JP3360066B2 - 工作機械のツールヘッド - Google Patents
工作機械のツールヘッドInfo
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Description
具等の回転工具を交換自在に装着するツールスピンドル
を備えた工作機械のツールヘッドに関する。
えるワークヘッドに対向して、旋削工具と回転工具を交
換自在に装着するツールスピンドルを備えるツールヘッ
ドを配設して、複雑な形状のワークをワンチャッキング
で加工する能力を有する工作機械が提案されている。
削加工時には、旋削工具を装着したツールスピンドルを
クランプして、切削抵抗に耐える構造を採用する必要が
ある。
ールスピンドルは、ミル加工時には高速で回転する構造
を備えるので、ベアリングを必要とし、ツールヘッド内
に強固なクランプ機構を装備することは、構造的にもス
ペース的にも困難が伴う。特に、切削条件の厳しい旋削
加工にあっては、ツールスピンドルの剛性が不足して、
いわゆるビビリ振動が発生することがある。また、旋削
工具にビビリ防止用の制振部材を備えることも困難であ
った。そこで本発明は、旋削加工時にツールスピンドル
の外周部に配設される制振部材を備える工作機械のツー
ルヘッドを提供するものである。
は、ワークを把持し、回転又は静止するワークスピンド
ルを備えるワークヘッドと、ワークヘッドに対向して配
設され、旋削ツール又は回転ツールを交換自在に装着し
て静止又は回転するツールスピンドルを備える。そし
て、ツールヘッドのハウジング内に回転又は静止自在に
支持されるツールスピンドルと、旋削加工時にツールス
ピンドルをハウジングに対してクランプするピストン
と、ツールスピンドルの外周部に配設され、ピストンと
連結されるリング状の制振部材を備えるものである。
れる複数本のリング溝と、制振部材の内径部に形成され
る複数本のリング溝を備え、ミル加工時には制振部材の
リング溝は、ツールスピンドルとリング溝を隔てる山部
に対向してラビリンス機構を形成し、旋削加工時には、
制振部材のリング溝を隔てる山部は、ツールスピンドル
のリング溝を隔てる山部に対向してツールスピンドルの
制振機構を形成するものである。
械の全体構成を示す斜視図、図2は要部の斜視図であ
る。複合加工旋盤である工作機械1はフレーム10を有
し、スライドドア12内フレーム10上に主軸台20が
装備される。主軸台(ワークヘッド)20は、ワーク主
軸(ワークスピンドル)22を有し、ワークW1を回転
自在に保持する。
として矢印R1方向に回転するとともに、ミル加工時等
には静止と割り出しが可能である。回転軸C1と平行に
制御軸であるZ軸が設定される。ワークスピンドル22
に対向して、テールストック30が配設され、ワークス
ピンドル22とともに長尺のワークW1等を支持する。
の直動案内装置14が設けられ、刃物台ベース40がZ
軸方向に移動制御される。刃物台50には、ツールヘッ
ド100が装備される。ツールヘッド100は、Z軸と
X軸を含む平面に直交するY軸方向に移動制御されると
ともに、Y軸に平行な軸線C2まわりに割り出し制御さ
れる。この回転軸をB軸と称する。
110を備える。ツールスピンドル110は、旋削用の
ツールを保持固定する機能に加えて、軸線C3まわりに
矢印R3方向に回転駆動される。工作機械1は、ツール
マガジン60と自動工具交換装置(ATC)70を備
え、ツールスピンドル110に各種のツールT1を装着
する。ツールスピンドル110に装着されるツールとし
ては、各種の旋削用ツールに加えて、ドリル、タップ、
フェースミル、エンドミル等の回転工具が用意される。
つツールクランプの状態を示し、中心線より下部はミル
加工時、かつツールアンクランプ状態を示す。ツールヘ
ッド100は、ハウジング102内にベアリング120
を介してツールスピンドル110が回転又は静止自在に
支持される。ツールスピンドル110の先端部には、ツ
ールシャンク穴112が形成してあり、ツールT1が交
換自在に装着される。ツールスピンドル110の軸心部
には、ドローバー130が軸方向に摺動自在に挿入され
る。ドローバー130の外周部には、スプリング140
が配設してあり、ドローバー130を常時ツールクラン
プ側に向けて付勢する。
凹部132はツールクランプ用のボール160を受け入
れる。ドローバー130の外周部に嵌装されるクランプ
部材150は、半径方向の穴152を有し、ボール16
0が挿入される。ドローバー130がスプリング140
によってクランプ位置に引き込まれると、ボール160
は、ドローバー130の凹部132から半径方向外側に
向けて押し出され、ツールT1の溝に係合されるととも
に、ツールT1をスピンドル110のツールシャンク穴
112に向けて引き込み、ツールのクランプを達成す
る。
構を備え、ドローバー130をスプリング140に抗し
て押し出し、ツールのアンクランプを行う。ツールヘッ
ドのハウジング102のツールスピンドル110のツー
ルシャンク穴の近傍の外周部には、シリンダ室210が
設けられ、ピストン200が摺動自在に設けられる。こ
のピストン200の側面には、カップリング用の歯部2
02が形成される。
0の奥端部には、リング状の固定用カップリング部材1
80がボルト184によりハウジング102に対して固
着される。この固定用カップリング部材180はピスト
ン200の歯部202に対向する歯部182を有する。
ツールスピンドル110の外周部にはピン160を介し
て、スピンドル側のカップリング部材170が固着され
る。このスピンドル側のカップリング部材170は、固
定用カップリング部材の内側に配設されるリング状の部
材であって、ピストン200の歯部202に対向する歯
部172を有する。
には、ツールスピンドルクランプ用のピストン200は
図示の位置にあって、カップリング用の歯部202は、
固定用カップリング部材180、ツールスピンドル側の
カップリング部材170の歯部とは、噛合していない。
この状態では、ツールスピンドル110は、ミル工具等
の回転工具をツールシャンク穴112に装着し、ツール
スピンドル110をハウジング内に装備される。図示し
ないモータにより直接に駆動して、ワークに必要なミル
