JPH0321296B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主軸の軸方向に対し工具の軸方向を
異方向に向けて主軸に工具を連結するアングルヘ
ツドに関する。

〔従来の技術〕

主軸の軸方向に対し工具の軸方向を異方向にし
て主軸に工具を取り付ける工作機械用工具ホルダ
として、アングルヘツドが知られている。このア
ングルヘツドは、主軸に直結される駆動軸と、こ
の駆動軸により回転させられる工具チヤツクとを
それらの軸方向を相互に異方向に向けてハウジン
グに取り付けたもので、ハウジングに設けた位置
決めピンを主軸頭に固定された位置決めブロツク
に係止させて主軸頭にハウジングを完全に固定す
る構成とされている。

〔問題が解決しようとする問題点〕

ところが、上記の構成であると、工具の主軸を
中心とする周方向における角度位置の割出しがで
きないため、加工方向（刃先方向）を変換する必
要が生じた場合、アングルヘツドを他のものに交
換しなければならず、アングルヘツドのメリツト
が失われて工程数を削減できないという問題点が
ある。このため、主軸頭とアングルヘツドにそれ
ぞれ制御軸を設けて、それらにより刃先方向を変
える構造のものが開発されているが、主軸頭とア
ングルヘツドにわざわざ制御軸を設ける必要があ
り、工作機械とアングルヘツドのいずれも構造が
複雑になるという問題点がある。

本発明は、主軸がもともと持つている制御装置
による移動機能を活用して工具チヤツクを希望す
る方向に向けることができ、構造が簡単で使用し
やすく、しかも能率良く迅速に加工作業を行うこ
とができる、アングルヘツド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〕

上記の問題点を解決するために、本発明は、工
作機械の主軸頭に設けられた主軸に連結される駆
動軸と、主軸頭に設けられた位置決めブロツクに
係止する位置決めピンを備えるとともに該位置決
めピンの流通孔に通じるシリンダ部を有し、上記
駆動軸をシリンダ部の中心において回転自在に軸
支した固定部と、フランジを備え該フランジを上
記固定部のシリンダ部に気密的に嵌め込むととも
に中心部に駆動軸を嵌挿して固定部に周方向に回
動自在に、かつ軸方向に移動自在に取り付けられ
た筒部材と、上記固定部に付設され上記筒部材の
フランジをシリンダ部内に押圧固定する固定バネ
と、上記筒部材に固定された回動部と、伝動手段
を介して駆動軸に連結されるとともに軸方向を駆
動軸の軸方向に交差させて上記回動部に回転自在
に軸支された工具チヤツクと、上記駆動軸の中心
軸線から離れた位置において上記回動部に付設さ
れテーブル等の他の部材に回動部を係止して主軸
の移動で駆動軸を中心に回動部を回動させる拘束
手段とを具備した構成とした。

〔作用〕

駆動軸を主軸に連結し、また位置決めピンを位
置決めブロツクに係止してアングルヘツドを工作
機械に取り付ける。工具チヤツクに装着された工
具の向きを変える場合は、位置決めピンの流通孔
を通じてシリンダ部内に作動流体を圧入させるこ
とによりフランジを固定バネの弾力に抗して動か
し、固定バネによるフランジの固定を解除して固
定部に対して回動部を筒部材と一緒に周方向に回
動自在とするとともに、拘束手段をテーブル等に
係止して回動部の動きを拘束する。この状態で主
軸を動かすと回動部が駆動軸を中心に回動し、工
具チヤツクに取り付けられた工具の刃先方向を変
化させる。工作物を加工するときは、作動流体に
よるフランジの加圧を解除して固定バネの力でフ
ランジを固定部に固定し、拘束手段による回動部
の拘束を解除して主軸を作動させ、工具を回転さ
せて工作物を加工する。

〔実施例〕

第１図と第２図は本発明の一実施例を示すもの
で、これらの図において１は工作機械の主軸頭で
ある。この主軸頭１には、主軸２に設けられ、そ
の主軸２には、工具（図示せず）やアングルヘツ
ド３の駆動軸４が周知のように着脱自在に取り付
けられるようになつている。アングルヘツド３
は、上記の駆動軸４と工具チヤツク６とをそれら
の軸方向を直交させ、かつ互いの傘歯車７，８
（伝動手段）を相互に噛み合わせてボールベアリ
ング９，１０によりハウジング５に回転自在に支
持持するとともに、中心部に流通孔１１ａを穿設
した中空構造の位置決めピン１１と拘束用ブツシ
ユ１２（拘束手段）とを備えて成る。

上記のハウジング５は、上記駆動軸４を軸支
し、かつ位置決めピン１１を備えた固定部１３
と、工具チヤツク６を軸支し、かつ上記固定部１
３に対して駆動軸４を中心に回動自在に設けられ
た回動部１４とを主体とする。

