JPH022665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械部分に取り付けられるようにな
つている締付け装置を包含するハウジングと、ハ
ウジング内部に装着され且つ工作物保持装置を包
含する割出し主軸と、減速ギヤリングを包含する
主軸駆動装置とを有する、プログラム制御工作機
械のための割出し装置または割出し付属装置に関
する。

割出し装置または割出し付属装置は、個々の機
械加工作業の最中または個々の機械加工作業と個
個の機械加工作業との間に継続的にかまたは既定
の一定の角度距離だけ回転される工作物の製造の
ために使用される。

割出しには、直接割出しと間接割出しと補償割
出しとの３種類がある。即ち、直接割出しは、割
出しピンの係合している割出し円板が割出しヘツ
ド主軸に直接に取付けられた形式のものである。
間接割出しは、割出しクランクがウオームとウオ
ーム歯車とを介して割出しヘツド主軸へ連結さ
れ、割出しクランクを回転することによつて割出
しを間接的に行い、工作物をウオーム歯車装置の
歯車比に応じて回転させる形式のものである。ま
た、補償割出しは、割出しヘツド主軸をウオーム
とウオーム歯車とを介して駆動しかつ同時に変速
歯車を介して割出し円板を回転し、それにより所
望の割出しを行う形式のものである。現在実地に
使用されている割出し装置は、すべて、いわゆる
割出し円板または開口部付き円板を包含し、前記
のいわゆる割出し円板または開口部付き円板は、
割出し主軸に直接装着されているか、または、別
個に駆動される回転軸に装着されている。間接割
出しと補償割出しとの両方の場合、割出し主軸
は、ウオームとウオームギヤとを介して電動機に
より駆動される。ウオーム・ギヤリングの減速比
は、ほとんどの場合、それぞれ40対１または50対
１である。開口部付き円板は、交換可能であり、
異なる数の穴または開口部を有する複数個の穴円
を具備していることが多い。前記穴円は、同じ中
心を有し、各個別穴円の穴の間の間隔は、同じで
ある。

この形式の割出し装置または割出し台は、ハウ
ジングの少なくとも１つの外表面に、それにより
割出し装置または割出し台がワーク・テーブルま
たはコラム内部で動き得る立て往復台またはコラ
ム内部で動き得る横往復台に装着され得る締付け
装置を具備する。

工作物は、一端部がテーパ・コレツトに取り付
けられた状態か、または、両端部がコレツトと高
さを調整できるように支えに装着されたバツク・
センタとの間に取り付けられた状態で固定され
る。このような既知の割出し台をNC工作機械に
使用する場合、それぞれの割出し目盛りを決定す
る開口部付き円板および（または）割出しドラム
は不便であることが判明しているが、これは、特
に廉価品大量生産とプロトタイプ生産との場合、
開口部付き円板および（または）割出しドラムは
手で交換する必要があり、この手動交換作業は完
全自動加工工程順序にとり有害であるためであ
る。

本発明の目的は、種々の工作物の製造のための
完全自動加工工程順序を可能にする以上詳述した
形式の割出し装置または割出し付属装置を得るに
ある。

本発明によれば、前記目的は、前述の割出し装
置において、割出し主軸が弾性継手を介してオプ
トエレクトロニツク角度測定ユニツトの回転自在
の部材に固定的に結合され、割出し主軸のための
解放自在の締付け装置が円筒形歯を有する主軸駆
動歯車の一方の側においてハウジングの中に浮動
状に配置されている少なくとも１つの油圧締付け
カートリツジを有し、カートリツジの可動部材が
ハウジングの中において主軸駆動歯車の他方の側
に軸線方向に動き得るように装着されているスラ
スト片に結合される構成とすることにより解決さ
れる。

このように、本発明では、割出し主軸とオプト
エレクトロニツク角度測定ユニツトとの間に弾性
継手を設けたことによつて、割出し主軸の始動若
しくは制動中に敏感な角度測定ユニツトへ激しい
衝動的負荷が加わるのを防止し、また油圧締付け
カートリツジをハウジング中に浮動的に配置した
ことによつて、作用を直接に及ぼすことができか
つ割出し装置全体の内部構造を小型化してそれに
要する空間を少なくし、工作機械のコンパクト化
を可能にする等の利点がある。

