JPH0424163B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、工作機械の自動工具交換を可能に
した深孔加工装置に関するもので、従来不可能で
あつた深孔加工のできるマシニングセンタを実現
可能とする装置を得ることを目的とするものであ
る。

長尺ドリルによつて深孔を穿削する際には、ド
リルの振れ回りや座屈によるドリルの折損を防止
する案内治具を設ける必要があるが、この案内治
具は、孔開け加工以外の加工を行う際には邪魔に
なるので加工工程に合せていちいち取り付け取り
はずしを行う必要があり、また、加工物の形状等
に応じて多数の案内治具を用意する必要があつ
て、加工作業上極めて煩雑である。

この発明は、案内治具をドリルと共に自動工具
交換装置で装脱できるようにした深孔加工装置を
提供するもので、長尺ドリルによる深孔加工を能
率よく行うことができ、更に案内治具に切削刃を
設けることによつて高い精度の同芯加工を能率よ
く行うことができる工作機械を提供しようとする
ものであり、また、この発明の深孔加工装置の回
転工具軸をマシンニングセンタの主軸として使用
することにより、従来のマシニングセンタでは不
可能であつた深孔加工が可能なマシニングセンタ
を実現できる様にしたものである。

この発明の深孔加工装置は、回転工具をケーシ
ング１４に対して回転自在な外軸３とこれに軸方
向摺動可能かつ相対回動不能に嵌挿された内軸４
とで形成し、内軸４の先端に従来装置と同様な工
具ホルダ２３の装脱装置を設けると共に、内軸４
を外軸３に対して軸線方向に相対的に摺動させる
油圧駆動手段６を設け、外軸３の先端部にも嵌合
部７と油圧駆動の掛着部材８とを設けている。

一方、案内治具２には、上記嵌合部７に嵌合す
る嵌合要素３２と上記掛着部材８に係止される掛
着要素３３とハンドリング用の把持溝３４とを設
けている。この把持溝３４は、自動工具交換装置
のフインガで案内治具２を掴むためのもので、工
具ホルダ２３の把持溝２２に準じた形状を備えた
ものとする。

深孔を加工する長尺ドリル１は、工具ホルダ２
３に装着して自動工具交換装置の工具マガジンに
収納する。案内治具２も上記工具マガジンに工具
と共に収納する。

深孔加工を行う際には、長尺ドリル１が装着さ
れた工具ホルダ２３を従来のマシニングセンタに
おける工具交換と同様な手順で内軸４に装着し、
次に案内治具２を同じ自動工具交換装置で外軸３
の先端の嵌合部７に嵌挿し、外軸３の先端に設け
た掛着部材８を油圧で駆動して案内治具２を外軸
３の先端に装着する。

この状態で外軸３と内軸４を回転駆動しながら
外軸４に対して内軸４を進出させることにより、
ドリル１で深孔加工を行う。加工が済んだら、案
内治具２と工具ホルダ２３とを自動工具交換装置
で工具マガジンに戻し、他の工具を内軸４の先端
に装着して次の加工を行う。

また上記構造の装置によれば、案内治具２に切
削刃５３を設ることにより、深孔加工とそれ以外
の例えば座ぐり加工などとを連続して行うことも
可能である。

次に図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の深孔加工装置を示す断面図
で、３は外軸、４は外軸３に嵌挿された内軸、５
は内軸４と外軸３とを摺動可能かつ相対回動不能
に係合している滑りキー、６は内軸４を摺動させ
る為の油圧シリンダ装置、７は外軸３の先端に設
けられた嵌合部、８はその掛着部材、９は掛着部
材８を案内治具２に係脱させる為の油圧シリンダ
装置、１０は内軸４の先端に設けられた嵌合部、
１１はその掛着部材、１２は掛着部材１１をドリ
ル１のプルロツド１３に係脱させる為の油圧シリ
ンダ装置、１４はケーシング、１５，１６，１７
は外軸３を軸支している軸受、１８は外軸３に固
着されて図示しない駆動源に連係されているＶプ
ーリ、１９は各油圧シリンダ装置６，９，１２に
作動油を供給する為の回転継手装置、２０はドリ
ル１の先端に切削油を供給する為の回転継手であ
る。

