JP3199783U - 主軸穴研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化及び小型化が可能な主軸穴研磨装置を提供する。【解決手段】設置台２と、設置台上に設置された第１可動台３と、第１可動台を進退移動させる第１可動台移動機構４と、第１可動台３上に設置され垂直軸回りに回動可能な第２可動台５と、第２可動台５を任意の回動角度で固定可能な第２可動台固定機構６と、第２可動台５上に設定され第１可動台３の進退方向に交差する方向に沿って水平方向に進退可能な第３可動台７と、第３可動台７を進退移動させる第３可動台移動機構８と、第３可動台７上に設置され研磨具９を先端部に有して研磨具９を回転駆動する研磨機構１０とを備え、第３可動台移動機構８が、第２可動台５の側面に設置され第３可動台７の進退方向に配列されたラック１１と、ラック１１に噛合するピニオンギアと、第３可動台７に設置されピニオンギアを回転させる駆動モータ１３とを備えている。【選択図】図１

Description

本考案は、工作機械の主軸テーパ穴を研磨する軽量・小型の主軸穴研磨装置に関する。

一般に、旋盤、フライス盤、マニシングセンタ等の工作機械では、主軸にフレが生じたり、長期使用によって主軸テーパ穴が摩耗したり疵が生じたりした際に、主軸のフレ精度を復元させ、加工精度を維持するために主軸テーパ穴を再研磨する処理を施される。この主軸テーパ穴を再研磨して修正する場合、主軸を分解せずに、再研削・研磨を行う研磨装置が用いられる。例えば、この再研磨処理を行う装置として、特許文献１に記載の主軸穴研磨装置などが提案されている。

この主軸研磨装置では、受台上にスライド可能に往復台が設置され、この往復台に研磨機構が設けられている。また、往復台をスライドするために、スライド方向にボールネジの螺軸を延在設置し、この螺軸に往復台のコマ部材を螺合させ、操作ハンドルにより螺軸を回転させることでコマ部材を螺軸の軸方向に移動させて往復台をスライド移動させている。

特開２００６−３５３７１号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来の主軸穴研磨装置では、研磨機構の移動機構として、スライド方向に延在するボールネジの螺軸を回転させ、コマ部材を軸方向（スライド方向）に移動させる機構が必要であるため、移動機構全体が大きくかつ重量があり、さらに複雑であるため、軽量化及び小型化が困難であるという不都合があった。例えば、従来の主軸穴研磨装置では、装置重量が３００ｋｇ以上になり、設置するためにクレーン等が必要になるため、研磨できる工作機械が限られてしまう問題があった。

本考案は、前述の課題に鑑みてなされたもので、軽量化及び小型化が可能な主軸穴研磨装置を提供することを目的とする。

本考案は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の考案に係る主軸穴研磨装置は、工作機械の主軸テーパ穴を研磨する主軸穴研磨装置であって、設置台と、前記設置台上に設置され水平方向に進退可能な第１可動台と、前記第１可動台を進退移動させる第１可動台移動機構と、前記第１可動台上に設置され垂直軸回りに回動可能な第２可動台と、前記第２可動台を前記第１可動台上に任意の回動角度で固定可能な第２可動台固定機構と、前記第２可動台上に設定され前記第１可動台の進退方向に交差する方向に沿って水平方向に進退可能な第３可動台と、前記第３可動台を進退移動させる第３可動台移動機構と、前記第３可動台上に設置され前記主軸テーパ穴を研磨する研磨具を先端部に有して前記研磨具を回転駆動する研磨機構とを備え、前記第３可動台移動機構が、前記第２可動台の側面に設置され前記第３可動台の進退方向に配列されたラックと、前記ラックに噛合するピニオンギアと、前記第３可動台に設置され前記ピニオンギアを回転させる駆動モータとを備えていることを特徴とする。

