JPH0696206B2 - 回転対称の工作物の回転ブローチ加工機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、回転対称の工作物の回転ブローチ加工のため
の機械に関する。

〔従来の技術〕

この種の機械はヨーロッパ特許出願公開第02112216号公
報に開示されている。この機械の場合には、二つの工作
物スピンドルが向き合わせて配置されて、回転駆動可能
にスピンドル台に支承されている。工作物を加工するた
めに、切削要素が設けられている。この切削要素は工具
担持体の湾曲軌道上にあり、かつ工具担持体によって回
転させられる。すなわち、湾曲した軌道に沿って動かす
ことができる。工具担持体は特別なケーシングに回転駆
動可能に支承されている。このケーシングは半径方向送
りのためにキャリッジ上に設けられている。スピンドル
台が摺動不可能であるので、工作物受け部材の種類を知
ることができない。この構造の場合には非加工時間が長
い。なぜなら、工具の無い範囲でしか工作物を交換する
ことができず、従って工具の無い範囲を工作物交換のた
めに充分に長くしなければならないからである。工具は
半径方向に後退させることにより、加工を停止するよう
にしなければならない。工作物を交換した後で、工具を
再び半径方向に位置決めし、加工中半径方向に送らなけ
ればならない。このような構造の場合には、非加工時間
の短縮は不可能である。

〔発明の目的〕

本発明の根底をなす課題は、使用時の非加工時間を短縮
することができる回転ブローチ加工機械を提供すること
である。更に、機械の構造を簡単にすべきである。

〔発明の構成および効果〕

この課題を解決するために、次の回転ブローチ加工機械
が提案される。すなわち、機械軸線回りに回転駆動可能
な工作物スピンドルと、可動の工具担持体とを備え、工
具担持体が湾曲した軌道に沿って設けられた切刃を備
え、対向させて配置されかつ工作物スピンドルの中心線
が同じである少なくとも二つのスンピンドル台と、工具
担持体を回転駆動可能に支承する、可動の工具担持体の
ための少なくとも一つの他のスピンドル台が、共通の一
つの機械ベッドに設けられ、各工具担持体の中心線が工
作物スピンドルの中心線に対して平行に延び、工具担持
体用の各スピンドル台が工作物スピンドルの中心線に対
して平行に摺動可能でおよび位置決め可能に設けられ、
機械が加工開始のための工具担持体の角度位置と、取り
出しのための工具担持体の角度位置とを検出する手段を
備え、取り出しのための角度位置において切刃の無い領
域が工作物の方へ向いており、前記手段が、装着と取出
しおよび少なくとも加工開始のための制御信号を機械制
御装置に供給する回転ブローチ加工のための機械が提案
される。これにより、例えば工具の運動を中断しない
で、しかも最後の切刃による加工をした後で、切刃のな
い工具の後続の領域で、工作物を半径方向に交換するこ
とができる。従って、ブローチ工具の最後の切刃が工作
物の仕上げ加工を終了したときに、ブローチ工具の回転
運動は変わらずにそのまま保たれ、そしてこの最後の切
刃が工具の切刃の無い範囲に接続しているので、この切
刃の無い範囲において工具の半径方向運動を行わずに工
作物を交換することができる。小さな軸、例えば自動車
エンジンのクランク軸の上記のような工作物交換は、最
新式供給装置によって数秒で行うことができる。工具の
隙間は、工作物交換工程が終了した後すぐに最初の刃が
再び加工プロセスの開始のところに位置し、それによっ
て工作物の加工が開始されるように定められている。こ
れにより、工具を加工位置にもたらすための戻りストロ
ーク時間または空転時間を最小限に抑えることあるいは
完全に回避することができる。工作物の加工個所の軸方
向位置およびまたは加工すべき個所の直径が変化する
と、工作物交換の間工具を新たに位置決めできるので、
この場合には付加的な非加工時間が不要である。

更に、最後の切刃による工作物の加工終了後、工具を同
じ運動方向に工作物交換位置まで回転し、工作物交換の
間回転を停止する。この場合、必要な機械に、工具を工
具交換位置に停止するための制御手段を設けなければな
らないが、工作物交換に関する、前記と同様な効果が得
られる。二つのスピンドル台を設けたことにより、工作
物の確実でしっかりした固定保持と、工作物への大きな
トルクの伝達が可能であるので、大きな切削出力で加工
することができる。少なくとも一つの他の工具担持体用
スピンドル台を使用しても、工作物を半径方向に取り出
すことができる。この利点は、複数の他の工具担持体用
の複数の他のスピンドル台を用いる場合にも得られる。
そのため、このスピンドル台はすべて、工作物スピンド
ルの中心線を通る長手平面に関して同じ側に設けられ
る。この場合、工具スピンドルの中心線は工作物スピン
ドルの中心線を通る長手平面内に位置する。工具担持体
用のスピンドル台が摺動可能で位置決め可能であること
により、変化する工作物寸法に対して迅速に合わせるこ
とができる。更に新規な調節は工作物交換の時間内に行
うことができ、それによって非加工時間を短縮すること
ができる。

工作物交換位置として、最後の切刃に続く、切刃の無い
少なくとも一つの領域が工具に設けられる。この領域は
工作物に対向する位置に動かされ、停止する。

機械の構造は、工作物交換を開始および実施するための
工具の正しい位置の検出と、それに対応する機械の制御
を簡単な手段で行うことができる。

他の利点は本発明に従い、機械ベッドが垂直方向に設け
られ、スピンドルの中心線が水平に延びていることによ
って得られる。これにより、工作物の取扱い操作と切り
屑の搬出を有利に行うことができる。

