JPH11510439A - 旋盤、特に棒状素材を加工するための長削旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 主軸線（Ｚ）を限定する主スピンドル（１８）が主スピンドル台（１６）内で支承されている。主軸線（Ｚ）を含む中心面（ＹＺ）の各片側に第１、第２刃物台（２６；３４）が配置されており、これらの刃物台は半径方向に送り可能、且つ主スピンドル（１８）で保持された工作物（Ｗ１）の周面を加工するための工具用の工具ホルダ（２８、３６）を装備可能、である。主スピンドル台（１６）に向き合わせて第３刃物台（４８）が配置されており、この刃物台は軸線方向で送り可能、工作物（Ｗ１）の前面を加工するための工具ホルダ（５０）を装備可能、且つこれらの工具ホルダ（５０）の各１つが主スピンドル（１８）に対して整列することになる複数の位置に割出し可能、である。これらの工具ホルダ（５０）に代わって、主スピンドル（１８）から工作物（Ｗ１）を引き取るために相手主スピンドル（５４）が軸線方向で主スピンドルに対して整列可能である。第４刃物台（５８）は、相手主スピンドル（５４）で保持された工作物（Ｗ２）の裏面を加工するための工具用の複数の工具ホルダ（６０）を装備可能である。第１、第２刃物台（２６、３４）とそれらの工具ホルダ（２８、３６）とによって必要とされる作業空間（６２、６４）がそれ自身と中心面（ＹＺ）との間に自由空間（６６、６８）を残し、主軸線（Ｚ）からの距離が増すのに伴ってこれらの自由空間が拡張している。第３、第４刃物台（４８、５８）の工具ホルダ（５０、６０）と相手主スピンドル（５４）は常時これらの自由空間（６６、６８）内に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 旋盤、特に棒状素材を加工するための長削旋盤 本発明は、旋盤、特に棒状素材を加工するための長削旋盤、であって、 −主スピンドル台内で支承されて主軸線を限定する１つの主スピンドルと、 −主軸線を含む旋盤中心面の片側に配置されて主軸線に対して半径方向に送り可 能、且つ主スピンドルで保持された工作物の周面を加工するための工具用の少な くとも１つの工具ホルダを装備可能な少なくとも１つの第１刃物台と、 −場合によっては、中心面（ＹＺ）の反対側に配置されてやはり半径方向に送り 可能、且つ主スピンドル（１８）で保持された工作物（Ｗ１）の周面を加工する ための工具用の少なくとも１つの工具ホルダ（３６）を装備可能な１つの第２刃 物台（３４）と、 −主スピンドル台に向き合わせて配置されて主スピンドルに対して軸線方向で送 り可能、主スピンドルで保持された工作物の前面を加工するための複数の工具ホ ルダを装備可能、且つこれらの工具ホルダの各１つが主スピンドルに対して整列 することになる複数の位置に順次割出し可能な１つの第３刃物台と、 −主スピンドルから工作物を引き取るために第３刃物台の工具ホルダに代わって 主スピンドルに対して軸線方向で整列可能な１つの相手主スピンドルと、 −主軸線に対して横にずらして配置されて、相手主スピンドルで保持された工作 物の裏面を加工するための工具用の複数の工具ホルダを装備可能な１つの第４刃 物台とを有し、 −相手主スピンドルが、主軸線に対して平行な共通の軸線上で、第４刃物台の各 工具ホルダに整列可能となったものに関する。 自動盤として構成された以下に長削自動盤と称する長削旋盤は、一般に、「ス イス」形式又は「オッフェンバッハ」形式のいずれかに従って作動する。両方の 場合、長削自動盤は棒状素材を加工する。これが「スイス」形式に従ってなされ る場合、主スピンドル台は回転中主軸線に沿って移動して、停止しているガイド ブシュに素材を通して少なくとも１つの横刃物台の作業範囲内に移動させる。こ の横刃物台は回転中、通常は、主軸線の方向に移動しない。「オッフェンバッハ 」形式に従って作業する場合、素材は各作業周期の始めに１素材長だけ前方に移 動され、次に回転中もはや軸線方向で移動されない。他方、ガイドブシュと単数 又は複数の横刃物台は回転中主軸線の方向で作業主スピンドルの方向に移動され る。両方の場合、ガイドブシュは回転操作の間素材を支える。本発明はこれら両 方の作業形式の一方に限定されてはいない。 「スイス」形式に従って作動する公知の長削自動盤（スター・マイクロニクス 社（ATAR MICRONICS CO.，LTD.）の１９９５年の冊子ＳＲ−１６／２０）では、 ４つの刃物台のうちの３つがいわゆる直線タレット、つまり互いに平行に１列に 配置される複数の工具ホルダを有する刃物台であり、直線タレットの直線的割出 し運動によってその都度１つの工具ホルダが作業位置に移動可能である。