JPH071267A - Machine tool - Google Patents

Machine tool

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JPH071267A
JPH071267A JP14345993A JP14345993A JPH071267A JP H071267 A JPH071267 A JP H071267A JP 14345993 A JP14345993 A JP 14345993A JP 14345993 A JP14345993 A JP 14345993A JP H071267 A JPH071267 A JP H071267A
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JP
Japan
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tool
work
axis
main spindle
movable
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JP14345993A
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Takeshi Chikamoto
武 近本
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CHIKAMOTO ENG KK
KOOSHIN SEIKO KK
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CHIKAMOTO ENG KK
KOOSHIN SEIKO KK
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Abstract

PURPOSE:To provide a machine tool which is constituted to perform five-surface machining without inclining a work and preparation and replacement, reduce an absolute amount of registration calculation, perform machining according to a simple machining program, and perform grinding, milling, and drilling of a radial hole and an uneven surface-form ball with high precision and with surface coarseness approximately similar to that of a mirror surface. CONSTITUTION:A machine tool comprises a laterally movable work table 9 arranged on a bed 3; a rotatable index table 13 to rotate a work W to be machined placed on the work table 9: and a longitudinally movable tool rest 21 arranged on the head 3. Further, the tool machine comprises a main spindle head 33 arranged to the tool rest 21 and vertically movable and laterally revolvable as seen from a front; a main spindle 49 arranged to the main spindle head 33 and movable longitudinally of the main spindle head 33; and a tool 65 removably attached on the main spindle 49.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械に係り、更
に詳細には、セラミックス、超硬、鋼材、レアメタル例
えば人工骨のような球とシャンクが一体となった形状
や、底付角穴のコーナー加工、傾斜穴などの小物特殊形
状を研削,ミーリング,ドリリング加工できるようにし
た工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool, and more particularly, to a shape in which a ball and a shank such as ceramics, cemented carbide, steel, rare metal such as artificial bone are integrated, and a square hole with a bottom. Machine tools that enable grinding, milling, and drilling of small special shapes such as corner processing and inclined holes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、セラミックス、超硬、鋼材、レア
メタル例えば人工骨のような球とシャンクが一体となっ
た形状や、底付角穴のコーナー加工、傾斜穴などの小物
特殊形を加工するのに、ワーク首降り5軸制御の工作機
械が使用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ceramics, cemented carbide, steel materials, rare metals such as artificial bones, which are integrated with a sphere and a shank, corner corners with bottom holes, small special shapes such as inclined holes are machined. For this, a machine tool with 5-axis control of the work head down is used.

【0003】すなわち、このワーク首降り5軸制御の工
作機械としては、例えばベッド上に設けられたワークテ
ーブルが旋回し、このワークテーブル上に設けられた割
出しテーブルが回転して、割出しテーブル上に載置され
ているワークが傾斜すると共に所望角度に割出すように
なっている。また、ベッド上には左右方向および前後方
向へ移動自在な刃物台が設けられ、この刃物台には上下
方向へ移動自在な主軸が設けられている。しかも主軸に
は各種の工具が着脱可能に装着されている。
That is, as a machine tool for controlling the work head down five axes, for example, a work table provided on a bed is rotated, and an indexing table provided on the work table is rotated to produce an indexing table. The work placed on the top is inclined and indexed at a desired angle. Further, a tool rest that is movable in the left-right direction and the front-rear direction is provided on the bed, and a main shaft that is vertically movable is provided in the tool rest. Moreover, various tools are detachably attached to the spindle.

【0004】したがって、ワークを割出しテーブル上に
載置固定して、ワークテーブルを所望の角度に傾斜させ
ると共に割出しテーブルを所望の角度に割出して位置決
めし、工具を左右方向,前後方向および上下方向へ移動
せしめることによって、ワークに所望の形状が加工され
ることになる。
Therefore, the work is placed and fixed on the indexing table, the work table is tilted at a desired angle and the indexing table is indexed and positioned at the desired angle, and the tool is moved in the left-right direction, the front-back direction and the front-back direction. By moving the workpiece in the vertical direction, a desired shape is processed on the work.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のワーク首降りタイプの5軸制御の工作機械では、ワ
ークの芯出し精度が回転芯、旋回芯とも0.01mmで
あると共に、ワークが傾斜しワーク芯が逃げるために芯
出しするのに芯位置計算を要するという問題があった。
また、ワークに放射状穴や凹凸の球を加工するにも面倒
な角度,心ずれの計算が必要であった。
By the way, in the above-described conventional work head down-type machine tool of 5-axis control, the centering accuracy of the work is 0.01 mm for both the rotary core and the rotary core, and the work is inclined. However, there is a problem that the center position calculation is required to perform centering because the work center escapes.
In addition, it was necessary to calculate a complicated angle and a misalignment in order to process a radial hole or a sphere having unevenness on a work.

