JPH11188503A

JPH11188503A - 自動切削装置

Info

Publication number: JPH11188503A
Application number: JP35300997A
Authority: JP
Inventors: Nobuharu Yokoyama; 信春横山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-07-13

Abstract

(57)【要約】【課題】供給される棒状のワークを把持し所定の回転
数で回転する主軸を回転可能に支持する主軸台を当該主
軸の軸方向と直交して各種刃物を該主軸心に向け進退可
能かつ割り出し可能に取り付けの刃物台とを主軸移動若
しくは主軸固定にて構成した数値制御された自動切削装
置における盛替なくして両端加工不可の不便を解消させ
る。【解決手段】叙上機構において、当該主軸３９軸心Ｌ
上に相対峙して該主軸３９に回転同期された主軸４３を
有するワークＷ引き出し用の数値制御された移動型主軸
台４４を配設するとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主軸の取付替なし
にて両端を含むワーク全長に渡る切削加工を可能とした
自動切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】棒状のワークを把持し所定の回転数で回
転する主軸を回転可能に支持する主軸台と当該主軸の軸
方向と直交して各種刃物を該主軸心に向け進退可能かつ
割り出し可能に取り付けの刃物台とを主要構成部として
成るところの自動切削装置は、主軸台より片持ちで突き
出されるワーク先端の回転ぶれ極少部に対して刃物が作
用するという精密加工可能な機構に意義がある。

【０００３】実際には叙上の利点を更に高めて刃物とワ
ークとの相対的関係を主軸台の主軸線に沿っての数値制
御でのスライド（主軸移動）、若しくは刃物台の主軸線
に沿っての数値制御でのスライド（主軸固定、但し、ワ
ーク基部から離反すると回転ぶれがあるのでそのスパン
は僅少である）、さらには、ワークに対する刃物の変位
も数値制御での接離スライドとして、高度な自動精密加
工を可能としているものである。

【０００４】叙上の事情から主軸台より突き出し初めの
ワーク先端部に対しての精密加工は保証されるが、長尺
のワークの中途や後端部を片持ち繰り出しの状態にて加
工することは繰り出し部の回転ぶれの影響を受けるため
に精密切削の保証が得られない。つまり、例えワークに
中途加工や後端加工部があっても、原則としてワークの
一方端の加工しかなし得ない。

【０００５】しかして、一の主軸ライン上にて長尺ワー
クの中途加工や後端加工（両端加工となる）をも含めて
全く完了させることは不可能で、後端加工を要する両端
加工のワークにあっては、煩わしい主軸についての取付
替を介してなされるのが実状である。すなわち、例えば
特開昭５０−３２５７９号公報には、ワーク一方端の切
削を終えたら直ちにワークを主軸から後退抜け出しさせ
たうえ反転させて主軸に装着して他方端の加工をとり行
なうとした（加工済みのワークを一担ストックしてこの
一端加工済のワーク群を後で再装着するのではなく）、
ワークの端部を把持して主軸軸心方向に進退するフイン
ガーと、ワークのほぼ中央部を把持して昇降と１８０°
旋回のできる旋回部材よりなる両端自動切削装置が提案
されている。

【０００６】すなわち、図５に示す如く、この両端自動
切削装置は、機枠１、２間にガイドバー３、４を主軸５
の軸心と平行に固定し、ガイドバー３、４には下部にフ
インガー６を設けたスライダー７を摺動自在に支持して
フインガー６を主軸軸心方向に進退可能としている。上
記枠体１、２間に固定した梁８にケーブルシリンダー９
及びプーリー１０、１１を設け、プーリー１０、１１間
に渡したケーブル１２の一部を上記ケーブルシリンダー
９のピストンに、他の一部をスライダー７に固着し、ス
ライダー７がケーブルシリンダー９のピストンの動きに
よって主軸軸心方向に進退するものとしている。旋回部
材１４を支持する支持台１３は、機枠１と機枠１５の間
に固定したガイドバー１６に支持され、ハンドル１７の
旋回によって支持台１３の位置を調節できるものとなっ
ている。ワークの両端部においてガイドバー１６上に固
定した材料支持具１８、１９はフインガー６の移動に追
従して昇降するものとしている。

