JPH07110449B2 - ツーリング - Google Patents

ツーリング

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JPH07110449B2
JPH07110449B2 JP4110523A JP11052392A JPH07110449B2 JP H07110449 B2 JPH07110449 B2 JP H07110449B2 JP 4110523 A JP4110523 A JP 4110523A JP 11052392 A JP11052392 A JP 11052392A JP H07110449 B2 JPH07110449 B2 JP H07110449B2
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賢治 中田
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賢治 中田
佐々木 ▲廣▼
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、タッピングマシー
ン,ミーリングマシーン,マニシングセンターなどに用
いることができるようにした、振動切削法によるねじ立
て、中ぐり加工のツーリングに関する。
【0002】
【従来の技術】ねじ立て加工に際して、切くずの排出に
円滑さを欠き、また過大な切削抵抗により切削工具を破
損してしまう場合があり、このためねじ立て加工は面倒
なものとされ、特に小径のねじ立て加工には細心の注意
が要求されている。そこで、ねじ立て加工を容易に行う
べく種々研究がなされ、その最も効果大なるものとして
振動切削法が開発されている。この振動切削法とは、刃
物(タップ)又は被加工物を強制的に揺動させながらね
じ立て加工を行う方法であり、この方法によれば、理論
的には切削抵抗が小さくなり、切くずの排出が良く、ば
りの出ない良好なねじ立てを行うことができ、しかも小
径ねじ立ても容易に行うことができる等の効果を見るこ
とは周知となっており、かかる振動切削法を取り入れた
タッピングマシーン,ミーリングマシーン,ツーリング
等が数多く研究され開発されている。
【0003】しかしながら、開発されているものをみる
と、刃物の回転と揺動の駆動源を別個に具え、刃物を回
転させ、被加工物を揺動させる構造となっているため、
装置の構造の複雑化、大型化が避けられず、取扱いも面
倒なものとなっている。また、同一駆動源により刃物に
回転と揺動を行わせるようにしたものも開発されてはい
るが、刃物の回転と揺動に円滑性を欠き、またその回転
速度が近いため、揺動によるところの理論上の効果を出
し得ず、いずれも実用性に乏しくほとんど実用化される
に至っていない。
【0004】この発明者は、長く振動切削法を研究し、
振動切削理論を確立した者の一人であるが、更に実用化
への研究開発を続け、ここに振動切削法の効果を十分に
発揮し、小型で取扱いが容易であり、そしてタッピング
マシーン,ミーリングマシーン,マニシングセンターな
どに用いることのできるようにした、振動切削法による
ねじ立て、中ぐり加工のツーリングを開発し、特許を取
得している(特公平2−7769号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記ツーリングによれ
ば、振動切削法の効果を十分に発揮し、そして小型にな
ったが、その小型化に未だ十分とはいいきれない点もあ
った。本発明は、上記点に鑑み上記ツーリングの改良型
として構成の簡略化を図り、より一層の小型化を可能と
するとともに製造を容易にしコストダウンを図ることを
目的としたツーリングを提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、ケーシング内にて、該ケーシングの一端か
ら外部に突出し、外部からの回転を受ける原動軸に、
速回転軸心と低速回転軸心を同一軸心上に位置させた減
速装置を、該減速装置の回転軸心と前記原動軸の軸心が
一致するように接続して、減速装置の高速回転側を入力
部とし、低速回転側を出力部とし、この出力部に回転ホ
ルダーを固定し、該回転ホルダーの先端には前記原動軸
と同軸上に雌ねじを設け、該雌ねじに工具ホルダー取付
主軸を螺合し、該工具ホルダー取付主軸の先端をケーシ
ング外に突出させ、更に、前記原動軸或いは同軸上にあ
る減速装置の入力部には、該入力部の回転軸心と偏心す
る位置に同軸心方向に偏心ピンを回転ホルダー内に突設
させて設け、該偏心ピンには揺動体を回転自在に嵌合
し、この揺動体の側面には伝達杆を揺動体の回転軸心と
直交する方向に突設し、この伝達杆の端部を前記回転ホ
ルダーに、該回転ホルダーの側壁に形成した溝に伝達杆
の軸方向に摺動自在に且つ摺動部位を支点として回動自
在に挿入して支持させ、更に前記揺動体には該揺動体の