【0006】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ために、ワークを傾斜させないで、段取り替えすること
なく5面加工ができると共に、位置合せ計算などの絶対
量が少なく簡単な加工プログラムで加工でき、さらに放
射状穴、凹凸状の球などの研削,ミーリング,ドリリン
グ加工を高精度に鏡面に近い面粗度で能率よく行い得る
ようにした工作機械を提供することにある。
In order to solve the above problems, the object of the present invention is to perform a five-sided machining without tilting the workpiece without changing the setup, and to provide a simple machining program with a small absolute amount such as alignment calculation. It is an object of the present invention to provide a machine tool that can be machined and that can perform grinding, milling, and drilling of radial holes and uneven spheres with high accuracy and surface roughness close to a mirror surface efficiently.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ベッド上に設けられ左右方向へ移動自
在なワークテーブルと、このワークテーブル上に設けら
れ加工すべきワークを回転せしめる回転自在な割出しテ
ーブルと、前記ベード上に設けられ前後方向へ移動自在
な刃物台と、この刃物台に設けられ上下方向へ移動自在
かつ正面からみて左右へ旋回自在な主軸ヘッドと、この
主軸ヘッドに設けられ主軸ヘッドの長手方向へ移動自在
な主軸と、この主軸に着脱自在に装着された工具と、を
備えて工作機械を構成した。
In order to achieve the above object, the present invention rotates a work table provided on a bed and movable in the left-right direction, and a work to be machined provided on the work table. A rotatable indexing table, a tool rest provided on the bed and movable in the front-rear direction, a spindle head provided on the tool rest, vertically movable and pivotable left and right when viewed from the front, and the spindle. A spindle is provided on the head and is movable in the longitudinal direction of the spindle, and a tool that is detachably attached to the spindle is configured as a machine tool.

【0008】[0008]

【作用】この発明の工作機械を採用することにより、加
工すべきワークを割出しテーブル上に載置固定し、ワー
クテーブルを左右方向へ移動せしめると共に割出しテー
ブルを所望の角度に割出して位置決めする。次いで、刃
物台を前後方向へ移動せしめ、主軸ヘッドを正面からみ
て左右へ旋回せしめると共に上下方向へ移動せしめる。
さらに、主軸を主軸ヘッドの長手方向へ移動せしめるこ
とによって、主軸に装着された工具でもってワークに所
望の加工が行われる。
By using the machine tool of the present invention, the work to be machined is placed and fixed on the indexing table, the work table is moved in the left-right direction, and the indexing table is indexed and positioned at a desired angle. To do. Then, the tool rest is moved in the front-rear direction, the main spindle head is swung to the left and right when viewed from the front, and is moved in the vertical direction.
Furthermore, by moving the spindle in the longitudinal direction of the spindle head, the workpiece mounted on the spindle can be machined as desired.

【0009】[0009]

【実施例】この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0010】図1,図2,図3および図4を参照すする
に、工作機械1は例ええば箱形状のベッド3を備えてお
り、このベッド3上の前部にはX軸方向(図2,図3,
図4において左右方向)へ延伸した複数の平行なガイド
レール5が敷設されている。このガイドレール5上には
複数の摺動部材7を介してワークテーブル9がX軸方向
へ移動自在に設けられている。このワークテーブル9の
駆動機構は図示省略されているが、すでに公知のサーボ
モータ,ボールねじ,ナット部材からなっているもので
ある。
Referring to FIGS. 1, 2, 3 and 4, the machine tool 1 is provided with a bed 3 having a box shape, for example. 2, Figure 3,
A plurality of parallel guide rails 5 extending in the left-right direction in FIG. 4 are laid. A work table 9 is provided on the guide rail 5 via a plurality of sliding members 7 so as to be movable in the X-axis direction. Although not shown in the drawing, the drive mechanism for the work table 9 is composed of a known servo motor, ball screw, and nut member.

【0011】上記構成により、図示省略のサーボモータ
を駆動せしめると、ボールねじ,ナット部材を介してワ
ークテーブル9がガイドレール5に案内されてX軸方向
へ移動されることになる。
With the above structure, when a servo motor (not shown) is driven, the work table 9 is guided by the guide rail 5 via the ball screw and the nut member and moved in the X-axis direction.

