JPH04115804A - 旋盤 - Google Patents

旋盤

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JPH04115804A
JPH04115804A JP23258090A JP23258090A JPH04115804A JP H04115804 A JPH04115804 A JP H04115804A JP 23258090 A JP23258090 A JP 23258090A JP 23258090 A JP23258090 A JP 23258090A JP H04115804 A JPH04115804 A JP H04115804A
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JP
Japan
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main shaft
quill
chuck
spindle
bar
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Kenichi Ishida
健一 石田
Hideji Wakatsuki
若月 秀嗣
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Tsugami Corp
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Tsugami Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B13/00Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock
    • B23B13/02Arrangements for automatically conveying or chucking or guiding stock for turning-machines with a single working-spindle
    • B23B13/021Feeding device having intermittent movement
    • B23B13/022Feeding device having intermittent movement being placed in the spindle
    • B23B13/024Feeding device having intermittent movement being placed in the spindle including two collets

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、加工すべき棒状の材料を主軸を貫通して保持
する形式の旋盤に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の旋盤においては、長尺の棒状材料(以下
棒材という)を貫通させて保持した主軸が、その主軸を
保持した主軸台と共に主軸軸線方向に移動するように構
成されており、その主軸台の移動により材料送りが行わ
れるように構成されている。そして。
通常この種の主軸台移動型旋盤では2主軸台前方の切削
位置の近傍に主軸台とは独立した支持台をヘッドに固定
して設け、その支持台に、主軸軸線を中心とするように
ガイドプッシュを取付け、主軸で保持した棒材をそのガ
イドプッシュで支持することにより、加工時における棒
材のたわみ変形を防止し、精密な加工を可能としている
(例えば、特開昭56−119304号。
実公昭62−28321号、特開昭61−125705
号公報参照)、ここで、ガイドプッシュには、(a)棒
材の回転に関係なく静止している固定式のもの、(b)
棒材の回転につれて回転する自由回転式のもの、及び[
C1主軸によって強制回転させられる強制回転式のもの
等がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、従来の旋盤では、主軸を保持した主軸台
全体が材料送りのために移動する構成であるので重量の
大きい主軸台を高精度で移動させるための機構が大型化
し、コストアップの原因となっていた。また従来のガイ
ドプッシュは、(a)の固定式では六角材などの異形断
面棒材に対して使用ができず、 (blの自由回転式で
