JPH06335803A - Tool head with automatic balancer - Google Patents
Tool head with automatic balancerInfo
- Publication number
- JPH06335803A JPH06335803A JP15137493A JP15137493A JPH06335803A JP H06335803 A JPH06335803 A JP H06335803A JP 15137493 A JP15137493 A JP 15137493A JP 15137493 A JP15137493 A JP 15137493A JP H06335803 A JPH06335803 A JP H06335803A
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- JP
- Japan
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- slider
- balance weight
- tool head
- drive shaft
- main body
- Prior art date
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- Pending
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- Drilling And Boring (AREA)
- Turning (AREA)
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸の重心
が回転中心から偏在することを防止する自動平衡装置付
工具ヘッドに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool head with an automatic balancing device for preventing the center of gravity of a spindle of a machine tool from being unevenly distributed from the center of rotation.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、マシニングセンタ等の工作機械に
おいて、中ぐり、面削り、溝切り、テーパ削り等を行う
場合には、バイトを取り付けたスライダを径方向に移動
自在に装着した工具ヘッドが使用されている。このよう
な工具ヘッドは、例えば特公平4−4083号公報、特
公平3−10442号公報、実公昭62−16249号
公報、実公昭61−40410号公報等に開示されてお
り、これらでは工具ヘッドは工作機械の主軸に着脱自在
に取り付けられ、主軸の外部又は内部に設けられた駆動
軸によりスライダの軸線と直交する半径方向への動作が
制御されるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, in machine tools such as machining centers, when carrying out boring, chamfering, grooving, taper cutting, etc., a tool head equipped with a slider equipped with a bite is used so as to be movable in the radial direction. Has been done. Such tool heads are disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 4-4083, Japanese Patent Publication No. 3-10442, Japanese Utility Model Publication No. 62-16249, Japanese Utility Model Publication No. 61-40410, and the like. Is removably attached to the main shaft of a machine tool, and its movement in the radial direction orthogonal to the axis of the slider is controlled by a drive shaft provided outside or inside the main shaft.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来例においては、スライダが半径方向に移動した際
に、主軸の重心が回転中心から偏在して、加工精度や加
工能率が低下するという問題がある。However, in the above-mentioned conventional example, when the slider moves in the radial direction, the center of gravity of the main shaft is unevenly distributed from the center of rotation, and the machining accuracy and the machining efficiency are reduced. .
【0004】本発明の目的は、上述した問題点を解消
し、スライダが移動しても主軸の重心が回転中心から偏
在することのない自動平衡装置付工具ヘッドを提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to provide a tool head with an automatic balancing device in which the center of gravity of the spindle does not deviate from the center of rotation even if the slider moves.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明に係る自動平衡装置付工具ヘッドは、軸線方
向に移動する駆動軸を内蔵した主軸に装着する本体と、
該本体に前記軸線と直交する半径方向に移動自在に設け
前記駆動軸と連動するスライダと、該スライダと平行方
向に移動自在に設け前記スライダに連動するバランスウ
エイトと、該バランスウエイトと前記スライダとを相互
に反対方向に移動するように連結した連結手段とから成
ることを特徴とする。A tool head with an automatic balancing apparatus according to the present invention for achieving the above object comprises a main body mounted on a main shaft having a drive shaft which moves in the axial direction,
A slider movably provided in the main body in a radial direction orthogonal to the axis and interlocking with the drive shaft; a balance weight movably provided in a direction parallel to the slider and interlocking with the slider; the balance weight and the slider; And connecting means for connecting so as to move in mutually opposite directions.
【0006】[0006]
【作用】上述の構成を有する自動平衡装置付工具ヘッド
においては、駆動軸が軸線方向に移動することによりス
ライダが軸線と直交する半径方向に移動し、スライダが
移動することによりバランスウエイトが連結手段を介し
てスライダと反対方向に移動する。In the tool head with the automatic balancing device having the above-mentioned structure, the slider moves in the radial direction orthogonal to the axis when the drive shaft moves in the axial direction, and the balance weight connects the connecting means by the slider. Move in the opposite direction through the slider.