【0012】前記ワークテーブル9上には割出しテーブ
ル用駆動モータ11が設けられており、この割出しテー
ブル用駆動モータ11上にはC軸方向(水平面において
回転方向)へ回転自在な割出しテーブル13が設けられ
ており、前記割出し用駆動モータ11の出力軸に装着さ
れている。前記割出しテーブル13上には治具15を介
して加工すべきワークWが載置固定されている。
An indexing table drive motor 11 is provided on the work table 9, and an indexing table which is rotatable in the C-axis direction (rotational direction in the horizontal plane) is provided on the indexing table drive motor 11. 13 is provided and mounted on the output shaft of the indexing drive motor 11. A work W to be processed is placed and fixed on the indexing table 13 via a jig 15.

【0013】上記構成により、割出し用駆動モータ11
を駆動せしめると割出しテーブル13が回転されるか
ら、割出しテーブル13上に治具15を介して載置固定
されたワークWが所望の角度に割出されることになる。
With the above structure, the indexing drive motor 11
Since the indexing table 13 is rotated by driving, the work W mounted and fixed on the indexing table 13 via the jig 15 is indexed at a desired angle.

【0014】前記ベッド3上の後部にはY軸方向(図1
において左右方向、図3において上下方向)へ延伸した
複数の平行なガイドレール17が敷設されており、この
ガイドレール17上には複数の摺動部材19を介して刃
物台21がY軸方向へ移動自在に設けられている。この
刃物台21の駆動機構は図示されていないが、すでに公
知のサーボモータ,ボールねじ,ナット部材からなって
いるものである。
The rear part of the bed 3 is in the Y-axis direction (see FIG. 1).
In the left-right direction, and in the vertical direction in FIG. 3), a plurality of parallel guide rails 17 are laid. On the guide rails 17, a tool rest 21 is arranged in the Y-axis direction via a plurality of sliding members 19. It is movably installed. Although not shown, the drive mechanism of the tool rest 21 is composed of a known servo motor, ball screw, and nut member.

【0015】上記構成により、図示省略のサーボモータ
を駆動せしめると、ボールねじ、ナンット部材を介して
刃物台21がガイドレール17に案内されてY軸方向へ
移動されることになる。
With the above structure, when a servo motor (not shown) is driven, the tool rest 21 is guided by the guide rail 17 via the ball screw and the nant member and moved in the Y-axis direction.

【0016】前記刃物台21の前面にはZ軸方向(図
1,図2,図4において上下方向)へ延伸した複数のガ
イドレール23が敷設されており、このガイドレール2
3には複数の摺動部材25を介してスライダ27がZ軸
方向へ移動自在に設けられている。このスライダ27の
駆動機構は図示されていないが、すでに公知のサーボモ
ータ,ボールねじ,ナット部材からなっているものであ
る。
On the front surface of the tool rest 21, a plurality of guide rails 23 extending in the Z-axis direction (vertical direction in FIGS. 1, 2 and 4) are laid.
3, a slider 27 is provided via a plurality of sliding members 25 so as to be movable in the Z-axis direction. Although not shown, the drive mechanism of the slider 27 is composed of a known servomotor, ball screw, and nut member.

【0017】上記構成より、図示省略のサーボモータを
駆動せしめると、ボールねじ,ナット部材を介して上下
方向へ移動されることになる。
With the above structure, when a servo motor (not shown) is driven, it is moved in the vertical direction via the ball screw and the nut member.

【0018】前記スライダ27にはY軸方向へ延伸した
旋回軸29が複数のベアリング31を介して旋回自在に
支承されている。旋回軸29の前側は前記スライダ27
より前方へ突出されており、この旋回軸29の突出部に
は主軸ヘッド33が取付けられている。
A swing shaft 29 extending in the Y-axis direction is rotatably supported by the slider 27 via a plurality of bearings 31. The slider 27 is provided on the front side of the turning shaft 29.
The main shaft head 33 is attached to the protruding portion of the turning shaft 29.

【0019】前記旋回軸29の後部にはギア35が嵌着
されており、このギア35には他のギア37が噛合され
ている。このギア37にはB軸旋回用駆動モータ39の
出力軸41が装着されている。
A gear 35 is fitted on the rear portion of the turning shaft 29, and another gear 37 is meshed with the gear 35. An output shaft 41 of a B-axis turning drive motor 39 is attached to the gear 37.