軸心に直交する運動伝達溝を形成して、該運動伝達溝に
揺動体の回転を受けて回転する運動伝達駒を運動伝達溝
の溝方向にのみ移動自在に係合させて設け、この運動伝
達駒と前記工具ホルダー取付主軸とを、工具ホルダー取
付主軸の軸心と偏心する位置で回転自在に連結した構成
とした。
【0007】
【作用】外部からの回転を受けて原動軸が回転すると、
減速装置の出力部に固定された回転ホルダーが所定の回
転数に落されて回転する。回転ホルダーの回転は伝達杆
を介して揺動体に伝達されて揺動体が回転し、揺動体の
回転は運動伝達駒を介して工具ホルダー取付主軸に伝達
されて工具ホルダー取付主軸が回転する。
【0008】同時に、前記原動軸或いは同軸上にある
速装置の入力部に設けた偏心ピンは、原動軸の高速回転
をそのまま受けて原動軸の軸心を中心に高速回動する。
そして、この偏心ピンに回転自在に嵌合している揺動体
も偏心ピンと一体となって回動するが、揺動体の側面に
突設した伝達杆の端部が回転ホルダーに伝達杆の軸方向
に摺動自在且つ摺動部位を支点として回動自在に支持さ
れているので、揺動体は高速回動に伴い偏心ピンを中心
に回動すると同時に前記摺動部位を支点として高速で揺
動する。この揺動体の揺動は、揺動体に係合する運動伝
達駒を介して工具ホルダー取付主軸に、同軸の円周方向
への高速の揺動運転として伝達される。
【0009】このように、揺動体は偏心ピンの高速回動
を受けて高速で揺動しながら、回転ホルダーの回転を受
けてゆっくり回転し、この揺動体の動きが運動伝達駒を
介して工具ホルダー取付主軸に伝達され、工具ホルダー
取付主軸は前記揺動運動を受けて高速で揺動運動を行い
ながらゆっくりと回転する。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図1乃至図4はマシニングセンターに
用いられる本発明の実施例を示すものである。図1、図
2は本発明に係るツーリングの縦断面図であり、この図
1と図2とは、図1の一点鎖線aの切断部と図2の一点
鎖線bの切断部とで接続され、本発明に係るツーリング
の全体の縦断面図を構成している。
【0011】同図において、1はケーシング2内外に連
通する原動軸であって、この原動軸1はマシニングセン
ターの主軸3に接続されることにより、該主軸3の回転
を受けて回転する。4はケーシング2内にて前記原動軸
1に接続され原動軸1の回転を減速する減速装置であ
る。この減速装置4は高速回転軸心と低速回転軸心を同
一軸心上に位置させる構造となっており、前記原動軸1
に高速回転側が接続され、高速回転側が入力部5とな
り、低速回転側が出力部6となっている。この実施例で
は、減速装置4として一般にハーモニックドライブ(商
標)の商品名で知られている、ウェーブジェネレータ
7、フレクスプライン8、サーキュラスプライン9の同
軸三層構造をもって構成される撓み噛合式の減速装置4
が使用されている。かかる減速装置4の高速回転側であ
るウェーブジェネレータ7を前記原動軸1に接続して入
力部5としている。また、出力部6にあっては、フレク
スプライン8或いはサーキュラスプライン9のいずれか
一方を固定したとき、他方が低速回転側となって出力部
6になる。この実施例ではフレクスプライン8を固定し
て、サーキュラスプライン9を低速回転側とし、出力部
6としている。10は前記フレクスプライン8を固定す
る固定用サーキュラスプラインであり、この固定用サー
キュラスプライン10はケーシング2に固定されてい
る。
【0012】11は減速装置4の出力部6となるサーキ
ュラスプライン9に固定した回転ホルダーで、この回転
ホルダー11の先端には前記原動軸1、ウェーブジェネ
レータ7と同軸心上に雌ねじ部12を設けている。この
雌ねじ部12のピッチにあっては、中ぐり加工の場合に
は特に限定されるものではないが、ねじ立て加工の場合
には求めるねじと同ピッチとする。この雌ねじ部12に
工具ホルダー取付主軸13を螺合させ、そしてこの工具
ホルダー取付主軸13の先端をケーシング2外へ突出さ
せている。
【0013】14は前記原動軸1に、同軸心と偏心する
位置に設けた偏心ピンであり、回転ホルダー11内に突
出している。この実施例では偏心ピン14を原動軸1に
設けている。15は筒状の揺動体であり、軸受16を介
して前記偏心ピン14の外周に回転自在に嵌合してい
る。17は揺動体15の側面に突設した伝達杆である。
この伝達杆17は、その端部が前記回転ホルダー11
に、伝達杆17の軸方向に摺動自在に且つこの摺動部位
を支点として回動自在に支持されている。更に詳細に
は、回転ホルダー11の側壁に形成された溝18に、前
記伝達杆17を摺動自在に挿入する挿入孔19を有して
伝達杆17を支持する支持駒20が球面対偶をもって回
転自在に嵌合してあり、この支持駒20の挿入孔19に
伝達杆17を挿入することにより、支持駒20を介して
