JP3929157B2

JP3929157B2 - Turret tool post equipment

Info

Publication number: JP3929157B2
Application number: JP04691898A
Authority: JP
Inventors: 庸二竹内; 暁秋元
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2018-02-27
Also published as: JPH11245107A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋盤等の工作機械に設置される回転刃物台装置に関し、特に、刃物台の旋回割出し動作により選択された工具を割出し位置に固定的に保持するために、旋回割出し後に刃物台の回転を阻止する係止手段を備えたタレット刃物台装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
旋盤等の工作機械において、加工作業の自動化及び高速化を促進するために、予め多数の工具を担持するとともに、所望の工具を旋回割出し動作により選択して、工作機械の加工作業位置に位置決めする回転式刃物台構造、すなわちタレット刃物台装置を備えたものは周知である。例えば、ＮＣ旋盤等の自動旋削機械で使用されるタレット刃物台装置は、一般に、回転主軸に対向して機台上に設置される工具送り台と、工具送り台上で所与の座標軸に沿って移動可能に設置される支持台と、支持台に回転可能に支持され、多数の工具を回転軸線の周囲に所定間隔で担持するタレットとから構成される。
【０００３】
この種のタレット刃物台装置では、タレットを旋回割出し動作させた後、選択した工具によりワークに加工を施す間は、支持台上でタレットを強固に固定する必要がある。その目的で、一般にタレット刃物台装置は、支持台上の複数の割出し位置の各々でタレットを係止する係止手段を備える。従来、この係止手段は、タレットと支持台との各々に設けられた互いに係合可能な一対の係合部材と、それら係合部材を係合位置と離脱位置との間で相対移動させる係脱駆動機構とから構成される。係合部材としては、噛合いクラッチ状の構造を有する相互係脱自在なカップリングが一般に使用されている。この場合、係脱駆動機構は、タレット側の係合部材を支持台側の係合部材に対し軸方向へ移動させるように構成される。
【０００４】
工具の選択手順としては、まず、１つの工具によるワーク加工が終了した段階で、タレットと共に支持台を工具送り台上で移動して、工具を加工作業位置から工具交換位置へ送る。次に、係脱駆動機構の駆動によりタレット側係合部材を移動して支持台側係合部材から脱離し、その状態で、別の回転駆動源によりタレットを回転して旋回割出しを行い、所望の工具を選択する。次いで、係脱駆動機構の駆動によりタレット側係合部材を支持台側係合部材に係合させて、選択した工具を割出し位置に固定的に保持する。その状態で、タレットと共に支持台を工具送り台上で移動して、選択した工具を工具交換位置から加工作業位置へ送る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＮＣ旋盤等の自動旋削機械は、主軸の回転駆動源、工具送り用の各軸駆動源、チャックの開閉駆動源等、制御対象の異なる複数の駆動源を備える。これら駆動源には、特に高速かつ高精度の応答を要求される部位（主軸、工具送り等）ではサーボモータが一般に使用されている。さらに近年、チャックの開閉駆動源や、前述したタレット刃物台装置のタレット回転駆動源のように従来、油圧又は空圧アクチュエータを用いていた部位にも、環境衛生や作動信頼性の点で有利なサーボモータが使用される傾向にある。
【０００６】
しかしながら、前述したタレット刃物台装置の係脱駆動機構では、要求される動作が一方の係合部材を軸方向へ僅かに移動させるだけの単純な動作であることにも起因して、電動化が遅れ、多くは未だに油圧又は空圧アクチュエータが使用されている。油空圧アクチュエータは、騒音や大気汚染による作業環境の悪化、設備コストの上昇、機械の大型化、応答精度の低さ等の問題を一般に有するものである。特に、係脱駆動源として油圧シリンダを用いた場合は、作動油の温度変化により動作速度が容易に変化してしまうので、係合部材の係脱に要する時間が変動し、一連のタレット割出し動作の安定的制御が困難となるだけでなく、油圧シリンダ自体が相当の熱源となることから、その周辺の機械構成要素の動作に影響を及ぼす危惧がある。したがって、タレット刃物台装置の係脱駆動機構をも電動化することが所望されている。
【０００７】
他方、駆動源を電動化したタレット刃物台装置は、タレット回転駆動源としてのサーボモータを支持台に設置し、またバイト等の固定工具だけでなくドリル等の回転工具も担持できる構成の場合には回転工具用のサーボモータも支持台に設置することになる。そして、係脱駆動機構の電動化の要求に答えるべく、係脱駆動源としてのサーボモータをさらに支持台に設置するような場合は、旋削機械上での所与の座標軸に沿った移動要素の１つである支持台部分の重量を不要に増加させ、応答精度の低下を生じるだけでなく、機械全体の寸法拡大、製造及び運転コストの上昇といった課題を生じる。
【０００８】
したがって本発明の目的は、支持台上の割出し位置にタレットを固定的に保持しかつ固定を解除するための係脱駆動機構を、新たな電動機を追加することなく電動化でき、以て、騒音や大気汚染の軽減、応答精度の向上、製造及び運転コストの抑制等の効果を奏するとともに、搭載された工作機械の一層の小型化及び高性能化を促進できるタレット刃物台装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、工作機械上で所与の座標軸に沿って移動可能に設置される支持台と、支持台に回転可能に支持され、複数の工具を回転軸線の周囲に所定間隔で担持する頭部及び頭部から軸線方向へ同心に延長される軸部を有するタレットと、支持台上の旋回割出し位置でタレットを支持台に対し固定的に保持する係止手段とを具備し、係止手段は、タレットと支持台との双方に関連付けて設置され、互いに係合可能な固定側係合要素と可動側係合要素とを少なくとも有する係合機構と、係合機構の可動側係合要素を、固定側係合要素に係合してタレットの回転を阻止する係合位置と、固定側係合要素から離脱してタレットの回転を解除する離脱位置との間で移動させる駆動機構とを備える、タレット刃物台装置において、駆動機構は、工具を加工作業位置と工具交換位置との間で運ぶための支持台の移動に連動して、可動側係合要素を移動させる連動装置を備え、駆動機構の連動装置は、工作機械に設けられる第１のカムと、係合機構の可動側係合要素に付設され、タレットの軸部の周りで周方向へ延びる第２のカムと、一端で第１のカムに摺動可能に係合するとともに他端で第２のカムに摺動可能に係合する従動アームとを備え、支持台の移動に伴い、従動アームが、第１のカムの形状に従い揺動するとともにタレットの軸部の周りで第２のカムに沿って回転し、第２のカムの形状に従い、可動側係合要素が、タレットの軸線方向へ係合位置と離脱位置との間で移動することを特徴とするタレット刃物台装置を提供する。