【0020】上記構成により、B軸旋回用駆動用モータ
39を駆動せしめると、出力軸41を介してギア37が
回転される。このギア37の回転によりギア35,旋回
軸29を介して主軸ヘッド33がB軸方向(正面からみ
て左右方向)へ旋回されることになる。
With the above structure, when the B-axis turning drive motor 39 is driven, the gear 37 is rotated via the output shaft 41. By the rotation of the gear 37, the spindle head 33 is swung in the B-axis direction (the left-right direction when viewed from the front) via the gear 35 and the turning shaft 29.

【0021】前記主軸ヘッド33にはW軸方向(主軸ヘ
ッド33の長手方向)へ移動自在なスライダ43が設け
られている。より詳細には、図5および図6を参照する
に、主軸ヘッド33の前面にはW軸方向(図6において
紙面に対して直交した方向)へ延伸した複数の平行なガ
イドレール45が敷設されており、このガイドレール4
5には摺動部材47を介して前記スライダ43が設けら
れている。このスライダ43の先端には主軸49が装着
されている。
The main spindle head 33 is provided with a slider 43 which is movable in the W axis direction (longitudinal direction of the main spindle head 33). More specifically, referring to FIGS. 5 and 6, on the front surface of the spindle head 33, a plurality of parallel guide rails 45 extending in the W-axis direction (direction orthogonal to the paper surface in FIG. 6) are laid. And this guide rail 4
5 is provided with the slider 43 via a sliding member 47. A main shaft 49 is attached to the tip of the slider 43.

【0022】前記スライダ43にはW軸用駆動モータ5
1が取付けられており、このW軸用駆動モータ51の出
力軸53にはプーリ55が嵌着されている。前記、スラ
イダ43には回転自在なボールねじ57が支承されてお
り、このボールねじ57には別のプーリ59が嵌着され
ている。このプーリ59と前記プーリ55とにはベルト
61が巻回されている。前記ボールねじ57には前記主
軸ヘッド33に一体化されたナット部材63が螺合され
ている。
The slider 43 has a W-axis drive motor 5 attached thereto.
1 is attached, and a pulley 55 is fitted on the output shaft 53 of the W-axis drive motor 51. A rotatable ball screw 57 is supported on the slider 43, and another pulley 59 is fitted on the ball screw 57. A belt 61 is wound around the pulley 59 and the pulley 55. A nut member 63 integrated with the spindle head 33 is screwed onto the ball screw 57.

【0023】上記構成により、W軸用駆動モータ51を
駆動せしめると、出力軸53を介してプーリ55が回転
される。このプーリ55の回転によりベルト61、プー
リ59を介してボールねじ57が回転される。このボー
ルねじ57の回転によりスライダ43がガイドレール4
5に案内されてW軸方向へ移動されることになる。
With the above structure, when the W-axis drive motor 51 is driven, the pulley 55 is rotated via the output shaft 53. The rotation of the pulley 55 causes the ball screw 57 to rotate via the belt 61 and the pulley 59. The rotation of the ball screw 57 causes the slider 43 to move to the guide rail 4.
The vehicle will be guided by 5 and moved in the W-axis direction.

【0024】前記主軸49の先端(下端)には回転自在
な工具取付シャンク63が支承されており、この工具取
付シャンク63には着脱自在な工具65が装着されてい
る。また、前記ベッド3上には前記刃物台21を被った
カバー67が取付けられており、このカバー67の左,
右側にはフレーム69,71が取付けられている。前記
カバー67の右側上部にはブラケット73を介してNC
装置75が取付けられている。NC装置75には原点
(全ての軸にある)とC軸の位置が予め測定して記憶さ
れている。
A rotatable tool mounting shank 63 is supported on the tip (lower end) of the main shaft 49, and a detachable tool 65 is mounted on the tool mounting shank 63. Further, a cover 67 covering the tool rest 21 is attached on the bed 3, and the left side of the cover 67,
Frames 69 and 71 are attached on the right side. An NC is provided on the upper right side of the cover 67 via a bracket 73.
A device 75 is attached. In the NC device 75, the origin (on all axes) and the positions of the C axis are measured and stored in advance.