本考案の主軸穴研磨装置では、第３可動台移動機構が、第２可動台の側面に設置され第３可動台の進退方向に配列されたラックと、ラックに噛合するピニオンギアと、第３可動台に設置されピニオンギアを回転させる駆動モータとを備えているので、第３可動台の研磨機構を移動させる機構としてボールネジを用いる場合に比べて軽量かつ小型になり、装置全体としても小型化及び軽量化が可能になる。また、第２可動台の側面にラックが形成されているので、第２可動台の下部や内部にボールネジ等の部材を設ける必要が無く、簡易な構造で低コスト化も可能になる。

第２の考案に係る主軸穴研磨装置は、第１の考案において、前記設置台、前記第１可動台、前記第２可動台及び前記第３可動台が、いずれもジュラルミンで形成されていることを特徴とする。
すなわち、この主軸穴研磨装置では、設置台、第１可動台、第２可動台及び第３可動台が、いずれもジュラルミンで形成されているので、鋼材、鋳鋼、ステンレス等で形成されている場合に比べて大幅な軽量化を図ることができる。

第３の考案に係る主軸穴研磨装置は、第１又は第２の発明において、前記第１可動台の側面に、角度基準用ブロックが着脱可能に取り付けられ、前記角度基準用ブロックが、前記第１可動台の進退方向に対して所定角度に延在した基準用側面を有していることを特徴とする。
すなわち、この主軸穴研磨装置では、第１可動台の側面に、角度基準用ブロックが着脱可能に取り付けられ、角度基準用ブロックが、第１可動台の進退方向に対して所定角度に延在した基準用側面を有しているので、研磨対象である主軸テーパ穴のテーパ角に対応した角度基準用ブロックを取り付けることで、その基準用側面を目安にして第３可動台を所定角度に回動させて角度設定することが可能になり、芯出しが容易になる。

本考案によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本考案に係る主軸穴研磨装置によれば、第３可動台移動機構が、第２可動台の側面に設置され第３可動台の進退方向に配列されたラックと、ラックに噛合するピニオンギアと、第３可動台に設置されピニオンギアを回転させる駆動モータとを備えているので、装置全体の小型化及び軽量化が可能になると共に、比較的簡易な構造によって低コスト化も可能になる。したがって、本考案の主軸穴研磨装置では、大幅な小型軽量化によってクレーン等を使用しなくても設置が容易にでき、研磨可能な工作機械が従来に比べて大幅に多くなる。

本考案に係る主軸穴研磨装置の一実施形態を示す平面図である。 本実施形態において、第２可動台及び第３可動台を取り外した際の平面図である。 本実施形態において、主軸穴研磨装置を示す右側面図である。 本実施形態において、主軸穴研磨装置を示す正面図である。

以下、本考案に係る主軸穴研磨装置の一実施形態を、図１から図４を参照しながら説明する。

本実施形態の主軸穴研磨装置１は、図１から図４に示すように、工作機械の主軸テーパ穴を研磨する主軸穴研磨装置であって、設置台２と、設置台２上に設置され水平方向に進退可能な第１可動台３と、第１可動台３を進退移動させる第１可動台移動機構４と、第１可動台３上に設置され垂直軸回りに回動可能な第２可動台５と、第２可動台５を第１可動台３上に任意の回動角度で固定可能な第２可動台固定機構６と、第２可動台５上に設定され第１可動台３の進退方向に交差する方向に沿って水平方向に進退可能な第３可動台７と、第３可動台７を進退移動させる第３可動台移動機構８と、第３可動台７上に設置され主軸テーパ穴を研磨する研磨具９を先端部に有して研磨具９を回転駆動する研磨機構１０とを備えている。

上記第３可動台移動機構８は、第２可動台５の側面に設置され第３可動台７の進退方向に配列されたラック１１と、ラック１１に噛合するピニオンギア１２と、第３可動台７に設置されピニオンギア１２を回転させる駆動モータ１３とを備えている。
上記設置台２、第１可動台３、第２可動台５及び第３可動台７が、いずれもジュラルミンで形成されている。

上記第１可動台３の側面には、角度基準用ブロック１４が着脱可能に取り付けられている。この角度基準用ブロック１４は、第１可動台３の進退方向に対して所定角度に延在した基準用側面１４ａを有している。なお、図３では、角度基準用ブロック１４の図示を省略している。
上記第１可動台移動機構４は、一対の第１直動ガイド２１と台形ネジ機構２２とを備えている。

