JPH0192002A - 背面加工旋盤 - 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、主軸に保持して加工したワークを副軸に保持
させ、その背面を加工することの可能な背面加工旋盤に
関する。

〔従来の技術〕

従来、第５図に示すように、ワーク１を保持する主軸２
と、複数の工具（図示せず）及びワーク保持用の副軸３
とを取付ける面を備えたターレフト４と、ターレット４
に保持した工具及び副軸３を駆動するモータ５と、背面
加工用の工具６を備えた旋盤が知られている（例えば、
米国特許第４５８９３１１号参照）、この種の旋盤では
、主軸２にワークを保持して所定の加工を行った後、そ
のワーク１の先端を副軸３で把持し。

主軸によるワークチャンキングを解除するか、或いは主
軸２と副軸３でワークを保持したまま１両者を同速で回
転させ、ワークｌを切断することにより、ワーク１を副
軸３に保持させ１次いで、ターレット４を割出し回転さ
せると共に二点鎖線で示す位置に移動させ。

そのワーク１に工具６で所定の加工を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、かかる従来の装置では１回転工具駆動用
のモータ５で副軸３も駆動する構成であるので。

揖常モータ５が小さく、更にターレットの一面に取付け
る関係上スペースの制限があり、副軸に使用する軸受や
軸受間隔は主軸の大きさに比べてはるかに小さく。

重切削に必要とされる剛性が確保できない。このため。

副軸側で加工できることは面取りやダボ取り等の軽切削
に過ぎず、主軸と同様な重切削ができないという問題が
あった。また、副軸駆動に、主軸駆動用のモータとは別
個のモータを使用しているので、主軸用モータと副軸用
モータとの同期を取るためには、高価な制御装置を必要
とするという問題もあった。

本発明は、上記問題点を解決するもので、主軸と副軸と
を容易に同期させることができ、且つ副軸による重切削
を可能とする背面加工旋盤を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく為された本発明の前面加工旋盤は
、主軸を回転可能に保持した主軸台に対向して。

副軸台を配置し、この副軸台に主軸と同一軸線上になる
ように副軸を回転可能に保持させ、更に、その副軸を主
軸に機械的動力伝達機構を介して連結したこと。

及び、前記機械的動力伝達機構が、ツーリングゾーン及
びその周囲の作業スペースを離れた位置で前記主軸の側
方から前記副軸の側方に延びる動力伝達軸と、前記主軸
の回転を前記動力伝達軸に伝達する第一回転伝達機構と
、前記動力伝達軸の回転を前記副軸に伝達する第二回転
伝達機構とを有することを特徴とするものである。

〔作用〕

本発明は、上記のように副軸をターレフトに保持させる
代わりに、副軸専用の副軸台を設けたので、副軸を所望
の剛性で保持することができ、また、副軸を主軸に機械
的動力伝達機構を介して連結したので、副軸によるワー
ク加工時において、主軸駆動用モータを用いて副軸を駆
動でき、従って駆動力は十分であり、且つ副軸の剛性は
十分であるので１重切削が可能となる。

また、主軸と副軸が機械的に連結されているため、必ず
同一回転、同一位相で回転し、従って、ワークを主軸と
副軸とで同時に保持して回転させ、ワークを切断して副
軸側に渡すことができる。更に、主軸に割出し機構が設
けられていれば、それを用いて副軸の割出しを行うこと
もできる。主軸と副軸を連結するための動力伝達軸は、
ツーリングゾーン及びその周辺の作業スペースを避けた
位置１例えば旋盤のベツドの下等に配置されるので、工
具交換等の作業に支障を生じることがなく、また、切粉
が付着することもな（、切粉の処理に支障を生じること
もない。

〔実施例〕

以下１図面に示す本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図であり。

ｌＯは加工すべきワーク、１１はワーク１を保持する主
軸、１２は主軸１１を回転可能に保持した主軸台である
。主軸１１には、ワークの外周旋削等のワーク加工時に
主軸１１を回転駆動する駆動モータ（図示せず）が連結
されている。１３は主軸割出し用減速機モータ、１４．
１５はプーリ、１６はシンクロベルト１７は割出し板、
１８は割出しロック用油圧シリンダ。

１９Ａは割出し位置検出用ドグ、１９Ｂは割出し位置検
出センサ、２０はロータリーエンコーダであり、これら
の部品は主軸割出し機構を構成する。主軸割出しは９例
えば次のように行われる。ワーク外周を旋削後。

