JP7295083B2

JP7295083B2 - Ｎｃ旋盤

Info

Publication number: JP7295083B2
Application number: JP2020193132A
Authority: JP
Inventors: 勝英橋場; 朱穂北村
Original assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Current assignee: Takamatsu Machinery Co Ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2020-11-20
Publication date: 2023-06-20
Anticipated expiration: 2040-11-20
Also published as: JP2022081904A

Description

本発明は、加工物を切削加工するために用いるＮＣ旋盤に関する。

ＮＣ旋盤として、ベッド本体の横方向片側に設けられた主軸部と、その横方向他側に設けられた背面主軸部と、このベッド本体の横方向中間に設けられたタレット（加工工具保持部）とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このＮＣ旋盤においては、主軸部の主軸チャックに加工物が取り付けられ、この加工物の一端側がタレットに取り付けた加工工具により切削加工が行われる。そして、例えば、一端側を加工した加工物を移し替えてその他端側を加工する場合、この加工物の一端側が背面チャック手段に取り付けられ、この加工物の他端側がタレットに取り付けられた加工工具により切削加工され、このように主軸部及び背面主軸部を用いることにより効率の高い加工が可能となる。

このようなＮＣ旋盤においては、オプションとして背面主軸部に代えてテールストックを選択できるようにしたものがある。この場合、テールストックがベッド本体の横方向他側の取付部に背面主軸部に代えて取り付けられ、このテールストックを用いることにより、主軸部の主軸チャックに保持された加工物の先端部を支持することが可能となる。

特開２０１８－６５１９３号公報

このＮＣ旋盤では、背面主軸部を取り付けることを主目的とし、このベッド本体の取付部の上面側に一対のスライド支持機構を介して背面主軸部が往復移動自在に支持され、このような構造では、ベッド本体の前後方向の長さが長くなり、これによって、旋盤装置本体の前後方向のサイズが大きくなり、大きな設置面積が必要となる問題がある。

特に、オプションとしてテールストックを選択した場合、テールストックの構造自体が簡単であるにもかかわらず、このテールストックをベッド本体の取付部の上面（背面主軸部が取り付けられる部位）に取り付けるために、ベッド本体の横方向他側において無駄なスペースが生じるという問題がある。

本発明の目的は、ベッド本体の前後方向の長さを小さくし、テールストックを選択して取り付けた場合においても無駄なスペースを小さくすることができるＮＣ旋盤を提供することである。

本発明の請求項１に記載のＮＣ旋盤は、ベッド本体と、前記ベッド本体の横方向の片側に設けられた主軸部と、前記ベッド本体の前記横方向の他側に設けられた取付部と、前記ベッド本体の前記横方向の中間に設けられた加工工具保持部と、を備え、前記ベッド本体の前記取付部に背面主軸ユニット及びテールストックユニットが取付け可能に構成され、また前記背面主軸ユニットに代えて前記テールストックユニットが取付け可能であるＮＣ旋盤において、
前記ベッド本体の前記取付部は、前記ベッド本体の前記他側の前面部に設けられ、前記ベッド本体の前面側にて支持する前面支持部と、前記ベッド本体の上面側にて支持する上面支持部とを有しており、
前記背面主軸ユニットを取り付けるときは、前記背面主軸ユニットの前部側が前記取付部の前記前面支持部に手前側スライド支持機構を介して、またその後部側が前記取付部の前記上面支持部に奥側スライド支持機構を介して前記横方向に往復移動自在に支持され、また前記背面主軸ユニットに代えて前記テールストックユニットを取り付けるときには、前記テールストックユニットが前記取付部の前記前面支持部及び前記上面支持部に取り付けられることを特徴とする。

このようなＮＣ旋盤では、ベッド本体の取付部に移動自在に支持される背面主軸ユニット本体に切粉流しカバーを取り付け、この切粉流しカバーを前カバーからベッド本体の切粉排出域まで延びるように配置するのが好ましく、このような構成により、主軸部に保持された加工物（及び／又は背面主軸部に保持された加工物）を加工する際に生じる切削切粉などを切粉排出域に流すことができる。

