JPH05309505A - Ｎｃ旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ワークの両側から同時加工を可能とする。 ［構成］主軸台２に両端が開口した円筒形の主軸１０を
設け、主軸１０にチャック手段２５，２７，２９，３２
を設ける。主軸台２の両側には刃物台３ａ，３ｂを対向
して設ける。主軸１０の内部に被加工物Ｗを挿入配置し
て、チャック手段２５，２７，２９，３２によって被加
工物を把持し、刃物台３ａ，３ｂの各工具によって被加
工物の両側から加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＮＣ旋盤に関する。さ
らに詳細には、ワーク（被加工物）の両側から同時加工
するためのＮＣ旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ワークを油井管用カップリング
のように内径加工が主体で、左右対称形のものに加工す
る場合、従来は主軸に設けた円筒形のチャックボディ内
にワークを保持し、片側を加工した後、ワークを１８０
度反転して反対側を加工していた。また、油圧シリン
ダ、印刷機用ロールのようにシャフト中央部を正確に両
端加工を行う必要がある場合は、片側加工後ワークを外
し反転してチャックしなおして反対側を加工していた。

【０００３】このような加工に使用されるチャックは、
そのチャックボディが主軸に固定されているので、ワー
クの反加工側が閉鎖されている。このため切屑をチャッ
クボディの後部に設けた穴から外周方向に出すか、ある
いは刃物側に出すしかなく、特にねじ切りのような連続
加工を行う場合に切屑の自動処理に困難を伴っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【０００５】この発明の目的は、チャック機能と主軸機
能を一体化することにより、ワークを両側から同時加工
を可能としたＮＣ旋盤を提供することにある。

【０００６】この発明の別の目的は、自動処理が困難な
切屑を加工進行と反対側へ導くことにより、切屑の自動
処理を容易にすることを可能としたＮＣ旋盤を提供する
ことにある。

【０００７】この発明の更に別な目的は、ワークを反転
することなく、ワークの両側の同時加工により生産性の
向上が図れ、また両側の同心精度が向上するＮＣ旋盤を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述の目的
を達成するために次のような手段を採用している。

【０００９】すなわちこの発明は主軸台（２）と、この
主軸台（２）に設けられ、両端が開口した主軸（１０）
と、この主軸（１０）を回転駆動させる駆動手段（２
２）と、この主軸（１０）の内部に挿入配置された被加
工物の外周を把持するためのチャック手段（２５），
（２７），（２９），（３２）と、前記主軸台（２）の
両側に対向して設けられ、前記主軸（１０）の軸線方向
および該軸線の直角方向に移動自在な刃物台（３ａ），
（３ｂ）と、各刃物台を独立して駆動するための駆動手
段（８ａ），（８ｂ）とを備えてなるＮＣ旋盤である。

【００１０】前記チャック手段は、前記主軸（１０）に
その半径方向に移動自在に設けられた複数の爪（２
９），（３１）と、各爪（２９），（３１）を駆動する
ための駆動手段（２５），（３２）とからなる。

【００１１】

【作用】被加工物は、主軸の一方側の開口端から主軸内
に挿入される。挿入された被加工物は、その外周におい
てチャック手段によって把持される。主軸は駆動手段に
よって回転駆動され、主軸台の両側に設けられた刃物台
の工具によって、被加工物が両側から加工される。

【００１２】

【実施例】この発明の一実施例を添付図面を参照しなが
ら以下に説明する。図１は、この発明によるＮＣ旋盤の
平面図、図２は正面図、図３は主軸台の断面図である。
ベッド１上の中央に円筒形の主軸１０を有する主軸台２
が設けられ、その両側に一対の刃物台３ａ，３ｂが設け
られている。刃物台３ａ，３ｂはサドル４ａ，４ｂ上に
クロススライド５ａ，５ｂを介して搭載されている。

【００１３】サドル４ａ，４ｂはベッド１上に形成した
案内面６ａ，６ｂ上を摺動自在に設けられ、主軸１０の
軸線方向と平行な方向であるＺ軸線方向に移動自在とな
っている。サドル４ａ，４ｂはボールねじ７ａ，７ｂに
結合され、サーボモータ８ａ，８ｂによってＺ軸線方向
に駆動される。

【００１４】クロススライド５ａ，５ｂは、サドル４
ａ，４ｂ上に形成した各案内面９ａ，９ｂ上を摺動自在
に設けられ、主軸１０の軸線と垂直な方向であるＸ軸線
方向に移動自在となっている。クロススライド５ａ，５
ｂは、図示しないサーボモータによってＸ軸線方向に駆
動される。このクロススライド５ａ，５ｂに搭載された
刃物台３ａ，３ｂには、それぞれ複数の工具１１とクー
ラントの供給パイプ４５が設けられている。