【００１０】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のタレット刃物台装置において、第２のカムは、タレットの軸部を包囲して環状に延設されるカム溝を有し、カム溝に、周方向等間隔配置で複数のカム作用湾曲部が形成されるタレット刃物台装置を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明をその実施形態に基づき詳細に説明する。各図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図１を参照すると、本発明の一実施形態によるタレット刃物台装置１０が、ＮＣ旋盤等の自動旋削機械に搭載された状態で示されている。タレット刃物台装置１０は、自動旋削機械の回転主軸１２に対向して配置される。回転主軸１２は、ハウジング状の主軸台１４に搭載、収容され、旋削加工すべき棒材Ｗを掴持して、図示しない駆動源により回転駆動される。タレット刃物台装置１０は、棒材Ｗの加工に必要な多数の工具を予め所定位置に担持するとともに、棒材Ｗの加工箇所に応じて所望の工具を旋回割出し動作により選択し、自動旋削機械の回転主軸１２先端の加工作業位置に位置決めする。
【００１４】
タレット刃物台装置１０は、回転主軸１２に対向して自動旋削機械の機台１６上に設置される工具送り台１８と、工具送り台１８上で所与の座標軸に沿って移動可能に設置される支持台２０と、支持台２０に回転可能に支持され、多数の工具２２を回転軸線の周囲に所定間隔で担持するタレット２４とから構成される。図示実施形態では、工具送り台１８が、回転主軸１２の中心軸線に略平行なＺ軸方向へ、図示しないＺ軸送りモータの駆動により移動し、支持台２０が、回転主軸１２の中心軸線に略直交するＸ軸方向へ、図示しないＸ軸送りモータの駆動により移動する構成を有し、タレット２４上で選択された各種工具２２が両軸送り動作の下で棒材Ｗを所望形状に旋削するようになっている。
【００１５】
図２及び図３は、支持台２０に支持されるタレット２４の構造を詳細に示す。タレット２４は、円柱又は角柱状の外形を有する中空の頭部２６と、頭部２６の軸方向一端面から軸方向へ同心に延設される中空円筒状の軸部２８とを備える。タレット２４の頭部２６は、支持台２０の前端面（図で右端）から外方へ突出して配置され、その径方向外周面には、工具２２を装着する複数の工具装着部３０が所定の割出し角度毎に設けられる。それら工具装着部３０は、図示のようにバイト等の固定工具２２ａをホルダ３２を介して固着するための固定工具装着部３０ａと、ドリル等の回転工具（図示せず）を回転可能に装着するための回転工具装着部３０ｂとを備える。さらに回転工具装着部３０ｂは、１つの割出し角度位置において、互いに軸方向へ離間した２か所に形成されている。
【００１６】
なお、回転工具は、頭部２６及び軸部２８の内部に設置される駆動軸及び駆動歯車（いずれも図示せず）を介して、一般に支持台２０の後端（図で左端）に設置される図示しない専用のサーボモータによって駆動できる。しかし、タレット２４が回転工具装着部３０ｂを備えることは必須ではなく、固定工具装着部３０ａのみを備えることもできる。その場合、タレット刃物台装置１０は、回転工具用駆動源としてのサーボモータを備えない構成となる。
【００１７】
タレット２４の軸部２８は、支持台２０のタレット受容空洞部３４に回転可能に受容され、その後端すなわち頭部２６の反対側の端部で、歯車列３６を介して、タレット回転駆動源であるサーボモータ３８に接続される。サーボモータ３８は、例えば支持台２０の後端（図で左端）に固定的に連結される。サーボモータ３８の駆動により、タレット２４は旋回割出し動作を遂行し、所望の工具装着部３０に装着された所望の工具２２を選択する。
【００１８】
タレット刃物台装置１０は、旋回割出し後のタレット２４の不要な回転を阻止する係止手段として、支持台２０とタレット２４との双方に係合可能な可動係合部材４０と、可動係合部材４０を係合位置と離脱位置との間で移動させる駆動機構（後述する）とを備える。可動係合部材４０は、支持台２０のタレット受容空洞部３４を画成する筒状内壁面３４ａに軸方向摺動可能に支持される中空筒状の本体部４２と、本体部４２の軸方向後端面（図で左端）から、互いに周方向へ離隔して軸方向へ延設される複数（例えば３個）の脚４４と、それら脚４４の後端（図で左端）に連結される環状カム部４６と、本体部４２の軸方向前端面（図で右端）に複数のボルト４７によって取着される環状カップリング部４８とを備える。
【００１９】
可動係合部材４０の本体部４２は、支持台２０の筒状内壁面３４ａに径方向へのがたつきを生じないように支持される。また本体部４２は、タレット２４の軸部２８を回転及び軸方向移動可能に支持する滑り軸受として作用する円筒状内周面４２ａを備える。可動係合部材４０の複数の脚４４は、支持台２０の筒状内壁面３４ａの後方（図で左方）の環状壁５０に軸方向へ貫通形成した複数の穴５２の各々に、軸方向移動可能に受容される。したがってこれら脚４４は、可動係合部材４０の回り止めとして作用し、それにより可動係合部材４０は、支持台２０内で軸方向移動のみ可能となっている。
【００２０】
可動係合部材４０の環状カップリング部４８は、その前端面（図で右端）に、多数の歯５４を所定ピッチで放射状に配置して備える。環状カップリング部４８は、タレット２４の軸部２８の周囲で本体部４２と共に軸方向へ移動して、対応のカップリング要素に係合できるようになっている。なお、環状カップリング部４８が対応カップリング要素に係合する際の衝撃を緩和するために、本体部４２と環状カップリング部４８との間に皿ばね５６を配置し、環状カップリング部４８が皿ばね５６の付勢に抗して本体部４２に接近できる構成となっている。このとき好ましくは、皿ばね５６は予めやや圧縮された状態で、本体部４２と環状カップリング部４８との間に配置される。
【００２１】
可動係合部材４０の環状カップリング部４８の対応カップリング要素として、支持台２０のタレット受容空洞部３４の軸方向開口端の近傍に、後端面（図で左端）に多数の歯５８を所定ピッチで放射状に配置して備えた環状固定カップリング要素６０が固定される。環状カップリング部４８のもう１つの対応カップリング要素として、タレット２４の頭部２６と軸部２８との接続部位近傍に、後端面（図で左端）に多数の歯６２を所定ピッチで放射状に配置して備えた環状回転カップリング要素６４が固定される。環状固定カップリング要素６０の多数の歯５８と環状回転カップリング要素６４の多数の歯６２とは、可動係合部材４０の環状カップリング部４８の多数の歯５４に軸方向へ対面して配置される。また、両歯５８、６２は、環状回転カップリング要素６４がタレット２４と一体に回転する間に、所定の回転位置で互いに径方向へ整列することができる。
【００２２】
図２及び図３に示す状態では、環状固定カップリング要素６０の多数の歯５８（すなわち固定歯）と環状回転カップリング要素６４の多数の歯６２（すなわち回転歯）とが、互いに径方向へ整列して位置するとともに、周方向へ隣接する歯５８、６２の間に、可動係合部材４０の環状カップリング部４８の１枚の歯５４（すなわち移動歯）が挿入されている（図４（ａ）参照）。それにより、環状固定カップリング要素６０に対する環状回転カップリング要素６４の回転が阻止され、したがって支持台２０に対するタレット２４の回転動作が防止される。つまりこの状態で、可動係合部材４０は、その軸方向移動範囲内で最も前端（図で右端）の係合位置に置かれている。
