JP5812196B2 - Turning machine - Google Patents

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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
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    • B23B29/04Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/12Special arrangements on tool holders
    • B23B29/125Vibratory toolholders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23B2260/00Details of constructional elements
    • B23B2260/108Piezoelectric elements

Description

本発明は、スカイビング加工に用いられる旋削機械に関する。   The present invention relates to a turning machine used for skiving.

従来の加工法よりも比較的良好な表面粗さが得られるため、円筒形状工作物の大量生産にはスカイビング加工が適している。スカイビング加工とは、バイトを用いて工作物を削り加工する場合において、工作物の接線方向にバイトを送ることにより工作物を切削する加工方法をいう(例えば、特許文献1を参照。)   Skiving is suitable for mass production of cylindrical workpieces because a relatively good surface roughness can be obtained compared to conventional machining methods. Skiving is a machining method in which a workpiece is cut by sending a cutting tool in the tangential direction of the workpiece when the workpiece is cut using a cutting tool (see, for example, Patent Document 1).

特許第3984052号Japanese Patent No. 3984052

スカイビング加工では、バイトの工作物への接触長さがシングルポイント切削の場合に比べて長いので、背分力がシングルポイント切削より大きい。そのため、スカイビング加工では、加工時にびびり振動が発生しやすい。そして、びびり振動が生じると、工作物の被削物上に痕跡が残ってしまい、その結果仕上げ面が悪くなる。   In skiving, the contact length of the cutting tool with the workpiece is longer than that in the case of single point cutting, so the back force is larger than that of single point cutting. Therefore, chattering tends to generate chatter vibration during machining. And if chatter vibration arises, a trace will remain on the workpiece of a workpiece, and as a result, a finishing surface will worsen.

本発明の課題は、スカイビング加工においてびびり振動を抑制することにある。   An object of the present invention is to suppress chatter vibration in skiving processing.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.

本発明の一見地に係る旋削機械は、スカイビング加工に用いられるものであって、切削工具と、振動発生部とを備えている。振動発生部は、切削方向と同じ方向への振動を切削工具に付与する。
この機械では、切削工具が送り方向に送られて工作物を切削しているときに、振動発生部が切削方向と同じ方向への振動を切削工具に付与する。これにより、切削力が小さくなる。そして、切削力が小さくなることで、工作物の時間的変動が減少し、その結果、びびり振動の発生が抑えられる。言い換えれば、切削工具が切削方向と同じ方向に振動しているということは、工作物と切削工具との相対関係がずれていること、すなわち主軸の回転数が変動しているのと同じ効果をもたらす。
A turning machine according to an aspect of the present invention is used for skiving, and includes a cutting tool and a vibration generating unit. The vibration generating unit imparts vibration to the cutting tool in the same direction as the cutting direction.
In this machine, when the cutting tool is fed in the feeding direction to cut a workpiece, the vibration generating unit imparts vibration to the cutting tool in the same direction as the cutting direction. Thereby, cutting force becomes small. And since cutting force becomes small, the time fluctuation of a workpiece reduces, As a result, generation | occurrence | production of chatter vibration is suppressed. In other words, the fact that the cutting tool vibrates in the same direction as the cutting direction has the same effect as the relative relationship between the workpiece and the cutting tool is shifted, that is, the rotational speed of the spindle is fluctuating. Bring.

旋削機械は、タレットと、支持部材と、駆動装置とをさらに備えていてもよい。その場合、支持部材は、振動発生部を介して切削工具を支持する。駆動装置は、タレットに装着され、支持部材をタレットに対して切削方向に駆動するための装置である。
支持部材は、下面に切削工具が固定される本体と、本体の上面に設けられ、切削方向に延びるラックと、本体に設けられる被ガイド部とを有しており、さらに、駆動装置は、支持部材の被ガイド部をスライド可能に係合する案内部と、ラックと係合するとともに駆動装置の駆動力をラックに伝達するピニオンとを有していてもよい。
The turning machine may further include a turret, a support member, and a drive device. In this case, the support member supports the cutting tool via the vibration generating unit. The drive device is a device that is mounted on the turret and drives the support member in the cutting direction with respect to the turret.
The support member has a main body on which the cutting tool is fixed on the lower surface, a rack provided on the upper surface of the main body and extending in the cutting direction, and a guided portion provided on the main body. You may have the guide part which slidably engages the to-be-guided part of a member, and the pinion which transmits the drive force of a drive device to a rack while engaging with a rack.

