JP4372286B2 - Machine Tools - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、第1主軸台とこれに対向配置された第2主軸台とを備えた旋盤等の工作機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
第1主軸台とこれに対向配置された第2主軸台とを備えた旋盤が市販されている。この種の旋盤によれば、第1主軸台のチャックによってワークを把持してワークの前部を加工し、ワークの加工済み部分を第2主軸台のチャックで把持して残りの部分を加工する等のように旋削加工を効率よく行うことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記第1,第2主軸台を備えた工作機械は、短尺のワークの加工を目的としており、長尺のワークの加工には適していない。長尺のワークの場合には、主軸台に対向するように配置された心押台によりワークの先端部を支持して加工することとなる。
【0004】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたものであり、第1,第2主軸台を備えており、また必要に応じて第2主軸台を心押台として機能させることにより短尺のワークだけでなく長尺のワークも加工可能とする工作機械を提供することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワークを保持するチャックを有する第1主軸台と、該第1主軸台に対向配置されワークを保持するチャックを有する第2主軸台とを備えた工作機械において、上記第2主軸台のチャックを、主軸に固定されたチャック本体と、該チャック本体にロック機構により着脱可能に装着された爪プレートとで構成し、該爪プレートのワーク把持爪を軸直角方向に進退駆動するワーク把持爪駆動機構を設け、上記爪プレートを取り外した状態で上記チャック本体に上記ロック機構により心押ユニットを着脱可能に装着可能とし、上記ワーク把持爪駆動機構により上記心押ユニットのクイルを軸方向に進退させるクイル駆動機構を設けたことを特徴としている。
【0006】
【発明の作用効果】
本発明によれば、短尺のワークを加工する場合は、該ワークの一部を第1主軸台のチャックで把持して旋回させつつ工具を切り込むことにより加工し、続いて該ワークの加工済み部分を第2主軸台のチャックで把持して残りの部分を加工する。そして長尺のワークを加工する場合は、第2主軸台の爪プレートを取り外し、チャック本体に心押ユニットをロック機構により装着し、ワーク把持爪駆動機構を作動させることによりクイル駆動機構でクイルを軸方向に進退させ、該クイルにより長尺のワークの先端を支持し、該ワークを加工する。
【0007】
このように本発明では、第2主軸台に、必要に応じて爪プレート又は心押ユニットを装着でき、短尺のワーク及び長尺のワークの何れでも加工できる。そして爪プレートのワーク把持爪を軸直角方向に進退駆動するワーク把持爪駆動機構の動作を利用してクイルを進退させるクイル駆動機構を設けたので、爪プレートと心押ユニットの何れでも装着可能としながら構造の複雑化を抑えることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1〜図4は本発明の一実施形態による工作機械を説明するための図であり、図1は該工作機械の正面斜視図、図2は第2主軸台の一部断面側面図、図3,図4はチャック本体に爪プレートを取り付けた状態の正面図,断面側面図,図5はチャック本体に心押ユニットを取り付けた状態の断面側面図である。
【0009】
図において、1は本実施形態に係る工作機械としての旋盤であり、これはベッド2の、左端部に主軸台(第1主軸台)3を搭載し、右側に該主軸台3と対向するようにかつ図示左右に移動可能に副主軸台(第2主軸台)4を搭載し、奥側に刃物台5を左右に移動可能に搭載した概略構造を有している。上記刃物台5の手前が低くなった傾斜面5a上に工具主軸6が該傾斜面5aに沿って移動可能に搭載されており、また刃物台5の右側面には多数の工具Tを備えた工具マガジン7が配設されている。
【0010】
上記主軸台3は、上記ベッド2上に搭載された本体部3a内に主軸を回転可能に挿入配置し、該主軸の先端部にチャック3bを装着するとともに、該主軸を駆動モータで回転駆動するように構成されている。また上記副主軸台4は、上記ベッド2上のガイドレール2a上にスライド可能に搭載された本体部8内に、副主軸9を回転可能に挿入配置し、該副主軸9を回転駆動する副駆動モータ(図示せず)を設け、前端面に副チャック10を装着した概略構造のものである。
【0011】
上記副チャック10は、上記副主軸9の前端部に固定されたチャック本体11と、該チャック本体11の前面に着脱可能に装着された爪プレート12とを備えている。上記チャック本体11は、概ね円筒状のもので、その後端部に凹設されたテーパ凹部11aが上記副主軸9の前端面に凸設されたテーパ凸部9aに嵌合している。
【0012】
