JPH0740109A - Ｎｃ旋盤の割出し刃物台 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ軸回転工具とＺ軸回転工具を共通の工具装
着面に装着可能で、かつ、その構成が簡素なＮＣ旋盤の
割出し刃物台を得る。 【構成】 タレット面板２を回転自在に取り付ける回転
軸３の軸線と同軸上に駆動軸４を設け、この駆動軸４の
先端に駆動歯車６を取り付ける。この駆動歯車６の加工
位置側には中間歯車２５を駆動歯車６と常時噛み合わせ
た状態で配置する。回転工具装着部Ａの中間歯車１３
は、タレット面板２の割出し動作により加工位置で中間
歯車２５と噛み合う。また、中間軸１１の進退移動とと
もに中間歯車１３は工具主軸歯車２４と噛み合い自在で
ある。回転工具装着部ＡにＸ軸回転工具１０を装着する
と、中間軸１１とＸ軸回転工具３５とが係合するととも
に、中間歯車１３と中間歯車２５との噛み合い状態が維
持されたままで中間歯車１３と工具主軸歯車２４との噛
み合いが解除されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ旋盤の割出し刃物
台に関し、特に、ＮＣ旋盤の主軸軸線と平行な軸を中心
に回転するＺ軸回転工具と、前記主軸軸線に対して直交
する軸を中心に回転するＸ軸回転工具とを共通の回転工
具装着部に装着可能にしたＮＣ旋盤の割出し刃物台に関
する。

【０００２】

【従来の技術】割出し刃物台のタレット面板の外周に沿
って複数の工具装着部を設け、この工具装着部に回転工
具または旋削工具を装着するとともに、タレット面板を
割出し動作させて、所望の回転工具または旋削工具を加
工位置に割出すことのできるＮＣ旋盤が知られている。
このようなＮＣ旋盤の中には、例えば特開平１−２７１
１０６号公報に開示されたＮＣ旋盤のように、一つの工
具装着部に、主軸軸線と平行な軸を回転軸とするＺ軸回
転工具と、前記主軸軸線に直交する軸を回転軸とするＸ
軸回転工具とを装着できるようにした割出し刃物台を備
えたものがある。このＮＣ旋盤の割出し刃物台は、工具
装着部の工具主軸の近傍にユニット駆動軸を進退移動自
在に並設し、ユニット駆動軸の歯車と工具主軸の歯車と
の噛み合わせを前記ユニット駆動軸の進退移動により係
脱自在に構成している。この態様により、工具装着部に
Ｘ軸回転工具を装着すると、工具主軸の歯車とユニット
駆動軸の歯車との噛み合いが解除されるとともに、Ｘ軸
回転工具の被駆動軸とユニット駆動軸とが係合して、ユ
ニット駆動軸の回転によりＸ軸回転工具が回転される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＮＣ旋盤の割出し刃物台においては、回転工具を回
転させる駆動体は、刃物台本体に設けられ、この駆動体
の駆動は前記刃物台本体に支持された駆動軸を介してタ
レット面板に装着した回転工具に伝達されるようになっ
ている。そして、駆動軸の回転をユニット駆動軸および
工具主軸に伝達するための駆動歯車を、各回転工具装着
部ごとに設け、かつ、タレット面板が割出し動作する際
に駆動軸とタレット面板が干渉しないようにするため
に、駆動軸と前記駆動歯車とを係脱自在にするととも
に、駆動軸をタレット面板に対して進退移動自在に設け
ている。しかし、このような割出し刃物台は、タレット
面板に対して駆動軸を進退移動させ、かつ、加工位置に
割出された回転工具装着部の駆動歯車の噛み合いを係脱
させるための機構が必要となるほか、駆動軸の回転をユ
ニット駆動軸や工具主軸に伝達するための駆動歯車を各
回転工具装着部ごとに設ける必要がある。すなわち、加
工位置に割出された回転工具に駆動体の駆動を伝達する
ための回転伝達機構の構成が複雑となって、故障や動作
不良が生じやすくなるとともに製造コストも高価になる
という問題がある。

