JP4175793B2 - Method for drilling screw holes for spacers on the tip of the spindle and spacers - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フライス盤やマシニングセンタ等の工作機械における主軸の先端面にスペーサ取着用のネジ孔加工する方法及び該方法でネジ加工された主軸先端面にスペーサを取着する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
マシニングセンタ等の工作機械に使用される工具ホルダ30は、図14に示すように、テーパシャンク部31と、このテーパシャンク部31の大径側端部に設けた把持用のフランジ部32と、このフランジ部32の反テーパシャンク側の端面からテーパシャンク部31と反対の方向に該テーパシャンク部31の軸線と一致して延設された筒状の工具取付部33を備えている。
上記構成の工具ホルダ30を工作機械の主軸40に装着する場合は、工具ホルダ30のテーパシャンク部31を主軸40に設けたテーパ穴41に挿入し、このテーパシャンク部31の挿入端に主軸40内に設けた図示省略のプルスタット引込機構を連結して後方へ引くことにより、テーパシャンク部31をテーパ穴41に密嵌合させて、工具ホルダ30を主軸40に取り付けるようにしている。
【0003】
ところで、JIS規格またはISO規格によれば、主軸40のテーパ穴41に工具ホルダ30のテーパシャンク部31を密嵌合させるために、主軸40の端面401とこれに相対向するテーパシャンク部31のフランジ部32の端面311間に所定の許容間隙D(2mmないし3mm程度)を設けることが規定されており、この許容間隙Dに対するテーパシャンク部31の製作誤差は± 0.4mmと規定されている。
しかし、主軸40の端面401とテーパシャンク部31のフランジ部32の端面311間に許容間隙Dを設けた場合、主軸40のテーパ穴41と工具ホルダ30のテーパシャンク部31を密嵌合させることができるが、工具ホルダ30のフランジ部端面311を主軸40の端面401に密着にさせることができない。そのため、切削負荷が工具ホルダ30のテーパシャンク部31に集中してかかり、テーパ穴41とテーパシャンク部31との密着面がフレッティングコロージョン現象等により摩擦され易くなるほか、工具ホルダ30と主軸40との結合剛性が低下して重切削ができなくなるという問題が生じる。
【0004】
そこで、従来においては、実開平6−15947号に開示されているように、主軸先端の基準端面と工具ホルダのフランジ部端面との間に形成される許容間隙に相当する厚さの2分割された馬蹄形のスペーサ34を組み合わせて、工具ホルダのフランジ部端面にそれぞれネジにより取着するようにした構造の工具ホルダ取付装置が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の工具ホルダ取付装置では、工具ホルダ30のフランジ部の端面311にネジ止めしたスペーサ34を介して工具ホルダ30のフランジ部端面311を主軸40の先端面401に密着できるため、工具ホルダ30と主軸40との結合剛性が高くなり、重切削に適したものとなる。
しかしながら、従来のスペーサ34は工具ホルダ30のフランジ部端面311に個別に取着される方式であるため、許容間隙Dに相当する厚さのスペーサ34を工具ホルダ毎に用意しなければならず、各スペーサ34の製作及び管理が煩雑になり、コスト高になる問題がある。
【0006】
そこで、本出願人らは、上記の問題を解決するために特願平2000−396586号において、主軸の先端面にスペーサを接着剤により取着する方式を提案している。
このようなスペーサの取着方式は、スペーサの取り付け強度が弱く、離脱し易いという問題がある。そこで、スペーサをネジにより主軸の先端面に取着すれば上述のような問題は解決される。
しかし、主軸の先端面にネジ孔を高精度に加工することはきわめて困難であり、特に既存の工作機械の主軸先端面にネジ孔を加工することは精度面で大いに間題があり、高精度のネジ孔加工は実際上不可能に等しい。
【0007】
本発明は上記のような問題を解決したもので、本発明の目的は、工作機械主軸の端面にスペーサ取着のためのネジ孔を高精度に、かつ容易に加工できるようにしたスペーサ取着用ネジ孔の加工方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、ネジ加工された工作機械の主軸先端面にスペーサを安定かつ確実に取着できるようにしたスペーサ取着方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明の請求項1に記載の発明は、工作機械のテーブル上に設置される主軸台と、前記主軸台に前記工作機械の主軸と平行する方向に延在して回転可能に軸支された軸部と、前記軸部を駆動する駆動手段と、前記軸部に交換可能に取り付けられるネジ孔加工用の各種工具とを有するネジ孔加工ユニットを備え、前記ネジ孔加工ユニットを利用して前記主軸の先端面にスペーサ取着用のネジ孔を加工する方法であって、前記軸部の中心線が前記主軸の中心線に一致するように前記ネジ孔加工ユニットを前記工作機械のテーブル上に設置した状態で前記軸部に心出し工具を介して装着したダイヤルゲージを前記主軸のテーパ穴面に円周方向に沿って摺接することにより前記主軸先端面と平行なX、Y方向の主軸中心を求める心出し工程と、前記主軸中心を基準にして前記テーブル,または前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより前記軸部の中心を前記主軸中心から半径方向に所定量離れた位置に割り出す軸部割り出し工程と、前記割り出された軸部に心出し工具を装着した状態で前記主軸を回転して該主軸に設けられたドライブキーを前記心出し工具に当接し、この位置で前記主軸を固定する主軸割り出し工程と、前記主軸中心を基準にして前記テーブルまたは前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより、前記割り出された主軸の先端面における同一円の予め決められた複数箇所に前記主軸台の軸部中心を順次割り出し、該各割り出し箇所に前記軸部に装着したドリルにより孔を加工する孔明け工程と、前記主軸中心を基準にして前記テーブルまたは前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより、前記各加工孔に前記主軸台の軸部中心を順次割り出し、該加工孔に前記ドリルに代えて前記軸部に装着したタップによりネジ孔を加工するタッピング工程と、を備えることを特徴とする。
