JP6293567B2 - 工作機械及び工作機械における刃物台の着脱方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークを回転駆動する主軸と、複数の刃物を有する刃物台とを備えた工作機械及び工作機械における刃物台の着脱方法に関し、詳細には刃物台の工具あるいは刃物台全体の交換作業等を容易に実行できるようにした主軸及び刃物台の配置構造の改善に関する。

この種の工作機械として、従来例えば特許文献１に開示された小型旋盤がある。この従来の旋盤では、主軸を、水平に、かつワーク把持部（チャック）をオペレータ側に向けて配置し、刃物台を、前記主軸の上側又は下側に、かつ工具をオペレータ側に向けて配置している。つまりこの従来の旋盤では、刃物台が主軸と同じ側に配置されている。

特許第４７４１３５１号公報

ところが前記公報に記載された従来の小型旋盤では、刃物台が主軸側に配置されているので、刃物台に装着されている工具がオペレータから遠い位置にあるため該工具の交換作業が困難であり、さらに刃物台全体の着脱時には主軸が邪魔になって着脱作業が困難という問題がある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、刃物台の工具の交換作業あるいは刃物台全体の着脱作業が容易な工作機械を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、ベッド上に設けられワークを回転駆する主軸と、複数の工具を横向きの軸線回りに割り出し可能に支持する回転部材を有し、前記主軸と相対するように配設された刃物台とを備えた工作機械において、
前記ベッドからオーバーハング状をなすように、かつ工作機械に設置された状態の前記刃物台から見て前記主軸と反対側のオペレータ側に位置するように刃物台設置部を設け、前記刃物台を前記刃物台設置部に、前記回転部材の前記工具が前記主軸に把持されたワーク側を向くように配置し、
前記刃物台設置部は、前記オペレータ側に立設された縦壁と、該縦壁と前記ベッドの前記オペレータ側の端部とを接続する左，右の側壁とを有し、前記刃物台は、前記縦壁に着脱可能に固定されている
ことを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械において、
前記刃物台設置部の前記縦壁には、前記刃物台を前記オペレータ側から、又は上方から挿入可能の凹部が形成されており、前記刃物台は、前記凹部に着脱可能に固定されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１に記載の工作機械において、
前記刃物台設置部の前記縦壁には、前記刃物台を前記オペレータ側から挿入可能の囲繞部が形成されており、前記刃物台は前記囲繞部に着脱可能に固定されていることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の工作機械における刃物台の着脱方法であって、
前記刃物台は、前記刃物台設置部に向かって水平方向に移動可能に構成された台車を用いて該刃物台設置部の縦壁に着脱されることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、オペレータ側に位置する刃物台設置部に、刃物台をその工具がワーク側を向くように配設したので、工具がオペレータに近い位置にあるため該工具の交換作業が容易である。

また刃物台がオペレータ側に配置されているので、刃物台の修理，交換等のために刃物台全体を刃物台設置部から取り外す、あるいは取り付ける場合に、刃物台が主軸と干渉し難いため、刃物台の着脱作業が容易である。

また請求項２の発明では、オペレータ側に設けられた刃物台設置部に、刃物台を前記オペレータ側から、又は上方から挿入可能の凹部を形成したので、刃物台を刃物台設置部に取り付ける場合は、刃物台を凹部に向けて水平方向に、あるいは垂直方向に移動させ、ボルト等の固定具で凹部に締め付け固定するだけで良く、また刃物台を刃物台設置部から取り外す場合は、ボルト等の固定具を抜き取り、刃物台を凹部から水平方向に、あるいは垂直方向に外方に移動させるだけで良く、刃物台の交換作業を容易に実行できる。

請求項３の発明によれば、刃物台設置部に、該刃物台を前記オペレータ側から挿入可能の囲繞部を形成したので、請求項２の発明と同様に刃物台の取外し，取付け作業が容易であり、また刃物台設置部を囲繞部としたので凹部の場合に比較して刃物台支持剛性を向上でき、加工精度の向上に貢献できる。

