JP3139120B2 - 従動側サポートホルダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＴＣ装置付の２台の
マシニングセンタを対向させて成る工作機械で使用され
る裏座加工用カッターの従動側サポートホルダに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来ＦＭＳの加工ラインで裏座加工を行
なう場合、例えば自動車のデフケース内において軸線上
に対向する２箇所の裏座加工部の加工を行ないたいと
き、加工ライン中の１ステーションに裏座加工専用機を
設けて対応していた。しかし工場内のＦＭＳ加工ライン
中に裏座加工専用機を設けることは、加工ライン面積の
増大等の問題がある。そこでこの裏座加工専用機に代え
てＦＭＳ加工ライン中において、ＡＴＣ装置付の２台の
マシニングセンタを対向させて成る工作機械で他の多種
類の加工とともに裏座加工を行なうことが望まれてい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような工作機械に
よる裏座加工をしようとする場合、ＡＴＣ装置により夫
々のマシニングセンタの各主軸に裏座加工用カッターの
サポートホルダを嵌着し、各主軸の軸方向移動により、
ワークの軸線上に対向する２箇所の裏座加工部に供給さ
れた裏座加工用カッターを両側より挾持し、一方の主軸
又は両主軸の回転駆動によりカッターを回転させ、両主
軸の軸方向への移動により回転するカッターを早送り、
切込送りして対向する加工面を加工するようにすればよ
い。しかしこのような方法を行なおうとする時、対向す
る２台のマシニングセンタでは両主軸が完全同期して同
一回転することは実用上不可能であって、必ず回転数差
があるために、両主軸で保持しているカッターを円滑に
回転させることができない。また、一方のマシニングセ
ンタのみでカッターを駆動させるようにすると、他方の
マシニングセンタの主軸をつれ回りさせねばならず、駆
動するマシニングセンタの主軸用モータにかかる負荷が
大きくなって好ましくない。また、裏座加工用カッター
の早送り切込送りは、夫々駆動モータによる両主軸の軸
方向移動により行なわれることになるが、前記と同様に
して２つの軸方向用の送りモータを同調して駆動するこ
とは実際上不可能であり両主軸の送り量が異なる場合が
あり、このとき例えば一方のホルダの軸方向前方への送
り量が他方の軸方向後方への送り量より小さいときに
は、両主軸の夫々のホルダによる裏座加工カッターの保
持力が無くなり加工不可となる問題などがあった。

【０００４】以上より、本発明の目的は、ＡＴＣ装置付
の２台のマシニングセンタを対向させて成る工作機械に
おいて、他の加工とともに軸線上に対向する２箇所の裏
座加工部を不具合なく確実に加工できるための裏座加工
用カッターのサポートホルダを提供することである。

【０００５】前記問題点を解決するため、本発明では、
ＡＴＣ装置付の２台のマシニングセンタを対向させて成
る工作機械において使用される裏座加工用カッターのサ
ポートホルダであって、一方のマシニングセンタの主軸
に嵌脱可能なホルダ本体に支持体を回動自在に支持し、
この支持体に、他方のマシニングセンタの主軸に嵌装さ
れる駆動側サポートホルダの駆動側保持軸との間で裏座
加工用カッターを挾持する従動側保持軸を軸方向移動自
在に支持し、前記駆動側保持軸先端部には、裏座加工用
カッターの中心に形成された駆動側係合テーパ面に係合
する傾斜部と、前記駆動側係合テーパ面と連続する角面
に係合する菱形部と、その菱形部の先端から従動側保持
軸に向けて突設した芯出ピンを備え、前記従動側保持軸
と支持体との間に従動側保持軸を前方に付勢するバネを
介在し、この従動側保持軸の先端部には、裏座加工用カ
ッターの中心に形成された従動側の係合テーパ面に係合
する傾斜部と、その傾斜部の先端面に前記駆動側保持軸
先端の芯出ピンが軸線方向から係脱される係合孔とを設
け、駆動側保持軸との間で裏座加工用カッターを挟持し
た状態で裏座加工用カッターの内方において前記係合孔
と芯出ピンとが嵌合して裏座加工用カッターを芯出しし
て成ることを特徴とする。

【０００６】

【作用】裏座加工時にＡＴＣ装置により夫々のマシニン
グセンタの主軸には駆動側及び従動側サポートホルダが
嵌合され、両主軸の軸方向移動により駆動側サポートホ
ルダと従動側サポートホルダの従動側保持軸との間で裏
座加工カッターを挾持し、両主軸の積極駆動によりカッ
ターを回転させる。このとき両主軸を回転駆動させる各
駆動モータは同調して回転駆動せず両ホルダ間に回転数
差が生じるが、従動側サポートホルダにおいて、両ホル
ダ間の回転数差分だけホルダ本体に対して支持体及びこ
の支持体に回転不能状態の従動側保持軸は相対的に回転
し、従動側保持軸と駆動側サポートホルダは、カッター
を挾持した状態を保ってつれ回りする。

