JPH01264732A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPH01264732A
JPH01264732A JP63088316A JP8831688A JPH01264732A JP H01264732 A JPH01264732 A JP H01264732A JP 63088316 A JP63088316 A JP 63088316A JP 8831688 A JP8831688 A JP 8831688A JP H01264732 A JPH01264732 A JP H01264732A
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JP
Japan
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spindle
head
work
tool
motor
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JP63088316A
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English (en)
Inventor
Koichiro Kitamura
北村　耕一郎
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Kitamura Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kitamura Machinery Co Ltd
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    • 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
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5406—Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P23/00—Machines or arrangements of machines for performing specified combinations of different metal-working operations not covered by a single other subclass
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    • Y10T483/1702—Rotating work machine tool [e.g., screw machine, lathe, etc.]
    • Y10T483/1714—Tool changer between tool support and matrix

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】 この発明はワークの複合加工をするための工作機械に関
する。
１１悲１乱 一例として、円柱体のワークの外周を旋削したあと、こ
のワークに穴を設ける場合を説明する。
まず、ワークを旋盤のチャックに取付けてバイトで旋削
する。次にワークを旋盤からはずしてボール盤に取付け
てドリルで穴あけをする。
が　′しよ〜とする このようにワークを旋盤からはずしてボール盤に取付け
る。このため、ワークの取付け、取はずしに時間がかか
り高い加工精度を保つのが難しい。
■貝！」Ｕｌ この発明は、１度取付けることにより、多様な加工をワ
ークに施すことができる工作機械を提供することを目的
とする。
１１悲１１ この発明は特許請求の範囲を要旨としている。
を　′するための− 第１図を参照する。
ワークヘッド４は、スピンドル１６を有する。このスピ
ンドル１６にワークを着脱可能である。
ツールヘッド５は、スピンドル４２を有する。このスピ
ンドル４２にツールを着脱可能である。本体１はワーク
ヘッド４とツールヘッド５を有する。
第１インデックス部６は、ワークヘッド４のスピンドル
１６の軸方向に対するツールヘッド５のスピンドル４２
の軸方向の向きを変える。
第１駆動部７は、ワークヘッド４のスピンドル１６を第
１方向Ａに連続回転する。
第２インデックス部８は、ワークヘッド４のスピンドル
１６を第１方向Ａにインデックスする。
第１阻止部９は、ワークヘッド４のスピンドル１６の回
転を必要に応じて阻止する。
