JPH0118241Y2 - - Google Patents
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- JPH0118241Y2 JPH0118241Y2 JP10327682U JP10327682U JPH0118241Y2 JP H0118241 Y2 JPH0118241 Y2 JP H0118241Y2 JP 10327682 U JP10327682 U JP 10327682U JP 10327682 U JP10327682 U JP 10327682U JP H0118241 Y2 JPH0118241 Y2 JP H0118241Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- tailstock
- main
- drive motor
- center
- Prior art date
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Links
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- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 23
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 3
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- 230000009849 deactivation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
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- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B3/00—General-purpose turning-machines or devices, e.g. centre lathes with feed rod and lead screw; Sets of turning-machines
- B23B3/16—Turret lathes for turning individually-chucked workpieces
- B23B3/167—Turret lathes for turning individually-chucked workpieces lathe with two or more toolslides carrying turrets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B23/00—Tailstocks; Centres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q7/00—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting
- B23Q7/04—Arrangements for handling work specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools, e.g. for conveying, loading, positioning, discharging, sorting by means of grippers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、主センターを具備しトルク的に素材
と結合可能な主スピンドルで、その出力が切削出
力に適合した駆動モータにより駆動可能であるよ
うな主スピンドルと、心押台センターを具備する
心押台スピンドルとを有し、加工すべき素材が前
記両センター間に支持されるような切削高速度加
工機械、特に高速度旋盤に関する。
と結合可能な主スピンドルで、その出力が切削出
力に適合した駆動モータにより駆動可能であるよ
うな主スピンドルと、心押台センターを具備する
心押台スピンドルとを有し、加工すべき素材が前
