JP4599623B2

JP4599623B2 - タレット形刃物台

Info

Publication number: JP4599623B2
Application number: JP2006047423A
Authority: JP
Inventors: 明古正
Original assignee: 株式会社セイキテクノデザイン
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2026-01-30
Also published as: JP2007203449A

Description

本発明は、ＮＣ旋盤のタレット形刃物台（ツールポスト）に関する。

図９は、従来のＮＣ旋盤のタレット形刃物台の断面図である。図９に示すように、従来のタレット形刃物台１００は、刃物台本体１０５に固定のサーボモータ１０１により、ギヤを介してタレット１０２の旋回を行い、刃物台本体１０５内の油圧シリンダ１０３によりカップリング１０６を軸方向に移動して、タレット１０２の位置決めとクランプ・アンクランプを行う方法が一般的に用いられている。
このような従来の技術のタレット形刃物台の旋回割出し方法は、ギヤ、または、タイミングベルト等の回転力伝達機構と、クランプ・アンクランプ用の油圧シリンダ機構が必要であり、油温の上昇による工作精度の影響や、油漏れ防止対策が必要となる等、機構が複雑になり、大型化するという問題点があった。

そこで、従来の技術の問題点を解決したタレット形刃物台が提案されている。
図１０は、従来のＮＣ旋盤の問題点を解消したタレット形刃物台の断面図である。図１０に示すように、従来のタレット形刃物台７０は、刃物台本体７１に回転可能に支持されビルトインモータ７４のロータ７４ａが嵌着された回転軸７３の後端にナット７５を固着し、このナット７５に螺入されるボールねじ７７を有する移動軸７６を、回転軸の中心穴に軸方向へ移動可能に嵌挿する。そして、移動軸７６の回転のみをディスクブレーキ８５により阻止して、ビルトインモータ７４によりナット７５を回転して移動軸７６を軸方向へ移動させ、クラッチ７８Ａ，７８Ｂ及び８１Ａ，８１Ｂがそれぞれ係合された状態で、ディスクブレーキ８５を解除し、タレット７９を旋回し、指定旋回角に達するとブレーキがかかると同時に、ビルトインモータ７４が逆回転してカップリング８２Ａ，８２Ｂ，８２Ｃが係合し、位置決めとクランプ・アンクランプが行われる。
このようにして、ＮＣ旋盤のタレット形刃物台７０は、一個のビルトインモータ７４のみでタレット７９の位置決めと、タレット旋回を行うことができる。
特開平５−１３８４１０号公報（段落００１４〜００２６、図１，２）

しかしながら、従来のＮＣ旋盤のタレット形刃物台は、一つのビルトインモータで、タレットの位置決めと、タレット旋回しかできないため、タレットの各面に設けられた回転工具装置の駆動や、タレットの任意角度の割出しであるＡ軸の回動、さらには、端面同時加工装置、タレット・ビルトイン・ハンド装置の駆動のためには、新たなモータ、もしくは、そのモータに代わる油圧・空圧アクチュエータを追加しなければならないという問題があった。

そこで、本発明は、これらの問題を解決するために創案されたものであり、一つのビルトインモータで、タレットの位置決めと、タレット旋回のほか、タレットの各面に設けられた回転工具装置の回転工具の駆動と、Ａ軸のタレットの任意角度の割出しと、さらに、端面同時加工装置、および、タレット・ビルトイン・ハンド装置の駆動を行うＮＣ旋盤のタレット形刃物台を提供することを課題とする。