【0009】
請求項2の発明は、請求項1記載の主軸先端面のスペーサ取着用ネジ孔加工方法において、前記主軸の先端面は、前記心出し工程の前に前記主軸台の軸部に装着した砥石により研磨させることを特徴とする。
【0010】
請求項3の発明は、請求項1記載の主軸先端面のスペーサ取着用ネジ孔加工方法において、前記主軸中心を基準にして前記テーブルまたは前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより、前記割り出された主軸の先端面における同一円の予め決められた複数箇所に前記主軸台の軸部中心を順次割り出し、該箇所に前記軸部に装着したドリルによりセンター孔加工を行うセンター孔加工工程を備え、このセンター孔加工工程を経た後のセンター孔の箇所に前記孔明け工程による孔明け加工が行われるようにしたことを特徴とする。
【0011】
請求項4の発明は、請求項1記載の主軸先端面のスペーサ取着用ネジ孔加工方法において、前記ネジ孔は、前記主軸の中心と直交して前記ドライブキー間を結ぶ直径方向の直線を中心にして線対称になるように前記主軸先端面に形成されていることを特徴とする。
【0012】
また、請求項5の発明にかかるスペーサの取着方法は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法により工作機械の主軸先端面にスペーサ取着用のネジ孔を加工した後、前記主軸先端面と前記主軸に装着される工具ホルダのフランジ部との間に形成される許容の間隔±製作誤差に相当する厚さの円弧状の一対のスペーサを前記主軸先端面に設けたドライブキーを挟んで前記主軸先端面の前記ネジ孔箇所に接着剤により対称に貼り付け、しかる後、前記スペーサを貫通する皿ネジを前記ネジ孔に螺合して締め付けることにより各スペーサを前記主軸先端面に取着することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明方法により主軸の先端面にスペーサ取着用のネジ孔加工を行うネジ孔加工ユニットの工作機械への設置状態を示す全体の側面図、図2は図1のA−A線に沿う平面図、図3は本発明によるスペーサ取着用のネジ孔加工手順を示す工程説明図、図4は本発明によるスペーサの主軸先端面への取着手順を示す工程説明図、図5〜図11はネジ孔加工工程における説明図、図12及び図13はスペーサ取着工程における説明図である。
【0014】
図1において、10はフライス盤等の工作機械の主軸ヘッドであり、この主軸ヘッド10はZ軸方向に移動可能に構成されている。12は主軸ヘッド10に回転可能に軸支された主軸、13は主軸12の中心軸121と直角な水平方向、すなわちX軸方向及びY軸方向に移動可能はテーブルであり、このテーブル13上には、主軸12の先端面122にスペーサ取着用のネジ孔加工を行うネジ孔加工ユニット20が載置されている。
【0015】
主軸12には、その先端面122から後端に行くに従い小径となるテーパ穴11が形成され、このテーパ穴11には図示省略した工具ホルダのシャンク部が図14に示す場合と同様に装着されるようになっている。また、主軸12の先端面122には、周方向に180度の間隔をおいて一対のドライブキー124が設けられている。
【0016】
前記ネジ孔加工ユニット20は、図1及び図2に示すように、基台21、主軸台22、正逆回転可能な駆動モータ23、及び主軸台補正機構24等を備える。
前記基台21は、テーブル13上に載置固定されるもので、長方形の平板状を呈し、この基台21上には、その長手方向の一端に片寄らせて主軸台22が鉛直に設置されている。また、基台21上の長手方向の他端寄りには主軸駆動モータ23が鉛直に設置されている。
【0017】
前記主軸台22は、主軸10の軸線と平行する方向に延在して主軸台22に回転可能に軸支された軸部221を備え、この軸部221の上方突出端には、心出し工具・センター孔加工用ドリル・孔明け用ドリル・タップ等のネジ孔加工に使用される各種の工具を交換可能に装着するためのチャック222が設けられている。
【0018】
また、基台21内に突出する駆動モータ23の回転軸231に固定したプーリ232と、基台21内に突出する主軸台22の軸部221に固定したプーリ223との間には回転伝達用のベルト233が巻き掛けられ、駆動モータ23の回転を主軸台22の軸部221に伝達できるように構成されている。
また、駆動モータ23には、この駆動モータ23の回転速度を主軸先端面の研磨、センター孔加工・孔明け加工用ドリル・タッピング等に必要な回転速度に制御する制御部25が接続されている。
また、基台21の長手方向の両端部には、可搬用の把手26がそれぞれ設けられている。
【0019】
前記主軸台補正機構24は、工作機械主軸12の中心線121に対して軸部221の中心線が一致するように補正するためのもので、基台21の四隅部箇所には上下方向に移動可能に螺合した4本のレベル調整用ボルト241から構成されている。
【0020】
次に、図3及び図5〜図10を参照して、本発明によるスペーサ取着用のネジ孔加工方法について説明する。
スペーサ取着用のネジ孔加工に際しては、ます、図1に示すように、軸部221の中心線221Aが主軸12の中心軸に一致するようにネジ孔加工ユニット20を工作機械のテーブル13上に設置する。
【0021】
この状態で、図5に示すように、カップ状の砥石14を軸部221に装着し、この砥石14を含む軸部221を駆動モータ23で回転させながら、ネジ孔加工ユニット20をテーブル13によりX,Y方向に移動させ、かつ主軸ヘッド10にZ軸方向の送りをかけることにより、主軸12の先端面122を研磨する(ステップS1)。これにより、焼入れされた主軸先端面122の黒皮部分及び凹凸を除去して平坦化する。
【0022】
次に、図6に示すように、上記砥石14に代えて心出し工具15を軸部221に装着し、この心出し工具15に支持部材151を介してダイヤルゲージ16を偏心して取り付け、このダイヤルゲージ16の測定子161を主軸12のテーパ穴11の内面に当接させる(ステップS2)。