他の実施形では本発明に従い、機械ベッドが門形に形成
されている。機械ベッドが水平に配置されている場合に
は、門の間の自由空間が切り屑排出穴への接近を容易に
する。本発明によって提案されている、機械ベッドの垂
直な配置構造の場合には、切り屑排出穴への接近を有利
に行うことができると同時に、機械ベッドの門の間を問
題なく工作物を通過させることができる。

本発明では更に、各工具スピンドル台が付設の工作物ス
ピンドル台の上方に設けられている。これにより、工作
物に対する接近を有利に行うことができ、汚れや切り屑
が工具や工具担持体に落下することを防ぐことができ
る。

更に、可動の工具担持体を備え、この工具担持体が湾曲
した軌道に沿って設けられた切刃を備え、機械ベッドに
少なくとも二つのスピンドル台が対向させて配置され、
このスピンドル台が対向する各々二つの工作物スピンド
ルを備え、この工作物スピンドルがそれぞれスピンドル
ドラム内に設けられ、かつ機械軸線回りに回転駆動可能
であり、各工具担持体が工具交換に役立つ支持ドラムに
回転駆動可能に支承され、この支持ドラムが回転軸線回
りに回転駆動可能にかつ回転方向において位置決め可能
にスタンドに支承され、加工開始のための工具担持体の
角度位置と、取り出しのための工具担持体の角度位置と
を検出する他の手段が設けられ、取り出しのための角度
位置において切刃の無い領域が工作物の方へ向いてお
り、前記手段が、装着と取出しおよび少なくとも加工開
始のための制御信号を機械制御装置に供給する回転ブロ
ーチ加工のための機械が提案される。これにより、少な
くとも二つの工具を使用することができ、しかも機械の
構造に応じて交互にまたは同時に使用することができ
る。この場合、使用される工具は同一であってもよい
し、異なっていてもよい。更に、工具は異なる位置で工
具担持体に配置可能である。工作物の半径方向からの取
り出しは邪魔されない。工具を簡単に加工位置へもたら
すことができ、かつ加工位置から取り出すことができ
る。更に、回転運動する支持ドラムによって、工具送り
を付加的にあるいは単独で行うことができる。

更に、本発明では、支持ドラムの回転軸線が機械軸線に
対して平行におよび機械軸線から離して設けられてい
る。

更に、本発明では、支持ドラムが工具担持体の回転軸線
に対して平行に設けられている。これは有利で問題のな
い配置構造である。

本発明では更に、各支持ドラムが少なくとも二つの所定
角度位置に到達可能である。これにより、工具を簡単か
つ自動的に動かすことができ、所望の位置にもたらすこ
とができる。

本発明による装置の他の実施形では、各スピンドルドラ
ムが、付設のスピンドル台内で回転可能および位置決め
可能に支承された軸に設けられている。これにより、経
済的に大量生産できるように機械を形成することができ
る。更に、この構造的な特徴によっておよび前述の特徴
と組み合わせて、機械を非常にフレキシブルに形成する
ことができる。このフレキシブルな機械は、いろいろな
工作物を異なる加工位置で異なる工具によって加工する
ことができる。

本発明では更に、軸が互いに同軸に設けられている。こ
のような支持ドラムの有利な構造は既述した通りであ
る。勿論、工作物スピンドルはこの方式で簡単に軸受さ
れる。構造全体が簡単になる。

本発明では更に、機械軸線回りに回転駆動可能な工作物
スピンドルと、可動の工具担持体とを備え、工具担持体
が湾曲した軌道に沿って設けられた切刃を備え、対向さ
せて配置されかつ工作物スピンドルの中心線が同じであ
る少なくとも二つのスピンドル台が機械ベッドに設けら
れ、少なくとも一つのスピンドル台に工具担持体が回転
駆動可能に支承され、工具担持体の中心線が工作物スピ
ンドルの中心線に対して平行に延び、加工開始のための
工具担持体の角度位置と、取り出しのための工具担持体
の角度位置とを検出する他の手段が設けられ、取り出し
のための角度位置において切刃の無い領域が工作物の方
へ向いており、前記手段が、装着と取出しおよび少なく
とも加工開始のための制御信号を機械制御装置に供給す
る。これは、工作物の良好な取扱い操作を可能にする、
簡単で整然とした機械構造である。

本発明では更に、工作物スピンドルが予め定められた一
定の角度位置に到達可能である。これは特に、例えばク
ランク軸の場合のように、工作物が非対称の形を有する
ときに有利である。その際、工作物交換のための工作物
の位置が有利となる。工作物スピンドルが予め定めた角
度位置に到達しているときに、工作物を交換することが
できる。

本発明では更に、切刃を備えた切刃担持体が工具担持体
に周方向に設けられ、取外し隙間を形成するために、少
なくとも一つの周範囲に、切刃担持体が設けられていな
い。これにより、工具は個々の部材によって構成され、
この場合取外し隙間を形成するために、前記の部材を外
周で簡単に除去することができる。このような取外し隙
間を形成するために工具を特殊な形状に形成する必要は
ない。従って、切刃担持体を設けることができる工具担
持体の使用は、目的を達成し、かつ本発明の機械を簡単
にする。

更に、複数の工具担持体がスピンドルとして形成され、
かつ互いに平行に延びるように配置されている。スピン
ドルは簡単に支承することができ、回転駆動装置は簡単
に支承することができる。付設の工具への回転運動を伝
達が同様に簡単であるので、この構造によって、必要な
工具運動をきわめて簡単に発生させることができる。

本発明では更に、工具担持体用の各スピンドル台が摺動
可能にかつ位置決め可能に配置されている。これによ
り、付設の工具は工作物の軸方向のいろいろな位置に、
および工作物の軸方向のいろいろな加工位置に合わせる
ことが可能である。

