JPH029502A

JPH029502A - 複合加工用旋盤

Info

Publication number: JPH029502A
Application number: JP15941888A
Authority: JP
Inventors: Akira Koshiyou; 明古正; Satoru Togawa; 悟戸川; Hidefumi Shiratori; 白鳥　秀文
Original assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Current assignee: Hitachi Seiki Co Ltd
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1990-01-12
Anticipated expiration: 2010-03-01
Also published as: JPH0716801B2

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］この発明は、旋削を行うための複合加工用旋盤に関する
。更に詳しくは、円筒形を主とする被加工物の外周、端
面に旋削、ドリリング、タッピング、ミーリング加工な
どを行うためＹ軸機能を備えた複合加工用旋盤に関する
。

［従来技術］旋盤に旋削以外のミーリング加工、ドリリング加工を付
加したものは、ターニングセンタとじて知られている。

ターニングセンタには、各種構造のものが知られている
が、Ｘ、Ｚ軸線方向に移動する往復台にタレット刃物台
を搭載し、このタレット刃物台に各種のバイト、回転工
具を付加したものが一蝦的である。バイトで旋削加工の
後、これらの回転工具でミーリング加工、ドリリング加
工などを行う。

このドリリング加工、ミーリング加工の自由度を拡大す
るため、Ｘ、Ｚ軸線方向の移動に付加してＹ軸線方向す
なわち互いに垂直なる軸線方向に移動できるものも提案
されている（特開昭５１２２１８１号公報、特開昭６３
−７４５３４号公報など）、Ｙ軸線方向に刃物台を移動
できるため、プログラムなどが簡単になるなどの効果が
ある。また、使用できる工具本数を増加させるため、工
具マガジンを設けたものも提案されている〈特開昭５９
−２２７３４５号公報、特開昭６０５６８４０号など）
。

［発明が解決しようとする課題］前記した従来技術の、工具マガジンを備えていれる。工
具マガジンを備えたものは、機体に工具マガジンを固定
するものが多い。このため工具の収容本数は増加するが
、加工箇所と工具交換位置が遠くなるため、自動工具交
換装置の動作速度を向上させるのに制約がある。この欠
点をカバーするため、往復台に工具マガジンを搭載する
タイプもある。このタイプは、往復台が大型化しコンパ
クト化しにくい問題がある。また、前記した多くのもの
は、ベッドがスラント型すなわち傾斜型が多く切粉の排
出があまり良くない。

この発明の目的は、コンパクト化した複合加工用旋盤を
提供することにある。

この発明の他の目的は、工具交換時間が短い複合加工用
旋盤を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、切粉排出性能が良いベッド
構造の複合加工用旋盤を提供することにある。

［前記課題を解決するための手段］この発明は、前記課題を解決するため次の手段を採る。

ベッドと、該ベッドにＺ軸線方向に形成されたＺ軸案内
面と、前記Ｚ軸案内面上に移動自在に載置された往復台
と、該往復台を駆動するＺ軸駆動手段と、前記往復台上
に前記Ｚ軸線と直交するＹ軸線方向に移動自在に移動す
るコラムスライドと、該コラムスライドを駆動するＹ＠
駆動手段と、前記コラム台で前記Ｙ軸線と直交するＸ軸
線方向に移動するタレット刃物台を搭載したクロス本体
と、該クロス本体を駆動するＸ軸駆動手段と、前記ベッ
ドの前面に設けられた主軸台と、該主釉台内に回転自在
に設けられた主軸と、該主軸を回転駆動する主軸駆動手
段と、前記クロス本体上に設けられ複数の工具を割出し
し保持できるタレット刃物台と、前記クロス本体上に搭
載された工具マガジンと、該工具マガジンの工具と前記
タレ・ソト刃物台の工具とを交換する自動工具交換装置
とからなる複合加工用旋盤である。

前記アームは、−平面内で約１８０度この平面と垂直な
他の平面内にまたがって約９０度揺動して工具を交換す
ると良い、また、前記ベッドのＺ軸案内面がほぼ水平で
あり、加工を行う加工領域に面する前記ヘッド面がほぼ
垂直であるのが望ましい。