上記第１直動ガイド２１は、第１レール２１ａと、第１レール２１ａ上をスライド可能な２つの第１ブロック２１ｂとを備えている。
すなわち、上記設置台２は、上部に直動ガイド用台２３が設置されており、直動ガイド用台２３の上部には、一対の第１レール２１ａが互いに平行かつ水平方向に延在して設置されている。

上記第１可動台３は、下部に一対の第１ブロック２１ｂが取り付けられており、対向する第１レール２１ａ上を進退可能になっている。
上記台形ネジ機構２２は、台形ネジ軸２２ａと、台形ネジ軸２２ａに螺合したナット部２２ｂとを備えている。
上記台形ネジ軸２２ａは、直動ガイド用台２３の上部であって一対の第１レール２１ａの間に、第１レール２１ａに平行に回転可能に支持されて固定されている。

上記台形ネジ軸２２ａの一端部には、台形ネジ軸２２ａを中心軸に固定した回転板部２２ｃが固定されており、回転板部２２ｃの外周縁近傍には、操作ハンドル２２ｄが取り付けられている。
台形ネジ軸２２ａの一端部側は、設置台２上に固定されたブラケット２４に回転可能に支持されている。

また、上記ナット部２２ｂは、第１可動台３の下部に台形ネジ軸２２ａに螺合した状態で固定されている。
すなわち、操作ハンドル２２ｄを回転操作することにより、台形ネジ軸２２ａが回転し、この回転に伴って台形ネジ軸２２ａに螺合したナット部２２ｂが台形ネジ軸２２ａ上を進退移動することで、第１可動台３が台形ネジ軸２２ａ及び第１レール２１ａの延在方向に進退移動する。

上記第１可動台３上には、第２可動台５が回動軸Ｃを中心に回動可能に支持されている。すなわち、第１可動台３の上部中央かつ回転板部２２ｃの反対側には、回動軸Ｃの下部が固定されており、第２可動台５が、その下部に回動軸Ｃの上部が差し込まれて第１可動台３上を回動可能とされている。

上記第２可動台固定機構６は、第２可動台５の両端部に取り付けられた一対のクランプ２５を備えている。これらクランプ２５は、レバーを回動させることで、第２可動台５を第１可動台３に押し付け第１可動台３に対して所定の角度の状態で第２可動台５を固定することができる。なお、図３では、クランプ２５の図示を省略している。

上記第３可動台移動機構８は、第２直動ガイド２６を備えている。この第２直動ガイド２６は、第２可動台５上に固定され第１レール２１ａとねじれの位置に延在した第２レール２６ａと、第３可動台７の下部に固定され第２レール２６ａ上をスライド可能な第２ブロック２６ｂとを備えている。

上記研磨機構１０は、先端部に研磨具９を着脱可能に保持する砥石取り付け部２８と、砥石取り付け部２８が先端に設けられ砥石取り付け部２８を回転駆動するエアモータ２９とを備えている。
上記砥石取り付け部２８は、砥石である研磨具９を着脱可能なチャックである。
上記エアモータ２９は、第３可動台７上のモータホルダー３０に固定され第３可動台７の進退方向に延在している。エアモータ２９の基端部には、駆動用の加圧空気を供給するホース２９ａが取り付けられている。

上記第３可動台移動機構８のラック１１は、第２可動台５の進退方向に延在した第２可動台５の一側面に設けられている。
また、駆動モータ１３は、第３可動台７の側面にモータ台１３ａを介して回転軸１３ｂを下方に向けて固定されている。
さらに、駆動モータ１３の回転軸１３ｂには、ピニオンギア１２が固定されている。

すなわち、駆動モータ１３を駆動することでピニオンギア１２が回転し、ピニオンギア１２がラック１１上を回転しながらラック１１の延在方向に移動する。したがって、駆動モータ１３が固定された第３可動台７をラック１１の延在方向に移動させることができ、研磨機構１０を進退させることができる。このように、駆動モータ１３は、砥石（研磨具９）の軸送りギアードモータとして機能する。