旋削機械は、タレットと、駆動装置とをさらに備えていてもよい。その場合、駆動装置は、タレットを切削方向に駆動するための装置である。
振動発生部は、切削工具に対して切削方向への超音波振動を伝達する超音波信号発生部材であってもよい。
The turning machine may further include a turret and a driving device. In that case, the drive device is a device for driving the turret in the cutting direction.
The vibration generating unit may be an ultrasonic signal generating member that transmits ultrasonic vibration in the cutting direction to the cutting tool.

本発明に係る旋削機械では、スカイビング加工においてびびり振動が抑制される。   In the turning machine according to the present invention, chatter vibration is suppressed in skiving.

本発明の一実施形態に係る工作機械の破断側面図である。It is a fracture side view of a machine tool concerning one embodiment of the present invention. 工作機械の平面図である。It is a top view of a machine tool. Y軸送り台の斜視図Perspective view of Y-axis feed base 送り部材の斜視図Perspective view of feed member 図3のV−V断面図。VV sectional drawing of FIG. 図3のVI−VI断面図。VI-VI sectional drawing of FIG. 図3のVII−VII断面図。VII-VII sectional drawing of FIG. 図3のVIII−VIII断面図。VIII-VIII sectional drawing of FIG. Y軸送り台の側面図。The side view of a Y-axis feed stand. 切削工具の底面図。The bottom view of a cutting tool. 切削工具の横断面図。The cross-sectional view of a cutting tool. 工作機械の破断側面図(第2実施形態)。The fracture | rupture side view of a machine tool (2nd Embodiment). タレットの斜視図(第2実施形態)。The perspective view of a turret (2nd Embodiment).

(1)工作機械
図1及び図2を用いて、本発明の一実施形態に係る工作機械1を説明する。
工作機械1は、長尺なワークの加工に適した旋盤である。工作機械1は、工作機械本体3と、工作機械本体3にワークWを搬入出するワーク搬入出装置5と、工作機械本体3の背面に設置された制御盤7と、正面に設置された操作盤9とを備える。ワーク搬入出装置5は、工作機械本体3の前部に上下に並べて設けられた搬入側ワーク載置台装置5A及び搬出側ワーク載置台装置5Bからなる。
(1) Machine tool The machine tool 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.
The machine tool 1 is a lathe suitable for processing a long workpiece. The machine tool 1 includes a machine tool main body 3, a work loading / unloading device 5 for loading and unloading the work W into the machine tool main body 3, a control panel 7 installed on the back of the machine tool main body 3, and an operation installed on the front. A board 9 is provided. The workpiece loading / unloading device 5 includes a loading-side workpiece mounting table device 5 </ b> A and a loading-side workpiece mounting table device 5 </ b> B that are provided in the front portion of the machine tool body 3 so as to be arranged vertically.

工作機械本体3は、ベッド11と、主軸台13と、心押し台15と、上下一対のタレット17A,17Bを有している。主軸台13は、ベッド11の左右方向である長手方向一側部に配置されている。心押し台15は、主軸台13に左右方向に対向して配置されている。タレット17A,17Bは、主軸台13及び心押し台15の上方と下方とにそれぞれ配置されている。   The machine tool main body 3 includes a bed 11, a headstock 13, a tailstock 15, and a pair of upper and lower turrets 17A and 17B. The headstock 13 is disposed on one side in the longitudinal direction, which is the left-right direction of the bed 11. The tailstock 15 is disposed to face the headstock 13 in the left-right direction. The turrets 17A and 17B are arranged above and below the headstock 13 and the tailstock 15, respectively.

主軸台13には、左右方向に延びる水平な主軸21が回転自在に支持されている。そして、主軸21の心押し台15に対向する側の端部に、ワークWの一端を把持することのできる主軸チャック23が設けられている。主軸モータ25の回転がベルト伝動機構27を介して主軸21に伝達されることで、主軸21が回転する。   A horizontal spindle 21 extending in the left-right direction is rotatably supported on the spindle stock 13. A spindle chuck 23 that can grip one end of the workpiece W is provided at the end of the spindle 21 that faces the tailstock 15. The rotation of the main shaft motor 25 is transmitted to the main shaft 21 via the belt transmission mechanism 27, whereby the main shaft 21 rotates.

