JPH077808U - 工作機械の軸心ズレ修正機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 横型フライス盤で軸心に平行にズレた位置に
又はある角度を持って溝入れ加工等を行う場合に、被加
工物、チャック、心押台を支持するテ−ブルを移動する
代りに、刃物台を移動するようにし全体を軽量にするこ
とを目的とする。 【構成】 側方ベッド上に可動刃物台テ−ブルを設け、
その上に取り付けられカッタがメインベッドの長手方向
中心軸線上に位置し、加工始点を通る垂直軸線の周りに
刃物台が水平に揺動可能にされ、加工始点と加工終点で
の被加工溝の中心と光学的センサの中心のズレを検出し
サ−ボモ−タにより揺動させ修正する構造と主軸台、心
押台及びワ−クを保持するテ−ブルを不要とした構成で
ある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一般に工作機械に関し、特に円周面に狭い多数の溝が設けられる直流 回転機のコンミテ−タのセグメントマイカ部や、加工される溝が軸線に平行でな く斜交する溝を有する被加工物を切削する際に使用される横型フライス盤や研削 盤などに適用される軸心ズレ修正機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ここに、本考案を適用するのに好適な被加工物の例として示される直流モ−タ の電機子は、図３（Ａ）に示すような構造になっている。 図において、符号３０は直流モ−タであって、外ケ−ス３１の内部に界磁巻線 ３２が装着され、外ケ−ス３１の中央部には回転自在に支持された電機子３３が 配置されている。 電機子３３には、軸３３ａの周囲の界磁巻線３２に対向する位置に電機子巻線 ３３ｂが配置され、また、この電機子巻線３３ｂに電流を供給するブラシ３３ｃ と、これに摺動接触するコンミテ−タ３３ｄが設けられ、この表面は電機子巻線 ３３ｂに接続する導体３３ｄｃと絶縁用のマイカ部３３ｄｒとが、円周上に狭い 間隔で交互に多数配置されコンミテ−タ３３ｓを構成している。 従って、僅かの軸心ズレでも修正されずに残されていると加工不良となり、ま た中心軸線に対し傾斜した溝を切削する場合も同様に致命的な加工不良となる。 従って、コンミテ−タ３３ｓを加工する場合を例とし説明すると、マイカ部３ ３ｄｒの表面を溝状に切削成形するには、一般に軸心ズレ修正機構を有する横フ ライス盤が使用されている。 図４は、この種の被加工物２の加工に通常使用されている横フライス盤１の平 面図であり、被加工物２の軸心に平行又はある角度で溝加工等を行う場合、カッ タ３を、従ってカッタ３を保持する刃物台４をメインベッド９Ａに対し側方に張 り出した側方ベッド９Ｂ上に固定し、被加工物２を載せているテ−ブル５を被加 工物２の軸心に平行又は所定の角度になるように、メインベッド９Ａに対し旋回 させて修正し、カッタ用モ−タＭを回転してカッタ３を回転しテ−ブル５又は刃 物台４を移動して溝加工を行う。通常の横フライス盤では被加工物２の大きさ、 つまり取り付けられた状態の被加工物の高さに応じ、刃物台４は上下に移動され る構造になっている。