【０００４】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、Ｘ軸回転工具とＺ軸回転工具を選択的に回転工具
装着部に装着することができるＮＣ旋盤の割出し刃物台
において、タレット面板の割出し動作により加工位置に
割出された前記Ｘ軸回転工具とＺ軸回転工具に、駆動体
の駆動を伝達して回転させるための回転伝達機構の構成
が簡素で、製造コストを低廉にすることのできるＮＣ旋
盤の割出し刃物台を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のＮＣ旋盤の刃物台は、刃物台本体と、この刃
物台本体に軸支される回転軸と、この回転軸にＮＣ旋盤
の主軸と対向する一端側に設けられ、この回転軸を中心
に割出し回転自在であるとともに前記主軸軸線と平行な
方向に回転中心を有するＺ軸回転工具および前記主軸軸
線と直交する方向に回転中心を有するＸ軸回転工具を装
着する工具装着部を複数有するタレット面板とを有する
ＮＣ旋盤の割出し刃物台であって、前記回転軸を貫通す
るとともに他端側を前記刃物台本体に固定された固定軸
と、この固定軸を貫通するとともに、この固定軸に前記
回転軸と同一中心線上に回転自在に支持され、前記一端
側に駆動歯車を有する駆動軸と、前記固定軸に固着され
た取付け部材に、前記回転軸と中心線と平行な軸線上
に、かつ、前記工具装着部の加工位置に対応する位置に
軸部が回転自在に支持され、前記駆動歯車と噛み合う第
１中間歯車と、前記工具装着部に回転自在に設けられ、
工具主軸歯車が一体に取付けられた工具主軸と、前記工
具主軸に並設されるとともに、前記タレット面板に回転
自在に、かつ、軸線方向に進退移動自在に設けられ、中
央部に前記工具主軸歯車と噛み合い可能であるとともに
前記加工位置に前記工具主軸が割出されたとき前記第１
中間歯車と噛み合う第２中間歯車が一体に取付けられた
中間軸と、前記タレット面板と前記中間軸とのあいだに
設けられ、前記中間軸を一端側に移動させて前記工具主
軸歯車と前記第２中間歯車とが噛み合うように常時付勢
している付勢部材と、前記Ｘ軸回転工具の被駆動軸と前
記中間軸の一端部とのあいだに係脱自在に設けられ、前
記Ｘ軸回転工具が前記工具装着部に装着されたとき、前
記付勢部材の付勢力に抗して前記中間軸を他端側に移動
させて前記第２中間歯車と前記工具主軸歯車との噛み合
いを離脱させるとともに、前記中間軸の駆動力を前記Ｘ
軸回転工具の被駆動軸に伝達する係合部材とからなり、
前記加工位置に割出された前記工具装着部のみで、前記
第１中間歯車と前記第２中間歯車とが噛み合って駆動軸
の駆動力が前記工具装着部側に伝達できるようにしたこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明は、上記のように構成されているので以
下のように作用する。割出し刃物台の割出し動作により
工具装着部に装着した所望の回転工具が加工位置に割出
される。回転工具装着部側の第２中間歯車は、タレット
面板の割出し動作とともに加工位置に割出され、加工位
置に配置され駆動歯車と噛み合っている第１中間歯車と
噛み合う。従って、駆動体の駆動により駆動軸が回転す
ると、駆動軸の回転は駆動歯車、第１中間歯車を介して
第２中間歯車および工具主軸歯車に伝達される。

【０００７】回転工具装着部に、主軸軸線と平行な軸を
中心に回転するＺ軸回転工具が装着されているときは、
付勢手段により第２中間歯車がタレット面板の表面側に
付勢されていて、第２中間歯車と工具主軸歯車とが噛み
合っている。しかし、工具装着部に前記主軸軸線に直交
する軸を回転軸とするＸ軸回転工具が装着されると、中
間軸の先端がＸ軸回転工具の被駆動軸と係合するととも
に中間軸が後方（刃物台本体側）へ移動することによ
り、第１中間歯車と第２中間歯車との噛み合いを維持し
たままで第２中間歯車と工具主軸歯車との噛み合いが解
除されるので、駆動体の駆動により中間軸、被駆動軸を
介して第２の回転工具が回転される。