また、加工工具保持部としてのタレット部をベッド本体に対して前記横方向に移動自在に且つ前後方向前方に向けて下方に傾斜する方向に移動自在に構成し、更に背面主軸部も主軸ユニット本体の上面に前後方向前方に向けて下方に傾斜するように取り付けるのが好ましく、このように構成することにより、背面主軸部に関連してもベッド本体の前後方向のサイズを小さくすることができる。

更に、このＮＣ旋盤においては、ベッド本体の取付部に背面主軸ユニットに代えてテールベースを取り付け、このテールベースの上面にセンターユニットを横方向に移動自在に支持し、このセンターユニットの下側にて切粉流しカバーを配設し、この切粉流しカバーを前カバーから切粉排出域まで延びるように配置するのが好ましく、このような構成により、主軸部に保持された加工物を加工する際に生じる切削切粉などを切粉排出域に流すことができる。

本発明の請求項１に記載のＮＣ旋盤によれば、ベッド本体の取付部は、その他側の前面部に設けられ、ベッド本体の前面側にて支持する前面支持部と、ベッド本体の上面側にて支持する上面支持部とを有し、背面主軸ユニットを取り付けるときは、背面主軸ユニットの前部側が取付部の前面支持部に手前側スライド支持機構を介して、またその後部側が取付部の上面支持部に奥側スライド支持機構を介して往復移動自在に支持されるので、ベッド本体の前後方向のサイズを抑えながら背面主軸ユニットを確実に支持することができ、またこの背面主軸ユニットに代えてテールストックユニットを取り付けるときには、テールストックユニットが取付部の前面支持部及び上面支持部に取り付けられるので、ベッド本体の前後方向のサイズを更に抑えながらテールストックユニットを確実に支持することができる。

本発明に従うＮＣ旋盤の一実施形態を簡略的に示す正面図。図１のＮＣ旋盤を簡略的に示す平面図。図１におけるIIIーIII線による断面図。図１のＮＣ旋盤において、ベッド本体の取付部に何も装着していない状態を簡略的に示す断面図。図４に示す状態からベッド本体の取付部にスライド支持機構を取り付けた状態を示す断面図。図１のＮＣ旋盤におけるベッド本体の取付部にテールストックユニットを取り付けた状態を示す断面図。図１のＮＣ旋盤において、ベッド本体の取付部にテールストックユニットのテールベースを取り付けた状態を示す断面図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従うＮＣ旋盤の一実施形態について説明する。図１及び図２において、図示のＮＣ旋盤は、工場などの床面に設置されるベッド本体２を備え、このベッド本体２の前面側（図１において紙面に対して手前側、図２において下側、図３において右側）における横方向（図１及び図２において左右方向）片側（図１及び図２において左側）に主軸部４が配設されている。この主軸部４には主軸（図示せず）が回転自在に支持され、この主軸に一体的に回動するように主軸チャック６が取り付けられ、加工すべき加工物（図示せず）は、この主軸チャック６に着脱自在に保持される。主軸部４の主軸及び主軸チャック６は、主軸モータ（図示せず）により回転駆動される。

図３をも参照して、このベッド本体２の前面側における横方向他側（図１及び図２において右側）に取付部８が設けられ、図１及び図２に示す状態においては、この取付部８に加工物を着脱自在に保持するための背面主軸ユニット１０が取り付けられている。このベッド本体２の取付部８には、図６に示すように、背面主軸ユニット１０に代えて、主軸チャック６に保持された加工物の先端を保持するためのテールストックユニット１２を取り付けることができる。ベッド本体２の取付部８への背面主軸ユニット１０及びテールストックユニット１２の取付けについては、後述する。