【0007】[0007]
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図1は本実施例の主要部の断面図、図2は図1の
A−A線断面図、図3はB−B線断面図である。工作機
械の主軸1には、工具ヘッド2がナット3により着脱自
在に装着され、工具ヘッド2の本体4の下端には、バイ
トTを備えたスライダ5が本体4の軸線と直交する半径
方向に摺動自在に装着されている。主軸1には、駆動軸
6を挿通する中空孔1aと、ナット3の雌ねじ3aと螺
合する雄ねじ1bと、本体4の接触端面4aに接触する
接触端面1cと、本体4の雌テ−パ4bと嵌合する雄テ
ーパ1dとが設けられている。ここで、駆動軸6は主軸
1に対して同心状に回転自在にかつ軸線方向に移動自在
に設置されている。主軸1の接触端面1cには、主軸1
の回転を本体4に伝達するための適当数のドライブキー
7がねじ7aにより固定されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments. 1 is a sectional view of a main part of this embodiment, FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line BB. A tool head 2 is detachably mounted on a spindle 1 of a machine tool by a nut 3, and a slider 5 having a bite T is attached to a lower end of a main body 4 of the tool head 2 in a radial direction orthogonal to an axis of the main body 4. It is mounted slidably. The main shaft 1 has a hollow hole 1a through which the drive shaft 6 is inserted, a male screw 1b screwed into the female screw 3a of the nut 3, a contact end face 1c contacting the contact end face 4a of the body 4, and a female taper of the body 4. A male taper 1d that fits with 4b is provided. Here, the drive shaft 6 is installed concentrically with respect to the main shaft 1 and rotatable in the axial direction. On the contact end surface 1c of the spindle 1, the spindle 1
An appropriate number of drive keys 7 for transmitting the rotation of the main body 4 to the main body 4 are fixed by screws 7a.
【0008】一方、本体4の上部は接触端面4aを有す
るフランジ4cとされ、このフランジ4cには、ドライ
ブキー7に対応する数のキー溝4dが等角度間隔に設け
られている。フランジ4cの下部は環状の押圧溝4eと
され、この押圧溝4eにはキー溝4dが連通すると共
に、ナット3の爪3bが嵌入されるようになっている。
押圧部4eの下方には環状の把持溝4fが設けられ、A
TC(自動工具制御装置)により把持されている。本体
4の中心には雌テーパ4bに連通する中空孔4gが設け
られ、この中空孔4gにはピストン部材8が上下動自在
に嵌合されている。On the other hand, the upper portion of the main body 4 is a flange 4c having a contact end surface 4a, and the flange 4c is provided with a number of key grooves 4d corresponding to the drive keys 7 at equal angular intervals. The lower portion of the flange 4c is an annular pressing groove 4e, and the pressing groove 4e communicates with the key groove 4d, and the claw 3b of the nut 3 is fitted therein.
An annular grip groove 4f is provided below the pressing portion 4e.
It is gripped by TC (Automatic Tool Controller). A hollow hole 4g communicating with the female taper 4b is provided at the center of the main body 4, and a piston member 8 is vertically movably fitted in the hollow hole 4g.
【0009】ナット3の外周には、例えばシリンダとピ
ストンにより構成されたロック手段9のアーム9aが嵌
入する適当数のロック孔3cが設けられており、アーム
9aがロック孔3cに嵌入することにより、ナット3が
回転方向に固定されるようになっている。An appropriate number of lock holes 3c into which the arms 9a of the lock means 9 composed of, for example, a cylinder and a piston are fitted are provided on the outer periphery of the nut 3, and the arms 9a are fitted into the lock holes 3c. The nut 3 is fixed in the rotation direction.
