JPH048407A - 工作機械 - Google Patents

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〕 本発明は加工領域上に長尺の材料を支持するガイドブツ
シュと、材料の横方向より相対的に送り動作を行う複数
の工具台と、材料を保持して長手方向に相対的な送り動
作を行う主軸台を有する主軸台摺動型の工作機械に関す
る。

〔従来の技術〕

この種の工作機械は径の細い長尺材料より主にシャフト
物の加工を行うもので、主軸台の前後の送り動作により
材料が前方に送り出されるものと、主軸後方に設けた給
材機より送り出される物があるが、いずれも、主軸前方
より突き出た材料は主軸回転軸線に対して横方向より送
り動作する複数の工具台と主軸台の相対的な送り動作で
加工が行われ、突き出た加工物の全長はガイドブツシュ
に支持されて極めて精度の高い加工が行われる。従来、
横方向より送り動作を行う工具台の駆動機構については
、古くはカムとリンクを介して行われていたが、近年は
著しく数値制御によるものが一般的になっている。しか
しながら、工具の取付本数は従来と変らず、工具台の態
様も、カム制御にみられる放射状の工具配列型式や、タ
レット型式、クシバ型式とさまざまである。先に述べた
様に、加工の対象が径の細いシャフト物である為、材料
と工具との相対位置においては接近している方が送りス
トロークが短く、サイクルタイムの向上には都合が良い
、従って、放射状の工具配列型式が掻めて理想的である
が、工具駆動軸の制御指令が数値制御による場合には、
工具数に相当するサーボ制御軸を必要とし、高価なもの
となる。タレット型式やクシバ型式の工具配列は、多数
の工具の取付が可能であるが、被加工物に対する工具の
接近性は前者より悪く、能率的でない、また、工具の取
付本数を増す事により、タレットの振りが大きくなり、
並列的な工具取付は送りストロークが大となって機械の
大型化となる。

〔発明が解決しようとする閘題点〕

本発明は主軸を中心として、工具が放射状に配列された
工具台を数値制御で指令し、従来にみられた工具台の数
に相当する数値制御軸を必要としない工具台の駆動機構
を提供するもので、機械の小型化とサイクルタイムの向
上を図ることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

一枚のマスターギヤを介して複数の工具台の送りの制御
が可能で、マスターギヤの送り駆動の伝達駆動を得る送
り駆動軸に固定された一対のピニオンと噛み合う一対の
ラックの相反する方向の送り動作をとる工具台駆動構成
を成している。

〔実施例〕

以下、本発明を実施図に基づき説明する。

（１）は被加工物を把持するチャック（２）を有する主
軸、　（３）は主軸（１）を回転自在に支持する主軸合
で、機械のフレーム上に摺動可能に装着され、主軸（１
）の回転軸線方向に相対的にサーボモータ（４）とボー
ルネジ（５）を介して送り動作が可能である。　（６）
は主＃（１）の前方に設けられ、主軸（１）の回転軸線
と同一線上に主軸（１１の後部より加工領域に向って挿
絵された長尺の棒材の突出し部分を支持するガイドブツ
シュ、該ガイドブツシュ（６）は棒材に対して回転型ま
たは静止型のいずれであってもよい、　（７）はガイド
ブツシュ（６）を装備するブツシュ台でフレーム上に取
付けられている。該ブツシュ台（７）には主軸（１）の
回転軸線を中心に放射状に工具台（８）が配列して取付
けられている。

該工具台（８）は主軸（１）の回転軸線に対して横方向
に相対的に送り動作が可能で、一つの工具台（８ａ）の
相対する送り動作の駆動方向に対して連動して相反する
方向に、送り動作の駆動が可能な様に振り分けられた他
の工具台（８ｂ）を−組とする工具台駆動構成（Ａ）が
複数の群（ＡＩ）（Ａ２）を成して設けることが可能で
ある。各々の工具台（８ａ）（８ｂ）には加工物の加工
工程数と、加工タイミングに対応して振り分けられた工
具（１０ａ）（１０ｂ）が取付ラレティル、（１１）は
主軸（１）の回転軸線上に相対的に回動自在な回動軸を
有するマスターギヤで、工具台（８ンの送り駆動系を制
御するもので、ブツシュ台（７）に回動自在に支持され
ている。−組の工具台駆動構成は、マスターギヤ（１１
）の送り駆動の制御を工具台（８）側に伝達する一対の
ギヤ（１２ａ）（１２ｂ）と、工具台（８）の送り制御
駆動部となる一対のピニオン（１３ａ）（１３ｂ）と噛
み合う一対のラック（１４ａ）（１４ｂ）がら成ってい
る。具体的には、マスターギヤ（１１）は、主軸（１）
の回転軸線と平行にブツシュ台（７）に回転自在に支承
された送り駆動軸（１５）に固着された一対ギヤ（１２
ａ）（１２ｂ）と噛み合っている。送り駆動軸（１５）
の一端に固着された一対のピニオン（１３ａ＞＜１３ｂ
）は、該ピニオン（１３ａ＞（１３ｂ）の一回転方向に
対して、各々が相反する方向に動作する様に、工具台（
８）上に振り分けられて取付けられた一対のラック（１
４ａ）（１４ｂ）と噛み合っている。