はガイドプッシュと主軸との位相合わせが手動でしかで
きないため六角材などの異形断面棒材に対して自動での
使用ができないという問題があり、また、(C)の強制
回転式では、軸線方向に移動可能な主軸の回転を定位置
に設けられたガイドプッシュに伝達する必要があり、そ
のための複雑な機構を必要とするという問題があった。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、主軸台
を移動させることなく棒材を送ることができ、また、異
形断面棒材に対しても支障なく使用可能な、構造簡単な
旋盤を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成すべくなされた本発明は、定位置に固定
して設けられた主軸台と、その主軸台に定位置で回転す
るように保持された中空構造の主軸と、該主軸先端に保
持され、加工すべき材料を摺動可能に案内するガイドプ
ッシュと、前記主軸内に同心状に設けられ主軸に対して
回転不能ではあるが軸線方向には移動可能な中空のクイ
ル主軸と、そのクイル主軸の先端に設けられた材料把持
用のチャックと、該チャックを開閉するチャック開閉機
構と、前記クイル主軸を軸線方向に移動させるクイル主
軸移動装置とを有する旋盤を要旨とする。
〔実施例〕
以下1図面に示す本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例による旋盤を示す概略断面図
、第2図はその要部拡大断面図である。第1図、第2図
において、1は本体フレーム、2はその本体フレームの
定位1に固定された主軸台、3は主軸台2に定位置で回
転するように保持された中空の主軸である。
主軸台2内には、主軸3の外面に取付けられた回転子4
Aと主軸台内面に取付けられた固定子4Bとを備えたビ
ルトインモータが設けられている。このビルトインモー
タは、主軸を回転駆動する主軸回転装置を構成する。な
お、ビルトインモータに代えて、主軸台外部にモータを
設け、そのモータの回転をプーリ、ギア等を介して主軸
に伝達する構成としてもよい。
主軸3の先端には、ガイドブツシユII構6が取付けら
れている。このガイF′ブツシュ機構6は、加工すべき
棒材7を摺動可能に案内するための案内面8Aを備えた
ガイドプッシュ8と、そのガイドプッシュ8を軸方向に
移動可能に保持しかつ主軸3に固定されたコレットスリ
ーブ9と、コレットスリーブ9の後端に回転可能に保持
されガイドプッシュ8にねじ係合した調整リングエ0と
、その調整リング10の外周に形成されているギアに噛
み合うギアを備えた調整ねしく図示せず)等を備えてい
る。この調整ねしはコレットスリーブを貫通して設けら
れており、それを手動で回転させることにより、調整リ
ング10を回転させ、ガイドプッシュ8をコレ7トスリ
ーブ9に対して軸線方向に移動させることができる。ガ
イドプッシュ8は先端に軸方向のスリット(図示せず)
を有し且つ広がる方向の弾性力を有している。ガイドプ
ッシュ8の外面及びコレットスリーブ9の内面には、互
いに接触するテーパ面が形成されており、このテーパ面
の作用により、ガイドプッシュ8をコレットスリーブ9
に対して軸線方向に移動させるとガイドプッシュ8の案
内面8Aが広がったり狭まったりする。従って、前記し
た調整ねしによってガイドプッシュ8をコレットスリー
ブ9に対して軸線方向に移動させ、案内面8Aを棒材7
を摺動可能に案内する所望の大きさに調整することがで
きる。なお、ガイドプッシュ8の案内面8Aは棒材7を
摺動可能に案内するものであり、その形状は棒材7の断
面形状に応じて定められている。従って、棒材7の断面
形状を変更する場合には、ガイドプツシ18もそれに応
して変更すればよい。
主軸3内には主軸3に同心状に且つ主軸3に対して軸線
方向に移動可能に中空のクイル主軸13が挿入されてい
る。クイル主軸13は外周面にスプライン13Aを備え
ており、主軸3の後端に一体に回転するように取付けら
れた円板14の内面に形成されているスプライン溝に係
合している。この構成により、クイル主軸13は主軸3
に対して軸線方向には摺動可能であるが2回転方向には
一体に回転する。クイル主軸13の先端には、棒材把持
用のチャンク機構16が取付けられている。このチャッ
ク機構16は、棒材7を把持するためのチャック17と
、そのチャック17を軸線方向に移動可能に保持しクイ
ル主軸13に対して軸線方向に移動可能なコレットスリ
ーブ18と、チャック17の抜は落ちを防止するコレッ
トナフト19と、チャック17に矢印A方向の、コレッ
