JPH0696201B2

JPH0696201B2 - 立形ｎｃ旋盤

Info

Publication number: JPH0696201B2
Application number: JP61059041A
Authority: JP
Inventors: 周米谷; 尚哉玉田; 昭吾宮田
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1994-11-30
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPS62218001A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、コンパクトな構成により、旋削加工の完全自
動化が容易に実現できる立形NC旋盤に関する。

従来の技術従来のNC旋盤では、旋削加工のNC化によって加工時間を
短縮し、かつ一人の作業者が数台の機械を運転できるよ
うにするなどして生産性の向上と省力化を図っており、
基本的には人間が機械を操作するという考え方であっ
た。このため、旋盤本体の主要部分の配置構成は在来の
普通旋盤と変わるところがなかった。

近年、NC旋盤に対する高能率、高生産性の要求はますま
す高度のものとなり、完全自動化いわゆる無人化が叫ば
れている。このような要請に応えるものとして、NC旋盤
にロボットを装備し、ワークの着脱を自動化したものは
知られている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上述のように従来のNC旋盤は人間が機械
を操作するという基本に立って設計されているから、本
来人間が操作する機械にロボットを装備するという不合
理があり、自動化に際して種々の問題が生じている。

例えば、作業者によるワークの着脱作業をロボットで自
動化するには自由度３が必要となり、このためロボット
が大型化して広いスペースをとるばかりでなく、ロボッ
トを制御するのに複雑なプログラムが必要で、コスト高
になる欠点があった。また、旋盤作業で生じる切屑の処
理については抜本的な対策がなされないまま今日に至っ
ており、このため切屑によるトラブルが多く発生して、
機械が停止し、作業効率が著しく低下するという問題が
あった。

本願出願人は、このような事情に鑑み、NC旋盤の完全自
動化を図るには発想を転換する必要があるとの観点に立
って新しいNC旋盤の開発を進めた結果、旋盤本体の主要
部分の配置構成を根本的に変更し、ワークの自動着脱が
容易に行なえると共に、切屑が容易にかつ確実に処理で
き、旋削加工の完全自動化が容易に実現し得るNC旋盤を
先に提案した（特願昭60−132730号参照）。

本発明は、上記特許出願に係る発明を更に改良し発展さ
せたもので、ベッドをＬ字形の箱形にしてコンパクトな
構造とする一方、主軸台及び刃物台のユニット化を図る
ことにより、各部の生産性を向上させると共に、旋盤本
体をコンパクトに構成できるようにした立形NC旋盤を提
供することを目的とする。

問題点を解決するための手段上記の目的を達成するために、本発明は、正面からみて
Ｌ字形の箱形をなすベッドの前記正面の壁面上に垂直方
向に延びるＺ軸とこれに直交するＸ軸とを設定し、前記
ベッドに対して分離可能な主軸台ユニット及び刃物台ユ
ニットがそれぞれ前記Ｚ軸及びＸ軸を基準に前記壁面に
取り付けられると共に、前記主軸台ユニットの主軸の下
端に自動チャックが装着され、一方、前記ベッドの切欠
き部に前記主軸台ユニット及び刃物台ユニットを制御す
る操作盤、強電盤を含む数値制御装置が配置されている
ことを特徴とする。

発明の効果上述のように、本発明によれば、ベッドが正面からみて
Ｌ字形の箱形をなし、かつ前記正面の壁面上に主軸台ユ
ニット及び刃物台ユニットを取り付けると共に、前記ベ
ッドの切欠き部に数値制御装置を配置したから、旋盤本
体をきわめてコンパクトに構成することができ、省スペ
ース化が図れる。しかも、主軸台及び刃物台を前記ベッ
ドに対し分離可能なユニット化することにより、各部の
生産性が向上し、NC旋盤全体の製作コストを大幅に低減
できると共に、納期の短縮化も図れる。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。１は
ベッドで、第４図に良く示されているように、長方体の
一つの角部を約1/4欠除し、正面からみてＬ字形状の箱
形に形成されており、その正面が後述する主軸台ユニッ
ト６と刃物台ユニット７を取り付けるための主壁面２に
なる。そして、該主壁面２に対してほぼ直角をなして隣
接する２つの壁面３及び４が据付け可能な構造を有して
いる。また、主壁面２上に主軸ユニット６を取り付ける
基準になるＺ軸と、該Ｚ軸に直交し刃物台ユニット７を
取り付ける基準になるＸ軸とが設定されている。