【0023】
かかる状態で、制御部25を手動操作することにより、駆動モータ23を低速でステップ駆動し、軸部221及び心出し工具15を回転することによりダイヤルゲージ16の測定子161をテーパ穴11の内面に円周方向に沿って摺接し、これにより、主軸先端面122と平行なX,Y方向の主軸中心(X0、Y0)を求め、主軸12の心出しを行う(ステップS5)。
【0024】
次に、図7に示すようにドライブキー124の幅Dを測定し(ステップS4)、このキー幅Dの1/2と、心出し工具15の径dの1/2とを加算した(D+d/2)に相当する距離Lだけ、主軸中心(X0,Y0)を基準にしてテーブル13をX軸方向に移動する。これにより、図7(B)の破線に示すように主軸台22を含む軸部221は主軸中心121から距離Lだけ離れる位置に割り出される(ステップS5)。
【0025】
次いで、上記割り出された軸部221に心出し工具15を装着した状態で、図7(A),(B)に示すように、テーブル13を、Y軸方向に所定量(主軸中心X0,Y0から主軸先端面122のネジ孔加工位置に相当する間隔L1)だけ移動し、かつ主軸ヘッド10を心出し工具15の先端が主軸先端面122に接触する直前までZ軸方向に移動する(ステップS6)。その後、主軸12を手動などにより回転させて、主軸12のドライブキー124を前記心出し工具15に当接し、この位置で主軸12を固定状態にして、主軸12の割り出しを行う(ステップS7)。
【0026】
次に、主軸中心(X0,Y0)を基準にして、テーブル13をX及びY軸方向に移動することにより、上記割り出された主軸12の先端面122における同一円の予め決められた複数箇所に主軸台22の軸部中心221Aを順次割り出し、同時に、この各割り出し箇所に、図8に示すごとく前記心出し工具15に代えて軸部221に装着したセンター孔用ドリル17を駆動モータ23で低速回転させることにより、センター孔122Aを加工する(ステップS8)。
【0027】
なお、主軸12の先端面122へのセンター孔122Aの加工に際しては、テーブル13をX及びY軸方向に移動して、大まかな割り出しを行った後、テーブル13の駆動手段を、例えば1/100mmで微調整できるステップ制御を手動操作で行う。これにより、高精度の位置割り出しが可能になる。
【0028】
次に、センター孔加工と同様に、主軸中心(X0,Y0)を基準にして、テーブル13をX及びY軸方向に移動することにより、上記各センター孔122Aに主軸台22の軸部中心221Aを順次割り出し、同時に、この各割り出し箇所のセンター孔122Aに、図9に示すごとく前記センター孔用ドリル17 に代えて軸部221に装着したドリル18を駆動モータ23で低速回転することにより、センター孔122Aと同心のタッピング用の孔122Bを所定の深さ(例えば、8mm〜 8.5mm)に加工する(ステップS9)。
【0029】
なお、センター孔122Aへの孔明け加工に際しては、テーブル13をX及びY軸方向に移動して、大まかな割り出しを行った後、テーブル13の駆動手段を、例えば1/100mmで微調整できるステップ制御を手動操作で行う。これにより、センター孔122Aへの高精度の位置割り出しが可能になる。
また、この場合の孔122Bの径は、センター孔122Aの径より小さい。例えば、センター孔122Aの孔径が5mmである場合、孔122Bの径は2.7mmである。
【0030】
次に、孔122Bの加工時と同様に、主軸中心(X0,Y0)を基準にして、テーブル13をX及びY軸方向に移動することにより、上記各孔122Bに主軸台22の軸部中心221Aを順次割り出し、同時に、この各割り出し箇所の孔122Bに、図10に示すごとく前記ドリル18に代えて軸部221に装着したフローテング機構付きのタップ19を駆動モータ23で低速回転することにより、孔122Bにタッピングを行い、ネジ孔122Cを主軸先端面122 に形成する(ステッフS10)。これにより、主軸先端面122へのネジ孔加工が終了する。この時の主軸先端面122へのネジ孔加工例を図11に示す。
【0031】
この図11において、ネジ孔122Cは、主軸12の中心(X0,Y0)と直交してドライブキー124間を結ぶ直径方向の直線124Aを中心にして線対称になるように主軸先端面122に3個ずつ形成される。
【0032】
なお、孔122Bへのタッピングは手動で行うようにしてよい。この場合は、孔122Bの中心と一致する位置に割り出された軸部221のタップ19を手で持ち上げながら右方向に回転して、タップ19の先端を孔122Bに食い付かせる。この状態で、軸部221を含むタップ19を約90度程度右に回転した後、約10度程度逆転させる。この動作を繰り返し行うことにより、孔122Bにタッピングする。
【0033】
次に、本発明によるスペーサの主軸先端面への取着方法について、図4及び図11〜図13を参照して説明する。
主軸先端面122へのスペーサの取着に際しては、まず、図12に示すように2分割された円弧状の一対のスペーサ29を予め用意しておく。
【0034】
このスペーサ29は、図14に示す工具ホルダ30のフランジ部32と主軸先端面401の間に形成される許容の間隔±製作誤差に相当する厚さを有しているとともに、前記3個のネジ孔122Cに対応する3個の皿孔291がそれぞれ形成されている。
【0035】
次に、図11に示すように、タッピングされたネジ孔122C及び主軸先端面122にノズル50からエアージェットを吹き付けて、これらに付着している切粉等の塵埃を除去する(ステップS11)。その後、センター孔122Aの縁などにカエリが生じている場合は、油砥石を使用して、これらカエリを除去する(ステップS12)。次いで、ネジ孔122C及び主軸先端面122に付着している油分を除去する(ステップS13)。
【0036】
次に、図12に示す一対のスペーサ29をドライブキー124を挟んで左右対称となるように、かつ皿孔291をネジ孔122Cに一致させた状態で主軸先端面122に接着剤127により貼り付ける(ステップS14)。次いで、スペーサ29の各皿孔291に挿通された皿ネジ28を主軸先端面122のネジ孔122Cに螺合して締め付けることにより各スペーサ29を主軸先端面122に取着する(ステップS15)。これにより、主軸先端面122へのスペーサ29の取着が終了する。
