JPH0480781B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 産業上の利用分野 本発明は形状の異なる多種のワークの側面加工
を行うことができるNC専用工作機械のワーク取
付装置に関する。

(2) 従来の技術 従来、Ｘ、Ｚ方向にNC制御されるヘツドの主
軸端にサイドカツターを取付け、割出し可能なテ
ーブル上に載置されたワーク側面の加工を施す専
用工作機械が知られている。該専用工作機械で、
多種なワーク、特に、黒皮面を有するワークを加
工する場合、前もつて黒皮面に粗加工を施し基準
面を設ける前工程が必要であつた。さらにワーク
をテーブル上に取付け位置決めする手段は人手に
より行われていた。

(3) 解決しようとする問題点 前記の専用工作機械で、黒皮面を有するワーク
を直接テーブル上にNC装置の指令により位置決
めしクランプすることは種々の困難な問題を抱え
て実施されていないのが現状である。

(4) 目的 そこで、本発明はNC装置の指令に基づき、直
接黒皮面を有するワークを位置決めしクランプす
ると共に、ワークの側面加工を施すことができる
多種ワークで、黒皮面の加工に最適なNC専用工
作機械のワーク取付装置を提供することを目的と
するものである。

(5) 問題点を解決するための手段 本発明の前記目的は下記NC専用工作機械のワ
ーク取付装置により達成できた。すなわちベツド
上に水平面内でＸ、Ｚ軸方向に移動可能に設けら
れたコラムと、該コラムに回転自在に軸承され先
端工具を挿着可能に設けられた主軸と、前記コラ
ム前面の加工領域内にあつて旋回割り出し可能に
設けられたテーブル上のワークをNC制御により
加工する工作機械において、前記コラム側面に取
付けられ、Ｘ軸方向に主軸と併設され、かつ、主
軸端のカツター先端位置よりＺ軸方向にややコラ
ム側に位置して、当接部を有するストツパと、前
記コラムの移動でテーブル上のワークを前記スト
ツパで押付けて位置決めした後、この位置決めの
状態を維持して、前記テーブル上にあつてワーク
の内側より前記コラム押付け方向と反対のＺ軸方
向の２方向にワークを押圧する複数の押圧子と、
この押圧子を作動させる油圧装置と、前記テーブ
ルに設けられ、前記押圧子の位置が定まつたとき
前記油圧装置の作動が停止してもワークの位置決
め状態を保持させるため、この押圧子に係合する
楔と、この楔の位置決め位置を弾性体を介して保
持させる保持部材と、前記テーブル上にあつて位
置決めされたワークをテーブルへ押圧してクラン
プするクランプ装置とからなるNC専用工作機械
のワーク取付装置の構成である。特に、黒皮面を
有するワークの側面加工に際して加工中に移動す
ることなく確実に固定化でき、最適である。

(6) 作用 本発明のNC専用工作機械のワーク取付装置を
用いることによつて、従来不可能であつた黒皮面
を有するワークを取付け可能とし、直接コラムの
Ｘ軸方向移動で一気に側面加工が施されるのであ
る。

(7) 実施例 以下本発明の一実施態様に関して、図面を基に
して詳細に説明する。

第１図は本発明のワーク取付装置を適用した
NC専用工作機械の全体を示す正面図、第２図は
第１図の平面図である。

(イ) 加工すべき本発明のワーク取付装置を適用し
たNC専用工作機械の割出しテーブルに位置決
めされるまでの状態について、まず説明する。

第１図において、NC専用工作機械の手前にワ
ークを搬送する搬送路１が配置されている。該搬
送路１上に載せられたワークＷは、搬送路１の右
端から矢印の如く左方へ送られ、ワーク受渡し位
置２で停止される。該ワーク受渡し位置２に設け
られた図略のローダにより、搬送路１に対し直交
する方向に載設されている割出しテーブル３上に
送り込まれ、ラフな状態に一旦位置決めされる。
クランプ機構は、アンクランプ状態になつてお
り、干渉されることなく、ワークＷはテーブルに
載置され、所定の位置よりやや奥、すなわち、工
作機械側へ位置せしめるように前もつて設定して
ある。

本発明のNC専用工作機械のワーク取付装置
は、第１図および第２図に示すように配置されて
いる。第１図および第２図において、ベツド４上
にはＸ軸方向に摺動し得る移動台６が載置され
て、この移動台６はベツド４の左端に載置されて
いる駆動DCモータ７によつてＸ軸方向に摺動さ
れる。移動台６上にはサドル８が載置され、駆動
モータ９により紙面に対し、直行する方向、すな
わち、Ｙ方向に摺動するようになつている。前記
サドル８上にはコラム１０が載置され、該コラム
１０の略中央部には主軸１１がＺ方向に軸着さ
れ、駆動モータ９により主軸１１は回転される。

