JP4393477B2 - 両面加工旋盤 - Google Patents

Description

本発明は例えばハードディスクドライブのハブ部品等の高精度加工に用いられる両面加工旋盤に関するものである。

従来この種の両面加工旋盤として、互いに垂直なＸ軸方向及びＺ軸方向のうちのＺ₁軸方向に回転軸線をもつ固定配置された第１の主軸と、これと同軸のＺ₁軸方向に回転軸線をもつ第２の主軸と、第２の主軸をＺ₂軸方向に往復移動させるＺ₂軸移動機構と、第１及び第二の主軸の一方側方に配置された第１の刃物台と、第１の刃物台をＸ₁軸方向及びＺ₁軸方向に往復移動させるＸ₁軸−Ｚ₁軸移動機構と、第１及び第二の主軸の他方側方に配置された第２の刃物台と、第２の刃物台をＸ₂軸方向に往復移動させるＸ₂軸移動機構とを備えてなり、このＺ₂軸、Ｘ₁軸、Ｚ₁軸方向、Ｘ₂軸の４軸制御により両面同時加工を行う構造のものが知られている。
特開平６−１２６５０２号公報

又、他の従来構造として、図１３の如く、互いに垂直なＸ軸方向及びＺ軸方向のうちのＺ₁軸方向に回転軸線をもつ第１の主軸Ａと、第１の主軸ＡをＺ₁軸方向に往復移動させるＺ₁軸移動機構Ｂと、第１の主軸Ａに対向する刃物をもつ第１の刃物台Ｃと、この第１の刃物台Ｃを上記Ｘ₁軸方向に往復移動させるＸ₁軸移動機構Ｄと、上記第１の主軸Ａに対向位置され、上記Ｚ₂軸方向に回転軸線をもつ第２の主軸Ｅと、第２の主軸Ｅを上記Ｘ₂軸方向及びＺ₂軸に往復移動させるＸ₂−Ｚ₂軸移動機構Ｆと、第２の主軸Ｅに対向する刃物をもつ固定配置された第２の刃物台Ｇとを備えてなり、上記Ｚ₁軸、上記Ｘ₁軸、Ｘ₂軸、Ｚ₂軸の４軸制御により両面同時加工を行う構造のものが知られている。

しかしながら上記従来構造の場合、前者にあっては、Ｘ₁軸−Ｚ₁軸移動機構において、Ｘ₁軸移動機構とＺ₁軸移動機構とが積み重なった構造となっており、後者にあっては、Ｘ₂−Ｚ₂軸移動機構Ｆにおいて、Ｘ₂軸移動機構とＺ₂軸移動機構とが積み重なった構造となっており、このため、これら移動機構の重心が高く位置することになる共に前者にあっては第１の刃物台、後者にあっては第２の主軸Ｅの加工による振動の発生が大きくなり、それだけ、高精度加工に悪影響を及ぼすことがあり、又、後者にあっては、Ｘ₂−Ｚ₂軸移動機構Ｆにおいて、そのＸ₂軸移動機構とＺ₂軸移動機構に共通のスライドベースたる共通の移動機構要素を採用しており、第１の主軸Ａと第１の刃物台Ｄ及び第２の主軸Ｅと第２の刃物台Ｇとにより二個のワークを同時加工する際、各加工振動が各移動機構に伝播することにより高精度加工の隘路となることがあるという不都合を有している。

本発明はこれらの不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の発明は、互いに垂直なＸ軸方向及びＺ軸方向のうちのＺ₁軸方向に回転軸線をもつ第１の主軸と、該第１の主軸をＺ₁軸方向に往復移動させるＺ₁軸移動機構と、該第１の主軸に対向する刃物をもつ第１の刃物台と、該第１の刃物台を上記Ｘ₁軸方向に往復移動させるＸ₁軸移動機構と、上記第１の主軸に対向位置され、上記Ｚ₂軸方向に回転軸線をもつ第２の主軸と、該第２の主軸を上記Ｘ₂軸方向に往復移動させるＸ₂軸移動機構と、該第２の主軸に対向する刃物をもつ第２の刃物台と、該第２の刃物台を上記Ｚ₂軸方向に往復移動させるＺ₂軸移動機構とを備えてなり、上記Ｚ₁軸移動機構、上記Ｘ₁軸移動機構、Ｘ₂軸移動機構及び上記Ｚ₂軸移動機構は、それぞれ、相互に積み重ならずに、相互に独立状態で並列状に配置されていることを特徴とする両面加工旋盤にある。