【0010】また、本体4の中空孔4gに嵌合されたピ
ストン部材8は、連結機構10と軸継手11を介して駆
動軸6に連結されている。連結機構10はリテーナ1
2、スリーブ13、鋼球14等から構成され、駆動軸6
が上下動することにより連結機構10が作動して、ピス
トン部材8と回転軸継手が連結又は切離されるようにな
っている。ピストン部材8の下端は楔状部8aとされ、
その下端にはカム面8bが形成されている。The piston member 8 fitted in the hollow hole 4g of the main body 4 is connected to the drive shaft 6 via a connecting mechanism 10 and a shaft coupling 11. The connecting mechanism 10 is a retainer 1.
2, a sleeve 13, a steel ball 14, etc., and a drive shaft 6
By moving up and down, the connecting mechanism 10 operates, and the piston member 8 and the rotary shaft coupling are connected or separated. The lower end of the piston member 8 is a wedge-shaped portion 8a,
A cam surface 8b is formed at the lower end thereof.
【0011】更に、スライダ5は本体4に形成された蟻
溝4hに、スライダ5に形成された嵌合部5aが嵌合す
ることにより、軸線径方向に摺動自在とされている。ま
た、スライダ5にはピストン部材8のカム面8bに接触
するカム面5bと、ばね15を収容するばね溝5cが形
成され、スライダ5がばね15により軸心方向に付勢さ
れてカム面5bとカム面8bが当接されている。Further, the slider 5 is slidable in the axial direction by fitting a fitting portion 5a formed on the slider 5 into a dovetail groove 4h formed on the main body 4. Further, the slider 5 is formed with a cam surface 5b which comes into contact with the cam surface 8b of the piston member 8 and a spring groove 5c which accommodates the spring 15, and the slider 5 is urged in the axial direction by the spring 15 to form the cam surface 5b. And the cam surface 8b are in contact with each other.
【0012】このようなスライダ5には、図4の斜視図
に示すようにスライダ5の移動による重心の偏在を防止
するために、バランスウエイト16がスライダ5に相対
移動自在に設けられている。バランスウエイト16は略
コ字状に形成され、本体4に固定されたカバー部材17
a、17bにより支持されている。スライダ5の両側に
はラック18a、18bが設けられ、バランスウエイト
16の両側にもラック19a、19bが設けられてい
る。ラック18aとラック19aの間にはピニオン20
aが噛合され、ラック18bとラック19bの間にはピ
ニオン20bが噛合されている。これらのピニオン20
a、20bは本体4の下部に回動自在に取り付けられて
いる。As shown in the perspective view of FIG. 4, a balance weight 16 is provided on the slider 5 so as to be movable relative to the slider 5 in order to prevent uneven distribution of the center of gravity due to the movement of the slider 5. The balance weight 16 is formed in a substantially U-shape, and is a cover member 17 fixed to the main body 4.
It is supported by a and 17b. Racks 18a and 18b are provided on both sides of the slider 5, and racks 19a and 19b are also provided on both sides of the balance weight 16. A pinion 20 is provided between the rack 18a and the rack 19a.
a is engaged, and a pinion 20b is engaged between the rack 18b and the rack 19b. These pinion 20
The a and 20b are rotatably attached to the lower portion of the main body 4.
【0013】一方、図5に示すように工具ヘッド2が取
り付けられる主軸1は、主軸ヘッド21にベアリング2
2、23を介して回転自在に支持され、駆動手段24に
より回転駆動されるようになっている。主軸1の中空孔
1aの上端にはナット25が固定されており、このナッ
ト25には駆動軸6がスプライン結合されることによ
り、駆動軸6は回転方向にナット25と一体化されると
共に、軸線方向に移動自在とされている。駆動軸6の上
端には継手26を介してねじ軸27が結合され、ねじ軸
27にはねじナット28がボールねじ機構により結合さ
れて、工作機械の固定部に固定されている。ねじナット
28の外側にはプーリ29が固定され、このプ−リ29
はタイミングベルト30とプーリ31を介してサーボモ
ータ32に連結されることにより、駆動軸6はサーボモ
ータ32により駆動されるようになっており、駆動手段
24により駆動される主軸1と、サーボモータ32によ
り駆動される駆動軸6はそれぞれ個別に駆動される。On the other hand, as shown in FIG. 5, the main spindle 1 to which the tool head 2 is attached has a main spindle head 21 and bearings 2.