固定オプトエレクトロニツク信号ピツク・アツ
プが、NC制御ユニツトに接続される。既知の割
出し台においては開口部付き円板または割出しド
ラムが遂行する割出し主軸を固定する機能は、本
発明によれば、主軸の外周囲部と係合し得るかま
たは前記主軸に駆動的に結合された部材と係合し
得る締付け組立体またはロツキング組立体が遂行
する。

本発明による割出し装置は、数値制御万能フラ
イス盤に使用されるべきものであるので、特に摩
擦の小さい主軸駆動列が要求される。周知のよう
に、これまで使用されてきたウオーム・ギヤリン
グは、比較的大きい摩擦係数を有するため、本発
明の実施例では、隙間補償円筒形ギヤリングを使
用する。この隙間補償円筒形ギヤリングとは、中
間軸にフランクを互に反対向きにして装着された
２つの駆動ピニオンを有し、これらの駆動ピニオ
ンは主軸に装着された円筒形歯車に共に噛み合つ
て円筒形歯車と一定の接触をし、歯車の隙間を補
償するようにした形式のギヤリングである。

本発明の有利な別の実施例によれば、減速ギヤ
リングは、平行軸線を有し且つフランクを互いに
逆向きにして配置されて共に電動機軸ピニオンと
噛み合つている２つの円筒形歯車と、前記円筒形
歯車の軸に装着され且つ主軸駆動歯車と噛み合つ
ている２つのピニオンとを有する。この実施例の
隙間補償円筒形ギヤリングは、２つの円筒形歯車
を互いにフランクを反対向きに配置してピニオン
と常に一定の噛み合いをさせ、それにより歯車の
隙間を補償するようにした形式のギヤリングであ
る。

本発明の適当な別の発展例によれば、円筒形駆
動歯車は、割出し主軸の連続的円筒形外表面に装
着され、締付け固定装置は、この円筒形歯車の２
つの半径方向表面の間で締付け作用が効果を発揮
するように設計される。この目的のため、締付け
装置は、主軸駆動歯車の一方の側においてハウジ
ングの中に浮動的に装着されている少なくとも１
つの油圧作動締付けカートリツジを有する。前記
カートリツジの可動部材は、主軸駆動歯車の他方
の側においてハウジングの中で軸方向に動き得る
ように装着されているスラスト片に結合される。

本発明を多方面に応用するために、割出し主軸
の内部に配置されたコレツトは、棒を解放自在に
受けるための中央ネジ山付き孔を具備してよく、
且つ、工作物を自動的に固定するように２方向に
作用する油圧締付けシリンダのピストン棒に固定
的に結合されてよい。

このように、特に工作物自動前進方式の場合、
工作物固定作業を制御装置へ組み込むことも可能
になる。

本発明の割出し装置の特別な利点は、外部から
係合する面板および（または）外部から係合する
テーブル板および（または）外部から係合するチ
ヤツクをハウジングから突出する主軸部分に装着
でき、これにより、本発明による割出し装置は、
小形工作物機械加工用転向台の機能も満足させる
ことと、これに関連して、オプトエレクトロニツ
ク測定ユニツトと隙間のない駆動装置とは、いか
なる所要割出し目盛りもきわめて高い精度で設定
され保持され得ることを保証することとにある。

