JP2879131B2 - ターニングセンターの工具取付装置 - Google Patents

ターニングセンターの工具取付装置

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JP2879131B2
JP2879131B2 JP6165127A JP16512794A JP2879131B2 JP 2879131 B2 JP2879131 B2 JP 2879131B2 JP 6165127 A JP6165127 A JP 6165127A JP 16512794 A JP16512794 A JP 16512794A JP 2879131 B2 JP2879131 B2 JP 2879131B2
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亮 金井
義明 松本
若月  博
洋一 古見
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回転工具と旋削工具と
を適宜交換装着して使用する際に有効なターニングセン
ターの工具取付装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】ターニングセンターの概略構成を図1に
示し、また従来技術による工具取付装置への回転工具a
の装着例を省略し、旋削工具bを装着した場合を図7で
説明する。
【0003】チャックテーブル50にワークWを取り付け
て穴あけやタップ作業(以下ミーリングモードという)
と,旋削作業(以下旋削モードという)を行う。
【0004】刃物台51に案内されて出入りするラム4に
は、ミーリングモード或いは旋削モードに応じて適宜回
転工具a或いは旋削工具bを装着し、ワークWに対し所
定のミーリングモードや旋削モードにより夫々所定の作
業を行う。
【0005】ミーリングモードの際は、回転工具aはド
ローバ機構52によって主軸2のテーパ穴2’に引き込ま
れ、回転工具aのテーパシャンク1は主軸2に固く嵌入
される。
【0006】電動機53の回転トルクは主軸2の端面キー
54と回転工具aのキー溝55とが係合することで回転工具
aに伝達される。(この点は本発明でも採用しているの
で図2を参照)旋削モードの際は、回転工具aの場合と
同様に、旋削工具bはドローバ機構52によって主軸2の
テーパ穴2’に引き込まれ、旋削工具bのテーパシャン
ク1は主軸2に固く嵌入される。このとき旋削工具bの
フランジ部b1に設けられたキー溝b2にラム4端部に固
定されて設けられたキャップ体56に一体に突設した突起
56’が嵌入係止される。
【0007】即ち、旋削工具bはラム4に対してキャッ
プ体56の突起56’を介して回転方向に固定され、主軸2
及びベアリング3を介してラジアル方向に固定されて切
削力に対抗する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】一般にミーリングモー
ドの場合に比べて旋削モードの場合には遥かに大きな切
削能力が要求される。その上ワークWを黒皮状態から削
り出す場合などでは断続的な衝撃を伴う切削力が生ず
る。
【0009】前述の従来方法によれば、これらの切削力
の主分力は主軸2を介してベアリング3に直接的に加わ
るためしばしば精度を劣化せしめ、ときにはベアリング
3を損傷に至らしめる。
【0010】上記欠点を解決するために、テーパシャン
ク1とテーパ穴2’とを密嵌させないことでベアリング
3への切削力の伝達を防止する手段を講じた実施例もあ
る。
【0011】しかし、この方法によると、回転工具aと
は別の手段で旋削工具bをラム4に対して正確に位置決
めし、強固に装着する手段が必要になる。
【0012】このようにした場合は回転工具aと旋削工
具bの装着部の形状が異なるので、ミーリングモードに
於いてラム4側の旋削工具装着部への切粉付着防止機構
が必要となるなどの理由でA.T.C機構が複雑になり、
製造上極めて不利である。
【0013】本発明は、上記欠点を解決するため回転工
具aと旋削工具bの夫々のテーパシャンク1を主軸2の
テーパ穴2’への嵌合装着を同一にしたままで旋削モー