【0025】前記フレーム69の前部には種々な工具6
5を格納してある回転自在な円盤状のツールマガジン7
7が設けられている。しかも、このツールマガジン77
を図2,図3において右方向へ移動させるために、前記
カバー67、フレーム69の上部にはガイドフレーム7
9が設けられている。このガイドフレーム79に案内さ
れて、ツールマガジン77が右方へ移動されることにな
る。図3に点鎖線で示したツールマガジン77の位置が
工具65の交換位置となるものである。
Various tools 6 are provided at the front of the frame 69.
Rotatable disk-shaped tool magazine 7 containing 5
7 is provided. Moreover, this tool magazine 77
2 and 3, the guide frame 7 is provided on the cover 67 and the upper part of the frame 69 in order to move the guide frame 7 to the right.
9 is provided. The tool magazine 77 is moved to the right by being guided by the guide frame 79. The position of the tool magazine 77 shown by the dotted line in FIG. 3 is the replacement position of the tool 65.

【0026】図7を参照するに、主軸49には取付穴7
9が形成されている。この取付穴79は直径Aからなる
穴79Aと、直径Bからなる穴79Bの同心のストレー
ト穴で構成されている。すなわち、端面(図7において
上下面)から距離Cだけ(図7において上方向)入った
ところから穴79Aが穴79Bに対して連通されている
(A<B)。しかも、穴79A,79Bとも、距離E,
角度F度からなる同じ面取りがなされた面取り部79
C,79Dが形成されている。また、主軸49の下面に
は廻り止めキー81が設けられている。
Referring to FIG. 7, the spindle 49 has a mounting hole 7
9 is formed. The mounting hole 79 is composed of a hole 79A having a diameter A and a straight hole concentric with a hole 79B having a diameter B. That is, the hole 79A communicates with the hole 79B from a position a distance C (upward in FIG. 7) from the end surface (upper and lower surfaces in FIG. 7) (A <B). In addition, the holes 79A and 79B both have a distance E,
The same chamfered portion 79 having an angle of F degrees
C and 79D are formed. A rotation stop key 81 is provided on the lower surface of the spindle 49.

【0027】一方、主軸49へ装着される工具65を取
付けた工具取付シャンク63には、前記穴79A,79
Bに装着するため、ストレート形状からなる直径A1
1からなる軸63A,63Bが設けられている。この
軸63Aの上部には、図示省略のすでに公知のクランプ
機構によってクランプ,アンクランプされるプルスタッ
ド83が設けられている。また、軸63Bの上部には工
具65を自動交換するため、自動交換装置のグリッパで
把持される把持溝85Gを有した把持部85が設けられ
ている。
On the other hand, in the tool mounting shank 63 to which the tool 65 mounted on the spindle 49 is mounted, the holes 79A and 79 are formed.
Since it is attached to B, it has a straight diameter A 1 ,
Shafts 63A and 63B made of B 1 are provided. A pull stud 83, which is clamped and unclamped by a not-shown already-known clamp mechanism, is provided on the upper portion of the shaft 63A. Further, a gripping portion 85 having a gripping groove 85G that is gripped by a gripper of the automatic changer is provided on the upper portion of the shaft 63B for automatically changing the tool 65.

【0028】前記軸63A,63Bの直径A1 ,B1
前記取付穴79A,79Bの直径A,Bに対して極少隙
間(通常0.002〜0.005mmマイナス)を有し
ている。また、軸63Aの長さC1 は前記穴79Bの長
さCと同寸法を有している。さらに、軸63A,63B
とも距離E,角度F度からなる同じ面取りがなされた面
取り部63C,63Dが形成されている。さらに、前記
把持部85の前記廻り止めキー81に対応した位置には
キー溝87が設けられている。
The diameters A 1 and B 1 of the shafts 63A and 63B have a very small clearance (usually 0.002 to 0.005 mm minus) with respect to the diameters A and B of the mounting holes 79A and 79B. The length C 1 of the shaft 63A has the same dimension as the length C of the hole 79B. Furthermore, the shafts 63A, 63B
Both are chamfered portions 63C and 63D that are chamfered at the same distance E and angle F. Further, a key groove 87 is provided at a position of the grip portion 85 corresponding to the anti-rotation key 81.