It is rotatably supported via 2 and 23, and is rotationally driven by the drive means 24. A nut 25 is fixed to the upper end of the hollow hole 1a of the main shaft 1, and the drive shaft 6 is spline-coupled to the nut 25 so that the drive shaft 6 is integrated with the nut 25 in the rotation direction. It is supposed to be movable in the axial direction. A screw shaft 27 is connected to the upper end of the drive shaft 6 via a joint 26, and a screw nut 28 is connected to the screw shaft 27 by a ball screw mechanism and fixed to a fixed portion of the machine tool. A pulley 29 is fixed to the outside of the screw nut 28.
Is connected to a servo motor 32 via a timing belt 30 and a pulley 31, so that the drive shaft 6 is driven by the servo motor 32, and the main shaft 1 driven by the drive means 24 and the servo motor 32. The drive shafts 6 driven by 32 are individually driven.
【0014】このような構成によりサーボモータ32が
回転すると、この回転はプーリ31、タイミングベルト
30、プーリ29を介してねじナット28に伝達され、
ねじナット28が回転する。このねじナット28の回転
により、ねじ軸27が軸線方向に移動し、ナット25に
スプライン結合された駆動軸6が軸線方向に移動する。
駆動軸6の移動により、回転軸継手11と連結機構10
を介して結合されたピストン部材8が軸線方向に移動す
る。ピストン部材8が移動すると、相互に接触したカム
面8bとカム面5bが移動し、スライダ5が軸線径方向
に移動する。スライダ5の移動により、ラック18a、
18bを介してピニオン20a、20bが回動し、ピニ
オン20a、20bの回転により、ラック19a、19
bを介してバランスウエイト16がスライダ5を反対方
向に移動する。When the servo motor 32 is rotated by such a configuration, this rotation is transmitted to the screw nut 28 via the pulley 31, the timing belt 30, and the pulley 29,
The screw nut 28 rotates. By the rotation of the screw nut 28, the screw shaft 27 moves in the axial direction, and the drive shaft 6 splined to the nut 25 moves in the axial direction.
By the movement of the drive shaft 6, the rotary shaft coupling 11 and the coupling mechanism 10
The piston member 8 coupled via the shaft moves in the axial direction. When the piston member 8 moves, the cam surface 8b and the cam surface 5b that are in contact with each other move, and the slider 5 moves in the axial direction. By moving the slider 5, the rack 18a,
The pinions 20a and 20b rotate via 18b, and the racks 19a and 19b are rotated by the rotation of the pinions 20a and 20b.
The balance weight 16 moves the slider 5 in the opposite direction via b.
【0015】このように、スライダ5が軸線と直交する
半径方向に移動すると、主軸1の重心が回転中心から偏
在しようとするが、バランスウエイト16が反対方向に
移動するため、主軸1の重心と回転中心の平衡状態が保
持される。Thus, when the slider 5 moves in the radial direction orthogonal to the axis, the center of gravity of the main shaft 1 tends to be unevenly distributed from the center of rotation, but the balance weight 16 moves in the opposite direction, so that the center of gravity of the main shaft 1 is The equilibrium state of the center of rotation is maintained.
