JPH10138013A - Radial cross feed device for machine tool - Google Patents

Radial cross feed device for machine tool

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JPH10138013A
JPH10138013A JP29904596A JP29904596A JPH10138013A JP H10138013 A JPH10138013 A JP H10138013A JP 29904596 A JP29904596 A JP 29904596A JP 29904596 A JP29904596 A JP 29904596A JP H10138013 A JPH10138013 A JP H10138013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rod
spindle
tool
tool holder
axial direction
Prior art date
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Pending
Application number
JP29904596A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Naito
雅裕 内藤
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DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
Mori Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radial cross feed device for a metal cutting machine tool of a simplified structure, less deterioration in precision, and capable of avoiding such problems as frictional heating and deterioration of cutting precision due to abrasion and durability. SOLUTION: With a first rod 15 inserted into the draw bar 7 of a main spindle 2, which is rotationally driven by a main spindle drive mechanism 4 supported on a main spindle head 2 in a rotatable manner, in a rotatable manner and movable in the axial direction, and also with a second rod 16 having a screw formed on its outer circumference inserted into the main spindle head 1 in a rotatable manner and movable in the axial direction, the second rod 16 is connected to the first rod 15 in a relatively rotatable manner and axially movable and transmittable manner, while a nut member 18 screwed in the second rod 16 is supported on the main spindle head 1 in a rotatable manner but unmovable in the axial direction. By rotating the nut member 18 by a motor 21, the second rod 16 and the first rod 15 are moved in the axial direction and, by a moving direction switching mechanism provided inside a tool holder 5, the movement of the first rod 15 in the axial direction is switched to the movement in the radial direction of the main spindle of a cutting tool.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸に装着された
工具ホルダの刃具を主軸径方向に移動させることにより
例えば所望径の穴ぐり加工等を行うようにした工作機械
の径方向切り込み装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radial cutting device for a machine tool, for example, for boring a desired diameter by moving a cutting tool of a tool holder mounted on a spindle in a radial direction of the spindle. .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えばマシニングセンタにおいて
刃具の主軸径方向の切り込み量を制御可能としたものと
して、特公昭62−42726号公報(第1従来例)、
特公昭62−42727号公報(第2従来例)、特開平
5−277811号公報(第3引例)がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, in Japanese Patent Publication No. 62-42726 (first conventional example), it is possible to control a cutting amount of a cutting tool in a main shaft radial direction in a machining center.
JP-B-62-42727 (second conventional example) and JP-A-5-27781 (third reference) are known.

【0003】上記第1従来例は、主軸の先端に工具ホル
ダを装着し、該工具ホルダ内に刃具の径方向位置を変化
させる偏芯機構を設け、上記主軸内に挿入され上記工具
ホルダをアンクランプするドローバー内に切り込み制御
軸を挿入配置し、サーボモータにより回転制御される差
動機構,切り込み制御軸,及び偏芯機構を介して工具の
刃先位置を基準角度位置からの回転角数値制御により制
御するようにした例である。
In the first conventional example, a tool holder is mounted on the tip of a spindle, and an eccentric mechanism for changing the radial position of a cutting tool is provided in the tool holder. The eccentric mechanism is inserted into the spindle and unlocks the tool holder. The cutting control shaft is inserted and placed in the draw bar to be clamped, and the cutting edge position of the tool is numerically controlled from the reference angle position through the differential mechanism, the cutting control shaft, and the eccentric mechanism, the rotation of which is controlled by a servomotor. This is an example in which control is performed.

【0004】上記第2従来例は、上記第1従来例を改良
したものであり、差動機構として工具ホルダ内に遊星歯
車機構を配置し、さらに切り込み制御軸を工具ホルダ側
の連結軸と係脱させるシリンダ装置を設けた例である。
The second conventional example is an improvement of the first conventional example, in which a planetary gear mechanism is disposed in a tool holder as a differential mechanism, and a cutting control shaft is linked to a coupling shaft on the tool holder side. This is an example in which a cylinder device for detachment is provided.

【0005】上記第3従来例は、工具ホルダ内にピスト
ン部材の軸方向移動を傾斜カムにより刃具の径方向移動
に転換する機構を設けるとともに、外周にボールねじを
有し上記ピストン部材を軸方向に駆動する駆動軸を主軸
内に回転可能かつ軸方向移動可能に挿入配置し、該駆動
軸にボールナットを装着し、該ボールナットをモータで
回転駆動するようにした例である。
In the third conventional example, a mechanism for converting the axial movement of a piston member into a radial movement of a cutting tool by an inclined cam is provided in a tool holder, and a ball screw is provided on the outer periphery to allow the piston member to move in the axial direction. In this example, a drive shaft to be driven is inserted into the main shaft so as to be rotatable and movable in the axial direction, a ball nut is mounted on the drive shaft, and the ball nut is driven to rotate by a motor.

