JPH06114601A - 数値制御旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】小型化、駆動力の低減、段取り時間及び非切削
時間の短縮を図る。 【構成】主軸中心線１１方向であるＺ１軸方向に摺動す
る主軸台１３と、主軸台１３に対向して背面主軸中心線
が主軸中心線１１と同一線上で且つＺ１軸方向と平行な
Ｚ３軸方向に摺動する背面主軸台２１と、主軸１２と背
面主軸２０間に設けられたガイドブッシュ支持台でもあ
るクシ歯刃物台支持台３０と、クシ歯刃物台支持台３０
の主軸中心線１１上に配置されたガイドブッシュ３１
と、主軸中心線１１と直交し且つ相互に直交するＸ１軸
方向とＹ１軸方向に移動可能にクシ歯刃物台支持台３０
に設けられたクシ歯刃物台３２と、クシ歯刃物台３２に
Ｘ１軸方向に平行で相互に並列してクシ歯状に複数個配
列された第１工具３６と、ターレット４４を有して主軸
中心線１１に平行なＺ２軸方向と直交するＸ２軸方向の
双方に移動するクシ歯刃物台３２に対向した位置に設け
られたターレット刃物台４０と、ターレット４４に複数
個取付けられた第２工具４３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は数値制御旋盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、数値制御旋盤として、例えば特公
平４ー２９４８２号公報に示すものが知られている。こ
の数値制御旋盤は、主軸と、これに対向して設けられた
背面主軸と、ガイドブッシュを有して主軸と背面主軸間
に設けられたガイドブッシュ支持台と、主軸と背面主軸
とに対応する２個のターレット刃物台とが相互に対向し
た位置に設けられている。従って、主軸と背面主軸とに
おけるそれぞれの加工が独立して制御可能であると共
に、２個の刃物台を主軸と背面主軸のいずれか一方の加
工のみに使用することも可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の数値制御旋
盤は、同じ又は同様の形式のターレット刃物台を２個使
用するので、設置面積が増大して大型化すると共に、重
量物であるターレットを移動及び回転させるので、大き
な動力を必要とする。またターレット刃物台は、重量物
であること、工具間隔が広いこと、更にターレット刃物
台全体を後退させた後でなければ工具を選択できないこ
と等により、工具選択時の非切削時間が長くなってしま
う。このことにより、最も加工工程の多い主軸による外
径加工をターレット刃物台で行うことは、生産性が悪
い。またターレットは、割り出し回転によって工具の芯
合わせが機械的に行われるので、工具を取付けるための
段取り時間に長時間を要する。

【０００４】本発明の目的は、小型化、駆動力の低減、
段取り時間及び非切削時間の短縮が図れる数値制御旋盤
を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、工作物を把持して回転可能な主軸を
支持し、主軸中心線方向であるＺ１軸方向に摺動する主
軸台と、工作物を把持して回転可能な背面主軸を支持
し、前記主軸台に対向して背面主軸中心線が主軸中心線
と同一線上で且つ前記Ｚ１軸方向と平行なＺ３軸方向に
摺動する背面主軸台と、前記主軸と前記背面主軸台間に
設けられたガイドブッシュ支持台と、このガイドブッシ
ュ支持台の主軸中心線上に配置されたガイドブッシュと
を備えた数値制御旋盤において、前記ガイドブッシュ支
持台をクシ歯刃物台支持台とし、主軸中心線と直交し且
つ相互に直交するＸ１軸方向とＹ１軸方向に移動可能に
前記クシ歯刃物台支持台に設けられたクシ歯刃物台と、
このクシ歯刃物台に前記Ｘ１軸方向に平行で相互に並列
してクシ歯状に複数個配列された第１工具と、ターレッ
トを有して前記主軸中心線に平行なＺ２軸方向と直交す
るＸ２軸方向の双方に移動する前記クシ歯刃物台に対向
した位置に設けられたターレット刃物台と、前記ターレ
ットに複数個取付けられた第２工具とを有することを特
徴とする。

