JP3213438U - Processing equipment and processing equipment series - Google Patents

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JP3213438U
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透 長谷川
透 長谷川
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Abstract

【課題】振動させる工具とその他の通常の工具とが混在しても、共通の駆動源で駆動可能な加工装置を提供する。【解決手段】本考案の加工装置は、工具140を振動させてワークを加工する加工装置1であって、主軸120を回動させる主軸装置12と、上記主軸120の回動を伝達する回動伝達機構13と、上記回動伝達機構13の筐体132に形成される本体側着脱台座130と、上記本体側着脱台座130に対して着脱可能なユニット側着脱台座144を有し、上記工具140を保持可能で、上記本体側着脱台座130に装着される際に、上記回動伝達機構13を通じて伝達される上記主軸120の回動を上記工具140の振動に変換する振動変換ユニット14と、を備える。【選択図】図4A machining apparatus capable of being driven by a common drive source even when a tool to be vibrated and other normal tools are mixed. A processing apparatus according to the present invention is a processing apparatus 1 for processing a workpiece by vibrating a tool 140, and a main shaft device 12 for rotating a main shaft 120 and a rotation for transmitting the rotation of the main shaft 120. The tool 140 includes a transmission mechanism 13, a body-side detachable pedestal 130 formed on the housing 132 of the rotation transmission mechanism 13, and a unit-side detachable pedestal 144 that can be attached to and detached from the body-side detachable pedestal 130. A vibration conversion unit 14 that converts the rotation of the main shaft 120 transmitted through the rotation transmission mechanism 13 into the vibration of the tool 140 when mounted on the main body side detachable pedestal 130. Prepare. [Selection] Figure 4

Description

本考案は、工具を振動させてワークを加工する加工装置、および、複数の加工装置と振動変換ユニットのまとまりである加工装置シリーズに関する。   The present invention relates to a processing apparatus that processes a workpiece by vibrating a tool, and a processing apparatus series that is a group of a plurality of processing apparatuses and a vibration conversion unit.

従来の振動工具を備えた加工装置としては、刃物台に回動自在に取り付けられるタレットに、超音波振動工具を含む複数の工具が取り付けられたタレット型NC旋盤が知られている(例えば、特許文献1参照)。超音波振動工具は、超音波振動子およびこれに保持された切削工具により構成される。超音波振動子には、タレット型NC旋盤に備えられた高周波電源から変圧器を介して高周波電力が供給される。これにより、超音波振動子は超音波振動する。そして、超音波振動は切削工具に伝達され、切削工具は振動する。   As a processing apparatus equipped with a conventional vibration tool, a turret type NC lathe is known in which a plurality of tools including an ultrasonic vibration tool are attached to a turret that is rotatably attached to a tool post (for example, a patent) Reference 1). The ultrasonic vibration tool includes an ultrasonic vibrator and a cutting tool held by the ultrasonic vibrator. The ultrasonic vibrator is supplied with high frequency power via a transformer from a high frequency power source provided in the turret type NC lathe. Thereby, the ultrasonic transducer vibrates ultrasonically. Then, the ultrasonic vibration is transmitted to the cutting tool, and the cutting tool vibrates.

特開2004−001107号公報JP 2004-001107 A

しかしながら、上記超音波振動工具では、超音波振動子へ高周波電力を供給するための高周波電源、変圧器等の専用電源が必要になる。一方、超音波振動工具以外のその他の通常の工具は、別の駆動源により駆動される。したがって、タレット型NC旋盤に取り付けられる複数の工具に、超音波振動工具とその他の通常の工具とが混在する場合、駆動源が複数必要になる。結果、装置が大型化し、メンテナンスが煩雑になる。   However, the ultrasonic vibration tool requires a high-frequency power source for supplying high-frequency power to the ultrasonic vibrator and a dedicated power source such as a transformer. On the other hand, other normal tools other than the ultrasonic vibration tool are driven by another drive source. Therefore, when an ultrasonic vibration tool and other normal tools are mixed in a plurality of tools attached to the turret NC lathe, a plurality of drive sources are required. As a result, the apparatus becomes large and maintenance becomes complicated.

本考案は、斯かる実情に鑑み、振動させる工具とその他の通常の工具とが混在しても、共通の駆動源で駆動可能な加工装置、および、複数の当該加工装置と振動変換ユニットのまとまりである加工装置シリーズを提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention provides a machining device that can be driven by a common drive source even if a tool to be vibrated and other normal tools are mixed, and a plurality of the machining devices and vibration conversion units. It is intended to provide a series of processing equipment.

本考案は上記課題を解決するために設けられたものであり、本考案の加工装置は、工具を振動させてワークを加工する加工装置であって、主軸を回動させる主軸装置と、前記主軸の回動を伝達する回動伝達機構と、前記回動伝達機構の筐体に形成される本体側着脱台座と、前記本体側着脱台座に対して着脱可能なユニット側着脱台座を有し、前記工具を保持可能で、前記本体側着脱台座に装着される際に、前記回動伝達機構を通じて伝達される前記主軸の回動を前記工具の振動に変換する振動変換ユニットと、を備えることを特徴とする。   The present invention is provided in order to solve the above-mentioned problems, and the processing device of the present invention is a processing device for processing a workpiece by vibrating a tool, the main shaft device for rotating a main shaft, and the main shaft. A rotation transmission mechanism for transmitting the rotation of the rotation transmission mechanism, a body-side detachable pedestal formed on a housing of the rotation transmission mechanism, and a unit-side detachable pedestal detachable from the body-side detachable pedestal, A vibration conversion unit capable of holding a tool and converting rotation of the main shaft transmitted through the rotation transmission mechanism into vibration of the tool when the tool is mounted on the main body side detachable pedestal. And

また、本考案の加工装置において、前記振動変換ユニットは、前記回動伝達機構を通じて前記主軸の回動が入力される入力軸と、前記入力軸を回動自在に保持する本体部と、前記工具を保持可能に構成される工具保持部と、前記入力軸の回動を前記工具保持部の振動に変換する回動振動変換部と、前記入力軸に連結される前記ユニット側着脱台座と、を備えることを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the vibration conversion unit includes an input shaft to which the rotation of the main shaft is input through the rotation transmission mechanism, a main body portion that rotatably holds the input shaft, and the tool. A tool holding unit configured to be able to hold, a rotation vibration converting unit that converts rotation of the input shaft into vibration of the tool holding unit, and the unit side detachable base connected to the input shaft. It is characterized by providing.

また、本考案の加工装置において、前記回動振動変換部は、前記入力軸から伝達される回動を受け取る回動体と、前記回動体の回動を、前記回動体の回動軸と直角な方向または平行な方向の前記工具保持部の振動に変換する回動振動変換機構と、を備えることを特徴とする。   In the processing device according to the present invention, the rotational vibration converter includes a rotating body that receives the rotation transmitted from the input shaft, and the rotation of the rotating body is perpendicular to the rotation axis of the rotating body. A rotation vibration conversion mechanism that converts the vibration into the vibration of the tool holding portion in a direction or a parallel direction.

また、本考案の加工装置において、前記回動振動変換部は、前記入力軸に対して直角な方向(以下、入力軸直角方向と呼ぶ。)の前記工具保持部の振動に変換することを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the rotational vibration converting unit converts the vibration of the tool holding unit in a direction perpendicular to the input shaft (hereinafter referred to as a direction perpendicular to the input shaft). And

また、本考案の加工装置において、前記回動振動変換部は、前記入力軸の軸線または前記入力軸の軸線と平行な軸線を回動軸として、前記入力軸と連動して回動するカムと、前記工具保持部側に設けられ、かつ、前記入力軸直角方向で前記カムの周面と当接可能なフォロワにおけるフォロワ面と、を備え、前記カムが回動すると前記フォロワ面が押圧されて、前記工具保持部が前記入力軸直角方向に振動することを特徴とする。   Further, in the processing apparatus according to the present invention, the rotation vibration conversion unit includes a cam that rotates in conjunction with the input shaft, with the axis of the input shaft or an axis parallel to the axis of the input shaft as a rotation axis. And a follower surface of a follower provided on the tool holding portion side and capable of contacting the peripheral surface of the cam in a direction perpendicular to the input axis, and the follower surface is pressed when the cam rotates. The tool holding part vibrates in the direction perpendicular to the input axis.

また、本考案の加工装置において、前記フォロワ面は、前記入力軸直角方向において対向する第一の面と第二の面とを有し、前記第一の面と前記第二の面と前記カムとで、確動カム機構が構成されることを特徴とする。   Further, in the processing apparatus of the present invention, the follower surface has a first surface and a second surface that are opposed to each other in the direction perpendicular to the input axis, and the first surface, the second surface, and the cam And a positive cam mechanism is formed.

また、本考案の加工装置において、前記工具保持部は空間を有し、前記空間の内周面は、前記カムの前記回動軸周りの周面を取り囲み、前記内周面の少なくとも一部は、前記フォロワ面を構成することを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the tool holding portion has a space, and an inner peripheral surface of the space surrounds a peripheral surface around the rotation shaft of the cam, and at least a part of the inner peripheral surface is The follower surface is configured.

また、本考案の加工装置において、前記入力軸直角方向に前記工具保持部を案内する案内部を備え、前記工具保持部は、前記入力軸の軸方向から見て前記本体部と重なり合うように配置されることを特徴とする。   Further, in the processing apparatus of the present invention, a guide portion that guides the tool holding portion in a direction perpendicular to the input shaft is provided, and the tool holding portion is disposed so as to overlap the main body portion when viewed from the axial direction of the input shaft. It is characterized by being.

また、本考案の加工装置において、前記案内部は、前記本体部と前記工具保持部とを連結し、かつ、前記工具保持部が変位する前の位置に、前記工具保持部を前記入力軸直角方向に沿って復帰させるように付勢する付勢部と、前記工具保持部と当接すると共に前記入力軸直角方向に沿って延びる、前記本体部が有する案内面と、
を備えることを特徴とする。
Further, in the processing apparatus according to the present invention, the guide portion connects the main body portion and the tool holding portion, and the tool holding portion is placed at a right angle to the input axis at a position before the tool holding portion is displaced. An urging portion for urging to return along the direction, a guide surface of the main body portion that contacts the tool holding portion and extends along the direction perpendicular to the input axis,
It is characterized by providing.

また、本考案の加工装置において、前記案内部は、前記出力側軸直角方向に沿って延びるレールと、前記工具保持部に設けられ、前記レールと係合するレール係合部と、を備えることを特徴とする。   In the processing device of the present invention, the guide portion includes a rail extending along a direction perpendicular to the output-side axis, and a rail engagement portion that is provided on the tool holding portion and engages with the rail. It is characterized by.

また、本考案の加工装置において、回動振動変換部は、前記入力軸に対して平行な方向(以下、入力軸平行方向と呼ぶ。)の前記工具保持部の振動に変換することを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the rotational vibration conversion unit converts the vibration of the tool holding unit in a direction parallel to the input shaft (hereinafter referred to as an input shaft parallel direction). To do.

また、本考案の加工装置において、回動振動変換部は、前記入力軸の軸線または前記入力軸の軸線と平行な軸線を回動軸として、前記入力軸と連動して回動するカムと、前記工具保持部側に設けられ、かつ、前記入力軸平行方向で前記カムと当接可能なフォロワにおけるフォロワ面と、を備え、前記カムが回動すると前記フォロワ面が押圧されて、前記工具保持部が前記入力軸平行方向に振動することを特徴とする。   Further, in the processing apparatus of the present invention, the rotation vibration conversion unit includes a cam that rotates in conjunction with the input shaft, with the axis of the input shaft or an axis parallel to the axis of the input shaft as a rotation axis, A follower surface of a follower provided on the tool holding portion side and capable of contacting the cam in a direction parallel to the input shaft. When the cam is rotated, the follower surface is pressed to hold the tool The portion vibrates in the direction parallel to the input axis.

また、本考案の加工装置において、前記カムは、自身の中心軸線と前記入力軸の軸線とが平行になるよう前記入力軸に保持される円環状の第一軌道盤と、前記第一軌道盤の一方の面である第一軌道面上において保持される少なくとも一つの球状部材と、を有し、前記フォロワは、自身の中心軸線と前記入力軸の軸線とが平行になるよう前記工具保持部に保持され、前記第一軌道面と前記入力軸平行方向で対向する第二軌道面を有する円環状の第二軌道盤と、前記第二軌道面から前記入力軸平行方向に凸となり、かつ、前記第一軌道面と対向する面が前記フォロワ面となる少なくとも一つの凸部と、を有し、前記第一軌道盤の前記中心軸線を軸として前記球状部材が前記第一軌道面と共に回動して、前記凸部の前記フォロワ面との間で当接および離反を繰り返すことにより前記工具保持部を前記入力軸平行方向に振動させることを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the cam has an annular first washer held by the input shaft so that its center axis is parallel to the input shaft, and the first washer At least one spherical member that is held on the first raceway surface that is one surface of the tool holder, and the follower has the tool holding portion so that the center axis of the follower is parallel to the axis of the input shaft And an annular second raceway having a second raceway surface facing the first raceway surface in the input axis parallel direction, and convex from the second raceway surface in the input axis parallel direction, and A surface facing the first raceway surface has at least one convex portion that becomes the follower surface, and the spherical member rotates together with the first raceway surface about the central axis of the first raceway And contact with the follower surface of the convex portion. By repeating the separating and wherein the vibrating the tool holder to the input shaft parallel.

また、本考案の加工装置において、前記工具保持部は、前記入力軸の軸方向から見て前記本体部と重なり合うように配置され、前記入力軸平行方向に前記工具保持部を案内する案内部を備え、前記案内部は、前記工具保持部が変位する前の位置に、前記工具保持部を前記入力軸平行方向に沿って復帰させるように付勢する付勢部と、前記工具保持部と当接すると共に前記入力軸平行方向に沿って延びる、前記本体部が有する案内面と、を備えることを特徴とする。   Further, in the processing apparatus of the present invention, the tool holding portion is disposed so as to overlap the main body portion when viewed from the axial direction of the input shaft, and a guide portion that guides the tool holding portion in the input shaft parallel direction. The guide unit includes a biasing unit that biases the tool holding unit to return to a position before the tool holding unit is displaced along the direction parallel to the input axis, and the tool holding unit. And a guide surface included in the main body that extends along the direction parallel to the input axis.

また、本考案の加工装置において、前記回動伝達機構が内部に収容される前記筐体の少なくとも一部を構成し、互いに同一規格となる複数の前記本体側着脱台座が周方向に沿って複数形成されるタレットと、前記タレットを回動させるタレット回動部と、前記ユニット側着脱台座を有し、複数の前記本体側着脱台座のそれぞれに着脱自在に装着されて、前記回動伝達機構の動力を利用して前記工具によって前記ワークを加工する複数の加工ユニットと、前記タレットの回動により特定の位置に配置される前記加工ユニットと前記回動伝達機構との間で回動の伝達を行うクラッチ部と、を備え、複数の前記加工ユニットの一部が、前記振動変換ユニットとなっており、複数の前記加工ユニットにおける前記振動変換ユニットを除いた一部が、前記回動伝達機構の回動を利用して前記工具を回動させて、前記ワークを加工する回動加工ユニットとなることを特徴とする。   Further, in the processing apparatus of the present invention, the rotation transmission mechanism constitutes at least a part of the housing accommodated therein, and a plurality of the body-side detachable bases having the same standard are arranged in the circumferential direction. A turret to be formed; a turret rotation unit that rotates the turret; and the unit-side detachable pedestal, which are detachably attached to the plurality of body-side detachable pedestals, Transmission of rotation between a plurality of processing units that process the workpiece with the tool using power and the processing unit disposed at a specific position by rotation of the turret and the rotation transmission mechanism. A part of a plurality of the processing units is the vibration conversion unit, and a part of the plurality of processing units excluding the vibration conversion unit is a front part. By utilizing the rotation of the rotation transmitting mechanism by rotating the tool, characterized in that the rotating machining unit for machining the workpiece.

また、本考案の加工装置において、前記タレットには、複数の前記振動変換ユニットが装着されており、複数の前記振動変換ユニットの一部は、前記工具を前記タレットの径方向に振動させるようになっており、複数の前記振動変換ユニットの残部は、前記工具を前記タレットの軸方向に振動させるようになっていることを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the turret is provided with a plurality of vibration conversion units, and a part of the plurality of vibration conversion units vibrate the tool in the radial direction of the turret. The remaining portions of the plurality of vibration conversion units are configured to vibrate the tool in the axial direction of the turret.

また、本考案の加工装置において、前記筐体は、前記本体側着脱台座を一つのみ有しており、前記本体側着脱台座に対して前記振動変換ユニットが装着されることを特徴とする。   In the processing apparatus of the present invention, the housing has only one main body side detachable pedestal, and the vibration conversion unit is attached to the main body side detachable pedestal.

また、本考案の加工装置シリーズは、前記タレットを有する加工装置(タレット型加工装置)と、前記本体側着脱台座を一つのみ有する加工装置(単体型加工装置)と、を備え、前記タレット型加工装置の前記本体側着脱台座と、前記単体型加工装置の前記本体側着脱台座は、互いに同一規格となっており、共通の前記振動変換ユニットが、前記タレット型加工装置と前記単体型加工装置の双方に装着可能であることを特徴とする。   The processing device series of the present invention includes a processing device (turret type processing device) having the turret and a processing device (single-type processing device) having only one main body side detachable pedestal, and the turret type The main body side detachable pedestal of the processing apparatus and the main body side detachable pedestal of the single-type processing apparatus have the same standard, and the vibration conversion unit in common includes the turret type processing apparatus and the single-type processing apparatus. It can be mounted on both sides.