［作　用１Ｚ軸案内面を摺動する往復台上に工具マガジン、自動工
具交換装置、タレット刃物台を搭載する。工具マガジン
の工具を自動工具交換装置が作動して取り出し、同じく
往復台上のタレット刃物台の工具と交換する。タレット
刃物台は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動して、必要な加工を
加工領域で行う。

［実施例］以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第１図は、この発明の複合加工用旋盤の実施例を示す、
ベット１は、鋳物で作られた楕遺体で通常工作機械で使
用されているものである。

ベッド１の上面には、２軸綴方向に２本のＺ軸案内面２
．２が設けである。Ｚ軸案内面２．２は、工作機械が設
置される床と平行な面である。・この置されている。往
復台３上には、コラムスライド７がＺ＠線と直交する方
向すなわちＹ軸線方向に摺動自在に設けである。

Ｙｌｌｌｌ線方向の移動平面は、Ｚ軸索内面２．２と平
行な平面である。コラムスライド７上には、クロス本体
ＩＩがＸ軸線方向に摺動自在に設けである。クロス本体
１１上には、複数の工具を円周上に配置１．たタレット
刃物台１６が設けである。タレット刃物台１６は、必要
な工具を使用位置に位置させるため回転割出しする。ま
た、クロス本体１１上には、自動工具交換装置３０が設
けである。更に、クロス本体１１上には、工具を貯蔵保
管する工具貯蔵マガジン４０が搭載しである。

Ｚ軸索内面２．２と直角のベッド１の面上、すなわち垂
直面には、心押台１７がＺ軸線方向に摺動自在に設けで
ある。心押台１７と対向する位置には、主軸台１８が設
けである。主軸台１８内には、主軸１９が回転自在に支
持しである。主軸１９の一端には、ワークチャックが設
けてあり、曲端にはブー１２０が固定しである。一方、
主軸駆動モータ２３の出力軸には、プーリ２２が固定し
である。プーリ２０とプーリ２２との間に■ベルｌ−２
１が架は渡しである。プーリ２０は、■ベルト２１を介
して主軸駆動モータ２３により回転駆動される。主軸１
９の回転角度位置は、Ｃ軸制御ユニット２４により制御
される。

主軸台１８には、Ｃ軸制御ユニット２４が載せである。

Ｃ軸制御ユニット２４が載せである。Ｃ軸制御ユニット
２４内には、Ｃ軸制御モータ２５が内蔵されており、こ
の回転駆動力は歯車伝動機構と介して主軸１９の角度位
置を制御する。第２図は、Ｙ軸、Ｘ軸、Ｙ軸の送り機構
を示す断面図である。なお、ここでいうＸ、Ｙ、Ｙ軸の
名称は、この実施例に限定される呼称である。直交する
３軸であれば相互に入れ替えた名称でも同一機能を有す
るものであり、この実施例と実質的に同一である。

往復台３には、ボールナツト５が固定されており、この
ポールナツト５にＺ輸送りねじ４がねじ込んである。Ｚ
輸送りねじ４はＺ軸サーボモータ２６の出力軸に固定さ
れている。Ｚ軸サーボモータ２６の回転駆動力は、往復
台３をＺ軸索内面２．２上を移動させ駆動する。往復台
３上には、コラムスライド７がＹ軸線方向に摺動自在に
ｎ置しである。コラムスライド７の下面には、ボールナ
・ソト８が固定しである。ポールナツト８には、Ｙ輸送
りねじりがねじ込んである。

Ｙ輸送りねじ９は、Ｙ軸サーボモータ１０の出力軸に直
結しである。コラムスライド７の垂直面には、クロス本
体１１がＸ軸線軸方向に摺動自在に設けて、？＞る。ク
ロス本体１１の下面には、ボールナ−／　ｌ−１２が固
定されている。ポールナツト１２には、送りねじ１３が
ねじ込んである。送りねじ１３の一端には、プーリが結
合してあり、このブーりはタイミングベルト１４を庁し
てＸ軸サーボモータ１５により回転駆動される。第３．
４図に示す図は、自動工具交換装置３０である。