請求項１に係る第１のタレット形刃物台（３）の発明は、モータ（３４）より回転される筒状の第１主軸（３５）と、前記第１主軸（３５）の後端部の外周にスプライン軸が形成され、このスプライン軸に移動自在に嵌合され、端面にはクラッチ形状の凹凸部が形成された第１ギヤ（３３）と、前記第１主軸（３５）に挿通され、後端部には前記第１ギヤ（３３）の凹凸部と係合するクラッチ（３３ａ）が設けられ、前端部には第１ベベルギヤ（３３ｆ）が配置され、両端支持されたベアリングによって回転自在に軸支された第２主軸（３６）と、前記第１ギヤ（３３）から、アイドルギヤ（３３ｂ）と、第２ギヤ（３３ｃ）と、第３ギヤ（３３ｄ）とを介し、そして第１タレット（３ａ）に固定され、側面にはカップリングが形成されたリング状の大ギヤ（３３ｅ）までのタレット旋回用のギヤ列と、前記大ギヤ（３３ｅ）の内周面に嵌合され、側面にはカップリングが形成され、ボディ（３０）に固定されたリング状の第１カップリング（４０）と、３ピースカップリングを構成し、前記大ギヤ（３３ｅ）および前記第１カップリング（４０）に噛み合い、前記第１タレット（３ａ）をクランプするために側面にカップリングが形成された前カップリング（４１）と、前記ボディ（３０）に前記第２主軸（３６）の軸方向へ一体に固定されたサブボディ（３０ａ）と、さらに、前記サブボディ（３０ａ）に一体に固定されたトップボディ（３０ｃ）と、前記第１タレット（３ａ）の正面を覆うリング状のタレットカバー（３１）と、前記サブボディ（３０ａ）の外周に回転自在に設けられ、かつ１個の穴が前記軸方向と直交する方向へ設けられ、この穴にモータ（３４）の回転を伝達する第３主軸（３７）を挿通して回転可能に支持すると共に、外周面に設けられ、第１クランパ（４２）の内径でクランプするために嵌合された円筒状のブラケット（３９）と、前記タレットカバー（３１）と前記ブラケット（３９）との間に配置され、このタレットカバー（３１）の内面に一体に固定された第１クランパ（４２）と、前記トップボディ（３０ｃ）とセンタホルダ（３１ｃ）との間に配置され、このトップボディ（３０ｃ）に一体に固定された第２クランパ（４３）と、前記リング状のタレットカバー（３１）の穴を塞ぐようにフランジ部付棒の棒状部が挿通され、前記フランジ部が前記タレットカバー（３１）に固定され、前記第２クランパ（４３）により第１タレット（３ａ）を固定するために前記第２クランパ（４３）の内周面に嵌合されて支持したフランジ部付棒状のセンタホルダ（３１ｃ）と、前記サブボディ（３０ａ）に設けられ、前記サブボディ（３０ａ）と前記ブラケット（３９）とを連結、または、解放を行う位置決めピン（４４）と、前記第１ベベルギヤ（３３ｆ）に噛み合う第２ベベルギヤ（３３ｇ）と、前記第２ベベルギヤ（３３ｇ）が下端部に配置され、回転自在に軸支された第３主軸（３７）と、前記第３主軸（３７）の上端部に凹部が形成された第３クラッチ（３７ａ）と、から構成され、第１タレット（３ａ）の割出しでは、前記３ピースカップリングが解放され、位置決めピン（４４）が連結し、第１クランパ（４２）および第２クランパ（４３）の解放により、前記第１ギヤ（３３）から大ギヤ３３ｅまでのタレット旋回用のギヤ列によって、一個のモータ（３４）で第１タレット（３ａ）の旋回を行い、前記３ピースカップリングが接続して割出し位置が固定され、回転工具装置（４７）の駆動では、前記第１ギヤ（３３）を前記クラッチ（３３ａ）に係合させて連結し、前記第１主軸（３５）から前記第２主軸（３６）、前記第３主軸（３７）を介して一個のモータ（３４）で前記回転工具装置（４７）の回転駆動を行うことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）であって、Ａ軸の第１タレット（３ａ）の任意割出しの回動では、前記３ピースカップリングを解放し、前記第１クランパ（４２）を連結し、第２クランパ（４３）および位置決めピン（４４）を解放してアンクランプ状態にすることによって、一個のモータ（３４）のＮＣ制御により前記Ａ軸の第１タレット（３ａ）の任意割出しの回動を行い、任意割出し前に前記第１クランパ（４２）を連結し、任意割出しの終了後に前記第２クランパ（４３）を連結することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）であって、前記第１タレット（３ａ）の一面に装着され、前記第１ベベルギヤ（３３ｆ）に噛み合う第２ベベルギヤ３３ｇと、前記第２ベベルギヤ３３ｇが下端部に配置され、回転自在に軸支された第３主軸（３７）と、前記第３主軸（３７）の上端部に凹部が形成された第３クラッチ（３７ａ）と、前記第３クラッチ（３７ａ）の凹部に噛み合う凸部が下端部に形成され、回転工具（４７ｃ）を把持して回転自在に軸支された主軸（４７ａ）と、から構成され、前記第１クランパ（４２）と前記第２クランパ（４３）は連結状態が維持され、前記第１ギヤ（３３）をクラッチ（３３ａ）に係合させることによって、一個のモータ（３４）で回転工具装置（４７）の回転工具（４７ｃ）の駆動を行うことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）であって、前記第１タレット（３ａ）の一面に装着され、前記第２ベベルギヤ（３３ｆ）に噛み合う第４ベベルギヤ（５２）と、前記第４ベベルギヤ（５２）が下端部に配置され、回転自在に軸支された第４主軸（５１）と、前記第４主軸（５１）の上端部に凹部が形成された第４クラッチ（５３）と、前記第４クラッチ（５３）と噛み合う凸部が下端部に形成された第５主軸（５５）と、前記第５主軸（５５）がベアリングで回転自在に軸支され、第１タレット３ａに固定された下バイトホルダ（５７）と、前記第５主軸（５５）の上端部にネジ部（５５ａ）が形成され、このネジ部（５５ａ）にナット（５６）が螺入され、そして、そのナット（５６）に固定され、上下方向へ移動自在に設けられた上バイトホルダ（５８）と、から構成され、一個のモータ（３４）で端面同時加工装置（５０）の駆動を行うことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）であって、前記第１タレット（３ａ）の一面に装着され、前記第２ベベルギヤ（３３ｆ）と噛み合い、第６主軸（６１）の下端部に配置された第６ベベルギヤ（６２）と、前記第６主軸（６１）の上端部に凹部が形成された第６クラッチ（６３）と、前記第６クラッチ（６３）と噛み合う凸部が下端部に形成され、回転自在に軸支された第７主軸（６５）と、装置の本体であるホルダ（６４）に回転自在に軸支され、前記第７主軸（６５）の上端部に固定された第７ベベルギヤ（６６）と、前記第７ベベルギヤ（６６）と噛み合う第８ベベルギヤ（６８）と、前記第７主軸（６５）と直交するように配置され、前記第８ベベルギヤ（６８）を有する回転自在に軸支された第８主軸（６７）と、前記第８主軸（６７）の右端部は左ネジ（６７ａ）が形成され、左ネジ用ナット（６７ｂ）が螺入され、この左ネジ用ナット（６７ｂ）に固定された右ハンド（６９ａ）と、前記第８主軸（６７）の左端部に右ネジ（６７ｃ）が形成され、右ネジ用ナット（６７ｄ）が螺入され、この右ネジ用ナット（６７ｄ）に固定された左ハンド（６９ｂ）と、から構成され、この右ネジ用ナット（６７ｄ）に固定された左ハンド（６９ｂ）と、から構成され、一個のモータ（３４）でタレット・ビルトイン・ハンド装置（６０）の駆動を行うことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、このような構成にすることにより、一つのビルトインモータで、タレットの旋回と、タレットの面に設けられた回転工具装置の回転工具の回転等を行うＮＣ旋盤のタレット形刃物台を提供することができる。

また、サブボディとブラケットとを連結、または、解除を行う位置決めピンを設けたことにより、タレットのＡ軸の回動を行うことができる。
この位置決めピンを設けることによって、ブラケットがタレットの旋回運動に追従ができる機構が実現できたことにより、これまで実現できなかった、Ａ軸の回動制御のほか、回転工具装置、その他の装置の全てをモータ駆動することができる。

請求項２に係る発明によればこのような構成にすることにより、一つのビルトインモータで、タレットの位置決めと、タレット旋回のほかに、タレットの任意角度の割出しであるＡ軸を行うタレット形刃物台を提供することができる。