【発明が解決しようとする課題】上記第1従来例装置で
は、工具ホルダ内に偏芯機構を設ける必要があることか
ら構造が複雑となる問題があり、また差動機構が必要な
ことから装置が大型化し、しかも偏芯機構の回転角度に
より切り込み量を制御する方式であることから、切り込
み送り指令値と実際の切り込み量とが比例しないという
問題がある。
The first prior art apparatus has a problem that the structure becomes complicated because it is necessary to provide an eccentric mechanism in the tool holder, and the apparatus also requires a differential mechanism. However, since the cutting amount is controlled by the rotation angle of the eccentric mechanism, there is a problem that the cutting feed command value is not proportional to the actual cutting amount.

【0006】上記第2従来装置では、工具ホルダ内に切
り込み制御軸を回転制御するための遊星歯車機構を設け
る必要があることから構造が複雑となる問題があり、ま
た切り込み制御軸と工具ホルダ側の連結軸とを係脱させ
るための専用のシリンダ装置が必要となる問題もある。
[0006] The second conventional apparatus has a problem that the structure becomes complicated because it is necessary to provide a planetary gear mechanism for controlling the rotation of the cutting control shaft in the tool holder. There is also a problem that a special cylinder device for engaging and disengaging the connecting shaft is required.

【0007】また上記第1,第2従来装置は何れも、切
り込み制御軸の回転を歯車を介して偏芯機構,遊星歯車
機構に伝達し、切り込み量を制御する方式を採用してお
り、歯車伝達による動力ロス,精度劣化が懸念される。
Both the first and second prior art devices employ a system in which the rotation of a cutting control shaft is transmitted to an eccentric mechanism and a planetary gear mechanism via a gear to control the cutting amount. There is a concern about power loss and accuracy deterioration due to transmission.

【0008】一方、第3従来例は、ピストン部材の軸方
向移動を傾斜カム面を利用して径方向移動に変更してい
るので、構造が簡単であり、また歯車伝達による動力ロ
ス,精度劣化の問題を回避できる。
On the other hand, in the third conventional example, since the axial movement of the piston member is changed to the radial movement by using the inclined cam surface, the structure is simple, and the power loss and the accuracy deterioration due to the transmission of the gears are reduced. Problem can be avoided.

【0009】しかし第3従来例では、加工状態において
は工具ホルダは主軸と共に回転するのに対し駆動軸は回
転しないので、上記ピストン部材と駆動軸との連結部に
おいて相対的回転が発生し、摩擦熱により熱膨張量が大
きくなって加工精度が低下したり、摩耗により耐久性が
低下する問題が懸念される。
However, in the third conventional example, in the machining state, the tool holder rotates together with the main shaft, but the drive shaft does not rotate. Therefore, relative rotation occurs at the connection between the piston member and the drive shaft, and friction occurs. There is a concern that heat may increase the amount of thermal expansion and reduce processing accuracy, or that wear may reduce durability.

【0010】また第3従来装置は、主軸下端面にナット
により固定するタイプの工具ホルダ、つまり一般的なプ
ルスタッドボルトをドローバーで引っ張って固定するも
のと異なるタイプの工具ホルダを使用する場合を対象と
しており、上記一般的なプルスタッドボルトを引っ張っ
て固定するタイプの工具ホルダを使用する場合にはその
ままでは採用し難い問題もある。
The third conventional apparatus is intended for a case where a tool holder of a type fixed to a lower end surface of a spindle with a nut, that is, a tool holder of a type different from a type for fixing a general pull stud bolt by pulling with a draw bar is used. When a tool holder of the type in which the above-mentioned general pull stud bolt is pulled and fixed is used, there is a problem that it is difficult to adopt the tool holder as it is.

