JP3045811U

JP3045811U - 仕上げ機械

Info

Publication number: JP3045811U
Application number: JP1997006731U
Authority: JP
Inventors: フーバーマンフレッド
Original assignee: ザグリーソンワークス
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1998-02-20
Anticipated expiration: 2003-07-31
Also published as: US5885038A; DE29617120U1

Abstract

(57)【要約】【課題】より小さなワークピース（被加工材）に適し
た加工機械を提供するべく、それぞれワークピースの収
容位置および解放位置と加工位置の間の間隙を出来るだ
け短かくし、機械加工時間に対する段取り時間の割合を
低下させ得るような加工機械を構成する。【解決手段】第１の水平方向スライド（５）を主フレ
ーム（１）上に配設し、該スライドがＺ方向すなわちワ
ーク軸線の方向に変位可能となるようにするとともに、
縦（立）方向のスライドを支持し、これがＸ方向すなわ
ちＺ方向およびこれと垂直をなすＹ方向両方向に垂直を
なす方向において変位可能となるようにする。さらに第
２の水平方向スライド（１０）を設け、これが工具ヘッ
ド（１３）を収納しているクレードル（１２）をしてＸ
方向に平行をなす軸線（Ａ）のまわりにおいて揺動可能
ならしめるようにする。さらに機械ベッド（２）上にテ
ールストック（４）を固定的に配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は歯フランク部または歯切りされたワークピースを内側歯車工具（Ｔ）で仕上げるための機械に関するものであり、該機械はａ）機械ベッドを有する主フレームと、ｂ）機械加工すべきワークを回転可能かつ被駆動状態で装着するための装置を有するヘッドストックおよびテールストックにして、該装置は機械ベッド上に配設され、ヘッドストックはＺ方向すなわちワーク軸線の方向に運動するべく駆動制御されているヘッドストックおよびテールストックと、ｃ）前記主フレームによって支持され、２つの制御された駆動スライドを有しているスライドシステムにして、スライドの一方はＹ方向において、すなわち機械加工されるワークの軸線と垂直をなす方向において変位可能であり、他方はＸ方向すなわちＹおよびＺ方向と垂直をなす方向に変位可能なるスライドシステムと、ｄ）前記スライドシステムによって支持され、ワーク軸線と垂直をなす軸線のまわりにおいて角度をなしてセットされる工具ヘッドを保持しているクレードルにして、前記工具ヘッドはヘッドストックとテールストックの間に配置されているクレードルと、ｅ）前記工具ヘッド内に装着され、回転駆動されることを許容している内側歯車工具にして、該工具と前記ワークの間にはＺ方向においてコトロールされた相対運動が提供されている内側歯車工具とを有している。

【０００２】

【従来の技術】

このタイプの機械はＤＥ４３２３９３５Ｃ１に記載されており、その内容は本明細書の引用文献とする。この従来技術の機械は大略平らなＴ字形状をなした主フレームを有している。機械正面に位置する、Ｔ字のクロスバーに相当する領域は機械ベッドを形成しており、該ベッド上にはヘッドストックとテールストックが配設されており、両者はワーク軸線の方向に運動するよう制御された駆動作用う行なうようにされている。主フレームの他の領域においては、後方に延びて、水平方向スライドが設けられており、該スライドはワーク軸線と垂直をなすよう、変位し、駆動されるようになっている。水平方向スライドの機械ベッドと対面する側上には変位可能で、被駆動の縦（立）方向スライドが設けられている。その機械ベッドと対面する側上において、前記縦（立）方向スライドは、１つの工具ヘッドを収納しているクレードルを有しており、該ヘッドはワーク軸線と垂直をなす水平軸線のまわりで角度方向に調節されることが可能である。

【０００３】この従来機は極めて剛性が高く、大きなワークピース（被加工材）を機械加工するのに特に適している。ワークピースを装着するためには、ヘッドストックおよびテールストックが機械ベッド上でいっしょに動かされる。アクセス性の理由により、装着または解放位置はワークスペースの外側かつ後方に向けて主フレーム領域を超えて延びた所に位置している。収容位置とそれぞれ解放位置および作業位置との間の距離はほぼ７００ｍｍに達する。ヘッドストックのこの変位移動量はワーク変更のための時間に効いてくるとともに、適切な機械ベッドを必要とし、したがって、該機械のための適当なフロアスペースを必要とする。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的とする所は小さなワークピースに適した加工機械であって、それぞれ収容位置および解放位置と加工位置との間の間隙が出来る限り短かくされており、ワーク交換時間と加工時間の好ましい比率が得られるようになっている加工機械を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