図示の背面主軸ユニット１０は、ベッド本体２の取付部８に取り付けられる背面主軸ユニット本体１４と、この背面主軸ユニット本体１４に取り付けられた背面主軸部１６とを備えている。背面主軸ユニット本体１４は、ベッド本体２に取り付けられる移動部材１８と、この移動部材１８に取り付けられた背面主軸部支持部材２０とを有し、この背面主軸部支持部材２０の上面に背面主軸部１６が取り付けられる。背面主軸部１６には背面主軸（図示せず）が回転自在に支持され、この背面主軸と一体的に回動するように背面主軸チャック２２が取り付けられ、加工すべき加工物はこの背面主軸チャック２２に着脱自在に保持される。この背面主軸部支持部材２０には背面主軸モータ２１が取り付けられ、背面主軸部１６の背面主軸（図示せず）及び背面主軸チャック２２は背面主軸モータ２１により回転駆動される。

この実施形態では、ベッド本体２の前面側の上端部に矩形状凹部２３が設けられ、この矩形状凹部２３により取付部８が形成され、この取付部８は、ベッド本体２の横方向に延びている。この取付部８の前面側（換言すると、矩形状凹部２３の底面側）には前面支持部２４が設けられているとともに、その上面側には上面支持部２６が設けられ（特に、図４参照）、背面主軸ユニット１０及びテールストックユニット１２は、この取付部８の前面支持部２４及び上面支持部２６に後述するように取り付けられる。

このベッド本体２の後部側（図１において紙面に対して奥側、図２において上側、図３において左側）における横方向の中間に加工工具保持部２８が設けられている。図示の加工工具保持部２８は、ベッド本体２に移動自在に装着される移動支持部材３０と、この移動支持部材３０の上面に取り付けられたタレット部３２とを備え、このタレット部３２にタレット３４が所定角度毎に回動自在に取り付けられ、このタレット３４の周囲の工具取付部３６に、加工物を切削加工する加工工具（図示せず）が取り付けられる。

移動支持部材３０とベッド本体２との間には横方向（主軸及び背面主軸の軸方向であって、図１及び図２において左右方向、図３～図７において紙面に対して垂直な方向）に延びる第１タレット支持機構３８が設けられ、この第１タレット支持機構３８は、例えばベッド本体２の上面に設けられた案内突条４０と、移動支持部材３０の底面に設けられた案内凹条４２とから構成され、移動支持部材３０側の案内凹条４２がベッド本体２側の案内突条４０に横方向に移動自在に支持されている。

また、移動支持部材３０とタレット部３２との間には、前後方向前方に向けて斜め下方に延びる第２タレット支持機構４３（図２参照）が設けられている。第２タレット支持機構４３は、例えば上述の第１タレット支持機構３８と同様の構成でよく、移動支持部材３０の前方に向けて斜め下方に傾斜して（例えば、３０度傾斜して）延びる傾斜上面に設けられた案内突条４５と、タレット部３２の底面に設けられた案内凹条（図示せず）とから構成され、タレット部３２側の案内凹条が移動支持部材３０側の案内突条４５に前方に向けて斜め下方に移動自在に支持される。

このＮＣ旋盤では、ベッド本体２の略中央部には切粉排出域５０が設けられ、この切粉排出域５０からベッド本体２の背面まで切粉排出空間５２が延びており、主軸部４側の主軸チャック６に保持された加工物（図示せず）の加工の際に生じる切削切粉など、また背面主軸ユニット１０側の背面主軸チャック２２に保持された加工物（図示せず）の加工の際に生じる切削切粉などは、ベッド本体２の切粉排出域５０に落下し、落下した切削切粉などは切粉排出空間５２を通してベッド本体２の背面側に排出される。

次に、ベッド本体２に背面主軸ユニット１０を取り付ける場合について説明する。主として図３～図５を参照して、この場合、ベッド本体２の取付部８に手前側スライド支持機構６２及び奥側スライド支持機構６４を介して背面主軸ユニット１０が横方向に移動自在に装着される。この取付部８の前面支持部２４には手前側スライド支持機構６２が設けられ、その上面支持部２６には奥側スライド支持機構６４が設けられ、手前側スライド支持機構６２及び奥側スライド支持機構６４が横方向（図３～図５において紙面に対して垂直な方向）に延びている。