【００２３】
可動係合部材４０が上記した係合位置にある間に、タレット２４の頭部２６に装着した工具２２により、回転主軸１２に掴持した棒材Ｗの加工が実施される。この間、タレット２４は上記したカップリング構造によって、加工時に工具２２に加わる応力に抗し、かつ加工精度を維持するに十分な強度で、支持台２０に強固に固定的に保持されている。このような係合強度をさらに向上させるために、図示のタレット刃物台装置１０では、支持台２０とタレット２４との間に第２の皿ばね６６が設置されている。
【００２４】
第２の皿ばね６６は、支持台２０の筒状内壁面３４ａの後方（図で左方）の環状壁５０の後肩面５０ａと、タレット２４の軸部２８の後端（図で左端）近傍に固着されたスリーブ６８の前端面６８ａとの間に、好ましくは予めやや圧縮された状態で挟持され、タレット２４を後方（図で左方）へ付勢するように作用する。それにより、可動係合部材４０が係合位置へ移動する際に、それに連れてタレット２４が前方（図で右方）へ移動することを防止して、環状カップリング部４８の歯５４と環状回転カップリング要素６４の歯６２とを確実に係合させるとともに、係合位置において両歯５４、６２の係合を付勢力下で安定的に維持するようになっている。
【００２５】
図示の係合位置から、可動係合部材４０を後方（図で左方）へ移動して離脱位置に置くと、環状カップリング部４８の歯５４が環状固定カップリング要素６０の歯５８及び環状回転カップリング要素６４の歯６２の間から離脱する（図４（ｂ）参照）。その結果、環状固定カップリング要素６０に対し環状回転カップリング要素６４が自由に回転でき、したがって支持台２０に対するタレット２４の回転動作が解除されて、タレット２４が旋回割出し可能な状態に置かれる。
【００２６】
可動係合部材４０の環状カム部４６は、上記した可動係合部材４０の係合位置と離脱位置との間の移動を生じさせるための駆動機構の一部を構成する。図３に示すように、環状カム部４６は、径方向外方へ開口する環状溝路７０を有した断面コ字状の溝カムリング要素７２と、溝カムリング要素７２の環状溝路７０に摺動可能に受容される従動リング要素７４とを備える。溝カムリング要素７２は、可動係合部材４０の複数の脚部４４に一体に連結される。溝カムリング要素７２及び従動リング要素７４はいずれも円環状部材であり、互いに同心に配置されるとともに、共通の軸線の周りで相対的に回転できるようになっている。
【００２７】
溝カムリング要素７２は、環状溝路７０の径方向外方の開口全体に渡って、軸方向すなわち相互接近方向へ突出する一対のフランジ７６を備える。それらフランジ７６の間には、図５に示すような湾曲部７８を有したカム溝８０が形成される。従動リング要素７４は、溝カムリング要素７２の環状溝路７０内で、径方向に実質的にがたつきを生じず、かつ軸方向へ所定距離だけ移動できる寸法を有する。さらに従動リング要素７４は、周方向所望位置で径方向外方へ突出する円筒突子８２を備える。円筒突子８２は、溝カムリング要素７２の一対のフランジ７６の間に画成されたカム溝８０に受容され、カム溝８０に沿って実質的にがたつきを生じることなく移動できる寸法を有する。環状溝路７０と従動リング要素７４との軸方向寸法差は、少なくとも円筒突子８２がカム溝８０の湾曲部７８を通過することを妨げない量である。
【００２８】
したがって図５（ａ）、（ｂ）に示すように、溝カムリング要素７２の環状溝路７０内で従動リング要素７４が回転すると、円筒突子８２がカム溝８０の湾曲部７８を通過する際に、溝カムリング要素７２と従動リング要素７４との間に軸方向への相対移動が生じることになる。
【００２９】
ここで、タレット刃物台装置１０では、支持台２０の環状壁５０の後方（図３で左方）に、環状カム部４６全体を収容可能な空間を支持台２０との間に画成する環状蓋８４が、環状カム部４６の後方から支持台２０に固定されている。支持台２０と環状蓋８４との間で、溝カムリング要素７２は、径方向にがたつきを生じず、かつ軸方向へ所定距離だけ移動できるようになっている。この距離は、円筒突子８２がカム溝８０の湾曲部７８を通過することにより溝カムリング要素７２と従動リング要素７４との間に生じた軸方向への相対移動距離に相当する。他方、従動リング要素７４の円筒突子８２は、環状蓋８４と、支持台２０内面に設けた後肩面８６との間で、周方向移動すなわち従動リング要素７４の回転は許容されるが、軸方向へは移動不能に挟持されている。
【００３０】
このような構成によれば、上記したように環状カム部４６の溝カムリング要素７２と従動リング要素７４との間に軸方向への相対移動が生じると、支持台２０と環状蓋８４との間で、軸方向へ固定された従動リング要素７４に対し、溝カムリング要素７２が軸方向へ移動することになる。その結果、溝カムリング要素７２に脚部４４を介して連結された本体部４２及び環状カップリング部４８が軸方向へ移動する。このようにして、可動係合部材４０の軸方向移動、すなわち前述した係合位置と離脱位置との間での移動が実現される。
【００３１】
次に、溝カムリング要素７２の環状溝路７０内で従動リング要素７４を回転させるための機構を説明する。図６及び図７に概略で示すように、タレット刃物台装置１０の工具送り台１８は、その後端面すなわち回転主軸１２から離れた側の端面に、図６に示すようなカム側面８８を有したカム板部材９０を固定して備える。他方、可動係合部材４０の環状カム部４６は、円筒突子８２とは異なる位置で従動リング要素７４から径方向外方へ突設された従動アーム９２を備える。そして従動アーム９２の自由端９４が、カム板部材９０のカム側面８８に当接される。
【００３２】
支持台２０が工具送り台１８上でＸ軸方向へ移動すると、可動係合部材４０は支持台２０と共に工具送り台１８に対しＸ軸方向へ移動し、それに伴い、環状カム部４８の従動アーム９２の自由端９４が、カム板部材９０のカム側面８８に沿って摺動する。その結果、カム側面８８の形状に応じて従動アーム９２が揺動し、溝カムリング要素７２の環状溝路７０内で従動リング要素７４が回転して、円筒突子８２がカム溝８０に沿って移動する。このとき、円筒突子８２がカム溝８０の湾曲部７８を越えて移動すると、前述したように溝カムリング要素７２が軸方向へ移動することになる。なお図６の例では、従動リング要素７４は周方向へ等間隔に３個の円筒突子８２を備えており、それに対応して、図示しないが、溝カムリング要素７２のカム溝８０の３箇所に湾曲部７８が形成されているものとする。
【００３３】
さらに詳述すれば、図６に示す位置では、支持台２０は工具送り台１８上で加工主軸１２の軸線に近接して配置され、工具２２が棒材Ｗに近接した加工作業位置に配置されている。このとき、従動アーム９２の自由端９４は、カム板部材９０のカム側面８８の凹部９６から脱しており、従動アーム９２すなわち従動リング要素７４が溝カムリング要素７２に対し所定の角度位置に保持されている。このとき円筒突子８２は、図５（ａ）に示すようにカム溝８０の湾曲部７８に隣接して配置される。そして、脚部４４によって回転を阻止されている溝カムリング要素７２が、支持台２０内で軸方向前方（図３で右方）へ移動しており、それに伴い可動係合部材４０全体が、前述した係合位置に配置されている。