ドで大きな切削力を加えるときベアリング3へその切削
力が伝達されることを防止するターニングセンターの工
具取付装置を提案するものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】添付図面を参照して本発
明の要旨を説明する。
【0015】回転工具aと旋削工具bとを交換使用する
ターニングセンターの工具取付装置において、工具のテ
ーパシャンク1を保持する主軸2をラム4との間にベア
リング3を介存して回転自在に設け、旋削工具bを使用
するとき主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手段
5を解除自在に設け、主軸2側の外周軸方向にテーパ支
承面6を繞設し、このテーパ支承面6に対向する対向テ
ーパ支承面7をラム4側の内周部に形成し、この対向す
るテーパ支承面6と対向テーパ支承面7との間に主軸2
をラジアル方向に固定するテーパリング体8を軸方向に
スライド自在に設けて前記クランプ手段5を構成したこ
とを特徴とするターニングセンターの工具取付装置に係
るものである。
【0016】
【作用】請求項1記載の作用について説明する。
【0017】主軸2のテーパ穴2’に回転工具aのテー
パシャンク1を嵌入し、テーパリング体8を軸方向にス
ライドさせてこれによりテーパリング体8による支承面
6と対向テーパ支承面7への固定を解除してクランプ手
段5を解除し、常法の手法により主軸2をベアリング3
を介して回転させて回転工具aによりワークWの穴あ
け,タップ作業を行う。
【0018】旋削作業を行うときは、主軸2より回転工
具aを抜き取り、旋削工具bのテーパシャンク1を主軸
2のテーパ穴2’に嵌入し、テーパリング体8を軸方向
に押し込むと、クランプ手段5が作用してテーパリング
体8が主軸2の頭部を正しい回転位置でラム4にラジア
ル方向に固定し、切削力が直接ベアリング3に加わるこ
となくベアリング3を損傷せしめないで常法の手法によ
りワークWの旋削作業が実施できる。
【0019】
【実施例】添付図面は本発明に好適な実施の一例を図示
したもので、図1はターニングセンターの概略構成を、
図2,3,4,5,6は本発明の実施例を、図7は従来
法による旋削工具bの装着例を示す図面である。
【0020】図示した図1,2,3,4,5,6により
本発明の実施例を説明する。
【0021】回転工具aと旋削工具bとを交換使用でき
る工具取付装置であって、工具のテーパシャンク1を保
持する主軸2をラム4との間にベアリング3を介存して
回転自在に設ける。
【0022】刃物台51に案内されて出入りするラム4の
下部に、下端にフランジ部101を有するハウジングスリ
ーブ10を嵌入し、このハウジングスリーブ10の内径の上
部と下部寄りにダブルボールベアリングとダブルコロベ
アリングを採用したベアリング3を上下二段に取り付
け、ハウジングスリーブ10のフランジ部101の下端面に
スリーブキャップ11を設けて止着ボルト12でハウジング
スリーブ10,スリーブキャップ11をラム4に固定する。
ベアリング3の内側に下端寄りにフランジ部2”を有す
る主軸2を嵌入してベアリング3を介して主軸2をラム
4に対し回動自在に設け、この主軸2の下端に回転工具
aや旋削工具bのテーパシャンク1の嵌入するテーパ穴
2’を設ける。
【0023】主軸2のフランジ部2”の下面にハウジン
グキャップ13を被嵌して止着ボルト19でスリーブキャッ
プ11に止着する。
【0024】主軸2のフランジ部2”の上部側端部外周
及び下部側端部外周に上下対向状態に夫々上方及び下方
に向かって径小となるテーパ支承面6,6’を繞設し、
スリーブキャップ11,ハウジングキャップ13の内径に段
部11’,13’を設け、この段部11’,13’に前記テーパ
支承面6,6’に対向する対向テーパ支承面7,7’を
内周に形成した対向円筒体9を密嵌し、テーパ支承面6
と対向支承面7との間に係合するテーパ支承面を有する
短円筒状のテーパリング体8と、下部のテーパ支承面
6’と対向支承面7’に係合する支承面を有する短円筒
状のテーパリング体8’とを上下対向状態に設ける。