このように本実施形態の主軸穴研磨装置１では、第３可動台移動機構８が、第２可動台５の側面に設置され第３可動台７の進退方向に配列されたラック１１と、ラック１１に噛合するピニオンギア１２と、第３可動台７に設置されピニオンギア１２を回転させる駆動モータ１３とを備えているので、第３可動台７の研磨機構１０を移動させる機構としてボールネジを用いる場合に比べて軽量かつ小型になり、装置全体としても小型化及び軽量化が可能になる。

また、第２可動台５の側面にラック１１が形成されているので、第２可動台５の下部や内部にボールネジ等の部材を設ける必要が無く、簡易な構造で低コスト化も可能になる。
特に、ボールネジを採用した場合は軸送りガイドに一対の直動ガイドが必要になるが、第３可動台移動機構８が、研磨具９の軸送り機構としてラック・アンド・ピニオン方式を採用することで、他の移動機構にボールネジや直動ガイドを採用していても、研磨具９の軸送りガイドがワンピースの第２直動ガイド２６だけで済み、小型軽量化が可能になる。

また、設置台２、第１可動台３、第２可動台５及び第３可動台７が、いずれもジュラルミンで形成されているので、鋼材、鋳鋼、ステンレス等で形成されている場合に比べて大幅な軽量化を図ることができる。
したがって、これらにより、例えば装置重量を６０ｋｇ程度に軽量化することが可能になる。

さらに、第１可動台３の側面に、角度基準用ブロック１４が着脱可能に取り付けられ、角度基準用ブロック１４が、第１可動台３の進退方向に対して所定角度に延在した基準用側面１４ａを有しているので、研磨対象である主軸テーパ穴のテーパ角に対応した角度基準用ブロック１４を取り付けることで、その基準用側面１４ａを目安にして第３可動台７を所定角度に回動させて角度設定することが可能になり、芯出しが容易になる。

なお、本考案の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

１…主軸穴研磨装置、２…設置台、３…第１可動台、４…第１可動台移動機構、５…第２可動台、６…第２可動台固定機構、７…第３可動台、８…第３可動台移動機構、９…研磨具、１０…研磨機構、１１…ラック、１２…ピニオンギア、１３…駆動モータ、１４…角度基準用ブロック、１４ａ…基準用側面

Claims (3)

1. 工作機械の主軸テーパ穴を研磨する主軸穴研磨装置であって、
   設置台と、
   前記設置台上に設置され水平方向に進退可能な第１可動台と、
   前記第１可動台を進退移動させる第１可動台移動機構と、
   前記第１可動台上に設置され垂直軸回りに回動可能な第２可動台と、
   前記第２可動台を前記第１可動台上に任意の回動角度で固定可能な第２可動台固定機構と、
   前記第２可動台上に設定され前記第１可動台の進退方向に交差する方向に沿って水平方向に進退可能な第３可動台と、
   前記第３可動台を進退移動させる第３可動台移動機構と、
   前記第３可動台上に設置され前記主軸テーパ穴を研磨する研磨具を先端部に有して前記研磨具を回転駆動する研磨機構とを備え、
   前記第３可動台移動機構が、前記第２可動台の側面に設置され前記第３可動台の進退方向に配列されたラックと、
   前記ラックに噛合するピニオンギアと、
   前記第３可動台に設置され前記ピニオンギアを回転させる駆動モータとを備えていることを特徴とする主軸穴研磨装置。
2. 請求項１に記載の主軸穴研磨装置において、
   前記設置台、前記第１可動台、前記第２可動台及び前記第３可動台が、いずれもジュラルミンで形成されていることを特徴とする主軸穴研磨装置。
3. 請求項１又は２に記載の主軸穴研磨装置において、
   前記第１可動台の側面に、角度基準用ブロックが着脱可能に取り付けられ、
   前記角度基準用ブロックが、前記第１可動台の進退方向に対して所定角度に延在した基準用側面を有していることを特徴とする主軸穴研磨装置。

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