JPH0441105A

JPH0441105A - ボーリングヘッド

Info

Publication number: JPH0441105A
Application number: JP14578890A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Sugimura; 鉄生杉村
Original assignee: Kuroda Precision Industries Ltd
Current assignee: Kuroda Precision Industries Ltd
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1992-02-12

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、ボーリングヘッドに係わり、特に、中ぐり加
工中に磨耗した工具刃先を、自動的に加工寸法に対応す
る位置に補正することのできるボーリングヘッドに関す
る。

〔従来の技術〕

一般に、金属の切削加工においては、工具刃先の磨耗が
生ずることは宿命的なものである。

しかし、磨耗した工具をそのままの状態にて使用してい
たのでは、所定の寸法精度を得ることが困難であり、一
般に、工具刃先の磨耗量に応じて、刃先位置を補正する
ことが行なわれている。

従来、一般に、このような工具刃先位置の補正は、手動
により行なわれていたが、手動による場合には、ＮＧ工
作機械等による自動運転を能率的に行なうことが困難で
あり、ましてや近時の生産体制となりつつあるＦＭＳ　
（フレキシブル生産システム）に対応することは到底不
可能である。

そこで、従来、中ぐり加工中に磨耗した工具刃先を、自
動的に加工寸法に対応する位置に補正することのできる
ボーリングヘッドとして、例えば、特公昭６１−１２４
１号公報、特公昭６２−５３２８２号公報等に開示され
るものが開発されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のボーリングヘッドでは
、工具刃先の補正を行なう際に、係止ピン、駆動ピン等
の部材を、流体あるいはソレノイド等のアクチュエータ
で突出させ、近接スイッチあるいはポジションコーダ等
のセンサーにより主軸の回転回数をカウントして所定の
補正を行なっているため、アクチュエータおよびセンサ
ー等を工作機械に取り付ける必要があり、装置が非常に
複雑になり、また、高価になるという問題があった。

本発明はかかる従来の問題を解決するためになされたも
ので、簡易な構造により工具刃先の寸法補正を容品、確
実に行なうことのできるボーリングヘッドを提供するこ
とを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明にかかわるボーリングヘッドは、ヘッド本体の外
周面に回転可能に装着され、内周面側に突出する作用ピ
ンを配設した操作環と、前記作用ピンの係合により回転
変位する星形歯車およびこの星形歯車を設けた歯車軸に
歯合する歯車列からなる伝導手段を内蔵するヘッド本体
と、このヘッド本体の一端に取り付けられ、前記操作環
とヘッド本体の相対回転により前記伝導手段を介してヘ
ッド本体の径方向に摺動可能な工具取付台とを有するボ
ーリングヘッドにおいて、前記操作環に、前記作用ピン
を、作用ピンが操作環の内周面倒に突出し前記星形歯車
に係合可能な係合位置と、作用ピンが星形歯車に係合す
ることのない解除位置の２位置に位置決めする作用ピン
位置決め手段を配置するとともに、前記作用ピンを、操
作環の外側から前記係合位置に移動可能に構成し、前記
ヘッド本体の外周面に、ヘッド本体と操作環との相対回
転により前記作用ピンに当接し、作用ピンを前記解除位
置に位置させる解除部材を配置したものである。

〔作　用〕

本発明のボーリングヘッドでは、ヘッド本体のテーバシ
ャンクがアダプタを介して主軸に嵌合され、操作環が主
軸近傍の固定部に適当な固定手段を介して固定される。

そして、中ぐり加工により工具刃先が磨耗した時には、
例えば、主軸を移動することにより、ボーリングヘッド
が、工作機械のテーブル上に配置される作用ピン押し込
み装置の位置に移動され、この作用ピン押し込み装置の
ドックにより作用ピンが、操作環の外側から作用ピンの
係合位置に移動される。

この後、主軸を所定位置に移動し、主軸の回動により操
作環とヘッド本体とを相対回転すると、所定の回転位置
で、係合位置にある作用ピンが星形歯車に係合し、星形
歯車が所定角度回動じ、伝導手段を介して工具取付台が
ヘッド本体の径方向に所定量摺動し、工具刃先の補正が
行なわれる。

一方、星形歯車を所定角度回動した作用ピンは、主軸の
回動により、解除部材に当接し、これにより、作用ピン
が解除位置に位置される。

従って、主軸をさらに回転しても、作用ピンが星形歯車
に係止することはなく、星形歯車が回動することはない
。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面に示す実施例について説明す
る。

