JP2704874B2 - 複合加工工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）．産業上の利用分野 本発明は相対向する形で設けられたワーク主軸を有
し、更に各ワーク主軸に対応する形で刃物台が設けられ
た複合加工工作機械に関する。 （ｂ）．従来の技術 従来、この種の工作機械としては、特公昭60−57961
に示されたもの等が知られていた。 （ｃ）．発明が解決しようとする問題点 しかし、特公昭60−57961に示された工作機械は、刃
物台が櫛歯状に形成され、かつ各刃物台における刃先
が、当該刃物台から対応する主軸台方向（Ｚ軸方向）に
突出する形で装着されているので、各刃物台に装着され
た工具の刃先とワーク主軸との間のＺ軸方向の距離を大
きくとることが出来ず、同一ワークを加工する場合でも
工作機械全体が大型化する不都合があった。 また、刃物台が隣接する形で設けられるので、機械を
小型化するために両刃物台を接近させると、今度は両ワ
ーク主軸間に十分な切粉捕集スペースを確保することが
出来なくなり、切粉の処理がむずかしくなる欠点があ
る。しかも、刃物台に櫛歯状に工具が装着されているの
で、工具を選択するためには、刃物台をＸ軸方向に大幅
に移動させる必要が生じ、そのためには刃物台の摺動面
をＺ軸と交差する位置にまで設置する必要が生ずる。す
ると、前述の切粉捕集スペースとの兼ね合い上多くの問
題が生じるばかりか、刃物台の摺動面に常に切粉が落下
して、円滑な刃物台の移動動作に支障が生じる危険性が
ある。 本発明は、前述の欠点を解消すべく、各刃物台に装着
された工具の刃先とワーク主軸との距離を大きくとるこ
とが出来、両刃物台間に十分な切粉捕集スペースを、機
械を大型化することなく確保することが出来、更に刃物
台の摺動面を切粉の影響の少ない位置に設置することの
出来る複合加工工作機械を提供することを目的とするも
のである。 （ｄ）．問題点を解決するための手段 即ち、本発明は、単一のフレーム（２）を有し、該フ
レームの中央部に切粉捕集空間（４）を、該フレームを
Ｚ軸方向において分断する形で形成し、該フレーム上に
Ｚ軸方向に第１及び第２のガイド手段（2a、2b）を前記
切粉捕集空間を挟む形で設け、前記第１及び第２のガイ
ド手段上に主軸台（５、６）を該ガイド手段に沿って互
いに独立した形で移動駆動自在にそれぞれ設け、更に前
記主軸台にワーク主軸（5b、6b）を互いに対向する形で
回転駆動自在に設け、また、前記第１のガイド手段設置
方向に対して直交するＸ線方向に第３のガイド手段（2
c）を、更に前記第２のガイド手段の設置方向に対して
直交するＸ軸方向に第４のガイド手段（2d）を、前記切
粉捕集空間を挟んで対向した形で平行に設け、前記第３
及び第４のガイド手段に刃物台（７、９）を該ガイド手
段に沿って互いに独立した形でＸ軸方向にのみ移動駆動
自在にそれぞれ設け、前記各刃物台の内側に１個以上の
工具を装着することの出来るタレット（7a、9a）を、互
いに対向しかつ、分断された形の前記フレームから前記
切粉捕集空間上方に突出する形で、Ｚ軸と平行な回転軸
を中心に所定の加工位置（X1）に割り出し旋回駆動自在
にそれぞれ設け、更に前記各タレットの工具装着部位
（7b、9b）が、該工具装着部位が前記加工位置に割り出
された際に、加工すべきワークの外周部に最も近接した
位置に位置決めされるように設置して構成される。 なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素
を示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上
の記載に限定拘束されるものではない。以下の
「（ｅ）．作用」の欄についても同様である。 （ｅ）．作用 上記した構成により、本発明は、ワークの加工に際し
ては、主軸台（５、６）が第１及び第２のガイド手段
（2a、2b）に沿って切粉捕集空間（４）を挾んだ形でＺ
軸方向に移動駆動され、更に刃物台（７、９）が第３及
び第４のガイド手段（2c、2d）に沿ってＸ軸方向に移動
駆動されるように作用する。 （ｆ）．実施例 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 第１図は本発明による複合加工工作機械の一実施例を
