JPH01164505A - 半径方向に調節可能な工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野） 本発明は、工作機械の主軸内に挿入可能な工具受入ケー
シング、主軸軸線方向に対して横方向に摺動可能に前記
工具受入ケーシングに支承されかつ刃を担持する横方向
スライダ、ケーシングの外側面に主軸軸線方向に対して
同軸に回転可能に支承された調節リング、および主軸と
共に回転するケーシングに対して調節リングをロックす
るためのロック装置を含み、前記調節リングがケーシン
グ内に設けられた動力伝達装置を介して横方向スライダ
に連結されている、穿孔−および旋盤工具の刃を半径方
向に調節するための装置に関する。

〔従来の技術］ 工具の刃の半径方向調節は基本的には次の二つの異なる
用途を持っている。

ａ）工具の摩耗の補償または筒形面の場合の嵌め合わせ
。この場合、特に工具が工作物に作用していないときに
、比較的に狭い領域の刃の半径方向調節が行われる。

ｂ）面削り、テーパ削りまたは類似の加工工程のだめの
半径方向の調節。この場合、工具が工作物に作用してい
るときに半径方向の調節が行われる。

冒頭に述べた種類の装置は既に知られている。

この装置の場合には、加工主軸が停止しているときにス
ケールを備えた調節リングを所定の量だけ調節すること
によって工具の刃の１１　Ｆ、５が行われる。

加工工程のときに工具を連続的に調節するために、調節
リングは特別な棒を介して主軸ケーシングの固定個所に
連結されている。従って、調節リングは主軸の回転に加
わらない。この場合、横方向スライダは動力伝達装置を
介して主軸回転に依存して移動させられる（例えばＷｏ
ｈｌｈａｕｐｔｅｒ社の万能式面削りおよび中ぐりヘッ
ド）。従来から知られているこの装置の欠点は、この装
置を自動的な加工に統合することができないことにある
。なぜなら、調節リングの調節または主軸ケーシングと
の調節リングの連結をその都度子で行わなければならな
いからである。

更に、冒頭に述べた種類の他の公知装置の場合には、調
節リングが、機械に形成された特別なロック装置によっ
て固定保持可能であるので、自動的な調節が可能である
（ヨーロッパ特許出願第０１５５２４１号）。ロック装
置は工具部分の外側に半径方向に設けられ、この工具部
分に調節リングが設けられている。それによって、この
ロック装置は、工具構造体の占有スペース全体を非常に
大きくし、例えば工具と工作物の起こり得る衝突を考慮
に入れなければならない。この公知工具構造体の他の欠
点は、ロック装置が調節リングに係合しない場合に、調
節リングの不意の移動を確実に防止できない点にある。

例えば工具全体と共に回転する調節リングが例えば工作
物と偶然に接触すると、刃が半径方向に移動するという
危険がある。

〔発明の目的〕

本発明の課題は、摩耗補償、および面削り、テーパ削り
または類似の加工工程のために、工具の刃の自動的な半
径方向調節を可能にし、工具の刃の不意の半径方向移動
を効果的に防止し、そして簡単でスペースをとらない構
造の、冒頭に述べた種類の装置を提供することである。

〔発明の概要］ この課題は本発明に従い、ロック装置が、主軸を受け入
れる主軸ケーシングから突出可能なロック用突棒を含み
、このロック用突棒がその突出位置で調節リングに係合
してロックし、調節リングをケーシングに鎖錠する鎖錠
位置と調節リングを解放する解錠位置との間で操作可能
な鎖錠部材が調節リングに設けられ、鎖錠部材がロック
用突棒によって操作可能であり、ロック用突棒の突出の
際に鎖錠部材が戻し手段の力に抗してその解錠位置まで
移動することによって解決される。

ロック装置はヨーロッパ特許出願第０１５５２４１号に
記載された構造と異なり、工具の外側に固定されて半径
方向に配置されないで、主軸ケーシングから突出可能な
ロック用突棒として形成されている。このロック用突棒
は、半径方向の調節が要求されない間は、完全に引っ込
んでいる。従って、ロック用突棒は例えば工作物にとっ
て衝突障害物を形成しない。突出した位置においてロッ
ク用突棒が調節リングにロック係合するので、工具の刃
の半径方向調節を行うために、主軸の回転運動を利用す
ることができる。ロック用突棒は同時に、鎖錠部材を操
作するという課題を持っている。この鎖錠部材は鎖錠位
置において調節リングを回転しないように保持し、解錠
位置いおいて調節リングを解放する。

本発明の実施態様では、ロック用突棒が主軸軸線の方向
に対して平行に突出可能である。それによって、工具の
外周輪郭内にロック用突棒を設けることができるので、
この手段は、突出状態でもロック装置の衝突問題がない
ようにする。