【0029】上記構成により、図8に示されているよう
に、主軸49の軸心に対して工具取付シャンク63がδ
だけ芯ずれした状態で、主軸49に対して工具取付シャ
ンク63が挿入されると、主軸49に形成された面取り
部79C,79Dに工具取付シャンク63の面取り部6
3C,63Dがそれぞれ同時に当り、軸63A,63B
を取付穴79A,79Bに押込めば、工具取付シャンク
63は主軸49の軸心へ移動しながら挿入されて工具取
付シャンク63が主軸49の軸心に一致した状態で装着
されることになる。
With the above construction, as shown in FIG. 8, the tool mounting shank 63 is δ with respect to the axis of the main shaft 49.
When the tool mounting shank 63 is inserted into the spindle 49 in a state of being misaligned by only the center, the chamfered portion 6 of the tool mounting shank 63 is inserted into the chamfered portions 79C and 79D formed on the spindle 49.
3C and 63D hit simultaneously, shafts 63A and 63B
When the tool mounting shank 63 is pushed into the mounting holes 79A and 79B, the tool mounting shank 63 is inserted while moving to the shaft center of the spindle 49, and the tool mounting shank 63 is mounted in a state of being aligned with the shaft center of the spindle 49.

【0030】而して、主軸49に対して工具取付シャン
ク63が簡単な操作で装着でき、かつ容易に芯出しを行
なうことができる。
Thus, the tool mounting shank 63 can be attached to the main shaft 49 by a simple operation, and the centering can be easily performed.

【0031】図9(A),(B)に示されているような
ワークとしての円筒Wの端面にピッチ円径Aφで放射状
傾斜穴WA がβの角度で端面からLの深さまで穴明けす
る場合の例をとって動作を説明すると、まず円筒Wを割
出しテーブル13上に治具15で載置固定せしめる。割
出しテーブル用駆動モータ11を駆動せしめて割出しテ
ーブル13をC軸方向へ回転せしめてワークW(円筒)
の芯出し行う。
As shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B), a radial inclined hole W A with a pitch circle diameter A φ is formed on the end surface of a cylinder W as a work from the end surface to a depth of L at an angle of β. The operation will be described by taking an example in the case of the start of the day. First, the cylinder W is placed and fixed on the indexing table 13 by the jig 15. The index table drive motor 11 is driven to rotate the index table 13 in the C-axis direction, and the work W (cylindrical)
Perform centering.

【0032】ワークテーブル9をX軸方向へ、刃物台2
1をY軸方向へ移動せしめて、垂直にしてあるW軸の工
具65の芯とワークWの芯を合せる。W軸用駆動モータ
51を駆動せしめスライダ43をW軸方向(上下方向)
に移動させて主軸49に装着された工具65の刃先を、
B軸である旋回軸29の芯へ一致させる。
The work table 9 in the X-axis direction
1 is moved in the Y-axis direction so that the W-axis tool 65 and the work W that are vertically arranged are aligned with each other. Drive the W-axis drive motor 51 to move the slider 43 in the W-axis direction (vertical direction).
The blade edge of the tool 65 mounted on the spindle 49 by moving the
It is aligned with the center of the turning shaft 29 which is the B-axis.

【0033】Z軸(主軸ヘッド33)を下降させてワー
クWの上面を工具65の刃先を当てる。この場合、ワー
クWの上面と工具65の刃先との距離bが予め判ってい
れば当てる必要はない。工具65を傾斜してもワークW
と干渉を生じない量とエアカット分a量をW軸(主軸4
9)を上昇せしめる。B軸(旋回軸)29で主軸49を
β角度だけ傾斜させる。
The Z-axis (spindle head 33) is lowered and the upper surface of the work W is brought into contact with the cutting edge of the tool 65. In this case, if the distance b between the upper surface of the work W and the cutting edge of the tool 65 is known in advance, it is not necessary to hit it. Work W even if the tool 65 is tilted
The amount that does not interfere with the
Increase 9). The main shaft 49 is tilted by a β angle on the B-axis (turning shaft) 29.

【0034】加工穴ピッチ円径のAの半分A/2だけワ
ークテーブル9をX軸方向へ移動させた後、W軸をL+
a切込む(加工する)。この場合、工具65の刃先がb
だけ上方にあるときは、Z軸をbだけ下降してからW軸
をL+a分加工する。W軸をL+aだけ後退(上昇)し
てC軸で割出し、以降上述の要領で次々と放射状傾斜穴
A の加工が行われる。
After moving the work table 9 in the X-axis direction by half A / 2 of the machining hole pitch circle diameter, the W-axis is moved to L +.
a Cut (process). In this case, the cutting edge of the tool 65 is b
When it is just above, the Z axis is lowered by b, and then the W axis is processed by L + a. The W axis is retracted (raised) by L + a and indexed by the C axis, and thereafter, the radial inclined holes W A are machined one after another in the manner described above.