【００３４】
可動係合部材４０が係合位置にある間は、環状カップリング部４８と環状固定カップリング要素６０との係合により、前述した皿ばね５６が初期状態からわずかに圧縮されており、その結果生じる皿ばね５６の反力が、可動係合部材４０の本体部４２、溝カムリング要素７２等を介して従動リング要素７４の円筒突子８２に負荷される。それにより円筒突子８２は、従動リング要素７４と前述した環状蓋８４との間に圧力下で挟持され、その結果、溝カムリング要素７２内での従動リング要素７４（つまり従動アーム９２）の回転方向の動作が拘束される。このようにして、タレット２４は支持台２０に固定的に保持され、工具２２による棒材加工作業が安定的に実施される。ここで、支持台２０が図６の位置よりも棒材Ｗに接近した場合にも、従動アーム９２すなわち従動リング要素７４の溝カムリング要素７２に対する角度は実質的に変化せず、したがって可動係合部材４０が係合位置に維持されて、タレット２４の回転が確実に阻止されることは理解されよう。
【００３５】
１つの工具２２による加工作業が終了すると、支持台２０が工具送り台１８上で加工主軸１２の軸線から離れる方向へ移動し、工具２２を工具交換位置に配置する（図８参照）。このとき、従動アーム９２の自由端９４は、カム板部材９０のカム側面８８の凹部９６の領域に進入し、さらに端面９８に当接される。それにより、従動アーム９２すなわち従動リング要素７４が溝カムリング要素７２に対し、図６の所定の角度位置から図で時計方向へ回転し、図８の角度位置に到達する。このとき円筒突子８２は、図５（ｂ）に示すようにカム溝８０の湾曲部７８を越えて移動している。その結果、溝カムリング要素７２が支持台２０内で軸方向後方（図３で左方）へ移動し、それに伴い可動係合部材４０全体が、前述した離脱位置に配置される。この状態で、タレット２４は固定状態を解除される。そこで、サーボモータ３８の駆動により旋回割出し動作して、所望の工具を選択する。
【００３６】
このように、タレット刃物台装置１０では、支持台２０上の割出し位置にタレット２４を固定的に保持しかつ固定を解除するための係脱駆動機構を、工具２２を加工作業位置と工具交換位置との間で運ぶための支持台２０の移動に連動して動作する連動装置、すなわち工具送り台１８に設けたカム板部材９０、並びに可動係合部材４０の環状カム部４６に設けた従動アーム９２、円筒突子８２及びカム溝８０からなる連動装置によって構成した。したがって、新たなサーボモータを追加することなく係脱駆動機構を電動化できるので、騒音や大気汚染の軽減、応答精度の向上、製造及び運転コストの抑制等の効果を奏するとともに、搭載された工作機械の一層の小型化及び高性能化を促進できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のタレット刃物台装置によれば、支持台上の割出し位置にタレットを固定的に保持しかつ固定を解除するための係脱駆動機構を、新たな電動機を追加することなく電動化でき、以て、騒音や大気汚染の軽減、応答精度の向上、製造及び運転コストの抑制等の効果を奏するとともに、搭載された工作機械の一層の小型化及び高性能化を促進できるタレット刃物台装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるタレット刃物台装置を搭載した自動旋削機械の概略斜視図である。
【図２】図１のタレット刃物台装置の断面正面図である。
【図３】図２のタレット刃物台装置の拡大部分断面正面図である。
【図４】係合機構の係脱動作を説明する図で、（ａ）係合位置及び（ｂ）離脱位置の各位置で示す。
【図５】可動係合部材の環状カム部の拡大正面図で、（ａ）係合位置及び（ｂ）離脱位置の各位置で示す。
【図６】駆動機構の動作を説明する図１のタレット刃物台装置の概略側面図で、駆動機構を係合位置で示す。
【図７】図１のタレット刃物台装置の概略底面図である。
【図８】駆動機構の動作を説明する図１のタレット刃物台装置の概略側面図で、駆動機構を離脱位置で示す。
【符号の説明】
１８…工具送り台
２０…支持台
２２…工具
２４…タレット
３８…サーボモータ
４０…可動係合部材
４２…本体部
４４…脚部
４６…環状カム部
４８…環状カップリング部
５４、５８、６２…歯
７０…環状溝路
７２…溝カムリング要素
７４…従動リング要素
７８…湾曲部
８０…カム溝
８２…円筒突子
８８…カム側面
９０…カム板部材
９２…従動アーム[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotating turret device installed in a machine tool such as a lathe, and in particular, after swivel indexing in order to hold a tool selected by swivel indexing operation of the tool rest in an indexing position. The present invention relates to a turret tool post device provided with locking means for preventing the tool post from rotating.
[0002]
[Prior art]
In a machine tool such as a lathe, in order to promote automation and speeding up of the machining operation, a large number of tools are carried in advance, and a desired tool is selected by turning indexing operation and positioned at the machining work position of the machine tool. Such a rotary turret structure, that is, a turret tool post device is well known. For example, a turret tool post device used in an automatic turning machine such as an NC lathe generally has a tool feed base installed on the machine stand facing the rotation spindle and a given coordinate axis on the tool feed base. And a support base that is movably installed, and a turret that is rotatably supported by the support base and carries a number of tools around the rotation axis at predetermined intervals.