【0011】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、簡単な構造でかつ精度劣化が少なく、また
工具ホルダと駆動軸との連結部における摩擦熱,摩耗に
よる加工精度,耐久性の低下の問題を回避できる工作機
械の径方向切り込み装置を提供することを課題としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has a simple structure with little deterioration in accuracy. Also, the processing accuracy and durability due to frictional heat and wear at the connecting portion between the tool holder and the drive shaft. It is an object of the present invention to provide a radial cutting device for a machine tool capable of avoiding the problem of deterioration in performance.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、主軸
頭により回転可能に支持され主軸駆動機構により回転駆
動される主軸の先端に装着された工具ホルダの刃具を主
軸径方向に移動させる工作機械の径方向切り込み装置に
おいて、上記主軸のドローバーの中に第1ロッドを回転
可能かつ軸方向移動可能に挿入し、上記工具ホルダ内に
上記第1ロッドの軸方向移動を上記刃具の径方向移動に
転換する移動方向転換機構を設け、上記主軸頭内に外周
にねじが形成された第2ロッドを回転不能かつ軸方向移
動可能に挿入し、該第2ロッドと上記第1ロッドとを相
対回転可能かつ軸方向移動伝達可能に結合し、上記第2
ロッドにナット部材を螺装するとともに該ナット部材を
上記主軸頭により回転可能かつ軸方向移動不能に支持
し、該ナット部材を回転駆動するモータを主軸頭に装着
し、該モータでナット部材を回転することにより第2ロ
ッドを軸方向に移動させ、該第2ロッドの移動により第
1ロッド,上記移動方向転換機構を介して上記刃具を主
軸径方向に移動させることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, a cutting tool of a tool holder mounted rotatably by a spindle head and mounted on a tip of a spindle driven by a spindle drive mechanism is moved in a radial direction of the spindle. In the radial cutting device of a machine tool, a first rod is rotatably and axially movably inserted into a draw bar of the main spindle, and the first rod is axially moved into the tool holder in a radial direction of the cutting tool. A moving direction changing mechanism for changing the direction of movement is provided, and a second rod having a thread formed on its outer periphery is inserted into the main spindle head in a non-rotatable and axially movable manner, and the second rod and the first rod are relatively moved. Rotatably and axially movably coupled, the second
A nut member is screwed onto the rod, and the nut member is supported by the spindle head so as to be rotatable and immovable in the axial direction. A motor for rotating the nut member is mounted on the spindle head, and the nut member is rotated by the motor. By doing so, the second rod is moved in the axial direction, and the movement of the second rod moves the cutting tool in the main shaft radial direction via the first rod and the moving direction changing mechanism.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。図1〜図6は本発明の一実施形
態による工作機械の径方向切り込み装置を説明するため
の図であり、図1は主軸頭の模式全体構成図、図2は工
具ホルダの主軸装着部の断面側面図、図3は工具ホルダ
の一部断面側面図、図4は工具ホルダの底面図、図5は
移動方向転換機構部分の模式断面図、図6は第1,第2
ロッド結合部分の模式断面側面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 6 are views for explaining a radial cutting device of a machine tool according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a spindle head, and FIG. 2 is a diagram of a spindle mounting portion of a tool holder. FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the tool holder, FIG. 4 is a bottom view of the tool holder, FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a moving direction changing mechanism, and FIG.
It is a schematic cross section side view of a rod connection part.

【0014】図において、1は図示しないコラムに軸方
向(Z軸方向)に移動可能に装着された主軸頭である。
該主軸頭1の筒状に形成されたケーシング1a内には主
軸2が挿入配置され、軸受3,3により回転可能かつ軸
方向移動不能に支持されており、該主軸2は上記ケーシ
ング1a内に収容配置された主軸モータ4により回転駆
動される。なお、主軸モータ4のロータは主軸2に固定
され、ステータはケーシング1aの内面に固定されてい
る。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a spindle head mounted on a column (not shown) so as to be movable in the axial direction (Z-axis direction).
A spindle 2 is inserted and disposed in a cylindrical casing 1a of the spindle head 1, and is supported by bearings 3 and 3 so as to be rotatable and immovable in the axial direction. The spindle 2 is disposed in the casing 1a. It is rotationally driven by the spindle motor 4 housed and arranged. The rotor of the spindle motor 4 is fixed to the spindle 2, and the stator is fixed to the inner surface of the casing 1a.

【0015】上記主軸2の下端に形成されたテーパ穴2
a内に工具ホルダ5のテーパ部9aが着脱可能に嵌合装
着されている。該工具ホルダ5の頭部に形成された係止
段部9bにはコレット6の下係止部6aが係合してい
る。該コレット6の上係止部6bは上記主軸2の軸心に
軸方向移動可能に挿入配置されたドローバー7の先端の
係止溝7aに係合しており、該ドローバー7は多数の皿
ばね8により上方に付勢されている。これにより上記工
具ホルダ5は上記テーパ穴2a内に嵌合固着されてお
り、主軸2と共に回転することとなる。なお、図2にお
いて主軸軸線Aより右側は工具ホルダクランプ状態を、
左側は工具ホルダアンクランプ状態を示している。
A tapered hole 2 formed at the lower end of the main shaft 2
The tapered portion 9a of the tool holder 5 is removably fitted and mounted in a. A lower locking portion 6a of the collet 6 is engaged with a locking step 9b formed on the head of the tool holder 5. The upper locking portion 6b of the collet 6 is engaged with a locking groove 7a at the tip of a draw bar 7 which is inserted and arranged in the axial center of the main shaft 2 so as to be movable in the axial direction. 8 urged upward. Thus, the tool holder 5 is fitted and fixed in the tapered hole 2a, and rotates together with the main shaft 2. In FIG. 2, the right side of the spindle axis A indicates the tool holder clamping state.
The left side shows a tool holder unclamped state.