【０００６】

【作用】主軸に把持された工作物の外径方向からの加工
は、主として主軸台のＺ１軸方向（主軸中心線方向）と
クシ歯刃物台のＸ１軸方向（工作物への切込み方向）の
移動とによりクシ歯刃物台の第１工具によって加工され
る。この場合、第１工具の選択は、比較的狭い間隔で工
具を並列して取付けたクシ歯刃物台のＹ１軸方向の移動
によって行われ、内径加工は主としてターレット刃物台
の工具によって行われる。背面主軸に把持された工作物
の加工は、主としてターレット刃物台のＺ２軸方向とＸ
２軸方向の移動によって従来と同様に加工される。

【０００７】２個の刃物台は、１個が従来と同様のター
レット刃物台よりなるが、他の１個はクシ歯刃物台より
なる。しかもガイドブッシュが取付けられたガイドブッ
シュ支持台をクシ歯刃物台支持台とし、このクシ歯刃物
台支持台にクシ歯刃物台が取付けられるので、設置面積
が大幅に低減し、小型化となる。またクシ歯状に比較的
狭い間隔で配列された複数個の第１工具を有するクシ歯
刃物台よりなるので、このクシ歯刃物台は小型で、この
点からも小型化が図れると共に、工具の選択時おけるク
シ歯刃物台の移動量は小さく、更に工作物の外径から離
れると同時に第１工具を選択しても干渉が生じないこと
等により、短時間で工具選択が可能であり、且つ駆動力
も小さくて済む。またクシ歯刃物台の第１工具の選択
は、Ｙ１軸の移動によって行われ、この軸は数値制御さ
れるので、工具の芯合わせもＹ１軸の位置補正が可能と
なり段取り時間の短縮が図れ、段取り時間や工具の選択
時間を短縮することによって非切削時間が短縮する。ま
たクシ歯刃物台に取付けるバイトホルダーを交換するこ
とによって第１工具の数及び種類が変更できる。例え
ば、難切削の加工や重切削の際には大径のシャンクのバ
イトが使用可能で、バイトの位置を設定するＹ１軸方向
の位置を変更するのみで変更できる。更に第１工具にエ
ンドミルを使用すると、エンドミルによって３次元加工
（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸による加工）ができ、例えば
溝幅の変更、溝深さの変更や工作物に対しての偏心溝加
工等を任意に行える。本発明においては、最も加工工程
の多い主軸による外径加工をクシ歯刃物台で行うので、
前記した種々の効果は特に著しい。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図５によ
り説明する。図１乃至図３に示すように、ベッド１０の
右側上面には、主軸中心線１１がＺ１軸方向に伸びる主
軸１２を回転自在に支承する主軸台１３がＺ１軸方向に
摺動可能に配設されており、この主軸台１３はベッド１
０に固定されたＺ１軸送りモータ１４によってＺ１軸方
向に移動させられる。前記主軸１２は図示しないチャッ
クを有して図示しない工作物を把持し、主軸台１３に固
定された主軸回転モータ１５によって回転させられる。
前記工作物は、長尺の棒材より成り、図示しない棒材供
給装置によって主軸１２に供給される。

【０００９】ベッド１０の左側上面には、前記主軸１２
と対向して同じ主軸中心線１１上に配置された背面主軸
２０を回転自在に支承する背面主軸台２１が前記主軸台
１３の摺動方向（Ｚ１軸方向）と平行なＺ３軸方向に摺
動可能に配設されており、この背面主軸台２１はベッド
１０に固定されたＺ３軸送りモータ２２によってＺ３軸
方向に移動させられる。背面主軸２０は、図示しないチ
ャックを有して工作物を把持することが可能で、前記背
面主軸台２１に固定された背面主軸回転モータ２３によ
って回転させられる。

