JPH0957560A - センタリングマシン及びそのワーク支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸に支持されるフライスカッターの軸心部
からセンタードリルを出没させることにより、ワークの
センター孔加工及び端面加工を迅速に行なうとともに小
型化ができるようにする。 【構成】 フレームに支持される筒状のヘッドケースの
軸心部に主軸を回転自在に支持し、該主軸の一端側にフ
ライスカッターを設け、前記主軸の軸心部にロッドを軸
方向に移動可能にかつ主軸に対して相対回転不能に嵌合
させ、該ロッドの一端側にセンタードリルを設け、ロッ
ドを主軸に対して軸方向に移動させて前記センタードリ
ルをフライスカッターの軸心部から軸方向に出没させる
ドリル進退装置を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒状のワークの端
面を平滑に加工するとともに、該端面の軸心部にセンタ
ー孔を形成するセンタリングマシン及びそのワーク支持
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術として、フライスカッターの
軸心部にセンタードリルを突出固定してなるドリル付き
フライスカッターを設け、このドリル付きフライスカッ
ターを主軸の端部に取り付けることにより、センタード
リルで棒状のワークの端面の軸心部にセンター孔を形成
すると同時に、フライスカッターで上記ワークの端面を
平滑に加工するようにしたものがあった。また、横移動
する移動台に二つの主軸を並列に設け、一方の主軸にセ
ンタードリルを、他方の主軸にフライスカッター取付
け、移動台を移動させてフライスカッターにより上記ワ
ークの端面を平滑に加工し、次いで移動台を介してセン
タードリルをワークの軸心部に移動させ、この部で該セ
ンタードリルによりワークの端面の軸心部にセンター孔
を形成するようにしたものがあった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記前者のものは、フ
ライスカッターの刃の径を大きくすると、ワークとの接
触面積が増大し、端面の加工時にビビリが発生すること
になる。このため、フライスカッターの刃の径が限定さ
れて大径のワークを加工することができない欠点があっ
た。また、後者のものは、センター孔加工と端面加工と
を別工程で行なうため、加工時間を要するとともに、二
つの主軸を設けるため、大型になるとともに、構造が複
雑になって高価になる欠点があった。本発明はフライス
カッターを支持する主軸の軸心部に、センタードリルを
支持するロッドを軸方向に移動可能に設けることによ
り、上記欠点を解消したセンタリングマシン及びそのワ
ーク支持装置を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために以下の如く構成したものである。即ち、フ
レームに支持される筒状のヘッドケースの軸心部に主軸
を回転自在に支持し、該主軸の一端側にフライスカッタ
ーを設け、前記主軸の軸心部にロッドを軸方向に移動可
能にかつ主軸に対して相対回転不能に嵌合させ、該ロッ
ドの一端側にセンタードリルを設け、ロッドを主軸に対
して軸方向に移動させて前記センタードリルをフライス
カッターの軸心部から軸方向に出没させるドリル進退装
置を設ける構成にしたものである。この場合、前記ヘッ
ドケースを軸方向に移動させるヘッド移動装置を設ける
とよい。また、主軸の軸方向外方にワークを挾持するク
ランプ装置を配置するとともに、該クランプ装置を前記
主軸の軸心に対して直交方向に移動させるクランプ移動
装置を設け、前記クランプ装置は、シリンダによって主
軸の軸心と直交する方向に往復動される押しアームと、
この押しアームの両側方に対向配置して主軸と平行する
軸心を中心として揺動可能の一対の揺動アームと、押し
アームと各揺動アームとを連結するとともに、押しアー
ムの往動及び復動によって前記各揺動アームを接近方向
及び離間方向に揺動させるアーム連動機構とを設ける構
成にしたものである。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基いて説明する。図面において、図１は本発明の実施の
形態を示す平面図、図２はその右側面図である。図１、
図２において、１はフレーム（ベッド）であり、このフ
レーム１の後部に、後方に向かって次第に高くなる側面
視三角形状の支持台２に固定する。この支持台２の左右
に、図１において左右方向に延びるＸ軸レール４を設
け、これら各Ｘ軸レール４にそれぞれＸ軸移動台３を左
右摺動可能に載置するとともに、各Ｘ軸移動台３をヘッ
ド移動装置５によりＸ軸レール４に沿って左右方向に移
動させる。