本発明では更に、工具担持体のための各スピンドル台が
工具担持体の中心線に対して垂直方向に摺動可能にかつ
位置決め可能に設けられている。これによって、工具の
寸法を同じにして、装置全体を工具の異なる直径位置お
よび工作物の異なる仕上げ直径に調節することができ
る。

本発明では更に、工作物およびまたは工具担持体の回転
速度が可変である。これによって、単位時間当たりに発
生する切り屑量を一定に保持するかあるいは可変にする
ことができる。これによって、工作物の振動状態および
またはその都度作用している切削板の切削能力に対して
適合させることができる。従って、機械の出力と加工結
果の質を最適なものとすることができる。

本発明の他の変形例では、工具担持体のための各スピン
ドル台が工作物スピンドルの中心線に対して平行に摺動
可能にかつ位置決め可能に設けられている。これによっ
て、付設の工具を工作物の軸方向の異なる位置および工
作物の軸方向の異なる加工個所に合わせることができ
る。

〔実施例〕

以下、添付の図に基づいて本発明を詳しく説明する。

第１図の機械の基本的な構造は公知の旋盤の構造に似て
いる。機械ベッド27は基礎28上に固定されている。機械
ベッドには二つのスピンドル台29,30が摺動可能に設け
られている。両スピンドル台29,30は工作物スピンドル1
6を担持し、この工作物スピンドルはスピンドル台に回
転可能に支承され、かつモータ31,32を介して駆動可能
である。工作物スピンドル16は詳しく示していないヘッ
ドに、工作物１を受けるための普通の装置を備えてい
る。工作物１を加工するためには、工作物を回転させな
ければならない。この働きをモータ31,32が行う。この
モータは機械制御装置33によって同期して制御される。
しかし工作物の種類に応じて、両モータの一方を省略
し、モータ駆動の１本の工作スピンドルによって工作物
を駆動し、他の工作物スピンドルは空転状態で一緒に回
転させてもよい。

スピンドル台29,30はその下面に、機械ベッド27内に突
出する連行部材35,36を備えている。この連行部材はそ
れぞれ一つの貫通するねじ穴を備えている。この場合、
一方の連行部材のねじは左ねじで、他方の連行部材のね
じは右ねじである。それぞれ連行部材35または36に所属
するねじを備えたねじスピンドル37が両連行部材36,35
を通過している。この場合、ねじスピンドル37は基礎28
に固定された支承台38に回転可能にかつ軸方向に摺動不
能に支承されている。ねじスピンドル37はクラッチ39を
介してモータ40に連結可能である。このモータは機械制
御装置33に接続され、この機械制御装置によって制御さ
れる。モータ40を操作することによって、スピンドル台
29,30が矢印41の方向およびこれと反対方向に摺動する
ことができる。この摺動によって、工作物１は取り外し
可能であるかまたは装着および締付け可能である。しか
し、スピンドル台29,30を摺動させないで、工作物交換
を問題なく行うことができるように工作物スピンドル16
に工作物受け装置を形成してもよい。そのためには、工
作物スピンドル16自体またはその一部を軸方向に摺動さ
せてもよい。このような構造は公知であるので、ここで
は詳しく説明しない。これを必要なときに所望の回転位
置でも行うことができるようにするために、例えばモー
タ31はその軸線上に設けられた回転角度発信器すなわち
回転角度センサ42を備えている。この回転角度センサは
その情報を機械制御装置33に供給する。これは特に、工
作物１が例えばクランク軸であるときに該当する。

スピンドル台30内には、スピンドルとして形成された工
具担持体14が工作物スピンドル16の下方で回転可能に支
承されている。その際、工具担持体の軸線は工作物スピ
ンドル16の軸に対して平行である。この工具担持体14は
詳しく示していないウォーム歯車装置とモータ43を介し
て回転駆動可能である。モータ43は更に、機械制御装置
33に接続されている。工具担持体14は回転角度センサ12
に接続されている。この回転角度センサのパルスが機械
制御装置33に供給されるので、工具担持体14の回転角度
位置は常に認識される。これによって更に、工具担持体
14の回転速度も認識される。

工具担持体14はスピンドル台29,30の間で片持ち式に配
置され、切刃を有する、工作物１をブローチ削りするた
めの工具４を備えている。加工中工作物と工具は第２図
に示すような相対位置にある。

第１図の実施例のように工具担持体14が回転可能にかつ
軸方向に摺動不能にスピンドル台30に支承されている
と、工具４はスピンドル台30に対する相対位置を常に維
持する。これは大量生産において工作物１を常に正確な
同じ位置にクランプすることができるときに好都合であ
る。しかし、例えばスピンドル台30の内部において工具
担持体14を複式スプライン軸として形成し、このスプラ
イン軸に、モータ43との連結のためのウォーム歯車を軸
方向に摺動可能に取り付けることも問題なく可能であ
る。その際、工具担持体14はねじ式駆動装置または油圧
駆動装置によって任意に軸方向摺動可能である。更に、
複数の工具４を工具担持体14に設けること、あるいは工
具を片持ち支承しないで、対向するスピンドル台29内に
適当な支承部を設けることができる。このような実施形
の構造的な解決策は当業者にとって容易に可能であり、
従ってここでは詳細に説明しない。工具担持体14は工作
物スピンドル16の軸線を通る垂直な平面内に必ずしも設
ける必要はなく、この平面に対して側方に配置すること
ができる。すなわち、第２図の平面44をこのような垂直
な平面として見なすと、同じような関係で第４図のよう
に配置することができる。