【００１０】前記主軸１２と前記背面主軸２０間のベッ
ド１０上には、ガイドブッシュ支持台でもあるクシ歯刃
物台支持台３０が固定されており、このクシ歯刃物台支
持台３０の前記主軸中心線１１上には、ガイドブッシュ
３１が配設されている。クシ歯刃物台支持台３０には、
図４及び図５に示すように、主軸中心線１１に直交し且
つ相互に直交するＸ１軸方向とＹ１軸方向の両方向に摺
動可能にクシ歯刃物台３２が配設されている。即ち、ク
シ歯刃物台３２は、クシ歯刃物台支持台３０にＹ１軸方
向に摺動可能に設けられた摺動台３３上にＸ１軸方向に
摺動可能に設けられている。摺動台３３は、クシ歯刃物
台支持台３０に固定されたＹ１軸送りモータ３４によっ
てＹ１軸方向に移動させられ、クシ歯刃物台３２は摺動
台３３に固定されたＸ１軸送りモータ３５によってＸ１
軸方向に移動させられる。即ち、クシ歯刃物台３２は、
Ｙ１軸送りモータ３４によってＹ１軸方向に移動させら
れ、Ｘ１軸送りモータ３５によってＸ１軸方向に移動さ
せられる。クシ歯刃物台３２には、８個の第１工具３６
（３６ａ、３６ｂ・・・３６ｈ）がＸ１軸方向に平行で
相互に並列してクシ歯状に取付けられている。なお、本
実施例においては、第１工具３６ｆ、３６ｇ、３６ｈは
ドリル又はエンドミルとなっており、クシ歯刃物台支持
台３０に固定された工具回転モータ３７によって図示し
ない歯車機構を介して回転されるようになっている。

【００１１】従って、第１工具３６ａ、３６ｂ・・・３
６ｈの内の所望とする第１工具３６を選択する場合に
は、その所望とする第１工具３６のＸ１軸方向が主軸１
２の中心線１１に一致するようにＹ１軸送りモータ３４
が駆動される。図５は第１工具３６ｅが選択された状態
を示す。この選択された第１工具３６ｅによる切込み深
さは、Ｘ１軸送りモータ３５によって制御される。即
ち、主軸１２のＺ１軸方向の移動と選択された第１工具
３６によるＸ１軸方向の移動により、工作物は所望とす
る形状に加工される。

【００１２】図１乃至図３に示すように、前記ガイドブ
ッシュ３１の左側（ガイドブッシュ３１を挟んで前記主
軸台１３の反対側）で背面主軸台２１の手前側のベッド
１０上のクシ歯刃物台３２に対向する位置には、主軸台
１３の摺動方向（Ｚ１軸方向）と平行なＺ２軸方向と該
Ｚ２軸方向に直交しＸ１軸方向に平行なＸ２軸方向に摺
動可能にターレット刃物台４０が配設されている。ター
レット刃物台４０は、ベッド１０に固定されたＺ２軸送
りモータ４１によってＺ２軸方向に移動させられ、ター
レット刃物台４０のＺ２軸方向に移動する摺動台に固定
されたＸ２軸送りモータ４２によってＸ２軸方向に移動
させられる。ターレット刃物台４０には複数個の第２工
具４３を保持するターレット４４が回転自在に支承さ
れ、第２工具４３は前記背面主軸２０のチャック側方に
位置するように配設されている。ターレット４４は、タ
ーレット刃物台４０に固定された工具割り出しモータ４
５によってＡ２軸方向に回転させられ、所望の第２工具
４３が割り出される。

【００１３】次にかかる構成よりなる数値制御旋盤の作
動について説明する。主軸１２のコレットチャック（図
示せず）に把持された工作物（棒材）は、ガイドブッシ
ュ３１に挿通され、主軸１２と共に回転する。また切削
加工の際には、Ｚ１軸送りモータ１４、Ｚ３軸送りモー
タ２２、Ｘ１軸送りモータ３５、Ｚ２軸送りモータ４
１、Ｘ２軸送りモータ４２による各軸方向の駆動は数値
制御装置の指令によって駆動される。