【０００３】 より具体的には、被加工物２とカッタ３との心合せを行う従来の方法では、被 加工物がシャフトのような軸物の場合は被加工物の両端部の頂点をダイヤルゲ− ジにより検出する方法によるが、ここでは主として直流回転機のコンミテ−タの ように、絶縁体としてのマイカと導体である銅バ−との多数が交互に位置する被 加工物の溝加工及びこれに類する加工について説明する。 １）図４、図５及び後述する図１に示すように、刃物台４に取付けられたカッ タ３の上方に光学的測定装置としてのカメラ６を固定し、予め主軸台７と心押台 ８との間に取り付けた標準ゲ−ジ棒により、カメラ中心線０₁ −０₁ （図５）が 被加工物の軸心を通るように設置して、このカメラ中心線０₁ −０₁ と、コンミ テ−タ３３ｄの加工始点である８ｃでのセグメントマイカ３３ｄｒ（３３ｄｃは 銅棒）の中心が一致するように、主軸台７にあるサ−ボモ−タＭ₁ でコンミテ− タ３３ｄを回転する。 ２）次に、刃物台４或いはカメラ６を移動してカメラ６を加工終点８ｄに移し 、セグメントマイカ３３ｄｒが軸心からズレている時は、心押台８の近くに設け られたサ−ボモ−タＭ₂ を使用し、テ−ブル５をベッド９Ａに対し加工始点８ｃ を通る垂直軸に対して水平方向に揺動させ、カメラ中心線と加工終点８ｄでのセ グメントマイカ３３ｄｒの中心とを一致させる。 ３）これにより、加工始点８ｃがテ−ブル５の揺動軸線上になるように、予め 主軸台７、心押台８を長手方向に移動調整しておき、そこでカッタ３はセグメン トマイカ３３ｄｒの中心線に沿って移動するので、セグメントマイカのみを溝加 工できる。 セグメントマイカの枚数に応じ、角度３６０°／マイカの枚数の角度でチャッ ク１０を回転して上記の操作を反復する。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように被加工部材が軸心とズレている場合、あるいは、中心軸線に対し ある傾斜角度で加工する場合に、従来の修正機構では被加工物及びこれを固定す るチャック、主軸台及び心押台が載っているテ−ブル全体を動かす必要があり、 被加工物が軽量な場合は左程問題にはならないが、例えば１トンを超えるような 重量物を加工する場合は、テ−ブル駆動モ−タの容量が増大し、摺動面やテ−ブ ル等の強度を増す必要があり、機械は不可避的に大型化しコストアップの要因と なっている。 そこで、被加工物の軸心に対し修正し、あるいは所定の角度でカッタ加工をす る場合に、前記のように重量被加工物を動かすことなく、軸心ズレを修正する機 構の開発が要望されていた。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案では、チャック、主軸台及び心押台を載せるテ−ブルを省略して、側方 ベッド上に配置され第１と第２の２つのテ−ブルから成る可動刃物台を設け、第 １のテ−ブルはメインベッドの長手方向の中心軸線に近い位置に配置され、その 内方端はメインベッドの中心軸線を僅かに越えて内方に突出し、先端には後述す る支持軸が垂直下方に設けられメインベッドに埋込まれている。 第２のテ−ブルは側方ベッド上で、前記の第１のテ−ブルより外側に配置され 可動刃物台全体を支持軸の周りに揺動させるためのサ−ボモ−タとボ−ルねじな どの動力伝達部材を収容する。 これにより、チャックと心押台の中心を結ぶ線上で、被加工物の加工始点から 垂直な軸線を揺動軸として可動刃物台を水平に揺動可能にする機構とし上記の課 題を解決し、セグメントマイカの軸心からのズレを修正する加工終点側のサ−ボ モ−タをも不要とした。

【０００６】

【作用】

被加工物の加工始点を揺動可能な可動刃物台の揺動中心軸上に設置し、被加工 物が軸物の場合は、外周頂点を中心点とし、コンミテ−タのセグメントマイカの 溝加工の場合等では光学的に中心点を検出するが、何れの場合も加工始点はサ− ボモ−タＭ₁ により被加工物を軸線の周りに回転して合致させ、加工終点は可動 刃物台を別のサ−ボモ−タＭ₃ により揺動させて軸心ズレを修正する。 セグメントマイカの溝加工の場合、より具体的には、 セグメントマイカ１個の加工毎に、３６０°／マイカ枚数で決まる角度の分割 分だけサ−ボモ−タＭ₁ によりチャックを回転させ粗割出しを行なった後、加工 始点で光学的手段、例えばカメラによりマイカの中心を検出し、その差異量をコ ンピュ−タで演算してサ−ボモ−タＭ₁ に指令し修正する。 次に、カメラを加工終点に移動（刃物台を移動）し、マイカ中心との差を検出 しサ−ボモ−タＭ₃ を駆動することにより、可動刃物台を揺動してマイカ中心と カメラ中心線を合わせる。 被加工物の長手軸線に傾斜した溝などを切削加工する場合には加工始点でカッ タを所定の角度だけ傾斜させる。

【０００７】

【実施例】

図１は、本考案による横フライス盤における軸心ズレ修正機構の正面図を、図 ２は平面図を示す。図４に示した従来の機構と同じ部材や部品には同じ符号を付 し、異なる点のみを説明する。 横フライス盤１１のメインベッド１９Ａは小形化され、テ−ブル５（図４参照 ）は不必要となり取り除かれ、メインベッド１９Ａに対し側方に張り出された側 方ベッド１９Ｂは、従来のものに比較し多少大形になり、刃物台４の下面と側方 ベッド１９Ｂの上面との間に可動刃物台２０が介在して設けられている。 この可動刃物台２０は、矩形と三角形を合体した異形の五角形板状の第１のテ −ブル２０Ａと、それよりも外側方に置かれた第２のテ−ブル２０Ｂとから成り 、両者は水平に延在する３本のロッド２１により一体に連結される。 第１のテ−ブル２０Ａの三角形の突出部２２は、横フライス盤１１の中心軸線 に向かって内方に突出し、その三角形の頂点に相当する端部付近で、揺動軸２３ により水平に揺動可能に支持され、刃物台４を載せて側方ベッド１９Ｂに対し揺 動させる。揺動軸２３の軸線は、側方ベッド１９Ａに垂直な下方でチャック１０ と心押台８の中心線を通過する。一方、第２のテ−ブル２０Ｂは矩形であり側方 ベッド１９Ｂに取り付けられたサ−ボモ−タＭ₃ により駆動され、例えばボ−ル ねじにより回転可能に連結され、支持軸２３の周りに、ベッド１９Ａと１９Ｂ全 体の長さに相当する大きな半径で水平に揺動される。