本考案の加工装置によれば、振動させる工具とその他の通常の工具とが混在しても、共通の駆動源で駆動することができるという優れた効果を奏し得る。また、本考案の加工装置シリーズによれば、タレット型加工装置および単体型加工装置のいずれにも共通の工具ユニットを装着することができる。   According to the machining apparatus of the present invention, even if a tool to be vibrated and other normal tools are mixed, an excellent effect that the tool can be driven by a common drive source can be obtained. Further, according to the machining apparatus series of the present invention, a common tool unit can be mounted on both the turret type machining apparatus and the single-type machining apparatus.

本考案の第一実施形態における加工装置の斜視図である。It is a perspective view of the processing apparatus in 1st embodiment of this invention. 本考案の第一実施形態におけるワーク側軸装置にワークが保持された様子を示す平面図である。It is a top view which shows a mode that the workpiece | work was hold | maintained at the workpiece | work side shaft apparatus in 1st embodiment of this invention. 本考案の第一実施形態におけるワーク側軸装置相対移動機構をY軸方向から平面視した平面概略図である。It is the plane schematic which planarly viewed the workpiece | work side shaft apparatus relative movement mechanism in 1st embodiment of this invention from the Y-axis direction. (A)は、本考案の第一実施形態における振動変換ユニットを本体側着脱台座に取り付ける前において、主軸装置、回動伝達機構、および振動変換ユニットをZ軸方向から平面視した平面概略図である。(B)は、本考案の第一実施形態における振動変換ユニットを本体側着脱台座に取り付けた後において、主軸装置、回動伝達機構、および振動変換ユニットをZ軸方向から平面視した平面概略図である。(A) is a schematic plan view of the spindle device, the rotation transmission mechanism, and the vibration conversion unit viewed in plan from the Z-axis direction before attaching the vibration conversion unit in the first embodiment of the present invention to the main body side detachable base. is there. (B) is a schematic plan view of the main shaft device, the rotation transmission mechanism, and the vibration conversion unit viewed in plan from the Z-axis direction after the vibration conversion unit according to the first embodiment of the present invention is attached to the main body side detachable base. It is. (A)は、本考案の第一実施形態における振動変換ユニットの断面図である。(B)は、本考案の第一実施形態における振動変換ユニットをX軸方向から平面視した正面図である。(A) is sectional drawing of the vibration conversion unit in 1st embodiment of this invention. (B) is the front view which planarly viewed the vibration conversion unit in 1st embodiment of this invention from the X-axis direction. 本考案の第一実施形態における振動変換ユニットの変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the vibration conversion unit in 1st embodiment of this invention. (A)〜(D)は、本考案の第一実施形態における振動変換ユニットの動作を時系列に並べた振動変換ユニットをX軸方向から平面視した正面図である。(A)-(D) are the front views which planarly viewed the vibration conversion unit which arranged the operation | movement of the vibration conversion unit in 1st embodiment of this invention in time series from the X-axis direction. (A)は、本考案の第一実施形態における主軸装置相対移動部をZ軸方向から平面視した平面図である。(B)は、本考案の第一実施形態における主軸装置相対移動部をY軸方向から平面視した側面図である。(A) is the top view which planarly viewed the main shaft apparatus relative movement part in 1st embodiment of this invention from the Z-axis direction. (B) is the side view which planarly viewed the main-axis | shaft apparatus relative movement part in 1st embodiment of this invention from the Y-axis direction. 本考案の第二実施形態における加工装置の斜視図である。It is a perspective view of the processing apparatus in 2nd embodiment of this invention. (A)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの断面図である。(B)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットに用いられる斜面カムの斜視図である。(A) is sectional drawing of the vibration conversion unit in 2nd embodiment of this invention. (B) is a perspective view of the slope cam used for the vibration conversion unit in the second embodiment of the present invention. 本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの変形例の断面図である。It is sectional drawing of the modification of the vibration conversion unit in 2nd embodiment of this invention. (A)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットを本体側着脱台座に取り付ける前において、主軸装置、回動伝達機構、および振動変換ユニットをZ軸方向から平面視した平面図である。(B)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットを本体側着脱台座に取り付けた後において、主軸装置、回動伝達機構、および振動変換ユニットをZ軸方向から平面視した平面図である。(A) is the top view which looked at the main axis | shaft apparatus, the rotation transmission mechanism, and the vibration conversion unit planarly from the Z-axis direction, before attaching the vibration conversion unit in 2nd embodiment of this invention to a main body side attachment or detachment base. . (B) is a plan view of the spindle device, the rotation transmission mechanism, and the vibration conversion unit viewed in plan from the Z-axis direction after the vibration conversion unit according to the second embodiment of the present invention is attached to the main body side detachable base. is there. (A),(B)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの動作を時系列に並べた振動変換ユニットの断面図である。(A), (B) is sectional drawing of the vibration conversion unit which arranged the operation | movement of the vibration conversion unit in 2nd embodiment of this invention in time series. (A)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの変形例の断面図である。(B)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの変形例で用いられるカムおよびフォロワの斜視図である。(A) is sectional drawing of the modification of the vibration conversion unit in 2nd embodiment of this invention. (B) is a perspective view of a cam and a follower used in a modification of the vibration conversion unit in the second embodiment of the present invention. (A)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの別の変形例をZ軸方向から平面視した平面概略図である。(B)は、本考案の第二実施形態における振動変換ユニットの別の変形例を本体側着脱台座に取り付けた状態において、主軸装置、回動伝達機構、および振動変換ユニットをZ軸方向から平面視した平面概略図である。(A) is the plane schematic which planarly viewed from the Z-axis direction another modification of the vibration conversion unit in 2nd embodiment of this invention. (B) is a plan view of the main shaft device, the rotation transmission mechanism, and the vibration conversion unit when viewed from the Z-axis direction in a state in which another modification of the vibration conversion unit according to the second embodiment of the present invention is attached to the main body side detachable base. FIG. 本考案の第三実施形態における加工装置の斜視図である。It is a perspective view of the processing apparatus in 3rd embodiment of this invention. 本考案の第三実施形態における加工装置のタレットの内部概略図である。It is an internal schematic of the turret of the processing apparatus in 3rd embodiment of this invention. 本考案の第三実施形態における加工装置のクラッチ部の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the clutch part of the processing apparatus in 3rd embodiment of this invention. (A)〜(D)は、本考案の第四実施形態における加工装置の動作を時系列に並べたタレットをX軸方向から平面視した内部概略図である。(A)-(D) are the internal schematics which planarly viewed from the X-axis direction the turret which arranged the operation | movement of the processing apparatus in 4th embodiment of this invention in time series.

以下、本考案の実施の形態を添付図面を参照して説明する。図1〜17は考案を実施する形態の一例であって、図中、図1と同一の符号を付した部分は同一物を表わす。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 17 are examples of embodiments for carrying out the invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same components.

<第一実施例>
<全体構成>
まず、図1を参照して、本考案の第一実施形態における加工装置1について説明する。加工装置1は、ワーク側軸装置10と、ワーク側軸装置相対移動機構11と、主軸装置12と、回動伝達機構13と、本体側着脱台座130と、振動変換ユニット14と、主軸装置相対移動部15と、基台16とを備える。
<First Example>
<Overall configuration>
First, with reference to FIG. 1, the processing apparatus 1 in 1st embodiment of this invention is demonstrated. The processing apparatus 1 includes a workpiece side shaft device 10, a workpiece side shaft device relative movement mechanism 11, a spindle device 12, a rotation transmission mechanism 13, a main body side detachable base 130, a vibration conversion unit 14, and a spindle device relative to each other. A moving unit 15 and a base 16 are provided.

<ワーク側軸装置>
次に、図1,2を参照して、ワーク側軸装置10について説明する。ワーク側軸装置10は、ワーク800を保持し、且つ、ワーク側軸装置10における中心軸線を中心にワーク800を回動させるものである。ワーク側軸装置10は、例えば、ワーク側軸100と、ワーク側軸駆動部101と、を備える。
<Work side shaft device>
Next, the workpiece side shaft device 10 will be described with reference to FIGS. The workpiece side shaft device 10 holds the workpiece 800 and rotates the workpiece 800 around the central axis of the workpiece side shaft device 10. The workpiece side axis device 10 includes, for example, a workpiece side axis 100 and a workpiece side axis driving unit 101.

ワーク側軸100は、棒状の軸部材である。ワーク側軸100は、ベアリング等によって回動自在にワーク側軸駆動部101により保持される。また、ワーク側軸100は、自身の中心軸線(以下、ワーク側軸軸線と呼ぶ。)102を中心にワーク側軸駆動部101により回動される。なお、図1に示すように、仮想的にXYZ空間(以下、仮想XYZ空間と呼ぶ。)を定義した場合、ワーク側軸装置10は、ワーク側軸軸線102がX軸方向と平行となるように配置されるものとする。   The work side shaft 100 is a rod-shaped shaft member. The workpiece side shaft 100 is held by the workpiece side shaft drive unit 101 so as to be rotatable by a bearing or the like. In addition, the workpiece side shaft 100 is rotated by the workpiece side axis driving unit 101 about its own central axis (hereinafter referred to as a workpiece side axis axis) 102. As shown in FIG. 1, when an XYZ space (hereinafter referred to as a virtual XYZ space) is virtually defined, the workpiece side axis device 10 is configured such that the workpiece side axis axis 102 is parallel to the X axis direction. It shall be arranged in.

また、ワーク側軸100は、図2に示すように、ワーク800を保持可能な構造のワーク保持機構103(例えば、チャック)を先端に備える。ワーク800は、ワーク側軸100のワーク側軸軸線102とワーク800の中心軸線とが一致するようにワーク保持機構103によって保持される。つまり、ワーク800は、ワーク側軸軸線102の方向へ延びるように保持される。   Further, as shown in FIG. 2, the workpiece side shaft 100 includes a workpiece holding mechanism 103 (for example, a chuck) having a structure capable of holding the workpiece 800 at the tip. The workpiece 800 is held by the workpiece holding mechanism 103 so that the workpiece side axis 102 of the workpiece side shaft 100 and the center axis of the workpiece 800 coincide. That is, the workpiece 800 is held so as to extend in the direction of the workpiece-side axis axis 102.

ワーク側軸駆動部101は、図1に示すように、ワーク側軸軸線102を回動軸として、ワーク側軸100を回動するものである。ワーク側軸駆動部101は、例えば、モータ等により構成される。   As shown in FIG. 1, the workpiece side axis driving unit 101 rotates the workpiece side shaft 100 about the workpiece side axis axis 102 as a rotation axis. The workpiece side shaft drive unit 101 is configured by, for example, a motor.

<ワーク側軸装置相対移動機構>
次に、図1,3を参照して、ワーク側軸装置相対移動機構11について説明する。ワーク側軸装置相対移動機構11は、主軸装置12等に対してワーク側軸装置10を相対移動させるものである。具体的にワーク側軸装置相対移動機構11は、ワーク側軸装置10をワーク側軸軸線102の方向に往復移動させる構造を有する。なお、ワーク側軸軸線102の方向は、仮想XYZ空間においてX軸と平行である。ワーク側軸装置相対移動機構11は、図3に示すように、例えば、ワーク側軸装置支持部110と、レール部111と、レール係合部112とを備える。
<Worker side shaft device relative movement mechanism>
Next, the workpiece side shaft device relative movement mechanism 11 will be described with reference to FIGS. The workpiece side shaft device relative movement mechanism 11 moves the workpiece side shaft device 10 relative to the spindle device 12 or the like. Specifically, the workpiece side shaft device relative movement mechanism 11 has a structure for reciprocating the workpiece side shaft device 10 in the direction of the workpiece side axis axis 102. In addition, the direction of the workpiece side axis axis line 102 is parallel to the X axis in the virtual XYZ space. As illustrated in FIG. 3, the workpiece side shaft device relative movement mechanism 11 includes, for example, a workpiece side shaft device support portion 110, a rail portion 111, and a rail engagement portion 112.

ワーク側軸装置支持部110は、基台16の上面16A上においてワーク側軸装置10を支持するものである。レール部111は、図3に示すように、基台16の上面16A上においてワーク側軸軸線102に沿う方向(X軸方向)に延設されるレールである。レール係合部112は、図3に示すように、ワーク側軸装置支持部110の底面に設けられ、レール部111に沿って移動可能にレール部111と係合される部材である。レール係合部112として、例えば、LMガイド(登録商標)が一例として挙げられる。   The workpiece side shaft device support portion 110 supports the workpiece side shaft device 10 on the upper surface 16 </ b> A of the base 16. As shown in FIG. 3, the rail portion 111 is a rail that extends on the upper surface 16 </ b> A of the base 16 in the direction along the workpiece-side axial axis 102 (X-axis direction). As shown in FIG. 3, the rail engaging portion 112 is a member that is provided on the bottom surface of the workpiece side shaft device supporting portion 110 and is engaged with the rail portion 111 so as to be movable along the rail portion 111. An example of the rail engaging portion 112 is an LM guide (registered trademark).

レール係合部112は、ワーク側軸装置支持部110と共にレール部111に沿って往復移動可能である。これにより、ワーク側軸装置10は、主軸装置12等に接近されたり離反されたりするように移動可能となる。   The rail engaging portion 112 can reciprocate along the rail portion 111 together with the workpiece side shaft device support portion 110. Thereby, the workpiece | work side shaft apparatus 10 becomes movable so that it may approach or separate from the spindle apparatus 12 grade | etc.,.

なお、ワーク側軸装置相対移動機構11は、(図示しない)往復移動装置により動作されてもよい。往復移動装置は、(図示しない)制御部の制御の下に、ワーク側軸装置支持部110およびレール係合部112をワーク側軸軸線102に沿う方向(X軸方向)に往復移動させるものである。往復移動装置は、例えば、(図示しない)ボールネジ機構と、(図示しない)モータとにより構成される。ボールネジ機構は、モータによって駆動される。また、ボールネジ機構は、自身のネジの軸方向がワーク側軸軸線102に沿う方向(X軸方向)になるよう配置され、ワーク側軸装置支持部110およびレール係合部112と連結される。   The workpiece side shaft device relative movement mechanism 11 may be operated by a reciprocating device (not shown). The reciprocating device reciprocates the workpiece side shaft device support portion 110 and the rail engagement portion 112 in the direction along the workpiece side axis axis 102 (X-axis direction) under the control of a control unit (not shown). is there. The reciprocating device includes, for example, a ball screw mechanism (not shown) and a motor (not shown). The ball screw mechanism is driven by a motor. Further, the ball screw mechanism is arranged such that the axial direction of its own screw is in the direction along the workpiece side axis line 102 (X axis direction), and is connected to the workpiece side shaft device support portion 110 and the rail engagement portion 112.

モータが駆動されると、ワーク側軸装置支持部110およびレール係合部112は、ボールネジ機構によりワーク側軸軸線102に沿う方向に往復移動する。つまり、ワーク側軸装置10は、ワーク側軸装置相対移動機構11を介して往復移動装置によりワーク側軸軸線102に沿う方向に往復移動される。なお、往復移動装置は、上記構成に限定されるものではなく、その他の構成の装置であってもよい。   When the motor is driven, the workpiece side shaft device support portion 110 and the rail engagement portion 112 reciprocate in the direction along the workpiece side axis axis 102 by the ball screw mechanism. That is, the workpiece side shaft device 10 is reciprocated in the direction along the workpiece side axis axis 102 by the reciprocating device via the workpiece side shaft device relative movement mechanism 11. Note that the reciprocating device is not limited to the above configuration, and may be a device having another configuration.

以上においてワーク側軸装置10は、ワーク側軸軸線102に沿う方向(X軸方向)に移動可能に構成されているが、基台16の上面16A上においてワーク側軸軸線102に直角な方向(Y軸方向)や基台16の上面16Aの法線方向(Z軸方向)へ移動可能に構成されてもよい。このように構成されれば、ワークの位置を自由に設定することができる。   In the above, the workpiece side shaft device 10 is configured to be movable in the direction along the workpiece side axis axis line 102 (X axis direction), but on the upper surface 16A of the base 16 a direction perpendicular to the workpiece side axis axis line 102 ( (Y-axis direction) and the normal direction (Z-axis direction) of the upper surface 16A of the base 16 may be configured to be movable. If comprised in this way, the position of a workpiece | work can be set freely.

<主軸装置および回動伝達機構>
次に、図1,4を参照して、主軸装置12および回動伝達機構13について説明する。主軸装置12は、主軸120と、主軸駆動部121と、を備える。
<Spindle device and rotation transmission mechanism>
Next, the spindle device 12 and the rotation transmission mechanism 13 will be described with reference to FIGS. The spindle device 12 includes a spindle 120 and a spindle drive unit 121.

主軸120は、棒状の軸部材である。主軸120は、ベアリング等によって回動自在に主軸駆動部121により保持される。また、主軸120は、自身の中心軸線(以下、主軸軸線と呼ぶ。)122を中心に主軸駆動部121により回動される。なお、図4に示すように、仮想XYZ空間において、主軸装置12は、主軸軸線122がX軸方向と平行となるように配置されるものとする。   The main shaft 120 is a rod-shaped shaft member. The main shaft 120 is held by a main shaft driving unit 121 so as to be rotatable by a bearing or the like. The main shaft 120 is rotated by a main shaft driving unit 121 around its own central axis (hereinafter referred to as main shaft axis) 122. As shown in FIG. 4, in the virtual XYZ space, the spindle device 12 is arranged so that the spindle axis 122 is parallel to the X-axis direction.