この実施形態では、手前側スライド支持機構６２は、取付部８の前面支持部２４に取り付けられた手前側レール６６と、移動部材１８の前部背面に取り付けられた手前側受け部材６８とから構成され、取付部８側の手前側レール６６が移動部材１８側の手前側受け部材６８に移動自在に受け入れられている。また、奥側スライド支持機構６４は、取付部８の上面支持部２６に取り付けられた奥側レール７０と、移動部材１８の上部下面に取り付けられた奥側受け部材７２とから構成され、取付部材８側の奥側レール７０が移動部材１８側の奥側受け部材７２に移動自在に受け入れられている。

この背面主軸ユニット１０（具体的には、移動部材１８）に関連してボールねじ機構７６が配設され、例えばボールねじ機構７６のねじ軸（図示せず）が前面支持部２４に回転自在に支持され、そのナット部（図示せず）が移動部材１８に取り付けられ、このねじ軸が駆動源（図示せず）（例えば、駆動モータ）に駆動連結される。従って、駆動源によってねじ軸が所定方向（又は所定方向と反対方向）に回動されると、ボールねじ機構７６のナット部を介して移動部材１８（即ち、背面主軸ユニット１０が横方向左側（又は横方向右側）に、即ち主軸部４に近接する方向（又は主軸部４から離隔する方向）に移動される。

尚、このような構成と反対に、手前側スライド支持機構６２については、手前側レール６６を移動部材１８に取り付け、手前側受け部材６８を前面支持部２４に取り付けるようにしてもよく、また奥側スライド支持機構６４についても、奥側レール７０を移動部材１８に取り付け、奥側受け部材７２を上面支持部２６に取り付けるようにしてもよい。

背面主軸ユニット１０の前面側は手前側スライド支持機構６２により支持され、その背面側は奥側スライド支持機構６４により支持されているので、移動部材１８の前後方向のサイズを小さくすることができ、これにより、この背面主軸ユニット１０をベッド本体２の取付部８にコンパクトに且つ確実に移動自在に支持することができる。また、図３及び図４に示すように、ベッド本体２の前面側の上端部に矩形状凹部２３が設けられ、この矩形状凹部２３内に背面主軸ユニット１０の移動部材１８の前部が収容され、背面主軸ユニット１０の前面部が移動部材１８（換言すると、ベッド本体２）から前方に大きく突出しないように構成しているので、旋盤本体の前カバー７８を背面主軸ユニット１０の前面部に近づけることによって、図３から理解される如く、旋盤本体の前後方向のサイズを小さくすることができ、設置スペースの小さいＮＣ旋盤を提供することができる。

このＮＣ旋盤においては、タレット部３２が第２タレット支持機構４３を介して下方に所定角度（例えば３０度）傾斜して移動されるように構成しているが、このことに関連して、背面主軸ユニット本体１４（この例では、背面主軸支持部材２０）の上面をこのタレット部３２の前下方への移動方向と実質上平行となるように、前方に向けて所定角度（例えば、３０度）下方に傾斜して拡がるように構成し、このように前下方に傾斜する背面主軸ユニット本体１４の上面に背面主軸部１６を取り付けるようにするのが好ましく、このように構成することによって、加工工具保持部２８及び背面主軸ユニット１０の前後方向の長さを小さくすることができ、このように構成することにより、旋盤本体の前後方向のサイズを一層小さくすることができる。

背面主軸ユニット１０をベッド本体２に取り付けた場合、旋盤本体の前カバー７８と切粉排出域５０との間に空間が生じ、この空間を通して切削切粉など（所謂、切粉など）が下方に落下する恐れがあり、この切削切粉の落下を防止するために切粉流しカバー８０が設けられている。この場合、切粉流しカバー８０は、例えば背面主軸ユニット１０の背面主軸部支持部材２０の端面部に取り付けられ、背面主軸ユニット１０とともに横方向に移動される。

