ部分および左ネジ部分が形成され、該Ｙ軸スクリュの右、左ネジ部分にそれぞれ第１ボールネジナットおよび第２ボールネジナットが螺着される２軸方向主軸２刃物台と；
第１バイトセットおよび第２バイトセットであって、該第１、２バイトセットがそれぞれ、Ｙ軸台座の第１、２レール面にスライド設置することができるＹ軸スライド台を有し、第１、２バイトセットのＹ軸スライド台が、相対する第１、２ボールネジナットにより動かすことができ、第１バイトセットが上昇するとき、第２バイトセットは同時に下降することができ、反対に、第１バイトセットが下降するとき、第２バイトセットは同時に上昇することができ、各該Ｙ軸スライド台にそれぞれ刃物固定台が設けられ、それぞれ選択的にバイトを固定する第１バイトセットおよび第２バイトセットと、を含む機構。