第１図に示す実施例においては、ベッド１が壁面３に据
付け面として脚台５上に搭載され、Ｚ軸が垂直方向に配
設される立形に構成されている。

上記ベッド１の主壁面２に主軸台ユニット６と刃物台ユ
ニット７を取り付け、壁面４にワーク供給装置８を付設
し、かつベッド１の切欠き段部に主軸台ユニット６、刃
物台ユニット７及びワーク供給装置８の運動を制御する
操作盤、強電盤を含む数値制御装置９を搭載してNC旋盤
が構成される。

主軸台ユニット６の主体をなす主軸台11は、第２図及び
第４図に良く示されているように、Ｚ軸送り台12を介し
てベッド１の主壁面２にＺ軸方向へ摺動可能に取り付け
られている。ベッド１の主壁面２には２本のリニアガイ
ド13、13がＺ軸と平行に固着配設され、その中間に同じ
くＺ軸と平行に配設したボールねじ軸14が軸受15、15を
介して回転自在に軸承されていて、主軸台11を搭載した
Ｚ軸送り台12がリニアガイド13、13のリニアベアリング
16、16及びボールねじ軸14に嵌装したナット体17に固定
連結され、ボールねじ軸14の回転運動に連動してリニア
ガイド13、13に沿ってＺ軸方向へ自在に往復運動するよ
うになっている。ボールねじ軸14はベッド１の上側内部
に設けたサーボモータ18（第２図及び第３図参照）によ
りベルト伝動装置19を介して正逆回転せしめられる。

上述のようにベッド１に対して分離可能に構成された主
軸台11に設ける主軸20は、第６図に示すように、筒状の
主軸台本体21を貫通してＺ軸方向に配設され、主軸台前
カバー22と主軸台後カバー23とに軸受24及び25を介して
回転自在に軸承されている。該主軸20の前端にはチャッ
ク26が装着され、後端には自動チャック26を開閉操作す
るエアシリンダ装置27がアダプタ28を介して取り付けら
れている。エアシリンダ27のピストンロッド29は主軸20
内を貫通するロッド30に連結され、該ロッド30の先端が
自動チャック26に連動連結されている。

上記主軸台11には主軸20を直接回転する電動モータ31が
一体的構造に組み込まれている。該電動モータ31のロー
タ32は主軸20に焼きばめにより嵌装固定され、ステータ
33は本体21の内周側に沿って配設した円筒形のステータ
固定枠34に固装されていて、該ステータ固定枠34と主軸
台本体21の内周壁との間に冷却空気の流路35が形成され
ている。ステータ固定枠34の外周には多数の冷却フィン
36が連設されている。主軸台本体21には、第７図に示す
ように、流路35に連通する冷却空気の流入口37、37と流
出口38が設けられていて、矢印で示すように流路35を流
れる空気により強制冷却するようになっている。

刃物台ユニット７の主体をなす刃物台41は、Ｘ軸送り台
42を介してベッド１の主軸面２に固装したＸ軸ベース43
にＸ軸方向へ摺動可能に取り付けられている。主壁面２
に固装されたＸ軸ベース43にはＸ軸と平行に延びる２本
のリニアガイド44、44が固着配設され、その中間に同じ
くＸ軸と平行に延びるボールねじ軸45が軸受46、46を介
して回転自在に軸承されていて、刃物台41を搭載したＸ
軸送り台42がリニアガイド44、44のリニアベアリング4
7、47及びボールねじ軸45に嵌装したナット体48に固定
連結され、ボールねじ軸45の回転運動に連動してリニア
ガイド44、44に沿ってＸ軸方向へ自在に往復運動するよ
うになっている。ボールねじ軸45はベッド１の下側部に
設けたサーボモータ49（第２図参照）によりベルト伝動
装置50を介して正逆回転せしめられる。