添付図面を参照して、本発明の１実施例を詳細
に説明する。

図示した割出し装置または割出し付属装置は、
万能フライス盤の立て往復台またはワーク・テー
ブルに取り付けられるように設計されている。ハ
ウジング１は、少なくとも２つの外表面に、通常
の縦溝またはボルト受け３，４を具備する。前記
の通常の縦溝またはボルト受け３，４により、割
出し装置をそれぞれの機械部分に装着することが
でき、工作物用バツク・センタを包含する支えを
固定することができる。主軸５は、ハウジング１
内部においてころ軸受６，７の中に回転自在に装
着されている。ハウジング１から突出する主軸端
部は、工具急速解放テーパ８と外駆動溝９とを具
備する。割出し主軸５の中央部分の平滑な外表面
の上には、締付けリング１１とくさび部材１２と
により円筒形駆動歯車１０が締め付けられる。前
記の締付けリング１１とくさび部材１１２とは、
割出し主軸５の外表面と円筒形駆動歯車１０の環
状フランジ１３との間に形成された環状凹部の中
に係合する。工具急速解放テーパ８から伸長して
いるのは、多段円筒形空間１４であり、前記多段
円筒形内空間１４の中には、工作物取付け具１５
が縦方向に動き得るように配置されている。コレ
ツト１７のための作動部材１６は、２方向に作用
する締付けシリンダ１９のピストン棒１８に固定
的に結合される。前記の２方向に作用する締付け
シリンダ１９は、主軸５の後部分の中に形成され
ており、端部栓２０により密閉されている。主軸
５にねじこまれて固定されているこの端部栓２０
の内側には、弾性的でねじれない継手、即ち弾性
継手２２の出力部分２１が固定されている。前記
の弾性的でねじれない継手２２の入力部分２３
は、オプトエレクトロニツク測定ユニツト２４の
回転部材に固定的に結合される。この弾性継手２
２は、その出力部分２１と入力部分２３が、例え
ばゴム円板、バネ鋼ベルト又は圧縮バネのような
弾性連結要素によつて互いに確実に連結されてお
り、トルクの衝動的な伝達や軸の小さい変動を補
償するように構成されている。オプトエレクトロ
ニツク測定ユニツト２４は、例えばガラス製の目
盛りを具備し、前記の例えばガラス製の目盛り
は、回転部材に固定されており且つその上にマー
クを有する。オプトエレクトロニツク測定ユニツ
ト２４は、さらに、工作機械のプログラム制御装
置に接続されたオプトエレクトロニツク読取りヘ
ツドを具備する。

第３図の左側部分から明らかなように、比較的
幅の広いピニオン２７が、電動機２６の出力軸２
５にスプライン結合される。前記電動機２６の回
転速度は、毎分０回転と毎分2000回転との間を無
限に変化し得る。比較的幅の広いピニオン２７
は、第４図に示した２つの円筒形歯車２９，３０
の間の中央に配置されており、前記２つの円筒形
歯車２９，３０と継続的に係合している。

第３図の右側部分は、締付け装置を部分断面図
で示す。この締付け装置は、ハウジング１内部に
浮動的に装着された締付けカートリツジ３１を有
する。締付けカートリツジ３１の円筒形端部部分
３２は、ハウジング１内部に形成された凹部３３
の中を遊隙のない状態で案内されて縦方向運動を
行なう。スラスト片３４は、円筒形ハウジング凹
部３３の延長部の中に軸線方向に動き得るように
装着される。スラスト片３４は、ボルトと球式締
付け具とにより締付けカートリツジ３１のプラン
ジヤ３５に固定的に結合される。プランジヤ３５
は、円筒形端部部分３２に対して軸線方向に動き
得る。主軸駆動歯車１０は、円筒形端部部分３２
の端部面とスラスト片３４の端部面との間に配置
される。この主軸駆動歯車１０に作用する締付け
力の分布状態を向上させるために、２つのそれぞ
れの締付けカートリツジ３１は、割出し主軸５の
中心軸線に対して対称的に配置される。２つのそ
れぞれの締付けカートリツジ３１は、それぞれ合
同して油圧により作動され且つ解放される。

第４図に軸線方向断面図を示した減速ギヤリン
グは、隙間補償された円筒形ギヤリングであり、
平行軸線を具備した２本の中間軸４０，４１を包
含する。中間軸４０，４１は、各端部においてハ
ウジング１のそれぞれの横壁に装着されている。
円筒形歯車２９，３０の各々は、それぞれ、前記
中間軸４０，４１のそれぞれ１つに固定的に締め
付けられており、この目的のために、一体的に形
成されたスリーブ４２，４３を具備する。前記の
一体的に形成されたスリーブ４２，４３の端部
は、それぞれ、対応するくさび式締付け装置４
４，４５により係合される。こうして、一体的に
形成されたスリーブ４２，４３の端部のみが、摩
擦結合により中間軸４０，４１に固定されるの
で、合同して２倍幅ピニオン２７と相互係合して
いる円筒形歯車２９，３０の歯伝動装置は、それ
ぞれの歯に加わる過大荷重が回避されている状態
において歯車遊隙を補償するために、相互に対し
て若干心違いになり得る。

円筒形歯車２９の（第４図で見て）左側面にす
ぐに隣接して、それぞれのピニオン４６，４７
が、中間軸４０，４１の各々に取り付けられてい
る。前記ピニオン４６，４７は、第２図に詳細に
示した主軸駆動歯車１０と合同相互係合してい
る。