記両センター間に支持されるような切削高速度加
工機械、特に高速度旋盤に関する。
生産性を向上させるために、切削加工機械、特
に旋盤の切削出力を高めるように努めてきた。切
削能力を高めることは、高品質の工具、例えばセ
ラミツク工具を適用しながら加工速度を上げ、即
ちスピンドルの回転数と駆動出力を上げることに
よつて可能である。
に旋盤の切削出力を高めるように努めてきた。切
削能力を高めることは、高品質の工具、例えばセ
ラミツク工具を適用しながら加工速度を上げ、即
ちスピンドルの回転数と駆動出力を上げることに
よつて可能である。
例えばスピンドルの回転数を10000r.p.m.に、
又は15000r.p.m.に著しく上げると、切削能力は
本質的に改善されるがこの改善は全範囲に渡るも
のではない。その理由は、切削時間、即ち積極的
な素材加工時間と、素材を装着したり外したりす
るのに必要な準備時間との間の割合が明らかに悪
くなるからである。この悪化の原因は、切削加工
そのものがより早くなることに基づくばかりでは
なく、主スピンドル用の高い必要な駆動出力がよ
り大きな回転質量を有するより大きなモータを適
用することを必要とする点にある。この大きな駆
動モータの制動と再加速とは比較的緩慢に行われ
るばかりでなく、比較的大きな動力を必要とす
る。
又は15000r.p.m.に著しく上げると、切削能力は
本質的に改善されるがこの改善は全範囲に渡るも
のではない。その理由は、切削時間、即ち積極的
な素材加工時間と、素材を装着したり外したりす
るのに必要な準備時間との間の割合が明らかに悪
くなるからである。この悪化の原因は、切削加工
そのものがより早くなることに基づくばかりでは
なく、主スピンドル用の高い必要な駆動出力がよ
り大きな回転質量を有するより大きなモータを適
用することを必要とする点にある。この大きな駆
動モータの制動と再加速とは比較的緩慢に行われ
るばかりでなく、比較的大きな動力を必要とす
る。
本考案は、切削高速度加工機械、特に高速度旋
盤において、切削時間と準備時間との間の割合を
決定的に改良し、更にその機械の摩耗も少なくな
るように形成することを課題とする。
盤において、切削時間と準備時間との間の割合を
決定的に改良し、更にその機械の摩耗も少なくな
るように形成することを課題とする。
この課題は、心押台内の心押台スピンドルが、
これと軸方向に係合する駆動装置の作用を受けて
軸方向に摺動可能に支持されており、また素材と
トルク的に結合可能な連行装置を備えた心押台セ
ンターを有し、更に零から最高回転数まで制御又
は調節可能な第2駆動モータにより駆動可能とな
つており、主センターが、主スピンドルとしつか
り連結された別の連行装置にして素材をトルク的
に連結するための連行装置とは分離して、主スピ
ンドル内に回転可能に、またバネ装置の力に抗し
て軸方向に摺動可能に支持されているように構成
することにより解決される。
これと軸方向に係合する駆動装置の作用を受けて
軸方向に摺動可能に支持されており、また素材と
トルク的に結合可能な連行装置を備えた心押台セ
ンターを有し、更に零から最高回転数まで制御又
は調節可能な第2駆動モータにより駆動可能とな
つており、主センターが、主スピンドルとしつか
り連結された別の連行装置にして素材をトルク的
に連結するための連行装置とは分離して、主スピ
ンドル内に回転可能に、またバネ装置の力に抗し
て軸方向に摺動可能に支持されているように構成
することにより解決される。
本考案の特に有利な実施形態は実施態様項に記
されている。
されている。
次に本考案を図面に示した実施例に基づいて詳
細に説明することにする。
細に説明することにする。
第1図に示した高出力旋盤は大体のところ、支
台15と主スピンドル1と心押台スピンドル3と
切削工具12とからなる。
台15と主スピンドル1と心押台スピンドル3と
切削工具12とからなる。
支台15には、相互に間隔を開けて主スピンド
ル台16と軸方向にこれに対して摺動可能な心押
台2とが支持されている。主スピンドル台16は
一方では主スピンドル1を回転可能に軸受けし、
他方では、主スピンドル1を駆動するための高出
力駆動モータ14を固定していて、その駆動出力
は、必要な切削出力の大きさに対応している。
ル台16と軸方向にこれに対して摺動可能な心押
台2とが支持されている。主スピンドル台16は