該主軸１１の先端部には工具１２、例えば、フ
ライスカツターが取付けられている。

第１図に示す如く、コラム１０の側面に突当て
ストツパー１３が取付けられており、コラム１０
が駆動DCモータ７によりＸ方向に摺動するよう
になつている。コラム１０がＸ方向の左方へ摺動
することにより、突当てストツパー１３がＸ方向
の左方へ移動する。すなわち、突当てストツパー
１３は、予めNC装置によりNCプログラミング
された量だけ移動して、ワークＷの加工面側の位
置（１３′の位置）に停止するようになつている。
停止された位置で、コラム１０を駆動モータ９に
よりサドル８の面上をＺ方向に所定量前進摺動
し、突当てストツパー１３をワークＷの側面に押
しつけて、クランプされていないワークＷを搬送
路１からローダ等により搬送されて割出しテーブ
ル３に載置されたままのラフな位置状態から予め
指定された所定の加工位置に割出しテーブル３上
をすべらせＺ方向に位置決めされる。

従つて、突当てストツパー１３に突当てた面は
この面も含めて黒皮面を加工する他の面のための
初工程基準面となり、加工対象とする黒皮面から
所定のプログラムに従い取り代分を削ると、この
削られた面がＺ方向のワークＷ加工の基準面とな
る。一般に加工基準面はこの面（ｗ−ａ）であつ
てもその反対側の面（ｗ−ｂ）であつてもよい。
この加工基準とすべき面の加工のためにストツパ
によつて位置が定まつた後はワークＷを割出しテ
ーブル３にクランプしなければならない。

割出しテーブル３上にワークＷを所定の加工位
置に位置決めされた後は、詳細を後述する治具フ
イクチヤアのクランプ装置１４でもつてワークＷ
を内側面から複数本の押圧子で押圧してクランプ
する。なお、ワークＷはクランプされた後、第２
図に示すワーク押え用エアシリンダー１５が上方
から下方へ作動して、押え部材１６が２点鎖線の
位置１６′まで下降し、ワークＷを上方から押え
付ける。

(ロ) 本発明のワーク取付装置を適用したNC専用
工作機械でワークＷをクランプし、その側面を
加工部分とする状態について説明する。

割出しテーブル３上の加工位置に、ワークＷを
位置決めしクランプした後は、コラム１０の先端
部に取付けられた工具１２、例えばフライスカツ
ターを駆動モータ９で所定の回転数で回転させ
る。次いで、加工するワークＷのＺ方向の所定の
位置まで、コラム１０を駆動モータ９により前進
させる。

上記の状態でコラム１０を駆動DCモータ７に
よりＺ方向の左方へ摺動せしめて、ワークＷの側
面、すなわち第１図において側面Ｗ−ａを右端か
ら左端までを、主軸１１の先端に取付けられ、回
転している。フライスカツター（工具１２）でワ
ークＷの取り代分を一気に加工が施される。

すなわち、本発明の場合、例えば、ストツパー
１３の突当面のワークＷの黒皮面（または、同平
面上にある他の黒皮面）を加工するとすれば、ス
トツパー１３の位置を主軸のフライスカツター刃
先位置よりＺ軸方向、すなわち、コラム側寄りに
黒皮削り代分を見込んで設定しておけば、ストツ
パー１３でワークＷの位置決めをした後、スライ
スカツター（工具１２）はＺ軸方向の動作なしに
Ｘ軸方向へそのまま移動し、ｗ−ａ面の加工がで
きることになる。これより前述したように加工基
準面ができたことになる。

次いで駆動DCモータ７の回転を逆転して、一
旦コラム１０を元の原点位置に復帰させた後、前
記押え部材１６でワークＷをクランプしたまま割
出しテーブル３を180゜旋回して、ワークＷの側面
ｗ−ｂ面（側面ｗ−ａ面の反対面）を前述した要
領で加工を施す。

このとき側面ｗ−ａ面とｗ−ｂ面との間のワー
クＷ幅はNC制御でｗ−ａ面を基準に所定寸法値
に加工が施されることになる。素材の段階でｗ−
ｂ面も削り代を見込んであるので、空切削される
ことはなく、必ず加工が施される。ｗ−ａ面とｗ
−ｂ面との位置は必ずしも割出しテーブル３の回
転中心から均等に振り分けられた位置にある必要
はなく、NC制御プログラム上でワークＷ幅を決
定すればよい。