（１６）はマスターギヤ（１１）と噛み合うモータギヤ
（１７）を軸端に固着したサーボモータで、マスタギヤ
（１１）を正逆回転方向に回動し、加１物の荒加工から
仕上げ加工および工具補正にいたるまで、プログラム指
令に従って、動作し工具台（８）が制御される０以上が
本発明の基本的思想を説明する構成であるが、これより
、より効率を向上させ、−枚のマスターギヤを介して、
工具台駆動構成の各々の群が独立して−サイクル中に送
り駆動の選択できる実雑例を示す、これは上■己の基本
思想を基づいた第２の発明を導びくものである。前記構
成に次に示す技術手段が第２図（イ）（ロ）で示されて
いる。この図に基づいて、　（１８）はマスターギヤ（
１１）と噛み合うギヤ（１２ａ）（１２ｂ）をマスター
ギヤ（１１）に対して軸方向にシフトさせることにより
、マスターギヤ（１１）からの工具台（８）の駆動伝達
を入切りする送り駆動入切り手段である。この送り駆動
入切り手段（１８）を介して、工具台駆動構成の各々の
群（Ａｔ）（Ａ２）が−サイクル中に加工工程に対応し
た工具選択が任意に行うことが可能となる。

該送り駆動入切り手段（１８）は各々の工具台駆動構成
（Ａ＞の群（Ａ１）（Ａ２＞ごとに装備されている。そ
の構成を示すと、前記送り駆動軸（１５）の軸線方向に
、ガイド（１９）に摺動自存に支持された送り本体（２
０）上に送り駆動軸（１５）が回転可能に装着されてい
る。マスターギ’ｌ’（１１）に吋するギヤ（１２ａ）
（１２ｂ）の噛み合いの入切り操作であるシフト動作は
送り本体（２０）に固定された流体シリンダ（２１）の
前後動作で行われる。　　（２２）は棒材である。

次に、本発明の基本的思想である発明の作用について第
１図に基づいて説明する。

サーボモータ（１６）が数値指令に基づき、定められた
工具台（８）の送り量に対応する数値だけ動作すると、
マスターギヤ（１１）は正転し一方の工具台（８ａ）は
ピニオン（１３ａ）とラック（１４ａ）を介して主軸（
１）の回転軸線に対して前進し加工に入る。他方の工具
台（８ｂ）はピニオン（１３ｂ）とラック（１４ｂ）を
介して逆に主軸（１）の回転軸線より後退し遠ざかる。

サーボモータ（１６）が逆転するとマスターギヤ（１１
）も逆転し、先の工具台（８）の送り動作と反対に工具
台（８ａ）は主軸（１）の回転軸線より遠ざかり、工具
台（８ｂ）は接近し加工に入る。この様にマスターギヤ
（１１）の正逆の回動によって、各々の工具台（８ａ）
（８ｂ）が相互に相反する方向に送り動作を行い二つの
加工工程の処理が可能である。多数の加工工程を有する
場合の工具台駆動構成（Ａ）は群を増すことにより可能
である。この場合はマスターギヤの正逆回動の一サイク
ル中に複数の群が動作するので、加工工程に応じて、あ
らかじめ、各々の工具台（８）の送り量のストローク調
整を工具台（８）側で行う必要があり、工具台（８）上
に設けた送りダイヤル調整を介して工具台または工具の
加工物に対する送り量の相対位置を決定してなければな
らない 次に、本発明の上記基本思想に基づく第２の発明の作用
について説明する。

工具台駆動構成の（Ａｔ）群の工具台（８ａ）（８ｂ）
により、所定の加工工程の加工を行う場合には、送り駆
動入切り手段（１８）を介して、マスターギヤ（１１）
と送り駆動軸（１５）上のギヤ（１２ａ）（１２ｂ）が
噛み合される。噛み合せは流体シリンダ（２１）の前進
で送り本体（２０）が動作し、ギヤ（１２ａ＞（１２ｂ
）がマスターギヤ（１１）に向かってシフトし噛み合う
。