【０００７】しかして、主軸５前方の旋盤のサドル上に
ある図示しないストッパーにワークの右端が押し当てら
れ、この位置（７−Ｂ）においてスライダー７が停止し
主軸５中のコレットチャックが働いてワークを主軸５に
固定し、切削作業が開始される。このようにして材料の
一端が切削し終わると旋盤よりの指令によってスライダ
ー７が再び前進し、フインガー６がワークの端部を捕
み、主軸５のコレットチャックが開き、スライダー７が
再び後退する。スライダー７が旋回部材１４上を通過し
た後、旋回部材１４が上昇してワークの下面をガイド
し、次いでスライダー７が停止し、同時にフインガー６
が開いてワークを離す。フインガー６が開いてスライダ
ー７が再び後退し、（７−Ａ）の位置に停止する。旋回
部材１４上の材料受具２０にワークを挾み、旋回部材１
４が１８０°旋回した所で停止する。次いでスライダー
７が前進し、前記と同様にしてワークが主軸５中に挿入
され、材料の他端を切削し終った後スライダー７はワー
クを主軸より抜き出し再び（７−Ａ）の位置に停止す
る。以上の動作が繰り返し行なわれ、ワークは次々とそ
の両端を切削されるとしている。

【０００８】又、特開平１−２３４１０１号公報には、
主軸を有する主軸部と該主軸部と対向して設けられたサ
ブスピンドル部と上記主軸の軸心線を挾んで対向して配
設されているタレット部とミリングヘッド部とからなる
ターニングセンタが提案されている。すなわち、このタ
ーニングセンタは、図６に示す如く、主軸部２１はベッ
ド２２上に固設されている主軸台２３と該主軸台２３に
回転自在に設けられた主軸２４からなる。

【０００９】サブスピンンドル部２５はベッド２２上で
Ｚ軸（主軸２４の中心線と平行）方向に移動自在なスラ
イド部材２６上に搭載されている当該スライド部材２６
についてのＹ軸（主軸２４の中心線と直行かつベッド２
２の傾斜面と垂直）について移動自在なサブスピンドル
台２７に回転自在に設けられたサブスピンドル２８から
なり、当該サブスピンドル２８はＺ軸、Ｙ軸方向に移動
可能である。

【００１０】タレット部２９は、前記のＺ軸方向につい
て移動自在なスライド部材３０に搭載の前記Ｙ軸方向に
ついて移動自在のタレット台３１に回転自在に設けられ
たタレット３２とからなり、当該タレット３２は該Ｙ軸
並びにＺ軸両軸上で主軸２４に対し接近離反自在となっ
ている。ミリングヘッド部３３は、該スライド部材２６
と同じくＺ軸方向について移動自在なミリングヘッド台
３４上にＹ軸方向とＸ軸方向（Ｙ軸と直行方向）につい
て移動自在にかつＹ、Ｚ平面について旋回自在に支持し
て装着したミリングヘッド３５からなるもので、ミリン
グヘッド３５は主軸２４に対してＸ、Ｙ、Ｚ軸の全ての
軸において接近離反自在となっている。

【００１１】しかして、先ず、主軸２４がワークを把持
し、タレット３２の工具により所定の加工を行い、加工
終了後サブスピンドル２８でワーク先端を把持させ、タ
レット３２の突切り工具で切離す。切離されたワークは
サブスピンドル２８のみが把持することとなり、主軸２
４ラインより逸脱させてからミリングヘッド３５により
背面加工等が行われる。上記加工と同時に主軸２４とタ
レット３２によって通常の加工が行うことが可能である
としている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ワークの両端加工を遂
行するための上記の二方式において、前者にあっては、
主軸背部の材料供給ゾーンに水平回転、鉛直昇降機構を
追加設しなければならず、装置の大型化が避け得ない。
これに加え、この方式では一担主軸に装着したワークは
取り出されて再装着しなければならないが、その間主軸
は稼働を停止して待機しているものであり、著しい能率
低減をもたらし、コスト高を招来するものとなってい
る。

【００１３】又、後者にあっては、叙上の能率上の欠点
はメイン、サブラインの双方併稼働化をもって解消して
いるが、結局は主軸ラインのダブル化であってベッド上
を繁雑化するものとなっている。提案ではベッドを屋根
状に直交傾斜面で面積拡大を期してはいるが、その代り
ベッド水平面をあえて損なうことにより、傾斜面上に移
動加工材を配さねばならず、スライド機構に常時偏荷重
を受けている点での設計上の負担を負わねばならない不
利がある。さらに、一担設定した折角の精密加工用のセ
ッテング（主軸への組み付け）を解消したうえでやり直
ししなければならない不合理は前者と同じである。