伝達杆17の端部が回転ホルダー11に、伝達杆17の
軸方向に摺動自在に且つこの摺動部位即ち支持駒20を
支点として回動自在に支持されている。
【0014】前記揺動体15には、揺動体15の軸心に
直交する運動伝達溝21が形成されている。この運動伝
達溝21には運動伝達駒22が溝21の方向にのみ移動
自在に係合し、運動伝達駒22は揺動体15の回転を受
けて回転するようになっている。この運動伝達駒22に
は孔23が形成され、そして、前記工具ホルダー取付主
軸13には、同軸13の軸心と偏心する位置に偏心ピン
24が設けられており、この偏心ピン24を前記運動伝
達駒22の孔23に回転自在に嵌合することにより、運
動伝達駒22と工具ホルダー取付主軸13とを、工具ホ
ルダー取付主軸13の軸心と偏心する位置で回転自在に
連結している。
【0015】しかして、原動軸1が回転すると、減速装
置4の出力部6となるサーキュラスプライン9に固定さ
れた回転ホルダー11が所定の回転数に落されて回転す
る。回転ホルダー11の回転は、回転ホルダー11の溝
18に嵌合した支持駒20の挿入孔19に挿入し支持さ
れている伝達杆17を介して揺動体15に伝達され、こ
れにより揺動体15が回転し、揺動体15に形成された
運転伝達溝21に係合している運動伝達駒22も一体と
なって回転する。この運動伝達駒22には偏心ピン24
を介して回転自在に工具ホルダー取付主軸13が連結し
てあり、運動伝達駒22の回転を受けて工具ホルダー取
付主軸13が回転する。即ち、原動軸1が回転すると、
その回転が減速装置4の出力部6により所定の回転数に
落されて、回転ホルダー11に伝達され、揺動体15、
運動伝達駒22を介して、前記所定の回転数に落された
回転数をもって工具ホルダー取付主軸13が回転する。
【0016】同時に、原動軸1上に設けた偏心ピン14
は原動軸1の高速回転をそのまま受けて、原動軸1の軸
心を中心に高速回動する。そして、この偏心ピン14に
回転自在に嵌合している揺動体15も偏心ピン14と一
体となって回動するが、この揺動体15にはその側面に
伝達杆17が突設してあり、伝達杆17の端部が回転ホ
ルダー11に、支持駒20を介して軸方向に摺動自在に
且つ支持駒20を支点として回動自在に支持されている
ので、揺動体15は前記原動軸1の高速回転に伴ない偏
心ピン14を中心に高速で回動すると同時に、前記支持
駒20を支点として高速で揺動する。
【0017】この揺動体15の揺動は、揺動体15の運
動伝達溝21に同溝の方向に移動自在に係合している運
動伝達駒22を介して工具ホルダー取付主軸13に、
具ホルダー取付主軸13の軸心を中心とする高速の揺動
運動(往復回転運動)として伝達され、この結果工具ホ
ルダー取付主軸13は雌ねじ部12のリード角方向に高
速で揺動(往復回転)する。このように、揺動体15は
偏心ピン14の高速回動を受けて、回転ホルダーの溝1
8に嵌合している支持駒20を支点として高速で揺動し
ながら、伝達杆17を介して回転ホルダー11の回転を
受けてゆっくり回転し、この揺動体15の動きが運動伝
達駒22を介して工具ホルダー取付主軸13に伝達さ
れ、工具ホルダー取付主軸13は前記揺動運動を受け
て、雌ねじ部12のリード角方向に高速で揺動運動を行
いながらゆっくりと回転する。
【0018】なお、図中、25はプルスタット、26、
27、28は軸受、29は工具ホルダー取付主軸13の
先端部に設けた工具ホルダー、30はケーシング2の外
壁に設けた回り止めで、この発明に係るツーリングをマ
シニングセンターの主軸3にセットしたとき、マシニン
グセンターに設けた位置決めブロック31に係合してケ
ーシング2の回転を防止するものである。
【0019】以上の構成からなるツーリングをマシニン
グセンターに用いてねじ立て加工を行う場合は、回転ホ
ルダー11の先端に設ける雌ねじ部12のピッチを求め
るねじのピッチに合致させて行うものであり、マシニン
グセンターの主軸3の回転により工具ホルダー29に取
付けた刃物が雌ねじ部12のリード角方向に高速で揺動
しながら回転し、マシニングセンターの前記ピッチに応
じた高さ送りによりねじ立て加工を行う。また、中ぐり
加工にあっては、前記ねじ立て加工と同様にして行う
が、この場合は雌ねじ部12のピッチについては注意す
る必要がない。
【0020】上記実施例では回転ホルダー11の先端に
雌ねじ部12を設けているが、雌ねじ部12としてボー
ルねじを用いてもよい。ボールねじはスラスト方向に強
く、ドリルやエンドミル等の工具を使用する場合耐久性
が増し効果的である。また、上記実施例では減速装置4
としてハーモニックドライブ(商標)の商品名で知られ
ている減速装置4を使用しているが、図5に示すよう
に、一般にサイクロ(登録商標)減速機の商品名で知ら
れ、内接遊星歯車機構と等速内歯車機構との組合せによ
って構成されている減速装置4’を使用してもよい。
【0021】図6はタッピングマシンやミーリングマシ