クランプされた工作物を加工するために、モータ31と場
合によってはモータ32は機械制御装置33を介して、工作
物１の充分な切削速度にとって必要な回転数で運転させ
られる。従って、工作物１は適当な速さで回転する。こ
の場合、加工開始の前に、切刃のない工具４の領域９が
工作物１の方へ向くように工具４が静止している。工具
４は周方向において渦巻き状の軌道に沿って個々の適切
な切刃を備えている。この切刃のうち参照符号７で示し
た切刃は最後の切刃である。工作物１の加工中、工作物
は矢印45の方向に回転する。一方、工具４は工具担持体
14を介してモータ43によって駆動されて矢印46の方向に
回転する。切刃が渦巻き状に配置されているので、工具
４の回転時に工具の切刃が加工すべき工作物１の範囲
に、半径方向までますます深く食い込む。工具４の回転
中最後には、最後の切刃７が工作物に作用し、そこで前
記食い込みが終了する。切刃７が工作物範囲から離れる
や否や、切刃のない領域９が工作物１の方へ向き、そし
て矢印46の方向に工具４がゆっくりと回転し続けるとき
に工作物１を交換することができる。このような交換は
最新式の供給装置によってほんの数秒で行われる。その
ために、スピンドル台29,30が矢印41の方向に離れるよ
うに、ねじスピンドル37は、機械制御装置33から適当な
制御パルスを得るモータ40によって動かされる。これが
いつ、すなわち工具４のどの角度位置で達成可能である
かという情報を、機械制御装置33は回転角度センサ12か
ら得る。しかし、スピンドル台29,30が互いに離れるよ
うに移動する前に、先ずモータ31,32を停止し、機械制
御装置33を介して供給装置に情報を与える。図示してい
ない供給装置は工作物１をつかみ、同時に他の工作物１
を交換のために用意する。そして初めて、スピンドル台
29,30が離れ、加工し終わった工作物１が取り出され、
同時にまだ加工されていない工作物１が装着される。こ
の過程について図示していない供給装置が機械制御装置
33に情報を与える。それに基づいて機械制御装置がモー
タ40にパルスを与えるので、スピンドル台29,30は再び
同期して矢印41の方向と反対方向に一緒に移動し、その
際新しく装着された工作物１をクランプする。この過程
の間、工具担持体14は工具４と共に引き続き連続的に回
転する。しかし、工作物の交換の間、工具担持体14ひい
ては工具４の回転運動を停止することもできる。工作物
がクランプされたかどうかは例えばモータ40の電力消費
から機械制御装置33によって検出可能である。この機械
制御装置はそれに基づいてモータ31,32を再び運転さ
せ、場合によってはモータ43をも再び始動させる。工作
物交換のために工作物スピンドル16が所定の角度位置を
保持しなければならないときには、機械制御装置33は回
転角度センサ42を介して情報を得る。

湾曲した工具を用いたブローチ削りの過程は公知であ
り、従ってここでは説明しない。

第３図は、第１図と同じ原理に基づくものではあるがし
かし、２本の工作物スピンドルと２個の工具担持体を備
えている装置を示している。見やすくするために、機械
の右半分だけが示してある。

第３図の機械はスピンドル台47を備えている。このスピ
ンドル台には図示していないスピンドル台が対向してい
る。スピンドル台47内には、軸48が回転可能に軸承され
ている。軸48の回転速度と回転位置は回転報知器49を介
して機械制御装置34に報知される。軸48は自由端が機械
の対向するスピンドル台47の間の作業範囲の中に入って
いる。軸48上には、それと共に回転可能なスピンドルド
ラム23が相対回転不能にかつ軸方向に摺動不能に設けら
れている。スピンドルドラム23は実質的に、互いに間隔
をおいて軸48上に平行に設けられた二つの円板からなっ
ている。この円板のうち、軸48の端部の近くに設けられ
た円板はその外面に、ウォーム歯車のための歯を備えて
いる。この歯には、モータ50によって駆動される図示し
ていないウォーム歯車がかみ合っている。

スピンドルドラム23は直径方向に対向した位置にそれぞ
れ、工作物スピンドル17または18の軸承のための軸受個
所を備えている。工作物スピンドル17,18は前端に、工
作物２または３を受けるための普通のクランプ手段を備
えているがしかし、軸方向に摺動可能にスピンドルドラ
ム23に支承されている。工作物スピンドル17,18の軸方
向摺動は流体媒体シリンダ51によって行うことができ
る。この流体媒体シリンダ51は工作物スピンドル17,18
の後方端部に設けられ、そのシリンダケーシングはスピ
ンドルドラム23に支持されている。流体媒体シリンダ51
のシリンダケーシング内に設けられた軸方向に作用する
図示していないばねは、工作物スピンドル17または18の
クランプ運動とクランプ力を発生する。クランプ解除の
ために、流体媒体シリンダ51は、シリンダ内にあるピス
トンの、ばねと反対側の面が、流体媒体によって後述の
ように付勢される。

スピンドルドラム23の両円板の間において、各工作物ス
ピンドル17,18はそれに相対回転不能にかつ軸方向に摺
動不能に連結された歯車52,53を備えている。スピンド
ルドラム23の適当な回転位置において、各歯車52または
53はモータ55によって駆動される歯車54にかみ合ってい
る。モータ55は機械制御装置34に接続され、この機械制
御装置によって制御される。

軸48の斜め下には、支持ドラム20が設けられている。こ
の支持ドラムは互いに間隔をおいて平行に設けられた二
つの円板からなっている。この支持ドラムの中で、ブロ
ーチ工具5,6が工具担持体15,19上に設けられている。工
具担持体15,19は支持ドラム20の前記円板に回転駆動可
能に支承された軸として形成されている。支持ドラム20
自体は回転軸21を中心に相対回転不能に連結され、ウォ
ーム歯車は機械制御装置34に接続されたモータ58によっ
て駆動可能である。