[0003]
In this type of turret tool post device, it is necessary to firmly fix the turret on the support table while the workpiece is processed by the selected tool after the turret is swiveled and indexed. To that end, turret tool post devices generally include locking means for locking the turret at each of a plurality of index positions on the support base. Conventionally, this locking means includes a pair of engaging members provided on each of the turret and the support base and capable of relatively moving the engaging members between an engaging position and a disengaging position. And a dedrive mechanism. As the engaging member, a releasable coupling having a meshing clutch-like structure is generally used. In this case, the engagement / disengagement drive mechanism is configured to move the engagement member on the turret side in the axial direction with respect to the engagement member on the support base side.
[0004]
As a tool selection procedure, first, at the stage where the workpiece machining with one tool is completed, the support table is moved on the tool feed table together with the turret, and the tool is sent from the machining work position to the tool change position. Next, the engagement / disengagement drive mechanism drives the turret side engagement member to disengage from the support base side engagement member, and in that state, the turret is rotated by another rotational drive source to perform turning indexing, Select the desired tool. Next, the turret side engaging member is engaged with the support base side engaging member by driving the engagement / disengagement driving mechanism, and the selected tool is fixedly held at the index position. In this state, the support base is moved on the tool feed base together with the turret, and the selected tool is sent from the tool change position to the machining work position.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An automatic lathe such as an NC lathe includes a plurality of drive sources with different control targets, such as a rotation drive source for a spindle, each axis drive source for tool feeding, and an opening / closing drive source for a chuck. For these drive sources, servo motors are generally used particularly in parts (spindle, tool feed, etc.) that require a high-speed and high-accuracy response. Furthermore, in recent years, it has been advantageous in terms of environmental hygiene and operational reliability even for parts that conventionally used hydraulic or pneumatic actuators, such as the opening / closing drive source of the chuck and the turret rotation drive source of the turret tool post device described above. Servo motors tend to be used.
[0006]
However, in the above-described engagement / disengagement drive mechanism of the turret tool post device, the required operation is a simple operation that slightly moves one of the engaging members in the axial direction. Late, many still use hydraulic or pneumatic actuators. The hydraulic / pneumatic actuator generally has problems such as deterioration of the working environment due to noise and air pollution, increase in equipment cost, increase in size of the machine, and low response accuracy. In particular, when a hydraulic cylinder is used as the engagement / disengagement drive source, the operating speed easily changes due to a change in the temperature of the hydraulic oil. Not only is it difficult to stably control the operation, but the hydraulic cylinder itself becomes a considerable heat source, which may affect the operation of the surrounding mechanical components. Therefore, it is desired to electrically drive the engagement / disengagement drive mechanism of the turret tool post apparatus.
[0007]
On the other hand, the turret tool post device with motorized drive source is equipped with a servo motor as a turret rotation drive source on the support base, and it can carry not only fixed tools such as tools but also rotary tools such as drills. Servo motors for rotary tools will also be installed on the support base. In order to respond to the demand for electrification of the engagement / disengagement drive mechanism, when a servo motor as an engagement / disengagement drive source is further installed on the support base, the moving element along the given coordinate axis on the turning machine Not only does the weight of one support base part increase unnecessarily, causing a decrease in response accuracy, but also issues such as an increase in the overall size of the machine, an increase in manufacturing and operating costs.
[0008]
Therefore, the object of the present invention is to enable the engagement / disengagement drive mechanism for holding and releasing the turret fixedly at the index position on the support base without adding a new electric motor, To provide a turret tool post apparatus that can reduce noise and air pollution, improve response accuracy, reduce manufacturing and operating costs, and promote further downsizing and higher performance of mounted machine tools. It is in.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention according to claim 1, a support base that is movably mounted along a given axis on the machine tool, is rotatably supported on the support base, the number of double A turret with a head that carries the tool at a predetermined interval around the axis of rotation and a shaft that extends concentrically in the axial direction from the head, and the turret fixed to the support at the swivel index position on the support Holding means, and the locking means is installed in association with both the turret and the support base and has at least a fixed side engaging element and a movable side engaging element that can be engaged with each other. An engagement mechanism, an engagement position where the movable side engagement element of the engagement mechanism is engaged with the fixed side engagement element to prevent rotation of the turret, and separation from the fixed side engagement element to rotate the turret. Ru and a driving mechanism for moving between a disengaged position for releasing the turret In things stand apparatus, the drive mechanism, in conjunction with the movement of the support for carrying between machining work position and a tool exchanging position of the tool, with an interlocking device for moving the movable engaging member, the driving mechanism The interlock device includes a first cam provided on the machine tool, a second cam attached to the movable engagement element of the engagement mechanism and extending in the circumferential direction around the shaft portion of the turret, and a first cam at one end. And a driven arm slidably engaged with the cam and slidably engaged with the second cam at the other end. As the support base moves, the driven arm swings according to the shape of the first cam. And moves along the second cam around the shaft portion of the turret, and according to the shape of the second cam, the movable side engagement element moves between the engagement position and the disengagement position in the axial direction of the turret. providing turret and wherein that you move.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the turret tool post device according to the first aspect, the second cam includes a cam groove that surrounds the shaft portion of the turret and extends annularly, and the cam groove In addition, a turret tool post device in which a plurality of cam action curved portions are formed at equal intervals in the circumferential direction is provided.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by common reference numerals.
Referring to FIG. 1, a turret tool post device 10 according to an embodiment of the present invention is shown mounted on an automatic turning machine such as an NC lathe. The turret tool post device 10 is arranged to face the rotation spindle 12 of the automatic turning machine. The rotary spindle 12 is mounted and accommodated on a housing-like spindle base 14, holds a bar W to be turned, and is driven to rotate by a drive source (not shown). The turret tool post device 10 holds a number of tools necessary for processing the bar W in advance, selects a desired tool according to the processing position of the bar W by a turning indexing operation, and performs automatic turning. The machine is positioned at the machining work position at the tip of the rotary spindle 12 of the machine.
[0014]
The turret tool post apparatus 10 is installed so as to be movable along a given coordinate axis on the tool feed base 18 and a tool feed base 18 installed on the machine base 16 of the automatic turning machine so as to face the rotary spindle 12. And a turret 24 that is rotatably supported by the support base 20 and carries a number of tools 22 around the rotation axis at predetermined intervals. In the illustrated embodiment, the tool feed base 18 moves in the Z-axis direction substantially parallel to the central axis of the rotary spindle 12 by driving a Z-axis feed motor (not shown), and the support base 20 moves to the central axis of the rotary spindle 12. The X-axis feed motor (not shown) moves in a substantially orthogonal X-axis direction, and various tools 22 selected on the turret 24 turn the bar W into a desired shape under both-axis feed operations. It is supposed to be.