【0016】上記工具ホルダ5は、ホルダ本体9と、該
工具ホルダ5ひいては主軸2の軸線Aと直角方向(図3
左右方向,図4上下方向))に移動可能にホルダ本体9
に支持された工具保持部10と、後述するプッシュロッ
ドの軸方向移動を軸直角方向移動に転換することにより
上記工具保持部10を上記軸直角方向に移動させる移動
方向転換機構11とを備えている。
The tool holder 5 has a holder main body 9 and a direction perpendicular to the axis A of the tool holder 5 and the spindle 2 (FIG. 3).
The holder body 9 can be moved in the left-right direction,
And a moving direction changing mechanism 11 for converting the axial movement of a push rod, which will be described later, into a movement perpendicular to the axis, thereby moving the tool holding part 10 in the direction perpendicular to the axis. I have.

【0017】上記工具保持部10には刃具10aが取り
付けられ、上端部にはスライドフランジ10bが一体形
成されており、該スライドフランジ10bがホルダ本体
9の下端部内に形成されたスライドガイド穴9dにより
上記軸直角方向に移動可能に支持されている。
A tool 10a is attached to the tool holding portion 10, and a slide flange 10b is integrally formed at an upper end portion. The slide flange 10b is formed by a slide guide hole 9d formed in a lower end portion of the holder body 9. It is movably supported in the direction perpendicular to the axis.

【0018】そして上記移動方向転換機構11は、上記
ホルダ本体9に主軸軸線と同軸をなすよう形成されたス
ライド穴9c内に可動ロッド12を主軸軸線A方向に摺
動自在に挿入配置し、該可動ロッド12の下端に傾斜カ
ム面12aを主軸軸線Aに対して傾斜するように形成
し、該傾斜カム面12aを上記工具保持部10のスライ
ドフランジ10bに形成された傾斜カム面10cに摺接
させ、さらに上記工具保持部10を後退端位置に付勢す
る二重コイルばね13を備えた構造となっている。
The moving direction changing mechanism 11 inserts and arranges the movable rod 12 slidably in the direction of the main axis A in a slide hole 9c formed in the holder main body 9 so as to be coaxial with the main axis. An inclined cam surface 12a is formed at the lower end of the movable rod 12 so as to be inclined with respect to the spindle axis A, and the inclined cam surface 12a slides on an inclined cam surface 10c formed on a slide flange 10b of the tool holding portion 10. And a double coil spring 13 for urging the tool holding portion 10 to the retracted end position.

【0019】また上記可動ロッド12の上端部には、後
述するプッシュロッド14の下降,,又は上昇により該
プッシュロッド14の下端部と可動ロッド12の上端部
とを結合し,又は該結合を解除するボールキャッチ式結
合・解除機構23が形成されている。この結合・解除機
構23は、可動ロッド12の上端部に円筒部12bを形
成し、該円筒部12bの内側,外側にリテーナ12c,
スリーブ12dを上下動可能にかつばね12e,12f
で上方に付勢して配置し、円筒部12bの上部に形成さ
れた穴内に複数の鋼球12gを介在させた構造のもので
ある。
The lower end of the push rod 14 and the upper end of the movable rod 12 are connected to or released from the upper end of the movable rod 12 by lowering or raising the push rod 14, which will be described later. A ball catch type coupling / release mechanism 23 is formed. The coupling / release mechanism 23 forms a cylindrical portion 12b at the upper end of the movable rod 12, and retainers 12c, 12c inside and outside the cylindrical portion 12b.
The sleeve 12d can be moved up and down and the springs 12e and 12f
And a plurality of steel balls 12g are interposed in a hole formed in the upper part of the cylindrical portion 12b.

【0020】上記プッシュロッド14は、上記主軸2の
軸心に挿入されたドローバー7内に回転可能かつ軸方向
移動可能に挿入された第1ロッド15と、上記主軸頭1
のケーシング1a内に回転不能かつ軸方向移動可能に挿
入された第2ロッド16とからなり、該第2ロッド16
と上記第1ロッド15とは軸受15cを介在させること
により相対回転可能かつ軸方向移動伝達可能に結合され
ている。具体的には、図6に示すように、第1ロッド1
5の上端に複数の軸受15cをナット15dにより固定
し、該軸受15c部分を第2ロッド16の結合穴16a
内に挿入し、該第2ロッド16側に固定されたロックリ
ング16bにより抜け止めをした構造となっている。
The push rod 14 includes a first rod 15 rotatably and axially movably inserted into a draw bar 7 inserted into the axis of the spindle 2, and the spindle head 1.
And a second rod 16 inserted in the casing 1a so as to be non-rotatable and axially movable.
The first rod 15 is connected to the first rod 15 via a bearing 15c so as to be relatively rotatable and capable of transmitting axial movement. Specifically, as shown in FIG.
5, a plurality of bearings 15c are fixed by nuts 15d, and the bearings 15c are connected to coupling holes 16a of the second rod 16.
And is locked by a lock ring 16b fixed to the second rod 16 side.