軸として形成された工具担持体15,19の回転運動によっ
て工具5,6を回転操作するために、図示していない駆動
軸がウォーム歯車57に対向して回転軸21と同軸に設けら
れている。この駆動軸はウォーム歯車59に相対回転不能
に連結されている。隣接する支持ドラム20の円板内で、
この駆動軸はピニオン61にかみ合う歯車60に相対回転不
能に連結されている。ピニオン61は軸状の工具担持体1
5,19と同軸に設けられ、図示していないクラッチによっ
てこの軸に相対回転不能に連結可能である。同時に、工
具担持体15,19の範囲に、この工具担持体によって操作
可能な図示していない回転報知器が設けられている。こ
の回転報知器は制御導線62または63を介して装置13に接
続されている。更に、ウォーム歯車57も図示していない
回転報知器を備えている。この報知器は接続導線64を介
して装置13に接続されている。装置13は接続導線65を介
して機械制御装置34に接続されている。

モータ66は同様に、一方では機械制御装置34に接続さ
れ、他方ではウォーム歯車59に機械的に連結されてい
る。従って、モータ66を操作することによって工具5,6
も回転させることができる。この工具5,6は第４図に示
すように、切刃のない領域10また11を備えている。

スピンドル台47の内部において、軸48はそれを取り囲む
分配リング67を備えている。この分配リング67は定置さ
れた分配接続部68によって取り囲まれている。軸48には
油圧管路69,70が案内されている。この油圧管路はスピ
ンドルドラム23と工作物スピンドル17または18を経て流
体媒体シリンダ51のピストンの前側に導かれている。油
圧管路67,70は分配接続部68に設けられた図示していな
い回転する接続通路を経て更に弁71まで導かれている。
この弁は三つの接続位置と４個の接続ポートを備えてい
る。図示の中央接続位置では、両油圧管路69,70がタン
ク72に導かれている。他の両接続位置は一方または他方
の流体シリンダ51を選択的に付勢することを可能にす
る。弁71の操作マグネットは機械制御装置34に接続され
ている。この場合、必要な圧力媒体は油圧ポンプ73によ
って供給される。この油圧ポンプ73は機械制御装置34に
接続されたモータ74によって駆動される。

図示していない供給装置の作動を機械サイクルに合わせ
るために、機械制御装置34は適当な方法で供給装置に接
続されている。

第３図は、２個の工作物をクランプした本発明による機
械を示している。一方の工作物２はちょうど加工が終了
し、他方の工作物はまだ完全に加工されていない。図示
の状態で、工作物２を工具５の加工範囲から離さなけれ
ばならず、工作物３を加工範囲の方へ搬送しなければな
らない。装置13は、ウォーム歯車57に付設された回転セ
ンサから、制御導線64を経て、工具５が工作物２を加工
したことについての情報を得る。工具５に付設された回
転角度センサが制御導線62によって装置13に接続されて
いると、装置13は接続導線62を経て、工具５が第４図に
示すような工作物交換位置を占めることについての情報
を得る。接続導線62,64を経て装置13に供給される情報
は更に導線65を経て機械制御装置34に供給される。機械
制御装置34はモータ55の運転を停止し、空のつかみトン
グと新しい工作物を入れたつかみトングを備えた供給装
置を交換位置につかせる。交換過程の時間と、切刃のな
い領域10の大きさに応じて、モータ66を機械制御装置34
によって停止させてもよいし、続けて回転させてもよ
い。更に、ピストン61に付設されたクラッチを切り離し
てもよい。続いて、機械制御装置34によってモータ50が
作動し、それによってスピンドルドラム23が180゜回転
する。機械制御装置は回転報知器49から角度情報を得
る。前記の回転によって、工作物３が図示の工作物２の
位置に達するので、歯車53はモータ55の歯車54にかみ合
う。モータ50が機械制御装置34によって停止されるの
で、工作物３は加工位置に留どまり、モータ55は工作物
３を回転させる。工具５は工作物の加工を開始すること
ができる。そのとき上方の位置にある工作物２には、図
示していない供給装置のつかみトングが当てがわれ、そ
の後弁71が機械制御装置34によって、交差した矢印を有
する接続位置に切り換えられる。これによって、工作物
スピンドル17は機械軸線22に沿って後方へ摺動し、供給
装置から工作物２を取り出すことができる。同時に、供
給装置は例えば第２のつかみ部材を介して新しい工作物
をクランプ位置にもたらすことができ、これは機械制御
装置34に報告される。この機械制御装置は続いて弁71を
再び中央位置に切り換える。それによって、管路69はタ
ンク72に導かれ、工作物スピンドル17は流体媒体シリン
ダ51内の軸方向に作用するばねによって再び前方へ摺動
し、従って新しく挿入された工作物がクランプされる。
スピンドルドラム23を180゜だけ新たに回転させること
によって、新しく挿入された工作物は再び加工位置にも
たらされ、工具５によって加工される。

第３図の機械は第１図に示すような工具４を備えていて
もよい。しかし、第３図に示すように、工具交換装置を
設けることも可能である。この場合には、二つのスタン
ド56,56′が基礎上に対向させて配置されている。この
基礎は回転軸21のための支承スタンドとしての働きをす
る。回転軸21に付設された図示していない軸には、二つ
の円板が対向させて、互いに間隔をおいて、相対回転不
能におよび軸方向に摺動不能に設けられている。この円
板は共に、支持ドラム20を形成する。支持ドラム20の円
板は直径方向に対向した位置に支承個所を備えている。
この支承個所には、軸として形成された工具担持体15,1
9が回転可能に支承されている。工具担持体15,19は工具
5,6を担持している。工具担持体15,19はそれぞれピニオ
ン61に連結されている。このピニオン61は図示していな
いクラッチによって上記の工具担持体に相対回転不能に
連結可能であるかあるいは工具担持体と回転させないで
工具担持体の上で回転するように連結解除可能である。
このピニオン61は回転軸21を有する中央の歯車60にかみ
合っている。中央の歯車60は回転軸21を介してウォーム
歯車59に相対回転不能に連結されている。この場合、ウ
ォーム歯車59は対応するウォーム介してモータ66によっ
て駆動可能である。モータ66は機械制御装置34によって
制御される。ウォーム歯車59と、それに付設されかつそ
れに相対回転不能に連結された中央の歯車60は、支持ド
ラム20を担持する軸と無関係に回転可能である。