【0025】尚、図中符号27,28は対向円筒体9のスリ
ーブキャップ11,ハウジングキャップ13に対する上下の
位置を設定するスペーサである。
【0026】スリーブキャップ11のフランジ部101に同
心円上に複数個のピストン嵌入孔 102を等間隔に穿孔
し、このピストン嵌入孔102に下方にピストンロッド1
4’を垂設したピストンヘッド14のヘッド部を摺動可能
に嵌入し、ピストンヘッド14の下方のピストン嵌入孔10
2に摺動ピストン15を嵌入し、この摺動ピストン15内に
ピストンロッド14’を摺動可能に挿入し、摺動ピストン
15より下方にこの突出したピストンロッド14’部を上下
のテーパリング体8・8’の穿開孔に貫通してその下端
を下方に突設し、上下のテーパリング体8,8’の対向
平面間のピストンロッド14'に抗縮弾性体16(実施例で
は複数枚の皿ばねを重ね合わせて一組の抗縮弾性体16を
構成する)を被嵌し、このピストンロッド14’の突設端
に調節ナット17を螺着して上下のテーパリング体8,
8’を圧縮して互いに反発状態に付勢して固定する。ラ
ム体4の外形部に液圧を流送する流圧管18を垂設し、そ
の下端を前記ピストン嵌入孔102に連通し、この流圧管1
8・ピストン嵌入孔102・ピストンヘッド14・ピストンロ
ッド14’・摺動ピストン15・抗縮弾性体16・上下のテー
パリング体8,8’で主軸2を対向円筒体9を介してラ
ム4内に固定するクランプ手段5を構成する。
【0027】図中符号20はピストンヘッド14のピストン
パッキング、21は摺動ピストン15のピストンパッキン
グ、22,23はOリングである。
【0028】主軸2の下端端面に回転工具aのキー溝55
が係合する端面キー54を設け、ハウジングキャップ13の
下部端部に旋削工具bのフランジ部b1に設けられたキ
ー溝b2に係合するキー状突起26をハウジングキャップ1
3と一体物で形成する。
【0029】本実施例の構成を上記のように構成した
下記のような作用効果がある。
【0030】回転工具aを装着して穴あけ、タップ作業
を行う場合、先ず主軸2のテーパ穴2’に回転工具aの
テーパシャンク1を嵌入してドローバ機構52により回転
工具aの頭部のプルスタット部を上方に引くと、回転工
具aのキー溝55が主軸2の端面キー54に係合されながら
主軸2のテーパ穴2’に回転工具aが固く嵌入する。
【0031】流圧管18より流圧を抜くとクランプ手段5
のピストン嵌入孔102内の液圧が下がり、液圧によるピ
ストンヘッド14,摺動ピストン15への加圧がなくなるの
で、抗縮弾性体16の反発力により上下のテーパリング体
8,8’の上下のテーパ係合面がテーパ支承面・対向支
承面6・7,6’・7’より離れ、主軸2と対向円筒体
9とのテーパリング体8,8’による結合がなくなり、
電動機53の回転トルクは主軸2の端面キー54により回転
工具aのキー溝55に伝達され、主軸2はベアリング3に
より正しい位置を保ちながら回転する。
【0032】旋削作業を行うときは、主軸2より回転工
具aを抜き取り、主軸2のテーパ穴2’に旋削工具bの
テーパシャンク1を嵌入し、ドローバ機構52により旋削
工具bの頭部のプルスタット部を引くと、旋削工具bの
キー溝b2がハウジングキャップ13のキー状突起26に係
合されながら主軸2のテーパ穴2’に旋削工具bが固く
嵌入する。
【0033】流圧管18よりピストン嵌入孔102を加圧す
ると、ピストンヘッド14が上昇して下方のテーパリング
体8’が上方に加圧され、摺動ピストン15が降下して上
方のテーパリング体8が下方に加圧されるので、抗縮弾
性体16を圧縮して上下のテーパリング体8,8’のテー
パ面がテーパ支承面・対向テーパ支承面6・7,6’・
7’を強く加圧し、主軸2と対向円筒体9とが一体物で
結合されるのでラム4に主軸2が固定される。このと
き、テーパ支承面・対向テーパ支承面6・7,6’・
7’,テーパリング体8・8’の係合支承面をテーパ形
状に形成したので、主軸2の軸線が自動的にラム4の軸
線と一致し、ラム4に対し主軸ハウジング2がベアリン
グ3を介して正しい位置(ラジアル方向)に固定され
る。
【0034】ワークWの切削力の主分力は、旋削工具b