【０００７】また、駆動側サポートホルダと従動側保持
軸との間で挾持され回転するカッターは、両主軸の軸方
向移動により軸方向に早送り切込送りされ、ワークの加
工を行なう。このとき、両主軸を軸方向移動させる各駆
動モータは同調して回転駆動せず両ホルダ間に軸方向送
り量差が生じるが、従動側サポートホルダにおいて、両
ホルダ間の軸方向送り量差分だけ従動側保持軸は支持体
に対して相対的に軸方向移動し、従動側保持軸と駆動側
サポートホルダとは、バネ力でカッターを挾持した状態
を保って同じ送り量で軸方向に移動し、このカッターの
正逆の早送り、切込送りにより軸線上に対向する２箇所
の裏座加工部の加工を行なう。

【０００８】

【実施例】図１において、ＡＴＣ装置１付の２台のマシ
ニングセンタ２を対向させて成る工作機械３について説
明する。工作機械３のベース４上には、駆動モータ５の
作用でボールねじ（図示せず）を介してテーブル６が主
軸方向に移動自在とされ、このテーブル６上には、駆動
モータ７の作用でコラム８が左右方向（図面に対して垂
直方向）に移動自在とされている。このコラム８には、
主軸ヘッド９が駆動モータ１０の作用で上下方向に移動
自在となっている。主軸ヘッド９に設けた主軸１２は駆
動モータ１３の作用より回転可能とされている。また、
主軸ヘッド９の側方に設けられた周知のＡＴＣ装置１
は、多種類の工具ホルダを工具マガジン内に有し、これ
らの工具ホルダの１つと主軸１２に装着された工具ホル
ダとを主軸ヘッド９の移動により直接交換するようにな
っている。前記ベース４上には、２台のマシニングセン
タ２の間に、加工台１５が固定され、この加工台１５上
に螺着したＬ型治具１６には、例えば自動車部品のデフ
ケースであるワークＷが取付けられている。このワーク
Ｗは、図２，３に示すように治具１６にねじ止めされる
円板部１７の前面より一対の対向する側壁１８が伸びこ
の側壁１８，１８の前端はつながっている。このワーク
Ｗの一対の側壁１８の夫々の対向面に裏座加工部２０が
あり、側壁１８には裏座加工部２０と、対応する部分は
後述の駆動側及び従動側サポートホルダ４０，５０の夫
々の保持軸４３，５５が挿入可能な挿入孔２１が穿設さ
れている。

【０００９】次に、前記加工台１５上方に設けられ、後
述の裏座加工用カッター３０を待機位置Ａと加工位置Ｂ
とに上下移動させるリフト装置２２について説明する。
ベース４上の支柱２３に固定された取付プレート２４上
には、シリンダ２５が取付られている。このシリンダ２
５のピストンロッド２５ａ先端に固定された凹形ブラケ
ット２６には上下一対の案内バー２７が設けられ、この
案内バー２７には、支持アーム２８が軸方向移動自在に
支持されている。この支持アーム２８下部は図２，３に
示すように支持片２９との間で裏座加工用カッター３０
の外周面に形成した支持溝３１に遊嵌し、カッター３０
を回動自在に支持するようになっている。このカッター
３０は、その両側面が刃物３２を取付けた球面に形成さ
れ、球面裏座ぐり加工用のカッターとなっている。カッ
ター３０の中心にはその両球面に開口する貫通孔３４が
貫通され、貫通孔３４の両端部は、後述の駆動側及び従
動側サポートホルダ４０，５０の夫々の保持軸４３，５
５の先端部と係合する係合テーパ面３５，３６に形成さ
れ、また駆動側係合テーパ面３５と連続する部分は角面
３７に形成されている。

【００１０】次に、駆動側サポートホルダ４０について
説明すると、マシニングセンタ２の主軸１２のテーパ孔
に嵌脱可能なテーパ部４１を有する筒状のホルダ本体４
２内には、駆動側保持軸４３の大径部４３ａがねじ４５
により固定されている。この駆動側保持軸４３の先端部
は、前記カッター３０の係合テーパ面３５及び角面３７
と係合する傾斜部４６及び菱形部４７に形成され、菱形
部４７前面には芯出ピン４８が突設されている。