【0021】上記第1ロッド15の下端部には上述の鋼
球12gと係合可能の凹溝15aが凹設されており、さ
らに小径の挿入部15bが突出形成されている。この第
1ロッド15が下降すると上記挿入部15bが上記結合
・解除機構23のリテーナ12c内に進入し、さらに下
降すると該リテーナ12cを下方に押しさげ、これに伴
って鋼球12gが凹溝15aに係合し該第1ロッド15
と上記可動ロッド12とが結合される。
The lower end of the first rod 15 is provided with a concave groove 15a which can be engaged with the steel ball 12g, and a small-diameter insertion portion 15b is formed so as to protrude. When the first rod 15 is lowered, the insertion portion 15b enters the retainer 12c of the coupling / disengaging mechanism 23. When the first rod 15 is further lowered, the retainer 12c is pressed downward. And the first rod 15
And the movable rod 12 are connected.

【0022】上記第2ロッド16の中央部の外周面には
ボールねじが形成されており、該第2ロッド16にはボ
ールナット(ナット部材)18が螺装されている。この
ボールナット18は主軸頭1のケーシング1aにより軸
受19を介して回転可能かつ軸方向移動不能に支持され
ている。
A ball screw is formed on the outer peripheral surface at the center of the second rod 16, and a ball nut (nut member) 18 is screwed onto the second rod 16. The ball nut 18 is supported by a casing 1a of the spindle head 1 via a bearing 19 so as to be rotatable and immovable in the axial direction.

【0023】また第2ロッド16の上端部の外周面には
スプライン16cが形成されてケーシング1a側に形成
されたスプライン溝に噛合している。これにより該第2
ロッド16は回転不能かつ軸方向移動可能となってい
る。
A spline 16c is formed on the outer peripheral surface of the upper end of the second rod 16, and meshes with a spline groove formed on the casing 1a side. As a result, the second
The rod 16 cannot rotate and can move in the axial direction.

【0024】そして上記ボールナット18の上端部には
従動プーリ18aが接続されており、該従動プーリ18
aはベルト20によりサーボモータ21の駆動プーリ2
1aに連結されている。これによりサーボモータ21の
回転によりボールナット18を介してプッシュロッド1
4を主軸軸方向に移動させるプッシュロッド移動機構2
2が構成されている。
A driven pulley 18a is connected to the upper end of the ball nut 18.
a is a drive pulley 2 of a servomotor 21 driven by a belt 20.
1a. Thus, the push rod 1 is rotated via the ball nut 18 by the rotation of the servomotor 21.
Push rod moving mechanism 2 for moving spindle 4 in the spindle direction
2 are configured.

【0025】また上記主軸頭1のケーシング1a内には
上記第1,第2ロッド15,16の結合部を囲むように
アンクランプシリンダ機構17が配設されている。この
アンクランプシリンダ機構17は、ケーシング1a側に
固定されたシリンダ17a内に上記結合部を囲む筒状の
ピストン17bを挿入配置し、該ピストン17bを復帰
ばね17cでクランプ方向(上方)に付勢した構造のも
のであり、ピストン17bの下端面が上記ドローバー7
の上端面に対向している。従って、該ピストン17bが
下方に移動すると、ドローバー7がコレット6を工具ホ
ルダ5のアンクランプ位置に下降させる。
An unclamping cylinder mechanism 17 is provided in the casing 1a of the spindle head 1 so as to surround the joint between the first and second rods 15, 16. In the unclamping cylinder mechanism 17, a cylindrical piston 17b surrounding the connecting portion is inserted and arranged in a cylinder 17a fixed to the casing 1a side, and the piston 17b is urged in a clamping direction (upward) by a return spring 17c. The lower end surface of the piston 17b is
Opposes the upper end surface. Therefore, when the piston 17b moves downward, the draw bar 7 lowers the collet 6 to the unclamping position of the tool holder 5.

【0026】次に本実施形態における動作及び作用効果
を説明する。工具ホルダ5が主軸2の下端部にクランプ
された状態で主軸モータ4が回転すると工具ホルダ5が
主軸2と共に回転し、工具保持部10の刃具10aによ
り切削加工が行われる。
Next, the operation and effects of the present embodiment will be described. When the spindle motor 4 rotates with the tool holder 5 clamped to the lower end of the spindle 2, the tool holder 5 rotates together with the spindle 2, and cutting is performed by the cutting tool 10a of the tool holding unit 10.