主軸駆動部121は、主軸軸線122を回動軸として、主軸120を回動させるものである。主軸駆動部121は、例えば、モータ等により構成される。   The main shaft drive unit 121 rotates the main shaft 120 about the main shaft axis 122 as a rotation axis. The spindle drive unit 121 is configured by, for example, a motor.

回動伝達機構13は、主軸120の回動を他へ伝達するものである。回動伝達機構13は、例えば、カップリングにより構成される。また、回動伝達機構13は、筐体132に収容される。   The rotation transmission mechanism 13 transmits the rotation of the main shaft 120 to another. The rotation transmission mechanism 13 is configured by a coupling, for example. Further, the rotation transmission mechanism 13 is accommodated in the housing 132.

また、回動伝達機構13は、振動変換ユニット14の入力軸17が挿入される挿入孔13Aを有する。振動変換ユニット14の入力軸17が回動伝達機構13の挿入孔13Aに挿入されると、回動伝達機構13の回動が入力軸17に伝達されるような係合機構が入力軸17および挿入孔13Aの内部に設けられることが好ましい。また、図示しないが、主軸120も同様に回動伝達機構13の挿入孔に挿入されて回動伝達機構13に取り付けられる。以上のようにして、主軸120との入力軸17とが回動伝達機構13により連結されると、主軸120から入力軸17へ回動が伝達される。   The rotation transmission mechanism 13 has an insertion hole 13A into which the input shaft 17 of the vibration conversion unit 14 is inserted. When the input shaft 17 of the vibration conversion unit 14 is inserted into the insertion hole 13A of the rotation transmission mechanism 13, an engagement mechanism that transmits the rotation of the rotation transmission mechanism 13 to the input shaft 17 is the input shaft 17 and It is preferable to be provided inside the insertion hole 13A. Although not shown, the main shaft 120 is similarly inserted into the insertion hole of the rotation transmission mechanism 13 and attached to the rotation transmission mechanism 13. As described above, when the input shaft 17 and the main shaft 120 are connected by the rotation transmission mechanism 13, the rotation is transmitted from the main shaft 120 to the input shaft 17.

<本体側着脱台座>
本体側着脱台座130は、以下において説明する振動変換ユニット14を取り付けるための台座である。本体側着脱台座130は、図4(A)に示すように、主軸駆動部121が配置される側とは反対側の筐体132の端部に形成される。そして、本体側着脱台座130は、図4(A)に示すように、本体側当接面130Aと、開口130Bと、ネジ穴130Cと、を有する。
<Removable base for main unit>
The main body side detachable pedestal 130 is a pedestal for attaching a vibration conversion unit 14 described below. As shown in FIG. 4A, the main body side detachable pedestal 130 is formed at the end of the housing 132 on the side opposite to the side on which the spindle driving unit 121 is disposed. Then, as shown in FIG. 4A, the main body side detachable pedestal 130 has a main body side contact surface 130A, an opening 130B, and a screw hole 130C.

本体側当接面130Aは、振動変換ユニット14が本体側着脱台座130に取り付けられるとき、振動変換ユニット14に当接する面である。本体側当接面130Aは、例えば、主軸軸線122の軸線方向において、主軸駆動部121が配置される側とは反対側の筐体132の端面により構成される。   The main body side contact surface 130 </ b> A is a surface that comes into contact with the vibration conversion unit 14 when the vibration conversion unit 14 is attached to the main body side detachable base 130. The main body side contact surface 130 </ b> A is configured by, for example, an end surface of the housing 132 on the opposite side to the side on which the main shaft driving unit 121 is disposed in the axial direction of the main shaft axis 122.

開口130Bは、振動変換ユニット14の一部を筐体132の内部へ挿入させるために設けられたものである。ネジ穴130Cは、本体側当接面130Aを起点として、主軸軸線122の軸線方向に沿って回動伝達機構13の筐体132の内部に設けられる。図4(B)に示すように、開口130Bを通じて振動変換ユニット14の一部を回動伝達機構13の筐体132の内部へ挿入して回動伝達機構13に入力軸17を挿入孔13Aへ挿入させると共に、本体側着脱台座130の本体側当接面130Aに振動変換ユニット14を当接させた状態で、振動変換ユニット14は、ネジ134により本体側着脱台座130に取り付けられる。   The opening 130 </ b> B is provided for inserting a part of the vibration conversion unit 14 into the housing 132. 130 C of screw holes are provided in the inside of the housing | casing 132 of the rotation transmission mechanism 13 along the axial direction of the main axis 122 from the main body side contact surface 130A. As shown in FIG. 4B, a part of the vibration conversion unit 14 is inserted into the housing 132 of the rotation transmission mechanism 13 through the opening 130B, and the input shaft 17 is inserted into the insertion hole 13A. The vibration conversion unit 14 is attached to the main body side detachable pedestal 130 with screws 134 in a state where the vibration conversion unit 14 is in contact with the main body side contact surface 130 </ b> A of the main body side detachable pedestal 130.

<振動変換ユニット>
次に、図4,5を参照して、振動変換ユニット14について説明する。振動変換ユニット14は、工具140を保持可能で、回動伝達機構13を通じて伝達される主軸120の回動を工具140の振動に変換するものである。振動変換ユニット14は、例えば、入力軸17と、本体部18と、ユニット側着脱台座144と、工具保持部19と、回動振動変換部20と、案内部27と、を備える。
<Vibration conversion unit>
Next, the vibration conversion unit 14 will be described with reference to FIGS. The vibration conversion unit 14 can hold the tool 140 and converts the rotation of the main shaft 120 transmitted through the rotation transmission mechanism 13 into the vibration of the tool 140. The vibration conversion unit 14 includes, for example, an input shaft 17, a main body 18, a unit-side detachable base 144, a tool holding unit 19, a rotational vibration conversion unit 20, and a guide unit 27.

<入力軸>
入力軸17は、回動伝達機構13を通じて主軸120の回動が入力される軸である。入力軸17は、自身の軸線(以下、入力軸軸線と呼ぶ。)171を回動軸として、回動する。
<Input shaft>
The input shaft 17 is an axis through which the rotation of the main shaft 120 is input through the rotation transmission mechanism 13. The input shaft 17 rotates about its own axis (hereinafter referred to as input axis axis) 171 as a rotation axis.

<本体部>
本体部18は、入力軸17を回動自在に保持するものである。本体部18は、例えば、ハウジング181と、軸受182,183とを備える。ハウジング181は、入力軸17の少なくとも一部を収容するものである。ハウジング181は、例えば、図5(A)に示すように、筒状に形成される。入力軸17は、ハウジング181における中空空間を通される。そして、入力軸17は、ハウジング181の内周に取り付けられる軸受182,183により回動自在に軸支される。
<Main body>
The main body 18 holds the input shaft 17 in a freely rotatable manner. The main body 18 includes, for example, a housing 181 and bearings 182 and 183. The housing 181 accommodates at least a part of the input shaft 17. For example, the housing 181 is formed in a cylindrical shape as shown in FIG. The input shaft 17 is passed through the hollow space in the housing 181. The input shaft 17 is pivotally supported by bearings 182 and 183 attached to the inner periphery of the housing 181.

<ユニット側着脱台座>
ユニット側着脱台座144は、本体側着脱台座130に対して着脱可能な台座である。ユニット側着脱台座144は、図4(A)および図5(A)に示すように、例えば、入力軸軸線171の軸線方向において工具保持部19と隣接する位置で、入力軸軸線171に直角な方向へ突出するハウジング181の突出部分により構成される。ユニット側着脱台座144は、ユニット側当接面144Aと、貫通孔144Bと、を有する。
<Unit side mounting base>
The unit-side detachable base 144 is a base that can be attached to and detached from the main body-side removable base 130. As shown in FIGS. 4A and 5A, for example, the unit-side detachable pedestal 144 is perpendicular to the input axis axis 171 at a position adjacent to the tool holding portion 19 in the axial direction of the input axis axis 171. It is comprised by the protrusion part of the housing 181 which protrudes in a direction. The unit-side detachable base 144 has a unit-side contact surface 144A and a through hole 144B.

ユニット側当接面144Aは、図4(B)に示すように、振動変換ユニット14が本体側着脱台座130に取り付けられるとき、本体側着脱台座130の本体側当接面130Aと当接する面である。ユニット側当接面144Aは、例えば、入力軸軸線171の軸線方向において工具保持部19が配置される側とは反対側のユニット側着脱台座144の端面により構成される。ユニット側当接面144Aと本体側当接面130Aとは隙間なく当接することが好ましい。   As shown in FIG. 4B, the unit-side contact surface 144A is a surface that contacts the body-side contact surface 130A of the body-side detachable pedestal 130 when the vibration conversion unit 14 is attached to the body-side detachable pedestal 130. is there. 144 A of unit side contact surfaces are comprised by the end surface of the unit side attachment or detachment base 144 on the opposite side to the side in which the tool holding part 19 is arrange | positioned in the axial direction of the input shaft axis line 171, for example. It is preferable that the unit-side contact surface 144A and the main body-side contact surface 130A contact each other without a gap.

貫通孔144Bは、入力軸軸線171の軸線方向にユニット側着脱台座144を貫通する孔である。開口130Bを通じて振動変換ユニット14の一部を回動伝達機構13の筐体132の内部へ挿入して回動伝達機構13に入力軸17を挿入孔13Aへ挿入させると共に、本体側着脱台座130の本体側当接面130Aにユニット側着脱台座144のユニット側当接面144Aを当接させると、図4(B)に示すように、ネジ穴130Cの位置と、貫通孔144Bの位置とが一致する。これにより、ネジ穴130Cと貫通孔144Bとで、入力軸軸線171の軸線方向に延びるネジ134の挿入空間が形成される。図4(A)に示すように、ネジ134は、工具保持部19を本体部18から分離した状態で挿入空間に挿入可能となる。このため、ネジ134の挿入空間にネジ134を挿入して本体部18を本体側着脱台座130に取り付けた後に、工具保持部19を本体部18に取り付ける。   The through-hole 144 </ b> B is a hole that penetrates the unit-side detachable base 144 in the axial direction of the input shaft axis 171. A part of the vibration conversion unit 14 is inserted into the inside of the housing 132 of the rotation transmission mechanism 13 through the opening 130 </ b> B, and the input shaft 17 is inserted into the insertion hole 13 </ b> A by the rotation transmission mechanism 13. When the unit side contact surface 144A of the unit side mounting base 144 is brought into contact with the main body side contact surface 130A, as shown in FIG. 4B, the position of the screw hole 130C and the position of the through hole 144B coincide. To do. Thus, an insertion space for the screw 134 extending in the axial direction of the input shaft axis 171 is formed by the screw hole 130C and the through hole 144B. As shown in FIG. 4A, the screw 134 can be inserted into the insertion space in a state where the tool holding portion 19 is separated from the main body portion 18. For this reason, the tool holding part 19 is attached to the main body part 18 after inserting the screw 134 into the insertion space of the screw 134 and attaching the main body part 18 to the main body side detachable base 130.

<工具保持部>
工具保持部19は、工具140を保持可能な構造を有する。ここでは、工具140がシャンク141と刃先142とで構成されるバイト143である場合を例にとって説明する。バイト143は、図5(A)に示すように、入力軸軸線171に平行な方向へ延びるよう工具保持部19で保持されてもよい。この場合、バイト143は、工具保持部19において入力軸軸線171に平行な方向へ延びるように形成される凹部に、シャンク141が嵌合・固定されることにより工具保持部19で保持される。
<Tool holder>
The tool holding unit 19 has a structure capable of holding the tool 140. Here, a case where the tool 140 is a cutting tool 143 composed of a shank 141 and a cutting edge 142 will be described as an example. As shown in FIG. 5A, the cutting tool 143 may be held by the tool holding unit 19 so as to extend in a direction parallel to the input shaft axis 171. In this case, the cutting tool 143 is held by the tool holding unit 19 by fitting and fixing the shank 141 in a recess formed in the tool holding unit 19 so as to extend in a direction parallel to the input axis axis 171.

また、工具保持部19は、入力軸軸線171に沿う方向から軸視して、本体部18と重なり合うように配置される。そして、本体部18と工具保持部19とは、それぞれの端面同士が当接する。   Further, the tool holding portion 19 is arranged so as to overlap the main body portion 18 as viewed in the direction along the input axis axis 171. Then, the end faces of the main body 18 and the tool holding part 19 are in contact with each other.

なお、図6に示すように、バイト143は、入力軸軸線171に垂直な方向へ延びるよう工具保持部19で保持されてもよい。この場合、バイト143は、工具保持部19において入力軸軸線171に垂直な方向へ延びるように形成される凹部に、シャンク141が嵌合・固定されることにより工具保持部19で保持される。   As shown in FIG. 6, the cutting tool 143 may be held by the tool holding unit 19 so as to extend in a direction perpendicular to the input shaft axis 171. In this case, the cutting tool 143 is held by the tool holding unit 19 by fitting and fixing the shank 141 in a recess formed in the tool holding unit 19 so as to extend in a direction perpendicular to the input axis 171.

<回動振動変換部>
回動振動変換部20は、入力軸17の回動を工具保持部19の振動に変換するものである。回動振動変換部20は、例えば、回動体21と、回動振動変換機構22とを備える。回動体21は、入力軸17から伝達される回動を受け取るものである。回動体21として、例えば、カム23が一例として挙げられる。
<Rotation vibration converter>
The rotation vibration converting unit 20 converts the rotation of the input shaft 17 into the vibration of the tool holding unit 19. The rotational vibration conversion unit 20 includes, for example, a rotational body 21 and a rotational vibration conversion mechanism 22. The rotating body 21 receives the rotation transmitted from the input shaft 17. An example of the rotating body 21 is a cam 23.

回動振動変換機構22は、回動体21の回動を、回動体21の回動軸21Aと直角な方向の工具保持部19の振動に変換するものである。振動変換ユニット14において回動体21の回動軸21Aと直角な方向は、図5(A)に示すように、入力軸17の軸線に対して直角な方向(以下、入力軸直角方向と呼ぶ。)Hに相当する。   The rotation vibration converting mechanism 22 converts the rotation of the rotating body 21 into the vibration of the tool holder 19 in a direction perpendicular to the rotating shaft 21A of the rotating body 21. In the vibration conversion unit 14, the direction perpendicular to the rotational axis 21 </ b> A of the rotational body 21 is a direction perpendicular to the axis of the input shaft 17 (hereinafter referred to as the input axis perpendicular direction) as shown in FIG. 5A. ) Corresponds to H.

なお、振動変換ユニット14では、入力軸は1つの入力軸17で構成されているが、これに限定されるものではない。つまり、入力軸は、複数の軸で構成されていてもよい。この場合、複数の軸は、例えば、ギヤ等の動力伝達機構を介してそれぞれが接続される。また、複数の軸は、それぞれの軸線方向が平行になるように配置されてもよいし、軸線方向がその他の軸線方向と垂直になるように配置されるものが一部に含まれてもよい。   In the vibration conversion unit 14, the input shaft is composed of one input shaft 17, but the present invention is not limited to this. That is, the input shaft may be composed of a plurality of axes. In this case, each of the plurality of shafts is connected via a power transmission mechanism such as a gear. In addition, the plurality of axes may be arranged so that the respective axial directions are parallel, and some of the axes may be included so that the axial direction is perpendicular to the other axial directions. .

具体的に回動振動変換部20は、例えば、図5(B)に示すように、カム23と、フォロワ面24とを備える。カム23は、入力軸軸線171を回動軸として、入力軸17と連動して回動する。工具保持部19は、カム23に対応するフォロワに相当する。フォロワ面24は、フォロワとしての工具保持部19に形成される面である。つまり、フォロワ面24は、工具保持部19に形成され、かつ、入力軸直角方向Hでカム23の周面と当接可能な面である。なお、フォロワ面24は、カム23からの力を受けることができるように、工具保持部19側に設けられていればよい。つまり、フォロワ面24は、工具保持部19に取り付けられる別の部材に形成されるものであってもよい。   Specifically, the rotational vibration conversion unit 20 includes, for example, a cam 23 and a follower surface 24 as shown in FIG. The cam 23 rotates in conjunction with the input shaft 17 about the input shaft axis 171 as a rotation axis. The tool holding unit 19 corresponds to a follower corresponding to the cam 23. The follower surface 24 is a surface formed on the tool holding unit 19 as a follower. That is, the follower surface 24 is a surface that is formed on the tool holding portion 19 and that can contact the circumferential surface of the cam 23 in the direction H perpendicular to the input axis. In addition, the follower surface 24 should just be provided in the tool holding | maintenance part 19 side so that the force from the cam 23 can be received. That is, the follower surface 24 may be formed on another member attached to the tool holding unit 19.

カム23が入力軸17と連動して回動すると、カム23は、フォロワ面24を通じて工具保持部19に対して入力軸直角方向Hに力を加える。これにより、工具保持部19は、入力軸直角方向Hに振動する。   When the cam 23 rotates in conjunction with the input shaft 17, the cam 23 applies a force in the direction H perpendicular to the input shaft to the tool holding portion 19 through the follower surface 24. As a result, the tool holder 19 vibrates in the direction H perpendicular to the input axis.