【０００６】上記ヘッド移動装置５は、図１、図２に示
すように、支持台２に回転自在に支持されるボールねじ
６をＸ軸レール４と平行に延長させてＸ軸移動台３に螺
合させ、このボールねじ６をタイミングベルト７を介し
て支持台２の側部に支持したＸ軸サーボモータ８に連結
し、このＸ軸サーボモータ８を正逆回転させることによ
り、上記各Ｘ軸移動台３を左右方向に移動させる。上記
各Ｘ軸移動台３の前部側に主軸ヘッド１０を左右に対向
させて取り付け、各Ｘ軸移動台３の後部側に主軸モータ
２０を取付け、この主軸モータ２０により上記各主軸ヘ
ッド１０の主軸１２（図３）をベルト駆動する。

【０００７】上記主軸ヘッド１０は図３に示すようにな
っている。図３において、１１はＸ軸移動台３に固定さ
れた筒状のヘッドケースであり、このヘッドケース１１
の軸心部に主軸１２を軸方向に貫通させ、ベアリング１
３により回転自在に支持する。上記主軸１２の右端部に
取付け盤１４をボルト１５により着脱可能に固定し、こ
の取付け盤１４にフライスカッター１６をボルト１７に
より着脱可能に固定する。また、上記主軸１２の左端部
にプーリ１８を取付け、このプーリ１８にベルト１９
（図１）を巻回して前述した主軸モータ２０の回転軸に
連結する。

【０００８】上記主軸１２、取付け盤１４およびフライ
スカッター１６の軸心部に同軸の孔を貫通形成し、該孔
にロッド２５を挿通する。このロッド２５はその右部を
左右に分割し、この分割した右部のロッド２５ａを主軸
１２に対してキーと長孔との係合、あるいはスプライン
嵌合により軸方向に移動可能にかつ相対回転不能に嵌合
させ、またコイルばねからなるスプリング２６により左
方に移動付勢する。また、ロッド２５ａの右端軸心部に
コレットチャック２７を取付け、該コレットチャック２
７によりセンタードリル２８を着脱可能に支持する。２
９はスライドベアリングである。

【０００９】上記ロッド２５を左右（軸）方向に移動さ
せて上記センタードリル２８をフライスカッター１６の
軸心部から左右に出没させるドリル進退装置３５を設け
る。即ち、プーリ１８の左面にシリンダケース３６を取
付け、このシリンダケース３６内に上記ロッド２５の左
部を貫通させ、シリンダケース３６内に摺動可能に嵌合
させたピストン３７を上記ロッド２５に連結し、シリン
ダケース３６から左方に突出したロッド２５の左端部
に、シリンダケース３６の左部室に連通する前進用の作
動油路３８およびシリンダケース３６の右部室に連通す
る後進用の作動油路３９を形成し、各作動油路３８，３
９を回転継手４０、切替え弁を介して油圧ポンプまたは
空気ポンプ（共に図示省略）に接続する。

【００１０】また、図１、図５に示すように、前述した
支持台２の左右方向中心部にクランプ支持台４５を支持
台２の上面（斜面）に沿って前後方向に摺動可能に支持
し、このクランプ支持台４５にワークＷを挾持するクラ
ンプ装置５５を載置し、上記クランプ支持台４５を前後
方向に移動させるクランプ移動装置４６を設ける。この
クランプ移動装置４６は、図５に示すように、支持台２
に回転自在に支持されるボールねじ４７を支持台２の上
面（斜面）に沿って前後方向に延長させてクランプ支持
台４５に螺合させ、このボールねじ４７をタイミングベ
ルト４８を介して支持台２の後部に支持したＹ軸サーボ
モータ４９に連結し、このＹ軸サーボモータ４９を正逆
回転させることにより、上記各クランプ支持台４５を前
後方向に移動させる。