請求項３に係る発明によれば、このような構成にすることにより、一つのビルトインモータで、タレットの位置決めと、タレット旋回のほかに、タレットの一面に設けられた回転工具装置の回転工具の駆動を行うＮＣ旋盤のタレット形刃物台を提供することができる。

請求項４に係る発明によれば、このような構成にすることにより、一つのビルトインモータで、タレットの位置決めと、タレット旋回のほかに、タレットの一面に設けられた端面同時加工装置の駆動を行うＮＣ旋盤のタレット形刃物台を提供することができる。

請求項５に係る発明によれば、このような構成にすることにより、一つのビルトインモータで、タレットの位置決めと、タレット旋回のほかに、タレットの一面に設けられたタレット・ビルトイン・ハンド装置の駆動を行うＮＣ旋盤のタレット形刃物台を提供することができる。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のタレット形刃物台を搭載した逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤の正面図であり、図２は図１に示すＡ−Ａ線の断面図である。図１に示すように、この２台の主軸台５，１５が地面に垂直に、しかも、対向させて配置され、主軸台５，１５と協同するそれぞれのタレット形刃物台３，１３が設けられている。
図１に示すように、この逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤１０は、ベッド１上の左側に第１のタレット形刃物台３を配置し、その上に第１主軸台５が配置されている。また、ベッド１上の右側には第２主軸台１５を配置し、その上に第２のタレット形刃物台１３が配置されている。この第１のタレット形刃物台３と第１主軸台５とが表加工（第１工程）を担当し、右側の第２のタレット形刃物台１３と第２主軸台１５とが裏加工（第２工程）を担当する構成になっている。なお、この逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤１０では、ちょうど主軸台５，１５のチャック５ａ，１５ａがマテハンロボットのハンドの機能をも兼ね備えている。以下、第１のタレット形刃物台３は第１タレット形刃物台３、第２のタレット形刃物台１３は第２タレット形刃物台１３という。

第１タレット形刃物台３（左側下）による表加工と、第２タレット形刃物台１３（右側上）による裏加工が終ると、第２主軸台１５の完成品ワークＷは、第２タレット形刃物台１３の第２タレット１３ａの一面に装着された本発明のタレット・ビルトイン・ハンド装置６０によって、完成品のワークＷを把持し、そして、第２タレット形刃物台１３（右側上）はアンローディング位置に移動し、完成品ワークＷを図示しないコンベア上に載置して機外へ搬出する。または、シュートに投下して機外へ排出する。
このようにして、第２主軸台１５のチャック１５ｂを空にすると、第２主軸台１５の軸線上に第１主軸台５が接近し、第１主軸台５の第１工程の表加工は終了した未完成品ワークｗを第２主軸台１５に受け渡す、いわゆるワークの受け渡しをして、第２主軸台１５は、また、裏加工（第２工程）を開始する。さらに、第１主軸台５はローディング位置（図１参照）に移動し、自らのチャック５ｂで素材を把持して第１タレット形刃物台３に接近し、表加工（第１工程）を開始する。

本発明の第１タレット形刃物台３と第２タレット形刃物台１３を搭載した対向主軸形の逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤１０は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の３軸で構成されている。この３軸の他に、たとえば、第１タレット形刃物台３にはＡ軸が付加され、斜め穴加工や斜め座加工が可能になっており、第１主軸台５には、第１主軸５ａの回転方向を制御するＣ_１軸が付加され、コンタリング加工が可能になっている。このように、５軸以上のＮＣ制御によって、ターニングセンタと同様の複合加工が可能であるため、この逆立ちＮＣ旋盤は逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤と呼ばれている。

本発明の第１タレット形刃物台３は、図１に示すように、ベッド１上の左側通し穴２ａの位置に配置されており、第１タレット３ａの多角面を正面に向けて第１スライドベース６に固定されている。第１タレット３ａの角数は１２角である。第１タレット３ａの各面には複数のツール（工具）、たとえば、図３（ｃ）に示すように、外径加工用バイト４５ａが固定されたバイトホルダ４５が装着され、ボーリングバー４６ａが固定された内径加工用ホルダ４６、エンドミル４７ｃを固定した回転工具装置４７等の他、端面同時加工装置５０等が装着されている。
また、第２タレット形刃物台１３の第２タレット１３ａの各面にも、たとえば、図３（ｃ）に示すように、外径加工用バイト４５ａが固定されたバイトホルダ４５が装着され、ボーリングバー４６ａが固定された内径加工用ホルダ４６、エンドミル４７ｃを固定した回転工具装置４７等の他、タレット・ビルトイン・ハンド装置６０が装着されている。そして、この第１タレット形刃物台３、第２タレット形刃物台１３には、それぞれ、第１タレット３ａ、第２タレット１３ａを旋回する旋回機構の他、位置割り出し機構や位置決め機構、そして、各タレットのクランプ機構が内蔵されている。

図３の（ａ）は、図１に示す第１タレット形刃物台３の背面から見た拡大背面図、（ｂ）はシフターを示す断面図、（ｃ）はＡ軸の移動範囲を示す正面図である。
図３の（ａ）に示すように、第１タレット形刃物台３のボディ３０の後部（図中の左側）には、第１タレット３ａを旋回させるためのギヤ列が配置されている。また、第１タレット形刃物台３の後部には、回転工具装置４７のような装置を駆動させるために、タレット旋回用のギヤ列を装置の駆動用のギヤ列に切り換えるシフター３８が配置されている。

