JPH0788701A - 旋削ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適当なベースや移動台車に固定して定置式ま
たは移動式の小型旋盤を構成するのに用いる旋削ユニッ
トを提供する。 【構成】 一体に形成したフレーム１の外面部分１ａ、
１ｂに互いに直交する方向の第１及び第２送りガイド２
ａ、２ｂと、第１及び第２送りネジ４ａ、４ｂとがそれ
ぞれ設けられ、第１送りガイド２ａには軸端にチャック
１５を備えた主軸モータ１２が第１送りネジ４ａに螺合
して装着され、第２送りガイド２ｂにはタレットヘッド
２１を備えた刃物送り台２２が第２送りネジ４ｂに螺合
して設けられており、前記構成部材全体が一つのユニッ
トに構成されていることを特徴とする。主軸モータ１２
を主軸割り出し機能を備えたブレーキ付モータとし、前
記刃物送り台２２にタレットヘッド２１の旋回軸線上に
回転工具駆動用のミリングモータ２４を設け、このミリ
ングモータでタレットを割出すこともできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、適当なベースや移動
台車などに固定することによって、定置式または移動式
の小型旋盤を構成する旋削ユニット、すなわち円筒形ワ
ークを旋削加工するための機械ユニットに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】円筒形ワークの旋削加工装置として旋盤
が用いられている。従来の旋盤は図６、７に示すよう
に、工場の床面に据え付けられる大きなベッド４１を有
し、ワークを回転させる主軸４２はベッド４１上に固定
した主軸台４３に軸支され、ベルト伝動装置４４などを
介してベッド４１に固定した主軸モータ１２で回転駆動
されている。また刃物送り台２２は、Ｚ軸送りモータ６
ａで回転駆動される送りネジ４ａに螺合してベッド４１
の上面に沿って主軸方向（Ｚ軸方向）に移動する横送り
台４９に主軸直角方向（Ｘ軸方向）に摺動自在に装着さ
れており、この刃物送り台２２を駆動するＸ軸送りモー
タ６ｂおよび送りネジ４ｂは横送り台４９に搭載されて
いる。そして旋削工具や回転工具は刃物送り台２２上に
タレットヘッド２１を介して装着され、回転工具を駆動
するミリングモータ２４は、通常刃物送り台２２のタレ
ットヘッド２１の奥側に設けられ、ベルト伝動装置５５
を介してタレットヘッド２１の軸心から回転工具に回転
力を伝達している。

【０００３】一方上述のような通常構造の旋盤とは別
に、主軸台を主軸方向に移動自在としたスイス型と呼ば
れる旋盤が知られている。スイス型の旋盤は、中空の主
軸を備え、ベッドの上面に設けた主軸方向のガイドに沿
って主軸台を移動自在に装着し、主軸に把持されたワー
クが通る貫通孔を設けた隔壁をベッドに固定して設け、
この隔壁に主軸直角方向に移動自在に刃物台を装着した
構造をしており、比較的小径の部品を棒材から連続加工
する際に用いられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来構造
の旋盤は、基本的な構造として、工場の床面等に固定的
に据え付けられる大きなベッド４１を備え、このベッド
上に主軸台４３や隔壁（スイス旋盤の場合）を固定し、
またベッドの上面にスライドガイドを設けて、このスラ
イドガイド上に横送り台４９や主軸台（スイス旋盤の場
合）を主軸方向に移動自在に設け、さらに横送り台４９
や隔壁に主軸直角方向に刃物送り台２２を設けるという
構造であり、ベッドの上に主軸台や刃物台を搭載すると
いう考え方で機械が構成されている。そのためベッドに
高い剛性が要求されるとともに、機械の構成部材をベッ
ド上に平面的に配置した構造となるため、加工されるワ
ークの寸法に比較して機械全体が大きくなり、機械の設
置にも大きなスペースが必要であった。

【０００５】この発明は、旋盤をより小型にするととも
に据付面積の低減を図ることを目的とする研究の一環と
してなされたもので、旋盤の主軸と刃物送り台とをベッ
ドから切り離した状態で一体化した旋削ユニットを提供
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る旋削ユニッ
トは、一体に形成したフレーム１の外面部分１ａ、１ｂ
に互いに直交する方向の第１送りガイド２ａと第２送り
ガイド２ｂとが設けられ、各送りガイド２ａ、２ｂの内
側には第１送りネジ４ａと第２送りネジ４ｂとがそれぞ
れの送りガイド２ａ、２ｂと平行に軸支されるとともに
これらを駆動する第１送りモータ６ａと第２送りモータ
６ｂとが前記フレーム１に装着して設けられており、第
１送りガイド２ａには軸端にチャック１５を備えた主軸
モータ１２が第１送りネジ４ａに螺合して装着されてお
り、第２送りガイド２ｂにはタレットヘッド２１を備え
た刃物送り台２２が第２送りネジ４ｂに螺合して設けら
れており、前記構成部材全体が一つのユニットに構成さ
れていることを特徴とするものである。フレーム１の外
面１ａ、１ｂは互いに直交する面として形成され、その
一方に第１送りガイド２ａ、他方に第２送りガイド２ｂ
が設けられる。主軸モータ１２をガイドする第１送りガ
イド２ａは、通常の設置状態においてフレーム１の下面
となる面に設けられ、また第２送りガイド２ｂは鉛直方
向となる面に設けられる。主軸モータ１２を主軸割り出
し機能を備えたブレーキ付モータとし、前記刃物送り台
２２にタレットヘッド２１の旋回軸線上に回転工具駆動
用のミリングモータ２４を設け、このミリングモータで
タレット割出しモータを兼ねることができる。