[0015]
2 and 3 show the structure of the turret 24 supported by the support base 20 in detail. The turret 24 includes a hollow head portion 26 having a cylindrical or prismatic outer shape, and a hollow cylindrical shaft portion 28 extending concentrically in the axial direction from one axial end surface of the head portion 26. The head 26 of the turret 24 is disposed to protrude outward from the front end surface (right end in the drawing) of the support base 20, and a plurality of tool mounting portions 30 for mounting the tool 22 are provided on the radially outer peripheral surface thereof. Provided for each indexing angle. These tool mounting parts 30 rotatably mount a fixed tool mounting part 30a for fixing a fixed tool 22a such as a bite via a holder 32 and a rotary tool (not shown) such as a drill as shown in the figure. And a rotary tool mounting portion 30b. Furthermore, the rotary tool mounting portion 30b is formed at two locations that are separated from each other in the axial direction at one indexing angle position.
[0016]
The rotary tool is generally installed at the rear end (the left end in the figure) of the support base 20 via a drive shaft and a drive gear (both not shown) installed inside the head portion 26 and the shaft portion 28. It can be driven by a dedicated servo motor (not shown). However, it is not essential that the turret 24 includes the rotary tool mounting portion 30b, and only the fixed tool mounting portion 30a can be provided. In that case, the turret tool post apparatus 10 is configured not to include a servo motor as a rotary tool drive source.
[0017]
The shaft portion 28 of the turret 24 is rotatably received in the turret receiving cavity 34 of the support base 20, and at the rear end thereof, that is, the end opposite to the head portion 26, via the gear train 36, the turret rotational drive source. It is connected to a certain servo motor 38. The servo motor 38 is fixedly connected to the rear end (left end in the figure) of the support base 20, for example. By driving the servo motor 38, the turret 24 performs a turning indexing operation and selects a desired tool 22 mounted on a desired tool mounting portion 30.
[0018]
The turret tool post device 10 includes a movable engagement member 40 that can be engaged with both the support base 20 and the turret 24 as a locking means for preventing unnecessary rotation of the turret 24 after the turning index, and a movable engagement. A drive mechanism (described later) that moves the member 40 between the engagement position and the disengagement position is provided. The movable engagement member 40 includes a hollow cylindrical main body portion 42 that is supported on the cylindrical inner wall surface 34 a that defines the turret receiving cavity 34 of the support base 20 slidably in the axial direction, and the axial direction of the main body portion 42. A plurality of (for example, three) legs 44 that are separated from each other in the circumferential direction and extend in the axial direction from the rear end face (left end in the figure), and an annular shape that is connected to the rear ends (left end in the figure) of these legs 44 A cam portion 46 and an annular coupling portion 48 attached to the front end surface (right end in the drawing) of the main body portion 42 by a plurality of bolts 47 are provided.
[0019]
The main body portion 42 of the movable engagement member 40 is supported so that the cylindrical inner wall surface 34a of the support base 20 does not rattle in the radial direction. The main body portion 42 includes a cylindrical inner peripheral surface 42a that functions as a sliding bearing that supports the shaft portion 28 of the turret 24 so as to be rotatable and axially movable. The plurality of legs 44 of the movable engagement member 40 are axially inserted into each of a plurality of holes 52 that are formed through the annular wall 50 on the rear side (left side in the drawing) of the cylindrical inner wall surface 34a of the support base 20 in the axial direction. It is received movably. Accordingly, these legs 44 act as detents for the movable engagement member 40, so that the movable engagement member 40 can only move in the axial direction within the support base 20.
[0020]
The annular coupling portion 48 of the movable engagement member 40 includes a large number of teeth 54 arranged radially at a predetermined pitch on the front end surface (right end in the drawing). The annular coupling portion 48 moves axially with the body portion 42 around the shaft portion 28 of the turret 24 so as to be able to engage with a corresponding coupling element. In order to mitigate the impact when the annular coupling portion 48 engages with the corresponding coupling element, a disc spring 56 is disposed between the main body portion 42 and the annular coupling portion 48, and the annular coupling portion 48. Is configured to be able to approach the main body 42 against the bias of the disc spring 56. At this time, the disc spring 56 is preferably disposed between the main body portion 42 and the annular coupling portion 48 in a slightly compressed state.
[0021]
As a corresponding coupling element of the annular coupling portion 48 of the movable engagement member 40, a number of teeth 58 are provided on the rear end surface (the left end in the figure) in the vicinity of the axially open end of the turret receiving cavity 34 of the support base 20. An annular fixed coupling element 60 arranged radially with a pitch is fixed. As another corresponding coupling element of the annular coupling portion 48, a large number of teeth 62 are radially arranged at a predetermined pitch on the rear end surface (left end in the figure) in the vicinity of the connection portion between the head portion 26 and the shaft portion 28 of the turret 24. An annular rotary coupling element 64 provided in place is fixed. A number of teeth 58 of the annular fixed coupling element 60 and a number of teeth 62 of the annular rotating coupling element 64 are arranged axially facing a number of teeth 54 of the annular coupling portion 48 of the movable engagement member 40. Is done. Also, the teeth 58, 62 can be radially aligned with each other at a predetermined rotational position while the annular rotary coupling element 64 rotates integrally with the turret 24.
[0022]
2 and 3, the multiple teeth 58 (ie, fixed teeth) of the annular fixed coupling element 60 and the multiple teeth 62 (ie, rotary teeth) of the annular rotary coupling element 64 are in a radial direction with respect to each other. One tooth 54 (that is, a moving tooth) of the annular coupling portion 48 of the movable engagement member 40 is inserted between the teeth 58 and 62 that are aligned and are circumferentially adjacent (FIG. 4). (See (a)). Thereby, the rotation of the annular rotary coupling element 64 relative to the annular fixed coupling element 60 is prevented, and thus the rotational movement of the turret 24 relative to the support 20 is prevented. That is, in this state, the movable engagement member 40 is placed at the engagement position at the front end (right end in the drawing) in the axial movement range.
[0023]
While the movable engagement member 40 is in the above-described engagement position, the tool W mounted on the head 26 of the turret 24 is used to process the bar W gripped on the rotary main shaft 12. During this time, the turret 24 is firmly and securely held on the support base 20 with the above-described coupling structure, with sufficient strength to resist stress applied to the tool 22 during processing and to maintain processing accuracy. In order to further improve such engagement strength, in the illustrated turret tool post apparatus 10, a second disc spring 66 is installed between the support base 20 and the turret 24.