【0037】
上記のような本実施の形態による主軸先端面へのスペーサ取着用ネジ孔の加工方法によれば、工作機械のテーブル13上にネジ孔加工ユニット20を設置し、このネジ孔加工ユニット20を構成する主軸台22の軸部221の中心線221Aを主軸12の中心線121に一致させた状態で、軸部221に心出し工具を介して装着したダイヤルゲージにより主軸12中心を求める心出しを行い、この主軸中心(X0,Y0)を基準にして、テーブル13をX及びY方向に移動することにより軸部221の中心を主軸中心(X0,Y0)から半径方向に所定量離れた位置に割り出し、この割り出された軸部221に心出し工具を装着した状態で主軸12を回転してドライブキー124を心出し工具に当接し、この位置で主軸12を固定することにより主軸割り出しを行い、次いで、主軸中心(X0,Y0)を基準にしてテーブル13をX及びY方向に移動することにより、前記割り出された主軸12の先端面122における同一円の予め決められた複数箇所に主軸台22の軸部中心221Aを順次割り出し、この各割り出し箇所に前記心出し工具に代えて軸部221に装着したセンター孔用ドリルによりセンター孔を加工し、更に、このセンター孔に孔明け工程でタッピング用の孔明け加工をした後、このタッピング用の孔にタッピング工程でタッピングしてネジ孔を加工するようにしたので、工作機械主軸12の端面122 にスベーサ取着のためのネジ孔122Cを高精度に、かつ容易に加工することができる。
【0038】
また、この実施の形態によれば、主軸先端面122にスペーサ取着用のネジ孔122Cを加工した後、主軸先端面122と主軸12に装着される工具ホルダのフランジ部との間に形成される許容の間隔±製作誤差に相当する厚さの円弧状の一対のスペーサ29を主軸先端面122のドライブキー124を挟んで主軸先端面122の前記ネジ孔箇所に接着剤により対称に貼り付け、しかる後、スペーサ29を貫通する皿ネジ28をネジ孔122Cに螺合して締め付けることにより各スペーサ29を主軸先端面122に取着する構成にしたので、ネジ加工された工作機械の主軸先端面122にスペーサ29を安定かつ確実に取着することができる。これにより、スペーサと主軸先端面とを全域に亘り均一に密着させることができ、工具ホルダと主軸12との結合剛性を確保できるとともに重切削の可能な工具保持が可能になる。
【0039】
なお、上記実施の形態では、テーブル13がX,Y方向に移動される工作機械について説明したが、本発明はこれに限らず、主軸ヘッド10側がX,Y方向に移動される工作機械においても、本発明方法を適用することができる。
また、本発明においては、主軸先端面221にセンター孔加工を行うことなく、直接タッピング用の孔明け加工を行うようにしてもよい。
また、本発明においては、主軸先端面221が平坦な場合は、上記実施の形態で述べた、砥石による研磨加工を省略してもよい。
【0040】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるスペーサ取着用ネジ孔の加工方法によれば、工作機械主軸の先端面にスペーサ取着のためのネジ孔を高精度に、かつ容易に加工することができる。
また、本発明のスペーサ取着方法によれば、ネジ加工された工作機械の主軸先端面にスペーサを安定かつ確実に取着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明方法により主軸の先端面にスペーサ取着用のネジ孔加工を行うネジ孔加工ユニットの工作機械への設置状態を示す全体の側面図である。
【図2】 図1のA−A線に沿う平面図である。
【図3】 本発明によるスペーサ取着用のネジ孔加工手順を示す工程説明図である。
【図4】 本発明によるスペーサの主軸先端面への取着手順を示す工程説明図である。
【図5】 本発明のネジ孔加工工程における主軸先端面の研磨工程の説明図である。
【図6】 本発明のネジ孔加工工程における主軸心出し工程の説明図である。
【図7】 本発明のネジ孔加工工程における軸部割り出し及び主軸割り出し工程の説明図である。
【図8】 本発明のネジ孔加工工程におけるセンター孔加工の説明図である。
【図9】 本発明のネジ孔加工工程における孔明け加工の説明図である。
【図10】 本発明のネジ孔加工工程におけるタッピング加工の説明図である。
【図11】本発明の実施の形態における主軸先端面へのネジ孔加工の一例を示す平面図である。
【図12】本発明におけるスペーサの一例を示す平面図である。
【図13】本発明におけるスペーサの主軸先端面への取着状態を示す説明図である。
【図14】従来おける工具ホルダ取付装置の縦断面図である。
【符号の説明】
10 主軸ヘッド
11 テーパ穴
12 主軸
121 中心線
122 主軸先端面
124 ドライブキー
13 テーブル
15 心出し工具
16 ダイヤルゲージ
17 センタ一孔用ドリル
18 ドリル
19 タップ
20 ネジ孔加工ユニット
21 基台
22 主軸台
23 駆動モータ
24 主軸台補正機構
221 軸部
221A 中心線
222 チャック
122A センター孔
122B 孔
122C ネジ孔
27 接着剤
28 皿ネジ
29 スペーサ
291 皿孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for machining a screw hole for attaching a spacer to a tip surface of a spindle in a machine tool such as a milling machine or a machining center, and a method for attaching a spacer to a tip surface of a spindle screwed by the method.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 14, a
When the
[0003]
By the way, according to JIS standard or ISO standard, in order to closely fit the
However, when an allowable gap D is provided between the