支持ドラム20を担持する軸は、ウォーム歯車59と反対側
に、ウォーム歯車57を備えている。このウォーム歯車は
対応するウォームを介してモータ58によって駆動可能で
ある。支持ドラム20全体はウォーム歯車57の駆動によっ
て回転可能である。支持ドラム20の回転角度位置を計測
するために、回転角度センサ12が設けられている。この
回転角度センサは導線64を介して対応する評価装置13に
接続されている。軸として形成された工具担持体15,19
は同様に適当な回転角度センサを備えている。この回転
角度センサは既述のように、導線62,63を介して装置13
に接続されている。

工作物２または３を加工するために、工具５または工具
６を、もしくは必要時に工具5,6を交互に、加工位置に
もたらすことができる。工具５を交換するときには、交
換の必要を示す機械の何らかの状態を確かめて、対応す
る信号を機械制御装置に供給することができる。しか
し、工具交換のための命令を手動で機械制御装置34に入
力することができる。そして、機械制御装置はウォーム
歯車57を介してモータ58によって支持ドラム20を回転さ
せることができる。180゜回転させた後で、 − この
回転は付設の回転角度センサから制御導線64を介して装
置13におよび機械制御装置34に直接的に報告される −
モータ58は再び停止される。支持ドラム20の回転中ま
たは回転終了後、工具担持体19の回転角度位置が質問さ
れ、例えば制御導線63を介して装置13に報告される。制
御導線65と制御導線63からの信号の組合せは、装置13か
ら制御導線65を経て機械制御装置34に供給され、これに
よって機械制御装置はどの工具が加工位置にあるか、そ
してこの工具がどのような回転位置にあるかを知る。回
転位置が予定位置からずれていると、このずれに相応し
てモータ66が機械制御装置34によって運転させれられ、
ピニオン61に付設されたクラッチが接続される。従っ
て、工具は正しい回転位置まで回転させられる。これは
付設の回転角度センサと装置13を経て再び機械制御装置
34に報告され、それによってこの機械制御装置は工具が
正しい回転位置に達したことを知る。支持ドラム20ひい
ては工具の回転運動は同時にしかもスピンドルドラム23
の回転運転と無関係に行うことが可能である。更に、ス
タンド56,56′を基礎に定置して設けないで、キャリッ
ジに装着し、それによって機械軸線22の方向に移動可能
とすることができる。

第３図の機械の場合に使用される工具は、第２図に示す
ような、切刃の無い領域９を一つ有する工具でもよい
し、また第４図に示すような、切刃のない領域10,11を
複数個有する工具でもよい。この場合、切削要素を担持
するベースは一体に形成してもよいし、また公知のスプ
ライン−溝−継手を介して例えば工具担持体15に連結し
てもよい。しかし、前記のスプライン−溝−継手を介し
て、ボスを有するベース75を工具担持体15に相対回転不
能に連結し、そしてセグメント状に形成された切刃担持
体24または25をベース75（第５図参照）の付設のフラン
ジに固定してもよい。ここで、切刃担持体24または25が
180゜よりもはるかに狭い周範囲を覆っているので、こ
の切刃担持体を対向させて配置したときに充分な大きさ
の周範囲16が２倍残っているので、切刃の無い必要な領
域10,11が形成される。この切刃の無い領域10,11におい
て、ベース75のフランジは好ましくはボスまで切り欠い
てある。

セグメントとして形成された切刃担持体24,25は半径Ｒ
の円形の輪郭を有する。両半径Ｒを異なるようにするこ
とも可能である。この半径Ｒの中心はそれぞれ距離76ま
たは77だけ工具担持体15の中心78に対してずらすことが
できる。この距離は当然、異なるようにすることができ
る。これによって、異なる加工目的のための工具を形成
することができる。更に、切刃担持体24,25は、周方向
に見て非常に小さなセグメントからなっており、従って
切削範囲全体が個々の小さなセグメントによって構成さ
れている。

第６図の実施例は第１図の実施例に似ている。この第６
図の実施例は平面図で示してある。図示していない基礎
表面または床表面に対して平行に、機械ベッド79が設け
られている。この機械ベッド79の前縁において、二つの
スピンドル台80,81が、対向させて配置されてかつ回転
軸線または中心線82が同じになるように、そして摺動可
能にかつ位置決め可能に滑りガイド90,91上に設けられ
ている。このスピンドル台80,81の工作物スピンドル83,
84によって、工作物92例えばクランク軸が収容され、か
つ回転駆動される。

スピンドル台80,81の傍らには他の二つのスピンドル台8
5,86が設けられているので、各スピンドル台81または80
にスピンドル台85または86が付設されている。この実施
例では、スピンドル台85,86が工具担持体87,88を共通の
中心線89の回りに回転駆動する。この場合、工具担持体
87,88は例えば第４図または第２図のごとく工具を担持
している。工作物92は第２図に示すように特にクランク
軸である。