なお、主軸１１に取付けられた工具１２のフラ
イスカツターは、原点位置から２点鎖線で示した
工具１２′の位置までの長さ１（第１図）が最大
移動距離である。

(ハ) 次に発明の主要部をなすワークＷを割出しテ
ーブル３上にクランプするクランプ装置１４の
構造について説明する。

第３図はクランプ装置１４の平面断面図、第４
図は第３図におけるワークＷを内側よりクランプ
するクランプ装置の平面図である。

第５図は第４図のＸ−Ｘ断面図、第６図は第４
図のＹ−Ｙ断面図である。

本発明のNC専用工作機械のワーク取付装置に
用いられているクランプ装置は、第３図に示す如
く、ワークＷの内側よりクランプせしめる内面用
クランプ装置１７とワークＷの両外側よりクラン
プせしめる外面用クランプ装置１８，１８とから
なつている。すなわち、第３図において搬送路１
から搬入されて割出し用テーブル３上にワークＷ
押さえ用シリンダ１５およびその支柱等の干渉を
避けて図略のローダ等の搬出入手段でワークＷを
載置し、所定の位置にラフに位置決めされる。内
面用クランプ装置１７はテーブルに設けられてワ
ークＷが割出しテーブル３に載置されたときワー
クＷ内に配置されるようになつている。Ｚ方向へ
ワークＷの内側から外側へ三個の押圧子１９ａ，
１９ｂおよび１９ｃが押圧されてワークＷをクラ
ンプする。従つて、本発明の対象ワークはワーク
Ｗ内に内面用クランプ装置１７が挿入可能なもの
に限られる。

ワークＷをクランプした後、切削工程に入ると
ストツパはワークＷから離れる。即ち、ワークＷ
はＺ方向についてみると、内側のクランプ装置１
７のみでＺ軸方向の位置を保持している状態とな
る。ワークＷの外壁よりクランプする方法も考え
られるが、ワークの搬入時に干渉するおそれがあ
ることと、ストツパ側のワークＷ端面に対して
は、ストツパとの干渉があるので構造上、クラン
プ装置は設けられない。従つて、内側から内壁を
利用することになる。しかし外側と内側から挟ん
でワークＷをクランプする方法はクランプ装置が
構造上複雑になるので得策であるとはいえない。
本発明は内側のみでＺ軸の２方向のワーク位置決
めを行つている。対象のワークＷはこのクランプ
装置が内挿されるものに限定されるが、本発明は
ストツパ等の干渉を考慮することなく、また、簡
素な構造で押圧源が遮断されても確実に位置決め
の状態を維持するような構成になつている。

外面用クランプ装置１８はワークＷの両外側に
配置され、ワークＷ外側から内側へ向かつて４ケ
の押圧子２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄが
押圧されてワークＷをクランプする。

内面用クランプ装置１７のみを取り出した図が
第４〜６図である。第４図に示す如く、内面用ク
ランプ装置１７のクランプボデイ２１の前方に２
本の押圧子１９ａ，１９ｂが廻り止めピン２１
ａ，２１ｂにより止められ突出している。同様に
前記クランプボデイ２１の後方には１本の押圧子
１９ｃが廻り止めピン２１ｃにより止められ突出
している。なお、第４図にはワークＷが３種類の
異なつた形状Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３のものを押圧子１
９ａ〜１９ｃでクランプ出来る状態を表してい
る。第５図は第４図のＸ−Ｘ断面図、第６図は第
４図のＹ−Ｙ断面図を示し、夫々押圧子１９ａ〜
１９ｃの動き状態を表しているが、押圧子１９
ａ，１９ｂおよび１９ｃの夫々の動きはすべて同
じ機構により行われているので、第５図の押圧子
１９ｃについてのみ詳細に説明する。

第５図において、割出しテーブル３上にクラン
プ装置本体のクランプボデイ２２が載置され、割
出しテーブル３とクランプボデイ２２と間には、
押圧子１９ｃをロツクしたり、解除したりするた
めのクランプ装置が挿着されている。すなわち、
割出しテーブル３とクランプボデイ２２との間に
は、フランジ２３ａ，２３ｂを介して段付シヤフ
ト２４が挿嵌されている。