第１図ないし第３図は、本発明のボーリングヘッドの一
実施例を示しており、図において、符号ｌｌは、ヘッド
本体を示している。

このヘッド本体１１の後端には、テーバシャンク１３が
形成されており、このテーバシャンク１３は、アダプタ
１５のテーパ孔１７に嵌合されている。

アダプタ１５の先端には、フランジ部１９が形成され、
後端には、マシニングセンター等の主軸の先端に装着さ
れるテーバシャンク２１が形成されている。

ヘッド本体１１の外周面には、操作環２３および固定部
材２５がヘッド本体１１に対して相対回転可能に装着さ
れている。

操作環２３は、ポルト２７により固定部材２５に連結さ
れており、固定部材２５には、工作機械の主軸の近傍の
位置決めブロックに嵌挿される位置決めピン２９が配置
されている。

この位置決めピン２９には、アダプタ１５のフランジ部
１９に係止されるピン部材３１が配置されており、この
ピン部材３１は、位置決めピン２９の位置決めブロック
への嵌挿により、フランジ部１９との係止を解除される
ように構成されている。

ヘッド本体１１と操作環２３との間には、間隙部３３が
形成されており、この間隙部３３には、後述する作用ピ
ンの係合により回転変位する星形歯車３５が配置されて
いる。

この星形歯車３５は、ヘッド本体１１の径方向に回動自
在に挿通支持される回動軸３７の一端に形成されている
。

回動軸３７の他側には、歯車３９がビス４１により固定
されている。

ヘッド本体１１の回動軸３７の前方には、回動軸３７と
所定間隔を置いて、径方向にシャフト４３が回動自在に
配置されている。

このシャフト４３には、歯車４５およびウオーム４７が
固着されており、歯車４５は、歯車３９に歯合している
。

そして、ウオーム４７は、送り螺子４９に螺合されるウ
オームホイール５１に歯合されている。

送り螺子４９は、第２図に示すように、工具取付台５３
に、その両端を回動自在に支持されている。

工具取付台５３の後端には、第１図に示したように、案
内突起５５が形成され、この案内突起５５は、ヘッド本
体１１の先端に形成される蟻溝５７に摺動自在に嵌合さ
れている。

また、工具取付台５３には、工具を取り付けるための工
具取付孔５９が形成されている。

なお、この実施例では、第２図に示すように、送り螺子
４９の一端には、回転規制手段６１が配置されている。

この回転規制手段６１は、６角穴６３と、ボール６５と
、規制部材６７と、スプリング６９とから構成されてお
り、工具取付台５３の荒調整位置決め時に、スパナを６
角穴６３に挿入すると、規制部材６７がスプリング６９
側に押圧され、工具取付台５３を自由に移動できるよう
に構成されている。

しかして、この実施例では、操作環２３には、第３図に
示すように、作用ピン７１を挿入するための貫通孔７３
が径方向に形成されている。

この実施例では、ボーリングヘッドを工作機械に固定し
た時にＸ軸となる方向に２個の貫通孔７３が形成され、
Ｙ軸となる方向に１個の貫通孔７３が形成されている。

これ等の貫通孔７３は、第１図および第２図に示したよ
うに、操作１１２３の軸長方向に所定間隔を置いて一対
配置されており、それぞれの貫通孔７３には、作用ピン
７１が挿入されている。

操作１１２３には、作用ピン７１を、作用ピン７１が操
作環２３の内周面側に突出し星形歯車３５に係合可能な
係合位置Ａと、作用ピン７１が星形歯車３５に係合する
ことのない解除位置Ｂの２位置に位置決めする作用ピン
位置決め手段７５が配置されている。

この作用ピン位置決め手段７５は、貫通孔７３に対して
垂直に形成される貫通穴７７を有、しており、この貫通
穴７７には、ボール７９．スプリング８１および栓体８
３が配置されている。

そして、スプリング８１により貫通孔７３側に向けて付
勢されるボール７９の一端が、作用ピン７１の側面に、
所定間隔を置いて形成される一対の凹溝８５，８６に係
合可能とされている。

作用ピン７１の外側端には、フランジ部８７が形成され
、このフランジ部８７が、貫通孔７３の大径部８９に収
容されている。

操作環２３を囲繞して安全リング９１が配置されており
、この安全リング９１の貫通孔７３に対応する位置には
、操作環２３の外側から作用ピン７１を押圧するための
、フランジ部８７より小径の穴部９３が形成されている
。

一方、ヘッド本体１１の外周面には、へ・ンド本体１１
と操作環２３との相対回転により係合位置Ａにある作用
ピン７１に当接し、作用ピン７１を解除位置Ｂに位置さ
せる解除部材９５が配置されている。

この解除部材９５は、ヘッド本体１１の外周にポルト９
６により固定されており、星形歯車３５側に傾斜面９７
を有している。

なお、この実施例では、星形歯車３５の回動輪３７に対
して垂直に貫通穴１０１が形成されており、この貫通穴
１０１には、ボール１０３．支持片１０５．スプリング
１０７および栓体１０９が配置されている。