図４は、図３の（ａ）に示すＢ−Ｂ線の第１タレット形刃物台の断面図である。
図４に示すように、第１タレット形刃物台３の本体であるボディ３０とサブボディ３０ａとは、ボルト３０ｂによって一体に固定されている。サブボディ３０ａとトップボディ３０ｃも、ボルト３０ｄによって一体に固定されている。また、第１タレット３ａと大ギャ３３ｅとはボルトによって一体に固定されており、大ギヤ３３ｅの側面にはカップリングが形成されている。さらに、第１カップリング４０はボディ３０に固定されている。第１カップリング４０はタレット位置決めの基準になっている。さらに、前カップリング４１の端面にもカップリングが形成されており、大ギヤ３３ｅと、第１カップリング４０との両者を同時にクランプする。つまり、大ギヤ３３ｅと、第１カップリング４０と、前カップリング４１の３つは、３ピースカップリングを構成している。
なお、３ピースカップリングとは、基準となる第１カップリング４０と並列に配置された大ギヤ３３ｅと、この両者に対向に配置され、ピストンのように軸方向へ移動自在の前カップリング４１の３つをいう。また、このカップリング形式は、カービックカップリングであるが、ハースカップリングでもよいし、その他のカップリングでもよい。

さらに、第１タレット３ａにはタレットカバー３１が固定され、このタレットカバー３１にはセンタホルダ３１ｃが固定されている。
また、第１タレット形刃物台３の後部には、ボディ３０とリヤカバー３２がボルトによって一体に固定されており、そのリヤカバー３２の中に、回転工具装置４７に回転力を伝達する第１ギヤ３３とクラッチ３３ａが、さらに、第１タレット３ａを旋回させるためのアイドルギヤ３３ｂと、第２ギヤ３３ｃ等が格納されている（図３（ａ）参照）。

モータ３４は、第１主軸３５に組み込まれたビルトインモータであり、ステータ３４ａとロータ３４ｂとから構成されている。このビルトインモータはＮＣ制御が可能なサーボモータ（以下、モータ３４という）である。ステータ３４ａが嵌着したスリーブ３４ｃの外周溝には冷却されたオイルが流通され、この冷却オイルによってモータ３４の発熱分を吸収する。
ロータ３４ｂは筒状の第１主軸３５に嵌着されており、両端支持されたベアリングによって回転自在に軸支されている。また、後部のベアリングからオーバーハングした第１主軸３５の後端部（図中右端）には、外周にスプライン軸が成形され、第１ギヤ３３が前後（図中は左右）方向へ移動自在に嵌合されている。また、第１ギヤ３３の端面にはクラッチ形状の凹凸部が形成されている（図３（ｂ）参照）。
第２主軸３６は、この筒状の第１主軸３５の中に挿通され、後端部には第１ギヤ３３の凹凸部と係合するクラッチ３３ａが固定され、前端部（図中左端）には第２ベベルギヤ３３ｇと係合する第１ベベルギヤ３３ｆが配置され、両端支持されたベアリングによって回転自在に軸支されている。

＜タレットの旋回＞
その結果、第１タレット３ａの旋回は、モータ３４の回転が第１ギヤ３３からアイドルギヤ３３ｂへ、そして、アイドルギヤ３３ｂから第２ギヤ３３ｃへと伝達され、同じギヤシャフトの第３ギヤ３３ｄから大ギヤ３３ｅへ減速されて伝達され、第１タレット３ａを指定の角度分だけ旋回する。
例えば、第１タレット３ａを１２角タレットとすれば、一面割出しでは３０°であり、２面は６０°、３面は９０°、６面は１８０°となる。このように、その角度分だけ回転させた後、３ピースカップリングの前カップリング４１は、第１カップリング４０に大ギヤ３３ｅを正確に位置決めし、クランプする。
なお、第１ギヤ３３から第１タレット３ａに固定された大ギヤ３３ｅまでのタレット旋回用のギヤ列とは、第１ギヤ３３に噛み合うアイドルギヤ３３ｂと、このアイドルギヤ３３ｂと同じギヤシャフトに形成された第３ギヤ３３ｄと、第３ギヤ３３ｄと噛み合う大ギヤ３３ｅとから構成されたギヤ列をいう。

＜回転工具装置の回転＞
つぎに、回転工具装置４７の回転工具４７ｃの回転は、図３の（ｂ）に示すように、シフター３８がエアシリンダ３８ａによって後方（図中では右方向）へ移動すると、第１ギヤ３３は、アイドルギヤ３３ｂとの噛み合いが解除され、今度は第２主軸３６の第１クラッチ３３ａと凹凸部３３ｈが係合する。そして、図４に示すように、モータ３４が回転すると、第１主軸３５の第１ギヤ３３は、第１クラッチ３３ａに回転が伝達され、この第１クラッチ３３ａと一体に形成された第２主軸３６を回転させる。この第２主軸３６の先端部の第１ベベルギヤ３３ｆから直交する位置に第３主軸３７を有する第２ベベルギヤ３３ｇに伝達されて、結果として、第３主軸３７を回転させる。
この第３主軸３７は２個のベアリングによって回転自在に軸支されている。この第３主軸３７の上端部には、凹部の第３クラッチ３７ａが形成されており、回転工具装置４７の主軸４７ａの下端部に設けられた凸部の回転工具側のクラッチ４７ｂと噛み合い、回転工具４７ｃを駆動させる。なお、第３主軸３７は１本で構成されている。

タレットカバー３１とブラケット３９との間には、第１クランパ４２が配置されている。第１クランパ４２は、ボルトによってタレットカバー３１の中の端面に一体に固定されている。
また、第２クランパ４３は、ボルトによってトップボディ３０ｃに固定されている。
第１クランパ４２と、第２クランパ４３は、ＳＵＳばねによるダイヤフラム構造になっており、図示しない経路から高圧エアを供給することによって、ダイヤフラムが開口し、その弾性変形によって内径が、例えば、０．０２〜０．０３ｍｍ程拡径し、軸との間に隙間が形成され、解放（アンクランプ）が行われる。
その反対に、高圧エアの供給を止めることによって、ダイヤフラムが閉鎖すると、その弾性変形によって内径が、例えば、０．０２〜０．０３ｍｍ程縮径し、軸とは嵌着状態が形成され、強力なクランプ力で軸と一体化（ジョイント）する。