請求項４の発明によれば、刃物台を刃物台設置部に取り付ける場合は、刃物台を台車に固定し、該台車を刃物台設置部に向けて移動させ、前記凹部又は囲繞部に固定具で固定し、刃物台の台車への固定具を取り外せば良い。また、刃物台を刃物台設置部から取り外す場合は、台車に刃物台を固定し、該刃物台の前記凹部又は囲繞部への固定具を取り外し、台車を刃物台設置部から水平方向に外方に移動させれば良い。このように刃物台を台車を用いて刃物台設置部に着脱するので、クレーン等お大型設備を要することなく刃物台の着脱作業を実行できる。

本発明の実施例１に係る横型旋盤の側面図である。 前記旋盤の正面斜視図である。 前記旋盤における刃物台の刃物台設置部への組立て作業を説明するための分解斜視図である。 前記旋盤における刃物台の刃物台設置部への組立作業を台車を用いて行う場合の分解斜視図である。 本発明の実施例２に係る刃物台設置部の正面図である。 本発明の実施例３に係る縦型旋盤の正面斜視図である。

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、本発明の実施例１に係る横型旋盤を説明するための図である。なお、本実施例において、前後とは、機械正面に位置するオペレータＭから見て、手前側が前を、奥側が後を意味し、左右とは、オペレータＭから見て左右を意味する。

図において、１は前後対向型の横型旋盤である。この旋盤１は、左，右一対のベッド２，２と、該各ベッド２の基部２ａ上に、前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設されたコラム３と、該各コラム３の前面に、上下方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持された主軸頭４と、前記オペレータＭ側に配置された刃物台８とを備えている。なお、前記一対のベッド２，２は共通ベッド２′上に搭載されている。

前記各コラム３は、前記基部２ａ上に固定されたガイドレール９ａ上にスライダ９ｂを介して移動可能に搭載され、図示しないボールねじをＺ軸送りモータ９ｃで回転駆動することによりＺ軸方向に移動自在となっている。

同様に前記各主軸頭４は、前記コラム３の前面に固定されたガイドレール１０ａにスライダ１０ｂを介して移動可能に支持された可動プレート１０に支持され、図示しないボールねじをＹ軸送りモータ１０ｃで回転駆動することによりＹ軸方向に移動自在となっている。

前記各主軸頭４内には主軸５が軸線Ａを水平に向けて回転自在に配設されており、該主軸５の主軸頭４から突出する先端部にはワークＷを把持するためのチャック（ワーク把持部）６がオペレータＭ側に向けて装着されている。なお、１１はワーク供給搬出機構であり、これは未加工ワークＷを前記左側の主軸５のチャック６に供給し、該チャック６から加工済みワークを取り外して右側の主軸５のチャック６に供給し、さらに該ワークＷをチャック６から機外に搬出する。

前記各ベッド２は、前記基部２ａからオペレータＭ側にオーバーハング状に突設された刃物台設置部２ｂを有し、該左，右の刃物台設置部２ｂ，２ｂは、接続ブラケット１７を介して互いに結合されている。

前記各刃物台設置部２ｂは、前記主軸５の下方かつオペレータＭ側の空きスペースに垂直に立設された縦壁２ｃと、該縦壁２ｃと前記基部２ａの前端部とを接続する左，右の側壁２ｄ，２ｄとを有する。該刃物台設置部２ｂは平面視で矩形状をなしており、該矩形状をなす部分は切屑回収部２ｇとなっている。なお、図示していないが前記切屑回収部２ｇ内には、前記ワークＷの旋削加工により発生した切屑を下方のチップ収容箱に案内する切屑回収シュータが配設されている。

前記刃物台設置部２ｂの縦壁２ｃには前記刃物台８を着脱可能に取り付けるための凹部２ｅが形成されている。該凹部２ｅは上方に開口しており、その縦辺部には左，右の支持フランジ部２ｆ，２ｆが該凹部２ｅの内方に突出するように形成されている。また前記左，右の支持フランジ部２ｆ，２ｆにはねじ孔２ｈ及び位置決め孔２ｉが形成されている。

前記刃物台８は、外周面に複数の刃物Ｔを備えた円盤状のタレット（回転部材）１３と、該タレット１３を前記主軸５の軸線と平行な軸線回りに割り出し可能に支持する割出し機構１４と、該割出し機構１４を支持する支持プレート１５と、該支持プレート１５に装着され、前記割出し機構１４を回転駆動する割出しモータ１６とを備えている。