そして、スプリング１０７により回動軸３７側に向けて
付勢されるボール１０３の一端が、作用ピン７１の外周
に所定角度を置いて形成される凹溝１１１に係合可能と
されている。

以上のように構成されたボーリングヘッドでは、先ス、
ヘッド本体１１のテーバシャンク１３がアダプタ１５に
嵌合され、アダプタ１５のテーパシャンク２１が主軸に
嵌合される。

この時に、位置決めピン２９が、主軸近傍の図示しない
位置決めブロックに挿入され、ピン部材３１のフランジ
部１９に対する係合が解除される。

なお、この位置決めピン２９の挿入により、操作環２３
は、第３図に示したように、図のＸ軸が制御系のＸ軸に
、図のＹ軸が制御系のＹ軸に対応して固定される。

そして、中ぐり加工により工具刃先が磨耗した時には、
例えば、主軸のヘッドをＸ軸およびＹ軸方向に移動する
ことにより、ボーリングヘッドが、第４図に示すように
、工作機械のテーブル１１３上に配置される作用ピン押
し込み装置１１５の位置に移動される。

作用ピン押し込み装置１１５の本体部１１７は、第５図
に示すように、一端開口のコ字形状をしており、Ｘ軸方
向には、一対のドック１１９が対向して配置され、また
、Ｙ軸方向には、１個のドック１２１が配置されている
。なお、この作用ピン押し込み装置１１５は、ボルト１
２３により工作機械のテーブル１１３に固定されている
。

そして、ボーリングヘッドをＸ軸あるいはＹ軸方向に移
動することにより、操作環２３の外側の安全リング９１
の穴部９３からドック１１９，１２１が挿入され、作用
ピン７１が、操作環２３の外側から作用ピン７１の係合
位置Ａに移動される。

なお、ドック１１９，１２１による作用ピン７１の押圧
個数は、工具刃先の補正量に応じて決定され、補正量が
少なく星形歯車３５を１歯回転する場合には、所定の１
つの作用ピン７１が、星形歯車３５を２歯回転する場合
には、所定の２つの作用ピン７１が、星形歯車３５を３
歯回転する場合には、所定の３つの作用ピン７１が押圧
され、作用ピン７１が係合位置Ａに位置される。

また、工具刃先をプラス側に補正する時には、第６図に
示すように、操作環２３の前側に配置される作用ピン７
１（前）が押圧され、工具刃先をマイナス側に補正する
時には、第７図に示すように、操作環２３の後側に配置
される作用ピン７１（後）が押圧される。

この後、ボーリングヘッドが作用ピン押し込み装Ｗ１１
５の中央に位置され、主軸の回動により操作環２３とヘ
ッド本体１１とを相対回転すると、所定の回転位置で、
係合位置Ａにある作用ピン７１が星形歯車３５に係合し
、星形歯車３５が所定角度回動じ、歯車３９，４５、ウ
オーム４７、ウオームホイール５１、送り螺子４９から
なる伝導手段を介して工具取付台５３がヘッド本体１１
の径方向に所定量摺動し、工具刃先の補正が行なわれる
。

一方、星形歯車３５を所定角度回動した作用ピン７１は
、主軸の回動により、解除部材９５の傾斜面９７に当接
し、これにより、作用ピン７１が解除位置Ｂに位置され
る。

従って、主軸をさらに回転しても、作用ピン７１が星形
歯車３５に係止することはなく、星形歯車３５が回動す
ることはない。

なお、補正量が大きい時には、上述した操作を繰り返す
ことにより所定量の補正が行なわれる。

しかして、以上のように構成されたボーリングヘッドで
は、操作環２３に、作用ピン７１を、作用ピン７１が操
作環２３の内周面側に突出し星形歯車３５に係合可能な
係合位置Ａと、作用ピン７１が星形歯車３５に係合する
ことのない解除位置Ｂの２位置に位置決めする作用ピン
位置決め手段７５を配置するとともに、作用ピン７１を
、操作環２３の外側から係合位置Ａに移動可能に構成し
、ヘッド本体１１の外周面に、ヘッド本体１１と操作環
２３との相対回転により作用ピン７１に当接し、作用ピ
ン７１を解除位置Ｂに位置させる解除部材９５を配置し
たので、主軸を所定位置に移動し、主軸の回動により操
作環２３とヘッド本体１１とを相対回転すると、所定の
回転位置で、係合位置Ａにある作用ピン７１が星形歯車
３５に係合し、星形歯車３５が所定角度回動し、伝導手
段を介して工具取付台５３がヘッド本体１１の径方向に
所定量摺動し、工具刃先の補正が行なわれ、−方、星形
歯車３５を所定角度回動した作用ピン７１は、主軸の回
動により、解除部材９５に当接し、これにより、作用ピ
ン７１が解除位置Ｂに位置されるため、主軸をさらに回
転しても、作用ピン７１が星形歯車３５に係止すること
はなく、星形歯車３５が回動することがないため、簡易
な構造により工具刃先の寸法補正を容易、確実に行なう
ことが可能となる。