このように、第１クランパ４２，第２クランパ４３を配置することによって、第１クランパ４２は、ブラケット３９とタレットカバー３１を一体化する。そして、第２クランパ４３は、トップボディ３０ｃとセンタホルダ３１ｃを介してタレットカバー３１を一体化する。
また、回転工具装置４７のホルダ４７ｄは、ＶＤＩ規格を採用しているため、１本のボルトを締めるだけで、図示しないクサビによって、ホルダ４７ｄをクランプし、第１タレット３ａに固定する。
なお、回転工具装置４７のエンドミル４７ｃは、Ｚ軸方向への配置とし、９０°方向変換してＸ軸方向を向ける必要がないのは、この逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤がＸ，Ｙ，Ｚ軸の３軸で構成されているためである。

図５は図４に示すａ部拡大図である。図５に示すように、位置決めピン４４は、サブボディ３０ａとブラケット３９とを連結、または、解除を行うための位置決めピンである。この位置決めピン４４は、対角線上に２本設けられている。位置決めピン４４は、ピストン４４ａによって図中の左右方向に移動可能になっており、ブラケット３９との端面に設けられた係合溝３９ａに入り、サブボディ３０ａとブラケット３９とを連結する。または、係合溝３９ａから出て、サブボディ３０ａとブラケット３９とを解除する。
位置決めピン４４は、ブラケット３９が原位置になったとき、この位置がズレないように、常にその状態を維持する場合、位置決めピン４４がブラケット３９の係合溝３０ａに飛び込み、カップリング４０に対する位置合わせを行う。

＜Ａ軸の回動＞
このＡ軸とは、Ｘ軸回りの回転をいい、ここでは、第１タレット３ａの任意角度への回動をいう。図３の（ｃ）に示すように、回転工具装置４７の回転工具４７ｃを、例えば、ワークｗの中心に対して２２．３°傾けて固定し、２２．３°の斜め穴加工や、２２．３°の斜め座加工をする場合は、Ａ軸制御が有効である。この場合、３ピースカップリングによるクランプ状態は、解除され、アンクランプ状態となる。また、回転工具装置４７の、例えば、エンドミル４７ｃをボールエンドミルに換え、切削速度での回動を繰り返すことにより、スクリューの羽（フィン）を加工するのに都合がよい。
また、この第１タレット形刃物台３においては、モータ３４は、ＮＣ制御されたモータ３４となる。この時、第１クランパ４２はＡ軸制御指令と同時に高圧エアが供給され、ブラケット３９との一体化は解放される。第２クランパ４３もまた、Ａ軸制御指令と同時に、高圧エアが供給され、センタホルダ３１ｃとの一体化は解放される（表１参照）。

その結果、図４に示すように、モータ３４が駆動すると、モータ３４の回転が第１ギヤ３３からアイドルギヤ３３ｂへ、そして、第２ギヤ３３ｃへと伝達し、同じギヤシャフトの第３ギヤ３３ｄから大ギヤ３３ｅへと伝達して第１タレット３ａを指定の角度分だけ、指定した送り速度でＡ軸を回動させる。
また、第１タレット３ａのＡ軸の任意割り出し後、第１クランパ４２は、その位置を保持するため、高圧エアの供給が止められてブラケット３９と連結（一体化）する。第２クランパ４３も高圧エアの供給が止められてセンタホルダ３１ｃと連結（一体化）する。なお、Ａ軸の移動範囲は、ここでは４５°の範囲とするが、１８０°まで拡大することは可能である。

＜端面同時加工装置＞
図６はタレットの一面に装着した端面同時加工装置を示し、（ａ）は端面同時加工装置の正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線の断面図、（ｃ）はワークを加工している様子を示す説明図である。
図６の（ｃ）に示すように、端面同時加工装置５０は、例えば、ディスクブレーキのブランクの厚みを同時加工する装置である。図６の（ｂ）に示すように、この端面同時加工装置５０の寸法決め動作（寸法ｈ_１）も、第１タレット形刃物台３に内蔵のモータ３４により、ＮＣ制御で行うことができる。
図３の（ｃ）に示すように、端面同時加工装置５０は、例えば、第１タレット３ａの一面に装着される。
図６の（ｂ）に示すように、第３主軸３７の上端部には凹部の第３クラッチ３７ａが形成されている。さらに、第５主軸５５には、この第３クラッチ３７ａの凹部と噛み合う凸部が下端部に形成されたクラッチが軸端に形成されている。また、第５主軸５５は、この端面同時加工装置５０の本体である下バイトホルダ５７によって移動自在に支持されており、上端部にはネジ部５５ａが形成されており、ネジ部５５ａにナット５６が螺入され、上バイトホルダ５８が装着されている。さらに、下バイトホルダ５７にはバイト固定用の溝が形成され、下バイト５７ａが固定されている。また、上バイトホルダ５８にもバイト固定用の溝が形成され、上バイト５８ａが固定されている。
なお、第３主軸３７は１本で構成され、各装置用に共有される。

上バイト５８ａは、下バイトホルダ５７に形成された図示しないダブテールのガイド溝にギブを介して上下方向へ摺動自在に嵌合されている。第５主軸５５が回転すると、上バイト５８ａが上下方向へ移動し、所定の幅ｈ_１に位置決めが行われ、ワークｗの例えば、ディスクブレーキのブランクの表裏の両面を同時に仕上げ加工を行う。
なお、端面同時加工装置５０のホルダ５５ｂも、ＶＤＩ規格を採用しているため、１本のボルトを締めるだけで、図示しないクサビによって第１タレット３ａに固定される。
また、寸法ｈはＭＡＸを示し、寸法ｈ_０はＭＩＮを示し、寸法ｈ_１は加工寸法を示す。

つぎに、端面同時加工装置５０の動作を説明する。図８の（ａ）は、端面同時加工装置とワークの配置を示す正面図である。ＮＣ制御装置に事前にプログラム入力した後、端面同時加工装置５０に対して、ＮＣ指令が出ると、第１タレット３ａが図８の（ａ）に示す切削加工位置に割り出される。前記した回転工具装置４７の回転経路と同様に、第３主軸３７から第５主軸５５へと順に回転が伝達され、上バイトホルダ５８の上バイト５８ａを可動し、寸法ｈ_１を決める。
つまり、第５主軸５５が回転すると、移動自在に設けられた上バイト５８ａが下方向へ移動し、所定の幅ｈ_１に位置決めされ、ワークｗの、例えば、ディスクブレーキのブランクの厚みを同時に旋削仕上げする。
これにより、例えば、ディスクブレーキのブランクの平行度の形状精度を確保すると共に、短時間での加工仕上げができる。