一方では主スピンドル1を回転可能に軸受けし、
他方では、主スピンドル1を駆動するための高出
力駆動モータ14を固定していて、その駆動出力
は、必要な切削出力の大きさに対応している。
心押台2内には心押台スピンドル3が回転可能
に軸受されている。更に、心押台には、第2の駆
動モータ6が固定され、この出力は第1の駆動モ
ータ14に対して小さい出力を有していて、心押
台スピンドル3を駆動できる。この点は後に詳細
に説明する。
に軸受されている。更に、心押台には、第2の駆
動モータ6が固定され、この出力は第1の駆動モ
ータ14に対して小さい出力を有していて、心押
台スピンドル3を駆動できる。この点は後に詳細
に説明する。
切削加工をする素材9はセンターに支持され、
しかもその一端は主スピンドル1の主センター7
上に、そしてその他端は心押台スピンドル3の心
押台センター5上に支持されている。素材をセン
ターで支持することは、高速回転ではまず通常希
有であると思われる。これは精密で確実な支持を
行う。チヤツク装着具等を適用することは、スピ
ンドルを高速回転しようとする際には、その時生
ずる遠心力のため実際には不可能である。
しかもその一端は主スピンドル1の主センター7
上に、そしてその他端は心押台スピンドル3の心
押台センター5上に支持されている。素材をセン
ターで支持することは、高速回転ではまず通常希
有であると思われる。これは精密で確実な支持を
行う。チヤツク装着具等を適用することは、スピ
ンドルを高速回転しようとする際には、その時生
ずる遠心力のため実際には不可能である。
実施例において、水平及び垂直に摺動可能で水
平長手軸周りに回転可能な工具台12を設けてい
る。これには例えば複数の切削工具17が固定さ
れている。
平長手軸周りに回転可能な工具台12を設けてい
る。これには例えば複数の切削工具17が固定さ
れている。
高出力旋盤を最良に適用するために、フローテ
イング式素材交換を実施する。駆動モータ14に
より駆動される主スピンドル1は素材交換の際、
即ち加工すべき素材9を機械に導入し、加工済素
材9を機械から取り出す際には全回転数で回転し
続ける。この目的のため、一方では第2の駆動モ
ータ6を設け、他方では主センター7と主スピン
ドル1と、また心押台センター5と心押台スピン
ドル3とを特別に形成し且つ配設している。
イング式素材交換を実施する。駆動モータ14に
より駆動される主スピンドル1は素材交換の際、
即ち加工すべき素材9を機械に導入し、加工済素
材9を機械から取り出す際には全回転数で回転し
続ける。この目的のため、一方では第2の駆動モ
ータ6を設け、他方では主センター7と主スピン
ドル1と、また心押台センター5と心押台スピン
ドル3とを特別に形成し且つ配設している。
第2図には主スピンドルと心押台スピンドルの
構成を詳細に示している。
構成を詳細に示している。
心押台スピンドル3は心押台2に回転可能に軸
受され、軸方向でこれに係合し油圧シリンダーの
形の駆動装置4の作用で、心押台2又はスライド
ユニツト内で軸方向にも摺動可能である。心押台
スピンドル3の心押台センター5には連行装置1
8を設け、その連行装置を介して心押台センター
乃至心押台スピンドル3がトルク的に素材9に結
合可能である。この連行装置18は爪クラツチ等
の形で形成でき、素材9の端面に設けられ少なく
ともほぼ半径方向に延びるぎざぎざや溝等が心押
台スピンドルの端面にある対応した突出部分に係
合する。
受され、軸方向でこれに係合し油圧シリンダーの
形の駆動装置4の作用で、心押台2又はスライド
ユニツト内で軸方向にも摺動可能である。心押台
スピンドル3の心押台センター5には連行装置1
8を設け、その連行装置を介して心押台センター
乃至心押台スピンドル3がトルク的に素材9に結
合可能である。この連行装置18は爪クラツチ等
の形で形成でき、素材9の端面に設けられ少なく
ともほぼ半径方向に延びるぎざぎざや溝等が心押
台スピンドルの端面にある対応した突出部分に係
合する。
心押台スピンドル3とは逆に主スピンドル1で
は、主センター7と連行装置8とは機能的に相互
に完全に分離している。心押台スピンドル3の対
応する連行装置18と同じ又は似た方法で構成で
きる連行装置8は、主スピンドル1に固定され、
主センター7はこれと無関係に自由回転きるよう