トスリーブ18に矢印B方向の力を付与するコイルスプ
リング20等を備えている。チャック17は先端に軸線
方向のスリット(図示せず)を有し且つ広がる方向の弾
力性を有している。チャック17の外面及びコレットス
リーブ18の内面には、互いに接触するテーパ面が形成
されており、このテーパ面の作用により5コレフトスリ
ー718をチャック17に対して矢印A方向に移動させ
るとチャック17の内面が縮径して棒材7を把持し1反
対に移動させるとチャック自身の弾性力により内面が広
がり、棒材7を解放する。なお、チャック17の内面形
状としては、棒材7を把持することができるように定め
られるものであり、異形断面棒材が使用される場合には
、その異形断面棒材に対応した形状となる。
その場合、チャック17の位相がガイドプッシュ8の位
相と一致するように取付けられる。
クイル主軸13内には、コレットスリーブ18を操作す
るための中空の作動筒21が軸線方向に移動可能に設け
られており、且つそのクイル主軸13の後端には1作動
筒21を介してチャック17を開閉するためのチャック
開閉機構22が設けられている。このチャック開閉機構
22は、クイル主軸13外周に取付けられた支持スリー
ブ24と、支持スリーブ24に支点24 Aを中心とし
て揺動可能に保持されたトグル部材25と、支持スリー
ブ24に対して軸線方向に移動可能でかつ内周面にトグ
ル部材25の先端25Aの位Iを規制するカム面26A
を備えたカムスリーブ26とカムスリーブ26に対して
回転可能であるが軸方向には一体に移動する外筒27と
、支軸28を中心に揺動し、外?J27を往復動させる
作動アーム29と1作動アーム29を揺動させるチャッ
ク開閉用シリンダ30を備えている。支軸28及びチャ
ック開閉用シリンダ30は移動フレーム32に取付けら
れている。この構成により、チャック開閉用シリンダ3
0が作動アーム29、外筒27を介してカムスリーブ2
6を移動させ。
そのカム面のトグル部材25に対する接触位置を変化さ
せることにより、チャック17を開閉することができる
。すなわち2図示のように、トグル部材25がカムスリ
ーブ26のカム面の最も小径の部分に接触している時に
は、トグル部材25が作動筒21を介してコレットスリ
ープ18を矢印A方向に最も押した状態となっており、
チャック17は縮径して棒材7を把持するチャック状態
となり、カムスリーブ26が第1図の位Iから左方向に
移動してトグル部材25がカムスリーブ26のカム面の
傾斜部分に接触するようになると2作動筒21及びコレ
ットスリーブ9がコイルスプリング20により矢印Aと
は反対方向(矢印B方向)に戻り、チャック17は開い
て棒材7を解放した状態となる。
クイル主軸13の後端近傍には移動フレーム32が回転
自在に連結され、軸線方向には一体に移動するようにな
っている。この移動フレーム32は1本体フレーム1に
形成しているベツド(図示せず)に摺動自在に保持され
ている6本体フレーム1にはクイル主軸13に平行にボ
ールねじ軸34が設けられ、そのボールねじ軸34には
Z軸サーボモータ35が連結されている。更にそのボー
ルねじ軸34には、移動フレーム32に保持されたナツ
ト36が噛み合っている。この構成により、ボールねし
軸34が回転すると移動フレーム32が主軸の軸線方向
(以下Z軸方向という)に移動し、それに連れてクイル
主軸17.主軸3もZ軸方向に移動する。すなわち、こ
れらのZ軸サーボモータ35.ボールねじ軸34.ナン
ド36等は、クイル主軸を軸線方向に移動させるクイル
主軸移動装置を構成する。
主軸3の後端には割出板38が取付けられておりその割
出板38はその外周に一定ピッチの多数の溝を有してい
る。この割出板38の外周の溝に対向する位置には割出
ビン39が設けられており1割出ビン39を割出板38
の一つの溝に係合させることにより、主軸3を回転しな
いよう固定することができる。
主軸3の前方位置には、工具台(図示せず)が設けられ
、棒材7に対して加工を行うための工!40が設けられ
ている。なお工具40として図面では切削加工用のバイ
トを示しているが、この工具以外にもドリル等の回転工
具(図示せず)も設けられている。
次に、上記構成の旋盤による加工動作を説明する。
加工すべき長尺の棒材7がクイル主軸13内に挿入され
2先端の加工部が主軸3の先端のガイドプッシュ8で案
内される状態となっている。この時、ガイドプッシュ8
は棒材7を摺動可能に案内する状態に調整されている。
一方、チャック開閉機構22はチャック閉位置としてお