示す斜視図、 第２図は第１図の複合加工工作機械の正面図、 第３図は第２図の平面図、 第４図は第２図のIV−IV線による断面図である。 複合加工工作機械１は、第１図乃至第３図に示すよう
に、単一のフレーム２を有しており、フレーム２の中央
部には、幅W1なる切粉捕集空間４がフレーム２を第１図
左右方向に略分断する形で矢印Ｃ、Ｄ方向に形成されて
いる。フレーム２の切粉捕集空間４を挾んだ両側にはガ
イドレール2a、2bがＺ軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向にそ
れぞれ別個に形成されており、各ガイドレール2a、2b上
には主軸台５、６がそれ等ガイドレール2a、2bに沿って
矢印Ａ、Ｂ方向に移動自在にそれぞれ設けられている。
各主軸台５、６にはチャック5a、6a等のワーク保持手段
の装着されたワーク主軸5b、6bが、各主軸台５、６に内
蔵された駆動モータによる回転駆動自在に支持されてお
り、ワーク主軸5b、6bは、第３図に示すように、その回
転中心が一致する形で、Ｚ軸上に互いに対向する形で設
けられている。更にフレーム２上にはＺ軸方向とは直角
の方向であるＸ軸方向、即ち矢印Ｃ、Ｄ方向にガイドレ
ール2c、2dが切粉捕集空間４を挟んで互いに対向した形
で平行に形成されている。 各ガイドレール2c、2d上には、刃物台７、９が該ガイ
ドレール2c、2dに沿って矢印Ｃ、Ｄ方向にのみそれぞれ
移動駆動自在に設けられており、刃物台７、９にはそれ
ぞれタレット7a、9aが、第３図に示すように、互いに対
向する形で、Ｚ軸と平行に設定された回転軸RAを中心に
して矢印Ｅ、Ｆ方向に割り出し回転自在に設けられてい
る。各タレット7a、9aは刃物台７、９の、第３図内側、
即ち切粉捕集空間４上に突出する形で設けられており、
更に各タレット7a、9aの工具装着面7b、9bは、第１図及
び第４図に示すように、該工具装着面7b、9bが加工位置
X1に位置決めされた際に、刃物台７、９のＸ軸の負方向
に最も突出した位置である刃物台正面7c、9cに対して更
にＸ線負方向、即ちＤ方向に突出するように設定されて
いる。なお、各工具装着面7b、9bには回転工具や旋削工
具等の工具10が複数本装着されている。 また、切粉捕集空間４には、第２図に示すように、切
粉捕集バケット11が、第３図矢印Ｃ、Ｄ方向に挿入引き
出し自在に設けられている。 複合加工工作機械１は以上のような構成を有するの
で、複合加工工作機械１を用いてワークを加工する場合
には、第１図乃至第４図に示すように、加工すべきワー
クを主軸台５、６の各チャック5a、6aにそれぞれ、又は
チャック5a、6a間に保持させて、ワーク主軸5b、6bをＺ
軸を中心に回転させる。その状態で、主軸台５、６をガ
イドレール2a、2bに沿って矢印Ａ、Ｂ方向に移動させ、
更に刃物台７、９のタレット7a、9aをそれぞれ回転させ
て、加工に使用する工具10が装着された工具装着面7b、
9bを所定の加工位置X1に割り出し位置決めする。工具10
が割り出されたところで、刃物台７、９をそれぞれガイ
ドレール2c、2dに沿って矢印Ｃ、Ｄ方向、即ちＸ軸方向
に移動させて、ワーク主軸5b、6bに装着されたワークに
対して所定の加工動作を行う。 ワークがそれぞれのワーク主軸5b、6bに装着されてい
る場合には、各ワーク主軸5b、6bは相互に独立した形で
駆動制御され、その回転数やＺ軸方向の送り速度や送り
方向等も各主軸台５、６が独立した形で駆動制御され
る。また、当然、それ等ワークを加工する工具10の装着
された刃物台７、９も独立した形でＸ軸方向に駆動制御
されるが、タレット7a、9aは、第３図からに明らかなよ
うに、その工具装着面7b、9bが切粉捕集空間４上に突出
しており、更にタレット7a、9aは刃物台７、９と共にＸ
軸方向にしか移動しないので、該タレット7a、9aに装着
される工具10の先端が刃物台７、９のＸ軸方向の移動に
伴って移動する範囲は、切粉捕集空間４の上方の空間に
限られる。すると、該工具10とワークは当然、切粉捕集
空間４上に突出した位置で接触して加工動作が行われる
こととなり、その結果発生した切粉は直ちに、下方の切
粉捕集空間４に設けられた切粉捕集バケット11内に落下
捕集される。なお、工具10とワークが接触して加工動作
が行われる加工領域MAは、第３図ハッチングに示すよう
