JP3025314B2 - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JP3025314B2
JP3025314B2 JP03003860A JP386091A JP3025314B2 JP 3025314 B2 JP3025314 B2 JP 3025314B2 JP 03003860 A JP03003860 A JP 03003860A JP 386091 A JP386091 A JP 386091A JP 3025314 B2 JP3025314 B2 JP 3025314B2
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潤 渡利
泰造 松山
晃 小沢
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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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、ワークに切削加工等を
施す工作機械に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開昭56−107857
号公報に開示されているように、複数の加工ユニットを
リング状の基台上に配設し、該基台の中心部に設けた回
転テーブル上に載置・固定したワークに対してこれらの
加工ユニットにより多方向から切削・穴明け加工等を施
すようにした工作機械が知られている。
【0003】しかしながら、かかる工作機械において
は、ワークを回転テーブル上に載置するようにしている
ため、その加工時に生じるワークの切り屑等が該ワーク
や回転テーブル上に堆積し、このため、特に長い切り屑
が生じる場合には、この切り屑が加工ユニットの工具や
スピンドル等に絡み付き、これがワークの加工の妨げと
なることがあった。
【0004】また、かかる工作機械においては、通常、
前記回転テーブル上に設けたクランパによりワークを回
転テーブル上に固定するようにしているため、そのクラ
ンプ部分の加工を行うことができず、このため、そのク
ランプ部分の加工を行うためには、一旦、工作機械を停
止させてワークをクランプし直す必要が生じるという不
都合があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる不都合
を解消し、ワークの加工時に生じる切り屑等が該ワーク
の周囲に付着あるいは堆積するのを防止しつつ該ワーク
を支障なく加工することができる工作機械を提供するこ
とを目的とする。
【0006】さらに、該ワークにその周囲の多方向から
一度に複数種の加工を支障なく施すことができる工作機
械を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる目的を
達成するために、基台上に立設された支柱上に支持され
た取付基台と、該取付基台から下方に垂設された主軸
と、該主軸の下端部にワークをその周囲を開放させて取
付可能に設けられたワーク取付部と、該ワーク取付部の
上側で前記主軸にその回りに旋回自在に取付けられた
数の加工ユニットとを備える工作機械であって、前記複
数の各加工ユニットが、前記主軸にその回りに旋回自在
に取付けられた旋回部と、該旋回部に昇降自在に取付け
られた昇降部と、該昇降部の下端部に前記ワーク取付部
に取付けられたワークに向かって水平方向に進退自在に
取付けられたスピンドルユニットとを備えることを特徴
とする。
【0008】また、前記ワーク取付部に取付けられたワ
ークの下面部を支持して該ワークをワーク取付け部との
間に保持する保持手段を備えることを特徴とする。
【0009】
【0010】さらに、前記昇降部が鉛直方向に延在する
ガイドバーを介して前記旋回部に昇降自在に取付けら
れ、前記スピンドルユニットが該ガイドバーの軸心回り
に揺動自在に設けられていることを特徴とする。
【0011】
【作用】本発明によれば、前記ワークは前記主軸のワー
ク取付部にその周囲を開放させて取付けられ、この状態
で前記加工ユニットにより所定の加工が施される。
【0012】この時、該ワークの周囲は開放されている
ので、該加工時に生じる切り屑等は下方に落下する。そ
して、加工ユニットは主軸の回りに旋回自在とされてい
るので、該ワークに対して適切な方向から該ワークに加
工を施すことが可能となる。
【0013】この場合、複数の加工ユニットを前記主軸
に取付けることによって、該ワークに一度に多方向から
複数種の加工を施すことが可能となる。
【0014】また、前記保持手段を備えるときには、前
記ワークの下面部が該保持手段により支承されると共に
該ワークが前記ワーク取付部と該保持手段との間に保持
され、この場合においても、該ワークの周囲は開放され