上記爪プレート12は、円盤状のベースプレート12aに3つのガイド溝12bを120度間隔をあけてかつ半径方向に延びるように凹設し、該各ガイト溝12b内に直方体状のワーク把持爪12cを摺動可能に配設した構造のものである。そして上記ベースプレート12aは、3本のロックロッド13の係止頭13aをベースプレート12aの係止凹部12hに係止させ、後述のシリンダ機構22によって該ロックロッド13を副主軸9側に引っ張ることにより上記チャック本体11に圧着固定されている。
【0013】
ここで、上記係止頭13aは、略長円状のもので、上記係止凹部12hに形成された長方形状の挿通穴12iと平行の位置に回動させると爪プレート12を外方に取り外すことができ、また上記平行の位置から90度回動させると該爪プレート12をチャック本体11に固定できるようになっている。なお、13bは上記係止凹部12hを覆うカバーである。
【0014】
上記3つのワーク把持爪12cの裏面には後述するワーク把持爪駆動機構14の一部を構成する3つの連結部材12dがボルト12eで締め付け固定されている。この連結部材12dはワーク把持爪12cと同様の直方体状のものであり、その裏面には係合溝12fが凹設されている。
【0015】
そして上記チャック本体11の前端(図4右端)に上記3つのワーク把持爪12cを軸直角方向(半径方向)に進退させる上記ワーク把持爪駆動機構14が配設されている。このワーク把持爪駆動機構14は、上記3つの連結部材12dの裏面に半径方向に移動可能に配置された3つの従動カム部材15と、該各従動カム部材15を半径方向に進退させる1つの駆動カム部材16と、該駆動カム部材16を軸方向に案内する1つのガイド部材17とを備えている。
【0016】
上記各従動カム部材15の前面には上記各連結部材12dの係合溝12fに係合する係合突起15aが突設されている。また該各従動カム部材15の半径方向内縁には横断面T字形状の従動カム片15bが後側(図4左側)ほど軸心から離れる傾斜状をなすように形成されている。該各従動カム片15bの内面,外面は内カム面15c,外カム面15dとなっている。
【0017】
上記ガイド部材17は横断面円形のガイド面17aを有する円筒状のもので、副主軸9と同軸配置され、上記チャック本体11の前端面にボルト締め固定されている。また該ガイド部材17の前端部にはテーパ面17bが形成され、該テーパ面17bに上記爪プレート12のベースプレート12aのテーパ面12gが嵌合している。
【0018】
上記駆動カム部材16は上記ガイド部材17のガイド面17aにより案内される横断面円形のスライド穴16aを軸心に有する円盤状のものである。該駆動カム部材16の、上記従動カム部材15の従動カム片15bに対向する部分には横断面T字形状の駆動カム溝16bが前側(図4右側)ほど軸心に近づく傾斜状に形成されている。該駆動カム溝16bの内面,外面は内カム面16c,外カム面16dとなっている。上記従動カム部材15の従動カム片15bは上記駆動カム溝16b内にスライド可能に挿入されており、該駆動カム溝16bの内カム面16c,外カム面16dは、上記従動カム部材15の内カム面15c,外カム面15dに摺接している。
【0019】
また上記駆動カム部材16の後面には円筒状の結合ナット18が挟持片19,ボルト20により固定されている。そしてこの結合ナット18にはインナドローパイプ21の前端部が螺挿結合されており、該インナドローパイプ21は上記副主軸9内を後方に延び、その後端部にはシリンダ機構22が結合されている。
【0020】
上記シリンダ機構22は、シリンダボディ23内を隔壁23aで前,後室23b,23cに画成し、該前,後室23b,23cにアウタ,インナピストン24a,24bを配置した構造のものである。そして上記アウタ,インナピストン24a,24bにアウタ,インナドローパイプ25,21が結合されている。該アウタドローパイプ25の前端部により図示しないクランプ機構を駆動して爪プレート12をチャック本体11側に引き込むことにより該爪プレート12をチャック本体11に固定している。また、26a,26bは上記前,後室23b,23cに油圧を供給する油圧供給チャンバである。
【0021】
そして本実施形態では、上記副チャック10において爪プレート12に代えて心押ユニット27を着脱可能に装着できるようになっている。この心押ユニット27は、上記爪プレート12のベースプレート12aに対応するベース盤28と、該ベース盤28の軸心に形成されたスライド穴28cにより軸方向にスライド可能に保持されたクイル29とを備えている。
【0022】
上記ベース盤28は、円盤状のもので3ヵ所に凹接された係止凹部28aが上記ロックロッド13によってチャック本体11の前端面に固定されている。また該ベース盤28の上記従動カム部材15に対応する3箇所にはガイド溝28hが半径方向に延びるように形成され、該ガイド溝28hにスライド片28gが摺動可能に配置されており、該スライド片28gの裏面に凹設された係合溝28bに上記従動カム部材15の係合突起15aが係合している。そして上記各スライド片28gの径方向内縁には駆動カム溝28dが、横断面T字状でかつ前側(図5右側)ほど軸心に近づく傾斜状に形成されている。この駆動カム溝28dは上記T字の横辺を構成する上カム面28eと下カム面28fとを有する。
【0023】