に主スピンドル1に支持されている。主センター
7はバネ装置13の力に抗して主スピンドル1内
に軸方向に押し込めることができる。
は、主センター7と連行装置8とは機能的に相互
に完全に分離している。心押台スピンドル3の対
応する連行装置18と同じ又は似た方法で構成で
きる連行装置8は、主スピンドル1に固定され、
主センター7はこれと無関係に自由回転きるよう
に主スピンドル1に支持されている。主センター
7はバネ装置13の力に抗して主スピンドル1内
に軸方向に押し込めることができる。
素材9の交換は以下の如く実施される。
先ず主スピンドル1が全回転数で駆動モータ1
4により駆動され、素材は支持されていない点か
ら出発する。加工すべき素材は、両センター1と
5の間の範囲でこのセンターの下側の水平面内で
センターの長手軸に対して直角方向に機械を通し
て配置している搬送装置10、例えばリフト装置
により、主センター7と心押台センター5との間
で次の位置にもたらされる。即ち素材9の長手軸
と主スピンドル1及び心押台スピンドル3の軸線
とが一致する位置にもたらされる。この位置は第
3図に示されている。先ず素材9は摩擦で主スピ
ンドル1と一緒に回転する主センター7にも静止
している心押台センター5にも係合していない。
駆動装置4を操作すると、回転していない心押台
スピンドル3は軸方向に押し出され、このことに
より先ず心押台センター5が、素材の端面に設け
た調心孔に導入され、同時に、素材9と心押台セ
ンター5の連行装置18との間のトルク伝達結合
が生じる。心押台スピンドル3を更に軸方向に運
動させると、素材9はその他方の端面で主センタ
ー7に摺動する。その際心押台スピンドル3は、
素材9が主スピンドルの主センター7の方に移動
されるが、全回転数で回転する主スピンドルの連
行装置8がなお素材とは係合しない程度に軸方向
に動かされる。この位置が第4図に示されてい
る。
4により駆動され、素材は支持されていない点か
ら出発する。加工すべき素材は、両センター1と
5の間の範囲でこのセンターの下側の水平面内で
センターの長手軸に対して直角方向に機械を通し
て配置している搬送装置10、例えばリフト装置
により、主センター7と心押台センター5との間
で次の位置にもたらされる。即ち素材9の長手軸
と主スピンドル1及び心押台スピンドル3の軸線
とが一致する位置にもたらされる。この位置は第
3図に示されている。先ず素材9は摩擦で主スピ
ンドル1と一緒に回転する主センター7にも静止
している心押台センター5にも係合していない。
駆動装置4を操作すると、回転していない心押台
スピンドル3は軸方向に押し出され、このことに
より先ず心押台センター5が、素材の端面に設け
た調心孔に導入され、同時に、素材9と心押台セ
ンター5の連行装置18との間のトルク伝達結合
が生じる。心押台スピンドル3を更に軸方向に運
動させると、素材9はその他方の端面で主センタ
ー7に摺動する。その際心押台スピンドル3は、
素材9が主スピンドルの主センター7の方に移動
されるが、全回転数で回転する主スピンドルの連
行装置8がなお素材とは係合しない程度に軸方向
に動かされる。この位置が第4図に示されてい
る。
この位置に達すると、心押台スピンドル3は、
その回転数を制御又は調節できる第2駆動モータ
6により零から主スピンドル1の回転数にほぼ一
致する回転数まで連続的に加速される。この間工
具17は作用させていない。
その回転数を制御又は調節できる第2駆動モータ
6により零から主スピンドル1の回転数にほぼ一
致する回転数まで連続的に加速される。この間工
具17は作用させていない。
素材9の回転数が駆動モータにより駆動される
主スピンドル1の回転数とほぼ一致すると(この
ことは周知の回転数測定及び比較装置により検出
できる)、心押台スピンドル3は駆動装置4によ
り連行装置8が素材9と摩擦的に乃至はトルク的
に結合するまで更に軸方向に主スピンドル1の方
へと押し付けられる。そのため本来の材料の交換
が終わり、素材の切削加工を始めることができ
る。
主スピンドル1の回転数とほぼ一致すると(この
ことは周知の回転数測定及び比較装置により検出
できる)、心押台スピンドル3は駆動装置4によ
り連行装置8が素材9と摩擦的に乃至はトルク的
に結合するまで更に軸方向に主スピンドル1の方