る。
【0015】また、前記加工ユニットが、前記旋回部、
昇降部及びスピンドルユニットを備えるときには、前記
ワークに加工を施すスピンドルユニットを旋回部を介し
てワークの回りに旋回させるだけでなく、昇降部を介し
てワークに対して昇降させることが可能となる。
【0016】さらに、前記ガイドバーを介して前記昇降
部を前記旋回部に取付け、前記スピンドルユニットを該
ガイドバーの軸心回りに揺動自在に設けたときには、該
スピンドルユニットを該ガイドバーの軸心回りに揺動さ
せることにより該ワークに対する加工方向を変更するこ
とが可能となる。
【0017】
【実施例】本発明の工作機械の一例を図1乃至図4に従
って説明する。
【0018】図1は該工作機械の側面図、図2は図1の
II─II線断面図、図3は図2のIII−III線断
面図、図4は図3のIV−IV線断面図である。
【0019】図1及び図2で、1は基台2上に立設され
た支柱、3は支柱1上に支持された取付基台、4は取付
基台3から垂設された主軸、5は主軸4に取付けられた
加工ユニットである。
【0020】本実施例の工作機械は、例えば4本の支柱
1を備え、これらの支柱1は、図2に示すように平面視
で、正方形の略角位置に並ぶように配設されている。そ
して、取付基台3は、これらの支柱1の上端部に対角線
方向に延在して固設された一対の梁6,6から成り、両
梁6,6の交叉箇所は互いに結合されている。
【0021】主軸4は、図1に示すように、支柱1に囲
まれた空間の中心位置で両梁6,6の交叉箇所から下方
に向かって垂設され、その下端部にはワーク取付部7が
設けられている。
【0022】このワーク取付部7は、主軸4の下面部に
下方に向かって突設された複数の位置決めピン8を備
え、各位置決めピン8をワークWに嵌挿することによ
り、該ワークWを主軸4の下端部に同心に吊り下げるよ
うなかたちで取付可能としている。
【0023】この場合、ワーク取付部7の下方には、ワ
ーク取付部7との間でワークWを保持する保持手段9が
設けられている。
【0024】この保持手段9は、主軸4の直下で前記基
台2上に固設された枠体10と、枠体10の上部に主軸
4と同心に固設されたシリンダ11と、枠体10の上側
でシリンダ11の上下に伸縮自在なピストンロッド11
aの先端部に固着された支持プレート12と、支持プレ
ート12上に固設された複数の支持部13とから成り、
前記したようにワーク取付部7にワークWが取付けられ
た状態で、シリンダ11によりそのピストンロッド11
aを介して支持プレート12をワークWの下面部に向か
って上昇させることにより支持部13をワークWの下面
部に圧接させ、この時、ワークWを、その周囲を開放さ
せた状態で支持部13を介して支持プレート12上に支
持すると共に、ワーク取付部7との間に固定的に保持す
るようにしている。
【0025】一方、本実施例の工作機械は、複数の加工
ユニット5を備えている。この場合、各加工ユニット5
は、その基本的構成はいずれも同一であり、前記主軸4
にその回りに旋回自在に取付けられた旋回部14と、そ
の旋回を行わしめる旋回手段15と、旋回部14に昇降
自在に取付けられた昇降部16と、その昇降を行わしめ
る昇降手段17と、昇降部16に取付けられたスピンド
ル18とを備えている。
【0026】旋回部14は、図3に示すように、主軸4
の側方にその軸心を上下方向に向けて設けられた略筒状
のハウジング部19と、ハウジング部19の上部及び下
部から主軸4に向かって延設され、主軸4の胴部にそれ
ぞれベアリング20,20を介して回動自在に挿着され
た一対の旋回アーム21,21とを備え、この旋回アー
ム21,21を介して主軸4にその回りに旋回自在に取
付けられている。この場合、各加工ユニット5の旋回ア
ーム21,21は、図1に示すように、上下に互い違い
に主軸4に挿着されている。
【0027】この旋回部14の旋回を行わしめる旋回手
段15は、図3に示すように、旋回部14の上部の旋回
アーム21上に上下方向に向けて固設された旋回モータ
23と、この旋回モータ23の駆動軸23aの先端部に
固着されたピニオン24と、主軸4の上部の外周面に一
体に形成されたリングギヤ25とから成り、ピニオン2
4は、リングギヤ25に噛合されている。
【0028】従って、旋回手段15は、かかる構成にお
いて、その旋回モータ23によりピニオン24を回動さ
せることにより該ピニオン24をリングギヤ25の回り
で公転させ、この時、該旋回モータ23と一体に旋回部
14を主軸4の回りに旋回させるようにしている。
【0029】昇降部16は、図3に示すように、前記旋
回部14のハウジング部19に同心に昇降自在に貫挿さ
れたガイドバー26と、ガイドバー26の上端部及び下
端部にそれぞれ固設された上基部27及び下基部28と
から成り、ガイドバー26を介して旋回部14のハウジ