段付シヤフト２４の小径部２４ａにはスプリン
グ２５を介して傾斜した摺動部材２６が嵌合し、
割出しテーブル３とクランプボデイ２２との間を
段付シヤフト２４の軸方向に摺動するようになつ
ている。クランプボデイ２２には押圧子１９ｃを
収納した支持部材２７が載置され、該支持部材２
７内には押圧子１９ｃがスリーブ２８内に挿嵌さ
れている。該押圧子１９ｃの後部にはシリンダロ
ツド３０先端部のネジ部が螺着している。従つ
て、押圧子１９ｃは前進用油圧通路３１、後進用
油圧通路３２に圧油を図略の駆動装置により与え
ることにより前後進させることができる。

クランプボデイ２２の略中央部には貫通孔３３
が穿設されていて、該貫通孔３３内には、押圧子
１９ｃと直交する方向に楔３４が挿嵌されてい
る。

楔３４の一端部３４ａは傾斜した摺動部材２６
の前後の摺動で摺動部材２６の傾斜部２６ａに係
合するようになされている。楔３４の他端部３４
ｂは押圧子１９ｃの一部に、楔３４の他端部３４
ｂの傾斜面にあつた切欠部１９ｄが設けられて、
楔３４の他端部３４ｂが切欠部１９ｄに係合する
ようになつている。

押圧子１９ｃをロツクするには、段付部シヤフ
ト２４の小径部２４ａに挿入されたスプリング２
５の力で摺動部材２６をシリンダ２３ｂ側に移動
することにより、楔３４を押圧子１９ｃに突当て
てロツクされるのである。押圧子１９ｃを解除す
るには、油圧通路３５に圧油を供給し、段付シヤ
フト２４のをスリーブ２４ａの側に移動すること
によつて解除されるのである。押圧子１９ｃの切
欠部１９ｄの背面にキー溝３６を穿設し、該キー
溝３６内に、支持部材２７の外壁から穿孔した孔
に突出キー３７を嵌合させ、ネジで螺着されてい
る。而してキー溝３６内に突出キー３７が挿入さ
れ押圧子１９ｃの廻り止めしている。外面用クラ
ンプ装置１８は第３図に示す如く、割出しテーブ
ル３上の左右端に夫々１ケずつ載置されていて、
両者の外面用クランプ装置１８は同じ形状であ
り、かつ、構造も全く同じものが使用されてい
る。

而して外面用クランプ装置１８は内面用クラン
プ装置１７と同じ原理からなるクランプ装置であ
るので、詳細な構造は内面用クランプ装置で説明
しているので省略する。ただ内面用クランプ装置
１７と異なる点は２ケの押圧子２０ａと２０ｂ並
びに２０ｃと２０ｄが対をなして動作せしめるよ
うになつている点である。

本発明のNC専用工作機械ワーク取付装置にお
ける動作について説明する。

(a) 加工すべきワークＷは搬送路１上に載せられ
て、搬送路１の右端から矢印の如く左方へ送ら
れ、ワーク受渡し口２で停止する。

(b) ワーク受渡し口２でワークＷを該ワーク受渡
し位置２に設けられた図略のローダにより、搬
送路１に対し直交する方向に載置されている割
出しテーブル３上に送り込まれ、ラフな状態に
一旦位置決めする。すなわち、ワークＷは所定
の位置よりやや奥の工作機械側へ位置決めす
る。

(c) 駆動DCモータ７によりコラム１０をＸ方向
の左方へ摺動せしめて、コラム１０の側面に取
付けられた突当てストツパー１３を、割出しテ
ーブル３上にラフな状態に位置決めされている
ワークＷの位置に停止させる。

(d) 次いで、駆動モータ９によりコラム１０がＺ
方向に前進摺動し、突当てストツパー１３をワ
ークＷの側面に押し付けることによつてワーク
Ｗをラフな位置状態から予め指定された所定の
加工位置に位置決めする。

(e) 割出しテーブル３上に載置されている治具フ
イクスチユアのクランプ装置１４によりワーク
Ｗをクランプする。

治具フイクスチユアのクランプ装置１４の動作
順序は次のとおりである。

(イ) 第４図〜第６図に示した内面用クランプ装置
１７の押圧子１９ａ，１９ｂで内側からワーク
Ｗを押し付け、突当てストツパー１３との間で
ワークＷの片側を挟み込む。

(ロ) 反対側の押圧子１９ｃを上記(イ)と同じように
内側からワークＷを押しつける。

(ハ) 外面用クランプ装置１８の左右端にある２個
ずつの押圧子２０ａ，２０ｂと押圧子２０ｃ，
２０ｄで両側からワークＷを押し付ける。

而して、ワークＷの所定の加工位置で前後左右
からクランプされたことになる。

(f) NC装置の指令により、駆動モータ９によ
り、コラム１０に軸着されている主軸１１を所
定の回転数で回転させる。前もつて主軸１１の
先端部に取付けられている工具１２のフライス
カツターが回転される。

