JPH08300208A - 多軸ボール盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの寸法が隣接する主軸の間隔より大き
い場合でも、隣接する主軸がワークに当たり干渉するこ
となく、所定の切削加工をすることができる。 【構成】 主軸台２に所定の間隔をもって張設した複数
の平行な主軸１８と、前記主軸１８を回転駆動する回転
駆動機構と、前記主軸を往復直線駆動する直線駆動機構
とを備えて成り、前記主軸１８は個別に往復直線動作し
得ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の主軸を個別に上
昇又は下降し得る複数の平行な主軸を備えた多軸ボール
盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多軸ボール盤としては、例えば、
縦横方向へ一定間隔をもった複数の主軸を主軸台に平行
に垂設したようなものがあり、ワークを切削加工すると
きには、複数の主軸と共に主軸台を上昇又は下降させて
行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の多軸ボール盤にあっては、隣接する主軸の間隔より
ワークの寸法が大きい場合には、隣接する主軸に装着さ
れた工具がワークに当たって干渉してしまい、所定の切
削加工を行うことができないという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような従来の多軸ボール盤
の問題点に着目してなされたもので、ワークの寸法が隣
接する主軸の間隔より大きい場合であっても所定の切削
加工ができる多軸ボール盤の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、主軸台に所定の間隔をもって張設した複数
の平行な主軸と、前記主軸を回転駆動する回転駆動機構
と、前記主軸を往復直線駆動する直線駆動機構とを備え
て成り、前記主軸は個別に往復直線動作し得ることを特
徴とするものである。

【０００６】また、前記直線駆動機構は、前記主軸台を
上下方向に貫通した貫通孔、この貫通孔の上端及び下端
に取り付けられた上段フランジ及び下段フランジ、並び
に前記上段フランジ及び下段フランジの中心線上に穿設
された挿通孔に摺動自在に嵌合した円筒状のピストンに
より仕切られて形成されたスペースと、前記ピストンの
外周に取り付けられ前記主軸台の貫通孔に摺動可能に嵌
合したピストン推動部材とを有し、前記上段フランジに
前記スペースの上部に連通する第１の給排気孔を穿設す
ると共に前記下段フランジに前記スペースの下部に連通
する第２の給排気孔を穿設して成り、前記ピストン推動
部材の下方又は上方の前記スペース内に圧縮空気を供給
することにより、前記ピストンの内部に回転自在に取り
付けられた前記主軸を前記ピストン推動部材を介して上
昇又は下降させることを特徴とするものである。

【０００７】さらに、前記回転駆動機構は、前記主軸台
を上下方向に貫通した貫通孔の上端及び下端に上段フラ
ンジ及び下段フランジを取り付け、前記上段フランジ及
び下段フランジの中心線上に穿設された挿通孔に摺動自
在に円筒状のピストンを嵌合させ、前記上段フランジよ
り上方の前記ピストンの上端に前記主軸を回転駆動する
モータを載置すると共に、前記モータの出力軸を前記ピ
ストンの内部に突入させ、前記ピストンの内部に回転自
在に取り付けられた前記主軸の上端を前記モータの出力
軸に連結して成ることとした。

【０００８】

【作用】任意の主軸を選択して、その主軸に備わる第１
の給排気孔からピストン推動部材の上方のスペース内に
圧縮空気を供給すると、ピストン推動部材の下方のスペ
ース内の空気が第２の給排気孔から排出され、ピストン
推動部材を介してその任意の主軸を他の主軸に対して個
別に下降させることができる。逆に、任意の主軸に備わ
る第２の給排気孔からピストン推動部材の下方のスペー
ス内に圧縮空気を供給すると、ピストン推動部材の上方
のスペース内の空気が第１の給排気孔から排出され、ピ
ストン推動部材を介してその任意の主軸を他の主軸に対
して個別に上昇させることができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１〜図５は、本発明に係る多軸ボール盤の一実施
例を示す。図１〜図５において、基枠１に取り付けられ
た主軸台２には、縦方向へ２列、横方向へ３列に一定の
間隔をもって上下方向へ貫通した６箇所の貫通孔２ａを
配設してある。この貫通孔２ａの上端と下端には、それ
ぞれ円筒状のピストン４を摺動可能に挿通し得る挿通孔
５ａ、７ａを中心線上に穿設した略正方形板状の上段フ
ランジ５と下段フランジ７を装着してある。