すなわち、以上のように構成されたボーリングヘッドで
は、係合位置Ａにある作用ピン７１が星形歯車３５を１
歯回動すると、解除部材９５により解除位置Ｂに自動的
に戻されるため、主軸の回転を利用して、かつ、主軸の
回転数に関係なく補正を行なうことが可能となり、工具
刃先の寸法補正を容易、確実に行なうことができる。

また、従来のように、係止ピン、駆動ピン等の部材を、
流体あるいはソレノイド等のアクチュエータで突出させ
、近接スイッチあるいはポジションコーダ等のセンサー
により主軸の回転回数をカウントして所定の補正を行な
う必要がなくなるため、装置が非常に簡易、かつ、安価
になる。

さらに、以上のように構成されたボーリングヘッドでは
、作用ピン押し込み装置１１５を工作機械のテーブル１
１３等に固定し、この部にボーリングヘッドを移動し、
ドック１１９，１２１により所定の作用ピン７１を押圧
し、主軸を回転するだけで所定の補正が可能になるため
、ＮＣ工作機械等による自動運転を能率的に行なうこと
が可能となり、また、ＦＭＳ　（フレキシブル生産シス
テム）等に容易に対応することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明のボーリングヘッドでは、操
作環に、作用ピンを、作用ピンが操作環の内周面側に突
出し星形歯車に係合可能な係合位置と、作用ピンが星形
歯車に係合することのない解除位置の２位置に位置決め
する作用ピン位置決め手段を配置するとともに、作用ピ
ンを、操作環の外側から係合位置に移動可能に構成し、
ヘッド本体の外周面に、ヘッド本体と操作環との相対回
転により作用ピンに当接し、作用ピンを解除位置に位置
させる解除部材を配置したので、主軸を所定位置に移動
し、主軸の回動により操作環とヘッド本体とを相対回転
すると、所定の回転位置で、係合位置にある作用ピンが
星形歯車に係合し、星形歯車が所定角度回動じ、伝導手
段を介して工具取付台がヘッド本体の径方向に所定量摺
動し、工具刃先の補正が行なわれ、一方、星形歯車を所
定角度回動した作用ピンは、主軸の回動により、解除部
材に当接し、これにより、作用ピンが解除位置に位置さ
れるため、主軸をさらに回転しても、作用ピンが星形歯
車に係止することはなく、星形歯車が回動することがな
いため、簡易な構造により工具刃先の寸法補正を容易、
確実に行なうことができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボーリングヘッドの一実施例を示す縦
断面図である。第２図は第１図のボーリングヘッドを一部断面で示す第
１図の右側面図である。第３図は第１図の■−■線またはｍ−ｍ’線に沿う横断
面図である。第４図は作用ピン押し込み装置を示す側面図である。第５図は第４図の作用ピン押し込み装置の正面図である
。第６図はプラス補正の状態を示す説明図である。第７図はマイナス補正の状態を示す説明図である。〔主要な部分の符号の説明〕１１　・２３　・３５　・５３　・７１　・７５　・９５　・ヘッド本体操作環星形歯車工具取付台作用ピン作用ピン位置決め手段解除部材。第１閃窮　２　図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ヘッド本体の外周面に回転可能に装着され、内周
面側に突出する作用ピンを配設した操作環と、前記作用
ピンの係合により回転変位する星形歯車およびこの星形
歯車を設けた歯車軸に歯合する歯車列からなる伝導手段
を内蔵するヘッド本体と、このヘッド本体の一端に取り
付けられ、前記操作環とヘッド本体の相対回転により前
記伝導手段を介してヘッド本体の径方向に摺動可能な工
具取付台とを有するボーリングヘッドにおいて、前記操
作環に、前記作用ピンを、作用ピンが操作環の内周面側
に突出し前記星形歯車に係合可能な係合位置と、作用ピ
ンが星形歯車に係合することのない解除位置の２位置に
位置決めする作用ピン位置決め手段を配置するとともに
、前記作用ピンを、操作環の外側から前記係合位置に移
動可能に構成し、前記ヘッド本体の外周面に、ヘッド本
体と操作環との相対回転により前記作用ピンに当接し、
作用ピンを前記解除位置に位置させる解除部材を配置し
たことを特徴とするボーリングヘッド。