第１直 線タレットは水平な主スピンドルの上方で、垂直に送り可能な送り台上に配置さ れており、垂直に下を向く複数の刃物を担持している。これらの刃物は、主軸線 に直交する水平な割出し運動によって作業位置に移動可能である。第２直線タレ ットは主スピンドルの横で、主軸線に直交して送り可能な水平な送り台上に配置 されており、垂直な割出し運動によって作業位置に移動可能な複数の中ぐり工具 若しくはフライスを担持している。第３直線タレットと相手主スピンドルは、軸 線方向で主スピンドルに向き合って主軸線の方向及びこれに対して法線方向で水 平に調整可能な送り台上に配置されている。第３直線タレットは、水平に並べて 配置されて主軸線に対して平行に整列した複数の工具ホルダを各１つのドリル又 は類似物用に担持している。最後に、主軸線に対して平行に水平に並べて配置さ れた工具用の複数の工具ホルダを有する第４刃物台が主スピンドルの横で主スピ ンドル台に固着されている。この公知の旋盤によって、主スピンドルに固定され た１つの工作物が所定の時点に１つの工具によって周面を、また他の工具によっ てその前側正面を加工することができ、相手主スピンドルに固定された第２工作 物は１つの工具によってその後側正面を、又はそこから出発して加工される。 冒頭に述べた種類の類似の旋盤が欧州公開特許公報第０６１３７４５号により 公知である。 本発明の課題は、一層多くの工程を同時に、但し衝突の危険なしに、実行する ことができるように、旋盤、特に棒状素材を加工するための長削旋盤、を改良す ることである。 この課題は、本発明によれば、冒頭に述べた種類の旋盤を前提に、 −第１刃物台、及び場合によっては第２刃物台とそれらの工具ホルダとによって 必要とされる作業空間がそれ自身と中心面との間に自由空間を残し、主軸線から の距離が増すのに伴ってこれらの自由空間が拡張しており、 −第３刃物台、第４刃物台の工具ホルダと相手主スピンドルが常時これらの自由 空間内に配置されていることによって解決される。 こうして、既存のすべての刃物台をそれらに配置された各１つの工具で同時に 加工することができ、旋盤の作業能力を著しく高めることが達成される。 本発明の有利な諸構成は従属請求の範囲から明らかとなる。 本発明の実施例が、以下、略示図面に基づいてその他の詳細と共に説明される 。 図１は、本発明による旋盤の斜視図である。 図２は、同じ旋盤の最重要な構成要素を拡大して図１と同様に示す図である。 図３は、図１、図２に示す旋盤の２つの刃物台の軸線方向部分図である。 図４は、図３の変更態様を示す。 図５ａは、１工程中の図１、図２の旋盤の他の２つの刃物台を示す平面図であ る。 図５ｂは、後続の工程中の当該平面図である。 図６ａは、図５ａに対して変更された配置の第１工程中を示す平面図である。 図６ｂは、他の工程中の図６ａと同じ平面図である。 図１〜図３に示す旋盤は「スイス」形式に従って作動する長削自動盤であり、 そのフレーム１０は垂直軸線Ｘと水平な横軸線Ｙと水平な縦軸線Ｚとを有する直 交座標系を規定する。この縦軸線は以下において主軸線Ｚと称される。フレーム １０に付属したコラム１２が前側長辺面１４を有し、この長辺面は軸線Ｘ、Ｚに 対して平行な平面にあり、この長辺面で主スピンドル台１６が主軸線Ｚの方向で 摺動可能に案内されている。主スピンドル台１６内で主スピンドル１８が支承さ れており、この主スピンドルは図２において符号Ｓ、Ｃを備えている。Ｓは主ス ピンドルが駆動可能（Ｓ）を、Ｃは角度が制御（Ｃ）されていることを意味する 。主スピンドル１８と、コラム１２の前側長辺面１４に固着されたガイドブシュ ２０とに通して、棒状素材Ｗが主軸線Ｚに沿って供給される。ガイドブシュ２０ から突出する棒状素材Ｗの前側部分は以下において第１工作物Ｗ１と称される。 後続加工のためにこの部分が棒状素材Ｗから切られると、この部分は第２工作物 Ｗ２と称される。工作物Ｗ１、Ｗ２の全加工は主軸線Ｚを含む水平面で直接に又 はその近傍で行われ、この水平面は以下において中心面ＹＺと称される。 中心面ＹＺの下方、コラム１２の前側長辺面１４で、下部Ｘ送り台２２が垂直 に摺動可能に案内されており、その摺動方向が図２に符号Ｘ１で示されている。 この送り台２２上でＹ軸線に対して平行に下部Ｙ送り台２４が摺動可能に案内さ れており、その摺動方向が図２に符号Ｙ１で示されている。この送り台２４上に 第１刃物台２６が配置されており、この刃物台は、図１〜図３の実施態様では、 ６つの工具ホルダ２８用の取付面を有する六角タレットとして実施されており、 主軸線Ｚに対して平行な第１タレット軸線Ｒ１の周りで６つの角度位置の間を往 復回転可能（割出し可能）である。 