【００１５】主軸台２は図３にその詳細が示されるよう
に、ハウジング１２を有し、このハウジング１２内に両
端が開放した円筒形の主軸１０が水平向きに収容されて
いる。主軸１０は、軸受１３を介してハウジング１２に
支持され、回転自在となっている。ハウジング１２およ
び主軸１０の各端部間には、切屑がハウジング１２内に
侵入するのを防止するためのラビリンスシール１４が設
けられている。

【００１６】主軸１０の外周には駆動伝達のためのギヤ
１５がナット１６によって固定されている。このギヤ１
５は、ドライブピニオン１７、ギヤ１８、プーリ１９、
ベルト２０およびプーリ２１を介して主軸駆動用モータ
２２に駆動連結されている。主軸１０は、この主軸駆動
用モータ２２によって回転駆動される。

【００１７】ギヤ１５とハブ２３はチャックボディを構
成している。ギヤ１５、ハブ２３およびシリンダ５０に
より環状のシリンダ室２４が形成され、このシリンダ室
２４に環状のピストン２５が摺動自在に配置されてい
る。ピストン２５には摺動子２６が固定され、この摺動
子２６には半径方向内方に延びかつ内周面が傾斜面とな
っているほぞ脚２７が形成されている。

【００１８】ほぞ脚２７は１２０度の角度間隔をおいて
３つ設けられ、これらのほぞ脚２７はハブ２３および主
軸１０に対応して半径方向に設けられた３つの孔２８に
受け入れられている。各孔２８には、チャックマスタ爪
２９が半径方向に移動自在に配置されている。各チャッ
クマスタ爪２９は、外周端に底面が傾斜面となっている
ほぞ溝３０を有し、このほぞ溝３０にほぞ脚２８が鳩尾
結合している。各チャックマスタ爪２９の内周端は主軸
１０内に突出し、把持部（爪）３１がボルト結合されて
いる。

【００１９】ギヤ１５には、複数の圧縮スプリング３２
が円周上に配置されている。環状のピストン２５は、こ
れらの圧縮スプリング３２によって常時一方向に付勢さ
れ、これによってチャックマスタ爪２９は常時半径方向
内方すなわちクランプ位置に向けて付勢されている。

【００２０】またハブ２３には、シリンダ室２４に連通
する圧油の流路３３が形成されている。流路３３の入口
に固定カプラ３３ａが設けられている。一方ハウジング
１２には、固定カプラ３３ａに対向して可動カプラ３４
が設けられている。チャック開閉時には、主軸ポジショ
ニング機能により主軸１０を定位置に停止させ、必要な
油圧結合を行わしめる。すなわち可動カプラ３４は、主
軸１０の半径方向に移動自在となっており、駆動シリン
ダ３５の駆動によって固定カプラ３３ａ側に移動し、両
カプラ３３ａ，３４が結合される。

【００２１】可動カプラ３４は、図示しない方向切換弁
を介して油圧源に接続されている。この油圧源からカプ
ラ３４，３３ａおよび流路３３を経て圧油がシリンダ室
２４に供給されると、ピストン２５が圧縮スプリング３
２に抗して移動し、チャックマスタ爪２９が半径方向外
方すなわちアンクランプ位置に移動する。ハウジング１
２に設けた近接スイッチ３６，３７は、それぞれクラン
プ位置およびアンクランプ位置を確認するためのスイッ
チである。

【００２２】図４は、ワークの供給搬出装置を示す正面
図である。水平フレーム３８に走行自在にワークのロー
ディングロボット３９ａおよびアンローディングロボッ
ト３９ｂが設けられている。各ロボット３９ａ，３９ｂ
は、昇降自在なアーム４０ａ，４０ｂを有し、各アーム
４０ａ，４０ｂの下端にはハンド４１ａ，４１ｂが設け
られている。

【００２３】動作 前回のワークの加工が終了すると、主軸１０が所定の停
止位置に停止し、両刃物台３ａ，３ｂが後退すなわち主
軸台２から離れる。次にアンローディングアーム４０ｂ
が下降し、さらに前進すなわち主軸台２に向けて移動
し、ハンド４１ｂが主軸１０内の加工済ワーク内に挿入
される。また駆動シリンダ３５が作動して可動カプラ３
４が固定カプラ３３ａに結合される。

【００２４】次にアンローディングアーム４０ｂのハン
ド４１ｂが開き加工済ワークを把持する。また方向切換
弁が作動して、シリンダ室２４に圧油が供給され、チャ
ックマスタ爪２９が開き、ワークがアンクランプされ
る。このとき、摺動子２６に結合されているピンにより
近接スイッチ３７がアンクランプ状態を確認し、アンク
ランプが異常であれば警報が発せられる。