本発明の他の実施態様では、鎖錠部材が、主軸軸線の方
向に対して平行に摺動可能でかつ調節リングの凹部内に
相対回転しないように支承されたピンとして形成され、
このピンの鎖錠位置で、ピンの外周に形成された歯が工
具受入ケーシングに連結された歯に噛み合っている。選
択された歯の微細度に応じて、後述するように、多少細
かな段階で刃の半径方向の調節と固定を行うことができ
る。鎖錠部材と工具受入ケーシングとの間の鎖錠係合の
他の例は、例えばセレーション、穴あき板および鎖錠ピ
ンもしくは機械的、油圧的または他の継手である。

本発明の実施態様では、動力伝達装置が、鎖錠リングの
内側に形成されかつ主軸軸線方向と同軸に設けられた調
節ねじを備え、調節リングの回転時に調節ピストンがケ
ーシングと相対的に摺動するように、調節ねじが、工具
受入ケーシング内に軸方向に摺動可能に支承されている
調節ピストンに形成された相手方ねしに螺合し、スライ
ダの側の調節ピストの端部に、主軸軸線方向に対して傾
斜した突起が設けられ、この突起がスライダに形成され
た凹部に形状補完的に係合している。それによって、調
節ピストンを有する傾斜した突起の軸方向摺動は、スラ
イダの強制的な半径方向摺動をもたらす。この構造は特
に、摩耗補償のためにのみ半径方向調節を行いかつ半径
方向の調節ストロークが比較的に短い工具に適している
。

本発明の他の実施態様では、動力伝達装置が調節リング
に駆動連結された歯車を含み、この歯車がスライダに連
結されたラックに噛み合っている。

この構造は、例えば面削り、テーバ削り等の場合に必要
となる大きな半径方向調節ストロークに適している。

本発明の他の実施態様では、ロック用突棒が摺動駆動装
置に連結されている。この摺動駆動装置自体は機械制御
装置によって制御可能で自動的に操作可能である。

本発明の他の実施態様では、ロック用突棒が突出したと
きに行われる主軸回転数または回転角度を数えるための
計￥ｙ、機と、主軸回転を刃の半径方向の調節ストロー
クに換算するための計算機が設けられている。計数機と
計算機は特に、−ｇ的な機械制御装置に統合することが
できる。

〔実施例〕

図には本発明の複数の実施例が示しである。以下、この
実施例について詳しく説明する。

第１図に示した装置は、主軸ケーシング２内に回転可能
に支承された略示した主軸４を含んでいる。この主軸は
円錐状の工具受入部すなわち工具取付は部６を備えてい
る。この工具受入部６には、工具受入ケーシング１０の
工具円錐部８が収容され、詳細に図示していない公知の
方法でしっかりと締めつけられる。

工具受入ケーシング１０は主軸軸線１２に関してほぼ回
転対称に形成され、主軸４と反対側のその範囲に、フラ
ンジ１４を備えている。このフランジはその外周に平歯
車歯を備えている。フランジ１４には、主軸軸線１２に
対して同軸の調節リング１８が回転可能に支承されてい
る。この調節リング１８は後側の調節リング部分２０と
前側の調節リング部分２２からなり、この両リング部分
はねじによって固定連結されている。

調節リング１８の凹部２６には、ピン状の鎖錠部材２８
が収容されている。この鎖錠部材は主軸軸線１２の方向
に対して平行に摺動可能である。

特に第４図から判るように、鎖錠部材２日は主軸軸線１
２側のその範囲に歯３０を備えている。この歯はフラン
ジ１４の平歯車歯１６に噛み合う。

歯３０と反対側の範囲において鎖錠部材２８はキー溝３
２を備えている。このキー溝には、調節リング１８に固
定されたキー３４が係合する。キーは鎖錠部材２８の固
有の長手軸線回りの鎖錠部材の回転を阻止する。鎖錠部
材２８は鎖錠位置と解錠位置との間で軸方向に摺動可能
である。この鎖錠位置では、歯３０が平歯車歯１６に噛
み合い、解錠位置では歯３０が平歯車歯１６に噛み合っ
ていない。第１図において鎖錠部材２日の左端と凹部２
６の底の間に圧縮挿入された圧縮ばね３６は、鎖錠部材
２８をその鎖錠位置へ押圧する。後側の調節リング部分
２０は、鎖錠部材２８を設けた範囲に、凹部３８を供え
ている。この凹部３，８の中には、鎖錠部材２８の突起
４０が達している。

主軸ケーシング２には、主軸軸線１２と平行に、ロック
用突棒４２が矢印４４方向に突出および後退可能に支承
されている。ロック用突棒４２のヘッド４６は、受入部
３８に形状補完的に嵌入するように形成されている。