又、請求項２記載の発明は、上記第１の主軸と上記第２の刃物台とは上記Ｚ軸方向に並列配置され、上記第２の主軸と上記第１の刃物台とは上記Ｘ軸方向に並列配置されていることを特徴とするものであり、又、請求項３記載の発明は、上記ワークを挟着可能なワークチャックと、該ワークチャックを上記Ｚ₃軸方向に往復移動させるＺ₃軸移動機構と、該ワークチャックに未加工のワークを供給可能な供給チャック及び上記第１の主軸から加工済みのワークを取出可能な取出チャックからなるローディング機構とを備えてなることを特徴とするものであり、又、請求項４記載の発明は、上記Ｚ₁軸移動機構、上記Ｘ₁軸移動機構、Ｘ₂軸移動機構及び上記Ｚ₂軸移動機構の４軸制御により二個のワークのうちの一方のワークの表面及び他方のワークの裏面を同時に加工する制御手段を備えてなることを特徴とするものである。

本発明は上述の如く、請求項１記載の発明にあっては、上記Ｚ₁軸移動機構、上記Ｘ₁軸移動機構、Ｘ₂軸移動機構及び上記Ｚ₂軸移動機構は、それぞれ、相互に積み重ならずに、相互に独立状態で並列状に配置されているから、これら移動機構の重心を低い位置にすることができ、それだけ、高精度加工を行うことができ、かつ、第１の主軸と第１の刃物台及び第２の主軸と第２の刃物台による二個のワークのうちの一方のワークの表面及び他方のワークの裏面を同時に加工する際、各加工振動が各移動機構に伝播することを抑制することができ、一層高精度加工を行うことができる。

又、請求項２記載の発明にあっては、上記第１の主軸と上記第２の刃物台とは上記Ｚ軸方向に並列配置され、上記第２の主軸と上記第１の刃物台とは上記Ｘ軸方向に並列配置されているから、装置全体のコンパクト化を図ることができ、又、請求項３記載の発明にあっては、上記ワークを挟着可能なワークチャックと、このワークチャックを上記Ｚ₃軸方向に往復移動させるＺ₃軸移動機構と、ワークチャックに未加工のワークを供給可能な供給チャック及び上記第１の主軸から加工済みのワークを取出可能な取出チャックからなるローディング機構とを備えているから、ワークの連続加工を円滑に行うことができ、作業能率を向上することができ、又、請求項４記載の発明にあっては、上記Ｚ₁軸移動機構、上記Ｘ₁軸移動機構、Ｘ₂軸移動機構及び上記Ｚ₂軸移動機構の４軸制御により二個のワークのうちの一方のワークの表面及び他方のワークの裏面を同時に加工する制御手段を備えてなるから、加工作業能率を一層向上することができる。

図１乃至図１２は本発明の実施の形態例を示し、１は旋盤のベッドであって、このベッド１上に、互いに垂直なＸ軸方向及びＺ軸方向のうちのＺ₁軸方向に回転軸線をもつ第１の主軸２と、この第１の主軸２をＺ₁軸方向に往復移動させるＺ₁軸移動機構３と、この第１の主軸２に対向する櫛刃型の刃物４ａをもつ第１の刃物台４と、この第１の刃物台４を上記Ｘ₁軸方向に往復移動させるＸ₁軸移動機構５と、上記第１の主軸２に対向位置され、上記Ｚ₂軸方向に回転軸線をもつ第２の主軸６と、この第２の主軸６を上記Ｘ₂軸方向に往復移動させるＸ₂軸移動機構７と、この第２の主軸６に対向する櫛刃型の刃物８ａをもつ第２の刃物台８と、この第２の刃物台８を上記Ｚ₂軸方向に往復移動させるＺ₂軸移動機構９とを備えてなり、これらのＺ₁軸移動機構３、上記Ｘ₁軸移動機構５、Ｘ₂軸移動機構７及び上記Ｚ₂軸移動機構９は、それぞれ、相互に積み重ならずに、相互に独立状態で並列状に配置され、かつ、上記第１の主軸２と上記第２の刃物台８とは上記Ｚ軸方向に並列配置され、上記第２の主軸６と上記第１の刃物台４とは上記Ｘ軸方向に並列配置されている。