【００１０】すなわち、上段フランジ５は、そのフラン
ジ部８に穿設した挿通孔５ａの周縁から下方へ突出した
環状突出部９を設けて形成され、この環状突出部９を主
軸台２の貫通孔２ａの上端に嵌合させると共にフランジ
部８を主軸台２に螺子１０により取り付けてある。また
下段フランジ７は、上段フランジ５と同様に、そのフラ
ンジ部１１に形成した挿通孔７ａの周縁から上方へ突出
した環状突出部１２を設けて形成され、この環状突出部
１２を主軸台２の貫通孔２ａの下端に嵌合させると共に
フランジ部１１を主軸台２に螺子１３により取り付けて
ある。従って、主軸台２の貫通孔２ａの上端と下端に装
着された上段フランジ５と下段フランジ７にピストン４
を挿通すると、ピストン４の外周面と主軸台２の貫通孔
２ａの周面との間に所定のスペースＳを形成するように
なっている。

【００１１】また、上段フランジ５と下段フランジ７と
の間で主軸台２の貫通孔２ａに嵌合し摺動可能な環状の
ピストン推動部材１４を、ピストン４の外周面に取り付
けてある。円筒状のピストン４の上端には、略正方形板
状のモータ取付用フランジ１５を螺子１７により取り付
け、さらに、このモータ取付用フランジ１５の上側に主
軸１８を回転駆動するモータ１９を載置し螺子１６によ
り取り付け、かつモータ１９の出力軸１９ａを円筒状の
ピストン４内部の軸線上に突入させてある。

【００１２】円筒状のピストン４の貫通孔４ａ周面に
は、上部から下方へ上部ベアリング２０、円筒状のカラ
ー２１、中心線上に貫通孔を穿設したキャップ状のベア
リング押さえ２２、及び下部ベアリング２３を順次、嵌
合させて積み重ね、この下部ベアリング２３の下端をピ
ストン４の肉厚部に螺子２４により取り付け、中心線上
に貫通孔を穿設した環状のベアリング押さえ２５に支持
させてある。

【００１３】さらに、主軸１８を上部ベアリング２０に
嵌合させ、円筒状のカラー２１の内周面とベアリング押
さえ２２の貫通孔に遊嵌させ、下部ベアリング２３に嵌
合させ、そしてベアリング押さえ２２に遊嵌させ、か
つ、主軸１８を上部ベアリング２０上端とベアリング押
さえ２２の下端からそれぞれ所定長さ突出させて、主軸
１８の上端部とモータ１９の出力軸１９ａとを、カップ
リング２７により連結してある。さらに上部ベアリング
２０の上方の主軸１８に螺着したナット２８を締め付け
ることにより、上部ベアリング２０を固定すると共に主
軸１８をピストン４に固定し、また、下部ベアリング２
３の上方の主軸１８に螺着したナット２９を締め付ける
ことにより、下部ベアリング２３を固定すると共に主軸
１８をピストン４に固定するようにしてある。なお、モ
ータ１９、カップリング２７等により、回転駆動機構が
構成される。

【００１４】なお、略正方形板状のモータ取付用フラン
ジ１５、上段フランジ５及び下段フランジ７は、各４辺
の長さが略同一であり、しかも各４辺を平行に配置して
ある。モータ取付用フランジ１５の一つの角部には、下
方へ延伸したガイド棒３０を螺子２６により取り付け、
また、上段フランジ５の一つの角部には、このガイド棒
３０を嵌合し上下方向へ摺動可能にガイドするガイド孔
３１を穿設し、さらに、このガイド孔３１の下方の主軸
台２には、このガイド棒３０を遊嵌して下方へ延びる所
定深さの縦穴３２を穿設してある。この縦穴３２の深さ
は、ピストン４のストローク（つまり、ピストン推動部
材１４が上段フランジ５に当接した位置から下降し、下
段フランジ７に当接するまでのピストン４の移動距離）
より多少、長くしてある。