また、バイト143は、工具保持部19と共に、入力軸直角方向Hに振動する。バイト143によりワーク800を切削する場合、後述する主軸装置相対移動部15によりバイト143は、図5(A),6に示すように、ワーク側軸装置10により回動された状態のワーク800の近傍に移動される。そして、バイト143は、入力軸直角方向H(Y軸方向)に振動しながらワーク800に対して、例えば、X軸負方向、またはY軸負方向(図5(A)矢印参照)へ相対移動してワーク800を切削する。   Further, the cutting tool 143 vibrates in the direction H perpendicular to the input axis together with the tool holding unit 19. When cutting the workpiece 800 with the cutting tool 143, the cutting tool 143 is rotated by the workpiece-side shaft device 10 as shown in FIGS. Moved to the vicinity. Then, the cutting tool 143 moves relative to the workpiece 800, for example, in the negative X-axis direction or the negative Y-axis direction (see the arrow in FIG. 5A) while vibrating in the direction H (Y-axis direction) perpendicular to the input axis. Then, the workpiece 800 is cut.

具体的にカム23は、例えば、偏心ベアリング25により構成される。偏心ベアリング25は、入力軸17と連結される。偏心ベアリング25と入力軸17とを連結させた場合、図5(A),(B)に示すように、偏心ベアリング25の中心軸線251の位置は、入力軸軸線171の位置から入力軸直角方向Hに距離Lずれている。そして、入力軸17が回動すると、それに連動して偏心ベアリング25は、入力軸軸線171を回動軸として偏心回動する。   Specifically, the cam 23 is constituted by, for example, an eccentric bearing 25. The eccentric bearing 25 is connected to the input shaft 17. When the eccentric bearing 25 and the input shaft 17 are connected, the position of the central axis 251 of the eccentric bearing 25 is perpendicular to the input shaft axis 171 from the position of the input shaft axis 171 as shown in FIGS. The distance L is shifted to H. When the input shaft 17 rotates, the eccentric bearing 25 rotates eccentrically with the input shaft axis 171 as the rotation axis in conjunction with the rotation.

フォロワ面24は、工具保持部19に形成される凹空間190の内周面191の一部である。凹空間190の内周面191は、偏心ベアリング25の中心軸線251周りの周面を取り囲む。偏心ベアリング25が回動すると、凹空間190の内周面191の一部であるフォロワ面24と当接する。   The follower surface 24 is a part of the inner peripheral surface 191 of the recessed space 190 formed in the tool holding unit 19. The inner peripheral surface 191 of the concave space 190 surrounds the peripheral surface around the central axis 251 of the eccentric bearing 25. When the eccentric bearing 25 rotates, it comes into contact with the follower surface 24 that is a part of the inner peripheral surface 191 of the concave space 190.

具体的にフォロワ面24は、図5(B)に示すように、面26Aと面26Bとを有する。面26Aおよび面26Bは、凹空間190の内周面191の一部を構成する。そして、面26Aと面26Bとは、入力軸直角方向Hにおいて対向する。偏心ベアリング25は、面26Aおよび面26Bに当接する。面26Aおよび面26Bと、偏心ベアリング25とで確動カムが形成される。   Specifically, the follower surface 24 has a surface 26A and a surface 26B, as shown in FIG. The surface 26 </ b> A and the surface 26 </ b> B constitute a part of the inner peripheral surface 191 of the recessed space 190. The surface 26A and the surface 26B oppose each other in the direction H perpendicular to the input axis. The eccentric bearing 25 abuts on the surface 26A and the surface 26B. A positive cam is formed by the surfaces 26A and 26B and the eccentric bearing 25.

<案内部>
案内部27は、入力軸直角方向Hに工具保持部19を案内するものである。案内部27は、例えば、図5(A)に示すように、付勢部29と、案内面28とを備える。案内面28は、本体部18が有する面であり、工具保持部19と当接すると共に入力軸直角方向Hに沿って延びる。つまり、案内面28は、入力軸軸線171に沿う方向において工具保持部19と対向する。
<Guide Department>
The guide part 27 guides the tool holding part 19 in the direction H perpendicular to the input axis. For example, the guide unit 27 includes an urging unit 29 and a guide surface 28 as shown in FIG. The guide surface 28 is a surface that the main body portion 18 has, and is in contact with the tool holding portion 19 and extends along the direction H perpendicular to the input axis. That is, the guide surface 28 faces the tool holding portion 19 in the direction along the input axis axis 171.

付勢部29は、工具保持部19が案内面28に当接された状態で、本体部18と工具保持部19とを連結する。そして、付勢部29は、工具保持部19が入力軸直角方向Hに変位すると、工具保持部19を入力軸直角方向Hに沿って元の位置に復帰させるように付勢する。   The urging unit 29 connects the main body 18 and the tool holding unit 19 in a state where the tool holding unit 19 is in contact with the guide surface 28. The urging unit 29 urges the tool holding unit 19 to return to the original position along the input axis orthogonal direction H when the tool holding unit 19 is displaced in the input axis orthogonal direction H.

具体的に付勢部29は、例えば、中央付近が湾曲する板バネにより構成される。本体部18と工具保持部19とは、それぞれの端面同士が当接し、入力軸軸線171に沿う方向から見て重なり合うように配置される。板バネは、入力軸軸線171周りの本体部18の外周面184、および入力軸軸線171周りの工具保持部19の外周面192の双方に当接させ、かつ、両者間を架け渡すようにした状態でネジ29A,29Bにより固定される。以上のように本体部18および工具保持部19に取り付けられた上記板バネは、工具保持部19を案内面28に押し付けると共に、工具保持部19を入力軸直角方向Hに沿って元の位置に復帰させるように機能する。   Specifically, the urging unit 29 is configured by, for example, a leaf spring that is curved near the center. The main body portion 18 and the tool holding portion 19 are arranged so that their end faces are in contact with each other and overlap each other when viewed from the direction along the input axis 171. The leaf spring is brought into contact with both the outer peripheral surface 184 of the main body 18 around the input axis axis 171 and the outer peripheral surface 192 of the tool holding unit 19 around the input axis axis 171 and is bridged between the two. In the state, it is fixed by screws 29A and 29B. As described above, the leaf springs attached to the main body 18 and the tool holding unit 19 press the tool holding unit 19 against the guide surface 28 and bring the tool holding unit 19 to the original position along the direction H perpendicular to the input axis. Functions to return.

以上のように構成された案内部27は、回動振動変換部20により工具保持部19に対して入力軸直角方向Hに力が加えられると、工具保持部19を入力軸直角方向Hに案内するように機能する。   The guide portion 27 configured as described above guides the tool holding portion 19 in the direction perpendicular to the input axis H when a force is applied to the tool holding portion 19 in the direction perpendicular to the input axis H by the rotational vibration converting portion 20. To function.

また、案内部27とは別の構成の案内部として、例えば、案内面28に設けられ、かつ、入力軸直角方向Hに延びるレールと、入力軸軸線171に沿う方向で案内面28に対向する工具保持部19の面に設けられ、かつ、当該レールと係合するレール係合部とで構成される案内部も本考案に含まれる。   Further, as a guide unit having a configuration different from the guide unit 27, for example, a rail provided on the guide surface 28 and extending in the direction H perpendicular to the input shaft and the guide surface 28 in a direction along the input shaft axis 171 are opposed. A guide unit that is provided on the surface of the tool holding unit 19 and includes a rail engaging unit that engages with the rail is also included in the present invention.

<回動振動変換部の動作>
次に、図7を参照して、回動振動変換部20の動作について説明する。なお、図7は、振動変換ユニット14を仮想XYZ空間のX軸方向から平面視した振動変換ユニット14の正面図であり、入力軸直角方向はY軸と同方向になる。偏心ベアリング25からバイト143の先端(刃先142が設けられる側の端部)へ向かう方向が仮想XYZ空間におけるY軸の負方向となる。図7(A)に示すように、入力軸軸線171から偏心ベアリング25の中心軸線251までを偏心半径rと定義する。偏心半径rがY軸と平行となる状態、つまり、Y軸において偏心ベアリング25の中心軸線251が最大座標Y1に位置する状態を、振動変換ユニット14の初期状態と定義する。この際、初期状態におけるバイト143の先端のY軸上の位置は座標P1になる。
<Operation of rotating vibration converter>
Next, the operation of the rotational vibration conversion unit 20 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a front view of the vibration conversion unit 14 when the vibration conversion unit 14 is viewed from the X-axis direction of the virtual XYZ space, and the direction perpendicular to the input axis is the same as the Y-axis. The direction from the eccentric bearing 25 toward the tip of the cutting tool 143 (the end on the side where the cutting edge 142 is provided) is the negative direction of the Y axis in the virtual XYZ space. As shown in FIG. 7A, an eccentric radius r is defined from the input shaft axis 171 to the central axis 251 of the eccentric bearing 25. A state where the eccentric radius r is parallel to the Y axis, that is, a state where the central axis 251 of the eccentric bearing 25 is located at the maximum coordinate Y1 on the Y axis is defined as an initial state of the vibration conversion unit 14. At this time, the position of the tip of the cutting tool 143 on the Y axis in the initial state is the coordinate P1.

初期状態から入力軸17が時計回りに回動すると、偏心ベアリング25は、面26Aと面26Bとに当接した状態で、工具保持部19をY軸の負方向へ徐々に押し上げていく。そして、初期状態から偏心半径rが時計回りに90度回動すると、図7(B)に示すように、偏心ベアリング25の中心軸線251は、Y軸上において座標Y2に位置する。この際、工具保持部19は、Y軸の負方向へ移動する。そして、バイト143の先端のY軸上の位置は、座標P2になる。なお、(P1―P2)は、(Y1―Y2)と一致する。   When the input shaft 17 rotates clockwise from the initial state, the eccentric bearing 25 gradually pushes up the tool holding portion 19 in the negative direction of the Y axis in a state where the eccentric bearing 25 is in contact with the surfaces 26A and 26B. Then, when the eccentric radius r rotates 90 degrees clockwise from the initial state, as shown in FIG. 7B, the central axis 251 of the eccentric bearing 25 is located at the coordinate Y2 on the Y axis. At this time, the tool holding unit 19 moves in the negative direction of the Y axis. The position of the tip of the cutting tool 143 on the Y axis is the coordinate P2. Note that (P1-P2) matches (Y1-Y2).

初期状態から偏心半径rが時計回りに180度回動すると、図7(C)に示すように、偏心ベアリング25の中心軸線251の軌跡のうち、Y軸において偏心ベアリング25の中心軸線251は最小座標Y3に位置する。この際、工具保持部19は、Y軸の負方向へ移動する。そして、バイト143の先端のY軸上の位置は、座標P3になる。偏心ベアリング25の中心軸線251が最小座標Y3に位置する状態になったとき、工具保持部19は、Y軸の負方向へ最も変位した状態になる。   When the eccentric radius r is rotated 180 degrees clockwise from the initial state, the central axis 251 of the eccentric bearing 25 is the smallest in the Y axis among the locus of the central axis 251 of the eccentric bearing 25 as shown in FIG. Located at coordinate Y3. At this time, the tool holding unit 19 moves in the negative direction of the Y axis. The position of the tip of the cutting tool 143 on the Y axis is the coordinate P3. When the central axis 251 of the eccentric bearing 25 is located at the minimum coordinate Y3, the tool holding portion 19 is most displaced in the negative direction of the Y axis.

初期状態から偏心半径rが時計回りに270度回動すると、図7(D)に示すように、偏心ベアリング25の中心軸線251は、Y軸上において座標Y2に位置する。この際、工具保持部19は、Y軸の正方向へ移動する。そして、バイト143の先端は、Y軸上において座標P2に位置する。初期状態から偏心半径rが時計回りに360度回動すると、初期状態(図7(A)参照)に戻る。以上の動作が繰り返されることにより、工具保持部19は、入力軸直角方向(Y軸方向)に振動することになる。なお、内周面191は、Z方向に長穴となっているので、中心軸線251のZ方向の変位は吸収されてしまう。   When the eccentric radius r rotates 270 degrees clockwise from the initial state, as shown in FIG. 7D, the central axis 251 of the eccentric bearing 25 is located at the coordinate Y2 on the Y axis. At this time, the tool holding unit 19 moves in the positive direction of the Y axis. The tip of the cutting tool 143 is located at the coordinate P2 on the Y axis. When the eccentric radius r rotates 360 degrees clockwise from the initial state, the initial state (see FIG. 7A) is restored. By repeating the above operations, the tool holder 19 vibrates in the direction perpendicular to the input axis (Y-axis direction). Since the inner peripheral surface 191 is a long hole in the Z direction, the displacement of the central axis 251 in the Z direction is absorbed.

<主軸装置相対移動部>
次に、図1,8を参照して、主軸装置相対移動部15について説明する。主軸装置相対移動部15は、主軸装置12をワーク側軸装置10に対して相対移動させるものである。具体的に主軸装置相対移動部15は、例えば、Y軸方向移動部150と、X軸方向移動部151と、Z軸方向移動部152とを備える。
<Spindle device relative movement part>
Next, the spindle device relative movement unit 15 will be described with reference to FIGS. The spindle device relative movement unit 15 moves the spindle device 12 relative to the workpiece side shaft device 10. Specifically, the spindle device relative moving unit 15 includes, for example, a Y-axis direction moving unit 150, an X-axis direction moving unit 151, and a Z-axis direction moving unit 152.

Y軸方向移動部150は、図8(A)に示すように、基台16の上面16A上において、主軸120の主軸軸線122に直角な方向であるY軸方向へ主軸装置12を移動させるものである。Y軸方向移動部150は、例えば、Y軸レール150Aと、(図示しない)Y軸レール係合部と、(図示しない)Y軸方向往復移動装置とを有する。Y軸レール150Aは、Y軸方向へ延設されるレールである。Y軸レール係合部は、X軸方向移動部151の底面に設けられ、Y軸レール150Aに沿って移動可能にY軸レール150Aと係合される部材である。Y軸レール係合部として、例えば、LMガイド(登録商標)が一例として挙げられる。   As shown in FIG. 8A, the Y-axis direction moving unit 150 moves the spindle device 12 in the Y-axis direction, which is a direction perpendicular to the spindle axis 122 of the spindle 120, on the upper surface 16A of the base 16. It is. The Y-axis direction moving part 150 includes, for example, a Y-axis rail 150A, a Y-axis rail engaging part (not shown), and a Y-axis direction reciprocating device (not shown). The Y-axis rail 150A is a rail extending in the Y-axis direction. The Y-axis rail engaging portion is a member that is provided on the bottom surface of the X-axis direction moving portion 151 and is engaged with the Y-axis rail 150A so as to be movable along the Y-axis rail 150A. An example of the Y-axis rail engaging portion is an LM guide (registered trademark).

Y軸方向往復移動装置は、例えば、例えば、(図示しない)ボールネジ機構と、(図示しない)モータとにより構成される。ボールネジ機構は、モータによって駆動される。また、ボールネジ機構は、自身のネジの軸方向がY軸方向と平行になるよう配置される。そして、ボールネジ機構は、X軸方向移動部151と連結される。モータが駆動されると、X軸方向移動部151は、ボールネジ機構によりY軸方向に往復移動する。なお、Y軸方向往復移動装置は、上記構成に限定されるものではなく、その他の構成の装置であってもよい。   The Y-axis direction reciprocating device includes, for example, a ball screw mechanism (not shown) and a motor (not shown). The ball screw mechanism is driven by a motor. The ball screw mechanism is arranged so that the axial direction of its own screw is parallel to the Y-axis direction. The ball screw mechanism is connected to the X-axis direction moving unit 151. When the motor is driven, the X-axis direction moving unit 151 reciprocates in the Y-axis direction by the ball screw mechanism. Note that the Y-axis direction reciprocating device is not limited to the above-described configuration, and may be a device having another configuration.

X軸方向移動部151は、図8(B)に示すように、Y軸方向移動部150の上面において、主軸120の主軸軸線122に平行な方向であるX軸方向へ主軸装置12を移動させるものである。X軸方向移動部151は、例えば、(図示しない)X軸レールと、(図示しない)X軸レール係合部と、(図示しない)X軸方向往復移動装置とを有する。X軸レールは、X軸方向へ延設されるレールである。X軸レール係合部は、Z軸方向移動部152の底面に設けられ、X軸レールに沿って移動可能にX軸レールと係合される部材である。X軸レール係合部として、例えば、LMガイド(登録商標)が一例として挙げられる。   As shown in FIG. 8B, the X-axis direction moving unit 151 moves the main shaft device 12 in the X-axis direction, which is a direction parallel to the main shaft axis 122 of the main shaft 120, on the upper surface of the Y-axis direction moving unit 150. Is. The X-axis direction moving part 151 includes, for example, an X-axis rail (not shown), an X-axis rail engaging part (not shown), and an X-axis direction reciprocating device (not shown). The X-axis rail is a rail extending in the X-axis direction. The X-axis rail engaging portion is a member that is provided on the bottom surface of the Z-axis direction moving portion 152 and is engaged with the X-axis rail so as to be movable along the X-axis rail. An example of the X-axis rail engaging portion is an LM guide (registered trademark).

X軸方向往復移動装置は、例えば、例えば、Y軸方向往復移動装置と同様に、(図示しない)ボールネジ機構と、(図示しない)モータとにより構成される。ボールネジ機構は、自身のネジの軸方向がX軸方向と平行になるよう配置される。そして、ボールネジ機構は、Z軸方向移動部152と連結される。モータが駆動されると、Z軸方向移動部152は、ボールネジ機構によりX軸方向に往復移動する。なお、X軸方向往復移動装置は、上記構成に限定されるものではなく、その他の構成の装置であってもよい。   The X-axis direction reciprocating device includes, for example, a ball screw mechanism (not shown) and a motor (not shown) similarly to the Y-axis direction reciprocating device. The ball screw mechanism is arranged so that the axial direction of its own screw is parallel to the X-axis direction. The ball screw mechanism is connected to the Z-axis direction moving unit 152. When the motor is driven, the Z-axis direction moving unit 152 reciprocates in the X-axis direction by the ball screw mechanism. Note that the X-axis direction reciprocating device is not limited to the above-described configuration, and may be a device having another configuration.

