JPH08243802A - 工作機械の刃物台装置 - Google Patents

工作機械の刃物台装置

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JPH08243802A
JPH08243802A JP7834395A JP7834395A JPH08243802A JP H08243802 A JPH08243802 A JP H08243802A JP 7834395 A JP7834395 A JP 7834395A JP 7834395 A JP7834395 A JP 7834395A JP H08243802 A JPH08243802 A JP H08243802A
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JP
Japan
Prior art keywords
gear
spindle
rack
tool
drive wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP7834395A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuyuki Yonemoto
勝行 米本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAKIZAWA TEKKOSHO KK
Original Assignee
TAKIZAWA TEKKOSHO KK
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Publication date
Application filed by TAKIZAWA TEKKOSHO KK filed Critical TAKIZAWA TEKKOSHO KK
Priority to JP7834395A priority Critical patent/JPH08243802A/ja
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Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 高精度を維持しながらも、構造が簡単で割出
し時間の短い工作機械の刃物台装置を提供する。 〔構成〕 刃物台10が取り付けられるスピンドル12
に固嵌されるギア14と、ギア14に噛み合って駆動源
30からの駆動でスピンドル12を回転させるピニオン
16と、前進してギア14に噛み合い、スピンドル12
の割出し位置決めとクランプを行い、後退してギア14
から外れ、スピンドル12の回転を許容するラック18
と、からなることを特徴とする工作機械の刃物台装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の刃物台装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】NC工作機械に代表される最新の工作機
械の刃物台装置は、高精度で自動的に割出しができるも
のが要求される。このため、例えば、特公昭56−03
0138号公報に見られるように、油圧モータ等を駆動
源としてギア、ゼネバホイル、カム等を駆動して刃物台
を大まかに割り出し、カービックカップリング(商品
名、以下、カップリングという)と呼ばれる精密な割出
し盤を用いて最終的な割出しを行なうのが一般的であ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、カップリング
を用いると、割出しをするときにカップリングの結合を
外さなければならないから、回転動作の他に上昇(リフ
ト)動作を必要とする。従って、リフトによる他部材と
の干渉を避ける考慮が必要になり、各部材の配置が非常
に制約を受ける。又、構造が複雑になり、割出し時間も
余計にかかる。更に、カップリングは非常に高価でもあ
る。本発明は、このような課題を解決するものであり、
高精度を維持しながらも、構造が簡単で割出し時間の短
い刃物台装置を具現化したものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の課題の下、本発明
は、刃物台が取り付けられるスピンドルに固嵌されるギ
アと、ギアに噛み合って駆動源からの駆動でスピンドル
を回転させるピニオンと、前進してギアに噛み合い、ス
ピンドルの割出し位置決めとクランプを行い、後退して
ギアから外れ、スピンドルの回転を許容するラックと、
からなることを特徴とする工作機械の刃物台装置を提供
する。
【0005】
【作用】本発明が以上の手段をとることにより、ギアに
対するラックの係脱だけで割出し位置決め及びクランプ
ができる。このため、リフト動作が不要になるから、部
材の設置スペースに余裕ができるとともに、構造が簡単