【０００７】

【作用】この発明の旋削ユニットは、スイス旋盤と同様
に主軸１４のＺ軸方向移動と工具のＸ軸方向移動との合
成移動によって、ワークに対する工具刃先のＺ軸方向送
りおよびＸ軸方向送りが実現される。この発明の旋削ユ
ニットでは、主軸１４および刃物送り台２２に作用する
加工反力が一体のフレーム１に設けた第１と第２送りガ
イド２ａ、２ｂによって受け持たれ、相反する方向に作
用する加工反力がフレーム１の剛性によって受け持たれ
て外部に伝達されないため、簡単な構造の台にこの発明
の旋削ユニットのフレーム１を固定することにより、小
型旋盤を構成できる。従って剛性の高い大型のベッドを
必要とせず、小型の旋盤を安価に提供できる。

【０００８】また主軸モータ１２と刃物送り台２２の送
りガイド２ａ、２ｂをフレーム１の直交する外面１ａ、
１ｂに設けて、主軸モータ１２を装着した外面１ａを下
方に向けて設置することにより、フレーム１がコラム状
に立設した形状となり、設置スペースを非常に小さくで
きるとともに、小型でかつ高い剛性を備えたフレームを
容易に製作できる。

【０００９】

【実施例】次に図面に示す実施例について説明する。フ
レーム１は鋳物で一体に形成され、下方を向いた面１ａ
と前方を向いた面１ｂを有しており、これらの面１ａ、
１ｂは直交している。これらの面１ａ、１ｂの中央には
互いに直交する方向の第１送りガイド２ａと第２送りガ
イド２ｂとがそれぞれ中心線に対称に配置した２本のレ
ール３ａ、３ａおよび３ｂ、３ｂにより形成されてい
る。２本のレール３ａ、３ａおよび３ｂ、３ｂの間は空
所になっており、各送りガイド２ａ、２ｂの中央内側に
第１送りネジ４ａおよび第２送りネジ４ｂがそれぞれ第
１送りガイド２ａおよび第２送りガイド２ｂと平行にし
てフレーム１に軸架されている。レール３ａ、３ａおよ
び３ｂ、３ｂは、それぞれ断面Ｌ字形の案内面を備え、
それぞれの前方側に角杆状の案内蓋５ａ、５ａおよび５
ｂ、５ｂを締結固定することにより、対向する断面コ字
形の案内面が形成されている。

【００１０】第１送りガイド２ａには、ケーシングの両
側に回転主軸と平行なガイド鍔１１、１１を設けた主軸
モータ１２がそのガイド鍔１１、１１を第１送りガイド
２ａのガイドレール３ａ、３ａに摺動自在に嵌装して装
着されている。主軸モータ１２のケーシングにはナット
部材１３が固定され、このナット部材１３が第１送りネ
ジ４ａと螺合している。第１送りネジ４ａはその軸端に
連結された第１送りモータ６ａで正逆方向に回転駆動さ
れる。主軸モータ１２は空冷構造のビルトインモータ
で、その出力軸となっている主軸１４の角度割出し機能
および割り出された主軸を固定するためのブレーキを備
えたものが用いられている。このような機能を備えたモ
ータは従来型旋盤の主軸モータとしても用いられており
公知のものである。主軸１４の先端にはワークを把持す
るチャック１５が装着されている。

【００１１】鉛直方向に設けられた第２送りガイド２ｂ
には、タレットヘッド２１を備えた刃物送り台２２が主
軸モータ１２と同様な構造で摺動自在に装着されてお
り、刃物送り台２２と一体のナット部材２３が第２送り
ネジ４ｂに螺合している。第２送りネジ４ｂの上端は歯
車伝動装置を介して第２送りモータ６ｂに連結されてい
る。

【００１２】刃物送り台２２の背面側にはタレットヘッ
ド２１の旋回軸と同軸にミリング兼割出しモータ２４が
搭載されている。タレットヘッド２１はスリーピース型
のカービックカップリングにより、割出し位置を固定す
るようになっており、固定状態においてタレットヘッド
２１の軸心を通って伝えられるミリング兼割出しモータ
２４の回転により、タレットヘッド２１に装着された回
転工具２５が回転駆動される。一方タレットヘッド２１
の固定が解かれたときには、カービックカップリングの
解除動作と連動するクラッチにより、ミリング兼割出し
モータ２４の回転を回転工具２５に伝達するべくタレッ
トヘッド２１の軸心を通っている伝達軸とタレットヘッ
ド２１本体とが連結されて、ミリング兼割出しモータ２
４の低速回転割出しにより、タレットヘッド２１が割り
出される。