【０００８】

【実施例】図１は回転工具および旋削工具を１０本搭載
装着できるＮＣ旋盤の割出し刃物台の正面図、図２は図
１の刃物台に回転工具を装着した状態における図１のＩ
−Ｉ方向断面側面図である。なお、図２において、この
ＮＣ旋盤の図示しない主軸の軸線と平行な方向（Ｚ軸方
向）を矢印Ｚで、また、前記主軸の軸線に直交する方向
（Ｘ軸方向）を矢印Ｘで示す。タレット面板２は、図示
しないＮＣ旋盤の主軸側に工具を装着する工具装着面を
向けて、図示しないベッド上を主軸に対してＸ，Ｚ軸方
向に移動できる刃物台本体１に回転割出し動作自在に支
持されている。そして、このタレット面板２の割出し回
転の割出し中心Ｏを中心とする外周近傍にドリル、エン
ドミルなどの回転工具を装着する回転工具装着部Ａ，
Ａ，…と、バイトなどの旋削工具を装着する旋削工具装
着部Ｂ，Ｂ，…とが交互に、かつ、均等間隔で配置され
ている。

【０００９】タレット面板２は、刃物台本体１に割出し
動作自在に支持された円筒状の回転軸３の一端にボルト
で固着されていて、刃物台本体１に設けられた図示しな
いインデックス用モータ等の駆動により、回転軸３とと
もに図１における時計回り方向あるいは反時計回り方向
に回転して、回転工具装着部Ａ，Ａ，…あるいは旋削工
具装着部Ｂ，Ｂ，…のいずれかに装着された所望の工具
を加工位置に割出すことができるようになっている。回
転軸３の中央に形成された貫通孔３ａには、他端側を刃
物台本体１を固定され一端側を貫通孔３ａに嵌装された
軸受５ａにより支持された固定軸５が挿通している。従
って、回転軸３がタレット面板２を割出し動作させるた
めに回転しても、固定軸５は回転しない。

【００１０】この固定軸５の中心に形成された貫通孔５
ｂには、回転工具装着部Ａに装着された工具を回転させ
るための駆動軸４が、回転軸３と同心状に挿通支持され
ている。この駆動軸４は、固定軸５に嵌装された軸受４
ａにより回転軸３と同軸上で回転自在である。この駆動
軸４は、図示しないスプライン機構、プーリ機構を介し
て、刃物台本体１に設けられた図示しない駆動体と連結
され、この駆動体の駆動により回転される。タレット面
板２の中央にはタレット面板２と同心状に円筒状の空間
部２ａが形成されていて、固定軸５からこの空間部２ａ
に延出する駆動軸４の一端に、駆動歯車６が固着されて
いる。この駆動歯車６の加工位置側には、駆動歯車６よ
り小径の第１中間歯車２５が配置されていて、駆動歯車
６と常時係合している。この第１中間歯車２５は、固定
軸５の先端にボルトで固着され、駆動歯車６を跨いで形
成された取付部材２６に対向して嵌装された一対の軸受
２７，２７により、その両端を回転自在に支持されてい
る。なお、符号２９は駆動軸４の貫通孔４ｂを挿通し、
その一端を前記取付部材２６に支持され、図示しない供
給管や電線等を挿通する管体である。