心押し台15は、主軸21に向かって突出し先端が円錐状に尖った心押し軸29を有する。心押し台15は、ベッド11に設けた左右案内31により左右に移動自在に支持され、進退機構(図示せず)により主軸21に対して進退可能とされている。   The tailstock 15 has a tailstock shaft 29 that protrudes toward the main shaft 21 and has a tip conically sharpened. The tailstock 15 is supported by a left and right guide 31 provided on the bed 11 so as to be movable left and right, and can be advanced and retracted with respect to the main shaft 21 by an advance / retreat mechanism (not shown).

タレット17A,17Bは共に、それぞれのタレット支持体33に対し主軸軸心O1と平行な旋回軸心O2回りに旋回可能な部材である。タレット17A,17Bの周面には、ワークWに対して切削加工を施すバイトや回転工具等の工具が複数取付け可能である。
タレット17A,17Bを旋回させるタレット旋回機構(図示せず)は、タレット支持体33に内蔵されている。
Both the turrets 17A and 17B are members that can turn around the turning axis O2 parallel to the main axis O1 with respect to the respective turret supports 33. A plurality of tools such as cutting tools and rotary tools for cutting the workpiece W can be attached to the peripheral surfaces of the turrets 17A and 17B.
A turret turning mechanism (not shown) for turning the turrets 17 A and 17 B is built in the turret support 33.

タレット17A,17B及びタレット支持体33は、タレット移動機構35により、主軸軸心O1の方向(Z軸方向)及び主軸軸心O1と直交する方向(X軸方向)への直線移動が可能である。タレット移動機構35は、ベッド11に設けた左右案内37に沿って左右送り台39をZ軸方向に移動自在に支持し、左右送り台39に設けた上下案内41に沿ってタレット支持体33をX軸方向に移動自在に支持している。タレット支持体33に対して、上記のようにタレット17A,17Bが旋回可能に支持されている。   The turrets 17A and 17B and the turret support 33 can be linearly moved by the turret moving mechanism 35 in the direction of the main spindle axis O1 (Z-axis direction) and in the direction orthogonal to the main spindle axis O1 (X-axis direction). . The turret moving mechanism 35 supports a left / right feed base 39 movably in the Z-axis direction along a left / right guide 37 provided on the bed 11, and a turret support 33 along a vertical guide 41 provided on the left / right feed base 39. It is supported so as to be movable in the X-axis direction. As described above, the turrets 17A and 17B are rotatably supported on the turret support 33.

(2)Y軸送り台(第1実施形態)
図3〜図11を用いて、Y軸送り台を説明する。
Y軸送り台51は、スカイビング加工に用いられる装置である。スカイビング加工とは、バイトを用いて工作物を削り加工する場合において、工作物の接線方向にバイトを送ることにより工作物を切削する加工方法をいう。以下、Y軸送り台51は、タレット17Aに装着されているとして説明する。
なお、Y軸送り台51は、ワークWの切削に用いられる。そして、切り込み設定はX軸の駆動によって行われる。
(2) Y-axis feed base (first embodiment)
The Y-axis feed base will be described with reference to FIGS.
The Y-axis feed base 51 is an apparatus used for skiving processing. Skiving is a machining method in which a workpiece is cut by sending a cutting tool in the tangential direction of the workpiece when the workpiece is cut using a cutting tool. In the following description, it is assumed that the Y-axis feed base 51 is attached to the turret 17A.
The Y-axis feed base 51 is used for cutting the workpiece W. The incision setting is performed by driving the X axis.

Y軸送り台51は、切削工具53と、駆動装置55とを備えている。切削工具53は、バイトホルダ53aと、バイトホルダ53aに固定されたチップ53bとからなる。駆動装置55は、タレット17Aに装着され、切削工具53をタレット17Aに対してY軸方向に駆動するための装置である。   The Y-axis feed base 51 includes a cutting tool 53 and a drive device 55. The cutting tool 53 includes a tool holder 53a and a tip 53b fixed to the tool holder 53a. The driving device 55 is a device that is attached to the turret 17A and drives the cutting tool 53 in the Y-axis direction with respect to the turret 17A.