第３図は正面図、第４図は第３図の平面図である。ツイ
ンアーム３１は、両端に工具把持部３２が形成しである
。ツインアーム３１は、アーム本体３３に交換時に１８
０度回転するように回転自在に設けてあり、更にアーム
本体３３内を工具着脱力ため出没する（第４図−点鎖Ｉ
Ｉ）、この回転、出没は、内蔵した油圧シリンダなどで
行われる。アーム本体３３は、旋回中心３４を中心に角
度９０度旋回する。アーム本体３３は、アーム移動台３
５上に搭載されている。

アーム移動台３５は、摺動台３６上を摺動自在に移動さ
れる。摺動台３６上のアーム移動台３５の駆動は、油圧
シリンダー（図示せず）により行う。アーム移動台３５
は、タレット刃物台１６と工具貯蔵マガジン４０間を往
復動する。工具貯蔵マガジン４０は、円磐状のものであ
りＺ軸線方向と平行に設けである。工具貯蔵マガジン・
４０は、外周に複数の工具を挿入してあり、使用する工
具を必要位置に割出す。

第５図（ａ）、（ｂ）に示すものは、タレット刃物台１
６の工具の部分拡大図である。タレット刃物台１６の外
周位置には、複数の工具が配置しである、この各位置に
は、二つの切削工具１６ａ、１６ｂがＹ軸線方向に配置
固定しである。上の切削工具１６ａは、上向きに収り付
けてあり工作物を正転しているときに加工する。下の切
削工具１６ｂは、下向きに取り付けてあり工作物を逆転
しているとき使用する。この切削工具１６ａ、１６ｂの
遇択は、Ｙ軸サーボモータ１０含駆動して行う。

生−」【以上、詳記した複合加工用旋磐は、次のように作動する
。主軸駆動モータ２３が回転すると、プーリ２２、■ベ
ルト２１、プーリ２０、主軸１９が回転駆動される。工
具交換の必要があるときは、アーム移動台３５が摺動台
３６上を摺動して工具マガジン４０１Ｂ！で停止する。

ツインアーム３１は、旋回軸３４を中心に旋回して、９
０度旋回する（第４図鎖線位置）、この旋回以前に、工
具マガジン４０内の空ポットが割出されている。この空
ポツト内に使用済の工具が前記９０度の旋回で挿入され
る。

更にツインアーム３１を引っ込めて、使用済の工具を１
拝マガジン４０内の空ポットに挿入し工具マガジン４０
内のクランプ機構でクランプして固定する。ツインアー
ム３１を再び旋回軸３４を中心に旋回し退避させる。工
具マガジン４０内の必要な新しい工具を割出すと、再び
ツインアーム３１を旋回させ、工具マガジン４０内の新
しい工具を把持する。ツインアーム３１を前方に出して
、工具マガジン４０内から取り出す、ツインアーム３１
を中心に旋回軸３４を中心に旋回させる。

アーム移動台３５は、摺動台３６上を摺動してツインア
ーム３１はタレット刃物台１６へ近付き、工具交換のタ
イミングを待つ、工具交換の必要があるときは、タレッ
ト刃物台１６が工具交換位置に割出し固定される。ツイ
ンアーム３１の一方の空の工具把持部３２が、工具タレ
ット１６＠に移動し、交換しようとする使用済の工具を
把持する、工具タレット１６内の工具クランプ装置がア
ンクランプになり、ツインアーム前方に出で工具を抜き
出す。

ツインアーム３１が１８０度反転されツインアーム３１
に把持した新しい工具がツールポット上に位置すると、
ツインアーム３１は引っ込む。

工具タレット１６内の工具クランプが新しい工具を保持
し、ツインアーム３１が後退し工具の交換は完了する。

タレット刃物台１６は、旋回して切削加工位置に割出し
位置決めされる。Ｘ、Ｙ、Ｚ軸サーボモータ１５．１０
．２６を駆動制御して必要な形状のワークを加工する。

この制御は、すべて公知のＮＣ制御装置で行われる。第
５図に示すようなＹ軸線方向に移動して配ｌした切削工
具１６ａ、１６ｂを使用するときは、Ｙ軸サーボモータ
１０を回転駆動させて、コラムスライド７を移動させて
タレット刃物台１６をＹ軸線方向に移動させて、切削工
具１６ａ、１６ｂの刃先先端が主軸１９の中心に位置し
て切削を開始する。このＹ軸機能は、当然のことながら
フライス加工や主軸中心位置を外れた位置へのドリリン
グ、タッピングなどの加工がマシニングセンタのように
可能である。