【００１４】本発明は、叙上の事情に鑑みなされたもの
でその目的とするところは、簡素な構成でもって主軸の
取付替をすることなくしてワークの両端加工、しいては
途中加工をも含む全長に渡る加工を完了してしまうこと
を可能とする新規な自動切削装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の自動切削装置は、供給される棒状のワーク
を把持し所定の回転数で回転する主軸を回転可能に支持
する主軸台と当該主軸の軸方向と直交して各種刃物を該
主軸心に向け進退可能かつ割り出し可能に取り付けの刃
物台とからなる数値制御された自動切削機構において、
当該主軸心上に相対峙して該主軸に回転同期された主軸
を有するワーク引き出し用の数値制御された移動型主軸
台を配設するとしたものである。

【００１６】

【作用】対峙するワーク引き出し用の移動型主軸台がワ
ークの供給を受けている主軸台より繰り出されるワーク
先端をチャックして引き出しするために、ワークは両持
ちにて支持されることとなり、主軸より突き出しされた
ワークの回転ぶれが解消してしまう。

【００１７】このため、片持ちでは不可能であった取付
替せずにてのワーク中途の加工並びにワーク後端の加工
等が可能になるばかりでなく主軸固定の場合の刃物台の
主軸線に沿ったスライドスパンの大化（加工スパンの大
化）をも可能となる。しかして、材料供給ゾーンにスペ
ースを要する複雑機構を付加する必要もなく、かつ、ベ
ッドを複雑化する必要もなく、主軸の取付替なしにワー
ク中途、両端加工ができ、高能率、低コスト機を実現す
る。

【００１８】なお、移動型主軸台による繰り返しのワー
ク引き出しによっては、理論上如何なる長さのワークを
も加工可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を主軸固定で
示す図１〜３にて説明する。図１において、３６は主軸
固定で設計の自動切削機構を示し、固定の主軸台３７は
天端に搭載のモータ３８からの伝動で回軸の主軸３９を
支持している。当該主軸台３７の前端にはチャック４０
が突出している。当該チャック４０の側方には割り出し
可能なターレット刃物台４１が配置されており、当該タ
ーレット刃物台４１は主軸３９の軸心Ｌに直交する方向
Ｘ並びに主軸３９に沿った方向Ｙの２軸について数値制
御のクロス送りユニット４２に取り付けられている。

【００２０】上記軸心Ｌ上には該主軸台３７と所定スパ
ンＳを介して相対峙したワーク引き出し用の主軸４３を
支持する主軸台４４が配設されており、４５は主軸台４
４を軸心Ｌの方向Ｚについてスライド可能に支持する１
軸数値制御の送りユニット、４６は対峙側に突出のチャ
ックである。該主軸４３は該主軸３９とタイミングベル
ト４７、同期用スプライン軸４８、タイミングベルト４
９を介して同期回転する。その他図中５０はワーク排出
シュート、５１は切削排出シュート、５２はオートバー
装置、５３は素材フィード、５４は操作盤、５５は制御
盤、５６は油圧装置等の諸構成部を示す。

【００２１】叙上装置による切削例を図２に示す。 (1) ワークＷをオートバーで押し主軸４２のチャック４
５の爪に当てて（ストッパー）位置決めをすると共に主
軸３９のチャック４０を閉じる。 (2) 主軸４２は逃げ、面取りを含むワークＷの先端加工
を行なう。 (3) 主軸４２が前進し、チャック４５が加工済のワーク
Ｗの先端をチャックし、ワークＷ途中の溝付形位置まで
引き出す（この際、チャック４０は当然ながら開）。 (4) チャック４０を閉じて溝入れ加工をとり行なう。 (5) 同じ要領にて次の溝入れ加工をとり行なう。 (6) ワークＷの後端の加工をとり行なう。図示例では次
ワークＷの先端に同一外形切削があり、面取りをも含め
て同時に加工している。本発明装置にのみ可能な加工で
ある。 (7) 突っ切り切断をとり行なう。 (8) チャック４５の開でワークＷを排出。 (9) (3) に戻って以降の工程を繰り返す。

【００２２】異なる切削例を図３に示す。(1) 〜(5) ま
では上記と同じ。 (6) ワークＷの面取りを含む後端加工をとり行なう。 (7) 突っ切り切断をとり行なう。 (8) チャック４５の開でワークＷを排出。 (9) 次ワークＷ’の面取りを含む切削加工をとり行な
う。 (10) (2)から(8) を繰り返す。