【0035】次に図10(A),(B)に示されている
ように、ワークWに半球面を加工し、その半球面に放射
状ノズル穴を明ける例の動作を説明すると、まずワーク
Wの半球面は砥石の切り味が良いように、工具65とし
て円筒砥石の外周を使用する。プログラムを簡単化する
ための最終球の半径Rのみを指示して切込みによるR変
化はさけるようにする。
Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, the operation of an example in which a hemispherical surface is machined on a work W and radial nozzle holes are bored on the hemispherical surface will be described. For the hemispherical surface, the outer circumference of the cylindrical grindstone is used as the tool 65 so that the grindstone has a good sharpness. In order to simplify the program, only the radius R of the final sphere is specified and R change due to the cut is avoided.

【0036】C軸を回転させておき、X−Z軸平面でR
指示して1/4円弧動作させ、B軸は円弧直角旋回の同
時3軸動作を行う。(B,X,Z軸同時動作とC軸単独
回転)(C軸は同期の必要はなく、回転していればよ
い。) 切込みはY軸とし、ワークWの芯(C軸芯)がらオフセ
ットした位置から加工を初めワークWの芯まで達したら
加工を終了せしめる。
The C-axis is rotated, and the R-axis is set on the X-Z axis plane.
When instructed to perform a 1/4 circular arc movement, the B axis performs simultaneous 3-axis movement of circular arc right angle turning. (Simultaneous operation of B, X, Z axes and independent rotation of C axis) (C axis does not need to be synchronized and may be rotating.) Cut is on Y axis and work W core (C axis core) is offset. The processing is started from the position where the processing is started, and when the center of the work W is reached, the processing is ended.

【0037】次に、B軸の芯を球軸芯高さに一致させ、
主軸49の軸芯を球心(X,Y軸)に一致させておけ
ば、C軸割出しとB軸傾斜角度とWストロークとで放射
状ノズル穴を加工することができる。この例では、プロ
グラムするのに三角函数はほとんど使用しないで済み、
プログラムを簡単にすることができる。しかも、ワーク
Wの段取り替をしないで複数の加工を行うことができ
る。
Next, the B-axis core is made to coincide with the ball-axis center height,
If the axial center of the main shaft 49 is aligned with the spherical center (X, Y axes), radial nozzle holes can be processed by C-axis indexing, B-axis inclination angle, and W stroke. In this example, we rarely used trigonometric functions to program,
The program can be simplified. Moreover, it is possible to perform a plurality of processes without changing the setup of the work W.

【0038】このように、ワークWをX軸方向とC軸方
向へ移動せしめると共に、工具65をY,Z,Bおよび
W軸へ移動せしめることによって、セラミックス,超
硬,鋼材,レアメタル例えば人工骨のような球と、シャ
ンクが一体となった形状や、底付穴角のコーナー加工,
傾斜穴などの小物特殊形状を、研削,ミーリング,ドリ
リング加工し、高精度に鏡面に近い面粗度で能率よく、
段取り替えなしで、さらに簡単なプログラムで加工する
ことができる。
As described above, the work W is moved in the X-axis direction and the C-axis direction, and the tool 65 is moved in the Y-, Z-, B-, and W-axes. Such as a ball and a shank, or a corner with a bottomed hole corner,
Grinding, milling, and drilling of small special shapes such as inclined holes, highly accurate and efficiently with surface roughness close to a mirror surface,
Machining can be done with a simpler program without setup change.

【0039】ワークテーブル9上の適当な位置へタッチ
プローグを固定しておいて、W軸を上下することと、
X、Y、Z軸の移動量とで工具65の刃先位置、径を確
認し、補正,基準位置設定を容易に行うことができる。
タッチプローブ、C軸はワークテーブル9上にあり、相
対的な位置X、Y、Zは狂わないから予め予測しておけ
ば、工具65の刃先を旋回中心やC軸の軸心などに一致
させることができる。
By fixing the touch probe to an appropriate position on the work table 9 and moving the W axis up and down,
The blade edge position and diameter of the tool 65 can be confirmed by the movement amounts of the X, Y, and Z axes, and correction and reference position setting can be easily performed.
Since the touch probe and the C-axis are on the work table 9 and the relative positions X, Y, and Z do not change, the cutting edge of the tool 65 is made to coincide with the turning center or the axis of the C-axis if predicted in advance. be able to.