[0024]
The second disc spring 66 includes a rear shoulder surface 50a of the annular wall 50 on the rear side (left side in the figure) of the cylindrical inner wall surface 34a of the support base 20, and a rear end (left side in the figure) of the shaft portion 28 of the turret 24. It is sandwiched between the front end surface 68a of the sleeve 68 fixed in the vicinity, preferably in a slightly compressed state, and acts to urge the turret 24 rearward (leftward in the figure). Accordingly, when the movable engagement member 40 moves to the engagement position, the turret 24 is prevented from moving forward (rightward in the drawing) along with it, and the teeth 54 of the annular coupling portion 48 and the ring The teeth 62 of the rotary coupling element 64 are reliably engaged with each other, and the engagement of the teeth 54 and 62 is stably maintained under the biasing force at the engagement position.
[0025]
When the movable engagement member 40 is moved rearward (leftward in the figure) from the engagement position shown in the figure and placed in the disengagement position, the teeth 54 of the annular coupling portion 48 are connected to the teeth 58 of the annular fixed coupling element 60 and the annular shape. It separates from between the teeth 62 of the rotary coupling element 64 (see FIG. 4B). As a result, the annular rotary coupling element 64 can freely rotate with respect to the annular fixed coupling element 60, and thus the rotational movement of the turret 24 relative to the support base 20 is released, and the turret 24 is placed in a state where the turret 24 can be pivotally indexed. .
[0026]
The annular cam portion 46 of the movable engagement member 40 constitutes a part of a drive mechanism for causing movement between the engagement position and the disengagement position of the movable engagement member 40 described above. As shown in FIG. 3, the annular cam portion 46 slides on the groove cam ring element 72 having a U-shaped cross section having an annular groove 70 that opens radially outward, and the annular groove 70 of the groove cam ring element 72. A follower ring element 74, which is receptively received. The groove cam ring element 72 is integrally connected to the plurality of legs 44 of the movable engagement member 40. The groove cam ring element 72 and the driven ring element 74 are both annular members, are arranged concentrically with each other, and are relatively rotatable around a common axis.
[0027]
The groove cam ring element 72 includes a pair of flanges 76 that protrude in the axial direction, that is, the mutual approach direction, over the entire radially outward opening of the annular groove 70. A cam groove 80 having a curved portion 78 as shown in FIG. 5 is formed between the flanges 76. The driven ring element 74 has a dimension capable of moving by a predetermined distance in the axial direction without substantially shaking in the radial direction within the annular groove 70 of the groove cam ring element 72. Further, the driven ring element 74 includes a cylindrical protrusion 82 that protrudes radially outward at a desired position in the circumferential direction. The cylindrical protrusion 82 is received in a cam groove 80 defined between a pair of flanges 76 of the groove cam ring element 72 and has a dimension that can move along the cam groove 80 without substantial backlash. . The axial dimensional difference between the annular groove 70 and the driven ring element 74 is an amount that does not prevent at least the cylindrical protrusion 82 from passing through the curved portion 78 of the cam groove 80.
[0028]
Accordingly, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the driven ring element 74 rotates in the annular groove 70 of the groove cam ring element 72, the cylindrical protrusion 82 passes through the curved portion 78 of the cam groove 80. In addition, relative movement in the axial direction occurs between the groove cam ring element 72 and the driven ring element 74.
[0029]
Here, in the turret tool post device 10, an annular space is defined between the support base 20 and a space that can accommodate the entire annular cam portion 46 behind the annular wall 50 of the support base 20 (leftward in FIG. 3). A lid 84 is fixed to the support base 20 from behind the annular cam portion 46. Between the support base 20 and the annular lid 84, the groove cam ring element 72 does not cause a backlash in the radial direction and can move by a predetermined distance in the axial direction. This distance corresponds to the axial relative movement distance generated between the groove cam ring element 72 and the driven ring element 74 when the cylindrical protrusion 82 passes through the curved portion 78 of the cam groove 80. On the other hand, the cylindrical protrusion 82 of the driven ring element 74 is allowed to move in the circumferential direction, that is, rotate the driven ring element 74 between the annular lid 84 and the rear shoulder surface 86 provided on the inner surface of the support base 20. It is clamped so as not to move in the axial direction.
[0030]
According to such a configuration, when relative movement in the axial direction occurs between the groove cam ring element 72 and the driven ring element 74 of the annular cam portion 46 as described above, the gap between the support base 20 and the annular lid 84 is increased. Thus, the groove cam ring element 72 moves in the axial direction with respect to the driven ring element 74 fixed in the axial direction. As a result, the main body portion 42 and the annular coupling portion 48 connected to the groove cam ring element 72 via the leg portion 44 move in the axial direction. Thus, the axial movement of the movable engagement member 40, that is, the movement between the engagement position and the disengagement position described above is realized.
[0031]
Next, a mechanism for rotating the driven ring element 74 in the annular groove 70 of the groove cam ring element 72 will be described. As schematically shown in FIGS. 6 and 7, the tool feed base 18 of the turret tool post apparatus 10 has a cam side surface 88 as shown in FIG. 6 on the rear end face, that is, the end face away from the rotary spindle 12. A cam plate member 90 is fixedly provided. On the other hand, the annular cam portion 46 of the movable engagement member 40 includes a driven arm 92 that protrudes radially outward from the driven ring element 74 at a position different from the cylindrical protrusion 82. The free end 94 of the driven arm 92 is brought into contact with the cam side surface 88 of the cam plate member 90.
[0032]
When the support base 20 moves in the X-axis direction on the tool feed base 18, the movable engagement member 40 moves along with the support base 20 in the X-axis direction with respect to the tool feed base 18, and accordingly, the driven arm of the annular cam portion 48. The free end 94 of 92 slides along the cam side surface 88 of the cam plate member 90. As a result, the driven arm 92 swings according to the shape of the cam side surface 88, the driven ring element 74 rotates in the annular groove 70 of the groove cam ring element 72, and the cylindrical protrusion 82 moves along the cam groove 80. Moving. At this time, when the cylindrical protrusion 82 moves beyond the curved portion 78 of the cam groove 80, the groove cam ring element 72 moves in the axial direction as described above. In the example of FIG. 6, the driven ring element 74 includes three cylindrical protrusions 82 at equal intervals in the circumferential direction. Correspondingly, although not shown, three positions of the cam groove 80 of the groove cam ring element 72 are provided. It is assumed that a curved portion 78 is formed.
[0033]
More specifically, at the position shown in FIG. 6, the support base 20 is arranged on the tool feed base 18 in the vicinity of the axis of the machining spindle 12, and the tool 22 is arranged at the machining work position in the vicinity of the bar W. ing. At this time, the free end 94 of the driven arm 92 is detached from the concave portion 96 of the cam side surface 88 of the cam plate member 90, and the driven arm 92, that is, the driven ring element 74 is held at a predetermined angular position with respect to the groove cam ring element 72. ing. At this time, the cylindrical protrusion 82 is disposed adjacent to the curved portion 78 of the cam groove 80 as shown in FIG. Then, the groove cam ring element 72 that is prevented from rotating by the leg portion 44 is moved forward in the axial direction (rightward in FIG. 3) within the support base 20, and the entire movable engagement member 40 is accordingly moved in the above-described manner. It is arranged at the engaged position.