又、上記ベッド１上には、上記ワークを挟着可能なワークチャック１０と、ワークチャック１０を上記Ｚ₃軸方向に往復移動させるＺ₃軸移動機構１１と、ワークチャック１０に未加工のワークＷを供給可能な供給チャック１２ａ及び上記第１の主軸２から加工済みのワークＷを取出可能な取出チャック１２ｂからなるローディング機構１２が設けられている。

さらに、この場合、上記Ｚ₁軸移動機構３、上記Ｘ₁軸移動機構５、Ｘ₂軸移動機構７及び上記Ｚ₂軸移動機構９の４軸制御により二個のワークＷ・Ｗのうちの一方のワークＷの表面及び他方のワークＷの裏面を同時に加工する図示省略の制御手段を備えている。

この実施の形態例は上記構成であるから、運転開始準備工程として、図４の如く、先ず、供給チャック１２ａによりワークＷ₁を保持したローダー機構１２がＺ₃軸移動機構１１により前進しているワークチャック１０及び第１の主軸２に備えられたチャックに対向移送され、ワークＷ₁は供給チャック１２ａからワークチャック１０に移され、その後、ローダー機構１２は図示省略のワーク取出位置に退避移送され、次いで、図５の如く、第１の主軸２が前進すると共に第２の主軸６がＸ₂軸方向に移動し、ワークＷ₁はワークチャック１０から第２の主軸６に備えられたチャックに移され、次いで、図６の如く、第１の主軸２はＸ₁軸方向、ワークチャック１０はＸ₃軸方向に移動すると共に第２の主軸６はＸ₂軸方向に移動し、次いで、図７の如く、第２の主軸６に移されたワークＷ₁は、第２の主軸６のＸ₂軸方向の移動及び第２の刃物台８のＺ₂方向の移動制御により、その一方の面が加工され、運転開始準備工程が終了することになる。

ここから、１サイクルが開始され、図８の如く、供給チャック１２ａにより新たなワークＷ₂を保持したローダー機構１２がＺ₃軸移動機構１１により前進しているワークチャック１０及び第１の主軸２に対向移送され、ワークＷ₂は供給チャック１２ａからワークチャック１０に移され、その後、ローダー機構１２は図示省略のワーク取出位置に退避移送され、次いで、図９の如く、第１の主軸２が前進すると共に第２の主軸６がＸ₂軸方向に移動し、一方の面が加工済みのワークＷ₁は第１の主軸２に移され、次いで、図１０の如く、新たなワークＷ₂はワークチャック１０から第２の主軸６に移され、図１１の如く、第１の主軸２のＺ₁軸方向の移動及び第１の刃物台４のＸ₁軸方向の移動制御によりワークＷ₁の他方の面が加工され、かつ、第２の主軸６のＸ₂軸方向の移動及び第２の刃物台８のＺ₂軸方向の移動制御により新たなワークＷ₂の一方の面が加工され、しかして、二個のワークＷ₁、Ｗ₂のうちの一方のワークＷ₁の表面及び他方のワークＷ₂の裏面が同時に加工され、１サイクルが完了することになる。

そして、図１２の如く、供給チャック１２ａによりさらに新たなワークＷ₃を保持したローダー機構１２がＺ₃軸移動機構１１により前進しているワークチャック１０及び第１の主軸２に対向移送され、ワークＷ₃は供給チャック１２ａからワークチャック１０に移され、かつ、両面加工済みのワークＷ₁は第１の主軸２から取出チャック１２ｂに移され、図８の状態になり、１サイクルが完了し、以下、この加工サイクルを繰り返すことになる。

この際、上記Ｚ₁軸移動機構３、上記Ｘ₁軸移動機構５、Ｘ₂軸移動機構７及び上記Ｚ₂軸移動機構９は、それぞれ、相互に積み重ならずに、相互に独立状態で並列状に配置されているから、これら移動機構の重心を低い位置にすることができ、それだけ、高精度加工を行うことができ、かつ、第１の主軸２と第１の刃物台４及び第２の主軸６と第２の刃物台８による二個のワークのうちの一方のワークの表面及び他方のワークの裏面を同時に加工する際、各加工振動が各移動機構に伝播することを抑制することができ、一層高精度加工を行うことができる。