第２駆動部１０は、ツールヘッド５のスピンドル４２を
回転させる。
第２阻止部１１は、ツールヘッド５のスピンドル４２の
回転を必要に応じて阻止する。
駆動系１２．１３は、本体１に設けられて、ワークヘッ
ド４とツールヘッド５と相対的に３次元的に運動可能に
するものである。
ワークＷに対して旋削、穴あけなどの複合加工を行う。
この場合ワークＷをワークヘッド４からはずす必要はな
い。
丈ｍ 第１図を参照する。この発明による工作機械は、本体１
、ワークヘッド４、ツールヘッド５、第１インデックス
部６、第１駆動部７、第２インデックス部８、第１阻止
部９、第２駆動部１０１第２阻止部１１、駆動系１２゜
１３を有している。
［本体１］ 第１図のように本体１はベツド２とコラム３を有してい
る。
［ワークヘッド４］ 第１図と第２図を参照する。ワークヘッド４のケーシン
グ１５には、第１駆動部７と第２インデックス部８およ
び第１阻止部９を備えている。
ケーシング１５にはスピンドル１６が回転可能にベアリ
ング１７〜１９を介して設けられている。スピンドル１
６は通常のコレットチャック式でワークホルダ２０をＷ
ＩＩＲ可能に取付でいる。ワークホルダ２０のテーバ部
２１の形はスピンドル１６の取付穴２２に合っている。
油圧装置２３のロッド２４は、矢印ｅ方向に動かすこと
ができる。この状態でワークホルダ２０のテーパ部２１
を取付穴２２にはめこむことができる。テーパ部２１は
ロッド２４ａのアダプタ２４ｂにかみ合う。ロッド２４
を矢印ｆ方向に動かすことでテーバ部２１を取付穴２２
からはずす、ことができる。
スピンドル１６の他端の付近には、第１阻止部９が設け
られている。第１阻止部９は油圧ブレーキ装置２５とロ
ータ２６を有している。ブレーキ装置２５はケーシング
１５に取付けられている。ロータ２６はスピンドル１６
の他端に固定されている。ブレーキ装置２５を作動して
ロータ２６の回転、つまりスピンドル１６の回転を必要
に応じて止めることができる。
第１駆動部７はモータ２７、ギヤ２８．２９などを有し
ている。ギヤ２８はモータ２７の出力軸に固定されてい
る。ギヤ２７はスピンドル１６に固定されている。ギヤ
２８と２９は図示しないギヤ等により動力を伝達できる
。モータ２７が駆動されると、スピンドル１６が連続回
転する。
第２インデックス部８はインデックス用モータ３０．ギ
ヤ３１．３２．３３．３４、スライド機構３５、軸３６
を有している。ギヤ３１はモータ３０の出力軸に固定さ
れている。
ギヤ３２は軸３６に固定されている。ギヤ３２はギヤ３
１とかみ合い、ギヤ３３はギヤ３４とかみ合っている。
モータ３０によりスピンドル１６を第１図の矢印六方向
にインデックスできる。たとえば１０°又は１ｍごとに
インデックスできる。
ただし、ギヤ３３は軸３６の軸方向にのみスライド自在
である。スライド機構３５のレバー３７ａがギヤ３３の
部分３３ａにかみ合っており、シリンダ３７のロッド３
７ｂを収縮すると、ギヤ３３は軸３６の方向にスライド
する。これによりギヤ３３はギヤ３４から離れる。つま
り、モータ３０の力はスピンドル１６に伝わらない。こ
のようにするのは、モータ２７によりスピンドル１６を
連続回転しているときにモータ３０が回ってしまわない
ようにしてモータ３０を保護するためである。モータ３
０はたとえばサーボモータである。
第２図のワークホルダ２０は通常のエアチャック４０を
有している。このエアチャック４０には円柱状のワーク
Ｗが固定されている。
［ツールヘッド５］ 第１図を参照する。ツールヘッド５のケーシング４１は
、スピンドル４２、第２阻止部１１及び第２駆動部１０
を含んでいる。
スピンドル４２はワークヘッド４のスピンドル１６と同
形式のものであり、通常のコレットチャック式でツール
ホルダ４３を着脱可能に取付けている。ツールホルダ４
３には旋削用のバイト４３ａが固定されている。第２駆
動部１０はモータやその他ギヤ等を有し、スピンドル４
２を連続回転できる。
また、第２阻止部１１は第３図と第４図に示すように、
エアシリンダ４３と部材４４を有する。部材４４はエア
シリンダ４３のロッド４５に取付けである。ロッド４５
が伸びて部材４４がスピンドル４２の凹部４６にかみ合
う。これによりスピンドル４２の回転を阻止できる。
なお、凹部４６と部材４４の位置合せのために、第４図
のセンサ４７を用いる。センサ４７がスピンドル４２の
検知板４８を検知した時に、あとに述べるＣＮＣ装置１
００の指令に基いて、第２駆動部１０を止めてスピンド
ル４２を位置決めするのである。
［第１インデックス部６］ 第１図の第１インデックス部６は駆動系１２のサドル６