加工を施すことができる。
してリング状の制振部材230が連結される。制振部材
230は、クランプ用のピストン200に対して遊動で
きる状態で連結される。ツールスピンドル110の制振
部材230の内径部に対向する位置には、3本のリング
溝114,116,118が設けられている。制振部材
230の内径部にも2本のリング溝232,234が形
成される。制振部材230に形成される浅いリング溝2
32は、ミル加工時には、ツールスピンドル110の2
本のリング溝114,116を隔てる山部115に対向
し、制振部材230とツールスピンドル110の間に
は、径方向のクリアランスG1が確保される。
ル加工時に回転するツールスプリング110は、制振部
材230と干渉することはない。この時に、ツールスピ
ンドル110の外径部のリング溝114,116,11
8及び山部115,117と、制振部材230の内径部
のリング溝232,234及び山部231,233は、
ラビリンス構造を形成し、クーラントがツールスピンド
ル内部に浸入するのを防止する。
0が図で右側に移動し、その歯部202が固定用のカッ
プリング部材180の歯部182とツールスピンドル側
のカップリング部材170の歯部172と噛み合う。こ
の作用によって、ツールスピンドル110の回転動は、
固定用カップリング部材180により制止される。
ヘッドのハウジング202に固着されているので、ツー
ルスピンドル110は確実にクランプされる。クランプ
用ピストン200の移動に伴い、制振部材230も一体
に移動する。この移動によって、制振部材230の内径
部に形成される浅いリング溝232の両側の山部23
1,233は、それぞれ対向するツールスピンドル11
0の山部115,117に向い合い、両者間のクリアラ
ンスは、極めて小さい寸法となる。
着され、重切削加工を実行する際に、ツールスプリング
が切削抵抗を受けて、いわゆるビビリが発生する条件と
なったときにも、制振部材230によって、ツールスピ
ンドル110のビビリ振動は制止される。
ドについて説明したが、例えば、工作機械は複合加工旋
盤等を用いて行なう。
のように構成されているので、ツールスピンドルに旋削
工具を装着して、切削加工を施す際に、ツールスピンド
ルの外周部に制振部材が係合されるので、加工条件が厳
しい重切削を行ってもビビリの発生は防止でき、加工効
率を向上することができる。
は、ミル加工時にはラビリンス構造が形成され、クーラ
ント等がツールスピンドル内部に浸入することが防止さ
れる。したがって、ベアリングの損傷等も防止できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 ワークを把持し、回転又は静止するワー
クスピンドルを備えるワークヘッドと、ワークヘッドに
対向して配設され、旋削ツール又は回転ツールを交換自
在に装着して静止又は回転するツールスピンドルを備え
るツールヘッドを有する工作機械のツールヘッドであっ
て、 ツールヘッドのハウジング内に回転又は静止自在に支持
されるツールスピンドルと、旋削加工時にツールスピン
ドルをハウジングに対してクランプするピストンと、ツ
ールスピンドルの外周部に配設され、ピストンと連結さ
れるリング状の制振部材を備える工作機械のツールヘッ
ド。 - 【請求項2】 ツールスピンドルの外径部に形成される
複数本のリング溝と、制振部材の内径部に形成される複
数本のリング溝を備え、ミル加工時には制振部材のリン
グ溝は、ツールスピンドルとリング溝を隔てる山部に対
向してラビリンス機構を形成し、旋削加工時には、制振
部材のリング溝を隔てる山部は、ツールスピンドルのリ
ング溝を隔てる山部に対向してツールスピンドルの制振
機構を形成する請求項1記載の工作機械のツールヘッ
ド。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000093903A JP3360066B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 工作機械のツールヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000093903A JP3360066B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 工作機械のツールヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001277001A JP2001277001A (ja) | 2001-10-09 |
JP3360066B2 true JP3360066B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=18609025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000093903A Expired - Fee Related JP3360066B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 工作機械のツールヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3360066B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101169559B1 (ko) * | 2010-06-16 | 2012-07-27 | 이정호 | 진동방지장치 및 윤활?냉각장치가 구비된 앵글 헤드 |
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2000
- 2000-03-30 JP JP2000093903A patent/JP3360066B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JP2001277001A (ja) | 2001-10-09 |
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