【００１５】さらに、前述した略正方形板状の上段フラ
ンジ５の角部とは別の上段フランジ５の角部には、図４
に示すように、その角部の外側面からフランジ部８と環
状突出部９を貫通し、ピストン４の外周面と主軸台２の
貫通孔２ａとの間のスペースＳの上部に連通した第１の
給排気孔３３を穿設してある。また、前述した上段フラ
ンジ５の２つの角部とは別の上段フランジ５の角部に
は、図５に示すように、そのフランジ部８の角部の外側
面から上段フランジ５のフランジ部８、主軸台２、下段
フランジ７のフランジ部１１、及び下段フランジ７の環
状突出部１２を貫通しスペースＳの下部に連通した第２
の給排気孔３４を穿設してある。なお、主軸１８の先端
には、周知の技術を利用してコレット３５を取り付け、
このコレット３５にドリル等の工具３７を装着してあ
る。

【００１６】このような構成は、図３に示す６箇所の貫
通孔２ａに対し設けられている。すなわち、６箇所の貫
通孔２ａには、同一な構成の第１〜第６の主軸駆動機構
Ｄ₁〜Ｄ ₆を設けてある。さらに、第１〜第６の主軸駆
動機構Ｄ₁ 〜Ｄ ₆において、それぞれの上段フランジ５
の外側面に穿設された第１の給排気孔３３は、第１のエ
ア配管３８、第１のエア配管３８内の空気を大気中に放
出する第１の電磁弁（図示せず）、第１のエア配管３８
内に圧縮空気を供給する第２の電磁弁（図示せず）、各
主軸１８に圧縮空気を分流して供給するマニホールド
（図示せず）等を介してエアコンプレッサ（図示せず）
に連結されている。また、第２の給排気孔３４は、第２
のエア配管３９、第２のエア配管３９内の空気を大気中
に放出する第３の電磁弁、第２のエア配管３９内に圧縮
空気を供給する第４の電磁弁（図示せず）を介して上記
のマニホールドに連結されている。なお、コンプレッ
サ、マニホールド、第１〜第４の電磁弁、第１〜第２の
エア配管３８、３９、スペースＳ、ピストン推動部材１
４等により、直線駆動機構が構成される。

【００１７】なお、４０はベアリング押さえ２２とカラ
ー２１を軸線方向へ弾性付勢する圧縮ばねであり、４１
はピストン４の外周面に付着した塵埃や切屑などを除去
するスクレーパであり、４２はスペースＳ等の気密性を
保持するシーリング部材である。また、４３は基枠１に
取り付けられた操作盤であり、この操作盤４３は、エア
コンプレッサ駆動用スイッチ、第１〜第６の主軸（つま
り第１〜第６の主軸駆動機構Ｄ₁ 〜Ｄ ₆の各主軸）１８
を個別に下降させる第１〜第６の主軸下降スイッチ、第
１〜第６の主軸１８を個別に上昇させる第１〜第６の主
軸上昇スイッチ、第１〜第６の主軸１８を個別に回転駆
動させる第１〜第６のモータ駆動用スイッチ（いずれも
図示せず）等を備えている。

【００１８】次に、本実施例の多軸ボール盤の動作を説
明する。例えば第１の主軸１８を使用する場合は、エア
コンプレッサ駆動用スイッチを入れると、エアコンプレ
ッサが始動しマニホールドに所定圧力の圧縮空気が供給
される。次いで、第１の主軸下降スイッチを入れると、
第２の電磁弁と第３の電磁弁が開き、第１の電磁弁と第
４の電磁弁が閉じて圧縮空気がマニホールドから第２の
電磁弁、第１のエア配管３８、第１の給排気孔３３を通
ってピストン推動部材１４の上方のスペースＳに流入す
ると同時に、ピストン推動部材１４の下方のスペースＳ
内の空気が第２の給排気孔３４、第２のエア配管３９を
通って第３の電磁弁から大気中へ放出される。これによ
り、ピストン推動部材１４が圧縮空気により押し下げら
れ、第１の主軸１８を下降させることができる。

【００１９】次いで、第１の主軸下降スイッチを切り第
１の主軸上昇スイッチを入れると、第１の電磁弁と第４
の電磁弁が開き、第２の電磁弁と第３の電磁弁が閉じて
圧縮空気がマニホールドから第４の電磁弁、第２のエア
配管３９、第２の給排気孔３４を通ってピストン推動部
材１４の下方のスペースＳに流入すると同時に、ピスト
ン推動部材１４の上方のスペースＳ内の空気が第１の給
排気孔３３、第１のエア配管３８を通って第１の電磁弁
から大気中へ放出される。これにより、ピストン推動部
材１４が圧縮空気により押し上げられ、第１の主軸１８
を上昇させることができる。また、第１のモータ駆動用
スイッチを入れると、第１の主軸用のモータ１９が始動
して第１の主軸１８を回転駆動することができる。