この状態を維持した状態で、サーボモータ（１６）が正
転すると、一方の工具台（８ａ）はピニオン（１３ａ）
とラック（１４ａ）を介して前進し、逆に他方の工具台
（８ｂ）は後退する。加工は工具台（８ａ）上の工具＋
１０ａ）によって行われ、他方の工具台（８ｂ）の工具
（１０ｂ）は加工領域から待避されている。サーボモー
タ（１６）が逆転すると、一方の工具台（８ａ）が後退
し他方の工具台（８ｂ）が前進することで、逆に、工具
（８ｂ）により加工が行われ、工具（８ａ）は待避する
。

工具台駆動構成の（Ａ２）群の工具台（８ａ）（８ｂ）
より加工を行う場合には、王妃工具台駆動構成の（Ａ１
）群の送り駆動入切り手段（１８）を介して、ギヤ（１
２ａ）（１２ｂ）をマスターギヤ（１１）から離して行
ければならない、流体シリンダ（２１）の後退で送り本
体（２０）が後退し、送り駆動軸（１５）がシフトしギ
ヤ（１２ａ）（１２ｂ）はマスターギヤ（１１）から離
される０次に、工具台駆動構成の群（Ａ２）の送り駆動
入切り手段（１８）を介して、ギヤ（１２ａ）（１２ｂ
）をマスターギヤ（１１）に噛み合わせる。その後の動
作は工具台駆動構成の群（Ａ１）の動１作と同じで、機
械の一サイクルごとに前記のすべての動作が繰返される
。

以上、本発明の構成、作用を示したが、第３図では他の
実施例を示すが、簡単に説明するに留める。この実施例
では、工具台駆動構成の群に相当するマスターギヤ（１
１）を装着するもので、その基本的思想は変わらないも
のであ、ただ、送り駆動入切り手段が１個で複数の工具
台駆動構成の入切り操作を行っている。第４図では上記
第３図のマスターギヤの伝達を直接、サーボモータを介
して行うもので効率がよい。

以上より本発明においては、１個のサーボモータを介し
て複数の工具台駆動構成の群を制御することが可能で、
経済的コストは安く、各々の対をなす工具台の送りの同
期性は確実で、かつ、スピドを上げることが可能である
。また、工具台の配置が故−１状である為、工具の加工
物に対しての接近性が高く一層のスピード向上が図られ
る。従って、機械のＰＩ造も小望化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は本発明の基本的な工具駆動構成を示す実
施例、第１図（ロ）は第１図（イ）の鍔面１、第２図（
イ）は本発明の工具台駆動構成の群を取入れたー実施例
、第２図（ロ）は第２図（イ）の側面図、第３図（イ）
は本発明の他の実施例で、マスターギヤを複数取入れた
場合の構成、第３図（ロ）は第３図（イ）の側面図、第
４図（イ）はｆｔＪ数のサーボモータを使用した場合の
実施例、第４図（ロ）は第４図（イ）の例面閏１・・主
軸　３・　・主軸台　６・　ガイドフッシュ８　ａ　、
８　ｂ・・工具台　１１・・・マスターギヤ１２ａ、１
２ｂ＝−ギヤ １３ａ、１３ｂ・・・ビニオノ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）主軸の回転軸線を中心に放射方向に相対的送り動作
   の可能な工具台と、主軸の回転軸線方向に相対的に送り
   動作の可能な主軸台を有する工作機械において、主軸の
   回転軸線上に相対的に回動可能な回動軸を有するマスタ
   ーギヤと、該マスターギヤの駆動伝達が制御される送り
   駆動軸に固着された一対のピニオンと噛み合う一対のラ
   ックが、上記ピニオンの一回転方向に対して各々が相反
   する方向に動作する様に振り分けられて工具台上に取付
   けられていることを特長とする工作機械 ２）主軸の回転軸線を中心に放射方向に相対的に送り動
   作の可能な工具台と、主軸の回転軸線方向に相対的に送
   り動作の可能な主軸台を有する工作機械において、主軸
   の回転軸線上に相対的に回動可能な回動軸を有するマス
   ターギヤと、工具台の送り駆動入切り手段を介して上記
   マスターギヤの動伝達が入切り制御される送り駆動軸に
   固着された一対のピニオンと噛み台う一対のラックが、
   上記ピニオンの一回転方向に対して各々が相反する方向
   に動作する様に振り分けられて工具台上に取付けられて
   いることを特長とする工作機械