JP3202795B2 - 対向主軸旋盤における主軸台クランプ装置 - Google Patents

対向主軸旋盤における主軸台クランプ装置

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憲秀 前田
尚哉 玉田
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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、ベッドに対向して設け
られた第1主軸台及び第2主軸台の少なくとも一方の主
軸台が主軸の軸線方向であるZ軸方向に移動可能に取り
付けられている対向主軸旋盤における主軸台クランプ装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】上記のような対向主軸旋盤では、Z軸方
向に移動可能な可動主軸台はベッドの案内面に沿って移
動自在に組み付けられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため、前記可動主
軸台はベッドに固着した主軸台に比べて剛性面で劣り、
重切削に不向きであった。また、ボールねじにより駆動
される前記可動主軸台はZ軸方向に熱変位の影響を受け
易い。さらに、前記可動主軸台の移動に摺動案内機構を
採用する場合、ベッド案内面に対する隙間の存在により
ワークの加工径がばら付いたり、ワークがテーパ状に加
工されるおそれがあった。
【0004】本発明は、上記の問題点を解決するもの
で、旋削加工時に前記可動主軸台をベッドに対して正確
に位置決めし、かつ強固に固定できる主軸台クランプ装
置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の主軸台クランプ装置においては、可動主軸
台が原点位置に復帰したとき当接する基準ブラケットを
前記ベッドに固着し、かつ、前記可動主軸台を前記基準
ブラケットに押し付け固定してZ軸方向をクランプする
Z軸方向クランプ手段を備えていることを特徴とする。
【0006】
【作用】上記構成により、原点位置に戻った可動主軸台
は、ベッドに対してZ軸方向に正確に位置決めしてクラ
ンプされ、前記可動主軸台による加工において、Z軸方
向の加工寸法にばらつきが生じない。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0008】図1は、本発明に係る主軸台クランプ装置
を備えた旋盤を示しており、1台のベッド1上に同軸的
に対向する第1主軸台2と第2主軸台3が設けられ、第
1主軸台2に対応する第1刃物台4と、第2主軸台3に
対応する第2刃物台5が主軸軸線(Z軸方向)に関して
同一の側に配置されている。第1主軸台2はベッド1に
固着され、第2主軸台3はベッド1に対して主軸軸線方
向であるZ軸方向のみ移動可能に取り付けられ、可動主
軸台になっている。
【0009】第1及び第2主軸台2,3の主軸2a,3
aにはそれぞれ、ワークを把持するチャック装置6,7
が装着されていて、第1及び第2主軸台2,3にそれぞ
れ内蔵した主軸モータ(図示せず)によりチャック装置
6,7に把持したワークを回転させるようになってい
る。第1及び第2刃物台4,5は共にタレット型で、Z
軸方向(主軸方向)及びX軸方向(主軸直角方向)に移
動位置決め可能に設けられている。而して、第1主軸台
2のチャック装置6に把持したワークを第1刃物台4上
のタレットに装着された工具で加工し、加工が終了する
と、第2主軸台3が第1主軸台2に向かって移動し、第
2主軸台3のチャック装置7に直接ワークを受け渡し、
第2主軸台3を原点位置に移動させたのち、チャック装
置7に把持したワークを第2刃物台5上のタレットに装
着された工具で加工する。
【0010】図2及び図3は、原点位置に復帰した第2
主軸台(可動主軸台)3をベッド1に位置決め固定させ
るクランプ装置を示している。第2主軸台3を塔載する
主軸ベース10は、ベッド1の案内面1aにZ軸方向に
摺動自在に載置され、主軸ベース10の底部に固着した
ボールねじナット11に嵌挿するボールねじ12をZ軸
モータ13により回転駆動して、第2主軸台3がZ軸方
向に往復運動するようになっている。ボールねじ12は
ベッド1の案内溝1b内に配設されている。
【0011】図3に示すように、ベッド1の案内溝1b
を形成するナローガイド部1cの内側面には主軸ベース
10との隙間を調整するギブプレート14が設けられ、
一方、主軸ベース10にはナローガイド部1cの外側面
に押接するナローガイド部押付け用クランプシリンダ1
5(X軸方向クランプ手段)が設けられている。また、