この目的に対する解決策は請求項１に記載されている。

【０００６】

【作用および考案の効果】

本考案機械の進歩的設計によれば、それぞれ前記収容位置および解放位置は機械内に配置可能となり、かくして加工位置から比較的短かい距離内に配置可能となる。したがって、これらの２つの位置間におけるワークの移動に必要とされる時間は短かくなり、機械ベッドは比較的短かいものにすることが出来る。本考案の適当な改良例は請求項２および３に記載されている。

【０００７】

【実施例】

以下、本案の実施例について説明する。図１から図３に例示した機械は略直立Ｌ字形状をした主フレーム１を有している。Ｌのクロスバーに対応する領域は機械正面に位置しており、機械ベッド２を形成しており、このベッド２上にはヘッドストック３が可動的に、テールストック４が固定的にそれぞれ配設されている。主フレーム２と垂直をなし直立して延びて、該フレームの他の領域には、第１の水平方向スライド５がベース案内路内中を矢印Ｚの方向に変位可能なるよう設けられている。ここに前記変位のための駆動力を得るためにモータ８が設けられている。第１の水平方向スライド５はその正面において縦（立）方向案内路６を有しており、該路内には縦（立）方向スライド７が設けられ、矢印Ｘの方向に縦（立）変位するべくモータ１１によって駆動されるようになっている。縦（立）方向スライド７は機械ベッドと対面する下側において水平方向案内路９を有している。該案内路内には第２の水平方向スライド１０が配設されており、矢印Ｙの方向での水平変位（運動）を行なうべくモータ１４によって駆動されるようになっている。機械ベッド２と対面する下側において、前記第２の水平方向スライド１０はクレードル１２を有している。該クレードルは図１にのみ示されており、クレードル内には工具ヘッド１３が収納され、Ｘ方向に延びる軸線Ａのまわりにおける角度方向の調節が許容されている。工具ヘッド１３は実質的にヘッドストック３とテールストック４の間で突出している。内側歯車工具Ｔは回転駆動されるよう工具ヘッド１３の中央開口内に収納されている。駆動力は無バックラッシュ歯車を備えた歯車ボークス１６を経てモータ１５によってかまたは組込み式モータを用いた直接駆動装置によって与えられている。

【０００８】矢印であらわした方向Ｘ、Ｙ、Ｚの各々は互いに残った２の方向と直角をなして延びている。

【０００９】前記ヘッドストック３およびテールストック４には歯車形状をしたワークピース（被加工材）Ｗをクランプするための装置１７、１８が装備されており、Ｗはそれが機械加工される時には工具Ｔ内に位置決めされ、Ｔと噛合う。ワークの軸線Ｃ₂、前述の軸線Ａおよび（工具Ｔは廻動していないものとして）工具軸線Ｃ ₁ は１つの平面内に位置している。

【００１０】前記工具Ｔは通常内側ホーニング工具または硬質歯車シェービングカッタまたはその類いであり、その歯フランク面上にはアブレッシブな表面、すわなち特定の焼入れワークピースを仕上げるための、幾何学的には画成されていない切れ刃エッジを有している表面が設けられている。しかしながら、アブレッシブて工具に代って歯フランク上に幾何学的に画成された切れ刃エッジを有する内側歯車シェービングカッタを採用して、あまり硬く処理されていないワークピースを機械加工してやることも可能である。

【００１１】歯車形状をした工具による仕上げ加工は通常工具軸線Ｃ₁とワーク軸線Ｃ₂の間にあるシャフト角度をもたせた状態で進行する。この目的のために、工具ヘッド１３は工具Ｔとともに、軸線Ａのまわりを廻動させられ、軸線Ｃ₁は常に矢印Ｚの方向を延びている軸線Ｃ₂と斜めの方向をなすよう配向される。工具ＴのワークＷに対するこれらの軸線方向間隙を変更する送り込み運動は矢印Ｘの方向における垂直方向スライド７の運動によって行なわれる。平行作業において必要とされる工具ＴとワークＷの間の相対運動に対しては、第１の水平方向スライド５を矢印Ｚの方向に変位してやるという前述のオプションが利用される。対角作業においてはこの運動の上に、これと垂直をなす工具Ｔの運動が重畳される。この重畳運動は矢印Ｙの方向における第２の水平方向スライド１０をＺおよびＹの補間とともに変位させることにより行なわれる。クラウンおよび（または）円錐状歯フランクを創成する際には、工具Ｔ上に矢印Ｘ方向の運動が付加的に重畳される。前記運動Ｘ、ＹおよびＺは既知の球状プロセスに適宜重畳して行なわれる。

【００１２】ワークの交換時においては、ワークＷは工具Ｔから後退させられる。この目的のために、ヘッドストック３は駆動装置２０によって案内路１９を介して機械ベッド２上を矢印Ｚの方向に変位することが出来る。当業者ならすぐに気付くことであるが、ワークＷを工具Ｔに対して着脱する場合には、工具ＴとワークＷの間の軸線方向間隙は縦（立）方向スライド７の運動によって変更される。