［その他のＹ軸使用例コ前記実施例では、タレット刃物台１６の工具クランプ位
置に２本の切削工具１６ａ、１６ｂの使用例を示した。

Ｙ軸の使用例は、これに限定されるものでなく次のよう
な使用もできる。タレット刃物台１ｂにタッチセンサー
５０を取り付け、このタッチセンサー５０を工作物Ｗの
外周、外形などにＸ、Ｙ、Ｚ軸を作動させてタッチセン
サーを接触させて１種類のセンサーでチャックワークか
らセンターワークまでの直径測定や形状測定などもおこ
なうことができる。

第７１３に示す例は２′自動的に切削バイト５１の芯高
の調節を行うものである。接触子５２の傾斜面５３にバ
イト５１の先端を接触させるものである。この切削バイ
ト５１の先端が傾斜面５３に接触するＹ＠線位置を検出
し、この検出値でバイト５１の芯高を補正するものであ
る。

第８図に示す例は、穴５４を設けこの穴５４内に工作物
Ｗを収容して加工する例である。穴５４の外周の４位置
に切削バイト５１を取り付けた例である。バイト５１の
選択は、Ｘ、Ｙ軸線方向の位置を制御して行う、４種類
の工具を迅速に選択して交換できるので、工具交換時間
が短い。

［発明の効果］以上、詳記したように、この発明は工具ホルダーに複数
の工具を取り付けることにより、装備工具本数の拡張、
工具タレットの割出しを省くのでアイドルタイムの短縮
化が図れる。また、自動工具交換装置、工具マガジンを
往復台上に一括して搭載したので、工具交換時間が短縮
できる。また、ベッドの切削領域が垂直なので切粉のは
けが良いなどのすぐれた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の概観を示す図、第２図は
Ｘ、Ｙ軸のタレット刃物台の送り機構を示す断面図、第
３図は自動工具交換装置の正面図、第４図は自動工具交
換装置の平面図、第５図（ａ）、（ｂ）はタレット刃物
台の工具部分の拡大図、第６図は寸法計測の例を示す図
、第７図は芯高の自動計測の例を示す図、第８図は切削
工具の取付例を示す図である。１・・ベッド、２・・・Ｚ軸すべり面、３・・・往復台
、７・・・コラムスライド、ｌＯ・・・Ｙ軸サーボモー
タ、１１・・・クロス本体、１５・・・Ｘ軸サーボモー
タ、１６・・・タレット刃物台、２６・・・Ｚ軸サーボ
モータ、３０・・・自動工具交換装置、３１・・・ツイ
ンアーム、４０・・・工具マガジン

Claims

【特許請求の範囲】１、ベッドと、該ベッドにＺ軸線方向に形成されたＺ軸
案内面と、前記Ｚ軸案内面上に移動自在に載置された往
復台と、該往復台を駆動するＺ軸駆動手段と、前記往復
台上に前記Ｚ軸線と直交するＹ軸線方向に移動自在に移
動するコラムスライドと、該コラムスライドを駆動する
Ｙ軸駆動手段と、前記コラム台で前記Ｙ軸線と直交する
Ｘ軸線方向に移動するタレット刃物台を搭載したクロス
本体と、該クロス本体を駆動するＸ軸駆動手段と、前記
ベッドの前面に設けられた主軸台と、該主軸台内に回転
自在に設けられた主軸と、該主軸を回転駆動する主軸駆
動手段と、前記クロス本体上に設けられ複数の工具を割
出しし保持できるタレット刃物台と、前記クロス本体上
に搭載された工具マガジンと、該工具マガジンの工具と
前記タレット刃物台の工具とを交換する自動工具交換装
置とからなる複合加工用旋盤。２、第１項記載において、前記自動工具交換装置の工具
交換用のアームが一平面内で約１８０度この平面と垂直
な他の平面にまたがって約９０度揺動して工具を交換す
ることを特徴とする複合加工用旋盤。３、第１項記載において、前記ベッドの前記Ｚ軸案内面
がほぼ水平であり、加工を行う加工領域に面する前記ベ
ッド面がほぼ垂直であることを特徴とする複合加工用旋
盤。