[0004]
Therefore, in the prior art, as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 6-15947, the thickness is divided into two corresponding to the allowable gap formed between the reference end surface of the spindle tip and the flange portion end surface of the tool holder. There has been proposed a tool holder mounting device having a structure in which a horseshoe-
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional tool holder mounting apparatus as described above, the flange
However, since the
[0006]
In order to solve the above problems, the present applicants have proposed a method in which a spacer is attached to the tip surface of the main shaft with an adhesive in Japanese Patent Application No. 2000-396586.
Such a spacer mounting method has a problem that the mounting strength of the spacer is weak and the spacer is easily detached. Therefore, if the spacer is attached to the front end surface of the main shaft with a screw, the above-described problem can be solved.
However, it is extremely difficult to machine a screw hole on the tip surface of the spindle with high accuracy. Especially, machining a screw hole on the spindle tip surface of an existing machine tool is very problematic in terms of accuracy. This is practically impossible.
[0007]
The present invention solves the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to attach a spacer that can easily and accurately machine a screw hole for attaching a spacer to the end face of a machine tool spindle. It is in providing the processing method of a screw hole.
Another object of the present invention is to provide a spacer mounting method that allows a spacer to be mounted stably and reliably on the tip end surface of a spindle machined machine tool.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 of the present invention includes a spindle stock installed on a table of a machine tool, and extends on the spindle stock in a direction parallel to the spindle of the machine tool. A screw hole machining unit comprising: a shaft portion rotatably supported by the shaft; drive means for driving the shaft portion; and various tools for screw hole machining attached to the shaft portion in a replaceable manner. A method of machining a screw hole for attaching a spacer to a tip surface of the main shaft using a hole processing unit, wherein the screw hole processing unit is arranged so that a center line of the shaft portion coincides with a center line of the main shaft. A dial gauge mounted on the shaft portion via a centering tool while being installed on the table of the machine tool is slidably contacted with the tapered hole surface of the main shaft along the circumferential direction so as to be parallel to the front