【００１１】上記クランプ装置５５は、図６に示すよう
になっている。図６において、５６はクランプ支持台４
５に固定したクランプケースであり、このクランプケー
ス５６の上下方向中心部に、押しアーム５７をクランプ
支持台４５の前後移動方向と並行し、かつ主軸１２の軸
心の延長線に対して直交する前方に向けて摺動可能に嵌
合させ、この押しアーム５７を挾んで上記クランプケー
ス５６の上下部に一対の揺動アーム５８，５９を主軸１
２の軸心と並行する支点ピン６０，６１を介して揺動可
能に支持する。

【００１２】また、上記押しアーム５７と各揺動アーム
５８，５９とを連結するとともに、押しアーム５７の前
進及び後進によって上記各揺動アーム５８，５９の前部
を接近方向及び離間方向に揺動させるアーム連動機構６
５を設ける。即ち、上記押しアーム５７の後部に上下方
向に突出する腕５７ａ，５７ｂを一体に設け、各腕５７
ａ，５７ｂの先端にローラー６６，６７を回転自在に取
り付ける。一方上記各揺動アーム５８，５９の支点ピン
６０，６１から後方に突出する後部に、後方に向かって
互いに離間方向に湾曲する円弧状のガイド溝６８，６９
を形成し、このガイド溝６８，６９に上記各ローラー６
６，６７を転動可能に嵌合させる。

【００１３】また、上記クランプケース５６の後面に油
圧式または空圧式のシリンダ７０を取付け、このシリン
ダ７０のロッド７１の前端を上記押しアーム５７の後面
に連結し、上記シリンダ７０によって押しアーム５７を
前進及び後進させることにより、上記アーム連動機構６
５を介して各揺動アーム５８，５９の前部を接近方向及
び離間方向に揺動させる。

【００１４】上記押しアーム５７の前端部及び各揺動ア
ーム５８，５９の前端部にワークＷを挾持する挾持爪６
２，６３，６４を取付け、これら各挾持爪６２，６３，
６４は、互いに接近した際に、図６の実線で示すよう
に、棒状のワークＷの外周面を等間隔で挾持、即ち後
面、前部上面、前部下面の三箇所を挾持するようにす
る。

【００１５】前述したクランプ装置５５の前方に位置す
るフレーム１の前部に、図１、図５に示すように、ワー
ク支持台７５を設置する。このワーク支持台７５は、一
対のブラケット７６，７６を左右に離間させ、各ブラケ
ット７６，７６の先端（後部）にＶ形の受け駒７７，７
７を起立固定し、この受け駒７７，７７により棒状のワ
ークＷの左右両端部を支持する。なお、各受け駒７７，
７７によるワークＷの支持位置は、図５に示すように、
クランプ装置５５の前後移動軸線の延長線Ｌ上とする。
また、上記各ブラケット７６，７６、従って受け駒７
７，７７の左右の間隔は、前述した挾持爪６２，６３，
６４の左右幅よりも広幅とし、各挾持爪６２，６３，６
４は受け駒７７，７７間に位置するワークＷの中間部を
挾持する。

【００１６】次に上記実施例の作動態様について説明す
る。クランプ装置５５のシリンダ７０のロッド７１を後
進させて押しアーム５７を後進させると、腕５７ａ，５
７ｂに設けたローラ６６，６７がガイド溝６８，６９内
を後進し、図６の仮想線で示すように、各揺動アーム５
８，５９の前部が互いに離間方向に揺動し、各挾持爪６
２，６３，６４が開く、この状態でクランプ移動装置４
６のＹ軸サーボモータ４９を例えば正転させ、ボールね
じ４７を正転させてクランプ支持台４５を前進させて上
記クランプ装置５５の各挾持爪６２，６３，６４をワー
ク支持台７５部位まで前進させる。