前記支持プレート１５は矩形板状のもので、前記凹部２ｅに嵌合する矩形状の取付けフランジ部１５ａを有する。該取付けフランジ部１５ａの、前記凹部２ｅ側のねじ孔２ｈ，位置決め孔２ｉに対応する部位には、ボルト孔１５ｂ，位置決め孔１５ｃが貫通するように形成されている。

前記刃物台８は、予め位置決め孔２ｉ，２ｉに圧入されている位置決めピン１９ａ，１９ａを位置決め孔１５ｃ，１５ｃに一致させた状態でボルト１９ｂにより前記刃物台設置部２ｂの縦壁２ｃに固定されている。

前記刃物台８の交換作業は、図４に示す刃物台交換用台車１８を用いて行われる。この台車１８は、直方体状に形成され、下端四隅にローラ１８ａを有するフレーム１８ｂと、該フレーム１８ｂ上に搭載された治具１８ｃとを備えている。この治具１８ｃは前記フレーム１８ｂの上面に固定されたガイドレール１８ｄにより前後方向にスライド可能に前記フレーム１８ｂ上に搭載されている。

前記刃物台８を刃物台設置部２ｂの縦壁２ｃに取り付ける場合は、先ず該刃物台８を前記台車１８の治具１８ｃの支持部１８ｅにボルト１９ｃを用いて固定する。この状態で台車１８を前記刃物台設置部２ｂの前面に移動させる。そして、前記治具１８ｃを凹部２ｅ側にスライドさせ、前記取付けフランジ部２ｆに植設されている前記位置決めピン１９ａを支持プレート１５の位置決め孔１５ｃに合わせながら、前記支持プレート１５を縦壁２ｃの凹部２ｅ内に嵌合させる。続いて、ボルト１９ｂを支持プレート１５のボルト孔１５ｂから取付けフランジ部２ｆのねじ孔２ｈにねじ込むことにより、前記支持プレート１５、ひいては刃物台８を刃物台設置部２ｂに固定する。その後、ボルト１９ｃを抜き取ることで治具１８ｃを支持プレート１５から外し、台車１８を水平方向に外方に移動させる。

また、前記刃物台８を前記刃物台設置部２ｂから取り外す場合は、前記台車１８を刃物台８の前面に移動させ、前記治具１８ｃの支持部１８ｅを刃物台８の支持プレート１５に当接させ、該支持部１８ｅをボルト１９ｃにより支持プレート１５に締め付け固定する。続いて、前記支持プレート１５を凹部２ｅのフランジ部２ｆに固定しているボルト１９ｂを抜き取り、そのまま治具１８ｃを後退させつつ台車１８を水平方向に外方に移動させることにより、前記刃物台８は前記縦壁２ｃから取り外される。

本実施例によれば、オペレータＭ側に位置する刃物台設置部２ｂに、刃物台８をその工具ＴがワークＷ側を向くように、換言すればオペレータＭ側に位置するように配設したので、つまり工具ＴがオペレータＭに近い位置にあるので、該工具Ｔの交換作業が容易である。

また刃物台８がオペレータＭ側に配置されているので、刃物台８の修理，交換等のために刃物台全体を刃物台設置部２ｂから取り外す、あるいは取り付ける場合に、刃物台８が主軸５と干渉し難いため、刃物台８全体の着脱作業が容易である。

また、オペレータＭ側に設けられた刃物台設置部２ｂに、刃物台８を前記オペレータＭ側から、又は上方から挿入可能の凹部を形成したので、刃物台８を刃物台設置部２ｂから取り外す場合は、ボルト１９ｂを抜き取り、刃物台８を凹部２ｅから水平方向に、あるいは垂直方向に外方に移動させるだけで良く、また、取り付ける場合は、刃物台８を凹部２ｅに向けて水平方向に、あるいは垂直方向に移動させ、ボルト１９ｂで凹部２ｅに締め付け固定するだけでよく、刃物台８の交換作業を容易に実行できる。