Z軸方向移動部152は、図8(B)に示すように、主軸軸線122に直角な方向における基台16の上面16Aに接近または離反する方向であるZ軸方向へ主軸装置12を移動させるものである。Z軸方向移動部152は、例えば、(図示しない)ボールネジ機構と、(図示しない)モータと、主軸装置支持面152Aと、により構成される。主軸装置支持面152Aは、主軸装置12を支持する面である。ボールネジ機構は、自身のネジの軸方向がZ軸方向と平行になるよう配置される。そして、ボールネジ機構は、主軸装置支持面152Aと連結される。モータが駆動されると、主軸装置支持面152Aは、ボールネジ機構によりZ軸方向に往復移動する。   As shown in FIG. 8B, the Z-axis direction moving unit 152 moves the spindle device 12 in the Z-axis direction, which is a direction approaching or leaving the upper surface 16A of the base 16 in a direction perpendicular to the spindle axis 122. Is. The Z-axis direction moving unit 152 includes, for example, a ball screw mechanism (not shown), a motor (not shown), and a spindle device support surface 152A. The spindle device support surface 152A is a surface that supports the spindle device 12. The ball screw mechanism is arranged so that the axial direction of its own screw is parallel to the Z-axis direction. The ball screw mechanism is coupled to the spindle device support surface 152A. When the motor is driven, the spindle device support surface 152A reciprocates in the Z-axis direction by a ball screw mechanism.

<第二実施形態>
<全体構成>
まず、図9を参照して、本考案の第二実施形態における加工装置2について説明する。加工装置2は、ワーク側軸装置10と、ワーク側軸装置相対移動機構11と、主軸装置12と、回動伝達機構13と、振動変換ユニット30と、主軸装置相対移動部15と、基台16とを備える。加工装置2は、ほぼ加工装置1と同様の構造になっている。加工装置2と加工装置1との相違点は、振動変換ユニットにおける工具保持部の振動方向である。
<Second embodiment>
<Overall configuration>
First, with reference to FIG. 9, the processing apparatus 2 in 2nd embodiment of this invention is demonstrated. The processing device 2 includes a workpiece side shaft device 10, a workpiece side shaft device relative movement mechanism 11, a main shaft device 12, a rotation transmission mechanism 13, a vibration conversion unit 30, a main shaft device relative movement portion 15, and a base. 16. The processing device 2 has substantially the same structure as the processing device 1. The difference between the processing device 2 and the processing device 1 is the vibration direction of the tool holder in the vibration conversion unit.

<振動変換ユニット>
次に、図9〜12を参照して、加工装置2における振動変換ユニット30について説明する。振動変換ユニット30は、工具300を保持可能で、回動伝達機構13を通じて伝達される主軸120の回動を工具300の振動に変換するものである。振動変換ユニット30は、例えば、入力軸17と、本体部32と、ユニット側着脱台座344と、工具保持部33と、回動振動変換部34とを備える。加工装置2における入力軸17は、加工装置1におけるものと同様で、既に上記で説明済みであるため、その説明を省略する。
<Vibration conversion unit>
Next, the vibration conversion unit 30 in the processing apparatus 2 will be described with reference to FIGS. The vibration conversion unit 30 can hold the tool 300 and converts the rotation of the main shaft 120 transmitted through the rotation transmission mechanism 13 into the vibration of the tool 300. The vibration conversion unit 30 includes, for example, the input shaft 17, the main body 32, the unit-side detachable base 344, the tool holding unit 33, and the rotational vibration conversion unit 34. Since the input shaft 17 in the processing apparatus 2 is the same as that in the processing apparatus 1 and has already been described above, the description thereof is omitted.

<本体部>
本体部32は、入力軸17を回動自在に保持するものである。本体部32は、図10(A)に示すように、例えば、ハウジング321と、軸受322,323とを備える。ハウジング321は、入力軸17の少なくとも一部を収容するものである。ハウジング321は、例えば、図10(A)に示すように、筒状に形成される。入力軸17は、ハウジング321における中空空間を通される。そして、入力軸17は、ハウジング321の内周に取り付けられる軸受322,323により回動自在に軸支される。
<Main body>
The main body 32 holds the input shaft 17 in a freely rotatable manner. As shown in FIG. 10A, the main body 32 includes a housing 321 and bearings 322 and 323, for example. The housing 321 accommodates at least a part of the input shaft 17. The housing 321 is formed in a cylindrical shape, for example, as shown in FIG. The input shaft 17 is passed through the hollow space in the housing 321. The input shaft 17 is pivotally supported by bearings 322 and 323 attached to the inner periphery of the housing 321.

<ユニット側着脱台座>
次に、図9,12を参照して、ユニット側着脱台座344について説明する。ユニット側着脱台座344は、本体側着脱台座130に対して着脱可能な台座である。ユニット側着脱台座344は、図9および図12(A)に示すように、例えば、直方体形状をしており、2つで1組みになっている。また、ユニット側着脱台座344は、本体部32および工具保持部33から分離可能な態様になっている。また、ユニット側着脱台座344は、ユニット側当接面344Aと、貫通孔344Bと、案内面344Cとを有する。
<Unit side mounting base>
Next, the unit side mounting base 344 will be described with reference to FIGS. The unit-side detachable base 344 is a base that can be attached to and detached from the main body-side removable base 130. As shown in FIGS. 9 and 12A, the unit-side detachable base 344 has, for example, a rectangular parallelepiped shape, and is a set of two. The unit-side detachable pedestal 344 is separable from the main body portion 32 and the tool holding portion 33. The unit-side detachable base 344 has a unit-side contact surface 344A, a through hole 344B, and a guide surface 344C.

ユニット側当接面344Aは、ユニット側着脱台座344が本体側着脱台座130に取り付けられたとき、本体側着脱台座130の本体側当接面130Aと当接する面である。ユニット側当接面344Aと本体側当接面130Aとは隙間なく当接することが好ましい。貫通孔344Bは、ユニット側着脱台座144を貫通する孔である。ユニット側着脱台座344は、図12(B)に示すように、本体側着脱台座130に取り付けられるとき、貫通孔344Bが入力軸軸線171の軸線方向に延びるよう配置される。   The unit-side abutment surface 344A is a surface that abuts the main body-side abutment surface 130A of the main body-side detachable pedestal 130 when the unit-side detachable pedestal 344 is attached to the main body-side detachable pedestal 130. The unit-side contact surface 344A and the main body-side contact surface 130A are preferably in contact with no gap. The through hole 344 </ b> B is a hole that penetrates the unit-side detachable base 144. As shown in FIG. 12B, the unit-side detachable pedestal 344 is arranged so that the through hole 344 </ b> B extends in the axial direction of the input shaft axis 171 when attached to the main body-side detachable pedestal 130.

案内面344Cは、図12(B)に示すように、ユニット側着脱台座344が本体側着脱台座130に取り付けられるとき、入力軸軸線171に垂直な方向において工具保持部33と対向するユニット側着脱台座344の面である。後述するように、工具保持部33は、入力軸軸線171に沿う方向に振動する。案内面344Cは、入力軸軸線171に沿う方向に工具保持部33を案内するように作用する。   As shown in FIG. 12 (B), the guide surface 344C is detachable on the unit side facing the tool holding portion 33 in the direction perpendicular to the input axis 171 when the unit side detachable pedestal 344 is attached to the main body side detachable pedestal 130. This is the surface of the pedestal 344. As will be described later, the tool holding portion 33 vibrates in a direction along the input axis 171. The guide surface 344C acts to guide the tool holding portion 33 in a direction along the input axis axis 171.

ユニット側着脱台座344により振動変換ユニット14を本体側着脱台座130に取り付ける場合、例えば、開口130Bを通じて回動伝達機構13の筐体132の内部へ本体部32を挿入する。そして、本体側当接面130Aにユニット側当接面344Aが当接すると共に、ネジ穴130Cの位置と貫通孔344Bの位置とが一致するように、ユニット側着脱台座344を工具保持部33の入力軸直角方向の両脇に配置させる。これにより、ネジ穴130Cと貫通孔344Bとで、入力軸軸線171の軸線方向に延びるネジ134の挿入空間が形成される。図12(B)に示すように、ネジ134の挿入空間にネジ134を挿入して、ネジ134がネジ穴130Cと螺合されることにより、ユニット側着脱台座344は、本体側着脱台座130に取り付けられる。この際、工具保持部33の入力軸軸線171に沿う方向の振動を阻害しないよう、工具保持部33の入力軸直角方向の両脇の案内面344Cと工具保持部33との間にわずかな隙間が形成される。   When the vibration conversion unit 14 is attached to the main body side mounting base 130 by the unit side mounting base 344, for example, the main body 32 is inserted into the inside of the casing 132 of the rotation transmission mechanism 13 through the opening 130B. Then, the unit side mounting surface 344A is in contact with the main body side contact surface 130A, and the unit side mounting base 344 is input to the tool holding unit 33 so that the position of the screw hole 130C matches the position of the through hole 344B. It is arranged on both sides in the direction perpendicular to the axis. Thus, an insertion space for the screw 134 extending in the axial direction of the input shaft axis 171 is formed by the screw hole 130C and the through hole 344B. As shown in FIG. 12B, by inserting the screw 134 into the insertion space of the screw 134 and screwing the screw 134 into the screw hole 130C, the unit-side detachable base 344 is attached to the main body-side removable base 130. It is attached. At this time, in order not to disturb the vibration in the direction along the input axis axis 171 of the tool holding portion 33, a slight gap is formed between the guide surfaces 344C on both sides of the tool holding portion 33 in the direction perpendicular to the input axis and the tool holding portion 33. Is formed.

なお、案内面344Cと工具保持部33との隙間に(図示しない)レール機構を設けて、工具保持部33をよりスムーズに振動させてもよい。当該レール機構は、例えば、案内面344Cに設けられ、かつ、入力軸直角方向Hに延びるレールと、入力軸直角方向で案内面344Cに対向する工具保持部33の面に設けられ、かつ、当該レールと係合するレール係合部とにより構成される。   Note that a rail mechanism (not shown) may be provided in the gap between the guide surface 344C and the tool holding portion 33 to vibrate the tool holding portion 33 more smoothly. The rail mechanism is provided, for example, on the guide surface 344C and provided on the rail extending in the direction perpendicular to the input axis H and on the surface of the tool holder 33 facing the guide surface 344C in the direction perpendicular to the input axis, and It is comprised by the rail engaging part engaged with a rail.

<工具保持部>
図10に戻って工具保持部33について説明する。工具保持部33は、工具300を保持可能な構造を有する。ここでは、工具300がシャンク301と刃先302とで構成されるバイト303である場合を例にとって説明する。バイト303は、図10(A)に示すように、入力軸軸線171に直角な方向へ延びるように工具保持部19で保持される。この場合、バイト303は、図10(A)に示すように、工具保持部33において入力軸軸線171に直角な方向に延びるように形成される凹部に、シャンク301が嵌合・固定されて保持されることにより工具保持部33で保持される。
<Tool holder>
Returning to FIG. 10, the tool holding portion 33 will be described. The tool holding unit 33 has a structure capable of holding the tool 300. Here, a case where the tool 300 is a cutting tool 303 composed of a shank 301 and a cutting edge 302 will be described as an example. As shown in FIG. 10A, the cutting tool 303 is held by the tool holding unit 19 so as to extend in a direction perpendicular to the input axis 171. In this case, as shown in FIG. 10A, the cutting tool 303 is held by fitting and fixing the shank 301 in a recess formed in the tool holding part 33 so as to extend in a direction perpendicular to the input axis 171. As a result, the tool holder 33 holds the tool.

なお、図11に示すように、バイト303は、入力軸軸線171に平行な方向へ延びるように工具保持部19で保持されてもよい。この場合、バイト303は、工具保持部33において入力軸軸線171に平行な方向に延びるように形成される凹部に、シャンク301が嵌合・固定されて保持されることにより工具保持部33で保持される。   As shown in FIG. 11, the cutting tool 303 may be held by the tool holding unit 19 so as to extend in a direction parallel to the input axis axis 171. In this case, the tool 303 is held by the tool holder 33 by the shank 301 being fitted and fixed in a recess formed in the tool holder 33 so as to extend in a direction parallel to the input axis 171. Is done.

また、工具保持部33は、図10(A)に示すように、内部空間33Aと、開口33Bとを有する。本体部32の一部は、開口33Bを介して内部空間33Aに挿入される。これにより、内部空間33Aを取り囲む工具保持部33の内周面33Cの一部は、本体部32の一部を取り囲む。本体部32の外周面32Bの一部と工具保持部33の内周面33Cの一部との間の隙間には、入力軸軸線171に沿うようにコイルバネ39が配置される。これにより、本体部32と工具保持部33が衝突することが防止されると共に、入力軸軸線171と同方向へ工具保持部33がスムーズに変位可能なように案内される。   Moreover, the tool holding | maintenance part 33 has 33A of internal spaces, and the opening 33B, as shown to FIG. 10 (A). A part of the main body 32 is inserted into the internal space 33A through the opening 33B. Thereby, a part of the inner peripheral surface 33 </ b> C of the tool holding part 33 surrounding the internal space 33 </ b> A surrounds a part of the main body part 32. A coil spring 39 is arranged along the input shaft axis 171 in a gap between a part of the outer peripheral surface 32B of the main body part 32 and a part of the inner peripheral surface 33C of the tool holding part 33. This prevents the main body portion 32 and the tool holding portion 33 from colliding and guides the tool holding portion 33 in the same direction as the input axis 171 so that it can be smoothly displaced.

そして、本体部32と工具保持部33との間には、付勢部40が設けられる。付勢部40は、入力軸軸線171に沿って配置され、入力軸軸線171の軸線方向に付勢する。付勢部40は、例えば、コイルバネにより構成される。付勢部40は、本体部32における開口33Bの開口端面33Dと本体部32の開口対向面32Aとの間のスペースJにおいて、入力軸軸線171に沿う姿勢で保持される。開口対向面32Aは、入力軸軸線171に沿う方向で開口端面33Dと対向する本体部32の面である。この際、入力軸軸線171に沿って工具保持部33から本体部32へ向かう方向(X軸正方向)へ工具保持部33が移動すると、工具保持部33は、付勢部40により元の位置に復帰するよう付勢される。なお、付勢部40は、両端が開口対向面32Aおよび開口端面33Dに固定されないことが想定されるが、これに限定されず、固定されていてもよい。   A biasing portion 40 is provided between the main body portion 32 and the tool holding portion 33. The urging unit 40 is disposed along the input shaft axis 171 and urges in the axial direction of the input shaft axis 171. The urging unit 40 is configured by, for example, a coil spring. The urging unit 40 is held in a posture along the input axis 171 in a space J between the opening end surface 33D of the opening 33B and the opening facing surface 32A of the main body 32 in the main body 32. The opening facing surface 32 </ b> A is a surface of the main body 32 that faces the opening end surface 33 </ b> D in the direction along the input axis 171. At this time, when the tool holding portion 33 moves along the input axis 171 in the direction from the tool holding portion 33 toward the main body portion 32 (X-axis positive direction), the tool holding portion 33 is moved to the original position by the biasing portion 40. It is urged to return to. In addition, although it is assumed that the urging | biasing part 40 is not fixed to 32 A of opening opposing surfaces and the opening end surface 33D, both ends are not limited to this, You may be fixing.

<回動振動変換部>
回動振動変換部34は、入力軸17の回動を工具保持部33の振動に変換するものである。回動振動変換部34は、例えば、回動体35と、回動振動変換機構36とを備える。回動体35は、入力軸17から伝達される回動を受け取るものである。回動体35として、例えば、斜面カム37が一例として挙げられる。
<Rotation vibration converter>
The rotation vibration conversion unit 34 converts the rotation of the input shaft 17 into the vibration of the tool holding unit 33. The rotational vibration conversion unit 34 includes, for example, a rotational body 35 and a rotational vibration conversion mechanism 36. The rotating body 35 receives the rotation transmitted from the input shaft 17. An example of the rotating body 35 is a slope cam 37.

回動振動変換機構36は、回動体35の回動を、回動体35の回動軸35Aと平行な方向の工具保持部33の振動に変換するものである。振動変換ユニット30において回動体35の回動軸35Aと平行な方向は、図10(A)に示すように、入力軸軸線171に沿う方向(以下、入力軸平行方向と呼ぶ。)Gに相当する。   The rotation vibration conversion mechanism 36 converts the rotation of the rotation body 35 into the vibration of the tool holder 33 in a direction parallel to the rotation shaft 35 </ b> A of the rotation body 35. In the vibration conversion unit 30, the direction parallel to the rotation axis 35 </ b> A of the rotation body 35 corresponds to a direction G (hereinafter referred to as an input axis parallel direction) G along the input axis axis 171 as shown in FIG. To do.

具体的に回動振動変換部34は、例えば、斜面カム37と、フォロワ面38Aを有するフォロワ38とを備える。斜面カム37は、例えば、図10(B)に示すように、フォロワ面38Aと当接する側のフォロワ側面37Aが入力軸軸線171に対して傾斜する態様になっている。そして、斜面カム37は、入力軸17の端部に設けられ、入力軸軸線171を回動軸として、入力軸17と連動して回動する。なお、斜面カム37の代わりに、例えば、円筒の端面を利用した端面カムや、フォロワ38を入力軸平行方向Gへ往復移動させるその他のカムが用いられてもよい。   Specifically, the rotational vibration conversion unit 34 includes, for example, a slope cam 37 and a follower 38 having a follower surface 38A. For example, as shown in FIG. 10B, the inclined cam 37 is configured such that the follower side surface 37 </ b> A that contacts the follower surface 38 </ b> A is inclined with respect to the input shaft axis 171. The slope cam 37 is provided at the end of the input shaft 17 and rotates in conjunction with the input shaft 17 with the input shaft axis 171 as a rotation axis. Instead of the slope cam 37, for example, an end face cam using a cylindrical end face or other cams that reciprocate the follower 38 in the input shaft parallel direction G may be used.