【００１７】次いで、クランプ装置５５のシリンダ７０
のロッド７１を前進させて押しアーム５７を前進させ
る。さすれば、腕５７ａ，５７ｂを介してローラ６６，
６７がガイド溝６８，６９内を前進し、各揺動アーム５
８，５９の前部が互いに接近方向に揺動し、各挾持爪６
２，６３，６４が閉じてワーク支持台７５の受け駒７
７，７７に支持されたワークＷの左右中間部を挾持する
（図６実線の状態）。次いで、主軸モータ２０を主軸１
２の回転がフライスカッター１６の切削速度に適する速
度となる如く前述よりも低速段位で回転させ、Ｘ軸サー
ボモータ８を正転させ、ボールねじ６を介して各ヘッド
支持台３、各主軸ヘッド１０を介して各フライスカッタ
ー１６を端面加工位置まで前進させる。

【００１８】この状態でクランプ移動装置４６のＹ軸サ
ーボモータ４９を逆転させ、ボールねじ４７、クランプ
支持台４５、クランプ装置５５を介してワークＷを後進
させ（図５において左方に移動）、この後進によって上
記各フライスカッター１６により上記ワークＷの両端面
を加工する。次いでＸ軸サーボモータ８を逆転させ、ボ
ールねじ６を介して各ヘッド支持台３、各主軸ヘッド１
０を離間方向に移動させた後、上記クランプ移動装置４
６のＹ軸サーボモータ４９を正転させ、ボールねじ４７
を介してクランプ支持台４５を前進させ、上記クランプ
装置５５により挾持されたワークＷを各主軸ヘッド１
０，１０の軸心線上に移送する。

【００１９】次いで、主軸モータ２０を主軸１２の回転
がセンタードリル２８の切削速度に適する速度となる如
く高速段位で回転させるとともに、ドリル進退装置３５
の前進側の作動油路３８に作動油を供給してピストン３
７を前進（図４において右方に移動）させ、右部のロッ
ド２５ａを介してセンタードリル２８を図４に示すよう
に、フライスカッター１６よりも右方に突出させる。

【００２０】この状態で各ヘッド移動装置５のＸ軸サー
ボモータ８を例えば正転させ、ボールねじ６を正転させ
て各ヘッド支持台３、従って各主軸ヘッド１０を前進
（図１において互いに接近する方向に移動）させてその
センタードリル２８によりワークＷの両端面の軸心部に
センター孔を明ける。次いで上記Ｘ軸サーボモータ８を
逆転させ、ボールねじ６を介して各ヘッド支持台３、従
って各主軸ヘッド１０を後退（図１において互いに離間
する方向に移動）させた後、ドリル進退装置３５の後進
側の作動油路３９に作動油を供給してピストン３７を後
進（図３において左方に移動）させ、スプリング２６の
弾性力により右部のロッド２５ａ、従ってセンタードリ
ル２８を図３に示すように、フライスカッター１６内に
退避させる。

【００２１】次いでクランプ移動装置４６のＹ軸サーボ
モータ４９を正転させ、ボールねじ４７を介してクラン
プ支持台４５、従ってクランプ装置５５を前進（図５に
おいて右方に移動）させ、加工されたワークＷをワーク
支持台７５の受け駒７７，７７部位まで移動させる。こ
の状態でクランプ装置５５のシリンダ７０のロッド７１
を後進させて押しアーム５７を後進させる。さすれば、
腕５７ａ，５７ｂを介してローラ６６，６７がガイド溝
６８，６９内を後進（図６において左方に動）し、各揺
動アーム５８，５９の前部が互いに離間方向に揺動し、
各挾持爪６２，６３，６４が図６の仮想線で示すように
開き、上記加工されたワークＷをワーク支持台７５の受
け駒７７，７７に載置する。なお、上記各動作は、予め
制御盤（図示省略）の制御装置に入力し、この制御装置
からの制御信号によって行なうようになっている。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、一端側でフライスカッターを支持する主軸の軸心部
にロッドを軸方向に移動可能にかつ主軸に対して相対回
転不能に嵌合させ、該ロッドの一端側にセンタードリル
を設け、ドリル進退装置によりロッドを主軸に対して軸
方向に移動させて上記センタードリルをフライスカッタ
ーの軸心部から軸方向に出没させるようにしたので、ワ
ークのセンター孔加工及び端面加工を迅速に行なうこと
ができるとともに、従来の二つの主軸を設けるものに比
し、小型になるとともに、駆動系が簡素になって安価に
なる効果を奏する。また、クランプ装置として、シリン
ダによって主軸の軸心と直交する方向に往復動させ、こ
の押しアームの往復動に伴ってアーム連動機構により一
対の揺動アームを接離方向に揺動させるようにし、また
上記クランプ装置を主軸の軸方向外方にて該主軸の軸心
に対して直交方向に移動させるようにしたので、小径の
フライスカッターにより大径のワークの端面を容易に加
工することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるセンタリングマシンの平面図であ
る。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】本発明による主軸ヘッドのセンタードリルが退
避した状態の断面図である。