駆動装置55は、モータ70と、駆動構造71とを有している。モータ70は、タレット17Aを支持するタレット支持体33に装着される。モータ70は、タレット支持体33においてタレット17Aと反対側に配置されている。駆動構造71は、タレット支持体33に装着され、切削工具53を駆動するための構造である。駆動構造71は、ウォームギア72と、第1シャフト73と、第2シャフト74と、ベベルギアセット75と、第3シャフト76と、ラックピニオン機構77とを有している。   The drive device 55 includes a motor 70 and a drive structure 71. The motor 70 is mounted on the turret support 33 that supports the turret 17A. The motor 70 is disposed on the turret support 33 on the side opposite to the turret 17A. The drive structure 71 is a structure that is attached to the turret support 33 and drives the cutting tool 53. The drive structure 71 includes a worm gear 72, a first shaft 73, a second shaft 74, a bevel gear set 75, a third shaft 76, and a rack and pinion mechanism 77.

モータ70は、Y軸方向に伸びるモータ軸70aを有している。ウォームギア72は、第1シャフト73の第1端に固定され、モータ軸70aに連結している。ウォームギア72によって、減速が行われる。第1シャフト73は、スライド送り用駆動軸であり、タレット支持体33内をZ軸方向に伸びている。第1シャフト73の第2端は、タレット17Aの中心部近傍まで延びている。第2シャフト74は、第1シャフト73の第2端近傍に配置され、X軸方向に伸びている。第2シャフト74は、タレット17Aによって回転自在に支持されている。第2シャフト74は、ベベルギアセット75によって、第1シャフト73に連結されている。ベベルギアセット75は、第1ベベルギア81と第2ベベルギア82とから構成されている。第3シャフト76は、第2シャフト74に対して同心に固定されており、Y軸方向に延びている。第3シャフト76は、タレット支持体33に回転自在に支持されている。第3シャフト76の一端には、ラックピニオン機構77(後述)が設けられている。 The motor 70 has a motor shaft 70a extending in the Y-axis direction. The worm gear 72 is fixed to the first end of the first shaft 73 and is connected to the motor shaft 70a. The worm gear 72 decelerates. The first shaft 73 is a slide feed drive shaft and extends in the turret support 33 in the Z-axis direction. The second end of the first shaft 73 extends to the vicinity of the center portion of the turret 17A. The second shaft 74 is disposed near the second end of the first shaft 73 and extends in the X-axis direction. The second shaft 74 is rotatably supported by the turret 17A. The second shaft 74 is connected to the first shaft 73 by a bevel gear set 75. The bevel gear set 75 includes a first bevel gear 81 and a second bevel gear 82. The third shaft 76 is fixed concentrically with the second shaft 74 and extends in the Y-axis direction. The third shaft 76 is rotatably supported by the turret support 33. A rack and pinion mechanism 77 (described later) is provided at one end of the third shaft 76.

駆動構造71は、切削工具53を支持してラックピニオン機構77からの力を受ける支持部材69と、支持部材69をY軸方向に案内する案内構造85とを、さらに含んでいる。   The drive structure 71 further includes a support member 69 that supports the cutting tool 53 and receives a force from the rack and pinion mechanism 77, and a guide structure 85 that guides the support member 69 in the Y-axis direction.

支持部材69は、図4に示すように、本体69aと、ラック69bと、被ガイド部69cとを有している。本体69aはY軸方向に長く延びるブロック状部材である。本体69aの下面に、切削工具53が固定されている。ラック69bは、本体69aの上面に設けられ、Y軸方向に延びている。被ガイド部69cは、後述する案内構造85に係合するアリ溝形状を有している。支持部材69は、案内構造85によって、X軸方向及びZ軸方向には移動不能に支持されている。
より具体的には、切削工具53は、本体69aに設けられた超音波振動発生部材91の下面に固定されている。
超音波振動発生部材91は、切削工具53に対してY軸方向に超音波振動を伝達する部材である。超音波振動発生部材91は、支持部材69の本体69aの下部に取り付けられている。超音波振動発生部材91は、圧電素子であり、Y軸方向に延びるブロック状の部材である。
なお、切削工具53と支持部材69によって、送り部材52が構成されている。
As shown in FIG. 4, the support member 69 includes a main body 69a, a rack 69b, and a guided portion 69c. The main body 69a is a block-like member that extends long in the Y-axis direction. A cutting tool 53 is fixed to the lower surface of the main body 69a. The rack 69b is provided on the upper surface of the main body 69a and extends in the Y-axis direction. The guided portion 69c has a dovetail shape that engages with a guide structure 85 to be described later. The support member 69 is supported by the guide structure 85 so as not to move in the X-axis direction and the Z-axis direction.
More specifically, the cutting tool 53 is fixed to the lower surface of the ultrasonic vibration generating member 91 provided in the main body 69a.
The ultrasonic vibration generating member 91 is a member that transmits ultrasonic vibration to the cutting tool 53 in the Y-axis direction. The ultrasonic vibration generating member 91 is attached to the lower part of the main body 69 a of the support member 69. The ultrasonic vibration generating member 91 is a piezoelectric element, and is a block-shaped member extending in the Y-axis direction.
The cutting member 53 and the support member 69 constitute a feed member 52.