【００１１】次に回転工具装着部Ａの構成を説明する
が、タレット面板２に設けられた５つの回転工具装着部
Ａ，Ａ・・はその構成に変わりがないので、加工位置に
ある一つの回転工具装着部Ａのみについて説明し、他の
ものについては説明を省略する。回転工具装着部Ａの近
傍であってタレット面板２の割出し中心Ｏ寄りには、Ｘ
軸と平行な軸を中心に回転するＸ軸回転工具１０を回転
工具装着部Ａに装着したときに、Ｘ軸回転工具１０の被
駆動軸１０ａと係合してＸ軸回転工具１０を回転させる
ための係合部１１ａが一端に形成された中間軸１１が設
けられている。すなわち、被駆動軸１０ａと中間軸１１
とが対向する端部には、各々凹状の係合部（被駆動軸１
０ａ側）および凸状の係合部（中間軸１１側）１１ａが
形成されていて係合部材を構成している。この中間軸１
１は、回転工具装着部Ａの装着孔１４ａに隣接して設け
られた取付孔８内で、軸受８ａ，８ａにより回転自在に
支持され、かつ、Ｚ軸と平行な方向に進退移動自在に設
けられている。また、中間軸１１は、中間軸１１に嵌装
された付勢手段である圧縮ばね１２により、常時タレッ
ト面板２の表面側に向けて付勢されている。そして、中
間軸１１の進退移動により、中間軸１１の凸状の係合部
１１ａと、この係合部１１ａに対向して設けられたＸ軸
回転工具１０の被駆動軸１０ａの凹状の係合部とが係脱
自在である。

【００１２】回転工具装着部Ａの工具取付孔９内には、
先端にＺ軸回転工具３５またはＸ軸回転工具１０の工具
ホルダ１７を装着する工具主軸７が，軸受１６，１６に
より回転自在に設けられている。工具主軸７内には皿ば
ねの付勢力により工具ホルダ１７を工具主軸７にクラン
プ・アンクランプする工具クランプ機構１５が内蔵され
ているが、この工具クランプ機構１５は同一出願人が特
開昭６１−２１４９３９号公報などで開示した公知な機
構であるため、詳しい説明は省略する。

【００１３】タレット面板２に設けられた空間部２ａに
は、工具主軸７の略中央にキーにより一体に取り付けら
れた工具主軸歯車２４と、工具主軸歯車２４と第１中間
歯車２５との間に位置し、中間軸１１の略中央にキーに
より一体に取り付けられた第２中間歯車１３とが配置さ
れている。第１中間歯車２５は、第２中間歯車１３の歯
巾に中間軸１１の進退移動量を加えた量に略等しい歯巾
を有していて、中間軸１１とともに第２中間歯車１３が
進退移動しても、第２中間歯車１３と第１中間歯車２５
との係合状態が維持できるようになっている。

【００１４】一方、工具主軸歯車２４は、第２中間歯車
１３の歯巾と同程度の歯巾を有するように形成され、回
転工具装着部ＡにＸ軸回転工具１０を装着しない状態、
すなわち、圧縮ばね１２の付勢力により中間軸１１がタ
レット面板２の表面側に前進した位置にある状態のとき
に、第２中間歯車１３と係合できるようになっている。
回転工具装着部ＡにＸ軸回転工具１０を装着すると、中
間軸１１の係合部１１ａとＸ軸回転工具１０の被駆動軸
１０ａの係合部が係合するとともに、中間軸１１が刃物
台本体１側に押されて後退する。これにより、第２中間
歯車１３と工具主軸歯車２４との噛み合いは解除される
が、第１中間歯車２５と第２中間歯車１３との係合状態
は維持される。

【００１５】図４は、各回転工具装着部Ａ，Ａ・・にお
ける第２中間歯車１３，１３・・と第１中間歯車２５と
の位置関係を示す説明図である。図４において矢印は、
タレット面板２の割出し回転方向を示している。図４に
示すように、各回転工具装着部Ａ，Ａ・・の第２中間歯
車１３，１３・・は、タレット面板２の割出し中心Ｏを
中心とする円周Ｃ上に均等間隔で配置されている。ま
た、この実施例においては、第１中間歯車２５の回転中
心を、駆動歯車６の回転中心と第２中間歯車１３の回転
中心とを結ぶ直線上に配置しているため、タレット面板
２の割出し動作を行うことで第２中間歯車１３と第１中
間歯車２５との噛み合い状態の係脱ができるようになっ
ている。