工具受入ケーシングは中央部分４日を有する。

この中央部分はねじ５０によって閉鎖板５２に止められ
ている。中央部分４８と閉鎖板５２には、筒状凹部５４
が主軸軸線１２に対して偏心させて形成されている。こ
の凹部５４の中には、対応させて形成された筒状の調節
ピストン５６が軸方向に摺動可能に支承されている。調
節ピストン５６は第１図において左側のその端部に、主
軸軸線１２に対して傾斜した筒状の突起５８を備えてい
る。

この突起は対応させて形成された凹部６０に係合してい
る。この凹部は、閉鎖板５２の中で主軸軸線１２の方向
に対して横方向に摺動可能に支承されたスライダ６２に
形成されている。閉鎖板５２内におけるスライダ６２の
支承は特に第２図から判る。スライダ６２は図示してい
ない公知の方法で、刃６６を備えた中ぐり棒６３を担持
している。

中ぐり棒はスライダ６２と共に主軸軸線１２に対して横
方向に摺動可能である。

調節ピストン５６の半径方向の凹部６８には、円の切片
の形をしたガイド７０が挿入特に接着されている。一方
ではこのガイド７０に、他方では調節ピストン５６に係
合するピン７２は、凹部６８内でのガイド７０の保持を
保証する。ガイド７０はその弧状の外縁に、相手方ねじ
７４を有し、このねじは、前記の調節リング部分２２の
内周に形成された内側の調節ねじ７６に螺合する。中央
部分４８に対して調節リング１８が相対的に回転すると
、ガイド７０ひいては言周節ピストン５６は軸方向に摺
動する。その際、突起５８が多少スライド６２の凹部６
０に係合し、主軸軸線１２に対して横方向にスライダを
摺動させる。

上記装置の作用は次の通りである。刃６６の摩耗が測定
されると、この摩耗は中央の機械制御装置へ伝えられる
。主軸４が停止してその角度が合わせられている場合に
は、ロック用突棒４２が左側へ突出するので、そのヘッ
ド４６は調節リング１８の凹部３８に形状補完的に係合
する。同時に、歯３０がフランジ１４の平歯車歯１６と
の保合を解除するまで、鎖錠部材２８はばね３６の力に
抗して左側へ摺動する。そして、主軸４を回転させる。

この場合、スクリューねじ７４と７６が螺合しているの
で、調節ピストン５６は軸方向に摺動し、それによって
スライダ６２が半径方向に摺動する。制御部は、主軸回
転を数えるためおよびこの主軸回転をスライダ６２の半
径方向のずれに換算するための計数装置を備えている。

第５図は本発明の他の実施例を示している。この場合、
第１図乃至第４図の部品と一敗する部品には、同じ参照
符号が付けである。

工具受入ケーシング１０はフランジ１１４を備えた中央
部分１４８を含んでいる。このフランジの外周には平歯
車歯１１６が形成されている。中央部分１４８には、調
節リング１１８が軸受工１９を介して回転可能に支承さ
れている。調節リング１１８は後側の調節リング部分１
２０と前側の調節リング部分１２２とからなっている。

この両リング部分はねじ１２４を介して互いに止められ
ている。調節リング１１８は第１図に記載した態様と同
じ態様で、鎖錠部材１２８を備えている。

この鎖錠部材は、主軸ケーシング２から突出可能なロッ
ク用突棒４２−　そのヘッド４６は後側の調節リング部
分１２０に形状補完的に係合する−　によって操作可能
である。これにより、調節リングエ１８．は回転しない
ようにロックされ一方、主軸４ひいては中央部分１４８
は回転する。

中央部分１４８の前側の端面には、慣用の万能式面削り
兼中ぐりヘッドが固定されている。このヘッドのケーシ
ング１５０は中央部分１４８に相対回転しないように連
結されている。ケーシング１５０に回転可能に支承され
た調節リング１５２は、図示していない伝動装置を介し
てスライダ１５４の半径方向の調節を行う。調節リング
１５２は、前側の調節リング部分１２２の対応する凹部
１５８に係合する連結片１５６を介して、調節リング部
分１２２に相対回転しないように連結されている。

この装置の作用は次の通りである。面削りまたは円錐加
工のために主軸４の回転に依存してスライダ１５４を半
径方向に調節するときには、主軸４を停止し方向を合わ
せて、ロック用突棒４２を第５図において左側へ突出さ
せる。それによって、そのロック用突棒のヘッド４６は
調節リングエ１８の凹部１３８に係合し、その際前述の
ように鎖錠部材１２８が左側へその解錠位置まで摺動す
る。

主軸２が回転すると、調節リング１１８が固定保持され
、かつ凹部１５Ｂと連結部材１５６を介して調節リング
１５２が固定保持される。中央部分１４８はそれに相対
回転しないように連結されたケーシング１５０を一緒に
動かすので、ケーシング１５０の中に設けられた図示し
ていない伝動装置を介してスライダ１５４を半径方向に
調節する。