この切粉流しカバー８０の前端側は、図示していないが、前カバー７８の内面に設けられた案内部材（図示せず）の案内凹部に移動自在に受け入れられ、またその後端側は、切粉排出域５０にて切粉排出空間５２の開口内に位置付けられ、この切粉流しカバー８０は案内部材の案内凹部及び切粉排出空間５２の開口に沿って横方向に移動される。

このように構成されているので、主軸部４の主軸チャック６に保持された加工物を切削加工する際に生じる切削切粉など、また背面主軸部１６の背面主軸チャック２２に保持された加工物を加工する際に生じる切削切粉などは、この切粉流しカバー８０上に落下し、その表面に沿って下方に流れて切粉排出空間５２に導かれ、この切粉排出空間５２を通して背面側に排出される。

次に、このベッド本体２にテールストックユニット１２を取り付ける場合について説明する。主として図６～図７を参照して、テールストックユニット１２は、テールベース８２と、このテールベース８２にスライド機構８４を介して横方向に移動自在に支持されるセンターユニット８６とを備え、このセンターユニット８６に、主軸部４の主軸チャック６（図１及び図２参照）に保持された加工物の先端面を支持するためのセンター部材８８が取り付けられている。スライド機構８４は、凹溝が設けられた固定部材９０と、突条が設けられた可動部材９２とから構成され、可動部材９２の突条が固定部材８２の凹溝に移動自在に受け入れられる。

この実施形態では、スライド機構８４の固定部材９０がテールベース８２の上面に取り付けられ、その可動部材９２がセンターユニット８６の下面に取り付けられ、テールベース８２に対してセンターユニット８６（即ち、センター部材８８）が横方向に移動自在に支持される。このセンターユニット８６に関連して、例えば、シリンダ機構（例えば、油圧シリンダ機構）（図示せず）が設けられ、このシリンダ機構の本体部が例えばテールベース８２に取り付けられ、その出力部が例えばセンターユニット８６に取り付けられ、このように構成することによって、シリンダ機構（図示せず）が例えば伸張（又は収縮）すると、センターユニット８６（即ち、センター部材８８）が主軸部４の主軸チャック６に近接（又は離隔）する方向に移動される。尚、シリンダ機構を用いることなく、センターユニット８６をテールベース８２に対して手動でもって移動させるようにしてもよい。

このテールストックユニット１２を取り付ける場合、図６及び図７に示すように、テールベース８２の前部背面がベッド本体２の取付部８の前面支持部２４に取り付けられ、その後部下面がこの取付部８の上面支持部２６に取り付けられるので、テールベース８２の前後方向のサイズを小さくすることができ、これにより、このテールベース８２をコンパクトに且つ確実に取付部に取り付けることができる。

また、ベッド本体２の前面側の上端部に矩形状凹部２３が設けられ、この矩形状凹部２３内にテールベース８２の前部が収容され、更にテールストックユニット１２全体の前端部がこのテールベース８２の前端部とほぼ同じ位置に位置し、このテールベース８２から前方にほとんど突出していないので、旋盤本体の前カバー７８をテールストックユニット１２全体の前面部に近づけることができ、このように構成することによって、図６及び図７から理解される如く、旋盤本体の前後方向のサイズを更に小さくすることができ、設置スペースの更なる省スペース化を図ることができるとともに、作業者が主軸部４に近づいて位置することが可能となり、これにより、作業者とこの主軸部４との間の距離が短くなり、作業性の向上を図ることができる。

テールストックユニット１２をベッド本体２に取り付けた場合、切粉流しカバー９４は、図６に示すように取り付けられる。この切粉流しカバー９４の前端側は、旋盤本体の前カバー７８の内面に取り付けられ、またその後端側は、切粉排出域５０にて切粉排出空間５２の開口内に位置付けられ、このように取り付けることによって、主軸部４の主軸チャック６に保持された加工物を切削加工する際に生じる切削切粉などは、この切粉流しカバー９４上に落下し、その表面に沿って下方に流れて切粉排出空間５２に導かれる。