ＮＣ装置の指令により主軸駆動モータが停止し、その後
主軸側出し用減速機モータ１３が回転する。割出し位置
検出用ドグ１９Ａ及び割出し位置検出センサ１９Ｂによ
り所定の位置が検出されると９割出しロック用油圧シリ
ンダ１８が作動し１割出し板１７の外周の溝に油圧シリ
ンダのピストンの突起が入り、主軸を所定の位置に固定
する。

２２は主軸１１に対向して、且つ同一軸線上になるよう
に設けられる副軸、２３は副軸２２を回転可能に保持し
た副軸台、２４は副軸台２３を副軸２２の軸線方向に移
動可能に支持した支持台、２５は副軸台２３を往復動さ
せる油圧シリンダである。なお９図面では副軸台２３の
支持台２４に対する支持部分の図示を省略している。副
軸２２及び副軸台２３はワークに対して所望の重切削を
行っても十分な加工精度を確保できるよう、必要な大き
さ、剛性を備えるよう設計されている。２７は副軸２２
の先端に設けられたコレットチャック、２８はチャック
開閉用油圧シリンダ、２９はストッパ、３０は前極位置
調整ねし、３１は油圧送り速度切替用センサである。

３２は、プーリ１４と同軸上に配置された小プーリ。

３３は動力伝達軸、３４は動力伝達軸３３に保持された
プーリ、３５はシンクロベルト、３６は動力伝達軸３３
を支持する球面軸受、３７はフレキシブル継手。

３８．３９はギア、４０は支持台２４に回転可能に保持
されたボールスプライン、４１はボールスプライン４０
に噛み合い且つ副軸台２３と一緒に移動するプーリ、４
２は副軸台２３に保持された中間軸、４３は中間軸４２
に保持されたプーリ、４４はシンクロベルト。

４５は中間軸４２に保持された大ギア、４６は副軸２２
に取付けられたギアである。これらの部材及びブー１Ｊ
１４．１５．ベルト１６等は、主軸１１の回転を副軸２
２に伝達する機械的動力伝達機構を構成する。ここで、
この機械的動力伝達機構に使用しているプーリ。

ギア等は、主軸１１の回転を１：１の割合で副軸２２に
伝達するように設定されている。動力伝達軸３３は主軸
１１の側方（なお９本明細書で「側方」とは、主軸に直
角な領域を意味し、従って主軸の横のみならず上下をも
含む）から、副軸２２の側方まで延びており。

しかも、ツーリングゾーン及びその周囲の作業スペース
を離れた位置１例えば、ベツド（図示せず）の下等に配
置されている。また、主軸１１の回転を動力伝達軸３３
に伝達するするブーＩＪ１４，１５，３２，３４゜ベル
）１６．３５等からなる第−回転伝達機構及び動力回転
軸３３の回転を副軸２２に伝達するギア３８゜３９、ボ
ールスプライン４０．プーリ４１，４３．ギア４５．４
６等からなる第二回転伝達機構もツーリングゾーン及び
その周囲の作業スペースを離れた位置に配置されている
。このように、第一回転伝達機構、第二回転伝達機構の
みならず、動力伝達軸３３をツーリングゾーン及びその
周囲の作業スペースから離れた位置に配置することによ
り、後述するターレット４８゜工具４９等が干渉するこ
となく、ワークに対する加工を行うことができ、また、
その際の切粉が動力伝達軸３３に付着することがないの
で、切粉の処理が容易であり、また、ターレットに対す
る工具交換等の作業に支障を生じない。