刃物台41はＸ軸の周りに旋回可能なタレットヘッド51を
有し、該タレットヘッド51にはくし歯型の工具ホルダ52
が装着され、各工具ホルダ52に複数本の工具53を取り付
けて使用するようになっている。また刃物台41にはタレ
ットヘッド51を90度ずつ割出し回転させる割出し装置
（図示せず）が内蔵されている。

ワーク供給装置８は、第１図に示すように、水平方向に
旋回可能な揺動アーム55を有し、該揺動アーム55の先端
に２つのワーク把持部56、57を備えている。

上記した主軸台11、刃物台41及びワーク供給装置８の作
動、主軸20の回転速度、自動チャック26の開閉及びタレ
ットヘッド51の回転割り出しは全て数値制御装置９によ
って数値制御されるように構成されている。図中、58は
脚台５に設けた切屑収容口である。

上記構成において、ワーク供給装置８の揺動アーム55に
より主軸20の直下に供給されたワークＷは、主軸台11が
Ｚ軸に沿って下方へ移動することによって自動チャック
26により把持される。次に、主軸20が回転してワークＷ
に回転運動を与えながら、主軸台11がＺ軸方向に、そし
て刃物台41がＸ軸方向に自在に運動することによって、
所定位置に割り出された工具53でワークＷに旋削加工を
行なう。この旋削加工中、主軸20は主軸台11に組み込ん
だ電動モータ31により直接回転されるので、振動が少な
く、また電動モータ31は流路35を流れる空気によって強
制冷却され発熱が抑えられるので、全体として安定した
旋削加工が実現され、加工精度が向上する。加工により
生じる切屑は自重により自然落下して切屑収容口58に収
容され、集中処理される。このときワークＷは下向きの
姿勢で把持されているので、切屑がワークＷに絡み付く
ことがなく、また、工具53に付着した切屑もタレットヘ
ッド51の割り出し動作を行なう毎に振り落されるから、
切屑によるトラブルは皆無である。加工が完了したワー
クＷは、ワーク供給装置８の揺動アーム55が第３図の破
線に示す位置まで移動し、自動チャック26から解放され
たワークＷを把持部56で受け取ったのち、更に揺動アー
ム55が旋回してワーク把持部57に把持されているワーク
Ｗが主軸７の直下に位置決めされる。以下、上記同様の
動作を繰り返して、ワークＷの旋削加工が自動連続的に
行なわれる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明に係る主
軸台ユニットを備えたNC旋盤の正面図、第２図は同一部
を縦断した左側面図、第３図は同平面図、第４図は同主
要構成の概略を示す分解斜視図、第５図は刃物ユニット
の主要構成の概略を示す分解斜視図、第６図は主軸台の
要部縦断正面図、第７図は主軸台本体の横断平面図であ
る。１……ベッド、２……主壁面５……脚台、６……主軸台ユニット７……刃物台ユニット、８……ワーク供給装置９……数値制御装置、11……主軸台 20……主軸、21……主軸台本体 26……自動チャック、27……エアシリンダ装置 31……電動モータ、32……ロータ 33……ステータ、34……ステータ固定枠 35……流路、36……冷却フィン 37……流入口、38……流出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−199301（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−88201（ＪＰ，Ａ) 特公昭56−52703（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正面からみてＬ字形の箱形をなすベッドの
前記正面の壁面上に垂直方向に延びるＺ軸とこれに直交
するＸ軸とを設定し、前記ベッドに対して分離可能な主軸台ユニット及び刃物
台ユニットがそれぞれ前記Ｚ軸及びＸ軸を基準に前記壁
面に取り付けられると共に、前記主軸台ユニットの主軸
の下端に自動チャックが装着され、一方、前記ベッドの切欠き部に前記主軸台ユニット及び
刃物台ユニットを制御する操作盤、強電盤を含む数値制
御装置が配置されていることを特徴とする立形NC旋盤。