【0016】なお、本実施例ではナット3を使用して工
具ヘッド2を主軸1に連結しているが、本体4に雄テー
パを形成し、主軸1に雌テーパを形成してそれらを嵌合
して連結するようにしてもよい。この場合にも、駆動軸
6は主軸1や本体4の中心に設置するほうがよい。ま
た、ピストン部材8を駆動軸6に連結するためにリテー
ナ12、スリーブ13、鋼球14等から構成される連結
機構10を使用しているが、他の連結機構を使用しても
よい。また、バランスウエイト16を略コ字状に形成し
たが、例えばバイトTの重量が大きい場合には、バイト
Tの重量に応じて他のバランスウエイトをスライダ5に
付加することもできる。更に、スライダ5とバランスウ
エイト16をラック18a、18b、19a、19bと
ピニオン20a、20bにより連結しているが、スライ
ダ5とバランスウエイト16を相互に反対方向に連動す
る手段であれば、その構成は問うところではない。In this embodiment, the tool head 2 is connected to the main spindle 1 by using the nut 3, but a male taper is formed on the main body 4 and a female taper is formed on the main spindle 1 to fit them. You may make it connect. Also in this case, it is better to install the drive shaft 6 at the center of the main shaft 1 or the main body 4. Further, although the connecting mechanism 10 including the retainer 12, the sleeve 13, the steel ball 14 and the like is used to connect the piston member 8 to the drive shaft 6, another connecting mechanism may be used. Further, although the balance weight 16 is formed in a substantially U shape, if the weight of the cutting tool T is large, for example, another balance weight can be added to the slider 5 according to the weight of the cutting tool T. Further, the slider 5 and the balance weight 16 are connected by the racks 18a, 18b, 19a, 19b and the pinions 20a, 20b. However, if the means for interlocking the slider 5 and the balance weight 16 in mutually opposite directions, the structure thereof Is not a question.
【0017】[0017]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る自動平
衡装置付工具ヘッドは、連結手段を介してバランスウエ
イトをスライダを相互に反対方向に移動させるため、主
軸の重心が回転中心から偏在することを防止でき、加工
物に対する加工精度や加工効率が向上する。As described above, in the tool head with an automatic balancing apparatus according to the present invention, the balance weights are moved in opposite directions to each other through the connecting means, so that the center of gravity of the main shaft is unevenly distributed from the center of rotation. This can be prevented, and the processing accuracy and processing efficiency of the workpiece can be improved.
【図1】主要部の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a main part.
【図2】図1のA−A線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
【図3】図1のB−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図4】スライダとバランスウエイトの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a slider and a balance weight.
【図5】全体の断面図である。FIG. 5 is an overall sectional view.
1 主軸 2 工具ヘッド 4 本体 5 スライダ 6 駆動軸 8 ピストン部材 10 連結機構 16 バランスウエイト 18a、18b、19a、19b ラック 20a、20b ピニオン 1 Spindle 2 Tool Head 4 Main Body 5 Slider 6 Drive Shaft 8 Piston Member 10 Connecting Mechanism 16 Balance Weight 18a, 18b, 19a, 19b Rack 20a, 20b Pinion
Claims (2)
軸に装着する本体と、該本体に前記軸線と直交する半径
方向に移動自在に設け前記駆動軸と連動するスライダ
と、該スライダと平行方向に移動自在に設け前記スライ
ダに連動するバランスウエイトと、該バランスウエイト
と前記スライダとを相互に反対方向に移動するように連
結した連結手段とから成ることを特徴とする自動平衡装
置付工具ヘッド。1. A main body mounted on a main shaft having a built-in drive shaft that moves in the axial direction, a slider that is movably provided in the main body in a radial direction orthogonal to the axis, and interlocks with the drive shaft, and a slider that is parallel to the slider. A balance weight that is movable in any direction and that interlocks with the slider, and a connecting means that connects the balance weight and the slider so as to move in opposite directions. .
第1のラックと、前記バランスウエイトに設けた第2の
ラックと、これらの第1及び第2のラックに噛合するピ
ニオンとから成る請求項1に記載の自動平衡装置付工具
ヘッド。2. The connecting means comprises a first rack provided on the slider, a second rack provided on the balance weight, and a pinion meshing with the first and second racks. Item 1. A tool head with an automatic balancing device according to item 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15137493A JPH06335803A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Tool head with automatic balancer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15137493A JPH06335803A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Tool head with automatic balancer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06335803A true JPH06335803A (en) | 1994-12-06 |
Family
ID=15517167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15137493A Pending JPH06335803A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Tool head with automatic balancer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06335803A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-05-28 JP JP15137493A patent/JPH06335803A/en active Pending
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