４８は工具保持用のターレフト、４９は工具である。

ターレット４８は固定工具のみならず１回転工具をも取
付けることの可能な構造であり、且つ主軸軸線に対して
直角方向及び平行方向に移動可能である。

次に、上記構成の旋盤による加工動作を説明する。

通常は、主軸１１にワーク１０を保持して所定の加工を
行う。この加工としては、主軸１１を駆動モータ（図示
せず）が回転させながら、バイト等の固定工具によって
行う外面切削、端面の穴あけ等の加工と、主軸割出し用
減速機モータ１３を用いて主軸１１を割出しながら、ド
リル、フライス等の回転工具によって行う加工の２種類
を行うことができる。主軸１１による所定の加工を終了
すると、油圧シリンダ２５を作動させて副軸台２３を主
軸１１に向けて移動させる。前極位Ｗ１！整ねじ３０が
ストッパ２９に当たる直前に油圧送り速度切替用センサ
３１が作動し、油圧送りが微速送りになった後、ストッ
パ２９に当たり所定の位置に停止する。その後、主軸１
１に保持されたワーク１０の先端をコレット２７で保持
し、同時に主軸１１によるワーク保持を解除する。なお
、ワークの軸方向の長さは副軸台の停止位置により決ま
るので、前極位Ｗ調整ねじ３０の位置調整により、ワー
クの軸方向の長さを所定の寸法にできる。その後、副軸
台２３を後退させ、ワークが主軸に干渉しない位置とし
て、ワークｌＯの背面或いはその近傍の加工を行う。こ
の加工を行う工具は、ターレット４８に保持した工具を
用いてもよいし、或いはターレフト４８とは別の副軸専
用の工具ターレフトを設け、それを用いてもよい。

副軸２２に保持したワーク１０に対して加工を行う際、
副軸２２の駆動は主軸駆動用のモータを利用して行う。

すなわち、外面切削のようにワーク１０を回転させなが
ら加工を行う場合には５主軸１１を駆動する駆動モータ
（図示せず）により主軸１１を回転させると、その主軸
の回転が、プーリ１５．ベルト１６゜プーリ１４，３２
．ベルト３５．プーリ３４を介して伝達軸３３に伝達さ
れ、更に伝達軸３３の回転が、ギア３８．３９．ボール
スプライン４０．プーリ４１゜ベルト４４．プーリ４３
．ギア４５．４６を介して副軸２２に伝達される。か（
して、副軸２２を主軸駆動用のモータで駆動しながら、
加工が行われる。この際。

副軸駆動に主軸駆動用モータを利用するので、主軸に　
　　　　−おける加工と同様に２重切削を行うことが可
能である。

次に、副軸２２を割出しながらワークに加工を行うには
、主軸割出し用減速機モータ１３によって副軸２２を割
り出せばよい。この際、前記したように、主軸１１と副
軸２２とは１：１の関係で回転するように連結されてお
り、従って常に同期して同じ速度で回転するため、主軸
１１で割出しながら加工したワークを、　ｔ！ｌｌ軸２
２軸受２渡した後も、同じ位置を基準にして割出し加工
を行うことができ、従って１例えば第３Ａ図。

第３Ｂ図に示すワーク１０のように、ワーク１０を主軸
に保持させて加工した穴１０Ａに対して、副軸に保持さ
せて加工した穴１０Ｂの角度を正確に所望の値とするこ
とができる。

なお、上記説明では主軸側で加工したワーク１０を単に
そのまま、副軸２２に渡して加工する場合を説明したが
、ワークが棒材の時は主軸１１に保持したワークの先端
部分を切り離して副軸２２に渡す場合がある。

その場合には、ワークを主軸１１と副軸２２とで把持し
た状態で、駆動用モータによって主軸１１と副軸２２と
を回転させ、工具４９によりワーク１０を突っ切ればよ
い、この場合、主軸１１と副軸２２とは同一速度で回転
する必要があるが１本実施例では主軸１１と副軸２２と
が１：１の速度で回転するように１機械的動力伝達機構
で連結されているため、何等の電気的制御装置を必要と
しない。

第２図は本発明の他の実施例を示すもので、第１図の実
施例と同様な部品には同一符号を付けて示している。第
２図において、５１はＣ軸サーボモータ、５２はギア、
５３はブレーキ、５４はバックラッシュ調整用ギア、５
５はギアである。ギア５２，５４．５５はタイミングベ
ルト（歯付ベルト）に噛み合うギアであり、これらのギ
アには１本のタイミングベルトが掛けられ、ギア５２の
回転をギア５５に伝達する。バンクラッシュ調整用ギア
５４をその支軸と共にキーに沿って移動させることによ
ってベルトに張力がかり、バックラッシュ調整ができる
。５６はツース電磁クラッチ。

５７は動力伝達軸、５８はボールスプラインを有する動
力伝達軸、５９は副軸台２３に回転可能に保持され且つ
動力伝達軸５８のボールスプラインに噛み合う中空回転
軸、６０はプーリ、６１はベルト、６２はテンションプ
ーリ、６３はベルト、６４は副軸２２に取付けられたプ
ーリ、６５はバックラッシュ調整用ブレーキ、６６は副
軸台２３を往復動させるボールネジ、６７はサーボモー
タである。ツース電磁クラッチ５６は単一箇所において
のみ接続可能なものであり、従って。