に、平面的には略切粉捕集空間４上に位置することとな
る。また、工具装着面7b、9bは刃物台７、９の正面7c、
9cに対してＸ軸負方向、即ち矢印Ｄ方向に突出している
ので、工具装着面7b、9bはワーク主軸5b、6bに保持され
た加工すべきワークの外周部に最も接近した位置に割り
出される。従って、加工に際してワークと刃物台７、９
が干渉してしまうようなことがなく、加工動作は円滑に
行われる。 また、ワークを両ワーク主軸5b、6b間に保持して加工
を行う場合には、ワーク主軸5b、6bを同期的に回転駆動
させると共に矢印Ａ、Ｂ方向にも同期的に移動させ、そ
の状態で刃物台７、９を矢印Ｃ、Ｄ方向に互いに独立し
た形で移動制御して、タレット7a、9aによる加工をワー
クに対して行う。 なお、本発明の思想は、２個のワーク主軸を有する複
合加工工作機械の全てに適用することが出来ることは勿
論である。 （ｇ）．発明の効果 以上、説明したように、本発明によれば、単一のフレ
ーム２を有し、該フレームの中央部に切粉捕集空間４
を、該フレームをＺ軸方向において分断する形で形成
し、該フレーム上にＺ軸方向にガイドレール2a、2bなど
の第１及び第２のガイド手段を前記切粉捕集空間を挟む
形で設け、前記第１及び第２のガイド手段上に主軸台
５、６を該ガイド手段に沿って互いに独立した形で移動
駆動自在にそれぞれ設け、更に前記主軸台にワーク主軸
5b、6bを互いに対向する形で回転駆動自在に設け、ま
た、前記第１のガイド手段設置方向に対して直交するＸ
軸方向にガイドレール2cなどの第３のガイド手段を、更
に前記第２のガイド手段の設置方向に対して直交するＸ
軸方向にガイドレール2dなどの第４のガイド手段を、前
記切粉捕集空間を挟んで対向した形で平行に設け、前記
第３及び第４のガイド手段に刃物台７、９を該ガイド手
段に沿って互いに独立した形でＸ軸方向にのみ移動駆動
自在にそれぞれ設け、前記各刃物台の内側に１個以上の
工具を装着することの出来るタレット7a、9aを、互いに
対向しかつ、分断された形の前記フレームから前記切粉
捕集空間上方に突出する形で、Ｚ軸と平行な回転軸を中
心に４所定の加工位置X1に割り出し旋回駆動自在にそれ
ぞれ設け、更に前記各タレットの工具装着面7b、9bなど
の工具装着部位が、該工具装着部位が前記加工位置に割
り出された際に、加工すべきワークの外周部に最も近接
した位置に位置決めされるように設置して構成したの
で、タレット7a、9bが各刃物台７、９の内側に位置する
ことから、該タレット7a、9aに装着された工具10とワー
ク主軸5b、6b間の距離Ｌを、タレット7a、9aを刃物台
７、９の外側に装着して、工具10を刃物台７、９の外側
に配置した場合に比して、大きくとることが出来、チャ
ックワークでの最大ワーク長を同一の機械寸法（Ｚ軸方
向の寸法）で大きくとることが出来る。これにより、同
一の最大ワーク寸法であれば機械寸法を小さくすること
が可能となり、機械のコンパクト化が可能となる。 また、既に述べたように、タレットを各刃物台の内側
に配置することによってＺ軸方向の機械寸法を小型化す
ることが出来るが、そうすると、刃物台を搭載するフレ
ームが邪魔になってタレットを大型化したり、大型の工
具をタレットに装着することが出来なくなる不都合が生
じる。しかし、本発明は、フレームの中央部に切粉捕集
空間４を、該フレームをＺ軸方向において分断する形で
形成すると共に、各刃物台の内側に１個以上の工具を装
着することの出来るタレットを、互いに対向しかつ、分
断された形の前記フレームから前記切粉捕集空間上方に
突出する形で、Ｚ軸と平行な回転軸を中心に所定の加工
位置に割り出し旋回駆動自在にそれぞれ設けたので、タ
レットを大型化した場合でも該タレット及び該タレット
に装着される工具はフレームとは干渉する危険性のない
切粉捕集空間上方に配置されることとなり、タレット及
び工具とフレームとの間の干渉が回避され、機械寸法の
小型化を図りつつ、タレットに装着される工具本数の大
幅な増加及び大型の工具の装着をフレームとの干渉を生
じさせることなく可能とすることが出来、これまでにな
い多様な加工が可能となる。 また、単一のフレームでありながら、フレームの中央
部に切粉捕集空間４が、該フレームをＺ軸方向において
分断する形で形成されていることから、左右の主軸台及
び刃物台の対が、切粉捕集空間を介して半ば独立した形