案内構造85は、タレット17Aの一部との間で支持部材69を挟み付ける固定部材86と、固定部材86を支持部材69に対し付勢する弾性部材(図示せず)と、を含んでいる。より具体的には、案内構造85はアリ溝ガイドであり、タレット17Aの溝と固定部材86とで構成されたアリ溝内を被ガイド部69cがスライド可能に係合している。弾性部材(図示せず)は、例えば皿バネであり、固定部材86に対して予圧を与えている。それにより、支持部材69のスライド時の部材間の隙間がなくなっている。
The guide structure 85 includes a fixing member 86 that sandwiches the support member 69 with a part of the turret 17 </ b> A, and an elastic member (not shown) that biases the fixing member 86 against the support member 69. . More specifically, the guide structure 85 is a dovetail guide, and the guided portion 69c is slidably engaged in the dovetail groove formed by the groove of the turret 17A and the fixing member 86 . The elastic member (not shown) is, for example, a disc spring, and applies a preload to the fixing member 86. Thereby, there is no gap between the members when the support member 69 slides.

ラックピニオン機構77は、第3シャフト76の一端に固定されたピニオン83と、前述のラック69bとから構成されている。ピニオン83すなわち第3シャフト76が回転すると、ラック69bすなわち支持部材69及び切削工具53がY軸方向に移動する。   The rack and pinion mechanism 77 includes a pinion 83 fixed to one end of the third shaft 76 and the rack 69b described above. When the pinion 83, that is, the third shaft 76 rotates, the rack 69b, that is, the support member 69 and the cutting tool 53 move in the Y-axis direction.

この実施形態では、駆動軸である第1シャフト73をタレット支持体33内でZ軸方向に延びるように設置したので、モータ70をタレット17Aと反対側(タレット後方)に設置できている。したがって、駆動構造71の他の部分及び送り部材52をタレット17Aの1つのステーションに配置することができる。その結果、図3、図7及び図8に示すように、隣接するステーションにツール88を取り付けることができる。   In this embodiment, since the first shaft 73 that is the drive shaft is installed so as to extend in the Z-axis direction in the turret support 33, the motor 70 can be installed on the side opposite to the turret 17A (the turret rear side). Therefore, the other part of the drive structure 71 and the feed member 52 can be arranged at one station of the turret 17A. As a result, the tool 88 can be attached to the adjacent station as shown in FIGS.

なお、第1実施形態の変形例として、図6及び図7のA部分(すなわち、タレット17Aの中央開口部分)に、低速・高トルクのサーボモータを配置して、ピニオン軸を直接駆動するようにしてもよい。
この機械では、切削工具53がY軸送り台51によって送り方向に送られて工作物を切削しているときに、超音波振動発生部材91がY軸方向に振動する超音波振動を切削工具53に付与する。これにより、切削力が小さくなる。そして、切削力が小さくなることで、ワークWの時間的変動が減少し、その結果、びびり振動の発生が抑えられる。言い換えれば、切削工具53がY軸方向と同じ方向に振動しているということは、ワークWと切削工具53との相対関係がずれていること、すなわち主軸の回転数が変動しているのと同じ効果をもたらす。
As a modification of the first embodiment, a low-speed, high-torque servomotor is arranged in the portion A of FIGS. 6 and 7 (that is, the central opening portion of the turret 17A) to directly drive the pinion shaft. It may be.
In this machine, when the cutting tool 53 is fed in the feed direction by the Y-axis feed base 51 to cut the workpiece, the ultrasonic vibration generating member 91 vibrates the ultrasonic vibration that vibrates in the Y-axis direction. To grant. Thereby, cutting force becomes small. And the time fluctuation of the workpiece | work W reduces by cutting force becoming small, As a result, generation | occurrence | production of chatter vibration is suppressed. In other words, the fact that the cutting tool 53 vibrates in the same direction as the Y-axis direction means that the relative relationship between the workpiece W and the cutting tool 53 is deviated, that is, the rotational speed of the spindle is fluctuating. Has the same effect.