位置決めピン１１は、締付けネジ１５によつて
駆動軸４に固着された位置決めリング１６の係止
部１６ａに係止する止め板１７を有し、軸方向を
駆動軸４の軸方向に平行に揃え、かつハウジング
５の固定部１３に穿設されたシリンダ孔１３ａに
液密的に挿入されて軸方向に移動自在に取り付け
られ、スプリング１８により第１図において上方
に付勢されている。止め板１７は、アングルヘツ
ド３の駆動軸４を主軸２から外した際に、スプリ
ング１８により位置決めピン１１と一緒に動かさ
れて位置決めリング１６の係止部１６ａに係止
し、駆動軸４に対する固定部１３の自由回転を阻
止してドライブキー１９と位置決めピン１１との
関係位置の狂いを防止するものであり、ハウジン
グ５の固定部１３に突設されたガイドピン２０を
透孔１７ａに挿通させて位置決めピン１１に止め
ネジ２１により固着されている。主軸頭１には、
アングルヘツド３の上記位置決めピン１１を係止
する係止孔２２ａに加圧孔２２ｂを連通させた位
置決めブロツク２２が固定して設けられている。

また、ハウジング５の回動部１４は、胴部２３
ａの端部に、案内軸部２３ｂとピストンとして機
能するフランジ２３ｃとを形成した断面円形の筒
部材２３の他端部に取り付けられている。上記筒
部材２３は、その胴部２３ａを、固定部１３に複
数のボルト２４で取り付けられたキヤツプ２５の
軸孔２５ａに、またフランジ２３ｃを固定部１３
に形成されたシリンダ部１３ｂに、更にまた案内
軸部２３ｂを固定部１３に形成された案内孔１３
ｃに、それぞれ液密的に嵌入させて、駆動軸４を
中心に回転自在にかつ該駆動軸４の軸方向に可動
に設けられている。

また、固定部１３には、固定部１３とフランジ
２３ｃとの間におけるシリンダ部１３ｂの加圧室
Ｋと、上記シリンダ孔１３ａとを連絡する連絡孔
１３ｄが穿設され、またキヤツプ２５とフランジ
２３ｃの間にフランジ２３ｃを固定部１３に押し
付けて固定部１３に筒部材２３、すなわち回動部
１４を固定する固定バネ２６が収められている。
なお、フランジ２３ｃと固定バネ２６は固定機構
２９を構成している。２７は、拘束用ブツシユ１
２に挿入されて回動部１４の動きを拘束する拘束
部材で、工作機械のテーブル等３０に固定されて
いる。２８はシール部材である。次に上記のよう
に構成された本発明に係るアングルヘツドの作用
を説明する。

アングルヘツド３は不使用時においては、スプ
リング１８の作用で止め板１７を位置決めリング
１６の係止部１６ａに嵌め入れて駆動軸４とハウ
ジング５とを相互に一体に固定し、通常、工具チ
ヤツク６に工具（図示せず）を装填した状態で工
具マガジン等に保管されている。なお、回動部１
４は、筒部材２３のフランジ２３ｃを固定部１３
のシリンダ部１３ｂの内面に固定バネ２６によつ
て圧接されて固定部１３に一体に固定されてい
る。

上記のアングルヘツド３を使用する場合には、
これを工具マガジン等の保管場所から自動工具交
換装置等によつて工具の場合と同様に取り出し、
駆動軸４を主軸２に押し付けて挿着する。この
際、位置決めピン１１は、主軸頭１に固定された
位置決めブロツク２２の係止孔２２ａに先端を挿
入して位置決めブロツク２２に係止された後、そ
のままスプリング１８を押し縮めて後退し、止め
板１７を位置決めリング１６の係止部１６ａから
離脱させる。この状態で主軸２を作動させ、駆動
軸４と、傘歯車７，８、及び工具チヤツク６を介
して工具を回転させて工作物を加工する。

工具の加工方向を変える必要が生じた場合に
は、主軸頭１やテーブル等３０の移動によつて拘
束用ブツシユ１２に拘束部材２７を挿入するとと
もに、位置決めブロツク２２の加圧孔２２ｂか
ら、位置決めピン１１の流通孔１１ａと固定部１
３のシリンダ孔１３ａ、及び連絡孔１３ｄを介し
て圧油等の作動流体を加圧室Ｋに圧入し、フラン
ジ２３ｃを固定バネ２６を弾力に抗して動かして
固定部１３に対する回動部１４の固定を解く。し
かる後、再び主軸頭１やテーブル等３０の複数の
制御軸を同時に動かし、主軸２を拘束部材２７を
中心として円弧補間移動させる。主軸２のこの移
動によつて回動部１４は固定部１３に対して駆動
軸４を中心にして回動し、工具の加工方向を転換
させる。これが済んだら、加工室Ｋへの作動流体
の圧入を止めて再び固定部１３に回動部１４を固
定し、更に、拘束用ブツシユ１２から拘束部材２
７を引き抜いて加工作業に入る。