【００１１】次に本発明の従動側サポートホルダ５０の
実施例について説明する。前記駆動側サポートホルダ４
０と同様にしてマシニングセンタ２の主軸１２のテーパ
孔と嵌脱可能なテーパ部５１を備えた筒状のホルダ本体
５２内には、ベアリング５３を介して筒状の支持体５４
が回動自在に支持されている。この支持体５４内には、
従動側保持軸５５が軸方向摺動自在に支持されるととも
に、この従動側保持軸５５の大径部５５ａに取付たキー
５７および支持軸５４に形成したキー溝５８によって従
動側保持軸５５は支持体５４に対して回転不可となって
いる。また支持体５４と従動側保持軸５５の大径部５５
ａとの間には、支持体５４に対して従動側保持軸５５を
前方に付勢し、カッター３０を挾持する皿バネ５９が介
在されている。支持体５４の後部に穿設した中心孔６０
を通って支持体５４後方に伸びる従動側保持軸５５後部
には、当接リング６１がねじ止めされ、この従動側保持
軸５５がカッター３０を挾持しないとき当接リング６１
が支持体５４後面と当接し、従動側保持軸５５の飛び出
しを防止するようになっており、後述の作用で説明する
ように従動側保持軸５５が駆動側保持軸４３との間でカ
ッター３０を挾持する時には従動側主軸１２の軸方向位
置制御により従動側保持軸５５を皿バネ５９の付勢力に
抗して支持体５４に対して後退させ、従動側保持軸５５
の当接リング６１と支持体５４後面との間に隙間Ｓを生
じさせて、皿バネ５９のバネ力でカッター３０を挾持す
るようにしてある。この隙間Ｓは対向する２台のマシニ
ングセンタ２の加工中の軸方向移動量の差を吸収し得る
程度のものであって、しかも、この隙間Ｓがある間は、
皿バネ５９のバネ力でカッター３０の十分な挾持が得ら
れるようにバネ力が設定してある。また、従動側保持軸
５５先端部は、カッター３０の係合テーパ面３６と係合
する傾斜部６２に形成され、この傾斜部６２の前端面に
は、前記駆動側保持軸４３の芯出ピン４８と係脱可能な
係合孔６３が穿設されている。

【００１２】次に裏座加工動作について説明する。２台
のマシニングセンタ２で多工程の加工を終え裏座加工を
行なうとき、夫々のマシニングセンタ２のＡＴＣ装置１
により前加工に使用した工具ホルダが各主軸１２より抜
き取られ、一方のマシニングセンタ２の主軸１２には駆
動側サポートホルダ４０が、他方のマシニングセンタ２
の主軸１２には従動側サポートホルダ５０が嵌着され
る。そしてリフト装置２２のピストンロッド２５ａの突
出により図１に示すように待機位置Ａに位置する裏座加
工用カッター３０は、図２，３に示すようにワークＷの
側壁１８間の加工位置Ｂまで下降される。このときカッ
ター３０の刃物を取付けた球面は夫々ワークＷの裏座加
工部２０と対向している。

【００１３】それから各マシニングセンタ２の主軸１２
は、駆動モータ５，７，１０の作用で３軸方向に移動し
ていき、各ホルダ４０，５０の夫々の保持軸４３，５５
は、ワークＷの側壁１８の挿入孔２１を介して裏座加工
用カッター３０に向かって進み、駆動側及び従動側保持
軸４３，５５の各傾斜部４６，６２がカッター３０の夫
々の係合テーパ面３５，３６と係合し、カッター３０は
皿バネ５９のバネ力によって両保持軸４３，５５により
挾持された状態となる。このカッター３０の挾持状態に
おいて、駆動側保持軸４３の菱形部４７は、カッター３
０の角面３７と係合し、駆動側サポートホルダ４０の回
転がカッター３０に確実に伝わるようになっているとと
もに駆動側保持軸４３の芯出しピン４８が従動側保持軸
５５の係合孔６３に嵌入してカッター３０の芯出が行な
われる。また、従動側サポートホルダ５０では、支持体
５４後面と当接リング６１との間に隙間Ｓが生じてい
る。その後、カッター３０の挾持状態を保って、両主軸
１２を各駆動モータ１３，１３の作用により駆動して駆
動側及び従動側サポートホルダ４０，５０とともにカッ
ター３０を回転させる。このとき各駆動モータ１３，１
３は同調して回転できないので、両ホルダ４０，５０間
には、回転数差が生じるが、この回転数差は、従動側サ
ポートホルダ５０のベアリング５３を介して支持体５４
及び支持体５４に回転不能状態の従動側保持軸５５がホ
ルダ本体５２に対して相対的に回転することにより吸収
される。従って駆動側及び従動側保持軸４３，５５はカ
ッター３０を挾持した状態でスムーズにつれ回りを行な
う。