【００１６】次に上記構成のＮＣ旋盤の割出し刃物台の
作用を説明する。タレット面板２を図示しない駆動体に
より刃物台本体１より前進させ、図示しない割出し位置
決め手段の係合を解除させる。これにより、回転軸３，
駆動歯車６，第１中間歯車２５等が一体となって前進す
る。刃物台本体１に設けられた図示しないインデックス
用モータ等の駆動により、タレット面板２が回転軸３を
軸として回転し、所望の回転工具を加工位置に割出す。
このとき、タレット面板２の割出し動作前に噛み合って
いた第２中間歯車１３と第１中間歯車２５の噛み合い
が、タレット面板２の割出し動作とともに解除される。
そして、当該所望の回転工具を装着した回転工具装着部
Ａの第２中間歯車１３が第１中間歯車２５に接近してき
て第１中間歯車２５の近傍までくると、第２中間歯車１
３の歯部と第１中間歯車２５の歯部とが噛み合う。第２
中間歯車２５は駆動歯車６とともに図示しないインデッ
クス用モータにより回転方向位置が維持されているた
め、タレット面板２の割出し動作にともない第２中間歯
車１３が公転する。そして、加工位置で第１中間歯車２
５と第２中間歯車１３とが所定の噛み合い状態となる。

【００１７】次に、タレット面板２を後退させ、割出し
位置決め手段を係合させることにより、刃物台本体１に
対してタレット面板２を位置決め固定する。回転工具装
着部ＡにＺ軸回転工具３５が装着されている場合には、
中間軸１１は圧縮ばね１２の付勢力により前進位置にあ
って、中間軸１１の第１中間歯車１３と工具主軸歯車２
４とが噛み合っている。従って、刃物台本体１に設けら
れた図示しない駆動体が駆動すると、駆動軸４の回転
は、駆動歯車６，第１中間歯車２５，第２中間歯車１
３，工具主軸歯車２４を介して工具主軸７に伝達され、
Ｚ軸回転工具３５を回転させる。

【００１８】回転工具装着部ＡにＸ軸回転工具１０を装
着すると、Ｘ軸回転工具１０の被駆動軸１０ａの凹状と
係合部と中間軸１１の凸状の係合部１１ａとが係合する
とともに、中間軸１１が圧縮ばね１２の付勢力に抗して
後退して第２中間歯車１３と工具主軸歯車２４との噛み
合いが解除される。すなわち、回転工具装着部ＡにＸ軸
回転工具１０を装着した状態において第２中間歯車１３
は、第１中間歯車２５とは噛み合っているが、工具主軸
歯車２４とは噛み合っていない状態になっている。従っ
て、駆動体が駆動しても駆動軸４の回転は工具主軸７に
は伝達されず、かつ、中間軸１１より被駆動軸１０ａに
伝達されＸ軸回転工具１０が回転される。Ｚ軸回転工具
３５またはＸ軸回転工具１０による所定の加工が終了す
ると、駆動体の駆動が停止して回転工具の回転を停止さ
せる。この後、次の工具を加工位置に割出す動作を前述
のとおり行う。

【００１９】なお、タレット面板２の表面に装着したＸ
軸回転工具１０またはＺ軸回転工具３５を、ＡＴＣ（自
動工具交換装置）により工具マガジンに収納された他の
工具と工具交換できるようにするには、ＡＴＣとの工具
交換位置で工具主軸７を所定の回転方向位置に位置決め
する必要がある。工具主軸７を所定の回転方向位置に位
置決めする方法は、種々の公知手段の中から選択的に採
用することも可能であるが、ＡＴＣとの工具交換位置に
も加工位置と同様の第１中間歯車２５′（図３参照）を
駆動歯車６と常時噛み合わせた状態で設け、タレット面
板２の割出し動作とともに第１中間歯車２５′と第２中
間歯車１３との噛み合いが係脱するように構成する。そ
して、工具を交換する際に、駆動体の駆動を制御して工
具主軸７を所定角度位置に回転させ停止させるようにす
る。駆動体の駆動を制御する手段として、例えば図２中
二点鎖線で示すように、中間軸１１の外周の一部を軸線
方向に切り欠いた凹部１１ｂを設け、この凹部１１ｂに
対向するように近接スイッチ３０を配置する。工具交換
位置で工具主軸７を所定角度位置に位置決めするには、
駆動体を駆動して、中間軸１１の凹部１１ｂが近接スイ
ッチ３０の対向位置まできたきに近接スイッチ３０の検
出信号により駆動体の駆動を停止させるように制御すれ
ばよい。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、刃物台を割出し回転さ
せる回転軸と同一中心に駆動軸を設け、この駆動軸に駆
動歯車を固着するとともに、加工位置に対応する位置に
駆動歯車と噛み合う第１中間歯車を設けるだけで、割出
し刃物台の割出し動作により加工位置に割出された回転
工具装着部の第２中間歯車と前記第１中間歯車とが噛み
合うので、中間歯車の噛み合いを係脱させる機構が不要
となり、部品点数の減少により刃物台の構成が簡素にな
って故障の生じにくい信頼性の高いＮＣ旋盤の刃物台を
得ることができるばかりでなく、製造コストも低廉にす
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】割出し刃物台の正面図である。