のキー溝b2によりハウジングキャップ13のキー状突起5
6を介してラム4に伝達され、旋削工具bを嵌入した主
軸2は、テーパリング体8,8’によりベアリング3を
正しい位置に固定しながらラム4に固定されるので、従
来のように切削力の主分力が主軸2を介してベアリング
3に直接伝達されないためベアリング3の精度を劣化せ
しめたり、損傷を与えることがなく重切削が可能とな
る。
【0035】また、本発明の工具取付装置は上述の如く
回転工具a,旋削工具bの夫々のテーパシャンク1がい
ずれも嵌合装着可能となる。
【0036】
【発明の効果】本発明は上記のように構成したので、回
転工具を装着して穴あけやタップ作業を行うときは、テ
ーパリング体をスライド解除してラムと主軸のクランプ
手段による固定を解除し、従来と同様に主軸をベアリン
グを介してラムに回転自在ならしめてワークに所定の加
工を行うことができる。
【0037】また、旋削工具を装着して切削作業を行う
ときは、テーパリング体をクランプ手段によりテーパ支
承面と対向テーパ支承面の間にスライドさせて、主軸を
ラジアル方向に固定し、ベアリングを損傷せしめない状
態で旋削加工を行うことができるので、従来のターニン
グセンターの工具取付装置のように、切削力の主分力が
主軸を介してベアリングに伝達され、ベアリングの精度
を劣化せしめたり損傷に至らしめることがなく切削作業
を行うことができる。
【0038】また、本発明の工具取付装置に回転工具と
旋削工具の夫々のテーパシャンクをそのままで取り替え
装着してターニング加工が実施できる実用的で秀れたタ
ーニングセンターの工具取付装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ターニングセンターの概略構成を示す説明用正
面図である。
【図2】本実施例の回転工具を装着した工具取付装置の
要部の正断面図である。
【図3】本実施例の旋削工具を装着した工具取付装置の
要部の正断面図である。
【図4】本実施例のクランプ手段を解除した場合の要部
の拡大正断面図である。
【図5】本実施例のクランプ手段を固定した場合の要部
の拡大正断面図である。
【図6】本実施例のクランプ手段の平断面図である。
【図7】従来の工具取付装置に旋削工具を装着した正断
面図である。
【符号の説明】
1 工具主軸 2 主軸 3 ベアリング 4 ラム 5 クランプ手段 6 テーパ支承面 7 対向テーパ支承面 8 テーパリング体 a 回転工具 b 旋削工具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古見 洋一 新潟県長岡市北園町2番1号 株式会社 オーエム製作所長岡工場内 (56)参考文献 特開 昭61−164742(JP,A) 特開 平4−176504(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23B 19/02 B23Q 3/12 B23P 23/02 B23Q 1/28 B23Q 5/04 B23Q 5/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転工具aと旋削工具bとを交換使用す
    るターニングセンターの工具取付装置において、工具の
    テーパシャンク1を保持する主軸2をラム4との間にベ
    アリング3を介存して回転自在に設け、旋削工具bを使
    用するとき主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手
    段5を解除自在に設け、主軸2側の外周軸方向にテーパ
    支承面6を繞設し、このテーパ支承面6に対向する対向
    テーパ支承面7をラム4側の内周部に形成し、この対向
    するテーパ支承面6と対向テーパ支承面7との間に主軸
    2をラジアル方向に固定するテーパリング体8を軸方向
    にスライド自在に設けて前記クランプ手段5を構成した
    ことを特徴とするターニングセンターの工具取付装置。
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