【００１３】更なる特徴として、軸Ｃ₁およびＣ₂はワークの歯数と工具の歯数の比にしたがって切込んだり、切抜けたりするようにされたギアカップリング内を電子的に制御されて走行しているということが挙げられる。前記２本の軸はモータおよび無バックラッシュ歯車箱または軸上組込みのモータを介して駆動される。

【００１４】前述の構造の機械にはワークＷを工具ヘッド１３の側方の搬送位置へと移動し、機械加工されたワークＷをこの位置から除荷し、以ってそれぞれドレッシング工具を載荷および除荷してやるための統合化されたワーク操作システムが装備されている。機械ベッド２には案内路２２が装備されており、該案内路内においては矢印Ｚの方向と平行をなして矢印Ｗの方向に変位するよう滑動ベース２１が配設され、この目的で（図示せぬ）モータによって駆動されている。この滑動ベース２１はその頂部側においてクロス案内路２４を有しており、該案内路内には矢印Ｙの方向と平行をなして矢印Ｖの方向に変位運動するようクロススライド２３が配設されており、この運動の目的で（やはり図示していない）モータにより駆動されている。クロススライド２３上にはワーク軸線Ｃ₂と平行をなす軸線Ｃ₃ のまわりにおいてタレットローダ２５が装着されており、これには９０°だけオフセットした４個のグリッパ２６が装着されている。なおタレットローダを４つの位置へと動かすためにモータ２７が設けられており、４個のグリッパ２６の内１個のグリッパはワーク軸線Ｃ₂と相対している。

【００１５】機械加工されたワークＷを交換するために、ヘッドストック３は静止したテールストック４から離れ、装着装置１７によって保持され、仕上げ加工されたワークＷは工具Ｔの外側の搬送位置へと配置される。前記搬送位置は機械内に位置しており、ヘッドストック３は図３に例示したような適当な位置にある。滑動ベース２１は矢印Ｗの方向において、図３の一点鎖線で示す位置へと変位され、その後クロススライド２３は矢印Ｖの方向に変位され、空のグリッパ２６はワークＷを装着装置１７から取上げることが出来る。次に、クロススライド２３が幾分後退し、９０°旋廻すると未機械加工のワークＷを担持しているグリッパ２６はワーク軸線Ｃ₂と対面することになる。その後、クロススライド２３は再びヘッドストックに向けて移動し、未機械加工ワークＷを装着装置へと搬送する。次にクロススライド２３がヘッドストック３から離れる一方、滑動ベース２１は左方へと、図２および図３の実線で示される搬送位置へと移動する。ヘッドストック３は同時に作業位置へと右方に移動し、未機械加工ワークＷを装着装置１７および１８の間で固定する。滑動ベース２１が図２および図３に示す位置の状態において、タレットローダ２５は機械加工されたワークＷを適当に回転させてマガジン２８へと持運ぶ。いったんグリッパ２６の１つが未機械加工のワークピースＷを取上げたならば、滑動ベース２１は再び右方へと、一点鎖線によって示される図３の搬送位置へと移動する。

【００１６】ヘッドストックの図２に示す作業位置と、その図３に示す搬送位置との間の間隙は約３００ｍｍ程度なので、これら２つの位置間の移動には比較的時間がかからない。

【００１７】タレットローダ２５内には、未加工ワークピースＷの他にも２つのドレッシング工具が配設されている。いったん所定の数のワークピースＷが機械加工されたならば、１つのドレッシング工具を機械加工すべき１つの新しいワークピースＷの代りに機械に供給してやることが可能であり、このドレッシング工具により工具Ｔをドレッシング（修正）して適正な作動状態に復帰させることが可能である。

【００１８】ワークピースＷを機械加工する機械内に異なる直径および幅のドレッシング工具をも挿入してやることを許容するため、本発明はタレットローダ２５の前記４つのグリッパの少なくとも２つのグリッパに異なるグリッピング直径および異なるグリッピング幅を持たせてやることが出来るよう考えられている。

【００１９】くどくど更に説明する迄も無く、装着装置１７、１８および工具ヘッド１３を支持しているスライド５、７および１０のみならずタレットローダ２５を支持しているスライド２１および２３のそれぞれの運動、タレットローダ２５の回転運動並びにグリッパ２６の運動は適当なプログラムを用いて自動的にコントロールすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】内側歯車工具によって歯車形状のワークピース
の歯形フランクを仕上げ加工するための機械の側面図で
ある。