ング部19に昇降自在に取付けられている。
【0030】この場合、ガイドバー26の外周面には、
そのほぼ全長にわたってスプライン26aが形成されて
おり、前記ハウジング部19内でガイドバー26の外周
面に同心に嵌挿された筒体29を介してハウジング19
に回動自在に支承されている。従って、昇降部16は、
かかる構成により、その昇降に加えてガイドバー26の
軸心回りに揺動自在とされている。
【0031】この昇降部16を昇降させる昇降手段17
は、図3に示すように、ガイドバー26の側方にこれと
平行に並設されたネジ軸30と、このネジ軸30に挿着
された昇降モータ31とを備え、ネジ軸30の上端部及
び下端部はそれぞれ前記昇降部16の上基部27及び下
基部28に固定されている。そして、昇降モータ31
は、その内部に収納された駆動軸(図示しない)がネジ
軸30に螺合される一方、その下端部から前記ハウジン
グ部19に向かって延設されたアーム32がハウジング
部19の外周面にベアリング33を介して回動自在に挿
着され、これによって、昇降部16と共にガイドバー2
6の軸心回りに揺動可能とされ、且つ上下方向には移動
不能とされている。
【0032】従って、昇降手段17は、かかる構成にお
いて、その昇降モータ31によりネジ軸30を昇降さ
せ、このネジ軸30と一体に昇降部16を昇降させるよ
うにしている。
【0033】また、図1及び図4において、34は昇降
部16をガイドバー26の軸心回りに揺動させる揺動手
段であり、この揺動手段34は、図4に示すように、前
記ハウジング部19の外周面部に形成された取付部19
aに該ハウジング部19内に向かって水平姿勢で斜めに
固設された揺動モータ35と、該揺動モータ35のハウ
ジング部19内に挿入された駆動軸35aの先端部に形
成されたウォームギヤ36と、前記筒体29の外周面部
に形成されたウォームホイール37とから成り、ウォー
ムギヤ36及びウォームホイール37は互いに噛合され
ている。
【0034】従って、揺動手段34は、かかる構成にお
いて、その揺動モータ35によりウォームギヤ36及び
ウォームホイール37を介して筒体29を回動させ、こ
の時、該筒体29と同心にスプライン嵌合されているガ
イドバー26を介して昇降部16をガイドバー26の軸
心回りに揺動させるようにしている。
【0035】前記スピンドル18は、図3に示すよう
に、公知のものと同様に、筒状のハウジング38の先端
部に複数種の工具39を同心に装着可能としたものであ
り、ハウジング38の内部には、工具39を回転駆動す
るためのスピンドルモータ(図示しない)が収納されて
いる。
【0036】このスピンドル18は、前記昇降部16の
下基部28に、前記ワーク取付部7に取付けられるワー
クWに向かって水平方向に進退動自在に挿着されてお
り、その進退動を行わしめる進退モータ40が下基部2
8の後端部に固設されている。この場合、進退モータ4
0は図示しないギヤ等を介してスピンドル18に接続さ
れており、その回転駆動力により該スピンドル18を進
退動させるようにしている。そして、このスピンドル1
8は、昇降部16と一体に昇降自在とされると共に前記
ガイドバー26の軸心回りに水平面上で揺動自在とさ
れ、さらに旋回部14を介して主軸4の回りに旋回自在
とされている。
【0037】尚、図1で、昇降部16の下基部28には
工具チェンジャ41が取付けられており、この工具チェ
ンジャ41は、スピンドル18に装着する工具39を適
宜選択的に交換するようにしている。
【0038】また、同図で、前記基台2には、主軸4の
直下に、ワークWの加工時に生じる切り屑を排出するた
めの切り屑排出溝42が形成され、さらに、各加工ユニ
ット5の下方には、切り屑を切り屑排出溝42に案内す
るための受け皿43が設けられている。
【0039】次に、かかる構成の工作機械の作用・効果
について説明する。図1において、この工作機械では、
ワークWを加工する際に、該ワークWが前記したように
ワーク取付部7に取付けられると共に、保持手段9によ
り該ワークWの下面部が支持されてワーク取付部7との
間に固定的に保持される。この時、ワークWの周囲はそ
の下方の受け皿43に向かって開放されている。
【0040】そして、この状態において、各加工ユニッ
ト5のスピンドル18をワークWの加工箇所に対向させ
るべく、該スピンドル18が、前記旋回手段15により
前記したように旋回部14及び昇降部16を介して主軸
4の回りに適宜旋回されると共に昇降手段17により昇
降部16と一体に適宜昇降され、さらに、前記揺動手段
34により昇降部16と一体にガイドバー26の軸心回
りに適宜揺動される。
【0041】次いで、各加工ユニット5のスピンドル1
8に装着された工具39が一斉に駆動されると共に、前
記進退モータ40によりスピンドル18が一斉にワーク
Wに向かって前進され、これによって、該ワークWに穴