フォロワ38は、斜面カム37に対応するフォロワである。フォロワ38は、工具保持部33の内周面33Cのうち、入力軸軸線171に沿う方向で、斜面カム37のフォロワ側面37Aと対向するカム対向面33Eに設けられる。フォロワ38は、工具保持部33側に設けられていれば、工具保持部33の一部として一体形成されてもよいし、別部材として工具保持部33のカム対向面33Eに取り付けられてもよい。フォロワ面38Aは、斜面カム37のフォロワ側面37Aと当接する。   The follower 38 is a follower corresponding to the slope cam 37. The follower 38 is provided on the cam facing surface 33 </ b> E facing the follower side surface 37 </ b> A of the inclined cam 37 in the direction along the input shaft axis 171 in the inner peripheral surface 33 </ b> C of the tool holding portion 33. If the follower 38 is provided on the tool holding portion 33 side, the follower 38 may be integrally formed as a part of the tool holding portion 33 or may be attached to the cam facing surface 33E of the tool holding portion 33 as a separate member. . The follower surface 38 </ b> A contacts the follower side surface 37 </ b> A of the slope cam 37.

以上のように構成される回動振動変換部34において、入力軸軸線171を回動軸として斜面カム37が回動すると、フォロワ38と共に工具保持部33は、入力軸平行方向Gを往復移動する。これにより、工具保持部33は入力軸平行方向Gに沿って振動する。   In the rotational vibration converting section 34 configured as described above, when the inclined cam 37 rotates about the input shaft axis 171 as a rotation axis, the tool holding section 33 reciprocates in the input shaft parallel direction G together with the follower 38. . As a result, the tool holding portion 33 vibrates along the input shaft parallel direction G.

また、バイト303は、工具保持部33と共に、入力軸平行方向Gに振動する。バイト303によりワーク800を切削する場合、主軸装置相対移動部15によりバイト303は、図10(A),11に示すように、ワーク側軸装置10により回動された状態のワーク800の近傍に移動される。そして、バイト303は、例えば、入力軸平行方向G(X軸方向)に振動しながらワーク800に対して、例えば、X軸負方向、またはY軸負方向(図10(A)矢印参照)へ相対移動してワーク800を切削する。   The tool 303 vibrates in the input shaft parallel direction G together with the tool holding unit 33. When the workpiece 800 is cut by the cutting tool 303, the cutting tool 303 is moved by the spindle device relative movement unit 15 in the vicinity of the workpiece 800 rotated by the workpiece side shaft device 10 as shown in FIGS. Moved. The cutting tool 303 vibrates in the input axis parallel direction G (X axis direction), for example, in the X axis negative direction or the Y axis negative direction (see the arrow in FIG. 10A) with respect to the workpiece 800. The workpiece 800 is cut by relative movement.

<回動振動変換部の動作>
次に、図13を参照して、回動振動変換部34の動作について説明する。なお、図13は、振動変換ユニット30を仮想XYZ空間のY軸方向から平面視した正面図であり、入力軸平行方向は仮想XYZ空間のX軸と同方向になる。そして、工具保持部33から本体部32へ向かう方向が仮想XYZ空間におけるX軸の正方向になる。図13(A)に示すように、斜面カム37においてフォロワ38と当接する部分のうち、厚みが一番小さい部分37Aにフォロワ38が当接した状態を、振動変換ユニット30の初期状態と定義する。この際、初期状態におけるバイト303の先端のX軸上における位置は、座標X1になる。
<Operation of rotating vibration converter>
Next, the operation of the rotational vibration conversion unit 34 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a front view of the vibration conversion unit 30 as viewed from the Y-axis direction of the virtual XYZ space, and the input axis parallel direction is the same as the X-axis of the virtual XYZ space. The direction from the tool holding portion 33 toward the main body portion 32 is the positive direction of the X axis in the virtual XYZ space. As shown in FIG. 13A, the state in which the follower 38 is in contact with the portion 37 </ b> A having the smallest thickness among the portions in contact with the follower 38 in the slope cam 37 is defined as the initial state of the vibration conversion unit 30. . At this time, the position of the tip of the cutting tool 303 in the initial state on the X axis is the coordinate X1.

初期状態から入力軸17が時計回りに回動すると、斜面カム37は、フォロワ面38Aと当接した状態で、付勢部40の付勢力に抗して、フォロワ38と共に工具保持部33をX軸の正方向へ徐々に押していく。そして、初期状態から入力軸17が時計回りに180度回動すると、図13(B)に示すように、斜面カム37においてフォロワ38と当接する部分のうち、厚みが一番大きい部分37Bにフォロワ38が当接した状態になる。この際、バイト303の先端のX軸上の位置は、座標X2になる。   When the input shaft 17 rotates clockwise from the initial state, the slope cam 37 is in contact with the follower surface 38A, and the tool holding portion 33 is moved together with the follower 38 against the biasing force of the biasing portion 40. Gradually push in the positive direction of the axis. Then, when the input shaft 17 rotates 180 degrees clockwise from the initial state, as shown in FIG. 13B, the portion 37B having the largest thickness among the portions in contact with the follower 38 in the slope cam 37 is moved to the follower 37B. 38 comes into contact. At this time, the position of the tip of the cutting tool 303 on the X axis is the coordinate X2.

図13(B)の状態から入力軸17がさらに時計回りに回動すると、フォロワ38に当接する斜面カム37の厚みは小さくなっていくため、フォロワ38と共に工具保持部33は、工具保持部33から本体部32へ向かう方向(X軸負方向)へ付勢部40により付勢される。   When the input shaft 17 further rotates clockwise from the state shown in FIG. 13B, the thickness of the slope cam 37 that contacts the follower 38 decreases, so that the tool holder 33 and the tool holder 33 together with the follower 38. Is biased by the biasing portion 40 in the direction from the main body portion 32 toward the main body portion 32 (X-axis negative direction).

そして、図13(B)の状態から入力軸17が時計回りに180度回動すると、初期状態に戻る。以上の動作が繰り返されることにより、工具保持部33は、入力軸平行方向(X軸方向)に振動する。   When the input shaft 17 rotates 180 degrees clockwise from the state of FIG. 13B, the initial state is restored. By repeating the above operation, the tool holding portion 33 vibrates in the direction parallel to the input axis (X-axis direction).

<回動振動変換部の変形例1>
次に、図14を参照して、回動振動変換部34の変形例について説明する。図14では、回動振動変換部34の構造および付勢部40の取り付け態様以外は、加工装置2と同様である。回動振動変換部34は、図14(A)に示すように、例えば、カム340と、フォロワ面345Aを有するフォロワ343と、を備える。カム340は、例えば、第一軌道盤341と、転動体342とを備える。
<Variation 1 of the rotational vibration conversion unit>
Next, with reference to FIG. 14, a modified example of the rotational vibration conversion unit 34 will be described. 14 is the same as the processing apparatus 2 except for the structure of the rotational vibration conversion unit 34 and the attachment mode of the urging unit 40. As shown in FIG. 14A, the rotational vibration conversion unit 34 includes, for example, a cam 340 and a follower 343 having a follower surface 345A. The cam 340 includes, for example, a first track disc 341 and a rolling element 342.

第一軌道盤341は、図14(B)に示すように、円環状の部材である。第一軌道盤341の中央の孔341Bに入力軸17が通されて、第一軌道盤341は、自身の中心軸線と入力軸軸線171とが一致するよう入力軸17に取り付けられる。これにより、第一軌道盤341は、入力軸17に保持され、入力軸17から入力軸平行方向Gの荷重を受ける。   As shown in FIG. 14B, the first track disc 341 is an annular member. The input shaft 17 is passed through the central hole 341 </ b> B of the first washer 341, and the first washer 341 is attached to the input shaft 17 so that its own center axis coincides with the input shaft axis 171. Thus, the first washer 341 is held by the input shaft 17 and receives a load in the input shaft parallel direction G from the input shaft 17.

転動体342は、複数の球状部材342Aと、保持器342Bとにより構成される、保持器342Bは、円環状の部材である。複数の球状部材342Aは、保持器342Bの一方の面側において周方向に等間隔に配置されて、転動自在に保持される。そして、転動体342は、第一軌道盤341の一方の面である第一軌道面341A上に設置される。この際、転動体342は、保持器342Bの他方の面が第一軌道面341Aと当接するように設置される。したがって、転動体342は、第一軌道盤341と共に、第一軌道盤341の中心軸を回動軸として回動する。   The rolling element 342 includes a plurality of spherical members 342A and a holder 342B. The holder 342B is an annular member. The plurality of spherical members 342A are arranged at equal intervals in the circumferential direction on one surface side of the cage 342B, and are held so as to roll freely. The rolling elements 342 are installed on the first raceway surface 341 </ b> A that is one surface of the first raceway 341. At this time, the rolling element 342 is installed such that the other surface of the cage 342B contacts the first track surface 341A. Accordingly, the rolling element 342 rotates together with the first washer 341 about the central axis of the first washer 341 as a rotation axis.

フォロワ343は、第二軌道盤350と、凸部345とを備える。第二軌道盤350は、図14(B)に示すように、円環状の部材である。第二軌道盤350の大きさは、ほぼ第一軌道盤341と同じであることが想定されるが、これに限定されるものではなく、両者は大きさが多少異なっていてもよい。また、第二軌道盤350は、第一軌道面341Aと入力軸平行方向Gで対向する第二軌道面350Aを有する。第二軌道盤350は、工具保持部33により保持される。   The follower 343 includes a second track disc 350 and a convex portion 345. The second washer 350 is an annular member as shown in FIG. Although the size of the second washer disk 350 is assumed to be substantially the same as that of the first washer disk 341, the present invention is not limited to this, and both may be somewhat different in size. In addition, the second track disk 350 has a second track surface 350A that faces the first track surface 341A in the input shaft parallel direction G. The second washer 350 is held by the tool holding unit 33.

凸部345は、第二軌道面350Aから入力軸平行方向Gに凸となっている部分である。入力軸平行方向Gにおいて凸部345の第一軌道面341Aと対向する面が、フォロワ面345Aとなる。   The convex portion 345 is a portion that is convex in the input axis parallel direction G from the second raceway surface 350A. A surface of the convex portion 345 facing the first track surface 341A in the input axis parallel direction G is a follower surface 345A.

以上のような第二軌道盤350と第一軌道盤341とで、転動体342は挟み込まれる。この際、フォロワ面345Aは、球状部材342Aの軌道上において球状部材342Aと当接可能に配置される。   The rolling elements 342 are sandwiched between the second washer 350 and the first washer 341 as described above. At this time, the follower surface 345A is disposed so as to be in contact with the spherical member 342A on the track of the spherical member 342A.

付勢部40は、スペースJにおいて入力軸軸線171に沿う姿勢で保持される。そして、付勢部40は、一端が開口対向面32Aに固定され、他端が開口端面33Dに固定される。   The urging unit 40 is held in a posture along the input axis 171 in the space J. The urging portion 40 has one end fixed to the opening facing surface 32A and the other end fixed to the opening end surface 33D.

以上のように構成されるカム340の動作を以下説明する。入力軸17が回動すると、第一軌道盤341と共に、転動体342も回動する。一方、第二軌道盤350は、第一軌道盤341および転動体342に対して実質的に静止した状態にある。   The operation of the cam 340 configured as described above will be described below. When the input shaft 17 rotates, the rolling element 342 also rotates together with the first track disc 341. On the other hand, the second washer 350 is substantially stationary with respect to the first washer 341 and the rolling elements 342.

入力軸17と連動して回動する転動体342の球状部材342Aがフォロワ面345Aと当接すると、球状部材342Aは、凸部345と共に工具保持部33を入力軸平行方向Gの工具保持部33側へ押す。転動体342がさらに回動して球状部材342Aがフォロワ面345Aから離反すると、凸部345と共に工具保持部33は、付勢部40の付勢力により入力軸平行方向Gの本体部32側へ移動される。そして、転動体342がさらに回動すると、再度、球状部材342Aは、フォロワ面345Aと当接して、凸部345と共に工具保持部33を入力軸平行方向Gの工具保持部33側へ押す。以上が繰り返されることにより、工具保持部33は入力軸平行方向Gにおいて振動する。   When the spherical member 342A of the rolling element 342 that rotates in conjunction with the input shaft 17 comes into contact with the follower surface 345A, the spherical member 342A moves the tool holding portion 33 together with the convex portion 345 to the tool holding portion 33 in the input shaft parallel direction G. Push to the side. When the rolling element 342 further rotates and the spherical member 342A moves away from the follower surface 345A, the tool holding portion 33 together with the convex portion 345 moves to the main body portion 32 side in the input shaft parallel direction G by the urging force of the urging portion 40. Is done. When the rolling element 342 further rotates, the spherical member 342A again comes into contact with the follower surface 345A and pushes the tool holding part 33 together with the convex part 345 toward the tool holding part 33 in the input axis parallel direction G. By repeating the above, the tool holding portion 33 vibrates in the input shaft parallel direction G.

<第三実施形態>
<全体構成>
次に、図15を参照して、本考案の第三実施形態における加工装置3について説明する。加工装置3は、加工装置2におけるユニット側着脱台座344と本体部32とを一体化すると共に、工具保持部33に働く復帰力を付勢部40ではなく、板バネ347により実現させたものである。それ以外は、加工装置2と同様である。
<Third embodiment>
<Overall configuration>
Next, with reference to FIG. 15, the processing apparatus 3 in 3rd embodiment of this invention is demonstrated. The processing device 3 integrates the unit-side detachable base 344 and the main body portion 32 in the processing device 2 and realizes a return force acting on the tool holding portion 33 not by the biasing portion 40 but by the plate spring 347. is there. Other than that is the same as the processing apparatus 2.

加工装置3におけるユニット側着脱台座344は、図15(A)に示すように、本体部32のハウジング321と一体化されている。そして、ハウジング321とユニット側着脱台座344との配置は、加工装置2の場合と同様である。加工装置3におけるユニット側着脱台座344のその他の点は、加工装置2におけるユニット側着脱台座344と同様であるため、説明を省略する。   As shown in FIG. 15A, the unit side mounting base 344 in the processing apparatus 3 is integrated with the housing 321 of the main body 32. The arrangement of the housing 321 and the unit-side detachable base 344 is the same as that in the processing apparatus 2. Other points of the unit side mounting base 344 in the processing apparatus 3 are the same as those of the unit side mounting base 344 in the processing apparatus 2, and thus description thereof is omitted.

また、加工装置3におけるユニット側着脱台座344を本体側着脱台座130に取り付ける場合、図15(B)に示すように、加工装置2におけるユニット側着脱台座344を本体側着脱台座130に取り付ける場合と同様であるため、説明を省略する。   In addition, when attaching the unit-side detachable pedestal 344 in the processing apparatus 3 to the main body-side detachable pedestal 130, as shown in FIG. Since it is the same, description is abbreviate | omitted.

回動振動変換部34は、加工装置2において説明したものと同様のものである。つまり、回動振動変換部34は、入力軸17の回動を入力軸平行方向の振動に変換する。また、工具保持部33は、ユニット側着脱台座344と板バネ347により連結される。工具保持部33が入力軸平行方向の進行側に移動すると、板バネ347から元の位置に戻る復帰力を与えられる。これにより、工具保持部33は、入力軸平行方向に振動する。   The rotational vibration conversion unit 34 is the same as that described in the processing apparatus 2. That is, the rotation vibration conversion unit 34 converts the rotation of the input shaft 17 into vibration in the direction parallel to the input shaft. Further, the tool holding portion 33 is connected to the unit-side detachable base 344 and a leaf spring 347. When the tool holding part 33 moves to the advancing side in the direction parallel to the input axis, a restoring force is applied from the leaf spring 347 to return to the original position. Thereby, the tool holding part 33 vibrates in the input axis parallel direction.

<第四実施形態>
<全体構成>
次に、図16〜18を参照して、本考案の第四実施形態における加工装置4について説明する。加工装置4は、所謂、ターニングセンタであり、複数の振動変換ユニットを保持可能なものである。加工装置4は、例えば、ワーク側軸装置10と、ワーク側軸装置相対移動機構11、主軸装置12と、回動伝達機構13と、タレット50と、タレット回動部51と、クラッチ部52と、振動変換ユニット53A〜53Cと、回動工具ユニット54A〜54Gと、制御装置55と、主軸装置相対移動部15と、基台16とを備える。
<Fourth embodiment>
<Overall configuration>
Next, with reference to FIGS. 16-18, the processing apparatus 4 in 4th embodiment of this invention is demonstrated. The processing device 4 is a so-called turning center and can hold a plurality of vibration conversion units. The processing device 4 includes, for example, a workpiece side shaft device 10, a workpiece side shaft device relative movement mechanism 11, a main shaft device 12, a rotation transmission mechanism 13, a turret 50, a turret rotation portion 51, and a clutch portion 52. The vibration conversion units 53 </ b> A to 53 </ b> C, the rotating tool units 54 </ b> A to 54 </ b> G, the control device 55, the spindle device relative movement unit 15, and the base 16 are provided.