【００１４】まず背面主軸台２１、即ちＺ３軸を用いな
い場合について説明する。主軸１２に把持された工作物
（棒状）に対する外径切削加工においては、クシ歯刃物
台３２の第１工具３６を使用し、周知の２軸同時制御機
能を用いて主軸台１３をＺ１軸方向に移動させ、クシ歯
刃物台３２の第１工具３６をＸ１軸方向に移動させて所
定の切込み深さとすることにより、主軸１２に把持され
た工作物の外径を直線、テーパ、円弧等の任意の形状に
切削できる。また第１工具３６ｆ、３６ｇ、３６ｈによ
る場合には、主軸１２の回転を停止することによって工
作物の側面に穴明け加工やエンドミルによる２面幅加工
（この時は、Ｙ１軸方向に移動して切削送りとする）等
の外径方向からの全ての加工を行うことができる。

【００１５】かかる外径方向からの加工は、ターレット
刃物台４０の第２工具４３を使用して、Ｚ１軸とＸ２軸
の組合せ、又はＺ１軸を固定としてＺ２軸とＸ２軸の組
合せによっても同様に行えるが、クシ歯刃物台３２はタ
ーレット刃物台４０に比較して軽量であり、工具３６の
ピッチも狭いので、非切削時間を短縮するには、外径か
らの切削加工は原則としてクシ歯刃物台３２の第１工具
３６を使用することが望ましい。

【００１６】一方、工作物に軸方向からの穴明け、タッ
プ、中ぐり等の内径加工を行うときには、ターレット刃
物台４０の第２工具４３を使用することによって特殊な
形状の工具を使用することなく通常の形状の工具で加工
することができる。このように、クシ歯刃物台３２の第
１工具３６を一般に工程数が多く且つ刃先を工作物に接
近したままでＹ１軸方向に移動しても工具と工作物とが
干渉しない外径加工用とし、ターレット刃物台４０の第
２工具４３を内径加工用と後述する背面主軸２０におけ
る加工用とすることによって、短時間で工具が選択可能
なクシ歯刃物台３２の特徴を最大限に生かすことができ
る。なお、クシ歯刃物台３２に設けられた第１工具３６
により、Ｚ１軸とＸ１軸の組合せで外径からの切削加工
を行っている間に、次工程で内径加工に使用されるター
レット刃物台４０の第２工具４３を選択して予め工作物
に接近させて待機させておくことによって、工具の交換
に要する時間を短縮することが可能である。同様に、タ
ーレット刃物台４０の第２工具４３で加工を行っている
間に、次工程の外径切削に使用されるクシ歯刃物台３２
の第１工具３６を工作物に接近させて待機させておくこ
とも可能であり、このように交互に使用して非切削時間
を短縮可能であることは、従来技術と同様である。

【００１７】次に背面主軸台２１を用いて加工を行う場
合について説明する。主軸１２側の加工の終了した工作
物は、背面主軸２０が前進してチャックし、クシ歯刃物
台３２の第１工具３６による突っ切り加工によって背面
主軸２０に移される。次に背面主軸２２が後退してター
レット刃物台４０の第２工具４３で加工される。