へと押し付けられる。そのため本来の材料の交換
が終わり、素材の切削加工を始めることができ
る。
基本的には主駆動モータ14の出力の2〜5%
の出力の第2の駆動モータ6は加工工程中に更に
回転しているか、又は無負荷回転で自由に回転し
ている。しかし第2の駆動モータ6をトルク的に
素材9から切り離し、更に素材9をトルク的に主
スピンドル1に結合する方が良い。この目的で、
実施例において、心押台スピンドル3と第2駆動
モータ6との間にフリーホイール11を介在させ
ている。第2の駆動モータ6は主スピンドル1の
回転数より僅かに低い回転数で高速回転される。
この回転数の差は、主スピンドル1と素材9との
間にトルク結合が、従つてまた主スピンドル1と
心押台スピンドル3との間のトルク結合が生じた
時に心押台スピンドル3と第2駆動モータ6との
間の切り離しを生じさせる。何故ならば主駆動モ
ータ14によつて回転される素材9の回転数が同
一方向に素材を回転させようとする第2の駆動モ
ータ6の回転数よりも大きくなるので、フリーホ
イール11のため第2の駆動モータ6と心押台ス
ピンドル3との間は相対回転ができるからであ
る。第2駆動モータ6をその後再び静止させるこ
とが出来る。
の出力の第2の駆動モータ6は加工工程中に更に
回転しているか、又は無負荷回転で自由に回転し
ている。しかし第2の駆動モータ6をトルク的に
素材9から切り離し、更に素材9をトルク的に主
スピンドル1に結合する方が良い。この目的で、
実施例において、心押台スピンドル3と第2駆動
モータ6との間にフリーホイール11を介在させ
ている。第2の駆動モータ6は主スピンドル1の
回転数より僅かに低い回転数で高速回転される。
この回転数の差は、主スピンドル1と素材9との
間にトルク結合が、従つてまた主スピンドル1と
心押台スピンドル3との間のトルク結合が生じた
時に心押台スピンドル3と第2駆動モータ6との
間の切り離しを生じさせる。何故ならば主駆動モ
ータ14によつて回転される素材9の回転数が同
一方向に素材を回転させようとする第2の駆動モ
ータ6の回転数よりも大きくなるので、フリーホ
イール11のため第2の駆動モータ6と心押台ス
ピンドル3との間は相対回転ができるからであ
る。第2駆動モータ6をその後再び静止させるこ
とが出来る。
素材9の切削加工終了後次の素材9の交換が行
われる。加工済素材は取り出され、加工すべき新
しい素材が導入される。加工済素材を取り出す場
合、前述した処理工程がほぼ逆方向に行われる。
切削工具17を戻すことにより、心押台スピンド
ル3は駆動装置4により戻され(第2図で右方
向)、バネ装置13の作用を受けて同一軸方向へ
移される素材は主スピンドル1の連行装置8から
トルク的結合を外される。次いで素材9は第2駆
動モータ6の回転数の減少により制動される。そ
の後、心押台スピンドル3は更に離され、加工済
素材は搬送装置10に移される。
われる。加工済素材は取り出され、加工すべき新
しい素材が導入される。加工済素材を取り出す場
合、前述した処理工程がほぼ逆方向に行われる。
切削工具17を戻すことにより、心押台スピンド
ル3は駆動装置4により戻され(第2図で右方
向)、バネ装置13の作用を受けて同一軸方向へ
移される素材は主スピンドル1の連行装置8から
トルク的結合を外される。次いで素材9は第2駆
動モータ6の回転数の減少により制動される。そ
の後、心押台スピンドル3は更に離され、加工済
素材は搬送装置10に移される。
第2の駆動モータ6が心押台スピンドル3とフ
リーホイール11を介して連結されている場合、
このフリーホイールは、心押台スピンドルを制動
できるようにするために、操作可能なフリーホイ
ール不作用装置を備えている必要がある。この不
作用装置は公知の構造をしており、相対回転があ
つてもすべらないようにしつかりとフリーホイー
ルにより結合される両回転部材を固定してしまう
ものである。
リーホイール11を介して連結されている場合、
このフリーホイールは、心押台スピンドルを制動
できるようにするために、操作可能なフリーホイ
ール不作用装置を備えている必要がある。この不
作用装置は公知の構造をしており、相対回転があ
つてもすべらないようにしつかりとフリーホイー
ルにより結合される両回転部材を固定してしまう
ものである。
フローテイング式素材交換をしている間、主駆