end surface of the main shaft. The main axis center in the X and Y directions Centering step, and by moving the table or the main shaft relative to each other in the X and Y directions with reference to the main shaft center, the center of the shaft portion is separated from the main shaft center by a predetermined amount in the radial direction. A shaft indexing step for indexing to a position, and a rotation of the main shaft with a centering tool mounted on the indexed shaft portion so that a drive key provided on the main shaft abuts the centering tool. And a spindle indexing step for fixing the spindle, and moving the table or the spindle relative to the center of the spindle in the X and Y directions so that the same circle on the tip surface of the indexed spindle is A drilling step in which the shaft center of the headstock is sequentially indexed to a plurality of predetermined locations, and a hole is drilled by a drill attached to the shaft portion at each indexed location, and the spindle center is used as a reference. By moving the table or the main shaft relatively in the X and Y directions, the shaft center of the headstock is sequentially indexed to each processing hole, and the tap mounted on the shaft portion instead of the drill in the processing hole And a tapping step for machining a screw hole.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the method for processing a spacer mounting screw hole on the main shaft front end surface according to the first aspect, the front end surface of the main shaft is formed by a grindstone mounted on a shaft portion of the main shaft base before the centering step. It is characterized by polishing.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the spacer mounting screw hole machining method for the front end surface of the main shaft according to the first aspect, the table or the main shaft is moved relatively in the X and Y directions with reference to the center of the main shaft. A center hole for sequentially indexing the shaft center of the headstock at a plurality of predetermined locations on the tip of the indexed main shaft in the same circle, and drilling a center hole with a drill attached to the shaft at the location. A drilling process by the drilling process is performed on the center hole after the center hole drilling process.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method for processing a screw hole for attaching a spacer to the front end surface of the main shaft according to the first aspect, the screw hole is centered on a straight line in a diametrical direction perpendicular to the center of the main shaft and connecting the drive keys. And formed on the tip end surface of the main shaft so as to be line symmetric.