調節ストロークは、主軸の回転が計数装置によって数え
られ、そして計算機によってこの数に応じたスライダ１
５４の半径方向調節ストロークに換算されることによっ
て確かめられる。この装置も、全自動機械、制御装置に
統合することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩耗補整するための刃調節装置の縦断面図、第
２図は第１図の■−■線に沿った部分縦断面図、第３図
は第１図の■−■線に沿った部分横断面図、第４図は第
１図のＩＶ−ＩＶ線に沿った部分横断面図、第５図は他
の実施例の、第１図とほぼ同様な縦断面図、第６図は第
５図のＶｌ−Ｖｌ線に沿った部分横断面図である。 ２・・・主軸、　　４・・・主軸ケーシング、１０・・
・工具受入ケーシング、　　１８，１１８・・・調節リ
ング、　　２８，１２８・・・鎖錠部材、　３６，１３
６・・・戻し手段、　４２・・・ロック用突棒、　　６
２・・・スライダ、　　６６・・・刃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械の主軸内に挿入可能な工具受入ケーシング
   、主軸軸線方向に対して横方向に摺動可能に前記工具受
   入ケーシングに支承されかつ刃を担持する横方向スライ
   ダ、ケーシングの外側面に主軸軸線方向に対して同軸に
   回転可能に支承された調節リング、および主軸と共に回
   転するケーシングに対して調節リングをロックするため
   のロック装置を含み、前記調節リングがケーシング内に
   設けられた動力伝達装置を介して横方向スライダに連結
   されている、穿孔−および旋盤工具の刃を半径方向に調
   節するための装置において、ロック装置が、主軸（２）
   を受け入れる主軸ケーシング（４）から突出可能なロッ
   ク用突棒（４２）を含み、このロック用突棒がその突出
   位置で調節リング（１８、１１８）に係合してロックし
   、調節リング（１８、１１８）をケーシング（４）に鎖
   錠する鎖錠位置と調節リング（１８、１１８）を解放す
   る解錠位置との間で操作可能な鎖錠部材（２８、１２８
   ）が調節リング（１８、１１８）に設けられ、鎖錠部材
   がロック用突棒（４２）によって操作可能であり、ロッ
   ク用突棒（４２）の突出の際に鎖錠部材（２８、１２８
   ）が戻し手段（３６、１３６）の力に抗してその解錠位
   置まで移動することを特徴とする装置。 ２、調節リング（１８、１１８）がロック用突棒（４２
   ）を形状補完的に受け入れるための凹部（３８、１３８
   ）を備えていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項記載の装置。 ３、ロック用突棒（４２）が主軸軸線（１２）の方向に
   対して平行に突出可能であることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の装置。 ４、鎖錠部材（２８、１２８）が、主軸軸線（１２）の
   方向に対して平行に摺動可能でかつ調節リング（１８、
   １１８）の凹部内に相対回転しないように支承されたピ
   ンとして形成され、このピンの鎖錠位置で、ピンの外周
   に形成された歯（３０）が工具受入ケーシングに連結さ
   れた歯（１６）に噛み合っていることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項から第３項までのいずれか一つに記
   載の装置。 ５、動力伝達装置が、鎖錠リング（１８）の内側に形成
   されかつ主軸軸線方向と同軸に設けられた調節ねじ（７
   ６）を備え、調節リング（１８）の回転時に調節ピスト
   ン（５６）がケーシングと相対的に摺動するように、調
   節ねじ（７６）が、工具受入ケーシング内に軸方向に摺
   動可能に支承されている調節ピストン（５６）に形成さ
   れた相手方ねじ（７４）に螺合し、スライダ（６２）の
   側の調節ピスト（５６）の端部に、主軸軸線方向に対し
   て傾斜した突起（５８）が設けられ、この突起がスライ
   ダ（６２）に形成された凹部（６０）に形状補完的に係
   合していることを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第４項までのいずれか一つに記載の装置。 ６、主軸軸線（１２）に対する突起（６０）の傾斜角度
   が２〜６°、特に約４°であることを特徴とする、特許
   請求の範囲第１項から第５項までのいずれか一つに記載
   の装置。 ７、動力伝達装置が調節リングに駆動連結された歯車を
   含み、この歯車がスライダに連結されたラックに噛み合
   っていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から
   第４項までのいずれか一つに記載の装置。 ８、ロック用突棒（４２）が摺動駆動装置に連結されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第７
   項までのいずれか一つに記載の装置。 ９、ロック用突棒（４２）の摺動駆動装置が機械制御装
   置に接続され、自動的に操作可能であることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０、ロック用突棒が突出したときに行われる主軸回転
   を数えるための計数機と、主軸回転数を刃（６６）の半
   径方向の調節ストロークに換算するための計算機が設け
   られていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第９項までのいずれか一つに記載の装置。