【図４】本発明による主軸ヘッドのセンタードリルが突
出した状態の断面図である。

【図５】図１のV-V 相当の側面図である。

【図６】本発明によるクランプ装置の断面図である。

【符号の説明】

１ フレーム ２ 支持台 ３ ヘッド支持台 ４ Ｘ軸レール ５ ヘッド移動装置 ６ ボールねじ ７ タイミングベルト ８ Ｘ軸サーボモータ １０ 主軸ヘッド １１ ヘッドケース １２ 主軸 １３ ベアリング １４ 取付け盤 １５ ボルト １６ フライスカッター １７ ボルト １８ プーリ １９ ベルト ２０ 主軸モータ ２５ ロッド ２５ａ 右部のロッド ２６ スプリング ２７ コレットチャック ２８ センタードリル ２９ スライドベアリング ３５ ドリル進退装置 ３６ シリンダケース ３７ ピストン ３８，３８ 作動油路 ４０ 回転継手 ４５ クランプ支持台 ４６ クランプ移動装置 ４７ ボールねじ ４８ タイミングベルト ４９ Ｙ軸サーボモータ ５５ クランプ装置 ５６ クランプケース ５７ 押しアーム ５７ａ，５７ｂ 腕 ５８，５９ 揺動アーム ６０，６１ 支点ピン ６２，６３，６４ 挾持爪 ６５ アーム連動機構 ６６，６７ ローラ ６８，６９ ガイド溝 ７０ シリンダ ７１ ロッド ７５ ワーク支持台 ７６ ブラケット ７７ 受け駒

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム（１）に支持される筒状のヘッ
   ドケース（１１）の軸心部に主軸（１２）を回転自在に
   支持し、該主軸（１２）の一端側にフライスカッター
   （１６）を設け、前記主軸（１２）の軸心部にロッド
   （２５）を軸方向に移動可能にかつ主軸（１２）に対し
   て相対回転不能に嵌合させ、該ロッド（２５）の一端側
   にセンタードリル（２８）を設け、ロッド（２５）を主
   軸（１２）に対して軸方向に移動させて前記センタード
   リル（２８）をフライスカッター（１６）の軸心部から
   軸方向に出没させるドリル進退装置（３５）を設けたこ
   とを特徴とするセンタリングマシン。
2. 【請求項２】 前記ヘッドケース（１１）を軸方向に移
   動させるヘッド移動装置（５）を設けたことを特徴とす
   る請求項１記載のセンタリングマシン。
3. 【請求項３】 主軸（１２）の軸方向外方にワーク
   （Ｗ）を挾持するクランプ装置（５５）を配置するとと
   もに、該クランプ装置（５５）を前記主軸（１２）の軸
   心に対して直交方向に移動させるクランプ移動装置（４
   ６）を設け、前記クランプ装置（５５）は、シリンダ
   （７０）によって主軸（１２）の軸心と直交する方向に
   往復動される押しアーム（５７）と、この押しアーム
   （５７）の両側方に対向配置して主軸（１２）と平行す
   る軸心を中心として揺動可能の一対の揺動アーム（５
   ８，５９）と、押しアーム（５７）と各揺動アーム（５
   ８，５９）とを連結するとともに、押しアーム（５７）
   の往動及び復動によって前記各揺動アーム（５８，５
   ９）を接近方向及び離間方向に揺動させるアーム連動機
   構（６５）とを設けてなることを特徴とするセンタリン
   グマシンのワーク支持装置。