機械ベッドが図示していない基礎に支持され、第６図が
平面図として見なされるときには、機械ベッド79はＵ字
形に形成され、中央に門形開口93が形成される。この門
形開口は切りくず穴への接近を容易にする。このような
構造ではクランク軸をスピンドル台80,81によって収容
し、回転駆動することができる。工具担持体87,88上の
図示していない工具によってクランク軸の所望の個所を
加工することができる。機械のフレキシビリティを高め
るために、スピンドル台85,86を中心線82または89に対
して平行に矢印94の方向に移動させることができる。そ
のためには、スピンドル台85または86を図示していない
キャリッジ上に矢印94の方向に摺動可能にかつ位置決め
可能に設けるだけでよい。図示していないこのキャリッ
ジは機械ベッド79のガイド上で矢印95方向に摺動可能で
あり、かつ位置決め可能である。これにより、機械全体
をいろいろな加工条件に非常に簡単に適合させることが
できる。この場合更に、スピンドル台80,81を矢印96の
方向に移動可能にかつ位置決め可能に形成することがで
きる。

機械ベッド79が第６図の配置構造において幅の狭い面を
下にして、すなわち立てて設けられ（第６図が正面図と
なるように設けられ）、門形に形成されると、非常に有
利である。その場合の基礎は線97で示してある。図面の
平面に対して垂直方向に工作物92を門形開口93に通すこ
とができる。削りくず穴は基礎97に設けることができ、
ベッド79によって邪魔されることがない。

上記の機械構造はその都度の加工を考慮しかつ切刃の無
い領域を有する工具を使用するときに比較的簡単に構成
することができ、それにもかかわらず多彩な加工を行う
ことができる。工作物加工に役立たない工具の運動によ
る付加的な時間は非常に短くなる。それによって、適当
な加工方法を用いる際にこのような機械によって機械の
出力が改善され、同時に機械の構造が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ブローチ削り工具と工作物を有する、旋盤に
似た機械の部分断面図兼側面図、第２図は第１図の機械
における工作物と工具の関係を示す横断面図、第３図は
本発明によるブローチ削り機械の右半分の側面図、第４
図は工作物と工具の間の取り出し位置の横断面図、第５
図は第４図のＩ−Ｉ線に沿った断面図、第６図はブロー
チ削り機械の正面図である。 １〜３……工作物、４〜６……工具、7,8……最後の切
刃、９〜11……切刃の無い領域、12,12′,13……回転角
度センサ、14,15……工具担持体、16〜18……工作物ス
ピンドル、19……工具担持体、20……担持体ドラム、21
……回転軸線、22……機械軸線、23,23′……回転可能
なスピンドルドラム、24,25……切刃担持体、26……周
範囲、27……機械ベッド、28……基礎、29,30……スピ
ンドル台、31,32……モータ、33,34……機械制御装置、
35,36……連行部材、37……ねじスピンドル、38……軸
受台、39……クラッチ、40……モータ、41……矢印、42
……回転角度センサ、43……モータ、44……平面、45,4
6……矢印、47……スピンドル台、48……軸、49……回
転角度センサ、50……モータ、51……流体媒体シリン
ダ、52〜54……歯車、55……モータ、56,56′……スタ
ンド、57……ウォーム歯車、58……モータ、59……ウォ
ーム歯車、60……歯車、61……ピニオン、62〜65……制
御導線、66……モータ、67……分配リング、68……分配
接続部、69,70……油圧管路、71……弁、72……タン
ク、73……ポンプ、74……モータ、75……ベース、76,7
7……距離、78……中心、79……機械ベッド、80,81……
スピンドル台、82……中心線、83,84……工作物スピン
ドル、85,86……スピンドル台、87,88……工具担持体、
89……工具担持体の中心線、90,91……滑りガイド、92
……工作物、93……門形開口、94〜96……矢印、97……
線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス・ウエー・オブリツヒ ドイツ連邦共和国、エツセン、ギルハウゼ ンストラーセ、５ (72)発明者 ヘルムート・ウイツトコツプ ドイツ連邦共和国、エルケレンツ、クザヌ ースホーフ、87 (72)発明者 ヘルマン・ウオルテルス ドイツ連邦共和国、メンヒエングラートバ ツハ４、イリスウエーク、25 (56)参考文献 特開 昭55−18307（ＪＰ，Ａ) 米国特許2173609（ＵＳ，Ａ) 米国特許2468745（ＵＳ，Ａ) 米国特許1579888（ＵＳ，Ａ) 西独公開3340830（ＤＥ，Ａ)