ディスクブレーキのブランクの仕上げ寸法ｈ_１を例えば、１５．０ｍｍとした場合、この外径用バイト４５ａによる前加工の荒引き加工は、１５．２ｍｍである。そこで、この端面同時加工装置５０は、第５主軸５５を回転させて上バイト５８ａを下降させ、１５．０ｍｍの寸法ｈ_１にセットする。そして、今度は、第１主軸台５（図１参照）を下降させ、下バイト５７ａと上バイト５８ａの仕上げ代が０．１ｍｍずつ振り分ける。
そして、第１主軸台５の主軸５ａが回転し、ワークｗが回転して切削が行われ、終了すると、今度は、戻り傷がつかないように、バイトの刃先位置を移動して逃がすため、端面同時加工装置５０の寸法ｈ_１を、０．２ｍｍ広げて上バイト５８ａを移動して１５．２ｍｍにする。第１主軸台５（図１参照）が０．１ｍｍ上昇して、下バイト５７ａの刃先とワークｗとの隙間を０．１ｍｍ確保し、上バイト５８ａの刃先とワークＷとの間にも０．１ｍｍの隙間が確保すると、バイトの刃先による戻り傷がつかない。そこで、早走りで元の位置に戻り、終了する。
なお、端面同時加工装置５０の寸法ｈ（ＭＡＸ）は１８ｍｍ、ｈ_０（ＭＩＮ）は１３ｍｍ、ストローク量は５ｍｍであるが、その仕様はワークＷの寸法形状で適宜決めるとよい。

＜タレット・ビルトイン・ハンド装置＞
図７はタレット・ビルトイン・ハンド装置を示し、図７の（ａ）は正面図、図７の（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線の断面図である。タレット・ビルトイン・ハンド装置６０は、図１に示すように、例えば、第２タレット形刃物台１３の第２タレット１３ａの一面に装着されている。図７の（ｂ）に示すように、タレット・ビルトイン・ハンド装置６０は、第２主軸台１５の第２チャック１５ｂに把持された完成品ワークＷを機外へ搬出する装置である。この完成品ワークＷをチャッキングする動作も、第２タレット形刃物台１３に内蔵されたモータ３４により、ＮＣ制御にて行う。
図７の（ａ）に示すように、タレット・ビルトイン・ハンド装置６０は、第２タレット１３ａの一面に装着されている。左ハンド６９ｂは、ホルダ６４に形成されたダブテールのガイド溝にギブを介して摺動自在に装着されている。右ハンド６９ａも同様である。

図７の（ｂ）に示すように、前記した第３主軸３７の上端部には凹部の第３クラッチ３７ａが形成されている。また、この第３主軸３７の凹部と噛み合う凸部が形成された第７主軸６５は、ホルダ６４に回転自在に軸支されており、上端部には第７ベベルギヤ６６が固定されている。なお、第３主軸３７は第２タレット１３ａに１本だけ有する。
さらに、この第７ベベルギヤ６６と噛み合う第８ベベルギヤ６８を有する第８主軸６７が、前記した第７主軸６５と直交するように配置されている。この第８主軸６７はベアリングによって回転自在に両端支持されており、この一方の右端部には左ネジ６７ａが形成され、この左ネジ６７ａに左ネジ用ナット６７ｂが螺入されて、さらに、左ネジ用ナット６７ｂに右ハンド６９ａが固定されている。
第８主軸６７の他方の左端部には右ネジ６７ｃが形成され、この右ネジ６７ｃに右ネジ用ナット６７ｄが螺入されて、さらに、右ネジ用ナット６７ｄに左ハンド６９ｂが固定されている。なお、右ネジと左ネジの配置は、この反対であっても構わない。

つぎに、タレット・ビルトイン・ハンド装置６０の動作を説明する。
第２タレット形刃物台１３の第２タレット１３ａの一面に装着されたタレット・ビルトイン・ハンド装置６０に対し、チャッキング指令が出ると、第２タレット１３ａが図１に示すように、第２主軸台１５と対向する位置に割り出される。
図８の（ｂ）はタレット・ビルトイン・ハンド装置と主軸台のワークとの配置を示す正面図である。図８の（ｂ）に示すように、第２タレット１３ａの下面にタレット・ビルトイン・ハンド装置が割出され、第２主軸台１５と対向する位置に配置される。
前記した回転工具装置４７の回転と同様の経路でモータ３４の回転が伝達され、右ハンド６９ａと左ハンド６９ｂが開閉し、ワークＷを把持し、機外へ搬送する。
つまり、図３の（ｂ）に示すように、シフター３８がエアシリンダ３８ａによって後方へ移動すると、図４に示すように、アイドルギヤ３３ｂとの噛み合いは解除され、第２主軸３６の第１クラッチ３３ａと係合する。この係合した状態で、モータ３４が回転すると、第１主軸３５の第１ギヤ３３の回転は、第１クラッチ３３ａに伝達され、この第１クラッチ３３ａと一体に固定された第２主軸３６を回転させる。この第２主軸３６の先端部の第１ベベルギヤ３３ｆから、直交する位置には第３主軸３７の有する第２ベベルギヤ３３ｇに伝達されて、図７の（ｂ）に示すように、上端部には凹部の第３クラッチ３７ａと噛合い、第７主軸６５を回転させる。