また、加工が終了したら、止め板１７の位置に
位置決めリング１６の係止部１６ａを一致させ、
自動工具交換装置等によつてアングルヘツド３を
主軸２から取り外す。この時、位置決めピン１１
はスプリング１８により押し動かされて止め板１
７を位置決めリング１６の係止部１６ａに係止さ
せ、駆動軸４とハウジング５とを相互に一体に固
定する。

なお、上記実施例のものは、回動部１４の拘束
手段として、拘束用ブツシユ１２と拘束部材２７
を用いているが、その他、例えば、筒部材２３に
歯車を設け、工作機械のテーブル等の適当な部分
にラツクを設けて上記歯車にかみ合わせ、主軸２
の上下移動、あるいは水平移動等によつて、上記
ラツクにより回動部１４を回動させて工具の方向
転換をなすように構成することもできる。また、
工作機械のテーブル等の適当な部分にストツパ部
材を設け、そのストツパ部材にハウジング５の回
動部１４に設けられた基準面を当接させることに
より回動部１４の動きを拘束し、主軸２の移動に
よつて工具の方向を変えるようにすることもでき
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明のアングルヘツド
は、工作機械の主軸頭に設けられた主軸に連結さ
れる駆動軸と、主軸頭に設けられた位置決めブロ
ツクに係止する位置決めピンを備えるとともに該
位置決めピンの流通孔に通じるシリンダ部を有
し、上記駆動軸をシリンダ部の中心において回転
自在に軸支した固定部と、フランジを備え該フラ
ンジを上記固定部のシリンダ部に気密的に嵌め込
むとともに中心部に駆動軸を嵌挿して固定部に周
方向に回動自在に、かつ軸方向に移動自在に取り
付けられた筒部材と、上記固定部に付設され上記
筒部材のフランジをシリンダ部内に押圧固定する
固定バネと、上記筒部材に固定された回動部と、
伝動手段を介して駆動軸に連結されるとともに軸
方向を駆動軸の軸方向に交差させて上記回動部に
回転自在に軸支された工具チヤツクと、上記駆動
軸の中心軸線から離れた位置において上記回動部
に付設されテーブル等の他の部材に回動部を係止
して主軸の移動で駆動軸を中心に回動部を回動さ
せる拘束手段とを具備した構成とされているの
で、固定バネによるフランジの固定を解除し、主
軸を上下、左右、斜め方向、場合によつては前後
方向に動かすことによつて、アングルヘツドの回
動部を希望する位置に回動させ、工具の方向を自
由に転換することができる。従つて、加工物の姿
勢を変える煩雑な工程を経ることなく、工程数を
減らして加工作業を能率良く迅速に行うことがで
きる。また、主軸がもともと持つている制御装置
による移動機能を活用して方向転換を計るもので
あるから工作機械とアングルヘツドの構造が複雑
化するようなこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のアングルヘツドの工作機械に
対する取付け状態を示す断面図、第２図は位置決
めリングと止め板等の関係を示す正面路図であ
る。 １……主軸頭、２……主軸、３……アングルヘ
ツド、４……駆動軸、５……ハウジング、６……
工具チヤツク、１１……位置決めピン、１３……
固定部、１４……回動部、２２……位置決めブロ
ツク、２９……固定機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作機械の主軸頭１に設けられた主軸２に連
   結される駆動軸４と、主軸頭１に設けられた位置
   決めブロツク２２に係止する位置決めピン１１を
   備えるとともに該位置決めピン１１の流通孔１１
   ａに通じるシリンダ部１３ｂを有し、上記駆動軸
   ４をシリンダ部１３ｂの中心において回転自在に
   軸支した固定部１３と、フランジ２３ｃを備え該
   フランジ２３ｃを上記固定部１３のシリンダ部１
   ３ｂに気密的に嵌め込むとともに中心部に駆動軸
   ４を嵌挿して固定部１３に周方向に回動自在に、
   かつ軸方向に移動自在に取り付けられた筒部材２
   ３と、上記固定部１３に付設され上記筒部材２３
   のフランジ２３ｃをシリンダ部１３ｂ内に押圧固
   定する固定バネ２６と、上記筒部材２３に固定さ
   れた回動部１４と、伝動手段７，８を介して駆動
   軸４に連結されるとともに軸方向を駆動軸４の軸
   方向に交差させて上記回動部１４に回転自在に軸
   支された工具チヤツク６と、上記駆動軸４の中心
   軸線から離れた位置において上記回動部１４に付
   設されテーブル等の他の部材３０に回動部１４を
   係止して主軸２の移動で駆動軸４を中心に回動部
   １４を回動させる拘束手段１２とを具備したこと
   を特徴とするアングルヘツド。