上記各スライド片28gの駆動カム溝28d内には上記クイル29に120度間隔毎に突設された3つの従動カム片29aが摺接している。この従動カム片29aは、横断面T字状でかつ前側ほど軸心に近づく傾斜状をなし、上記駆動カム溝28dの上カム面28e,下カム面28fに摺接する上カム面29b,下カム面29cを有している。上記駆動カム溝28dのカム面28e,28fと上記従動カム片29aのカム面29b,29cとにより、上記ワーク把持爪駆動機構14の動作によりクイル29を進退させるクイル駆動機構30が構成されている。
【0024】
次に本実施形態装置における動作及び作用効果を説明する。
短尺のワークを加工する場合には、図3,図4に示すように、上記副主軸台4側ではチャック本体11に爪プレート12が装着される。この場合、ロックロッド13によりベースプレート12aがチャック本体11の前端面に固定されている。そして被加工ワークを装着するために、上記シリンダ機構22の後室23cのインナピストン24b後面側に油圧が供給され、インナピストン24bがインナドローパイプ21を前進させる。すると駆動カム部材16が前進し、これの内カム面16cが従動カム部材15の内カム面15cを半径方向外方に押し出し、これにより従動カム部材15が半径方向外方に移動し、これに伴ってワーク把持爪12cも外方に移動し、3つのワーク把持爪12cのなす把持直径が拡大され、該把持直径内にワークが挿入される。
【0025】
続いて上記シリンダ機構22の後室23cのインナピストン24bより前面側に油圧が供給され、インナピストン24bがインナドローパイプ21を後退させる。すると駆動カム部材16が後退し、これの外カム面16dが従動カム部材15の外カム面15dを半径方向内方に押し込み、これにより従動カム部材15が半径方向内方に移動し、これに伴ってワーク把持爪12cも内方に移動し、3つのワーク把持爪12cのなす把持直径が縮小し、これによりワークが挟持される。そして上記副主軸9が回転駆動されることによりワークが旋回し、工具の切り込みにより旋削加工が行われる。
【0026】
一方、長尺のワークを加工する場合には、上記シリンダ機構22の前室23bのアウタピストン24aの後側に油圧が供給され、アウタドローパイプ25が前進し、図示しないクランプ機構により上記ロックロッド13が前進しつつ90度回動し、該ロックロッド13の係止頭13aが上記挿通穴12iと平行になり、これにより爪プレート12が取り外される。そして代わりに心押ユニット27をチャック本体11の前端面に配置し、ロックロッド13により押圧固定する(図5参照)。
【0027】
そしてシリンダ機構22によりインナドローパイプ21を前進させると、上記駆動カム部材16が前進して従動カム部材15をスライド片28gと共に半径方向外方に移動させ、該スライド片28gの内カム面28fがクイル29の内カム面29cに上方への力を作用させ、これによりクイル29が前進し、該クイル29のセンタ29aによりワークの先端部を支持する。この状態で長尺のワークが加工される。
【0028】
また上記ワークの先端部の支持を外す場合には、シリンダ機構22によりインナドローパイプ21を後退させる。すると、上記駆動カム部材16が後退して従動カム部材15をスライド片28gと共に半径方向内方に移動させ、該スライド片28gの外カム面28eがクイル29の外カム面29bに下方への力を作用させ、これによりクイル29が後退し、ワークの先端部の支持が外される。
【0029】
なお、上記爪プレート12,心押ユニット27の副主軸台4部分への供給,排出はオペレータが手作業で行う場合、及びローダ機構により自動的に行う場合の何れでも良い。
【0030】
このように本実施形態では、副主軸台4に、必要に応じて爪プレート12又は心押ユニット27を装着でき、短尺のワーク及び長尺のワークの何れでも加工できる。そして爪プレート12のワーク把持爪12cを軸直角方向に進退駆動するワーク把持爪駆動機構14の動作を利用してクイル29を進退させるクイル駆動機構30を設けたので、爪プレート12と心押ユニット27の何れでも装着可能としながら構造の複雑化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による旋盤の正面斜視図である。
【図2】上記実施形態の副主軸台回りの一部断面側面図である。
【図3】上記実施形態の爪プレート部分の正面図である。
【図4】上記爪プレートを備えた副チャック部分の断面側面図である。
【図5】上記実施形態の心押ユニットを備えた副チャック部分の断面側面図である。
【符号の説明】
1 旋盤(工作機械)
3 主軸台(第1主軸台)
4 副主軸台(第2主軸台)
9 副チッャク
11 チャック本体
12 爪プレート
12c ワーク把持爪
14 ワーク把持爪駆動機構
27 心押ユニット
29 クイル
30 クイル駆動機構[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a machine tool such as a lathe provided with a first spindle stock and a second spindle stock arranged opposite thereto.