ｏの上に設けられている。第１インデックス部６は回転
ディスク５１、固定ディスク５３とモータ５２を有して
いる。回転ディスク５１上には前記ワークヘッド４が固
定されている。回転ディスク５１は、モータ５２により
Ｂ方向にインデックス可能である。このインデックスを
するための機構は通常用いられているものである。
［駆動系１２．１３］ 駆動系１２．１３は、ツールホルダ５とワークホルダ４
を相対的に３次元的に運動させるためのものである。
駆動系１２は、サドル６０、サドル６１、モータ６２，
６３．ガイド６４を有している。
サドル６１は、モータ６３を駆動することでベツド２の
ガイド６４．６４に沿って２方向に移動できる。またサ
ドル６０は、モータ６２の駆動をすることでサドル６１
のガイド６５に沿ってＸ方向に移動できる。
駆動系１３は、モータ６６とガイド６７を有する。モー
タ６６の駆動によりツールホルダ５をＹ方向に移動可能
である。
［制御系コ 第５図に示すようにＣＮＣ装置１００により次のものが
制御される。
まずワークヘッド４に関連するモータ２７、モータ３０
１第１阻止部９、油圧装＠２３、モータ６２．６３．５
２である。
また、ツールヘッド５に関連する第２駆動部１０．第２
阻止部１１、モータ６６である。
第４図のセンサ４７の位置決め信号はＣＮＣ装置１００
に伝えられると、必要に応じてＣＮＣ装置１００が第２
駆動部１０を止める。
チェンジャ１０１はワークヘッド４のワークホルダ２０
を別のワークホルダに取かえるためのものである。この
チェンジャ１０１はたとえば特開昭６２−８８５３６号
公報のワークチェンジャを用いることができる。またチ
ェンジャ１０２はツールヘッド５のツールホルダ４３を
別のツールホルダに取かえるためのものである。このチ
ェンジャ４３も上述のチェンジャと同様の形式のものが
採用できる。
マガジン１０３は多数のワークホルダを保管するための
ものである。マガジン１０４は多数のツールホルダを保
管するためのものである。
［作用コ 第６図〜第８図を参照して１つのワークＷを複合加工す
る。
第６図に示すように、ワークヘッド４のスピンドル１６
のエアーチャック４０には円柱状のワークＷが固定され
ている。一方、ツールヘッド５のツールホルダ４３には
バイト４３ａが固定されている。
ツールヘッド５を第１図のＹ方向に高さ調整する。スピ
ンドル１６をＡ１方向に連続回転してワークヘッド４を
７１方向に移動する。
バイト４３ａによりワークＷの外周を旋削する。このと
きツールヘッド５のスピンドル４２は第３図の第２阻止
部１１部材４４により回転しない。このあとワークヘッ
ド４を７２の方向にもどす。
次に第７図を参照する。ツールヘッド５の高さ調整をす
る。第６図のツールホルダ４３の代わりに別のツールホ
ルダ１４３を取付ける。このツールホルダ１４３はドリ
ル１４３ａを有している。ドリル１４３ａはワークホル
ダ４０のワークＷの端面と対面している。
スピンドル１６の回転を阻止したのち、ワークホルダ４
を７１方向に移動する。一方、第３図のスピンドル４２
の凹部４６から部材４４をはずしてスピンドル４２を連
続回転する。これにより第８図に示すようにワークＷに
穴りを軸方向にあける。
第７図の７２方向にワークヘッド４をもどす。そして第
８図にように８１方向にワークヘッド４をインデックス
する。そのあと、ワークヘッド４を矢印Ｚ１方向に移動
して、第９図のようなワークＷに穴ｈ２をあける。穴り
の軸方向と穴ｈ２の軸方向は所定角度で交差している。
次に第１０図〜第１２図により別のワーク加工例を示す
。
第１０図のワークＷ１は、２つの穴を有している。穴ｈ
３の軸方向と穴ｈ４の軸方向は直交している。
第１１図のワークＷ２では丸い部分Ｐ１と傾斜部Ｐ２を
有している。
第１２図のワークＷ３では、小径部Ｐ３の側面に穴ｈ５
が形成されている。
ところでこの発明は上述の実施例に限定されない。
ツールヘッド５をＸ方向及びＺ方向に移動できるように
してもよい。その場合はワークヘッド４をＸ方向及び２
方向に移動する必要はない。第１図のワークホルダ２０
のチャック４０は丸物のワークＷを取付けている。しか
し角物のワークを取付けるためのチャックを使用するこ
ともできる。
またワークの旋削のあとにドリル加工する他に、ツール
を選択することでタップ加工、フライス加工、などを行
うことができる。
１１匹１ｌ この発明によれば、多様な加工を１度ワークをワークヘ
ッドに取付けるだけで行うことができる。したがってワ
ークの取付けがえによる時間のロスをなくすることがで