また刃物台８を交換用台車１８を用いて着脱するようにしたので、クレーン等の大型設備を要することなく、刃物台８を刃物台設置部２ｂに容易に着脱できる。

また本実施例では、前記刃物台８を、そのタレット１３の軸線が前記主軸５の軸線より下方に位置するように配置したので、刃物台設置部２ｂの刃物台支持剛性を確保し易い。

さらにまた、オペレータＭ側に位置する刃物台設置部２ｂの縦壁２ｃに、刃物台８をそのタレット１３ひいては刃物Ｔが主軸５のチャック６側を向くように配設したので、主軸５と刃物台８が左右方向に偏位することなく位置しているため機械の左右方向寸法をコンパクト化できる。

また刃物台８を主軸５の下方かつオペレータＭ側寄りの空きスペースを利用して主軸５の軸線より刃物台８の軸線が下側に位置するようにしたので、機械の上下方向寸法をコンパクト化できる。

前記実施例１では、刃物台設置部２ｂの縦壁２ｃが上方に解放された凹部２ｅを有する場合を説明したが、図５に示すように、本発明の刃物台設置部２ｂは、前記凹部２ｅの上縁部同士を梁部２ｊで結合してなる囲繞部２ｅ′を有するものであっても良い。

このように囲繞部２ｅ′を設けた場合は、前記実施例１と同様の作用効果が得られ、さらに該刃物台設置部２ｂ′の刃物台支持剛性を向上でき、加工精度の改善に貢献できる。

なお、前記実施例１，２では、主軸５及び刃物台８を左右２組備えた旋盤１について説明したが、本発明の工作機械は、前記主軸５及び刃物台８を１組、あるいは３組み以上備えるものであっても良い。

前記実施例１，２では、主軸５及び刃物台８を水平に配置した横型旋盤の場合を説明したが、本発明は主軸を垂直に配置した縦型旋盤の場合にも勿論適用可能である。図６は本発明の実施例３を説明するための図であり、図中、図１，２と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施例３では、コラム３の前面にＺ軸方向（上下方向）に移動可能に配設された可動プレート１０′に主軸頭４′が固定されている。該主軸頭４′内には主軸５′が軸線をＺ軸方向に向けてかつ回転自在に挿入配置されており、該主軸５′の下端にはチャック６′が装着されている。

本実施例３の刃物台設置部２ｂには、刃物台８が前記実施例１と同じ構造によって着脱可能に取付けられている。

本実施例３においても、前記実施例１と同様に、工具Ｔの交換作業や刃物台８全体の着脱作業が容易であるという作用効果が得られる。

１ 旋盤（工作機械）
２ｂ 刃物台設置部
２ｅ 凹部
２ｅ′ 囲繞部
５ 主軸
８ 刃物台
１３ タレット（回転部材）
１８ 台車
Ｍ オペレータ
Ｔ 工具
Ｗ ワーク

Claims (4)

1. ベッド上に設けられワークを回転駆する主軸と、複数の工具を横向きの軸線回りに割り出し可能に支持する回転部材を有し、前記主軸と相対するように配設された刃物台とを備えた工作機械において、
   前記ベッドからオーバーハング状をなすように、かつ工作機械に設置された状態の前記刃物台から見て前記主軸と反対側のオペレータ側に位置するように刃物台設置部を設け、前記刃物台を前記刃物台設置部に、前記回転部材の前記工具が前記主軸に把持されたワーク側を向くように配置し、
   前記刃物台設置部は、前記オペレータ側に立設された縦壁と、該縦壁と前記ベッドの前記オペレータ側の端部とを接続する左，右の側壁とを有し、前記刃物台は、前記縦壁に着脱可能に固定されている
   ことを特徴とする工作機械。
2. 請求項１に記載の工作機械において、
   前記刃物台設置部の前記縦壁には、前記刃物台を前記オペレータ側から、又は上方から挿入可能の凹部が形成されており、前記刃物台は、前記凹部に着脱可能に固定されている
   ことを特徴とする工作機械。
3. 請求項１に記載の工作機械において、
   前記刃物台設置部の前記縦壁には、前記刃物台を前記オペレータ側から挿入可能の囲繞部が形成されており、前記刃物台は前記囲繞部に着脱可能に固定されている
   ことを特徴とする工作機械。
4. 請求項２又は３に記載の工作機械における刃物台の着脱方法であって、
   前記刃物台は、前記刃物台設置部に向かって水平方向に移動可能に構成された台車を用いて該刃物台設置部の縦壁に着脱される
   ことを特徴とする工作機械における刃物台の着脱方法。

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