[0034]
While the movable engagement member 40 is in the engagement position, the aforementioned disc spring 56 is slightly compressed from the initial state by the engagement between the annular coupling portion 48 and the annular fixed coupling element 60, and as a result, The resulting reaction force of the disc spring 56 is applied to the cylindrical protrusion 82 of the driven ring element 74 via the main body 42 of the movable engagement member 40, the groove cam ring element 72, and the like. Thereby, the cylindrical protrusion 82 is sandwiched under pressure between the driven ring element 74 and the above-described annular lid 84, and as a result, the rotation of the driven ring element 74 (that is, the driven arm 92) within the groove cam ring element 72. Directional movement is constrained. In this way, the turret 24 is fixedly held on the support base 20, and the bar processing operation by the tool 22 is stably performed. Here, even when the support base 20 is closer to the bar W than the position of FIG. 6, the angle of the driven arm 92, that is, the driven ring element 74, with respect to the groove cam ring element 72 does not substantially change, and therefore the movable engagement It will be appreciated that the member 40 is maintained in the engaged position to ensure that rotation of the turret 24 is prevented.
[0035]
When the machining operation by one tool 22 is completed, the support table 20 moves on the tool feed table 18 in a direction away from the axis of the machining spindle 12, and the tool 22 is arranged at the tool change position (see FIG. 8). At this time, the free end 94 of the driven arm 92 enters the region of the concave portion 96 of the cam side surface 88 of the cam plate member 90 and further contacts the end surface 98. As a result, the driven arm 92, that is, the driven ring element 74 rotates clockwise from the predetermined angular position in FIG. 6 with respect to the groove cam ring element 72 to reach the angular position in FIG. 8. At this time, the cylindrical protrusion 82 moves beyond the curved portion 78 of the cam groove 80 as shown in FIG. As a result, the groove cam ring element 72 moves rearward in the axial direction (leftward in FIG. 3) within the support base 20, and accordingly, the entire movable engagement member 40 is disposed at the aforementioned disengagement position. In this state, the turret 24 is released from the fixed state. Therefore, a turning indexing operation is performed by driving the servo motor 38 to select a desired tool.
[0036]
As described above, in the turret tool post apparatus 10, the engagement / disengagement drive mechanism for holding the turret 24 in the index position on the support base 20 and releasing the fixation is used, and the tool 22 is changed to the machining work position and the tool exchange. An interlocking device that operates in conjunction with the movement of the support 20 for transporting to and from the position, that is, the cam plate member 90 provided on the tool feed base 18 and the follower provided on the annular cam portion 46 of the movable engagement member 40. An interlocking device including an arm 92, a cylindrical protrusion 82, and a cam groove 80 is used. Therefore, since the engagement / disengagement drive mechanism can be motorized without adding a new servo motor, the effects of reducing noise and air pollution, improving response accuracy, reducing manufacturing and operating costs, etc. can be achieved. Further downsizing and higher performance of the machine can be promoted.
[0037]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the turret tool post apparatus of the present invention, a new engagement / disengagement mechanism for holding and releasing the turret fixedly at the index position on the support base is provided. It can be electrified without adding an electric motor, thus reducing noise and air pollution, improving response accuracy, reducing manufacturing and operating costs, and further reducing the size and cost of installed machine tools. There is provided a turret tool post apparatus capable of promoting performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of an automatic turning machine equipped with a turret tool post device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional front view of the turret tool post device of FIG. 1; FIG.
3 is an enlarged partial cross-sectional front view of the turret tool post device of FIG. 2. FIG.
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining an engagement / disengagement operation of the engagement mechanism, which are shown at (a) an engagement position and (b) a disengagement position.
FIG. 5 is an enlarged front view of an annular cam portion of a movable engagement member, showing (a) an engagement position and (b) a disengagement position.
6 is a schematic side view of the turret tool post device of FIG. 1 for explaining the operation of the drive mechanism, and shows the drive mechanism in the engaged position.
7 is a schematic bottom view of the turret tool post device of FIG. 1. FIG.
8 is a schematic side view of the turret tool post device of FIG. 1 for explaining the operation of the drive mechanism, and shows the drive mechanism in a disengaged position.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 ... Tool feed stand 20 ... Support stand 22 ... Tool 24 ... Turret 38 ... Servo motor 40 ... Movable engagement member 42 ... Main part 44 ... Leg part 46 ... Annular cam part 48 ... Annular coupling part 54, 58, 62 ... Tooth 70 ... annular groove 72 ... groove cam ring element 74 ... driven ring element 78 ... curved portion 80 ... cam groove 82 ... cylindrical protrusion 88 ... cam side surface 90 ... cam plate member 92 ... driven arm

Claims

A support base which is installed movably along a given coordinate axis on the machine tool, is rotatably supported on said support base, head and said bearing at a predetermined interval multiple tool around the axis of rotation A turret having a shaft portion extending concentrically in the axial direction from the head , and a locking means for holding the turret fixedly with respect to the support base at a turning index position on the support base ,
The locking means is installed in association with both the turret and the support base, and includes an engagement mechanism having at least a fixed engagement element and a movable engagement element that can be engaged with each other, and the engagement mechanism An engagement position for engaging the movable side engagement element with the fixed side engagement element to prevent rotation of the turret, and a release position for releasing the rotation of the turret by separating from the fixed side engagement element position Ru and a driving mechanism for moving to and from, the turret device,
The drive mechanism moves the movable engagement element (40, 48, 54) in conjunction with movement of the support base for carrying the tool between a machining work position and a tool change position. equipped with a,
The interlocking device of the drive mechanism is
A first cam (88, 90) provided on the machine tool;
A second cam (72, 78, 80) attached to the movable engagement element of the engagement mechanism and extending circumferentially around the shaft (28) of the turret (24);
A driven arm (92) slidably engaged with the first cam at one end (94) and slidably engaged with the second cam at the other end (74);
As the support base moves, the driven arm swings in accordance with the shape of the first cam and rotates around the shaft portion of the turret along the second cam. according shape of the movable-side engaging element, Rukoto move between the disengaged position and the engaged position in the axial direction of the turret,
Turret tool post device characterized by this.

The second cam has a cam groove (80) that surrounds the shaft portion (28) of the turret (24) and extends annularly, and a plurality of cam grooves (80) are arranged in the cam groove at equal intervals in the circumferential direction. The turret tool post device of claim 1, wherein a cam action bend (78) is formed .