【図２】割出し刃物台に回転工具および旋削工具を装着
した状態における図１のＩ−Ｉ断面側面図である。

【図３】駆動歯車，第１中間歯車および第２中間歯車の
位置関係を説明する図である。

【符号の説明】

１ 刃物台本体 ２ タレット面板 ２ａ 空間部 ３ 回転軸 ４ 駆動軸 ５ 固定軸 ６ 駆動歯車 ７ 工具主軸 １０ Ｘ軸回転工具 １１ 中間軸 １２ 圧縮ばね（付勢部材） １３ 第２中間歯車 １５ 工具クランプ機構 ２４ 工具主軸 ２５ 第１中間歯車 ３５ Ｚ軸回転工具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃物台本体と、 この刃物台本体に軸支される回転軸と、 この回転軸にＮＣ旋盤の主軸と対向する一端側に設けら
   れ、この回転軸を中心に割出し回転自在であるとともに
   前記主軸軸線と平行な方向に回転中心を有するＺ軸回転
   工具および前記主軸軸線と直交する方向に回転中心を有
   するＸ軸回転工具を装着する工具装着部を複数有するタ
   レット面板とを有するＮＣ旋盤の割出し刃物台であっ
   て、 前記回転軸を貫通するとともに他端側を前記刃物台本体
   に固定された固定軸と、 この固定軸を貫通するとともに、この固定軸に前記回転
   軸と同一中心線上に回転自在に支持され、前記一端側に
   駆動歯車を有する駆動軸と、 前記固定軸に固着された取付け部材に、前記回転軸と中
   心線と平行な軸線上に、かつ、前記工具装着部の加工位
   置に対応する位置に軸部が回転自在に支持され、前記駆
   動歯車と噛み合う第１中間歯車と、 前記工具装着部に回転自在に設けられ、工具主軸歯車が
   一体に取付けられた工具主軸と、 前記工具主軸に並設されるとともに、前記タレット面板
   に回転自在に、かつ、軸線方向に進退移動自在に設けら
   れ、中央部に前記工具主軸歯車と噛み合い可能であると
   ともに前記加工位置に前記工具主軸が割出されたとき前
   記第１中間歯車と噛み合う第２中間歯車が一体に取付け
   られた中間軸と、 前記タレット面板と前記中間軸とのあいだに設けられ、
   前記中間軸を一端側に移動させて前記工具主軸歯車と前
   記第２中間歯車とが噛み合うように常時付勢している付
   勢部材と、 前記Ｘ軸回転工具の被駆動軸と前記中間軸の一端部との
   あいだに係脱自在に設けられ、前記Ｘ軸回転工具が前記
   工具装着部に装着されたとき、前記付勢部材の付勢力に
   抗して前記中間軸を他端側に移動させて前記第２中間歯
   車と前記工具主軸歯車との噛み合いを離脱させるととも
   に、前記中間軸の駆動力を前記Ｘ軸回転工具の被駆動軸
   に伝達する係合部材とからなり、 前記加工位置に割出された前記工具装着部のみで、前記
   第１中間歯車と前記第２中間歯車とが噛み合って駆動軸
   の駆動力が前記工具装着部側に伝達できるようにしたこ
   とを特徴とするＮＣ旋盤の割出し刃物台。