【図２】図１の機械の正面図である。

【図３】図１の機械の平面図である。

【符号の説明】

ＷワークピースＴ歯車工具１主フレーム２機械ベッド３ヘッドストック４テールストック７、１０スライド１２クレードル１３工具ヘッド５水平方向スライド

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】歯フランク部または歯切りされたワーク
ピースを内側歯車工具（Ｔ）で仕上げるための機械であ
り、該機械はａ）機械ベッド（２）を有する主フレーム（１）と、ｂ）機械加工すべきワーク（Ｗ）を回転可能かつ被駆動
状態で装着するための装置（１７、１８）を有するヘッ
ドストック（３）およびテールストック（４）にして、
該装置は機械ベッド（２）上に配設され、ヘッドストッ
ク（３）はＺ方向すなわちワーク軸線（Ｃ₂）の方向に
運動するべく駆動制御されているヘッドストック（３）
およびテールストック（４）と、ｃ）前記主フレーム（１）によって支持され、２つの制
御された駆動スライド（７、１０）を有しているスライ
ドシステムにして、スライド（７、１０）の一方（１
０）はＹ方向において、すなわち機械加工されるワーク
（Ｗ）の軸線（Ｃ₂）と垂直をなす方向において変位可
能であり、他方（７）はＸ方向すなわちＹおよびＺ方向
と垂直をなす方向に変位可能になるスライドシステム
と、ｄ）前記スライドシステム（７、１０）によって支持さ
れ、ワーク軸線（Ｃ₂）と垂直をなす軸線のまわりにお
いて角度をなしてセットされる工具ヘッド（１３）を保
持しているクレードル（１２）にして、前記工具ヘッド
（１３）はヘッドストック（３）とテールストック
（４）の間に配置されているクレードル（１２）と、ｅ）前記工具ヘッド（１３）内に装着され、回転駆動さ
れることを許容している内側歯車工具（Ｔ）にして、該
工具（Ｔ）と前記ワーク（Ｗ）の間にはＺ方向において
コントロールされた相対運動が提供されている内側歯車
工具（Ｔ）とを有する仕上げ機械において、ｆ）前記主フレーム（１）上にはＺ方向に変位乃至運動
可能で、駆動されるようにされた第１の水平方向スライ
ド（５）が配設されており、ｇ）前記第１の水平方向スライド（５）はＸ方向におけ
る変位を許容するとともに、駆動されるように配設され
た縦（立）方向スライド（７）を支持しており、ｈ）前記縦方向スライド（７）はＹ方向における変位を
許容するとともに、駆動されるように配設された第２の
水平方向スライド（１０）を支持しており、ｉ）前記第２の水平方向スライド（１０）はＸ方向と平
行をなす軸線（Ａ）のまわりを廻動可能なる態様で、工
具ヘッド（１３）を収容した前記クレードル（１２）を
支持しており、ｊ）前記テールストック（４）は機械ベッド（２）上に
固定されて配設されていることを特徴とする仕上げ機
械。
【請求項２】請求項１に記載の仕上げ機械であり、ワ
ークピース（Ｗ）を工具ヘッド（１３）の側方の搬送位
置へと送給し、機械加工されたワークピース（Ｗ）をこ
の位置から除去することでそれぞれ２つのドレッシング
工具をワークピース（Ｗ）に対して供給および除去する
ための統合化されたワーク操作システムを有し、前記ド
レッシング工具はヘッドストック（３）およびテールス
トック（４）の装着装置（１７、１８）の搬送位置でピ
ックアップし動き出すまたは同位置で落ちつくようにさ
れている仕上げ機械において、ａ）機械ベッド（２）上に配設され、Ｚ方向と平行をな
すＷ方向に駆動されるようにされ、工具（Ｔ）の領域に
おける搬送位置とマガジン（２８）の領域における搬送
位置との間を移動する滑動ベース（２１）と、ｂ）前記滑動ベース（２１）上に配設され、Ｗ方向と垂
直をなすＶ方向に駆動されるようになっているクロスス
ライド（２３）と、ｃ）前記クロススライド（２３）上に装着されたタレッ
トローダ（２５）とが含まれ、該タレットローダはワー
ク軸線（Ｃ₂）と平行をなす軸線（Ｃ₃）のまわりを回
転し、幾つかの角度方向位置に配置され、コントロール
された駆動を行なうようにされた幾つかのグリッパ（２
６）を支持するようにされていることを特徴とする仕上
げ機械。
【請求項３】請求項２に記載の仕上げ機械において、
前記タレットローダ（２５）は９０°ずつオフセットし
た４つの位置への位置決めを許容するとともに、４つの
グリッパ（２６）を支持しており、それらのグリッパの
内少なくとも２つは異なる把持直径および異なる把持幅
を有するような形状とされていることを特徴とする仕上
げ機械。
【請求項４】請求項１または２に記載の仕上げ機械に
おいて、ヘッドストック（３）内には組込み式モータが
配設されており、該モータはスピンドルのための直接駆
動力を与えており、工具ヘッド（１３）内にも組込み式
モータが設置されており、工具（Ｔ）のための直接駆動
力を与えることを特徴とする仕上げ機械。