【０００８】 上記の軸心ズレ修正機構の作用は、図３（Ｂ）に示すようにコンミテ−タのセ グメントマイカ８ａの加工始点８ｃを揺動支持軸２３の真上に位置させるため、 従来はサ−ボモ−タＭ₂ でテ−ブル５（図４参照）を揺動させていたのに代り、 サ−ボモ−タＭ₃ で可動刃物台２０を支持軸２３を揺動軸として水平に揺動させ る点で相違するが、その他は従来と同様である。以上横フライス盤について説明 したが、溝研削用の研削盤などにも適用可能なことは勿論である。

【０００９】

【考案の効果】

１）従来は、チャックを含む主軸台、心押台および重量物である被加工物を一体 に支持する可動テ−ブルと、これを支持する強固なテ−ブルが必要であったが、 本考案の軸心ズレ修正機構ではメインベッドはワ−クを支持するだけでよいので フライス盤本体の構造が簡単、軽量になる。 ２）重量のある被加工物、主軸台、心押台及びテ−ブルを移動させる必要がなく なり、刃物台と一体の可動刃物台テ−ブルを移動させればよいので、心押台近く に配置されていたサ−ボモ−タを省略しサ−ボモ−タの合計容量を低減できる。 ３）設備機械全体の重量が少なく、コストも大幅に軽減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による軸心ズレ修正兼傾斜切削機構を有
する横型フライス盤の正面図である。

【図２】図１の横型フライス盤の平面図である。

【図３】本図の（Ａ）は直流モ−タの全体を示す斜視図
であり、本図の（Ｂ）は直流モ−タのコンミテ−タの加
工の始点と終点を示す拡大斜視図である。

【図４】従来の軸心ズレ修正機構と傾斜切削機能を有す
る横型フライス盤の平面図である。

【図５】従来の横型フライス盤によるコンミテ−タの加
工の始点と終点を示す拡大斜視図である。

【符号の説明】

２：被加工物 ２Ａ：被加工物のセグメント ３：カッタ ４：刃物台 ６：カメラなどの光学的センサ ７：主軸台 ８：心押台 １０：チャック １１：横フライス盤 １９Ａ：メインベッド １９Ｂ：側方ベッド ２０：可動刃物台 ２０Ａ、２０Ｂ：テ−ブル ２３：支持軸 Ｍ₁ 、Ｍ₃：サ−ボモ−タ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベッドの長手方向の一方端に装着されて
   被加工物を把持するチャックを含む主軸台と、前記ベッ
   ドの主軸台の中心軸線の延長線上の他方端に対向して配
   置された心押台と、前記ベッドの前記主軸台と心押台の
   中間位置で前記ベッドの側方に張り出された側方ベッド
   上に装着され切削または研削用の回転工具を保持する刃
   物台とを有し、前記の主軸台と心押台の中心軸線上に被
   加工物を保持して、主軸台に設けられたサ−ボモ−タに
   より被加工物をその中心軸線の周りに回転させて軸心ズ
   レを修正すると共に、軸心に平行又は所定の角度傾斜す
   る溝を加工する横フライス盤などの工作機械の軸心ズレ
   修正機構であって、 前記ベッド上の前記主軸台と心押台を結ぶ長手中心軸線
   の真下の所定の位置に垂直に立設された支持軸と、前記
   側方ベッド上に配置され前記中心軸線に向かって突出
   し、その先端が前記支持軸の周りに水平に揺動可能にさ
   れて前記支持軸と前記主軸台との間の中心軸線の上方の
   所定の位置に前記回転工具の中心点を臨ませて保持する
   可動刃物台テ−ブルと、この可動刃物台テ−ブル上の刃
   物台に装着されたカッタの上方に固定され、加工始点と
   加工終点の直上点の間を移動される光学的センサであっ
   て、その中心とセグメントマイカの中心との差異を、そ
   れぞの位置で検出する光学的センサと、前記光学的セン
   サからの指令信号により前記可動刃物台テ−ブルを前記
   支持軸の周りに、水平に所定の角度だけ制御可能に揺動
   させるサ−ボモ−タとを含んで成り、前記の主軸台、心
   押台及び被加工物を一体に中心軸線に対し水平に揺動さ
   せることなく、フライスカッタの軸心ズレの修正と中心
   軸線に対し傾斜した切削が可能にされていることを特徴
   とする横フライス盤または研削盤などの工作機械の軸心
   ズレ修正機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の工作機械の軸心ズレ修正
   機構において、前記光学的センサはカメラであり、前記
   可動刃物台テ−ブルを揺動させる前記サ−ボモ−タは、
   前記側方ベッド上で前記刃物台を載置した第１のテ−ブ
   ルに対し軸心から外側に離れて連結された第２のテ−ブ
   ル上に配置されて、ボ−ルねじを介して前記可動刃物台
   テ−ブルを前記支持軸の周りに水平に所定の角度だけ制
   御可能に揺動に連結されることを特徴とする横フライス
   盤などの工作機械の軸心ズレ修正機構。