[0002]
[Prior art]
There is a commercially available lathe equipped with a first spindle stock and a second spindle stock arranged opposite thereto. According to this type of lathe, the work is gripped by the chuck of the first headstock and the front part of the work is processed, and the processed part of the work is gripped by the chuck of the second headstock and the remaining part is processed. Thus, the turning process can be performed efficiently.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the machine tool provided with the said 1st, 2nd headstock aims at the process of a short workpiece | work, and is not suitable for the process of a long workpiece | work. In the case of a long workpiece, the tip of the workpiece is supported and processed by a tailstock arranged to face the headstock.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and includes first and second headstocks, and a short work piece by allowing the second headstock to function as a tailstock as necessary. It is an object to provide a machine tool that can process not only long workpieces but also long workpieces.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a machine tool comprising: a first spindle stock having a chuck for holding a workpiece; and a second spindle stock having a chuck arranged to face the first spindle stock and holding a workpiece. The chuck is composed of a chuck body fixed to the main shaft and a claw plate that is detachably attached to the chuck body by a lock mechanism, and the workpiece gripping claw of the claw plate is driven to advance and retract in the direction perpendicular to the axis. A claw drive mechanism is provided, and the tailstock unit can be detachably attached to the chuck body by the lock mechanism with the claw plate removed, and the quill of the tailstock unit is axially moved by the work gripping claw drive mechanism. It is characterized by providing a quill drive mechanism for advancing and retreating.
[0006]
[Effects of the invention]
According to the present invention, when a short workpiece is machined, the workpiece is machined by cutting the tool while turning and gripping a part of the workpiece with the chuck of the first headstock, and then the machined portion of the workpiece. Is gripped by the chuck of the second headstock and the remaining part is processed. When processing a long workpiece, remove the claw plate of the second headstock, attach the tailstock unit to the chuck body with the lock mechanism, and operate the workpiece gripping claw drive mechanism to remove the quill with the quill drive mechanism. Advancing and retreating in the axial direction, the tip of a long workpiece is supported by the quill, and the workpiece is processed.
[0007]
As described above, in the present invention, the claw plate or the tailstock unit can be attached to the second head stock as necessary, and any of a short workpiece and a long workpiece can be processed. A quill drive mechanism that moves the quill back and forth using the operation of the workpiece gripping claw drive mechanism that drives the workpiece gripping claw of the claw plate to move back and forth in the direction perpendicular to the axis can be installed. However, the complexity of the structure can be suppressed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 4 are views for explaining a machine tool according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front perspective view of the machine tool, and FIG. 2 is a partial sectional side view of a second headstock. 3 and 4 are a front view, a cross-sectional side view, and a cross-sectional side view of the state where the claw plate is attached to the chuck body, and FIG.
[0009]
In the figure, reference numeral 1 denotes a lathe as a machine tool according to the present embodiment, which has a headstock (first headstock) 3 mounted on the left end of the
[0010]
The spindle stock 3 has a main shaft rotatably inserted into a
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
Here, the
[0014]
Three connecting
[0015]
The workpiece gripping
[0016]
On the front surface of each driven
[0017]
The guide member 17 is a cylindrical member having a
[0018]
The
[0019]
A
[0020]
The
[0021]
And in this embodiment, it replaces with the nail | claw
[0022]
The
[0023]
Three driven
[0024]
Next, operations and effects of the apparatus according to the present embodiment will be described.
When processing a short workpiece, as shown in FIGS. 3 and 4, a
[0025]
Subsequently, hydraulic pressure is supplied to the front side from the
[0026]
On the other hand, when processing a long workpiece, hydraulic pressure is supplied to the rear side of the
[0027]
When the
[0028]
Further, when the support of the tip of the workpiece is removed, the
[0029]
The
[0030]
As described above, in this embodiment, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front perspective view of a lathe according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view around the sub spindle stock of the embodiment.
FIG. 3 is a front view of a claw plate portion of the embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional side view of a sub chuck portion provided with the claw plate.
FIG. 5 is a cross-sectional side view of a sub chuck portion including the tailstock unit of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Lathe (machine tool)
3 headstock (first headstock)
4 Sub headstock (second headstock)
9 Sub-chuck 11
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