このＮＣ旋盤では、ベッド本体２の取付部８に背面主軸ユニット１０及びテールストックユニット１２を取り付けることができ、例えば背面主軸ユニット１０を取り付けた場合、上述した構造を採用することにより、ＮＣ旋盤（換言すると、ベッド本体２）の前後方向の大きさを従来に比して小さくすることができ、また例えばテールストックユニット１２を取り付けた場合、上述した構造を採用することにより、ＮＣ旋盤の前後方向の大きさを背面主軸ユニット１０を取り付けた場合に比して更に小さくすることができ、これによって、作業性の一層の向上を図ることができる。

尚、この実施形態では、ベッド本体２の取付部８に背面主軸ユニット１０又はテールストックユニット１２を取り付けているが、ベッド本体２にこれらを取り付けずに用いることもでき、この場合、図示していないが、この取付部８を覆うように切粉流しカバーが取り付けられる。

以上、本発明に従うＮＣ旋盤の一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

２ベッド本体
４主軸部
８取付部
１０背面主軸ユニット
１２テールストックユニット
１４背面主軸ユニット本体
１６背面主軸部
２４前面支持部
２６上面支持部
２８加工工具保持部
５０切粉排出域
６０，６２スライド支持機構
７８前カバー
８０，９４切粉流しカバー
８２テールベース
８６センターユニット

Claims

ベッド本体と、前記ベッド本体の横方向の片側に設けられた主軸部と、前記ベッド本体の前記横方向の他側に設けられた取付部と、前記ベッド本体の前記横方向の中間に設けられた加工工具保持部と、を備え、前記ベッド本体の前記取付部に背面主軸ユニット及びテールストックユニットが取付け可能に構成され、また前記背面主軸ユニットに代えて前記テールストックユニットが取付け可能であるＮＣ旋盤において、
前記ベッド本体の前記取付部は、前記ベッド本体の前記他側の前面部に設けられ、前記ベッド本体の前面側にて支持する前面支持部と、前記ベッド本体の上面側にて支持する上面支持部とを有しており、
前記背面主軸ユニットを取り付けるときは、前記背面主軸ユニットの前部側が前記取付部の前記前面支持部に手前側スライド支持機構を介して、またその後部側が前記取付部の前記上面支持部に奥側スライド支持機構を介して前記横方向に往復移動自在に支持され、また前記背面主軸ユニットに代えて前記テールストックユニットを取り付けるときには、前記テールストックユニットが前記取付部の前記前面支持部及び前記上面支持部に取り付けられることを特徴とするＮＣ旋盤。
前記背面主軸ユニットは、前記手前側スライド支持機構及び前記奥側スライド支持機構を介して前記ベッド本体の前記取付部に移動自在に支持される背面主軸ユニット本体と、前記背面主軸ユニット本体に取り付けられた背面主軸部とを備え、前記背面主軸ユニットを前記取付部に取り付けるときには、切削切粉を前記ベッド本体の切粉排出空間に導くための切粉流しカバーは、前記背面主軸ユニット本体に取り付けられ、前カバーの内側から切粉排出域まで延びていることを特徴とする請求項１に記載のＮＣ旋盤。
前記加工工具保持部は、加工工具が取り付けられるタレット部を備え、前記タレット部は、前記ベッド本体に対して、第１タレット支持機構を介して前記横方向に移動自在に且つ第２タレット支持機構を介して前後方向前方に向けて下方に傾斜する方向に移動自在に支持され、また、前記背面主軸部は、前記背面主軸ユニット本体の上面に前記前後方向前方に向けて下方に傾斜するように取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のＮＣ旋盤。
前記テールストックユニットは、前記ベッド本体の前記取付部に取り付けられるテールベースと、前記テールベースの上面にスライド機構を介して前記横方向に移動自在に支持されたセンターユニットとを備え、前記背面主軸ユニットに代えて前記テールストックユニットを前記取付部に取り付けるときには、切削切粉を前記ベッド本体の切粉排出空間に導くための切粉流しカバーは、前カバーに取り付けられ、前記センターユニットの下側において前記前カバーから切粉排出域まで延びていることを特徴とする請求項１に記載のＮＣ旋盤。