第７主軸６５は、上端部の第７ベベルギヤ６６と第８ベベルギヤ６８が噛み合い、第８主軸６７が回転する。その結果、第８主軸６７の左ネジ６７ａに係合する右ハンド６９ａは、正（右）回転で中心から離間し、逆（左）回転で中心に接近する。同様に、第８主軸６７のもう一方の右ネジ６７ｃに係合する左ハンド６９ｂは、正（右）回転で中心から離間し、逆（左）回転で中心に接近する。したがって、第８主軸６７を逆（左）回転させることによって、中心ｃに向かって右ハンド６９ａと左ハンド６９ｂを移動させることにより、完成品ワークＷを把持する。そして、図１に示すように、第２タレット形刃物台１３は、アンローディング位置まで移動して、図示しないベルトコンベヤ上に載置し、機外へ搬送する。なお、この移動量は片側ＭＡＸ５ｍｍであるが、２〜３ｍｍを使用して把持することができる。

シフター３８と、位置決めピン４４と、３ピースカップリングと、第１クランパ４２、第２クランパ４３等の入、連結、切、解放等の制御はつぎの表１の通りである。
なお、「入」は、連結、接続と同意語であり、「切」は離間、解放と同意語である。

注１：第１クランパの用途は、タレットとブラケットとを一緒に旋回させるためのもの。
注２：タレットを任意位置で固定を図るためのクランパ動作で、割出時は解放し、割出後は連結（固定）するためのもの。
注３：第２クランパを解放する用途は、Ａ軸による任意位置でタレットを固定するためのもの。

Ａ軸の回動制御を行うには、駆動側のブラケット３９も第１タレット３ａの旋回運動に合わせて追従しなければ、この方式は成立しない。本発明のタレット形刃物台３，１３においては、位置決めピン４４，４４を設けることによって、ブラケット３９が第１タレット３ａの旋回運動に追従ができる機構が実現できた。これまでのタレット形刃物台において、Ａ軸の回動制御が行われなかった理由は、タレット実装、回転工具装置ホルダを全て駆動する方法を見出すことができなかったためである。

なお、本発明はその技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、第１タレット３ａの角数は１２角であるが、それ以外の６角や８角、１０角、１６角であってもよいし、カップリングの形状は、その他の形状であっても構わない。また、モータの動力の伝達方法は、歯付きベルト等その他の機構であっても構わない。また、クラッチ形状は、タレット側が凹部、装置側が凸部にしたが、その反対に凸部と凹部にしてもよいし、その他の組み合わせであっても構わない。

本発明の対向主軸形の逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤の正面図である。図１に示すＡ−Ａ線の断面図である。（ａ）は図１に示す第１タレット形刃物台の拡大背面図、（ｂ）はシフターを示す断面図、（ｃ）はＡ軸の移動範囲を示す説明図である。図３の（ａ）に示すＢ−Ｂ線のタレット形刃物台の断面図である。図４に示すａ部拡大図である。第１タレットの一面に装着した端面同時加工装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線の断面図、（ｃ）はワークを加工している様子を示す説明図である。第１タレットの一面に装着したタレット・ビルトイン・ハンド装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線の断面図である。（ａ）は端面同時加工装置と主軸台のワークとの配置を示す正面図、（ｂ）はタレット・ビルトイン・ハンド装置と主軸台のワークとの配置を示す正面図である。従来のＮＣ旋盤のタレット形刃物台の断面図である。従来のＮＣ旋盤の問題点を解消したタレット形刃物台の断面図である。

３第１のタレット形刃物台（第１タレット形刃物台）
３ａ第１タレット
１０逆立ち主軸複合ＮＣ旋盤
１３第２のタレット形刃物台（第２タレット形刃物台）
１３ａ第２タレット
３０ボディ
３０ａサブボディ
３０ｂ，３０ｄボルト
３０ｃトップボディ
３１タレットカバー
３１ｂボルト
３１ｃセンタホルダ
３２リヤカバー
３３第１ギヤ
３３ａ第１クラッチ
３３ｂアイドルギヤ
３３ｃ第２ギヤ
３３ｄ第３ギヤ
３３ｅ大ギヤ
３３ｆ第１ベベルギヤ
３３ｇ第２ベベルギヤ
３３ｈ凹凸部
３４モータ（サーボモータ）
３４ａステータ
３４ｂロータ
３４ｃスリーブ
３５第１主軸
３６第２主軸
３７第３主軸
３７ａ第３クラッチ
３８シフター
３８ａエアシリンダ
３９ブラケット
４０カップリング
４１前カップリング（ピストン）
４２第１クランパ
４３第２クランパ
４４位置決めピン
４５バイトホルダ
４５ａ外径加工用バイト
４６内径加工用ホルダ
４６ａボーリングバー
４７回転工具装置
４７ａ主軸
４７ｂクラッチ
４７ｃ回転工具（エンドミル）
４７ｄホルダ
５０端面同時加工装置
５５第５主軸
５５ａネジ部
５５ｂホルダ
５６ナット
５７下バイトホルダ
５７ａ下バイト
５８上バイトホルダ
５８ａ上バイト
６０タレット・ビルトイン・ハンド装置
６４ホルダ
６５第７主軸
６６第７ベベルギヤ
６７第８主軸
６７ａ左ネジ
６７ｂ左ネジ用ナット
６７ｃ右ネジ
６７ｄ右ネジ用ナット
６８第８ベベルギヤ
６９ａ右ハンド
６９ｂ左ハンド
ｗ未完成品ワーク
Ｗ完成品ワーク