【0027】工具ホルダ5の交換に当たっては、アンク
ランプシリンダ機構17に油圧が供給されピストン17
bが下降してドローバー7を皿ばね8の付勢力に抗して
下降させ、コレット6の下係止部6aと工具ホルダ5の
係止段部9bとの係合が解除され、該工具ホルダ5はテ
ーパ穴2aからアンクランプされる。そして新たな工具
ホルダ5をテーパ穴2aに嵌合し、上記アンクランプシ
リンダ機構17への油圧が排除されると皿ばね8の付勢
力でドローバー7が上昇し、コレット6が工具ホルダ5
を引き上げ、該工具ホルダ5はテーパ穴2aにクランプ
される。
When replacing the tool holder 5, hydraulic pressure is supplied to the unclamping cylinder mechanism 17 and the piston 17
b descends to lower the draw bar 7 against the urging force of the disc spring 8, and the engagement between the lower locking portion 6a of the collet 6 and the locking step 9b of the tool holder 5 is released. 5 is unclamped from the tapered hole 2a. When a new tool holder 5 is fitted into the tapered hole 2a and the hydraulic pressure to the unclamping cylinder mechanism 17 is eliminated, the draw bar 7 is raised by the urging force of the disc spring 8, and the collet 6 is moved to the tool holder 5
And the tool holder 5 is clamped in the tapered hole 2a.

【0028】そして工具ホルダ5の刃具10aの主軸径
方向位置、即ち切り込み量を制御する場合には、サーボ
モータ21の回転に伴ってプッシュロッド14が下降
し、第1ロッド15の下端の挿入部15bがリテーナ1
2c内に進入する。該第1ロッド15がさらに下降する
とリテーナ12cを押し下げ、これに伴ってスリーブ1
2dが上昇して鋼球12gを第1ロッド15の凹溝15
aに押し込んで係合させ、第1ロッド15と可動ロッド
12とが結合する。
When controlling the radial position of the cutting tool 10a of the tool holder 5 in the main shaft direction, that is, the cutting amount, the push rod 14 descends with the rotation of the servomotor 21, and the insertion portion at the lower end of the first rod 15 is inserted. 15b is retainer 1
Enter within 2c. When the first rod 15 further descends, the retainer 12c is pushed down, and the sleeve 1
2d rises and the steel ball 12g is inserted into the concave groove 15 of the first rod 15.
a, and the first rod 15 and the movable rod 12 are coupled.

【0029】上記第1ロッド15と可動ロッド12とが
結合した後は、プッシュロッド14の下降,上昇に伴い
可動ロッド12の傾斜カム面12aが工具保持部10の
傾斜カム面10cに摺接し、該可動ロッド12が下降す
るほど工具保持部10は径方向に移動し、刃具10aに
よる径方向切り込み量が増加することとなる。
After the first rod 15 and the movable rod 12 are connected, the inclined cam surface 12a of the movable rod 12 slides on the inclined cam surface 10c of the tool holding portion 10 as the push rod 14 is lowered and raised. As the movable rod 12 descends, the tool holding unit 10 moves in the radial direction, and the radial cutting amount by the cutting tool 10a increases.

【0030】上記刃具10aの径方向切り込み量の制御
を行わない場合には、サーボモータ21の回転によりプ
ッシュロッド14をその下端面が工具ホルダ9の上端面
より上方の、つまり工具ホルダ9に干渉しない原位置に
位置するように上昇させる。これにより第1ロッド15
と可動ロッド12との結合が解除され、工具保持部10
は二重コイルばね13により基準の径方向位置に付勢保
持される。
When the control of the cutting depth in the radial direction of the cutting tool 10a is not performed, the lower end surface of the push rod 14 is caused to interfere with the tool holder 9 by the rotation of the servomotor 21. Raise so that it is not in the original position. Thereby, the first rod 15
And the movable rod 12 are released, and the tool holder 10
Is biased and held at a reference radial position by the double coil spring 13.

【0031】このように本実施形態装置によれば、プッ
シュロッド14をサーボモータ21,ボールナット18
からなるプッシュロッド移動機構22により軸方向に移
動させ、該軸方向移動を傾斜カム面12a,10cによ
り工具保持部10の径方向移動に転換するようにしたの
で、上記従来の偏芯機構,遊星歯車機構等を備えた装置
に比較して、構造が極めて簡単である。
As described above, according to the present embodiment, the push rod 14 is connected to the servo motor 21 and the ball nut 18.
The push rod moving mechanism 22 is configured to move in the axial direction, and the axial movement is converted into the radial movement of the tool holder 10 by the inclined cam surfaces 12a and 10c. The structure is extremely simple as compared with a device having a gear mechanism or the like.