【００１４】その後、カッター３０の挾持回転状態を保
って各駆動モータ５，５の作用により両主軸１２を軸方
向に移動させ、駆動側及び従動側サポートホルダ４０，
５０とともにカッター３０を軸方向に早送り切込送りし
てワークＷの一方の裏座加工部２０の加工を行なう。こ
のとき、各駆動モータ５，５は同調して回転できないの
で、両ホルダ４０，５０の軸方向送り量には差が生じる
が、この軸方向送り量差は、従動側サポートホルダ５０
においてホルダ本体５２及びホルダ本体５２に軸方向移
動不能状態の支持体５４に対して従動側保持軸５５が軸
方向移動することにより吸収される。隙間Ｓは軸方向移
動量の差を吸収するのに十分な量であって、この隙間Ｓ
がある間は皿バネ５９によるカッター挾持力は十分に設
定してあるから、駆動側及び従動側保持軸４３，５５間
でのカッター３０の挾持がはずれたりすることはない。
このようにして一方の裏座加工部３０の加工を終えた
ら、各駆動モータ５，５の回転を逆転して他方の裏座加
工部２０に対して早送り切込送りを行ない裏座加工を終
了する。尚、カッター２０の軸方向送り移動時に、カッ
ター３０を回動自在に支持する支持アーム２８は案内バ
ー２７に案内され軸方向移動する。

【００１５】尚、本実施例では、駆動側及び従動側サポ
ートホルダ４０，５０は、各駆動モータ１３，１３によ
り積極的に駆動され、各駆動モータ１３，１３の僅かな
回転数の差だけをベアリング５３で吸収するようにした
ので、このベアリング５３内の潤滑用のグリース等によ
る回転抵抗が小さく、より円滑にカッター３０を回転で
きるが駆動側サポートホルダ４０のみを回転駆動させる
ようにしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明の従動側サポートホ
ルダでは、駆動側及び従動側サポートホルダとの間でカ
ッターをバネによって挾持した状態で両ホルダを回転さ
せたときの回転数差は、ホルダ本体に体する支持体及び
従動側保持軸の相対的な回転により吸収され、また、両
ホルダを軸方向送りしたときの送り量差は、支持体に対
する従動側保持軸の相対的な軸方向移動に吸収されるの
で、ＡＴＣ装置付の２台のマシニングセンタを対向させ
て成る工作機械で軸線上に対向した２箇所の裏座加工部
を不具合なく確実に加工することができる。加えて、Ａ
ＴＣ装置付のマシニングセンタにより、他の多くの加工
も行ないえるので、ＦＭＳラインにおいて、裏座加工専
用機を設ける場合に比べ省スペースが実現できる。ま
た、裏座加工用カッターを駆動側保持軸と従動側保持軸
とにより両側から挟持した状態で、裏座加工用カッター
の内方において駆動側保持軸先端の芯出ピンが従動側保
持軸先端の係合孔に嵌入するようにしたので、裏座加工
用カッターを芯出しできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の工作機械の正面図である。

【図２】駆動側及び従動側サポートホルダの断面図であ
る。

【図３】図２のIII−III線断面図である。

【符号の説明】

１ ＡＴＣ装置、 ２ マシニングセンタ、 ３ 工作
機械、３０ 裏座加工用カッター、 ４０ 駆動側サポ
ートホルダ、５０ 従動側サポートホルダ、 ５２ ホ
ルダ本体、 ５４ 支持体、５５ 従動側保持軸、 ５
９ 皿バネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 41/00 B23B 31/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＡＴＣ装置付の２台のマシニングセンタ
   を対向させて成る工作機械において使用される裏座加工
   用カッターのサポートホルダであって、一方のマシニン
   グセンタの主軸に嵌脱可能なホルダ本体に支持体を回動
   自在に支持し、この支持体に、他方のマシニングセンタ
   の主軸に嵌装される駆動側サポートホルダの駆動側保持
   軸との間で裏座加工用カッターを挾持する従動側保持軸
   を軸方向移動自在に支持し、前記駆動側保持軸先端部に
   は、裏座加工用カッターの中心に形成された駆動側係合
   テーパ面に係合する傾斜部と、前記駆動側係合テーパ面
   と連続する角面に係合する菱形部と、その菱形部の先端
   から従動側保持軸に向けて突設した芯出ピンを備え、前
   記従動側保持軸と支持体との間に従動側保持軸を前方に
   付勢するバネを介在し、この従動側保持軸の先端部に
   は、裏座加工用カッターの中心に形成された従動側の係
   合テーパ面に係合する傾斜部と、その傾斜部の先端面に
   前記駆動側保持軸先端の芯出ピンが軸線方向から係脱さ
   れる係合孔とを設け、駆動側保持軸との間で裏座加工用
   カッターを挟持した状態で裏座加工用カッターの内方に
   おいて前記係合孔と芯出ピンとが嵌合して裏座加工用カ
   ッターを芯出しして成る従動側サポートホルダ。