(3)第2実施形態
第1実施形態では、Y軸送り機構として、タレットに装着された小型のY軸送り台が用いられていた。しかし、以下に述べる第2実施形態では、Y軸送り機構は、タレット及びタレット支持体をY軸に移動させるY軸送り台97である。
(3) Second Embodiment In the first embodiment, a small Y-axis feed base mounted on the turret is used as the Y-axis feed mechanism. However, in the second embodiment described below, the Y-axis feed mechanism is a Y-axis feed base 97 that moves the turret and the turret support to the Y-axis.

図12を用いて、工作機械1全体の構成を説明する。
工作機械1は、長尺なワークの加工に適した旋盤である。工作機械1は、工作機械本体3と、工作機械本体3にワークWを搬入出するワーク搬入出装置5と、工作機械本体3の背面に設置された制御盤7と、正面に設置された操作盤9とを備える。ワーク搬入出装置5は、工作機械本体3の前部に上下に並べて設けられた搬入側ワーク載置台装置5A及び搬出側ワーク載置台装置5Bからなる。
The overall configuration of the machine tool 1 will be described with reference to FIG.
The machine tool 1 is a lathe suitable for processing a long workpiece. The machine tool 1 includes a machine tool main body 3, a work loading / unloading device 5 for loading and unloading the work W into the machine tool main body 3, a control panel 7 installed on the back of the machine tool main body 3, and an operation installed on the front. A board 9 is provided. The workpiece loading / unloading device 5 includes a loading-side workpiece mounting table device 5 </ b> A and a loading-side workpiece mounting table device 5 </ b> B that are provided in the front portion of the machine tool body 3 so as to be arranged vertically.

工作機械本体3は、ベッド11と、主軸台13と、心押し台15と、上下一対のタレット17A,17Bを有している。主軸台13は、ベッド11の左右方向である長手方向一側部に配置されている。心押し台15は、主軸台13に左右方向に対向して配置されている。タレット17A,17Bは、主軸台13及び心押し台15の上方と下方とにそれぞれ配置されている。   The machine tool main body 3 includes a bed 11, a headstock 13, a tailstock 15, and a pair of upper and lower turrets 17A and 17B. The headstock 13 is disposed on one side in the longitudinal direction, which is the left-right direction of the bed 11. The tailstock 15 is disposed to face the headstock 13 in the left-right direction. The turrets 17A and 17B are arranged above and below the headstock 13 and the tailstock 15, respectively.

主軸台13には、左右方向に延びる水平な主軸21が回転自在に支持されている。そして、主軸21の心押し台15に対向する側の端部に、ワークWの一端を把持することのできる主軸チャック23が設けられている。主軸モータ25の回転がベルト伝動機構27を介して主軸21に伝達されることで、主軸21が回転する。   A horizontal spindle 21 extending in the left-right direction is rotatably supported on the spindle stock 13. A spindle chuck 23 that can grip one end of the workpiece W is provided at the end of the spindle 21 that faces the tailstock 15. The rotation of the main shaft motor 25 is transmitted to the main shaft 21 via the belt transmission mechanism 27, whereby the main shaft 21 rotates.

心押し台15は、主軸21に向かって突出し先端が円すい状に尖った心押し軸(図2を参照)を有する。心押し台15は、ベッド11に設けた左右案内31により左右に移動自在に支持され、進退機構(図示せず)により主軸21に対して進退可能とされている。   The tailstock 15 has a tailstock shaft (see FIG. 2) that protrudes toward the main shaft 21 and that has a sharp tip at the tip. The tailstock 15 is supported by a left and right guide 31 provided on the bed 11 so as to be movable left and right, and can be advanced and retracted with respect to the main shaft 21 by an advance / retreat mechanism (not shown).