【００２０】さらに、第１〜第６の主軸下降スイッチ、
第１〜第６の主軸上昇スイッチ又は第１〜第６のモータ
駆動スイッチを任意に選択してＯＮ／ＯＦＦ動作する
と、任意の主軸１８を他の主軸１８に対して個別に上
昇、下降又は回転動作できるようにしてある。

【００２１】このため、本実施例の多軸ボール盤では、
隣接する主軸の間隔よりワークの寸法が大きい場合で
も、隣接する主軸に装着された工具がワークに当たるこ
となく、所定の切削加工を行うことができる。

【００２２】なお、本実施例では、主軸１８を主軸台２
に上下方向に配設したが、主軸１８を主軸台２に水平方
向などの種々の方向に配設することもできる。また、主
軸台２に６箇所の主軸１８を設けたが、任意数の主軸１
８を設けることもできる。さらに、往復直線駆動機構を
エアシリンダ等により構成し、空気圧力により主軸１８
を駆動したが、往復直線駆動機構を油圧シリンダ等によ
り構成し、油圧力により主軸１８を駆動することもでき
ることは云うまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、複
数の主軸を個別に上昇または下降させることができるの
で、隣接する主軸の間隔よりワークの寸法が大きい場合
でも、隣接する主軸に装着された工具がワークに当たり
干渉することなく、所定の切削加工を行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る多軸ボール盤の一実施例
を示す正面図であり、（ｂ）は図（ａ）の側面図であ
る。

【図２】図（ｂ）の要部拡大詳細図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】図３のＣ−Ｃ線断面図である。

【符号の説明】

１ 基枠 ２ 主軸台 ２ａ 貫通孔 ４ ピストン ５ 上段フランジ ５ａ、７ａ 挿通孔 ７ 下段フランジ ８、１１ フランジ部 ９、１２ 環状突出部 １４ ピストン推動部材 １８ 主軸 １９ モータ １９ａ 出力軸 ３３ 第１の給排気孔 ３４ 第２の給排気孔 ３５ コレット ３８ 第１のエア配管 ３９ 第２のエア配管 ４３ 操作盤 Ｓ スペース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台に所定の間隔をもって張設した複
   数の平行な主軸と、前記主軸を回転駆動する回転駆動機
   構と、前記主軸を往復直線駆動する直線駆動機構とを備
   えて成り、前記主軸は個別に往復直線動作し得ることを
   特徴とする多軸ボール盤。
2. 【請求項２】 前記直線駆動機構は、前記主軸台を上下
   方向に貫通した貫通孔、この貫通孔の上端及び下端に取
   り付けられた上段フランジ及び下段フランジ、並びに前
   記上段フランジ及び下段フランジの中心線上に穿設され
   た挿通孔に摺動自在に嵌合した円筒状のピストンにより
   仕切られて形成されたスペースと、前記ピストンの外周
   に取り付けられ前記主軸台の貫通孔に摺動可能に嵌合し
   たピストン推動部材とを有し、前記上段フランジに前記
   スペースの上部に連通する第１の給排気孔を穿設すると
   共に前記下段フランジに前記スペースの下部に連通する
   第２の給排気孔を穿設して成り、 前記ピストン推動部材の下方又は上方の前記スペース内
   に圧縮空気を供給することにより、前記ピストンの内部
   に回転自在に取り付けられた前記主軸を前記ピストン推
   動部材を介して上昇又は下降させることを特徴とする請
   求項１記載の多軸ボール盤。
3. 【請求項３】 前記回転駆動機構は、前記主軸台を上下
   方向に貫通した貫通孔の上端及び下端に上段フランジ及
   び下段フランジを取り付け、前記上段フランジ及び下段
   フランジの中心線上に穿設された挿通孔に摺動自在に円
   筒状のピストンを嵌合させ、前記上段フランジより上方
   の前記ピストンの上端に前記主軸を回転駆動するモータ
   を載置すると共に、前記モータの出力軸を前記ピストン
   の内部に突入させ、前記ピストンの内部に回転自在に取
   り付けられた前記主軸の上端を前記モータの出力軸に連
   結して成る請求項１記載の多軸ボール盤。