ドリル１は、テーパシヤンク２１とプルロツド
１３および把持溝２２を有する公知の工具ホルダ
２３に装着されており、この工具ホルダ２３を介
して内軸４に装着される。内軸４の嵌合部１０は
テーパシヤンク２１に対するテーパ孔であり、掛
着部材１１はその基端部で一体となつている複数
本のフオーク状部材からなり、各フオーク状部材
はそれ自身の弾力によつて頭部を外方に付勢され
ており、該頭部にプルロツド１３と係合する段差
が設けられている。この嵌着部材１１の基端は、
内軸４に延設固定された中空ロツド２４に摺動自
在に装着されたロツド２５を介してシリンダ装置
１２のピストン２６に連結されている。シリンダ
装置１２のシリンダ２７は前記中空ロツド２４の
端部に固着されている。掛着部材１１は、ピスト
ン２６によつて内軸４の中空孔内で図上左右動
し、このときに掛着部材１１の外方に付勢されて
いる各フオーク状部材の頭部と内軸４の内部に設
けた凹所２８とが係脱して当該フオーク状部材を
開閉させ、プルロツド１３と掛着部材１１とを係
脱させる。即ち、掛着部材１１が図上左動したと
きには掛着部材１１の頭部が凹所２８に嵌入して
掛着部材１１が開放されその直後にロツド２５の
先端がプルロツド１３を押圧して工具ホルダ２３
を嵌合部１０から離脱させ、掛着部材１１が図上
右動したときには掛着部材１１の頭部が凹所２８
から引き出されて閉じ、プルロツド１３に係合さ
れてプルロツド１３を引いて工具ホルダ２３を嵌
合部１０に嵌着させる。２９は内軸４側に固設さ
れたフランジ、３０はロツド２５側に固着された
フランジで、このフランジ２９，３０間に圧縮バ
ネ３１が介装されて掛着部材１１を常時右方（嵌
合方向）に付勢している。

案内治具２は、第４図に示す様な放射方向の多
数の噛合歯３２と、鍔３３および把持溝３４とを
有しており、ドリル１をガイドするスリーブ３５
が装着されている。把持溝３４は、工具ホルダ２
３の把持溝２２に準じた形状寸法としてこの案内
治具２を自動工具交換装置のハンドリング装置に
よつて搬送できる様にしてある。外軸３の先端に
設けた嵌合部７は、案内治具２の噛合歯３２と同
様な放射方向の多数の噛合歯を有するもので、両
者を突合せて噛合させることにより、案内治具２
と外軸３との嵌合および位置ぎめが行われる。案
内治具２と外軸３とを結合させるシリンダ装置９
は、リング状のシリンダ室３６を有しており、こ
のシリンダ室３６内で摺動するリング状のピスト
ン３７の周上３箇所に掛着部材８の杆部３８が回
動自在に装着されている。そして杆部３８にはス
パイラル状のガイド溝３９が設けられ、このガイ
ド溝３９にシリンダ側に植設されたピン４０が遊
嵌している。したがつて、ピストン３７が図上左
右動すると掛着部材８は左右動しながら回動し、
掛着部材の爪部４１が案内治具２の鍔３３に係脱
して案内治具２を嵌脱させる。即ち、掛着部材８
が図上左動するとその爪部４１は第２図に想像線
で示す位置に回動して掛着部材８と案内治具２と
の係合が解かれ、掛着部材８が右動するとその爪
部４１が第２図の実線の位置に回動して案内治具
２の鍔３３と係合し、案内治具２を引き寄せ、前
記噛合歯相互を強固に嵌合させる。４２はシリン
ダ壁とピストン３７との間に装架された圧縮バネ
で、掛着部材８を常時右方（嵌合方向）に付勢す
る為に設けられたものである。

４３，４４，４５はスペーサ、４６はベアリン
グ押えナツト、４７はプーリ１８を固定している
ナツトである。

内軸４を摺動させるシリンダ装置６のシリンダ
４８はプーリ１８に固着されており、実質上、外
軸３と一体である。ピストン４９は中空ロツド２
４に固着され、このピストン４９を左動させるこ
とによつて内軸４が左動し、内軸４に装着された
ドリル１が案内治具２のガイド孔５０を経て進出
することとなる。シリンダ４８の外周面にはシリ
ンダ装置６，９，１２への油圧供給口が開口して
おり、この油圧供給口にケーシング１４に嵌挿さ
れた油圧供給ブロツク５１から作動油が供給され
る。この回転継手装置１９の構造は、各種回転体
に油圧を供給する公知の回転継手の構造と特に異
なるところがないので説明を省略する。この回転
継手装置１９から供給された作動油は、図に破線
で示す様に設けられた通孔を経てシリンダ装置
６，９，１２へと供給されている。ここで、５２
はシリンダ２７と４８との間に架設されたテレス
コピツクパイプである。