【0032】またプッシュロッド14を原位置に位置さ
せると、プッシュロッド14と工具ホルダ5の可動ロッ
ド12との結合が解除され、かつ上記プッシュロッド1
4が工具ホルダ5に干渉することはなくなるので、切り
込み量制御機能を有しない通常の工具ホルダであっても
支障なく主軸2にセット可能である。
When the push rod 14 is located at the original position, the connection between the push rod 14 and the movable rod 12 of the tool holder 5 is released, and the push rod 1
Since the tool 4 does not interfere with the tool holder 5, it can be set on the main spindle 2 without any problem even with a normal tool holder having no cutting amount control function.

【0033】またボールキャッチ式結合・解除機構23
を設けたので、上記プッシュロッド14と可動ロッド1
2との結合,及びその解除は、プッシュロッド14を主
軸方向に所定距離移動するだけで自動的に行われ、上記
従来装置のような専用の装置は不要である。
A ball catch type coupling / release mechanism 23
, The push rod 14 and the movable rod 1
The connection with the cable 2 and the release thereof are automatically performed only by moving the push rod 14 a predetermined distance in the main axis direction, and a dedicated device such as the above-described conventional device is not required.

【0034】そして本実施形態では、プッシュロッド1
4を、主軸2内に回転可能かつ軸方向移動可能に挿入さ
れた第1ロッド15と、主軸2より上方に回転不能かつ
軸方向移動可能に配置された第2ロッド16とに2分割
し、第1,第2ロッド15,16を相対回転可能かつ軸
方向移動伝達可能に連結したので、加工状態では第1ロ
ッド15は主軸2と共に回転することとなり、従って第
1ロッド15と工具ホルダ5の可動ロッド12との間に
相対回転が生じることはなく、摩擦熱,摩耗の発生を回
避できる。
In this embodiment, the push rod 1
4 is divided into a first rod 15 rotatably and axially movably inserted into the main shaft 2 and a second rod 16 arranged above the main shaft 2 so as to be non-rotatably and axially movable, Since the first and second rods 15 and 16 are connected so as to be relatively rotatable and capable of transmitting the axial movement, the first rod 15 rotates together with the main shaft 2 in the machining state. Relative rotation does not occur between the movable rod 12 and frictional heat and wear can be avoided.

【0035】なお、上記実施形態では、プッシュロッド
14の軸方向移動により刃具10aの切り込み量を調整
するようにしたが、本発明におけるプッシュロッド14
の軸方向移動のための構造は上記以外の用途に応用可能
である。
In the above embodiment, the cut amount of the cutting tool 10a is adjusted by moving the push rod 14 in the axial direction.
The structure for moving in the axial direction is applicable to applications other than the above.

【0036】例えば、図7に示すように、駆動モータ内
蔵式工具ホルダ5を使用する場合には、上記プッシュロ
ッド14の下端と可動ロッド12の上端部との間に電力
の接触給電機構31を配設し、該機構31の給電部材3
1aをプッシュロッド14側に固定するとともに該給電
部材31aに接続されたケーブル32をプッシュロッド
14内を通して電源に接続し、受電部材31bを可動ロ
ッド12側に固定するとともに該受電部材31bに接続
されたケーブル33を可動ロッド12内を通して上記モ
ータに接続する。また上記電力供給の代わりに圧縮空
気,作動油の供給も可能である。
For example, as shown in FIG. 7, when a tool holder 5 with a built-in drive motor is used, a contact power supply mechanism 31 for electric power is provided between the lower end of the push rod 14 and the upper end of the movable rod 12. The power supply member 3 of the mechanism 31
1a is fixed to the push rod 14 side, the cable 32 connected to the power supply member 31a is connected to a power source through the push rod 14, and the power receiving member 31b is fixed to the movable rod 12 side and connected to the power receiving member 31b. The cable 33 is connected to the motor through the movable rod 12. Also, compressed air and hydraulic oil can be supplied instead of the power supply.

【0037】[0037]

【発明の作用効果】以上のように請求項1の発明に係る
工作機械の径方向切り込み装置によれば、モータでナッ
ト部材を回転駆動することにより第2ロッドが軸方向に
移動し、該軸方向移動が第1ロッドを介して移動方向転
換機構に伝達され、該移動方向転換機構が刃具を径方向
に移動し、簡単な構造による径方向切り込み量の調整を
実現できる効果がある。
As described above, according to the radial cutting device for a machine tool according to the first aspect of the present invention, the second rod is moved in the axial direction by rotating the nut member by the motor. The directional movement is transmitted to the moving direction changing mechanism via the first rod, and the moving direction changing mechanism moves the cutting tool in the radial direction, thereby providing an effect of realizing the adjustment of the radial cutting amount with a simple structure.