タレット17A,17Bは共に、それぞれのタレット支持体33に対し主軸軸心O1と平行な旋回軸心O2回りに旋回可能な部材である。タレット17A,17Bの周面には、ワークWに対して切削加工を施すバイトや回転工具等の工具が複数取付け可能である。
タレット17A,17Bを旋回させるタレット旋回機構(図示せず)は、タレット支持体33に内蔵されている。
Both the turrets 17A and 17B are members that can turn around the turning axis O2 parallel to the main axis O1 with respect to the respective turret supports 33. A plurality of tools such as cutting tools and rotary tools for cutting the workpiece W can be attached to the peripheral surfaces of the turrets 17A and 17B.
A turret turning mechanism (not shown) for turning the turrets 17 A and 17 B is built in the turret support 33.

タレット17A,17B及びタレット支持体33は、タレット移動機構35により、主軸軸心O1の方向(Z軸方向)及び主軸軸心O1と直交する方向(X軸方向)への直線移動が可能である。タレット移動機構35は、ベッド11に設けた左右案内37に沿って左右送り台39をZ軸方向に移動自在に支持し、左右送り台39に設けた上下案内41に沿ってタレット支持体33をX軸方向に移動自在に支持している。タレット支持体33に対して、上記のようにタレット17A,17Bが旋回可能に支持されている。
タレット移動機構35は、前述のY軸送り台97をさらに有している。Y軸送り台97は、タレット支持体33に設けられ、タレット17A,17B及びタレット旋回機構(図示せず)をY軸方向に移動させることができる。
The turrets 17A and 17B and the turret support 33 can be linearly moved by the turret moving mechanism 35 in the direction of the main spindle axis O1 (Z-axis direction) and in the direction orthogonal to the main spindle axis O1 (X-axis direction). . The turret moving mechanism 35 supports a left / right feed base 39 movably in the Z-axis direction along a left / right guide 37 provided on the bed 11, and a turret support 33 along a vertical guide 41 provided on the left / right feed base 39. It is supported so as to be movable in the X-axis direction. As described above, the turrets 17A and 17B are rotatably supported on the turret support 33.
The turret moving mechanism 35 further includes the Y-axis feed base 97 described above. The Y-axis feed base 97 is provided on the turret support 33, and can move the turrets 17A and 17B and the turret turning mechanism (not shown) in the Y-axis direction.

本実施形態では、図13に示すように、切削工具53は、超音波振動発生部材91の下面に、前記実施形態と同様に固定されている。   In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the cutting tool 53 is fixed to the lower surface of the ultrasonic vibration generating member 91 in the same manner as in the above embodiment.

超音波振動発生部材91は、切削工具53に対してY軸方向に超音波振動を伝達する部材である。超音波振動発生部材91は、支持部材69の下部に取り付けられている。超音波振動発生部材91は、圧電素子であり、Y軸方向に延びるブロック状の部材である。   The ultrasonic vibration generating member 91 is a member that transmits ultrasonic vibration to the cutting tool 53 in the Y-axis direction. The ultrasonic vibration generating member 91 is attached to the lower part of the support member 69. The ultrasonic vibration generating member 91 is a piezoelectric element, and is a block-shaped member extending in the Y-axis direction.

この機械では、切削工具53がY軸送り台97によって送り方向に送られて工作物を切削しているときに、超音波振動発生部材91がY軸方向に振動する超音波振動を切削工具53に付与する。これにより、切削力が小さくなる。そして、切削力が小さくなることで、ワークWの時間的変動が減少し、その結果、びびり振動の発生が抑えられる。言い換えれば、切削工具53がY軸方向と同じ方向に振動しているということは、ワークWと切削工具53との相対関係がずれていること、すなわち主軸の回転数が変動しているのと同じ効果をもたらす。   In this machine, when the cutting tool 53 is fed in the feed direction by the Y-axis feed base 97 to cut the workpiece, the ultrasonic vibration generating member 91 vibrates the ultrasonic vibration that vibrates in the Y-axis direction. To grant. Thereby, cutting force becomes small. And the time fluctuation of the workpiece | work W reduces by cutting force becoming small, As a result, generation | occurrence | production of chatter vibration is suppressed. In other words, the fact that the cutting tool 53 vibrates in the same direction as the Y-axis direction means that the relative relationship between the workpiece W and the cutting tool 53 is deviated, that is, the rotational speed of the spindle is fluctuating. Has the same effect.

(4)他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(4) Other Embodiments Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.