ベッド1の案内溝1bの底部には案内面押付け用クラン
プシリンダ16(Y軸方向クランプ手段)が2個、Z軸
方向に間隔をおいて設けられている。該クランプシリン
ダ16は、そのピストンと一体的に連結したクランプブ
ロック17により主軸ベース10の底部に固着した裏板
18を垂直下方に引き下げて主軸ベース10を案内面1
aに押し付け固定する。クランプブロック17にはボー
ルねじ12が干渉せずに貫通する通孔19が設けられて
いる。
【0012】主軸台3をZ軸方向にクランプする主クラ
ンプ装置20(Z軸方向クランプ手段)は、ベッド1の
後端部に固着した基準ブラケット21に組み付けられて
いる。基準ブラケット21にはクランプシリンダ22が
設けられ、そのピストンロッド23は基準ブラケット2
1をZ軸方向に貫通して延び、かつ中空軸に形成されて
いる。ピストンロッド23には作動軸24が貫通して回
転のみ自在に支持され、その前端に長円形のクランプ板
25が固着され、後端にレバー26が固着されている。
レバー26は回転用シリンダ27のピストンロッド28
に連結ピン29を介して連結されている。回転用シリン
ダ27はその後端部が支持ピン30を介してブラケット
21に取り付けられている(図3参照)。一方、主軸ベ
ース10の後端部にはクランプ板25を係合する係合穴
31が設けられている。係合穴31は、輪郭形状がクラ
ンプ板25と合致する長円形の開口部31aと、クラン
プ板25が回転できる円形断面の内奥部31bとからな
っており、開口部31aを通じて挿入されたクランプ板
25が90度回転変位して係合穴31に係止される。図
中32は主軸ベース10の後端面に固着した位置決め用
ブロックである。
【0013】第1主軸台2のチャック装置6に把持した
ワークの加工が終了すると、第2主軸台(可動主軸台)
3が第1主軸台2に向かって移動し、加工されたワーク
をチャック装置6から直接チャック装置7に受け渡す。
続いて、第2主軸台3が原点位置の近傍まで戻ると、ク
ランプ板25が開口部31aから係合穴31に挿入さ
れ、内奥部31bまで進入する。この状態で、先ず回転
用シリンダ27が作動し、クランプ板25を90度回転
させて係合穴31に係止させる。次に、クランプシリン
ダ22が作動し、クランプ板25を基準ブラケット21
側へ引き込むことで、第2主軸台3をクランプ板25を
介して基準ブラケット21に押し付けて位置決め固定
し、Z軸方向にクランプする。続いて、ナローガイド部
押付け用クランプシリンダ15が作動し、第2主軸台3
をX軸方向にクランプする。さらに、案内面押付け用ク
ランプシリンダ16が作動し、第2主軸台3をY軸方向
にクランプする。
【0014】このようにZ軸、X軸及びY軸方向にクラ
ンプした第2主軸台3のチャック装置7に把持されてい
るワークは、第2刃物台5のX軸及びZ軸方向の移動に
より、そのタレットに装着した工具で加工される。
【0015】一方、3軸方向にクランプされた第2主軸
台3は、主クランプ装置20とクランプシリンダ15及
び16をアンクランプすることで、Z軸方向に移動可能
となる。
【0016】上記の実施例において、第2主軸台(可動
主軸台)3が原点位置に戻り、位置決めブロック32に
当接して位置決めされると説明したが、ボールねじ12
の熱変位によって、第2主軸台3の後端部がブロック3
2に当接しない位置で停止することが予想され、その状
態でクランプシリンダ22が作動し、第2主軸台3を基
準ブラケット21側に引き込むと、ボールねじ12やそ
の軸受に負荷がかかる不都合がある。このような不都合
を解決するため、第2主軸台3を原点位置で停止させず
に、余分なストローク微動送りする。この場合、基準ブ
ラケット21のブロック32に第2主軸台3が当接した
ことを検知する当接検知装置33を設け、該当接検知装
置33により第2主軸台3が位置決めブロック32に当
接したとを検知すると同時に、これに応答してボールね
じ12による送りを停止させ、クランプシリンダ22を
作動し、Z軸方向にクランプした後、Z軸モータ13を
オフにしてボールねじ12をフリー状態とする。
【0017】当接検知装置33としては、図4に示すよ
うに、圧縮空気吹出口35を有する検知ブロック34を
ブラケット21に組み付け、該検知ブロック34の前端
面に第2主軸台3の後端部に固着した位置決めブロック
32が当接すると吹出口35が塞がれ、その圧力変化を
圧縮空気の供給側に設けたセンサーにより検出するよう
にした装置が、構造が簡単で、安価に製作でき、有利で
ある。なお、電気的接点その他のセンサーを用いてもよ
い。
【0018】また、上記の実施例では、対向主軸旋盤に
ついて説明したが、本発明は対向主軸旋盤に限定される