この電磁クラッチ５６が噛み合う時には、主軸１１と副
軸２２とは必ず同一位相となっている。また、ギア。

プーリ等は主軸と副軸とが１：１の関係で連動するよう
に設定されている。動力伝達軸５８は、ツーリングゾー
ン及び作業スペースから離れた下方に位置している。な
お１図示は省略しているが、主軸１１には主軸を回転駆
動する駆動モータが接続されている。ワークの軸方向の
長さを決める副軸台の停止位置は、ＮＣの指令とボール
ネジ６６で容易に行うことができる。

第２図の実施例においても、副軸２２が主軸１１に機械
的に連動して回転するようになっており、第Ｆ図の実施
例で説明したように、副軸２２を主軸駆動用モータで駆
動しながら、加工を行うことができ、且つ主軸で行うの
と同様な重切削も行うことができる。更に１本実施例で
は主軸及び副軸共に、Ｃ軸サーボモータ５１によるＣ軸
機能を備えているので１例えば、第４図に示すように、
ワーク１０の片側（左端）を主軸でチャフキングして溝
カムＩＯＣを加工し、続いて反対側（右端）を副軸でチ
ャッキングして溝カム１０Ｄを加工するというような加
工もできる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように９本発明の旋盤は、副軸を専用の
副軸台で回転可能に保持し、且つ主軸に対して機械的動
力伝達１ｍ、横によって連結しているので２次の効果を
有している。すなわち。

（１）副軸に必要な剛性を与えることができ２重切削を
行う場合にも高精度の加工が可能である。

（２）モータは主軸駆動用のものをそのまま使用するた
め、副軸用のモータは不要である。

（３）　　機械的に連結しているため、必ず同一回転、
同一位相で回転する。そのため電気的な制御装置は不要
である。

（４）副軸の駆動にも主軸モータを使用するため、モー
タのトルク不足はあり得ず、副軸でも主軸と同様な重切
削が可能である。

（５）副軸が主軸側と同一位相で回転するため、主軸側
に割出し装置を設けることにより、副軸を割り出すこと
が可能であり、複合加工をする場合に応用範囲が広がる
。

（６）主軸から副軸に動力を伝達するために両者間に延
びる動力伝達軸がツーリングゾーン及びその周囲の作業
スペースを離れた位置に配置されているので、加工及び
工具交換作業等に支障を生じることがなく、また。

切粉の処理を煩雑にすることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
本発明の他の実施例を示す概略構成図、第３Ａ図。 第３Ｂ図は、第１図の装置で加工したワークを示す断面
図及び端面図、第４図は第２図の装置で加工したワーク
を示す側面図、第５図は従来の旋盤の要部を示す概略構
成図である。 １０・・−・ワーク、ＩＬ−・主軸、１２−主軸台、１
３・・−生軸割出し用減速機モータ、２２・−副軸、２
３−・−副軸台、　　２４−支持台、２５−・−油圧シ
リンダ、２７−・・コレットチャック、２８・−・油圧
シリンダ、３３・−・−動力伝達軸、４０−・・ボール
スプライン、４８−・−・−ターレット。 ４９・−・−工具、５１・・・・Ｃ軸サーボモータ、５
６・・−ツース電磁クラッチ、５８・・・動力伝達軸、
　　５９−中空回転軸。 代理人　弁理士　乗　松　恭　三 牙３Ａ図　　　　　才３Ｂ図 第４図 士５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主軸台と、該主軸台に回転可能に保持され、加工すべき
   ワークを保持可能な主軸と、該主軸を回転駆動する駆動
   装置と、前記主軸台に対向配置された副軸台と、該副軸
   台に、前記主軸と同一軸線上になるように回転可能に保
   持され、ワークを保持可能な副軸と、前記主軸の回転を
   副軸に伝達する機械的動力伝達機構とを備え、該機械的
   動力伝達機構が、ツーリングゾーン及びその周囲の作業
   スペースを離れた位置で前記主軸の側方から前記副軸の
   側方に延びる動力伝達軸と、前記主軸の回転を前記動力
   伝達軸に伝達する第一回転伝達機構と、前記動力伝達軸
   の回転を前記副軸に伝達する第二回転伝達機構とを有す
   ることを特徴とする背面加工旋盤。