加工装置4では、振動変換ユニット53A〜53Cおよび回動工具ユニット54A〜54Gから成る複数の加工ユニット(以下、加工ユニット群と呼ぶ。)のうちのいずれか一つに主軸装置12の回動が伝達される。なお、回動工具ユニット54A〜54Gは、回動してワークを切削する回動工具を保持するユニットである。そのような回動工具として、エンドミルやドリル等が挙げられる。   In the processing apparatus 4, the spindle device 12 rotates in any one of a plurality of processing units (hereinafter referred to as processing unit groups) including the vibration conversion units 53 </ b> A to 53 </ b> C and the rotating tool units 54 </ b> A to 54 </ b> G. Communicated. The rotating tool units 54A to 54G are units that hold a rotating tool that rotates to cut a workpiece. Examples of such a rotating tool include an end mill and a drill.

振動変換ユニット53A〜53Cは、回動伝達機構13の動力を利用して保持する工具によって振動加工動作を行う。振動変換ユニット53A〜53Cは、保持する工具を後述するタレット50の径方向に振動させるもの、保持する工具をタレット50の軸方向に振動させるもののうち少なくとも1つを含む。振動変換ユニット53Aとして、例えば、第一実施形態に係る加工装置1で説明した振動変換ユニット14が挙げられる。また、振動変換ユニット53B,53Cとして、例えば、第二実施形態に係る加工装置2で説明した振動変換ユニット30が挙げられる。回動工具ユニット54A〜54Gは、回動伝達機構13の動力を利用して保持する工具によって回動加工動作を行う。このような動作を実現する具体的な構成について以下説明する。   The vibration conversion units 53 </ b> A to 53 </ b> C perform a vibration machining operation with a tool that is held using the power of the rotation transmission mechanism 13. The vibration conversion units 53 </ b> A to 53 </ b> C include at least one of those that vibrate the tool to be held in the radial direction of the turret 50 described later and those that vibrate the tool to be held in the axial direction of the turret 50. Examples of the vibration conversion unit 53A include the vibration conversion unit 14 described in the processing apparatus 1 according to the first embodiment. Moreover, as the vibration conversion units 53B and 53C, for example, the vibration conversion unit 30 described in the processing apparatus 2 according to the second embodiment can be given. The rotary tool units 54 </ b> A to 54 </ b> G perform a rotary machining operation with a tool that is held using the power of the rotary transmission mechanism 13. A specific configuration for realizing such an operation will be described below.

タレット50は、略円柱形状または多角形柱形状等の柱形状の筐体(以下、タレット筐体と呼ぶ。)50Aを有する。当該タレット筐体50Aは、回動伝達機構13が内部に収容される筐体の少なくとも一部を構成する。また、タレット筐体50Aには、互いに同一規格となる複数の本体側着脱台座130が周方向に沿って複数形成される。加工ユニット群のそれぞれは、本体側着脱台座130の規格に適合するユニット側着脱台座144を有する。加工ユニット群のそれぞれのユニット側着脱台座144がタレット50の本体側着脱台座130に取り付けられると、振動変換ユニット53A〜53Cおよび回動工具ユニット54A〜54Gは、タレット50の周方向の周面に等間隔で配置される。   The turret 50 includes a columnar housing (hereinafter referred to as a turret housing) 50A such as a substantially cylindrical shape or a polygonal columnar shape. The turret housing 50A constitutes at least a part of a housing in which the rotation transmission mechanism 13 is housed. The turret housing 50A is formed with a plurality of body-side detachable pedestals 130 having the same standard along the circumferential direction. Each of the processing unit groups has a unit side detachable base 144 that conforms to the standard of the main body side detachable base 130. When each unit side mounting base 144 of the processing unit group is mounted on the main body side mounting base 130 of the turret 50, the vibration conversion units 53A to 53C and the rotating tool units 54A to 54G are placed on the circumferential surface of the turret 50. Arranged at equal intervals.

加工ユニット群がタレット筐体50Aに取り付けられると、加工ユニット群の各入力軸17は、図17に示すように、タレット50の中心軸50Bへ向かうように延びる。タレット50の中心軸50Bから見ると、加工ユニット群の各入力軸17は、タレット50の中心軸50Bから放射状に延びるように配置される。また、タレット50は、自身の中心軸50Bが主軸装置12の主軸軸線122と一致するように配置される。   When the machining unit group is attached to the turret housing 50A, each input shaft 17 of the machining unit group extends toward the central axis 50B of the turret 50 as shown in FIG. When viewed from the center axis 50 </ b> B of the turret 50, the input shafts 17 of the processing unit group are arranged so as to extend radially from the center axis 50 </ b> B of the turret 50. Further, the turret 50 is arranged such that its own central axis 50 </ b> B coincides with the spindle axis 122 of the spindle device 12.

回動伝達機構13は、主軸軸線122に対して直角な方向(以下、主軸軸線直角方向と呼ぶ。)へ主軸120の回動を伝達するものである。例えば、回動伝達機構13は、ベベルギヤにより実現される。   The rotation transmission mechanism 13 transmits the rotation of the main shaft 120 in a direction perpendicular to the main shaft axis 122 (hereinafter referred to as a main shaft axis perpendicular direction). For example, the rotation transmission mechanism 13 is realized by a bevel gear.

クラッチ部52は、タレット50の回動により特定位置に配置される加工ユニット群のいずれか一つと回動伝達機構13との間で、回動の伝達または遮断を行う。具体的にクラッチ部52は、特定位置に配置される加工ユニット群のいずれか一つにおける入力軸17と回動伝達機構13とを繋げたり、遮断したりする。クラッチ部として、例えば、ドッグクラッチ、摩擦クラッチ、電磁クラッチ等様々な態様のものが挙げられる。   The clutch unit 52 transmits or blocks rotation between any one of the processing unit groups arranged at a specific position by the rotation of the turret 50 and the rotation transmission mechanism 13. Specifically, the clutch unit 52 connects or disconnects the input shaft 17 and the rotation transmission mechanism 13 in any one of the processing unit groups arranged at a specific position. As a clutch part, the thing of various aspects, such as a dog clutch, a friction clutch, an electromagnetic clutch, is mentioned, for example.

また、クラッチ部52は、例えば、図18に示すようなクラッチ部52Aであってもよい。クラッチ部52Aは、加工ユニット群のそれぞれに設けられるタング520と、回動伝達機構13に連結されるタング係合部521とを少なくとも備える。   Moreover, the clutch part 52 may be a clutch part 52A as shown in FIG. 18, for example. The clutch part 52 </ b> A includes at least a tongue 520 provided in each processing unit group and a tongue engaging part 521 connected to the rotation transmission mechanism 13.

タング520は、加工ユニット群のそれぞれの入力軸17の端部に設けられる凸状部分である。タング係合部521には、タング520と係合可能な形状およびサイズの凹状の係合溝521Aが設けられる。また、タング係合部521は、特定位置に配置される加工ユニットのタング520が係合溝521Aと係合するよう配置される。結果、特定位置に配置される加工ユニットの入力軸17には、回動伝達機構13から主軸120の回動が伝達される。   The tongue 520 is a convex portion provided at the end of each input shaft 17 of the processing unit group. The tongue engaging portion 521 is provided with a concave engaging groove 521A having a shape and size that can be engaged with the tongue 520. Further, the tongue engaging portion 521 is disposed so that the tongue 520 of the processing unit disposed at the specific position engages with the engaging groove 521A. As a result, the rotation of the main shaft 120 is transmitted from the rotation transmission mechanism 13 to the input shaft 17 of the machining unit disposed at the specific position.

特定位置とは、入力軸軸線171に沿う方向と、回動伝達機構13から伝達される回動の回動軸方向13B(主軸軸線直角方向)とが一致するような位置を指す。例えば、図18において特定位置に配置されるのは、振動変換ユニット53Bである。   The specific position refers to a position where the direction along the input axis 171 coincides with the rotation axis direction 13B (the direction perpendicular to the main axis) transmitted from the rotation transmission mechanism 13. For example, the vibration conversion unit 53B is arranged at a specific position in FIG.

タレット回動部51は、タレット50の中心軸50B周りにタレット50を回動させるものである。タレット回動部51によりタレット50が回動されると、特定位置に配置される加工ユニットが変更される。   The turret rotation unit 51 rotates the turret 50 around the central axis 50 </ b> B of the turret 50. When the turret 50 is rotated by the turret rotation unit 51, the processing unit disposed at the specific position is changed.

制御装置55は、加工装置4の動作を制御するものであり、制御部56と、入力部57とを備える。   The control device 55 controls the operation of the processing device 4 and includes a control unit 56 and an input unit 57.

制御部56は、例えば、所定のプログラムに従ってタレット回動部51と、クラッチ部52と、加工ユニット群と、を制御する。制御部56には、複数のプログラムが記憶されている。複数のプログラムは、入力部57を通じて選択可能である。また、入力部57を通じて新たなプログラムを入力可能である。したがって、ワークの加工は、入力部57を通じて入力または選択されるプログラムに従って制御部56がタレット回動部51、クラッチ部52、加工ユニット群等を制御することにより行なわれる。   The control unit 56 controls, for example, the turret rotation unit 51, the clutch unit 52, and the machining unit group according to a predetermined program. The control unit 56 stores a plurality of programs. A plurality of programs can be selected through the input unit 57. A new program can be input through the input unit 57. Therefore, the workpiece is processed by the control unit 56 controlling the turret rotation unit 51, the clutch unit 52, the processing unit group, and the like according to a program input or selected through the input unit 57.

<加工装置の動作>
図19を参照して、以上のように構成される加工装置4の動作の一例について以下説明する。加工装置4の動作として、例えば、まず、加工対象の(図示しない)ワークに対して振動変換ユニット53Aを用いて加工を行い、次に、振動変換ユニット53Cを用いて加工を行う動作を例に挙げて説明する。
<Operation of processing equipment>
With reference to FIG. 19, an example of operation | movement of the processing apparatus 4 comprised as mentioned above is demonstrated below. As an operation of the processing apparatus 4, for example, an example is an operation in which a workpiece (not shown) to be processed is first processed using the vibration conversion unit 53 </ b> A and then processed using the vibration conversion unit 53 </ b> C. I will give you a description.

制御部56からの指令を受けてタレット回動部51は、振動変換ユニット53Aが特定位置に配置されるようにタレット50を図19(A)の矢印方向へ回動させる。これにより、特定位置に振動変換ユニット53Aが配置される。なお、図19(A)に示すように、タレット回動部51がタレット50を回動させている間は、クラッチ部52は、回動伝達機構13と加工ユニット群との間における回動の伝達を遮断する。   Upon receiving a command from the control unit 56, the turret rotation unit 51 rotates the turret 50 in the arrow direction of FIG. 19A so that the vibration conversion unit 53A is arranged at a specific position. Thereby, the vibration conversion unit 53A is arranged at the specific position. As shown in FIG. 19A, while the turret rotation unit 51 rotates the turret 50, the clutch unit 52 rotates between the rotation transmission mechanism 13 and the processing unit group. Block transmission.

特定位置に振動変換ユニット53Aが配置されると、次に、クラッチ部52は、図19(B)に示すように、回動伝達機構13と振動変換ユニット53Aとを繋いで、回動伝達機構13から振動変換ユニット53Aへ回動を伝達する。これにより、振動変換ユニット53Aは工具をタレット50の中心軸50B方向に振動させる振動動作を行う。そして、振動変換ユニット53Aにおけるバイトの刃先は、振動した状態で、回動するワークに当接される。これにより、ワークは、振動変換ユニット53Aにより振動切削される。   When the vibration conversion unit 53A is arranged at the specific position, the clutch unit 52 then connects the rotation transmission mechanism 13 and the vibration conversion unit 53A as shown in FIG. The rotation is transmitted from 13 to the vibration conversion unit 53A. Thereby, the vibration conversion unit 53A performs a vibration operation for vibrating the tool in the direction of the central axis 50B of the turret 50. Then, the cutting edge of the cutting tool in the vibration conversion unit 53A is brought into contact with the rotating workpiece while being vibrated. Thereby, the workpiece is subjected to vibration cutting by the vibration conversion unit 53A.

振動変換ユニット53Aによる振動切削が終了すると、振動変換ユニット53Aがワークから離反される。また、クラッチ部52は、図19(C)に示すように、回動伝達機構13と振動変換ユニット53Aとの間における回動の伝達を遮断する。   When the vibration cutting by the vibration conversion unit 53A is completed, the vibration conversion unit 53A is separated from the workpiece. Further, as shown in FIG. 19C, the clutch portion 52 blocks transmission of rotation between the rotation transmission mechanism 13 and the vibration conversion unit 53A.

次に、制御部56からの指令を受けてタレット回動部51は、振動変換ユニット53Cが特定位置に配置されるようにタレット50を図19(C)の矢印方向へ回動させる。これにより、図19(D)に示すように、特定位置に振動変換ユニット53Cが配置される。なお、図19(C)に示すように、タレット回動部51がタレット50を回動させている間は、クラッチ部52は、回動伝達機構13と加工ユニット群との間における回動の伝達を遮断する。   Next, upon receiving a command from the control unit 56, the turret rotation unit 51 rotates the turret 50 in the arrow direction of FIG. 19C so that the vibration conversion unit 53C is disposed at a specific position. Thereby, as shown in FIG. 19D, the vibration conversion unit 53C is arranged at the specific position. As shown in FIG. 19C, while the turret rotation unit 51 rotates the turret 50, the clutch unit 52 rotates between the rotation transmission mechanism 13 and the processing unit group. Block transmission.

特定位置に振動変換ユニット53Cが配置されると、次に、クラッチ部52は、図19(D)に示すように、回動伝達機構13と振動変換ユニット53Cとを繋いで、回動伝達機構13から振動変換ユニット53Cへ回動を伝達する。これにより、振動変換ユニット53Cは、工具をタレット50の径方向に振動させる振動動作を行う。そして、振動変換ユニット53Cにおけるバイトの刃先は、振動した状態で、回動するワークに当接される。これにより、ワークは、振動変換ユニット53Cにより振動切削される。   When the vibration conversion unit 53C is arranged at the specific position, the clutch unit 52 then connects the rotation transmission mechanism 13 and the vibration conversion unit 53C as shown in FIG. The rotation is transmitted from 13 to the vibration conversion unit 53C. Thereby, the vibration conversion unit 53 </ b> C performs a vibration operation for vibrating the tool in the radial direction of the turret 50. Then, the cutting edge of the cutting tool in the vibration converting unit 53C is brought into contact with the rotating work in a vibrating state. Thereby, the workpiece is subjected to vibration cutting by the vibration conversion unit 53C.

なお、以上においては、振動変換ユニットのみを用いたワークの加工例を説明したが、これは一例であって、振動変換ユニットおよび回動工具ユニットを用いたワークの加工も加工装置4では勿論可能である。   In addition, although the example of the process of the workpiece | work using only a vibration conversion unit was demonstrated above, this is an example and of course processing of the workpiece | work using a vibration conversion unit and a rotation tool unit is also possible in the processing apparatus 4. It is.

なお、加工装置1〜3のように、本体側着脱台座を一つ有する単体型加工装置、および、加工装置4のように、本体側着脱台座を複数有するタレット型加工装置のいずれにも同じ規格の本体側着脱台座が設けられることが好ましい。この場合、振動変換ユニット等を含む加工ユニット群は、上記本体側着脱台座に装着可能なユニット側着脱台座を有する。以上のような共通の規格の着脱機構(本体側着脱台座およびユニット側着脱台座)を有する複数の加工装置(単体型加工装置およびタレット型加工装置)および振動変換ユニットのまとまり(以下、加工装置シリーズと呼ぶ。)が提供されれば、振動変換ユニットを様々なタイプの加工装置に取り付けることができ、設備導入におけるコストを削減することができる。   It should be noted that the same standard is applied to both a single-type processing apparatus having one main body side detachable pedestal such as the processing apparatuses 1 to 3 and a turret type processing apparatus having a plurality of main body side detachable pedestals such as the processing apparatus 4. It is preferable that a main body side detachable base is provided. In this case, the processing unit group including the vibration conversion unit has a unit-side detachable pedestal that can be mounted on the main body-side detachable pedestal. Multiple processing devices (single-type processing device and turret type processing device) having a common standard attaching / detaching mechanism (main body attaching / detaching base and unit side attaching / detaching base) as described above and a group of vibration conversion units (hereinafter, processing device series) Is provided), the vibration conversion unit can be attached to various types of processing apparatuses, and the cost for introducing equipment can be reduced.

尚、本考案の加工装置、および、加工装置シリーズは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   Note that the processing device and the processing device series of the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.