Claims

モータ（３４）より回転される筒状の第１主軸（３５）と、
前記第１主軸（３５）の後端部の外周にスプライン軸が形成され、このスプライン軸に移動自在に嵌合され、端面にはクラッチ形状の凹凸部が形成された第１ギヤ（３３）と、
前記第１主軸（３５）に挿通され、後端部には前記第１ギヤ（３３）の凹凸部と係合するクラッチ（３３ａ）が設けられ、前端部には第１ベベルギヤ（３３ｆ）が配置され、両端支持されたベアリングによって回転自在に軸支された第２主軸（３６）と、
前記第１ギヤ（３３）から、アイドルギヤ（３３ｂ）と、第２ギヤ（３３ｃ）と、第３ギヤ（３３ｄ）とを介し、そして第１タレット（３ａ）に固定され、側面にはカップリングが形成されたリング状の大ギヤ（３３ｅ）までのタレット旋回用のギヤ列と、
前記大ギヤ（３３ｅ）の内周面に嵌合され、側面にはカップリングが形成され、ボディ（３０）に固定されたリング状の第１カップリング（４０）と、
３ピースカップリングを構成し、前記大ギヤ（３３ｅ）および前記第１カップリング（４０）に噛み合い、前記第１タレット（３ａ）をクランプするために側面にカップリングが形成された前カップリング（４１）と、
前記ボディ（３０）に前記第２主軸（３６）の軸方向へ一体に固定されたサブボディ（３０ａ）と、
さらに、前記サブボディ（３０ａ）に一体に固定されたトップボディ（３０ｃ）と、
前記第１タレット（３ａ）の正面を覆うリング状のタレットカバー（３１）と、
前記サブボディ（３０ａ）の外周に回転自在に設けられ、かつ１個の穴が前記軸方向と直交する方向へ設けられ、この穴にモータ（３４）の回転を伝達する第３主軸（３７）を挿通して回転可能に支持すると共に、外周面に設けられ、第１クランパ（４２）の内径でクランプするために嵌合された円筒状のブラケット（３９）と、
前記タレットカバー（３１）と前記ブラケット（３９）との間に配置され、このタレットカバー（３１）の内面に一体に固定された第１クランパ（４２）と、
前記トップボディ（３０ｃ）とセンタホルダ（３１ｃ）との間に配置され、このトップボディ（３０ｃ）に一体に固定された第２クランパ（４３）と、
前記リング状のタレットカバー（３１）の穴を塞ぐようにフランジ部付棒の棒状部が挿通され、前記フランジ部が前記タレットカバー（３１）に固定され、前記第２クランパ（４３）により第１タレット（３ａ）を固定するために前記第２クランパ（４３）の内周面に嵌合されて支持したフランジ部付棒状のセンタホルダ（３１ｃ）と、
前記サブボディ（３０ａ）に設けられ、前記サブボディ（３０ａ）と前記ブラケット（３９）とを連結、または、解放を行う位置決めピン（４４）と、
前記第１ベベルギヤ（３３ｆ）に噛み合う第２ベベルギヤ（３３ｇ）と、
前記第２ベベルギヤ（３３ｇ）が下端部に配置され、回転自在に軸支された第３主軸（３７）と、
前記第３主軸（３７）の上端部に凹部が形成された第３クラッチ（３７ａ）と、
から構成され、
第１タレット（３ａ）の割出しでは、前記３ピースカップリングが解放され、位置決めピン（４４）が連結し、第１クランパ（４２）および第２クランパ（４３）の解放により、前記第１ギヤ（３３）から大ギヤ３３ｅまでのタレット旋回用のギヤ列によって、一個のモータ（３４）で第１タレット（３ａ）の旋回を行い、前記３ピースカップリングが接続して割出し位置が固定され、
回転工具装置（４７）の駆動では、前記第１ギヤ（３３）を前記クラッチ（３３ａ）に係合させて連結し、前記第１主軸（３５）から前記第２主軸（３６）、前記第３主軸（３７）を介して一個のモータ（３４）で前記回転工具装置（４７）の回転駆動を行うことを特徴とする第１のタレット形刃物台（３）。
Ａ軸の第１タレット（３ａ）の任意割出しの回動では、前記３ピースカップリングを解放し、前記第１クランパ（４２）を連結し、第２クランパ（４３）および位置決めピン（４４）を解放してアンクランプ状態にすることによって、一個のモータ（３４）のＮＣ制御により前記Ａ軸の第１タレット（３ａ）の任意割出しの回動を行い、任意割出し前に前記第１クランパ（４２）を連結し、任意割出しの終了後に前記第２クランパ（４３）を連結することを特徴とする請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）。
前記第１タレット（３ａ）の一面に装着され、
前記第３クラッチ（３７ａ）の凹部に噛み合う凸部が下端部に形成され、上端部には回転工具（４７ｃ）を把持して回転自在に軸支された主軸（４７ａ）が構成され、
前記第１クランパ（４２）と前記第２クランパ（４３）は連結状態が維持され、
前記第１ギヤ（３３）をクラッチ（３３ａ）に係合させることによって、一個のモータ（３４）で回転工具装置（４７）の回転工具（４７ｃ）の駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）。
前記第１タレット（３ａ）の一面に装着され、
前記第３クラッチ（３７ａ）の凹部と噛み合う凸部が下端部に形成された第５主軸（５５）と、
前記第５主軸（５５）がベアリングで回転自在に軸支され、第１タレット３ａに固定された下バイトホルダ（５７）と、
前記第５主軸（５５）の上端部にネジ部（５５ａ）が形成され、このネジ部（５５ａ）にナット（５６）が螺入され、そして、そのナット（５６）に固定され、上下方向へ移動自在に設けられた上バイトホルダ（５８）と、から構成され、
一個のモータ（３４）で端面同時加工装置（５０）の駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）。
前記第１タレット（３ａ）の一面に装着され、
前記第３クラッチ（３７ａ）の凹部と噛み合う凸部が下端部に形成され、回転自在に軸支された第７主軸（６５）と、
装置の本体であるホルダ（６４）に回転自在に軸支され、前記第７主軸（６５）の上端部に固定された第７ベベルギヤ（６６）と、
前記第７ベベルギヤ（６６）と噛み合う第８ベベルギヤ（６８）と、
前記第７主軸（６５）と直交するように配置され、前記第８ベベルギヤ（６８）を有する回転自在に軸支された第８主軸（６７）と、
前記第８主軸（６７）の右端部は左ネジ（６７ａ）が形成され、左ネジ用ナット（６７ｂ）が螺入され、この左ネジ用ナット（６７ｂ）に固定された右ハンド（６９ａ）と、
前記第８主軸（６７）の左端部に右ネジ（６７ｃ）が形成され、右ネジ用ナット（６７ｄ）が螺入され、この右ネジ用ナット（６７ｄ）に固定された左ハンド（６９ｂ）と、から構成され、
一個のモータ（３４）でタレット・ビルトイン・ハンド装置（６０）の駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載の第１のタレット形刃物台（３）。