ンに用いられる本発明の実施例を示すものであり、その
基本的構成は前記図1乃至図4に示す実施例と同一であ
る。従って、図6にあっては、図1乃至図4と同一の構
成については同一番号を付して説明を省略し、相違する
構成について説明する。図6において、原動軸1はタッ
ピングマシンやミーリングマシンに設けられているモー
ター32に直接又は間接に接続し、モーター32の駆動
により回転するようになっている。またケーシング2及
び前記モーター32はタッピングマシンやミーリングマ
シンに設けられた移動支持体33に支持され、移動支持
体33の移動により原動軸1の軸方向に上下動するよう
になっている。前記移動支持体33の移動はこの実施例
では、図示しないが、サーボモーターを駆動源とするボ
ールねじを利用して行われる。また、タッピングマシン
である場合には、ねじピッチと工具の送りを合せるた
め、工具を回転させる、即ち原動軸1を回転させるモー
ター32と、前記移動支持体33を移動させるボールね
じを回転させるサーボモーターの回転を同期させるため
のエンコーダー(図示せず)が設けてある。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、刃物の回
転運動と揺動運動が円滑に行われるので、振動切削理論
上の効果を極めて効果的に出せるツーリングを得ること
ができることはもちろんのこと、構成が一層簡略化した
ので、更なる小型軽量化と耐久性の向上を図ることがで
きるとともに、製造が容易になり製造コストの低廉化を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の上部を示す縦断面図。
【図2】図1の実施例の下部を示す縦断面図。
【図3】図2の一部省略A−A拡大断面図。
【図4】図1と図2で示す実施例の一部分解斜視図。
【図5】本発明の他の実施例の一部を示す縦断面図。
【図6】本発明の他の実施例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 原動軸 2 ケーシング 4 減速装置 5 入力部 6 出力部 11 回転ホルダー 13 工具ホルダー取付主軸 14 偏心ピン 15 揺動体 17 伝達杆 22 回転伝達駒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ケーシング内にて、該ケーシングの一端
    から外部に突出し、外部からの回転を受ける原動軸に、
    高速回転軸心と低速回転軸心を同一軸心上に位置させた
    減速装置を、該減速装置の回転軸心と前記原動軸の軸心
    が一致するように接続して、減速装置の高速回転側を入
    力部とし、低速回転側を出力部とし、この出力部に回転
    ホルダーを固定し、該回転ホルダーの先端には前記原動
    軸と同軸上に雌ねじを設け、該雌ねじに工具ホルダー取
    付主軸を螺合し、該工具ホルダー取付主軸の先端をケー
    シング外に突出させ、更に、前記原動軸或いは同軸上に
    ある減速装置の入力部には、該入力部の回転軸心と偏心
    する位置に同軸心方向に偏心ピンを回転ホルダー内に突
    設させて設け、該偏心ピンには揺動体を回転自在に嵌合
    し、この揺動体の側面には伝達杆を揺動体の回転軸心と
    直交する方向に突設し、この伝達杆の端部を前記回転ホ
    ルダーに、該回転ホルダーの側壁に形成した溝に伝達杆
    の軸方向に摺動自在に且つ摺動部位を支点として回動自
    在に挿入して支持させ、更に前記揺動体には該揺動体の
    軸心に直交する運動伝達溝を形成して、該運動伝達溝に
    揺動体の回転を受けて回転する運動伝達駒を運動伝達溝
    の溝方向にのみ移動自在に係合させて設け、この運動伝
    達駒と前記工具ホルダー取付主軸とを、工具ホルダー取
    付主軸の軸心と偏心する位置で回転自在に連結したこと
    を特徴とするツーリング。
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JP2600208Y2 (ja) * 1993-07-06 1999-10-04 佐々木 ▲廣▼ ツーリングの油強制送り機構
JP5238945B2 (ja) * 2007-10-19 2013-07-17 株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズ 歯車形削り盤のカッタ軸駆動機構

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH027769A (ja) * 1988-06-27 1990-01-11 Canon Inc ファクシミリ装置

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