[0012]
In addition, the spacer mounting method according to the invention of claim 5 is a method in which a screw hole for attaching the spacer is machined on the front end surface of the spindle of the machine tool by the method according to any one of claims 1 to 3 , Drive key provided with a pair of arc-shaped spacers having a thickness corresponding to a manufacturing error between the tip end surface of the spindle and the flange portion of the tool holder attached to the spindle on the tip end surface of the spindle The spacer is attached to the screw hole portion of the spindle front end surface symmetrically with an adhesive, and then a countersunk screw penetrating the spacer is screwed into the screw hole and tightened to fix each spacer to the spindle front end surface. It is characterized by being attached to.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall side view showing an installation state of a screw hole machining unit for performing a screw hole machining for attaching a spacer on a tip surface of a spindle according to the method of the present invention, and FIG. 2 is an AA line in FIG. FIG. 3 is a process explanatory view showing a screw hole processing procedure for attaching a spacer according to the present invention, FIG. 4 is a process explanatory view showing a procedure for attaching the spacer according to the present invention to the front end surface of the main shaft, and FIGS. 11 is an explanatory view in the screw hole machining step, and FIGS. 12 and 13 are explanatory views in the spacer mounting step.
[0014]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a spindle head of a machine tool such as a milling machine, and the spindle head 10 is configured to be movable in the Z-axis direction. 12 is a main shaft rotatably supported by the
[0015]
The
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the screw
The
[0017]
The
[0018]
Further, between the
The
In addition,
[0019]
The
[0020]
Next, with reference to FIG.3 and FIG.5-10, the screw hole processing method for spacer attachment by this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 1, the screw
[0021]
In this state, as shown in FIG. 5, the cup-shaped
[0022]
Next, as shown in FIG. 6, a centering
[0023]
In this state, by manually operating the control unit 25, the
[0024]
Next, as shown in FIG. 7, the width D of the
[0025]
Next, with the centering
[0026]
Next, by moving the table 13 in the X and Y axis directions with respect to the spindle center (X0, Y0), a plurality of predetermined locations on the same circle on the
[0027]
When processing the
[0028]
Next, similarly to the center hole machining, the table 13 is moved in the X and Y axis directions with respect to the spindle center (X0, Y0), so that the
[0029]
When drilling the
In this case, the diameter of the
[0030]
Next, as in the processing of the
[0031]
In FIG. 11, screw holes 122C are 3 on the spindle
[0032]
The tapping into the
[0033]
Next, a method for attaching the spacer to the front end surface of the spindle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 11 to 13.
When attaching the spacer to the spindle
[0034]
The
[0035]
Next, as shown in FIG. 11, an air jet is blown from the nozzle 50 onto the tapped
[0036]
Next, the pair of
[0037]
According to the method for machining the spacer mounting screw hole on the spindle front end surface according to the present embodiment as described above, the screw
[0038]
Further, according to this embodiment, after the
[0039]
In the above embodiment, the machine tool in which the table 13 is moved in the X and Y directions has been described. However, the present invention is not limited to this, and also in a machine tool in which the spindle head 10 side is moved in the X and Y directions. The method of the present invention can be applied.
In the present invention, the tapping hole may be directly drilled without performing the center hole machining on the spindle
In the present invention, when the spindle
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the processing method of the spacer mounting screw hole according to the present invention, the screw hole for spacer mounting can be processed with high accuracy and easily on the tip surface of the machine tool spindle. .