【0038】そしてモータの回転を軸方向移動に転換す
るに当たり、第1ロッドと第2ロッドとを相対回転自在
に連結したので、加工状態では第1ロッドは主軸と共に
回転し、従って主軸と共に回転する移動方向転換機構と
第1ロッドとの間に相対回転が生じることはなく、該相
対回転に起因する摩擦熱,摩耗の発生を回避でき、加工
精度,耐久性の低下を回避できる効果がある。
When the rotation of the motor is converted to the axial movement, the first rod and the second rod are connected so as to be rotatable relative to each other, so that the first rod rotates with the main shaft in the working state, and thus rotates with the main shaft. Relative rotation does not occur between the movement direction changing mechanism and the first rod, so that frictional heat and wear caused by the relative rotation can be avoided, and there is an effect that a reduction in machining accuracy and durability can be avoided.

【0039】[0039]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による工作機械の径方向切
り込み量制御装置を説明するための主軸頭の模式全体構
成図である。
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of a spindle head for explaining a radial cutting depth control device for a machine tool according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記実施形態装置の工具ホルダの主軸装着部回
りの断面側面図である。
FIG. 2 is a sectional side view around a spindle mounting portion of a tool holder of the apparatus of the embodiment.

【図3】上記実施形態装置の工具ホルダの一部断面側面
図である。
FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of a tool holder of the embodiment device.

【図4】上記実施形態装置の工具ホルダの底面図であ
る。
FIG. 4 is a bottom view of a tool holder of the apparatus according to the embodiment.

【図5】上記実施形態装置の移動方向転換機構部分の模
式断面図である。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a moving direction changing mechanism part of the apparatus according to the embodiment.

【図6】上記実施形態装置の第1,第2ロッド結合部の
模式断面側面図である。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional side view of first and second rod coupling portions of the embodiment device.

【図7】本発明の応用例を示す模式断面側面図である。FIG. 7 is a schematic sectional side view showing an application example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主軸頭 2 主軸 4 主軸モータ(主軸駆動機構) 5 工具ホルダ 10a 刃具 11 移動方向転換機構 15 第1ロッド 16 第2ロッド 18 ボールナット(ナット部材) 21 サーボモータ Reference Signs List 1 spindle head 2 spindle 4 spindle motor (spindle drive mechanism) 5 tool holder 10a blade 11 moving direction changing mechanism 15 first rod 16 second rod 18 ball nut (nut member) 21 servo motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主軸頭により回転可能に支持され主軸駆
動機構により回転駆動される主軸の先端に装着された工
具ホルダの刃具を主軸径方向に移動させる工作機械の径
方向切り込み装置において、上記主軸のドローバーの中
に第1ロッドを回転可能かつ軸方向移動可能に挿入し、
上記工具ホルダ内に上記第1ロッドの軸方向移動を上記
刃具の径方向移動に転換する移動方向転換機構を設け、
上記主軸頭内に外周にねじが形成された第2ロッドを回
転不能かつ軸方向移動可能に挿入し、該第2ロッドと上
記第1ロッドとを相対回転可能かつ軸方向移動伝達可能
に結合し、上記第2ロッドにナット部材を螺装するとと
もに該ナット部材を上記主軸頭により回転可能かつ軸方
向移動不能に支持し、該ナット部材を回転駆動するモー
タを主軸頭に装着し、該モータでナット部材を回転する
ことにより第2ロッドを軸方向に移動させ、該第2ロッ
ドの移動により第1ロッド,上記移動方向転換機構を介
して上記刃具を主軸径方向に移動させることを特徴とす
る工作機械の径方向切り込み装置。
1. A radial cutting device for a machine tool, wherein a cutting tool of a tool holder mounted on a tip of a spindle rotatably supported by a spindle head and rotatably driven by a spindle drive mechanism is moved in a spindle radial direction. The first rod is rotatably and axially movably inserted into the draw bar of
A moving direction changing mechanism for converting the axial movement of the first rod into a radial movement of the cutting tool in the tool holder;
A second rod having a thread formed on its outer periphery is inserted into the spindle head so as to be non-rotatable and axially movable, and the second rod and the first rod are connected so as to be relatively rotatable and axially movable. A nut member is screwed onto the second rod, the nut member is supported by the spindle head so as to be rotatable and immovable in the axial direction, and a motor that rotationally drives the nut member is mounted on the spindle head. Rotating the nut member moves the second rod in the axial direction, and moving the second rod moves the cutting tool in the main shaft radial direction via the first rod and the moving direction changing mechanism. Radial cutting device for machine tools.
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