(g) 工具１２のフライスカツターが回転されてい
る状態で、駆動DCモータ７によりコラム１０
を、Ｘ方向へ摺動せしめる。

すなわち、主軸１１を第１図の２点鎖線で示
されている位置１２′まで移動せしめることに
よつて、回転している工具１２のフライスカツ
タでワークＷの側面を一気に加工が施される。
（１回の往路動作で加工は終了する。） (i) コラム１１は加工が終了した時点で、駆動
DCモータ７の回転を逆転せしめて、元の原点
位置に復帰される。

(j) 次に、内面をクランプした状態で割出しテー
ブル３を180゜旋回せしめて、加工された側面の
反対側面を加工するようにインデツクスする。

(k) ワークＷを180゜インデツクス終了し、反対側
面を加工する。この発明の実施例は二面のみの
加工としているので、加工が終わつた後、クラ
ンプ装置１４を作動せしめてロツク状態から解
除状態にしてワークＷをアンクランプする。

(l) アンクランプの状態にしてからワークＷを搬
出し易いように搬入したときの位置にラフな状
態に戻す。

(m) しかして前記(c)〜(l)の順序で搬入されるワー
クＷ毎に同様に操作することで、ワークＷの両
側の側面側のワークＷも同寸法幅に加工され
る。上記の動作順序に基ずき、次加工すべきワ
ークＷの側面加工が施される。

(8) 効果 本発明のNC専用工作機械のワーク取付装置は
ワークを数段階のクランプ位置でクランプ出来る
ようにしてあるので、多種類のワークが加工可能
である。

本発明のNC専用工作機械のワーク取付装置は
ワークをラフな状態に位置決めし、次いでコラム
の側面に取付けられた突当てストツパーをワーク
側面に突当てワークをラフな位置から指定された
フライスカツターの加工位置に位置決め出来るよ
うにしたので、黒皮面を有するワークを直接加工
することが可能である。

従つて、黒皮面を有するワークを加工する場
合、従来のような基準面を加工する粗加工の工程
を経る必要がないので、合理化および省力化され
たNC専用工作機械のワーク取付装置として有用
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のワーク取付装置を適用した
NC専用工作機械の全体を示す平面図、第２図は
第１図の正面図である。第３図はクランプ装置の
平面図、第４図は第３図におけるワークＷを内側
よりクランプする内側用クランプ装置の平面図、
第５図は第４図のＸ−Ｘ断面図、第６図は第４図
のＹ−Ｙ断面図である。 １…搬送路、２…ワーク受渡し位置、３…割出
しテーブル、７…駆動DCモータ、９…駆動モー
タ、１０…コラム、１１…主軸、１２…工具、１
３…突当てストツパー、１４…クランプ装置、１
７…内面用クランプ装置、１８…外面用クランプ
装置、１９ａ〜１９ｃ，２０ａ〜２０ｄ…押圧
子、２２…クランプボデイ、２４…段付シヤフ
ト、２５…スプリング、２６…摺動部材、２６ａ
…傾斜部、３４…楔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ベツド上に水平面内でＸ、Ｚ軸方向に移動可
   能に設けられたコラムと、該コラムに回転自在に
   軸承され先端に工具を挿着可能に設けられた主軸
   と、前記コラム前面の加工領域内にあつて旋回割
   り出し可能に設けられたテーブル上のワークを
   NC制御により加工する工作機械において、 前記コラム側面に取付けられ、Ｘ軸方向に主軸
   と併設され、かつ、主軸端のカツター先端位置よ
   りＺ軸方向にややコラム側に位置して、当接部を
   有するストツパと、 前記コラムの移動でテーブル上のワークを前記
   ストツパで押付けて位置決めした後、この位置決
   めの状態を維持して、前記テーブル上にあつてワ
   ークの内側より前記コラム押付け方向と反対のＺ
   軸方向の２方向にワークを押圧する複数の押圧子
   と、 この押圧子を作動させる油圧装置と、 前記テーブルに設けられ、前記押圧子の位置が
   定まつたとき前記油圧装置の作動が停止してもワ
   ークの位置決め状態を保持させるため、この押圧
   子に係合する楔と、 この楔の位置決め位置を弾性体を介して保持さ
   せる保持部材と、 前記テーブル上にあつて位置決めされたワーク
   をテーブルへ押圧してクランプするクランプ装置
   とからなるNC専用工作機械のワーク取付装置。