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機械軸線回りに回転駆動可能な工作物スピ
   ンドルと、可動の工具担持体とを備え、 工具担持体が湾曲した軌道に沿って設けられた切刃を備
   え、 対向させて配置されかつ工作物スピンドル（83,84）の
   中心線（82）が同じである少なくとも二つのスピンドル
   台（80,81）と、工具担持体を回転駆動可能に支承す
   る、可動の工具担持体（87,88）のための少なくとも一
   つの他のスピンドル台（85,86）が、共通の一つの機械
   ベッド（79）に設けられ、 各工具担持体（87,88）の中心線（89）が工作物スピン
   ドル（83,84）の中心線（82）に対して平行に延び、 工具担持体（87,88）用の各スピンドル台が工作物スピ
   ンドル（83,84）の中心線（82）に対して平行に摺動可
   能でおよび位置決め可能に設けられ、 機械が加工開始のための工具担持体（87,88）の角度位
   置と、取り出しのための工具担持体（87,88）の角度位
   置とを検出する手段（12,13）を備え、 取り出しのための角度位置において切刃の無い領域（9,
   10,11）が工作物（1,2,3,92）の方へ向いており、前記
   手段が、装着と取出しおよび少なくとも加工開始のため
   の制御信号を機械制御装置（33,34）に供給することを
   特徴とする回転ブローチ加工のための機械。
2. 【請求項２】機械ベッド（79）が垂直方向に設けられ、
   スピンドルの中心線（82,89）が水平に延びていること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項記載の機械。
3. 【請求項３】機械ベッド（79）が門形に形成されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項または第２項
   記載の機械。
4. 【請求項４】各工具スピンドル台（85,86）が付設の工
   作物スピンドル台（80,81）の上方に設けられているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第３項まで
   のいずれか一つに記載の機械。
5. 【請求項５】工作物スピンドル（83,84）が予め定めら
   れた一定の角度位置に到達することが可能であることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項から第４項までのい
   ずれか一つに記載の機械。
6. 【請求項６】工具担持体用の各スピンドル台（85,86）
   が摺動可能にかつ位置決め可能に設けられていることを
   特徴とする、特許請求の範囲第１項から第４項までのい
   ずれか一つに記載の機械。
7. 【請求項７】工作物およびまたは工具担持体の回転速度
   が可変であることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   から第６項までのいずれか一つに記載の機械。
8. 【請求項８】工作物スピンドル（83,84）のための各ス
   ピンドル台（80,81）が摺動可能にかつ位置決め可能に
   設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第１
   項から第７項までのいずれか一つに記載の機械。
9. 【請求項９】可動の工具担持体（19）を備え、 この工具担持体（19）が湾曲した軌道に沿って設けられ
   た切刃を備え、 機械ベッドに少なくとも二つのスピンドル台（47）が対
   向させて配置され、このスピンドル台が対向する各々二
   つの工作物スピンドル（17,18）を備え、この工作物ス
   ピンドルがそれぞれスピンドルドラム（23,23′）内に
   設けられ、かつ機械軸線（22）回りに回転駆動可能であ
   り、 各工具担持体（19）が工具交換に役立つ支持ドラム（2
   0）に回転駆動可能に支承され、この支持ドラムが回転
   軸線（21）回りに回転駆動可能にかつ回転方向において
   位置決め可能にスタンド（56,56′）に支承され、 加工開始のための工具担持体（19）の角度位置と、取り
   出しのための工具担持体（19）の角度位置とを検出する
   他の手段（12,13）が設けられ、 取り出しのための角度位置において切刃の無い領域（9,
   10,11）が工作物（2,3）の方へ向いており、前記手段
   が、装着と取出しおよび少なくとも加工開始のための制
   御信号を機械制御装置（34）に供給することを特徴とす
   る回転ブローチ加工のための機械。
10. 【請求項１０】支持ドラム（20）の回転軸線（21）が機
    械軸線（22）に対して平行におよび機械軸線から離して
    設けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第９
    項記載の機械。
11. 【請求項１１】支持ドラム（20）が工具担持体（19）の
    回転軸線に対して平行に設けられていることを特徴とす
    る、特許請求の範囲第10項記載の機械。
12. 【請求項１２】各支持ドラム（20）が少なくとも二つの
    所定角度位置に到達可能であることを特徴とする、特許
    請求の範囲第11項記載の機械。
13. 【請求項１３】各スピンドルドラム（23:23′）が、付
    設のスピンドル台内で回転可能および位置決め可能であ
    る軸（48）に設けられていることを特徴とする、特許請
    求の範囲第９項から第12項までのいずれか一つに記載の
    機械。
14. 【請求項１４】複数の軸（48）が互いに同軸に設けられ
    ていることを特徴とする、特許請求の範囲第13項記載の
    機械。
15. 【請求項１５】工作物スピンドル（17,18）が予め定め
    られた一定の角度位置に到達することが可能であること
    を特徴とする、特許請求の範囲第９項から第14項までの
    いずれか一つに記載の機械。
16. 【請求項１６】工作物およびまたは工具担持体の回転速
    度が可変であることを特徴とする、特許請求の範囲第９
    項から第15項までのいずれか一つに記載の機械。
17. 【請求項１７】工作物スピンドル（17,18）のための各
    スピンドル台（47）が摺動可能にかつ位置決め可能に設
    けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第９項
    から第16項までのいずれか一つに記載の機械。
18. 【請求項１８】機械軸線回りに回転駆動可能な工作物ス
    ピンドル（16）と、可動の工具担持体（14）とを備え、 工具担持体が湾曲した軌道に沿って設けられた切刃を備
    え、 対向させて配置されかつ工作物スピンドル（16）の中心
    線が同じである少なくとも二つのスピンドル台（29,3
    0）が機械ベッド（27）に設けられ、 少なくとも一つのスピンドル台（30）に工具担持体（1
    4）が回転駆動可能に支承され、工具担持体（14）の中
    心線が工作物スピンドルの中心線に対して平行に延び、 加工開始のための工具担持体（14）の角度位置と、取り
    出しのための工具担持体（14）の角度位置とを検出する
    他の手段（12）が設けられ、 取り出しのための角度位置において切刃の無い領域
    （９）が工作物（１）の方へ向いており、前記手段が、
    装着と取出しおよび少なくとも加工開始のための制御信
    号を機械制御装置（33）に供給することを特徴とする回
    転ブローチ加工のための機械。
19. 【請求項１９】工作物スピンドル（16）が予め定められ
    た一定の角度位置に到達することが可能であることを特
    徴とする、特許請求の範囲第19項記載の機械。
20. 【請求項２０】工作物およびまたは工具担持体の回転速
    度が可変であることを特徴とする、特許請求の範囲第18
    項または第19項記載の機械。
21. 【請求項２１】工作物スピンドル（16）のための各スピ
    ンドル台（29,30）が摺動可能にかつ位置決め可能に設
    けられていることを特徴とする、特許請求の範囲第18項
    から第20項までのいずれか一つに記載の機械。