になり、割出し時間も短い。尚、割出しの精度は、ギア
及びラックの精度を上げてラックの剛性を高めることで
所望のものが確保できる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明の実施例を示す刃物台装置の縦断面
図、図2は図1のA矢視図であるが、本発明に係る刃物
台装置は、刃物台10を保持するスピンドル12と、ス
ピンドル12に固嵌されるギア14と、ギア14に常時
噛合いしてこれを回転させるピニオン16と、ギア14
に対して前進、後退してこれと係脱するラック18とか
ら構成される。
【0007】スピンドル12は、ケース20に対して大
小二つのテーパローラベアリング22等で回転自在に支
承される。スピンドル12の先端はケース20外に突出
しており、ここに刃物台10がボルト等(図示省略)で
固定される。尚、スピンドル12の突出部とケース20
との間には適宜なシール構造24が施される。
【0008】スピンドル12にはギア14が固嵌され
る。本例では、スピンドル12に駆動ホイル26を嵌合
するとともに、駆動ホイル26に対してギア14をテー
パ嵌合させている。そして、駆動ホイル26とギア14
とをボルト等28で相互に引っ張り合ってその引張力に
よって生ずるテーパ面の摩擦力と駆動ホイル26の内方
膨出力でギア14と駆動ホイル26及び駆動ホイル26
とスピンドル12をそれぞれ固定するようにしている。
刃物台10が誤操作等で他部材に衝突したときにギア1
4とスピンドル12との間の滑りを許容し、これらの部
材の損傷を軽減するとともに、併せて組立、分解を容易
にするためである。但し、キーやスプライン等による嵌
合であってもよい。
【0009】ピニオン16もケース20に回転自在に軸
支されるものであり、これにはサーボモータ等の駆動源
30が連結されている。従って、駆動源30を作動させ
ると、ピニオン16によってギア14、即ち、スピンド
ル12は回転する。尚、ギア14の回転角度、即ち、刃
物台10の割出し角度は、駆動源30に所定の指令を与
えることによって行なわれる。
【0010】ラック18は、ギア14に対してスピンド
ル12の軸芯と直角な方向に進退してこれと係脱する。
即ち、ラック18の後方にピストン32を装設し、ピス
トン32をシリンダ34内に収容しておくのである。こ
の構成で、シリンダ34の正圧室と背圧室に圧油を給排
すると、その切換えでピストン32は往復動する。この
ような構成にすると、ラック18はケース20内に設け
る必要がなくなるから、ケース20内のスペースに余裕
ができる利点もある。尚、本例では、シリンダ34等の
部材はケース20とは別体のシリンダケース36に収容
し、シリンダケース36をケース20に縫い付ける構成
をとっている。
【0011】この場合、ピストン32がシリンダ34内
で回転するのを防ぐために、シリンダ34の背圧室側の
壁からピストン32に向かってピン38を突出させ、こ
のピン38をピストン32の前面に形成した穴40に突
入させている。更に、ピストン32はシリンダ34の正
圧室に設けられたスプリング42によって常時前進方向
に付勢させてある。停電時等において、ラック18がギ
ア14から外れるのを防ぐためである。
【0012】以上により、刃物台10、即ち、スピンド
ル12を回転させようとするときには、先ず、ピストン
32を後退させてラック18をギア14から外す。次い
で、駆動源30を駆動させてピニオン16でギア14を
回転させる。このときのギア14の回転角度は、刃物台
10の割出位置を駆動源30へ指令することによって行
なわれる。刃物台10の割出しが終了したなら、ピスト
ン32を前進させる。すると、ラック18はギア14に
噛み合い、ギア14、即ち、スピンドル12を割出し位
置決めするとともに、クランプをする。
【0013】このとき、スピンドル12が正確に位置決
めされ、且つ、強固にクランプされるためには、ラック
18が非常に高い剛性を有していることが条件となる。
このため、ラック18の後方(これにできるだけ近い方
が好ましい)にテーパ軸44を形成し、このテーパ軸4
4をシリンダケース36に形成されたテーパ座46に押
し付けるようにしている。このようにすることで、ラッ
ク18の静的剛性は非常に高いものとなる。尚、このと
き、テーパ座46を焼入れ、研磨しておくと、精度及び
耐久性を向上させることができる。
【0014】ところで、クランプ時、ラック18はギア
14に対してバックラッシュがあってはならず、むし
ろ、スピンドル12を僅か変形させるまで押し込むのが
好ましい。このため、シリンダケース36とケース20
との間にスペーサ48を介在させ、このスペーサ48の
厚みを調整してこの変形量を確保するようにする。一
方、これに伴ってスピンドル12には大きな曲げ荷重が
かかるから、スピンドル12は十分な径を有するもので
なければならず、且つ、テーパローラベアリング22も
これに耐え得るものでなければならない。