(a)前記実施形態ではY軸スカイビング加工を実現するために切削工具はY軸方向に直線移動させられていた。他の実施形態として、Z軸方向に延びる軸芯を中心に切削工具を回動させることでY軸スカイビング加工を実現してもよい。
(b)工作機械の種類及び具体的な構造は、前記実施形態に限定されない。
(A) In the above embodiment, the cutting tool is linearly moved in the Y-axis direction in order to realize the Y-axis skiving. As another embodiment, the Y-axis skiving process may be realized by rotating a cutting tool around an axis extending in the Z-axis direction.
(B) The type and specific structure of the machine tool are not limited to the above embodiment.

本発明は、スカイビング加工に用いられる旋削機械に広く適用できる。   The present invention can be widely applied to a turning machine used for skiving.

1 工作機械
3 工作機械本体
5 ワーク搬入出装置
5A 搬入側ワーク載置台装置
5B 搬出側ワーク載置台装置
7 制御盤
9 操作盤
11 ベッド
13 主軸台
15 心押し台
17A タレット
17B タレット
21 主軸
23 主軸チャック
25 主軸モータ
27 ベルト伝動機構
29 心押し軸
31 左右案内
33 タレット支持体
35 タレット移動機構
37 左右案内
39 左右送り台
41 上下案内
51 Y軸送り台
53 切削工具
53a バイトホルダ
53b チップ
55 駆動装置
57 モータ
59 駆動構造
69 支持部材
69a 本体
69b ラック
69c 被ガイド部
70 モータ
70a モータ軸
71 駆動構造
72 ウォームギア
73 第1シャフト
74 第2シャフト
75 ベベルギアセット
76 第3シャフト
77 ラックピニオン機構
81 第1ベベルギア
82 第2ベベルギア
85 案内構造
86 固定部材
91 超音波振動発生部材
93 平行バネ
97 Y軸送り台
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine tool 3 Machine tool main body 5 Work carrying in / out apparatus 5A Loading side work mounting base apparatus 5B Unloading side work mounting base apparatus 7 Control panel 9 Operation panel 11 Bed 13 Spindle base 15 Tailstock 17A Turret 17B Turret 21 Spindle 23 Spindle chuck 25 Spindle motor 27 Belt drive mechanism 29 Tail shaft 31 Left and right guide 33 Turret support 35 Turret moving mechanism 37 Left and right guide 39 Left and right feed base 41 Vertical guide 51 Y-axis feed base 53 Cutting tool 53a Tool holder 53b Tip 55 Drive device 57 Motor 59 drive structure 69 support member 69a main body 69b rack 69c guided portion 70 motor 70a motor shaft 71 drive structure 72 worm gear 73 first shaft 74 second shaft 75 bevel gear set 76 third shaft 77 rack pinion mechanism 81 first bevel gear 82 second Be Lugia 85 guide structure 86 fixing member 91 ultrasonic vibration generating member 93 parallel springs 97 Y-axis feed bar

Claims (2)

スカイビング加工に用いられる旋削機械であって、
切削工具と、
切削方向と同じ方向への振動を前記切削工具に付与する振動発生部と、
タレットと、
前記振動発生部を介して前記切削工具を支持する支持部材と、
前記タレットに装着され、前記支持部材を前記タレットに対して前記切削方向に駆動するための駆動装置と、
を備えた旋削機械。
A turning machine used for skiving,
Cutting tools,
A vibration generating unit that imparts vibration to the cutting tool in the same direction as the cutting direction;
A turret,
A support member for supporting the cutting tool via the vibration generating unit;
A drive device mounted on the turret for driving the support member in the cutting direction with respect to the turret;
Turning machine equipped with.
前記支持部材は、
下面に前記切削工具が固定される本体と、
前記本体の上面に設けられ、前記切削方向に延びるラックと、
前記本体に設けられる被ガイド部と、有し、
前記駆動装置は、
前記支持部材の被ガイド部をスライド可能に係合する案内部と、
前記ラックと係合するとともに、前記駆動装置の駆動力を前記ラックに伝達するピニオンと、
を有する、請求項に記載の旋削機械。
The support member is
A main body to which the cutting tool is fixed to the lower surface;
A rack provided on an upper surface of the main body and extending in the cutting direction;
Anda guided portion provided in the main body,
The driving device includes:
A guide portion that slidably engages the guided portion of the support member;
A pinion that engages with the rack and transmits a driving force of the driving device to the rack;
The turning machine according to claim 1 , comprising:
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