明け加工や切削加工等の複数種の加工が一斉に施され
る。
【0042】この時、前記したようにワークWの周囲は
その全周にわたって開放されているので、各加工ユニッ
ト5により支障なく該ワークWに加工を施すことができ
る。
【0043】そして、この時、その加工により生じるワ
ークWの切り屑は、各加工ユニット5の工具39等に絡
み付くことなくワークWの周囲から下方の受け皿43に
向かって落下し、さらに該受け皿43上から切り屑排出
溝42内に排出される。
【0044】
【発明の効果】上記の説明から明らかなように、本発明
によれば、基台上に立設した支柱上に支持した取付基台
から主軸を下方に垂設し、該主軸の下端部にワークをそ
の周囲を開放させて取付可能なワーク取付部を設ける一
方、該ワーク取付部の上側で加工ユニットを前記主軸に
その回りに旋回自在に取付けたことによって、ワーク取
付部に取付けたワークにその周囲の任意の方向から支障
なく加工ユニットにより加工を施すことができると共
に、その加工時に生じる切り屑を加工ユニットやワーク
に絡み付かせることなく下方に落下させることができ、
該ワークの加工を支障なく連続的に行うことができる。
【0045】この場合、前記加工ユニットを複数設ける
ことによって、該ワークに複数種の加工を支障なく多方
向から一斉に施すことができる。
【0046】そして、ワークの下面部を保持手段により
支承して該ワークをワーク取付部との間に保持するよう
にしたことによって、上記の効果を損なうことなく極め
て容易且つ安定にその加工ステーションに保持すること
ができる。
【0047】また、加工ユニットのスピンドルユニット
を旋回部を介して主軸の回りに旋回自在としただけでな
く、昇降部を介して昇降自在とし、さらに昇降部のガイ
ドバーの軸心回りに揺動自在としたことによって、該ワ
ークに種々様々の加工をその加工に適した種々の方向か
ら行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の工作機械の一例の側面図
【図2】図1のII−II線断面図
【図3】図2のIII−III線断面図
【図4】図3のIV−IV線断面図
【符号の説明】
1 支柱 2 基台 3 取付基台 4 主軸 5 加工ユニット 7 ワーク取付部 9 保持手段 14 旋回部 16 昇降部 18 スピンドル 26 ガイドバー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−109663(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 37/00 B23B 39/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基台上に立設された支柱上に支持された取
    付基台と、該取付基台から下方に垂設された主軸と、該
    主軸の下端部にワークをその周囲を開放させて取付可能
    に設けられたワーク取付部と、該ワーク取付部の上側で
    前記主軸にその回りに旋回自在に取付けられた複数の
    工ユニットとを備え 前記複数の各加工ユニットが、前記主軸にその回りに旋
    回自在に取付けられた旋回部と、該旋回部に昇降自在に
    取付けられた昇降部と、該昇降部の下端部に前記ワーク
    取付部に取付けられたワークに向かって水平方向に進退
    自在に取付けられたスピンドルユニットとを備え ること
    を特徴とする工作機械。
  2. 【請求項2】 前記ワーク取付部に取付けられたワークの
    下面部を支持して該ワークをワーク取付部との間に保持
    する保持手段を備えることを特徴とする請求項1記載の
    工作機械。
  3. 【請求項3】 前記昇降部が鉛直方向に延在するガイドバ
    ーを介して前記旋回部に昇降自在に取付けられ、前記ス
    ピンドルユニットが該ガイドバーの軸心回りに揺動自在
    に設けられていることを特徴とする請求項1記載の工作
    機械。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120076598A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Mag Ias Gmbh Milling machine for producing toothed wheels

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120076598A1 (en) * 2010-09-27 2012-03-29 Mag Ias Gmbh Milling machine for producing toothed wheels

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