【００２５】次にアンローディングアーム４０ｂが後退
し、主軸台２から離れる。また次のワークを把持したロ
ーディングアーム４０ａが前進し、ワークＷが主軸１０
内に挿入される。

【００２６】次にアンローディングアーム４０ｂが上昇
し、図示しないアンローディングシュートに加工済ワー
クを搬出する。また、一方の刃物台３ｂが主軸台２に接
近し、加工の待機をする。

【００２７】次に方向切換弁が作動して、シリンダ室２
４への圧油の供給が停止し、圧縮スプリング３２の付勢
力によってチャックマスタ爪２９が閉じ、主軸１０内に
挿入されたワークＷが把持される。このとき近接スイッ
チ３６がクランプ状態を確認し、クランプが異常であれ
ば警報が発せられる。

【００２８】次にハンド４１ａが閉じてローディングア
ーム４０ａのハンド４１ａによる把持が解除され、ロー
ディングアーム４０ａは後退して主軸台２から離れる。
また駆動シリンダ３５が不作動となり、可動カプラ３４
が固定カプラ３３ａから離れる。

【００２９】次に駆動モータ２２が作動し、主軸１０が
回転する。またローディングアーム４０ａが上昇し、図
示しないローディングシュートで次のワークを受け取
る。また、他方の刃物台３ａが主軸台２に接近し、加工
の待機をする。

【００３０】次に両刃物台３ａ，３ｂが前進し、ワーク
Ｗの加工が開始する。その際、クーラントパイプ４５か
らクーラントが吐出される。また、加工中にはローディ
ングアーム４０ａおよびアンローディングアーム４０ｂ
が次のハンドリングのための準備を行い、準備が完了す
ると上昇位置で待機する。

【００３１】ワークの加工が完了すると、クーラントの
吐出が停止し、両刃物台３ａ，３ｂが後退位置に移動す
る。また主軸１０が定位置に停止する。以下、このよう
な工程がワークごとに繰り返される。

【００３２】第２実施例 図５は、チャックマスタ爪２９の駆動機構の別の実施例
を示す断面図である。第１実施例はスプリングおよび油
圧でチャックマスタ爪を駆動する方式である。この実施
例は、スクロール方式によるチャック駆動方式である。

【００３３】すなわち、チャックボディを構成するギヤ
１５とハブ２３にはスクロール５０が回転自在に設けら
れている。スクロール５０は渦巻状の突起５１を有し、
この突起５１は各チャックマスタ爪２９に設けた円板５
２に係合している。スクロール５０には、環状の歯が設
けられ、この歯にベベルギヤ５３が噛合している。

【００３４】ハウジング１２には、ベベルギヤ５３を回
転させるためのロッド５５が主軸１０の半径方向に移動
自在に設けられている。ロッド５５は、ベベルギヤ５３
の端面に設けた穴５４に係合し、ロッド５５が回転駆動
されることによってベベルギヤ５３が回転する。これに
よってスクロール５０が回転し、チャックマスタ爪２９
が半径方向に移動する。

【００３５】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
チャック機能と主軸機能とを一体化したので、ワークの
両側からの同時加工が可能となった。したがって、ワー
クを反転する必要がなく、生産性が向上し、同心精度も
良くなる。さらに切屑が加工進行と反対側へ導かれ、切
屑の自動処理が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明によるＮＣ旋盤の実施例の平
面図である。

【図２】図２は、図１の実施例の正面図である。

【図３】図３は、主軸台の断面図である。

【図４】図４は、ワークの供給および搬出装置の正面図
である。

【図５】図５は、チャックの駆動機構の別な実施例を示
す主軸台の断面図である。

【符号の説明】

１…ベッド ２…主軸台 ３ａ，３ｂ…刃物台 １０…主軸 １２…ハウジング ２２…主軸駆動モータ ２４…環状のシリンダ室 ２５…ピストン ２７…ほぞ脚 ２９…チャックマスタ爪 ３０…ほぞ溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸台（２）と、 この主軸台（２）に設けられ、両端が開口した主軸（１
   ０）と、 この主軸（１０）を回転駆動させる駆動手段（２２）
   と、 この主軸（１０）の内部に挿入配置された被加工物の外
   周を把持するためのチャック手段（２５），（２７），
   （２９），（３２）と、 前記主軸台（２）の両側に対向して設けられ、前記主軸
   （１０）の軸線方向および該軸線の直角方向に移動自在
   な刃物台（３ａ），（３ｂ）と、 各刃物台を独立して駆動するための駆動手段（８ａ），
   （８ｂ）とを備えてなるＮＣ旋盤。
2. 【請求項２】前記チャック手段は、前記主軸（１０）に
   その半径方向に移動自在に設けられた複数の爪（２
   ９），（３１）と、各爪（２９），（３１）を駆動する
   ための駆動手段（２５），（３２）とからなることを特
   徴とするＮＣ旋盤。