Moreover, according to the spacer attachment method of the present invention, the spacer can be stably and reliably attached to the front end surface of the main spindle of the machine tool that has been threaded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall side view showing an installation state on a machine tool of a screw hole machining unit that performs a screw hole machining for attaching a spacer to a tip surface of a spindle according to the method of the present invention.
FIG. 2 is a plan view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a process explanatory view showing a screw hole processing procedure for attaching a spacer according to the present invention.
FIG. 4 is a process explanatory view showing a procedure for attaching the spacer according to the present invention to the front end surface of the spindle.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a polishing process for a spindle front end surface in a screw hole machining process according to the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a spindle centering step in the screw hole machining step of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a shaft indexing process and a spindle indexing process in the screw hole machining process of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of center hole processing in the screw hole processing step of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory diagram of drilling in the screw hole processing step of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram of tapping processing in the screw hole processing step of the present invention.
FIG. 11 is a plan view showing an example of threaded hole machining on the tip end surface of the spindle in the embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view showing an example of a spacer in the present invention.
FIG. 13 is an explanatory view showing a state in which the spacer according to the present invention is attached to the front end surface of the main shaft.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view of a conventional tool holder mounting device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (5)
前記軸部の中心線が前記主軸の中心線に一致するように前記ネジ孔加工ユニットを前記工作機械のテーブル上に設置した状態で前記軸部に心出し工具を介して装着したダイヤルゲージを前記主軸のテーパ穴内面に円周方向に沿って摺接することにより前記主軸先端面と平行なX、Y方向の主軸中心を求める心出し工程と、
前記主軸中心を基準にして前記テーブルまたは前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより前記軸部の中心を前記主軸中心から半径方向に所定量離れた位置に割り出す軸部割り出し工程と、前記割り出された軸部に心出し工具を装着した状態で前記主軸を回転して該主軸に設けられたドライブキーを前記心出し工具に当接し、この位置で前記主軸を固定する主軸割り出し工程と、
前記主軸中心を基準にして前記テーブルまたは前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより、前記割り出された主軸の先端面における同一円の予め決められた複数箇所に前記主軸台の軸部中心を順次割り出し、該各割り出し箇所に前記軸部に装着したドリルにより孔を加工する孔明け工程と、
前記主軸中心を基準にして前記テ一ブルまたは前記主軸をX及びY方向に相対的に移動することにより、前記各加工孔に前記主軸台の軸部中心を順次割り出し、該加工孔に前記ドリルに代えて前記軸部に裝着したタップによりネジ孔を加工するタッピング工程と、
を備えることを特徴とする主軸先端面のスペーサ取着用ネジ孔加工方法。A headstock installed on a table of a machine tool, a shaft part extending in a direction parallel to the spindle of the machine tool and rotatably supported on the headstock, and a driving means for driving the shaft part And a screw hole machining unit that is replaceably attached to the shaft portion, and a screw hole for attaching the spacer to the tip surface of the main shaft using the screw hole machining unit. A method of processing,
A dial gauge mounted on the shaft portion via a centering tool in a state where the screw hole machining unit is installed on the table of the machine tool so that the center line of the shaft portion coincides with the center line of the main shaft. A centering step for determining the center of the main axis in the X and Y directions parallel to the front end surface of the main shaft by slidingly contacting the inner surface of the tapered hole of the main shaft along the circumferential direction;
A shaft indexing step for indexing the center of the shaft to a position spaced apart from the center of the main shaft in a radial direction by moving the table or the main shaft in the X and Y directions relative to the center of the main shaft; Rotating the main shaft in a state where a centering tool is mounted on the indexed shaft, abuts the drive key provided on the main shaft against the centering tool, and fixes the main shaft at this position. Process,
By moving the table or the spindle relatively in the X and Y directions with respect to the spindle center, the spindle base is placed at a plurality of predetermined positions on the same circle on the tip surface of the calculated spindle. A drilling step of sequentially indexing the shaft center and machining a hole by a drill attached to the shaft portion at each indexing position;
By relatively moving the table or the main shaft in the X and Y directions with reference to the center of the main shaft, the shaft center of the headstock is sequentially indexed to each processing hole, and the drill is inserted into the processing hole. A tapping step of machining a screw hole with a tap attached to the shaft portion instead of,
A method for processing a screw hole for attaching a spacer to a tip end surface of a main shaft.
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