【0040】主軸49に取付けた工具取付シャンク63
は交換差換え可能で、ツールマガジン77にあるものと
自動的に交換することができる。また、W軸ボールね
じ,工具取付シャンク63の取付等は、ベアリングやモ
ータの熱を遮断するために水冷となっている。すなわ
ち、ベッド3内に設けたフィルターで濾過した冷却水を
通すことにより行われる。ベット3内には冷却水を収納
しておくタンクがあることは勿論のことである。
Tool mounting shank 63 mounted on the spindle 49
Can be exchanged and replaced, and can be automatically exchanged with the one in the tool magazine 77. The W-axis ball screw, the tool mounting shank 63, and the like are water-cooled in order to block heat from the bearing and the motor. That is, it is carried out by passing cooling water filtered by a filter provided in the bed 3. It goes without saying that the bed 3 has a tank for storing cooling water.

【0041】なお、この発明は、前述した実施例に限定
されることなく、適宜の変更を行うことにより、その他
の態様で実施し得るものである。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be implemented in other modes by making appropriate changes.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、この発明によれば、特許請求の範囲に記載さ
れているとおりの構成であるから、ワークを傾斜させな
いで、段取り替えすることなく5面加工ができると共
に、位置合せ計算などの絶対量が少なく簡単な加工プロ
グラムで加工でき、さらに放射状穴、凹凸状の球などの
研削,ミーリング,ドリリング加工を高精度に鏡面に近
い面粗度で能率よく行うことができる。
As can be understood from the above description of the embodiments, according to the present invention, the construction is as described in the claims, and therefore the work is changed without being tilted. In addition to being able to process 5 surfaces without using a tool, it can be processed with a simple processing program with a small absolute amount such as alignment calculation. Furthermore, grinding of radial holes, uneven spheres, etc., milling, drilling can be performed with high accuracy and close to a mirror surface. Roughness allows efficient operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例を示す工作機械の右側面図
である。
FIG. 1 is a right side view of a machine tool showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1における正面図である。FIG. 2 is a front view of FIG.

【図3】図1における平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG.

【図4】図1における後面図である。FIG. 4 is a rear view of FIG.

【図5】図1におけるV矢視部の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the V arrow view part in FIG.

【図6】図5における平面図である。FIG. 6 is a plan view of FIG.

【図7】主軸に工具を取付けた工具取付シャンクの装着
状態を示す正面断面図である。
FIG. 7 is a front sectional view showing a mounting state of a tool mounting shank in which a tool is mounted on a spindle.

【図8】図7における主軸に工具取付シャンクを装着せ
しめる動作説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram of an operation for mounting the tool mounting shank on the spindle in FIG. 7.

【図9】この発明の工作機械によりワークを加工する一
例の説明する説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an example of processing a work by the machine tool of the present invention.

【図10】この発明の工作機械によりワークを加工する
一例の説明する説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of processing a work by the machine tool of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 工作機械 3 ベッド 9 ワークテーブル 13 割出しテーブル 21 刃物台 27 スライダ 29 旋回軸 33 主軸ヘッド 43 スライダ 49 主軸 65 工具 77 ツールマガジン 1 machine tool 3 bed 9 work table 13 indexing table 21 turret 27 slider 29 pivot axis 33 spindle head 43 slider 49 spindle 65 tool 77 tool magazine

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベッド上に設けられ左右方向へ移動自在
なワークテーブルと、このワークテーブル上に設けられ
加工すべきワークを回転せしめる回転自在な割出しテー
ブルと、前記ベード上に設けられ前後方向へ移動自在な
刃物台と、この刃物台に設けられ上下方向へ移動自在か
つ正面からみて左右へ旋回自在な主軸ヘッドと、この主
軸ヘッドに設けられ主軸ヘッドの長手方向へ移動自在な
主軸と、この主軸に着脱自在に装着された工具と、を備
えてなることを特徴とする工作機械。
1. A work table provided on a bed and movable in the left-right direction, a rotatable indexing table provided on the work table for rotating a work to be processed, and a front-back direction provided on the bed. To a turret, a spindle head that is provided on the turret and that is vertically movable and can be swung to the left and right when viewed from the front, and a spindle that is provided on the spindle head and is movable in the longitudinal direction of the spindle head. A machine tool comprising: a tool detachably attached to the spindle.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003094268A (en) * 2001-09-21 2003-04-03 Toyoda Mach Works Ltd Machine tool having freely rotatable spindle head

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04152011A (en) * 1990-10-11 1992-05-26 Eisuke Yokoyama Smooth profile working system
JPH04336929A (en) * 1991-05-14 1992-11-25 Toshiba Mach Co Ltd Balance device for portal machine tool

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