以上の様に構成された装置においては、工具ホ
ルダ２３や治具２の嵌脱がシリンダ装置１２，９
を作動させることによつて自動的に行われるの
で、マシニングセンタ等に設けられている自動工
具交換装置によつて治具２を搬送してその装置お
よび交換を行うことが容易に可能で、工具マガジ
ンに案内治具２の形状に応じたポツトを設けるこ
とによつて従来の工具交換と同様な手順によつて
案内治具２の装着および交換を行うことが可能に
なる。例えば長尺ドリル１とその案内治具２を装
着する際の手順は、まず内軸４を図上左動させて
内軸４の先端を外軸３の先端から稍突出させた状
態で工具マガジンからドリル１を取り出して内軸
４に装着し、ついで内軸４を右動させて退避させ
た状態で工具マガジンから案内治具２を取り出し
て外軸３に装着する。そして工具軸を回転させな
がらシリンダ装置６によりドリル１を進出させて
孔開け加工を行い、前記手順と逆の手順で案内治
具２およびドリル１を工具マガジンにもどすこと
ができる。また、案内治具２は工具軸に装着され
て工具軸によつて回転させられるから、この案内
治具に第３図に想像線で示す様に切削刃５３を設
けてやれば、孔開け加工を行う際にドリル１や治
具２を交換することなくそのままの状態でザグリ
加工や面加工、外形面の加工などを行うことがで
きる。更にこの外軸３は、工具交換が可能な回転
工具軸そのものであるから、この外軸３のみに各
種工具を装着して加行を行うことももちろん可能
である。

以上の様にこの発明の深孔加工装置によれば、
長尺ドリルの案内治具が工具軸自体に装着される
ので、工具交換装置を用いて案内治具の着脱およ
び交換を自動的に行うことが可能であり、ドリル
と案内治具とは常に一体となつて移動するので、
多数の孔加工を行う場合にも案内治具を交換する
必要がなく、深孔加工を極めて能率よく行うこと
ができる。

またこの発明の装置では、自動工具交換装置で
工具ホルダと案内治具とを個別に交換することも
できる。従来のようなドリルと案内治具とを一時
的に一体化して同時交換するやり方では、ドリル
毎に案内治具を作つておかねばならないのに比
べ、この発明の装置によれば、案内治具を一時的
に工具マガジンへ退避させて磨耗したドリルだけ
交換する事が可能である。もちろん工具交換装置
によつて異なる径のドリルと案内治具に交換し
て、径の異なる深孔加工を行うこともできる。

またこの発明の装置の回転工具軸をマシニング
センタの主軸として用いることにより、深孔加の
可能なマシニングセンタを実現することができ
る。更に案内治具に切削刃を設けることによつ
て、孔開け加工とそれ以外の加工とを工具交換す
ることなく連続的に行うことが可能となり、ドリ
ル孔に対する同芯加工を行う場合など、精度の高
い加工を能率よく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の一実施例を示したもので、第１
図はドリルおよびその案内治具を装着した状態で
示す断面図、第２図は正面図、第３図は案内治具
の側面図、第４図は案内治具の裏面図である。 図中、１は長尺ドリル、２は案内治具、３は外
軸、４は内軸、５は滑りキー、６はシリンダ装
置、７は嵌合部、８は掛着部材、９はシリンダ装
置、１０は嵌合部、１１は掛着部材、１２はシリ
ンダ装置、１３はプルロツド、１４はケーシン
グ、１８はＶプーリ、２１はテーパシヤンク、２
３は工具ホルダ、３２は噛合歯、３３は鍔、３４
は把持溝、３７はピストン、３９はガイド溝、４
０はピン、４１は爪部、５０はガイド孔、想像線
で示す５３は案内治具２に設けた切削刃である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転工具軸と、ハンドリング用の把持溝２２
   を有する装脱自在な工具ホルダ２３と、工具ホル
   ダ２３に装着された長尺ドリル１を案内するガイ
   ド孔５０を有する案内治具２とを備えた深孔加工
   装置において、 回転工具軸が外軸３とこれに嵌挿された内軸４
   とからなり、 外軸３がケーシング１４に回転可能に嵌挿され
   ると共に内軸４が外軸３に軸方向摺動可能かつ相
   対回動不能に嵌挿されており、 工具ホルダ２３の装脱装置は内軸４の先端に設
   けられており、 内軸４を外軸３に対して軸線方向に相対的に摺
   動させる手段６を有し、 外軸３の先端部に嵌合部７と油圧駆動の掛着部
   材８とが設けられており、 案内治具２には上記嵌合部７に嵌合する嵌合要
   素３２と上記掛着部材８に係止される掛着要素３
   ３とハンドリング用の把持溝３４とが設けられて
   いる、 深孔加工装置。 ２ 案内治具２に切削刃５３が設けられている、
   特許請求の範囲第１項記載の深孔加工装置。