以上説明した割出し装置は、以下のように作動
する。

２方向に作用する締付けシリンダ１９が作動す
ると、コレツト１７または作動片１６の中央孔１
６ａの中へ挿入されたネジ山付き部材により、ワ
ーク・ホルダまたは面板またはテーブル板または
チヤツクが、固定的に締め付けられ心出しされ
る。零位置出しは、NCユニツトから電動機２６
へ供給される信号により行なわれる。前記信号が
供給されると、電動機２６は、低回転速度で始動
し、オプトエレクトロニツク測定ヘツドが目盛り
の零位置を記録するまで、円筒形ギヤリングが決
定した減速比で主軸５を回転させる。オプトエレ
クトロニツク測定ヘツドが目盛りの零位置を記録
すると、電動機２６が停止され、油圧作動油が２
つの締付けカートリツジ３１へ供給され、この結
果、主軸駆動歯車１０と主軸５それ自身とが、固
定的に締め付けられ得る。

この状態になると、固定された工作物は、通常
の方式で機械加工され得る。機械加工作業終了
後、NCユニツトは、締付け係合を解除するため
と電動機２６を始動するための始動信号を再び供
給する。前記始動信号は、主軸５に対応する回転
を開始させるが、前記回転の方向と大きさとは、
測定装置２４により継続的に監視される。プログ
ラム制御装置において決定された割出し目盛りが
到達されると、測定装置２４は、対応するパルス
を制御ユニツトへ供給し、制御ユニツトは、電動
機２６を停止させ、電磁弁へ向かう対応するコマ
ンドにより前に解除された締付け装置を係合させ
る。この状態になると、第２機械加工作業が実施
され得る。

円筒形または円錐形の工作物にらせん溝を機械
加工する場合にも、本発明による割出し装置の主
軸５は、機械加工速度と溝図形とにより決定され
る回転速度で継続的に駆動され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、万能フライス盤に装着された割出し
装置の全体図、第２図は、第１図の線−に沿
つた割出し装置の軸線方向断面図、第３図は、締
付け装置の構成と駆動電動機の構成とを示す、第
１図の割出し装置の部分断面図、および、第４図
は、第１図に示した割出し装置に使用されている
減速ギヤリングの部分断面図である。 １…ハウジング、５…割出し主軸、１０…主軸
駆動歯車、１６ａ…中央ネジ山付き孔、１７…コ
レツト、１８…ピストン棒、１９…油圧締付けシ
リンダ、２２…弾性継手、２４…オプトエレクト
ロニツク角度測定ユニツト、２７…電動機軸ピニ
オン、２９…円筒形歯車、３０…円筒形歯車、３
１…カートリツジ、３２…端部部分、３３…凹
部、３４…スラスト片、３５…可動部材、４０…
中間軸、４１…中間軸、４６…ピニオン、４７…
ピニオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 機械部分に取り付けられるようになつている
   締付け装置を包含するハウジングと、前記ハウジ
   ング内部に装着され且つ工作物保持装置と締付け
   ユニツトとを包含する割出し主軸と、減速ギヤリ
   ングを包含する主軸駆動装置とを有するプログラ
   ム制御工作機械用割出し装置において、前記割出
   し主軸５は弾性継手２２を介してオプトエレクト
   ロニツク角度測定ユニツト２４の回転自在の部材
   に固定的に結合され、前記割出し主軸５のための
   解放自在の締付け装置３１，３２，３３，３４，
   ３５，３６が円筒形歯を有する主軸駆動歯車１０
   の一方の側において前記ハウジング１の中に浮動
   状に配置されている少なくとも１つの油圧締付け
   カートリツジ３１を有し、前記カートリツジ３１
   の可動部材３５が前記ハウジングの中において主
   軸駆動歯車１０の他方の側に軸線方向に動き得る
   ように装着されているスラスト片３４に結合され
   ることを特徴とする割出し装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の割出し装置に
   おいて、前記減速ギヤリングは隙間補償円筒形ギ
   ヤリングであることを特徴とする割出し装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   割出し装置において、前記割出し主軸５の内部に
   配置されたコレツト１７は棒を解放自在に受ける
   ために中央ネジ山付き孔１６ａを具備し且つ２方
   向に作用する油圧締め付けシリンダ１９のピスト
   ン棒１８に固定的に結合されることを特徴とする
   割出し装置。