【００２３】図４の(イ) 〜(リ) は、同一品連続加工にお
ける先行ワークＷと後行ワークＷとの関係を先行ワーク
Ｗの後端部を左に後行ワークＷの全長を途中破断省略に
て示したもので、叙上要領にて加工が可能なワークの諸
例を示す。(イ) は面取りを伴なった連続定寸取り。(ロ)
は両端段付切削。左に示したワーク後端とこれと突き合
う右に示したワーク先端とに同一外形部が存在する場合
には上述の図２の(6) の要領で同時切削をすると合理的
である。(ハ) は両端サークリップ溝入れ。(ニ) は両端段
付＋サークリップの混在。左に示したワーク後端とこれ
と突き合う右に示したワーク先端とに同一外形部が存在
する場合には上述の図２の(6) の要領で同時切削をする
と合理的である。(ホ) は両センター穴で、先行ワークの
先端加工後、後行ワークとの突っ切り切断をし、先ずは
後行ワークの先端加工をしてから先行ワークの後端を加
工することでなされる。 (ヘ) 両端部長スパン溝入れ。 (ト) ワーク左端部は段付切削と二条のサークリップ溝入
れ、右端部は長スパン溝入れ、の非相似加工。 (チ) 両端先端球加工。 (リ) 両端テーパ加工。

【００２４】なお、主軸移動の場合の図示、説明は省略
しているが、刃物移動のもとで、両主軸がチャックした
まま数値制御移動することとなるものであり、加工上の
変更はなく、同一加工に仕上がる。

【００２５】

【発明の効果】以上の如く本発明は構成されるので、以
下の如き諸効果を奏する。 (1) ワーク引き出し用の移動型主軸台の付加設と云う無
理のない簡素な手段によるので、切削装置を複雑で大型
化させることがない。 (2) ワークの取付替をせずして一担設定のライン上でワ
ーク全長に渡る加工を完了させることができるので連続
加工操業での能率向上は著しく、加工コストの低減に多
大の寄与が可能である。 (3) 付加設の移動型主軸台のスライド代の設計調整によ
り、在来の装置ではとても不可能な長尺ワークの全長加
工も可能となる。さらには、移動型主軸台の繰り返しワ
ーク引き出しによっては、如何なる長尺ワークの加工も
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の俯瞰説明図である。

【図２】本発明装置による切削工程説明図である。

【図３】本発明装置による切削工程説明図である。

【図４】本発明装置で切削加工可能なワーク例の説明図
である。

【図５】従来の両端自動切削装置の説明図である。

【図６】従来のターニングセンタの説明図である。

【符号の説明】

１機枠２機枠３ガイドバー４ガイドバー５主軸６フインガー７スライダー８梁９ケーブルシリンダー１０プーリー１１プーリー１２ケーブル１３支持台１４旋回部材１５機枠１６ガイドバー１７ハンドル１８材料支持具１９材料支持具２０材料受具２１主軸部２２ベッド２３主軸台２４主軸２５サブスピンドル部２６スライド部材２７サブスピンドル台２８サブスピンドル２９タレット部３０スライド部材３１タレット台３２タレット３３ミリングヘッド部３４ミリングヘッド台３５ミリングヘッド３６自動切削機構３７主軸台３８モータ３９主軸４０チャック４１ターレット刃物台４２クロス送りユニット４３ワーク引き出し用の主軸４４主軸台４５送りユニット４６チャック４７タイミングベルト４８同期用スプライン軸４９タイミングベルト５０ワーク排出シュート５１切削排出シュート５２オートバー装置５３素材フィード５４操作盤５５制御盤５６油圧装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】供給される棒状のワークを把持し所定の
回転数で回転する主軸を回転可能に支持する主軸台と当
該主軸の軸方向と直交して各種刃物を該主軸心に向け進
退可能かつ割り出し可能に取り付けの刃物台とからなる
数値制御された自動切削機構において、当該主軸軸心上
に相対峙して該主軸に回転同期された主軸を有するワー
ク引き出し用の数値制御された移動型主軸台を配設する
としたことを特徴とする自動切削装置。
【請求項２】供給される棒状のワークを把持し所定の
回転数で回転する主軸を回転可能に支持する主軸台を主
軸固定に構成した請求項１記載の自動切削装置。
【請求項３】供給される棒状のワークを把持し所定の
回転数で回転する主軸を回転可能に支持する主軸台を主
軸移動に構成した請求項１記載の自動切削装置。