【００１８】このように、２個の刃物台３２、４０は、
１個が従来と同様のターレット刃物台４０よりなるが、
他の１個はクシ歯刃物台３２よりなる。しかもガイドブ
ッシュ３１が取付けられたガイドブッシュ支持台をクシ
歯刃物台支持台３０とし、このクシ歯刃物台支持台３０
にクシ歯刃物台３２が取付けられるので、設置面積が大
幅に低減し、小型化となる。またクシ歯状に比較的狭い
間隔で配列された複数個の第１工具３６を有するクシ歯
刃物台３２よりなるので、このクシ歯刃物台３２は小型
で、この点からも小型化が図れると共に、第１工具３６
の選択時おけるクシ歯刃物台３０の移動量は小さく、更
に工作物の外径から離れると同時に第１工具３６を選択
しても干渉が生じないこと等により、短時間で工具の選
択が可能であり、且つクシ歯刃物台３２を駆動するＹ１
軸モータ３４、Ｘ１軸モータ３５及び工具回転モータ３
７の駆動力は小さくて済む。またクシ歯刃物台３２の第
１工具３６の選択は、Ｙ１軸の移動によって行われ、こ
の軸は数値制御されるので、第１工具３６の芯合わせも
Ｙ１軸の位置補正が可能となり段取り時間の短縮が図
れ、段取り時間や工具の選択時間の短縮が図れて非切削
時間が短縮する。またクシ歯刃物台３０に取付けるバイ
トホルダーを交換することによって第１工具３６の数及
び種類が変更できる。例えば、難切削の加工や重切削の
際には大径のシャンクのバイトが使用可能で、バイトの
位置を設定するＹ１軸方向の位置を変更するのみで変更
できる。更に第１工具３６にエンドミルを使用すると、
エンドミルによって３次元加工（Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１
軸による加工）ができ、例えば溝幅の正確な加工ができ
る。本実施例においては、最も加工工程の多い主軸によ
る外径加工をクシ歯刃物台で行うので、前記した種々の
効果は特に著しい。更にＸ１軸、Ｘ２軸方向を水平面に
対して傾斜させると、特公昭６０ー４８２８１号公報に
詳細に述べられているように、切粉の流れがスムーズに
なり、工具等に切粉がからむことが少なくなって切粉に
よるトラブルが防止される。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、ガイドブッシュ支持台
をクシ歯刃物台支持台とし、主軸中心線と直交し且つ相
互に直交するＸ１軸方向とＹ１軸方向に移動可能に前記
クシ歯刃物台支持台に設けられたクシ歯刃物台と、この
クシ歯刃物台に前記Ｘ１軸方向に平行で相互に並列して
クシ歯状に複数個配列された第１工具と、ターレットを
有して前記主軸中心線に平行なＺ２軸方向と直交するＸ
２軸方向の双方に移動する前記クシ歯刃物台に対向した
位置に設けられたターレット刃物台と、前記ターレット
に複数個取付けられた第２工具とを有する構成よりなる
ので、小型化、駆動力の低減、段取り時間及び非切削時
間の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に成る数値制御旋盤の一実施例を示し、
図４の矢視Ａ図である。

【図２】平面図である。

【図３】正面図である。

【図４】左側面図である。

【図５】クシ歯刃物台部分の左側面図である。

【符号の説明】

１１ 主軸中心線 １２ 主軸 １３ 主軸台 ２０ 背面主軸 ２１ 背面主軸台 ３０ クシ歯刃物台支持台 ３１ ガイドブッシュ ３２ クシ歯刃物台 ３６ 第１工具 ４０ ターレット刃物台 ４３ 第２工具 ４４ ターレット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作物を把持して回転可能な主軸を支持
   し、主軸中心線方向であるＺ１軸方向に摺動する主軸台
   と、工作物を把持して回転可能な背面主軸を支持し、前
   記主軸台に対向して背面主軸中心線が主軸中心線と同一
   線上で且つ前記Ｚ１軸方向と平行なＺ３軸方向に摺動す
   る背面主軸台と、前記主軸と前記背面主軸台間に設けら
   れたガイドブッシュ支持台と、このガイドブッシュ支持
   台の主軸中心線上に配置されたガイドブッシュとを備え
   た数値制御旋盤において、前記ガイドブッシュ支持台を
   クシ歯刃物台支持台とし、主軸中心線と直交し且つ相互
   に直交するＸ１軸方向とＹ１軸方向に移動可能に前記ク
   シ歯刃物台支持台に設けられたクシ歯刃物台と、このク
   シ歯刃物台に前記Ｘ１軸方向に平行で相互に並列してク
   シ歯状に複数個配列された第１工具と、ターレットを有
   して前記主軸中心線に平行なＺ２軸方向と直交するＸ２
   軸方向の双方に移動する前記クシ歯刃物台に対向した位
   置に設けられたターレット刃物台と、前記ターレットに
   複数個取付けられた第２工具とを有することを特徴とす
   る数値制御旋盤。
2. 【請求項２】 Ｘ１軸方向及びＸ２軸方向が水平面に対
   して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の数値
   制御旋盤。