【0015】これらの具体的数値の一例を挙げると、最
大切削力4000N、最大切削モーメント1200N・
mの刃物台10を想定したとすると、スピンドル12に
嵌着するギア14は、2M×120Zのものが適し、そ
の場合のスピンドル12の径(ギア14が嵌着される部
分)は95mm、ピストン36の推力は4000N程度
のものが必要になる。これは、この仕様の刃物台スピン
ドルとしては、相当に太径のものである。従って、これ
に形成される貫通孔等も必然的に大きな径にでき、切削
油供給機構や工具駆動機構等を余裕をもって組み込むこ
とができる。尚、ギア14を前記の歯数にすれば、この
一つのギア14だけで、4角、6角、8角、10角、1
2角の刃物台10に共用できる。
【0016】更に、ギア14の割出しには高精度が要求
されることから、ギア14及びラック18は当然に高精
度のものを使用する。一方、ラック18をギア14に噛
み合わせた場合、スピンドル12の停止位置が修正され
ることがあるから、ピニオン16とギア14との噛合わ
せにはある程度のバックラッシュをとっておくのが好ま
しい。
【0017】以上は、本発明の実施例であるが、本発明
は、この他に種々改変された態様で実施されることもあ
る。例えば、ラック18は一つではなく、二つ又はそれ
以上設けられることもある。この場合、その配置をギア
14の円周上等配置にすれば、径方向の力が相殺され
て、スピンドル12に曲げ荷重がかからない。又、ラッ
ク18に代えてピンを用いるものであってもよい。即
ち、ギア14のボス等に割出し位置に対応させて径方向
にテーパ穴を形成し、これにテーパピンを押し込むよう
なものも考えられる。こうすれば、ギア14の精度をラ
フにできる利点がある。
【0018】
【発明の効果】以上、本発明は前記したものであるか
ら、即ち、ギアに対するラックの係脱だけで割出し位置
決め及びクランプができる。従って、リフト動作が不要
になるから、部材の設置スペースに余裕ができるととも
に、構造が簡単になる。よって、各部材を大型化して剛
性を高めることができ、製作コストも安くできる。又、
割出し時間も短いから、加工時間を短縮できる効果も期
待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すは刃物台装置の縦断面図
である。
【図2】図1のA矢視図である。
【符号の説明】
10 刃物台 12 スピンドル 14 ギア 16 ピニオン 18 ラック 26 駆動ホイル 30 駆動源 44 テーパ軸 46 テーパ座 32 ピストン

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 刃物台が取り付けられるスピンドルに固
    嵌されるギアと、ギアに噛み合って駆動源からの駆動で
    スピンドルを回転させるピニオンと、前進してギアに噛
    み合い、スピンドルの割出し位置決めとクランプを行
    い、後退してギアから外れ、スピンドルの回転を許容す
    るラックと、からなることを特徴とする工作機械の刃物
    台装置。
  2. 【請求項2】 スピンドルに、ギアとテーパ嵌合された
    駆動ホイルを嵌合し、ギアと駆動ホイルとを相互に引っ
    張り合ってその引張力によって生ずるテーパ面の摩擦力
    と駆動ホイルの内方膨出力でギアと駆動ホイル及び駆動
    ホイルとスピンドルをそれぞれ固定する請求項1の工作
    機械の刃物台装置。
  3. 【請求項3】 ラックの直ぐ近くにテーパ軸を形成し、
    テーパ軸をテーパ座で支承する請求項1又は2の工作機
    械の刃物台装置。
  4. 【請求項4】 ラックにピストンを装設し、ピストンを
    油圧力によって動かす請求項1〜3いずれかの工作機械
    の刃物台装置。
  5. 【請求項5】 駆動源がサーボモータである請求項1〜
    4いずれかの工作機械の刃物台装置。
JP7834395A 1995-03-08 1995-03-08 工作機械の刃物台装置 Pending JPH08243802A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103111640A (zh) * 2013-01-31 2013-05-22 常州市宏达机床数控设备有限公司 直驱式伺服刀架
CN103722226A (zh) * 2014-01-22 2014-04-16 二重集团(德阳)重型装备股份有限公司 超长接轴端面齿铣齿方法及其铣齿装置
JP2021010951A (ja) * 2019-07-03 2021-02-04 オークマ株式会社 複合加工機の主軸装置
CN117862569A (zh) * 2024-03-11 2024-04-12 泰兴市春雷仪表有限公司 一种水表壳机芯定位槽打孔加工工装

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