り、チャック17が棒材7をチャックしている。
この状態で切削加工、孔開は加工等が行われる。すなわ
ち、切削加工を行う場合には、主軸3がビルトインモー
タによって回転駆動され、その回転がクイル主軸13に
伝達され、その先端のチャック17でチャックされた棒
材7も回転する。また、主軸3の回転はガイドプッシュ
8にも伝達されているので、ガイドプッシュ8も棒材7
と一体に回転する。このため、棒材7がガイドプッシュ
8に対して焼きつくことがない。
方、Z軸サーボモータ35によってボールねじ軸34が
、ナツト36を矢印C方向に移動させる方向に回転し2
ナフト36に連結された移動フレーム32及びそれに連
結されたクイル主軸■3も矢印C方向に移動しクイル主
軸13先端のチャック17で保持された棒材7が矢印A
方向に移動する。これにより、棒材7のZ軸通りが行わ
れ、棒材7は定位置にあるガイドプッシュ8でガイドさ
れた状態で前進し、ガイドプッシュ8から前方に延び出
した部分に対して、ガイドプッシュ8から一定距離を保
った刃物40による切削が行われる。
孔開は加工を行うには、棒材7先端の加工すべき部分を
ガイドプッシュ8から所定位置に突出さセた状態で、Z
軸サーボモータ35を停止させ、かつ主軸3を所定の位
置に割出し回転させ、かつ割出ピン39を割出板38の
溝に係合させる。この状態で回転工具(図示せず)によ
って加工を行えばよい。
〔発明の効果〕
以上の構成になる旋盤によれば1次のような利点が得ら
れる。
(1)棒材のZ軸通りを、主軸内に設けたクイル主軸の
移動によって行っているので、従来のように主軸台全体
を移動させる場合に比べて移動部分の重量が極めて小さ
くなり、装置を小型化でき、コストダウンを図ることが
できると共に高精度の加工が可能となる。
(2)  ガイドプッシュが棒材と同月して回転するの
で。
ガイドプッシュと棒材との隙間を小さく設定しても焼き
つくことがなく、この点からも高精度の加工ができる。
(3)  ガイドプッシュとチャックとが常に主軸と一
体に回転しており、従って、ガイドプッシュとチャック
とは常に同一位相に保たれるので、ガイドプッシュ及び
チャックを異形断面の棒材に対して使用しうる同一断面
形状とし且つ同−位相位1となるように配置することに
より、異形断面の棒材に対して加工を行うことができ、
且つ自動運転も可能となる。
(4)ガイドプッシュが主軸に直接保持されているので
従来のように主軸とは別個にガイドプッシュを設けたも
のに比べて、ガイドプッシュを回転可能に保持する機構
や主軸に連動して回転させるための機構を必要とせず、
構造が極めて簡単となる。また、ガイドブ。
シェ及びチャックが共通の主軸内に保持されるので。
両者の軸線を正確に合わせることができ、この点からも
高精度の加工ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による旋盤を概略的に示す断
面図、第2図はその要部拡大断面図である。 1−本体フレーム、2−主軸台、3−主軸、6−ガイド
プッシュ機構、7−棒材、8−ガイドプッシュ9−コレ
フトスリーブ、13−クイル主軸、14−円板、16−
チャック機構、17−チャック、1B−コレフトスリー
7.19−コレットナツト、20−コイルスプリング、
21−作動筒、22−チャック開閉機構、30− チャ
ック開閉用シリンダ、32−移動フレーム、3t−ボー
ルねし軸、  35−Z軸サーボモータ、36−  ナ
ンド、40−工具。 代理人 弁理士 乗 松 恭 三

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 定位置に固定して設けられた主軸台と、その主軸台に定
    位置で回転するように保持された中空構造の主軸と、該
    主軸先端に保持され、加工すべき材料を摺動可能に案内
    するガイドプッシュと、前記主軸内に同心状に設けられ
    、主軸に対して回転不能ではあるが軸線方向には移動可
    能な中空のクイル主軸と、そのクイル主軸の先端に設け
    られた、材料把持用のチャックと、該チャックを開閉す
    るチャック開閉機構と、前記クイル主軸を軸線方向に移
    動させるクイル主軸移動装置とを有する旋盤。
JP2232580A 1990-09-04 1990-09-04 旋 盤 Expired - Lifetime JP2896530B2 (ja)

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