【００１３】フレームの下面１ａはレール３ａ、３ａの
外側に延びる受け面３１、３１を備えており、図１に想
像線で示すような形状のベース３２の上端に受け面３１
を載置固定することにより、小型の旋盤を構成できる。
ワーク加工時にチャック１５に装着されたワークとタレ
ットヘッド２１に装着された工具にかかる互いに反対方
向の大きさの等しい切削反力は、それぞれ主軸モータ１
２のケーシングと第１送りガイド２ａおよび刃物送り台
２２と第２送りガイド２ｂを経てフレーム１に伝達さ
れ、フレーム１の剛性により受け持たれて、フレーム１
内で互いに反対方向の切削反力が相殺されるので、ベー
ス３２の剛性や変形は加工精度に影響を与えない。従っ
てベース３２は単なる台であればよく、また車輪によっ
て移動できるようにした台車のようなものであってもよ
い。

【００１４】上記の旋削ユニットは、例えば図３に示す
ように、ベース３２に搭載したものを２個対向させて一
方の旋削ユニット７ａを他方７ｂに対して主軸方向に近
接離隔自在とすることにより、２個の旋削ユニット間で
ワークの受け渡しが可能な対向形の旋盤を形成できる。
この場合においても、２個のベース３２の相対位置誤差
や剛性は、ワーク受け渡し時に必要な精度を維持できる
程度でよい。また図４に示すように、複数の旋削ユニッ
ト７ａ、７ａを並置してその前面にトラバース型のワー
ク搬送装置を設けることにより、トランスファマシンを
容易に形成できる。更に図５に示すように、並置した旋
削ユニット７ａ、７ａと他方の旋削ユニット７ｂとを対
向させ、その一方側のもの７ａをそれぞれ主軸方向に移
動自在に設け、他方側のもの７ｂを主軸直角方向に水平
移動自在に設けることにより、対向する旋削ユニット７
ａ、７ｂ間でワークを順に移送しながら加工も行うこと
ができるラインを構築することも可能である。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したこの発明の旋削ユニット
は、主軸と刃物台とを一体のフレームの互いに直交する
送りガイドを介して装着した構造としたため、旋削機能
をすべて備えた一体となった機械ユニットが得られ、小
型で高い剛性を備えた旋削ユニットを実現できる。そし
てこの発明の旋削ユニットは、適当なベースにフレーム
を固定するだけで、小型の旋盤として用いることがで
き、旋盤として用いるときの機械の設置スペースも非常
に小さくてよく、複数個を組み合わせることにより２主
軸対向旋盤、トランスファマシンなどを容易に構成でき
る。また移動台車や他の工作機械のベースに装着するこ
とにより、移動可能な旋盤や付加的な旋削装置として用
いることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の断面側面図

【図２】実施例の正面図

【図３】対向旋盤を構成した実施例を示す側面図

【図４】トランスファマシンを構成した実施例を示す正
面図

【図５】対向形トランスファマシンを構成した実施例を
示す平面図

【図６】従来の旋盤の正面図

【図７】従来の旋盤の側面図

【符号の説明】

１ フレーム ２ａ 第１送りガイド ２ｂ 第２送りガイド ４ａ 第１送りネジ ４ｂ 第２送りネジ ６ａ 第１送りモータ ６ｂ 第２送りモータ 12 主軸モータ 15 チャック 21 タレットヘッド 22 刃物送り台 24 シリンダ兼割出しモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一体に形成したフレーム(1) の外面部分
   (1a,1b) に互いに直交する方向の第１送りガイド(2a)と
   第２送りガイド(2b)とが設けられ、各送りガイド(2a,2
   b) の内側には第１送りネジ(4a)と第２送りネジ(4b)と
   がそれぞれの送りガイド(2a,2b) と平行に軸支されると
   ともにこれらを駆動する第１送りモータ(6a)と第２送り
   モータ(6b)とが前記フレーム(1) に装着して設けられて
   おり、第１送りガイド(2a)には軸端にチャック(15)を備
   えた主軸モータ(12)が第１送りネジ(4a)に螺合して装着
   されており、第２送りガイド(2b)にはタレットヘッド(2
   1)を備えた刃物送り台(22)が第２送りネジ(4b)に螺合し
   て設けられており、前記構成部材全体が一つのユニット
   に構成されていることを特徴とする、旋削ユニット。
2. 【請求項２】 主軸モータ(12)が主軸割り出し機能を備
   えたブレーキ付モータであり、前記刃物送り台(22)はタ
   レットヘッド(21)の旋回軸線上に回転工具駆動用のミリ
   ングモータ(24)を備え、このミリングモータがタレット
   割出しモータを兼ねることを特徴とする、請求項１記載
   の旋削ユニット。