きる。またチャッキング誤差をな（すことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の実施例の工作機械を示す斜視図、第
２図はワークヘッドの内部構造を示す図、第３図と第４
図はツールヘッドの一部を示す図、第５図は制御系を示
す図、第６図〜第８図はワーク加工手順を示す図、第９
図〜第１２図は加工されたワーク例を示す斜視図である
。 １・・・・・・・・・・・・・・・本　体２・・・・・
・・・・・・・・・・ベツド３・・・・・・・・・・・
・・・・コラム４・・・・・・・・・・・・・・・ワー
クヘッド５・・・・・・・・・・・・・・・ツールヘッ
ド６・・・・・・・・・・・・・・・第１インデックス
部７・・・・・・・・・・・・・・・第１駆動部８・・
・・・・・・・・・・・・・第２インデックス部９・・
・・・・・・・・・・・・・第１阻止部１０・・・・・
・・・・・・・第２駆動部１１・・・・・・・・・・・
・第２阻止部１２．１３・・・駆動系 １５・・・・・・・・・・・・ケーシング１６・・・・
・・・・・・・・スピンドル１７〜１９・・・ベアリン
グ ２０・・・・・・・・・・・・ワークホルダ２１・・・
・・・・・・・・・テーパ部２２・・・・・・・・・・
・・取付穴２２２３・・・・・・・・・・・・油圧装置
２４・・・・・・・・・・・・ロツド ２５・・・・・・・・・・・・ブレーキ装置２６・・・
・・・・・・・・・ロータ ２７・・・・・・・・・・・・モータ ２８．２９・・・ギ　ヤ ３０・・・・・・・・・・・・モータ ３１〜３４・・・ギ　ヤ ３５・・・・・・・・・・・・スライド機構３６・・・
・・・・・・・・・軸 ３７・・・・・・・・・・・・シリンダ４０・・・・・
・・・・・・・エアーチャック４１・・・・・・・・・
・・・ケーシング４２・・・・・・・・・・・・スピン
ドル４３・・・・・・・・・・・・ツールホルダ４４・
・・・・・・・・・・・部　材 ４６・・・・・・・・・・・・凹　部 ４７・・・・・・・・・・・・センサ ４８・・・・・・・・・・・・検知板 ５０・・・・・・・・・・・・サドル ５１・・・・・・・・・・・・回転ディスク５２・・・
・・・・・・・・・モータ ５３・・・・・・・・・・・・固定ディスク６０．６１
・・・サドル ６２．６３・・・モータ ６４．６５・・・ガイド ６６・・・・・・・・・・・・モータ ６７・・・・・・・・・・・・ガイド 代　　理　　人　　　弁理士　　　１）　辺　　　徹第
１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８区 第９図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 スピンドル（１６）を有し、このスピンドル（１６）に
    ワークを着脱可能なワークヘッド（４）と、 スピンドル（４２）を有し、このスピンドル（４２）に
    ツールを着脱可能なツールヘッド（５）と、 ワークヘッド（４）とツールヘッド（５）を有する本体
    （１）と、 ワークヘッド（４）のスピンドル（１６）の軸方向に対
    するツールヘッド（５）のスピンドル（４２）の軸方向
    の向きを変える第１インデックス（６）と、 ワークヘッド（４）のスピンドル（１６）を第１方向（
    Ａ）に連続回転可能な第１駆動部（７）と、 ワークヘッド（４）のスピンドル（１６）を第１方向（
    Ａ）にインデックスする第２インデックス部（８）と、 ワークヘッド（４）のスピンドル（１６）の回転を必要
    に応じて阻止する第１阻止部（９）と、 ツールヘッド（５）のスピンドル（４２）の連続回転可
    能な第２駆動部（１０）と、 ツールヘッド（５）のスピンドル（４２）の回転を必要
    に応じて阻止する第２阻止部（１１）と、 本体（１）に設けられて、ワークヘッド（４）とツール
    ヘッド（５）を相対的に３次元的に運動可能な駆動系（
    １２、１３）と、を備えた工作機械。
JP63088316A 1988-04-12 1988-04-12 工作機械 Pending JPH01264732A (ja)

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US07/445,656 US5058261A (en) 1988-04-12 1989-04-10 Machine tool
EP89904250A EP0375783B1 (en) 1988-04-12 1989-04-10 Machine tool
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