又、この場合、上記第１の主軸２と上記第２の刃物台８とは上記Ｚ軸方向に並列配置され、上記第２の主軸６と上記第１の刃物台２とは上記Ｘ軸方向に並列配置されているから、装置全体のコンパクト化を図ることができ、又、この場合、上記ワークＷを挟着可能なワークチャック１０と、このワークチャック１０を上記Ｚ₃軸方向に往復移動させるＺ₃軸移動機構１１と、ワークチャック１０に未加工のワークＷを供給可能な供給チャック１２ａ及び上記第１の主軸２から加工済みのワークＷを取出可能な取出チャック１２ｂからなるローディング機構１２とを備えているから、ワークＷの連続加工を円滑に行うことができ、作業能率を向上することができ、又、この場合、上記Ｚ₁軸移動機構３、上記Ｘ₁軸移動機構５、Ｘ₂軸移動機構７及び上記Ｚ₂軸移動機構９の４軸制御により二個のワークＷ・Ｗのうちの一方のワークＷの表面及び他方のワークＷの裏面を同時に加工する制御手段を備えてなるから、加工作業能率を一層向上することができる。

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、第１の主軸２、第２の主軸６、第１の刃物台４、第２の刃物台８、Ｚ₁軸移動機構３、Ｘ₁軸移動機構５、Ｘ₂軸移動機構７、Ｚ₂軸移動機構９の構造、制御手段の構成等はワークＷの大きさや加工仕様等に応じて適宜変更して設計される。

以上、所期の目的を充分達成することができる。

本発明の実施の形態例の説明平面図である。 本発明の実施の形態例の説明側面図である。 本発明の実施の形態例の説明斜視図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 本発明の実施の形態例の工程説明図である。 従来構造の説明平面図である。

符号の説明

Ｗ ワーク
２ 第１の主軸
３ Ｚ₁軸移動機構
４ 第１の刃物台
５ Ｘ₁軸移動機構
６ 第２の主軸
７ Ｘ₂軸移動機構
８ 第２の刃物台
９ Ｚ₂軸移動機構
１０ ワークチャック
１１ Ｚ₃軸移動機構
１２ ローディング機構
１２ａ 供給チャック
１２ｂ 取出チャック

Claims (4)

1. 互いに垂直なＸ軸方向及びＺ軸方向のうちのＺ₁軸方向に回転軸線をもつ第１の主軸と、該第１の主軸をＺ₁軸方向に往復移動させるＺ₁軸移動機構と、該第１の主軸に対向する刃物をもつ第１の刃物台と、該第１の刃物台を上記Ｘ₁軸方向に往復移動させるＸ₁軸移動機構と、上記第１の主軸に対向位置され、上記Ｚ₂軸方向に回転軸線をもつ第２の主軸と、該第２の主軸を上記Ｘ₂軸方向に往復移動させるＸ₂軸移動機構と、該第２の主軸に対向する刃物をもつ第２の刃物台と、該第２の刃物台を上記Ｚ₂軸方向に往復移動させるＺ₂軸移動機構とを備えてなり、上記Ｚ₁軸移動機構、上記Ｘ₁軸移動機構、Ｘ₂軸移動機構及び上記Ｚ₂軸移動機構は、それぞれ、相互に積み重ならずに、相互に独立状態で並列状に配置されていることを特徴とする両面加工旋盤。
2. 上記第１の主軸と上記第２の刃物台とは上記Ｚ軸方向に並列配置され、上記第２の主軸と上記第１の刃物台とは上記Ｘ軸方向に並列配置されていることを特徴とする請求項１記載の両面加工旋盤。
3. 上記ワークを挟着可能なワークチャックと、該ワークチャックを上記Ｚ₃軸方向に往復移動させるＺ₃軸移動機構と、該ワークチャックに未加工のワークを供給可能な供給チャック及び上記第１の主軸から加工済みのワークを取出可能な取出チャックからなるローディング機構とを備えてなることを特徴とする請求項１又は２記載の両面加工旋盤。
4. 上記Ｚ₁軸移動機構、上記Ｘ₁軸移動機構、Ｘ₂軸移動機構及び上記Ｚ₂軸移動機構の４軸制御により二個のワークのうちの一方のワークの表面及び他方のワークの裏面を同時に加工する制御手段を備えてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の両面加工旋盤。
   

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