ものではなく、主軸台がベッドに対してZ軸方向に移動
可能な旋盤にも適用できる。
【0019】なお、可動主軸台のZ軸方向の案内機構に
リニアガイドを用いたものでは、上記実施例に示したよ
うなX軸及びY軸方向クランプ手段は必要とせず、Z軸
方向クランプ手段だけで十分である。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
原点位置に戻った可動主軸台はベッドに固着した基準ブ
ロックによりZ軸方向に正確に位置決めしてクランプさ
れ、Z軸方向の加工寸法にばらつきが生じない。
【0021】さらに、前記可動主軸台をZ軸方向に案内
する案内面に押し付け固定するクランプ手段を付加する
と、Z軸方向だけではなく、X軸及び/又はY軸方向が
クランプされるので、ベッドに固着されている主軸台と
同等の剛性及び加工能力を持たせることができ、重切削
も可能である。このとき、Z軸方向クランプ手段を先ず
作動し、続いてX軸及び/又Y軸方向クランプ手段を作
動すると、ボールねじの熱変位による影響がなく、ワー
クの加工径がばら付いたり、ワークがテーパ状に加工さ
れるのを有効に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る主軸台クランプ装置を備えた対向
主軸旋盤の平面図である。
【図2】同主軸台クランプ装置を示す要部切欠き拡大正
面図である。
【図3】同主軸台クランプ装置の要部縦断拡大側面図で
ある。
【図4】当接検知装置を示す要部縦断正面図である。
【符号の説明】
1 ベッド 2 第1主軸台 3 第2主軸台(可動主軸台) 4 第1刃物台 5 第2刃物台 6,7 チャック装置 10 主軸ベース 15 ナローガイド部押付け用クランプシリンダ(X軸
方向クランプ手段) 16 案内面押付け用クランプシリンダ(Y軸方向クラ
ンプ手段) 20 Z軸方向クランプ装置 21 基準ブラケット 22 クランプシリンダ 25 クランプ板 27 回転用シリンダ 31 係合穴 32 位置決めブロック 33 当接検出ブロック
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−111702(JP,A) 実開 平1−129001(JP,U) 実開 平1−64302(JP,U) 実開 昭55−125703(JP,U) 実公 昭47−27265(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23B 19/00 B23B 23/00 B23B 3/30

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ベッドに対向して設けられた第1主軸台
    及び第2主軸台の少なくとも一方の主軸台が主軸の軸線
    方向であるZ軸方向に移動可能に取り付けられている対
    向主軸旋盤において、 可動主軸台が原点位置に復帰したとき当接する基準ブラ
    ケットを前記ベッドの後端部に固着し、かつ、前記可動
    主軸台を前記基準ブラケットに押し付け固定してZ軸方
    向をクランプするZ軸方向クランプ手段を備えているこ
    とを特徴とする対向主軸旋盤における主軸台クランプ装
    置。
  2. 【請求項2】 前記可動主軸台をZ軸方向に案内する案
    内面に押し付け固定するクランプ手段を設け、 前記クランプ手段と前記Z軸方向クランプ手段とが協働
    して前記主軸台をクランプするように構成されている請
    求項1記載の対向主軸旋盤における主軸台クランプ装
    置。
  3. 【請求項3】 前記Z軸方向クランプ手段が、 前記ベッドに固着された基準ブラケットと、該基準ブラ
    ケットに装着されたシリンダ装置と、該シリンダ装置の
    ピストンロッドに軸方向に貫通し、かつ回転自在に支持
    された作動軸と、該作動軸の前端に設けられたクランプ
    板と、前記作動軸を回転させる回転駆動装置と、前記可
    動主軸台の後端部に設けられ、前記クランプ板が離脱可
    能に係合する係合穴とから成り、 前記可動主軸台が原点位置に復帰して、前記ブラケット
    に当接したとき、前記クランプ板が前記係合穴に係合す
    るように構成されている請求項1又は2記載の対向主軸
    旋盤における主軸台クランプ装置。
  4. 【請求項4】 前記ブラケットに、前記可動主軸台が当
    接したことを検知する当接検知手段が設けられている請
    求項3記載の対向主軸旋盤における主軸台クランプ装
    置。
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