1,2,3,4 加工装置
10 ワーク側軸装置
11 ワーク側軸装置相対移動機構
12 主軸装置
13 回動伝達機構
13A 挿入孔
13B 回動軸方向
14,30,53A,53B,53C 振動変換ユニット
15 主軸装置相対移動部
16 基台
17 入力軸
18,32 本体部
19,33 工具保持部
20,34 回動振動変換部
21,35 回動体
21A,35A 回動軸
22,36 回動振動変換機構
23,340 カム
24,38A フォロワ面
25 偏心ベアリング
26A,26B 面
27 案内部
28,344C 案内面
29,40 付勢部
37 斜面カム
37A,345A フォロワ側面
38,343 フォロワ
39 コイルバネ
50 タレット
50A タレット筐体
50B 中心軸
51 タレット回動部
52,52A クラッチ部
54A,54B,54C,54D,54E,54F,54G 回動工具ユニット
55 制御装置
56 制御部
57 入力部
100 ワーク側軸
101 ワーク側軸駆動部
102 ワーク側軸軸線
103 ワーク保持機構
110 ワーク側軸装置支持部
111 レール部
112 レール係合部
120 主軸
121 主軸駆動部
122 主軸軸線
130 本体側着脱台座
130A 本体側当接面
130B 開口
130C ネジ穴
132 筐体
134 ネジ
140,300 工具
141,301 シャンク
142,302 刃先
143,303 バイト
144 ユニット側着脱台座
144A ユニット側当接面
144B,344B 貫通孔
150 Y軸方向移動部
150A Y軸レール
151 X軸方向移動部
152 Z軸方向移動部
152A 主軸装置支持面
171 入力軸軸線
181,321 ハウジング
182,183,322,323 軸受
184 外周面
190 凹空間
251 偏心ベアリングの中心軸線
341 第一軌道盤
341A 第一軌道面
341B 孔
342 転動体
342A 球状部材
342B 保持器
344 ユニット側着脱台座
344A ユニット側当接面
345 凸部
347 板バネ
350 第二軌道盤
350A 第二軌道面
520 タング
521 タング係合部
521A 係合溝
800 ワーク
G 入力軸平行方向
H 入力軸直角方向
r 偏心半径
1, 2, 3, 4 Processing device 10 Work side shaft device 11 Work side shaft device relative movement mechanism 12 Main shaft device 13 Rotation transmission mechanism 13A Insertion hole 13B Rotation shaft direction 14, 30, 53A, 53B, 53C Vibration conversion unit DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Main axis | shaft apparatus relative movement part 16 Base 17 Input shaft 18,32 Main body part 19,33 Tool holding | maintenance part 20,34 Rotation vibration conversion part 21,35 Rotation body 21A, 35A Rotation shaft 22,36 Rotation vibration conversion mechanism 23,340 Cam 24,38A Follower surface 25 Eccentric bearing 26A, 26B surface 27 Guide portion 28,344C Guide surface 29,40 Biasing portion 37 Slope cam 37A, 345A Follower side surface 38,343 Follower 39 Coil spring 50 Turret 50A Turret housing 50B Central shaft 51 Turret rotation part 52, 52A Clutch part 54A, 54 , 54C, 54D, 54E, 54F, 54G Rotary tool unit 55 Control device 56 Control unit 57 Input unit 100 Work side shaft 101 Work side axis drive unit 102 Work side axis axis 103 Work holding mechanism 110 Work side shaft device support unit 111 Rail portion 112 Rail engaging portion 120 Main shaft 121 Main shaft drive portion 122 Main shaft axis 130 Main body side detachable base 130A Main body side contact surface 130B Opening 130C Screw hole 132 Housing 134 Screw 140,300 Tool 141, 301 Shank 142, 302 Cutting edge 143 , 303 Bite 144 Unit side mounting base 144A Unit side contact surface 144B, 344B Through hole 150 Y-axis direction moving part 150A Y-axis rail 151 X-axis direction moving part 152 Z-axis direction moving part 152A Spindle device support surface 171 Input axis axis 181 , 321 Housing 182, 183, 322, 323 Bearing 184 Outer peripheral surface 190 Recessed space 251 Central axis of eccentric bearing 341 First raceway 341A First raceway 341B Hole 342 Rolling element 342A Spherical member 342B Cage 344 Unit side removable base 344A Unit side contact surface 345 Protruding portion 347 Leaf spring 350 Second washer 350A Second raceway 520 Tongue 521 Tongue engaging portion 521A Engaging groove 800 Work G Input shaft parallel direction H Input shaft perpendicular direction r Eccentric radius

Claims (18)

工具を振動させてワークを加工する加工装置であって、
主軸を回動させる主軸装置と、
前記主軸の回動を伝達する回動伝達機構と、
前記回動伝達機構の筐体に形成される本体側着脱台座と、
前記本体側着脱台座に対して着脱可能なユニット側着脱台座を有し、前記工具を保持可能で、前記本体側着脱台座に装着される際に、前記回動伝達機構を通じて伝達される前記主軸の回動を前記工具の振動に変換する振動変換ユニットと、
を備えることを特徴とする、
加工装置。
A processing device for processing a workpiece by vibrating a tool,
A spindle device for rotating the spindle;
A rotation transmission mechanism for transmitting the rotation of the main shaft;
A main body side detachable pedestal formed in a casing of the rotation transmission mechanism;
The main body side detachable pedestal has a unit side detachable pedestal, is capable of holding the tool, and is attached to the main body side detachable pedestal when the main shaft is transmitted through the rotation transmission mechanism. A vibration conversion unit that converts rotation into vibration of the tool;
Characterized by comprising,
Processing equipment.
前記振動変換ユニットは、
前記回動伝達機構を通じて前記主軸の回動が入力される入力軸と、
前記入力軸を回動自在に保持する本体部と、
前記工具を保持可能に構成される工具保持部と、
前記入力軸の回動を前記工具保持部の振動に変換する回動振動変換部と、
前記入力軸に連結される前記ユニット側着脱台座と、
を備えることを特徴とする、
請求項1に記載の加工装置。
The vibration conversion unit is
An input shaft to which the rotation of the main shaft is input through the rotation transmission mechanism;
A main body that rotatably holds the input shaft;
A tool holder configured to hold the tool;
A rotation vibration conversion unit that converts rotation of the input shaft into vibration of the tool holding unit;
The unit-side detachable base connected to the input shaft;
Characterized by comprising,
The processing apparatus according to claim 1.
前記回動振動変換部は、
前記入力軸から伝達される回動を受け取る回動体と、
前記回動体の回動を、前記回動体の回動軸と直角な方向または平行な方向の前記工具保持部の振動に変換する回動振動変換機構と、
を備えることを特徴とする、
請求項2に記載の加工装置。
The rotational vibration conversion unit is
A rotating body that receives the rotation transmitted from the input shaft;
A rotation vibration converting mechanism that converts the rotation of the rotating body into the vibration of the tool holder in a direction perpendicular to or parallel to the rotation axis of the rotating body;
Characterized by comprising,
The processing apparatus according to claim 2.
前記回動振動変換部は、前記入力軸に対して直角な方向(以下、入力軸直角方向と呼ぶ。)の前記工具保持部の振動に変換することを特徴とする、
請求項2に記載の加工装置。
The rotational vibration conversion unit converts the vibration of the tool holding unit in a direction perpendicular to the input shaft (hereinafter referred to as a direction perpendicular to the input shaft).
The processing apparatus according to claim 2.
前記回動振動変換部は、
前記入力軸の軸線または前記入力軸の軸線と平行な軸線を回動軸として、前記入力軸と連動して回動するカムと、
前記工具保持部側に設けられ、かつ、前記入力軸直角方向で前記カムの周面と当接可能なフォロワにおけるフォロワ面と、
を備え、
前記カムが回動すると前記フォロワ面が押圧されて、前記工具保持部が前記入力軸直角方向に振動することを特徴とする、
請求項4に記載の加工装置。
The rotational vibration conversion unit is
A cam that rotates in conjunction with the input shaft, with the axis of the input shaft or an axis parallel to the axis of the input shaft as a rotation axis;
A follower surface in a follower provided on the tool holding portion side and capable of contacting the peripheral surface of the cam in a direction perpendicular to the input axis;
With
When the cam rotates, the follower surface is pressed, and the tool holder vibrates in a direction perpendicular to the input shaft.
The processing apparatus according to claim 4.
前記フォロワ面は、前記入力軸直角方向において対向する第一の面と第二の面とを有し、
前記第一の面と前記第二の面と前記カムとで、確動カム機構が構成されることを特徴とする、
請求項5に記載の加工装置。
The follower surface has a first surface and a second surface facing each other in the direction perpendicular to the input axis,
A positive cam mechanism is configured by the first surface, the second surface, and the cam.
The processing apparatus according to claim 5.
前記工具保持部は空間を有し、
前記空間の内周面は、前記カムの前記回動軸周りの周面を取り囲み、
前記内周面の少なくとも一部は、前記フォロワ面を構成することを特徴とする、
請求項5または6に記載の加工装置。
The tool holder has a space;
An inner circumferential surface of the space surrounds a circumferential surface around the rotation axis of the cam;
At least a part of the inner peripheral surface constitutes the follower surface,
The processing apparatus according to claim 5 or 6.
前記入力軸直角方向に前記工具保持部を案内する案内部を備え、
前記工具保持部は、前記入力軸の軸方向から見て前記本体部と重なり合うように配置されることを特徴とする、
請求項5〜7のいずれかに記載の加工装置。
A guide unit for guiding the tool holding unit in a direction perpendicular to the input axis;
The tool holding portion is disposed so as to overlap the main body portion when viewed from the axial direction of the input shaft,
The processing apparatus in any one of Claims 5-7.
前記案内部は、
前記本体部と前記工具保持部とを連結し、かつ、前記工具保持部が変位する前の位置に、前記工具保持部を前記入力軸直角方向に沿って復帰させるように付勢する付勢部と、
前記工具保持部と当接すると共に前記入力軸直角方向に沿って延びる、前記本体部が有する案内面と、
を備えることを特徴とする、
請求項8に記載の加工装置。
The guide part is
An urging unit that couples the main body and the tool holding unit and urges the tool holding unit to return along the direction perpendicular to the input axis to a position before the tool holding unit is displaced. When,
A guide surface of the main body that contacts the tool holding portion and extends along a direction perpendicular to the input axis;
Characterized by comprising,
The processing apparatus according to claim 8.
前記案内部は、
前記出力側軸直角方向に沿って延びるレールと、
前記工具保持部に設けられ、前記レールと係合するレール係合部と、
を備えることを特徴とする、
請求項8に記載の加工装置。
The guide part is
A rail extending along a direction perpendicular to the output side axis;
A rail engaging portion that is provided in the tool holding portion and engages with the rail;
Characterized by comprising,
The processing apparatus according to claim 8.
回動振動変換部は、前記入力軸に対して平行な方向(以下、入力軸平行方向と呼ぶ。)の前記工具保持部の振動に変換することを特徴とする、
請求項2に記載の加工装置。
The rotation vibration conversion unit converts the vibration of the tool holding unit in a direction parallel to the input shaft (hereinafter referred to as an input shaft parallel direction).
The processing apparatus according to claim 2.
回動振動変換部は、
前記入力軸の軸線または前記入力軸の軸線と平行な軸線を回動軸として、前記入力軸と連動して回動するカムと、
前記工具保持部側に設けられ、かつ、前記入力軸平行方向で前記カムと当接可能なフォロワにおけるフォロワ面と、
を備え、
前記カムが回動すると前記フォロワ面が押圧されて、前記工具保持部が前記入力軸平行方向に振動することを特徴とする、
請求項11に記載の加工装置。
The rotation vibration converter
A cam that rotates in conjunction with the input shaft, with the axis of the input shaft or an axis parallel to the axis of the input shaft as a rotation axis;
A follower surface in a follower that is provided on the tool holding unit side and is capable of contacting the cam in a direction parallel to the input shaft;
With
When the cam rotates, the follower surface is pressed, and the tool holding portion vibrates in the direction parallel to the input shaft.
The processing apparatus according to claim 11.
前記カムは、
自身の中心軸線と前記入力軸の軸線とが平行になるよう前記入力軸に保持される円環状の第一軌道盤と、
前記第一軌道盤の一方の面である第一軌道面上において保持される少なくとも一つの球状部材と、
を有し、
前記フォロワは、
自身の中心軸線と前記入力軸の軸線とが平行になるよう前記工具保持部に保持され、前記第一軌道面と前記入力軸平行方向で対向する第二軌道面を有する円環状の第二軌道盤と、
前記第二軌道面から前記入力軸平行方向に凸となり、かつ、前記第一軌道面と対向する面が前記フォロワ面となる少なくとも一つの凸部と、
を有し、
前記第一軌道盤の前記中心軸線を軸として前記球状部材が前記第一軌道面と共に回動して、前記凸部の前記フォロワ面との間で当接および離反を繰り返すことにより前記工具保持部を前記入力軸平行方向に振動させることを特徴とする、
請求項12に記載の加工装置。
The cam
An annular first washer held by the input shaft such that its center axis and the axis of the input shaft are parallel;
At least one spherical member held on the first raceway surface which is one surface of the first raceway;
Have
The follower is
An annular second raceway having a second raceway surface that is held by the tool holder so that its own central axis and the axis of the input shaft are parallel to face each other in the direction parallel to the first raceway surface. The board,
At least one convex portion that is convex in the direction parallel to the input axis from the second raceway surface, and a surface that faces the first raceway surface is the follower surface;
Have
The tool holding portion is configured such that the spherical member rotates together with the first raceway surface about the central axis of the first raceway and repeats contact and separation with the follower surface of the convex portion. Oscillating in the direction parallel to the input axis,
The processing apparatus according to claim 12.
前記工具保持部は、前記入力軸の軸方向から見て前記本体部と重なり合うように配置され、
前記入力軸平行方向に前記工具保持部を案内する案内部を備え、
前記案内部は、
前記工具保持部が変位する前の位置に、前記工具保持部を前記入力軸平行方向に沿って復帰させるように付勢する付勢部と、
前記工具保持部と当接すると共に前記入力軸平行方向に沿って延びる、前記本体部が有する案内面と、
を備えることを特徴とする、
請求項11〜13のいずれかに記載の加工装置。
請求項に記載の加工装置。
The tool holding portion is disposed so as to overlap the main body portion when viewed from the axial direction of the input shaft,
A guide unit for guiding the tool holding unit in a direction parallel to the input axis;
The guide part is
An urging unit that urges the tool holding unit to return along the direction parallel to the input axis to a position before the tool holding unit is displaced;
A guide surface of the main body, which is in contact with the tool holding portion and extends along the input axis parallel direction;
Characterized by comprising,
The processing apparatus in any one of Claims 11-13.
The processing apparatus according to claim.
前記回動伝達機構が内部に収容される前記筐体の少なくとも一部を構成し、互いに同一規格となる複数の前記本体側着脱台座が周方向に沿って複数形成されるタレットと、
前記タレットを回動させるタレット回動部と、
前記ユニット側着脱台座を有し、複数の前記本体側着脱台座のそれぞれに着脱自在に装着されて、前記回動伝達機構の動力を利用して前記工具によって前記ワークを加工する複数の加工ユニットと、
前記タレットの回動により特定の位置に配置される前記加工ユニットと前記回動伝達機構との間で回動の伝達を行うクラッチ部と、
を備え、
複数の前記加工ユニットの一部が、前記振動変換ユニットとなっており、
複数の前記加工ユニットにおける前記振動変換ユニットを除いた一部が、前記回動伝達機構の回動を利用して前記工具を回動させて、前記ワークを加工する回動加工ユニットとなることを特徴とする、
請求項1〜14のいずれかに記載の加工装置。
A turret in which the rotation transmission mechanism constitutes at least a part of the housing accommodated therein, and a plurality of the body-side detachable bases having the same standard are formed along the circumferential direction;
A turret rotation section for rotating the turret;
A plurality of processing units that have the unit-side detachable pedestal, are detachably mounted on each of the plurality of body-side detachable pedestals, and process the workpiece with the tool using the power of the rotation transmission mechanism; ,
A clutch portion that transmits rotation between the processing unit disposed at a specific position by the rotation of the turret and the rotation transmission mechanism;
With
A part of the plurality of processing units is the vibration conversion unit,
A part of the plurality of processing units excluding the vibration conversion unit becomes a rotation processing unit that rotates the tool using the rotation of the rotation transmission mechanism to process the workpiece. Features
The processing apparatus in any one of Claims 1-14.
前記タレットには、複数の前記振動変換ユニットが装着されており、
複数の前記振動変換ユニットの一部は、前記工具を前記タレットの径方向に振動させるようになっており、
複数の前記振動変換ユニットの残部は、前記工具を前記タレットの軸方向に振動させるようになっていることを特徴とする、
請求項15に記載の加工装置。
The turret is equipped with a plurality of the vibration conversion units,
Some of the plurality of vibration conversion units are adapted to vibrate the tool in the radial direction of the turret,
The remaining portions of the plurality of vibration conversion units are configured to vibrate the tool in the axial direction of the turret,
The processing apparatus according to claim 15.
前記筐体は、前記本体側着脱台座を一つのみ有しており、
前記本体側着脱台座に対して前記振動変換ユニットが装着されることを特徴とする、
請求項1〜14のいずれかに記載の加工装置。
The housing has only one main body side detachable pedestal,
The vibration conversion unit is attached to the body-side detachable pedestal,
The processing apparatus in any one of Claims 1-14.
請求項15又は16に記載のタレット型加工装置と、
請求項17に記載の単体型加工装置と、を備え、
前記タレット型加工装置の前記本体側着脱台座と、前記単体型加工装置の前記本体側着脱台座は、互いに同一規格となっており、
共通の前記振動変換ユニットが、前記タレット型加工装置と前記単体型加工装置の双方に装着可能であることを特徴とする、
加工装置シリーズ。
The turret type processing apparatus according to claim 15 or 16,
A unitary processing apparatus according to claim 17,
The main body side detachable pedestal of the turret type processing apparatus and the main body side detachable pedestal of the single type processing apparatus are mutually the same standard,
The common vibration conversion unit can be attached to both the turret type processing apparatus and the unit type processing apparatus,
Processing equipment series.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019136852A (en) * 2018-02-15 2019-08-22 スター精密株式会社 lathe
WO2022075178A1 (en) * 2020-10-05 2022-04-14 ファナック株式会社 Numerical control device that controls relative positional relationship between working tool and workpiece

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