動モータ14もそれにより駆動される主スピンド
ル1も一緒に回転し続け、一方加工済で取り外す
べき素材の制動も、新たにセツトし加工すべき素
材9の加速も、第2駆動モータ6が比較的小さな
慣性モーメントしかないので迅速に行える。本考
案により素材の交換が早くできるので、高速度加
工機械を最良に適合でき、更に比較的大きな回転
質量を有し、且つ汎用機械ではその度毎に制動及
び加速をさせる必要がある主駆動装置の摩耗もか
なり減少できる。
動モータ14もそれにより駆動される主スピンド
ル1も一緒に回転し続け、一方加工済で取り外す
べき素材の制動も、新たにセツトし加工すべき素
材9の加速も、第2駆動モータ6が比較的小さな
慣性モーメントしかないので迅速に行える。本考
案により素材の交換が早くできるので、高速度加
工機械を最良に適合でき、更に比較的大きな回転
質量を有し、且つ汎用機械ではその度毎に制動及
び加速をさせる必要がある主駆動装置の摩耗もか
なり減少できる。
第1図は本考案による高速度旋盤の側面図であ
り、第2図は第1図の部分拡大断面図であり、第
3図及び第4図は第2図の部分で素材の交換を実
施する際のそれぞれ異なつた工程の図面である。 図中参照番号、1……主スピンドル、2……心
押台、3……心押台スピンドル、4……駆動装
置、5……心押台センター、6……第2駆動モー
タ、7……主センター、8……連行装置、9……
素材、11……フリーホイール、13……バネ装
置、14……第1(主)駆動モータ、18……連
行装置。
り、第2図は第1図の部分拡大断面図であり、第
3図及び第4図は第2図の部分で素材の交換を実
施する際のそれぞれ異なつた工程の図面である。 図中参照番号、1……主スピンドル、2……心
押台、3……心押台スピンドル、4……駆動装
置、5……心押台センター、6……第2駆動モー
タ、7……主センター、8……連行装置、9……
素材、11……フリーホイール、13……バネ装
置、14……第1(主)駆動モータ、18……連
行装置。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 主センターを具備しトルク的に素材と結合可
能な主スピンドルで、その出力が切削出力に適
合した駆動モータにより駆動可能であるような
主スピンドルと、心押台センターを具備する心
押台スピンドルとを有し、加工すべき素材が前
記両センター間に支持されるような切削高速度
加工機械において、心押台2内の心押台スピン
ドル3が、これと軸方向に係合する駆動装置4
の作用を受けて軸方向に摺動可能に支持されて
おり、また素材9とトルク的に結合可能な連行
装置18を備えた心押台センター5を有し、更
に零から最高回転数まで制御又は調節可能な第
2駆動モータ6により駆動可能となつているこ
とと、主センター7が、主スピンドル1としつ
かり連結された別の連行装置8にして素材9を
トルク的に連結するための連行装置8とは分離
して、主スピンドル1内に回転可能に、またバ
ネ装置13の力に抗して軸方向に摺動可能に支
持されていることとを特徴とする切削高速度加
工機械。 (2) 第2の駆動モータ6の出力は、切削中ではな
い素材9を零から主スピンドル1の回転数まで
連続的に加速し、素材を取り外すため主スピン
ドル1の回転数から零まで制動するのに必要な
出力より少なくとも幾らか大きな出力であるこ
とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第1項
に記載の切削高速度加工機械。 (3) 第2の駆動モータ6が素材9を主スピンドル
1とトルク的に結合した後心押台スピンドル3
から切り離せることを特徴とする実用新案登録
請求の範囲第1項又は第2項に記載の切削高速
度加工機械。 (4) 心押台スピンドル3と第2駆動モータ6との
間にフリーホイール11を介在させていること
を特徴とする実用新案登録請求の範囲第3項に
記載の切削高速度加工機械。 (5) フリーホイール11が操作可能なフリーホイ
ール不作用装置を備えていることを特徴とする
実用新案登録請求の範囲第4項に記載の切削高
速度加工機械。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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