でフレーム上に配置されることとなり、左右の主軸台で
それぞれ行われる加工の振動や熱変位が他の主軸台に伝
達されることが極力防止され、各主軸台における加工を
他の主軸台の影響を極力受けることなく行なうことが可
能となり、高精度の加工が可能となる。 また、タレット7a、9aの工具装着面7b、9b等の工具装
着部位が、加工位置に割り出された際に、加工すべきワ
ークの外周部に最も接近した位置に位置決めされるの
で、工具をタレット7a、9a上で旋回させて加工位置X1に
割り出し、その状態で刃物台７、９をＸ軸負方向に移動
させることにより、工具10によるワークの加工が行われ
る。従って、加工に使用する工具10が常に刃物台７、９
よりもワーク側に突出する形となり、櫛歯状に工具を装
着した刃物台に比して摺動面等のガイド手段をＺ軸と交
差する位置にまで設置しなくとも、短かい長さの第３及
び第４のガイド手段を設けるだけでワークに対する十分
な加工を行うことが出来、それだけ切粉のガイド手段へ
の悪影響を排除することが出来る。また、切粉捕集空間
４がガイド手段に邪魔されることがないので、円滑な切
粉捕集動作を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明による複合加工工作機械の一実施例を示
す斜視図、 第２図は第１図の複合加工工作機械の正面図、 第３図は第２図の平面図、 第４図は第２図のIV−IV線による断面図である。 １……複合加工工作機械 ２……フレーム 2a……第１のガイド手段（ガイドレール） 2b……第２のガイド手段（ガイドレール） 2c……第３のガイド手段（ガイドレール） 2d……第４のガイド手段（ガイドレール） ４……切粉捕集空間 ５、６……主軸台 5b、6b……ワーク主軸 ７、９……刃物台 7a、9a……タレット 7b、9b……工具装着部位（工具装着面） 10……工具 X1……加工位置 MA……加工領域

フロントページの続き (72)発明者 橋本 秀一 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番 地 ヤマザキマザック株式会社本社工場 内 (56)参考文献 特開 昭62−130103（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−93501（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−138601（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−57961（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭56−38321（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．単一のフレームを有し、 該フレームの中央部に切粉捕集空間を、該フレームをＺ
   軸方向において分断する形で形成し、 該フレーム上にＺ軸方向に第１及び第２のガイド手段を
   前記切粉捕集空間を挟む形で設け、 前記第１及び第２のガイド手段上に主軸台を該ガイド手
   段に沿って互いに独立した形で移動駆動自在にそれぞれ
   設け、 更に前記主軸台にワーク主軸を互いに対向する形で回転
   駆動自在に設け、 また、前記第１のガイド手段の設置方向に対して直交す
   るＸ軸方向に第３のガイド手段を、更に前記第２のガイ
   ド手段の設置方向に対して直交するＸ軸方向に第４のガ
   イド手段を、前記切粉捕集空間を挟んで対向した形で平
   行に設け、 前記第３及び第４のガイド手段に刃物台を該ガイド手段
   に沿って互いに独立した形でＸ軸方向にのみ移動駆動自
   在にそれぞれ設け、 前記各刃物台の内側に１個以上の工具を装着することの
   出来るタレットを、互いに対向しかつ、分断された形の
   前記フレームから前記切粉捕集空間上方に突出する形
   で、Ｚ軸と平行な回転軸を中心に所定の加工位置に割り
   出し旋回駆動自在にそれぞれ設け、 更に前記各タレットの工具装着部位が、該工具装着部位
   が前記加工位置に割り出された際に、加工すべきワーク
   の外周部に最も近接した位置に位置決めされるように設
   置して構成した複合加工工作機械。