中心面ＹＺから上に距離を置いて前側長辺面１４で上部Ｚ送り台３０が、主軸 線Ｚに対して平行な図２に符号Ｚ２で示された方向に摺動可能に、案内されてい る。このＺ送り台３０上で上部Ｘ送り台３２が、図２に符号Ｘ２で示された垂直 軸線に沿って摺動可能に案内されている。上部Ｘ送り台３２上に配置される第２ 刃物台３４は、やはり、６つの工具ホルダ３６用の場所を有する六角タレットと して実施されて、主軸線Ｚに対して平行な第２タレット軸線Ｒ２の周りで割出し 可能である。 更に、コラム１２の前側長辺面１４に固着されるコンソール３８がフレーム１ ０に付属し、このコンソールは−水平な座標軸線Ｙの方向に見てＵ形状であり、 １つの底４０とこの底から垂直に上に突出する２つの脚部４２、４４とを有する 。脚部４２、４４がその間に空間を空けており、この空間内に第１刃物台２６が 配置されている。図１で左側の脚部４２上でＹ送り台４６が、Ｙ軸線に対して平 行な図２に符号Ｙ３で示された軸線に沿って摺動可能に案内されている。このＹ 送り台４６上で第３刃物台４８が、主軸線Ｚに対して平行な図２に符号Ｚ３で示 された方向に摺動可能に案内されている。第３刃物台４８は直線タレットの方式 で複数の、図示実施例の場合４つの、工具ホルダ５０を装備している。これらの 工具ホルダは、主軸線Ｚに対して平行に中心面ＹＺにある各１つの軸線の周りで 回転駆動可能であり、ドリル、フライス及び類似物を装着するように構成されて いる。 Ｙ送り台４６上に更にＺ送り台５２が配置されている。このＺ送り台は、好ま しいこの図示実施例の場合、但し必ずしもではないが、第３刃物台４８にかかわ りなく、主軸線Ｚに対して平行な図２に符号Ｚ３’で示された軸線に沿って摺動 可能である。このＺ送り台５２内で、主軸線Ｚに対して平行な相手主スピンドル ５４が支承されており、この相手主スピンドルは、必要なら主スピンドル１８に 同期して、Ｃ軸線で制御されて駆動可能である。相手主スピンドル５４の軸線は やはり中心面ＹＺにある。 図１で右側の脚部４４上に第４刃物台５８が配置されており、この刃物台は好 ましくは、例えば示唆されたガイド５６によって、Ｙ方向に対して平行な図２に 符号Ｙ４で示された方向で摺動可能に案内されている。第３刃物台４８に合わせ て、第４刃物台５８は複数の図示例の場合４つの工具ホルダ６０を担持している 。これらの工具ホルダは、工具ホルダ５０と同様に、主軸線Ｚに対して平行に中 心面ＹＺにある各１つの軸線の周りで回転駆動可能である。Ｙ方向で軸線から軸 線へと測定した個々の工具ホルダ６０の間の距離は相互に等しく、工具ホルダ５ ０の間の距離と同じ大きさである。相手主スピンドル５４とそれに最も近い工具 ホルダ５０との間の距離は、図示例の場合４つの工具ホルダ５０若しくは６０の うち２つの隣接する工具ホルダの間の距離に対して、図５ａ、図５ｂに示すよう に約２倍、又は図６ａ、図６ｂに示すように約４倍とすることができる。 第１刃物台２６、第２刃物台３４によって必要とされる作業空間６２若しくは ６４が図３に示されている。これらの作業空間は、第１刃物台２６若しくは第２ 刃物台３４が作業位置及び引き戻し位置のとき、工具ホルダ２８若しくは３６に 装着された工具の動く領域によって決定される。これらの作業空間６２、６４の 間に、中心面ＹＺを基準にほぼ対称な三角形の自由空間６６、６８が空いている 。これらの自由空間のなかで第３刃物台４８及び第４刃物台５８の工具と相手主 スピンドル５４は、第１刃物台２６若しくは第２刃物台３４の工具ホルダ２８又 は３６に固着された工具に衝突する危険なしに、中心面ＹＺ上を動かされて作業 することができる。従って、図３によれば、例えば比較的時間のかかる長削工程 を実行するために、第１刃物台２６及び第２刃物台３４が各１つのバイトで工作 物Ｗ１を加工することができる一方、第３刃物台４８は同じ工作物Ｗ１の図１及 び図２で左側の前端を、又はそこから出発して、加工する。その際、工具ホルダ ５０の各１つ内に装着された工具、例えばドリル、を順次利用することができる 。 第１工作物Ｗ１の周面及び前面のこの加工が終了したなら、Ｙ送り台４６は相 手主スピンドル５４が主スピンドル１８と一直線に並ぶことになる位置に移され 、工作物Ｗ１が把持され、この工作物を素材棒Ｗからバリなしに切ることが可能 となる。いまや第２のこの切られた工作物Ｗ２はＹ送り台４６の移動によって工 具ホルダ６０の作業範囲内に順次移され、この工具ホルダに固着された工具によ って加工される。他方、同時に、各工具ホルダ２８、３６、５０の工具は、主ス ピンドル台１６が主軸線Ｚに沿って摺動することによって旋盤の作業空間内に達 した新たな第１工作物Ｗ１を加工する。 第３刃物台４８の工具ホルダ５０に装着された工具が工作物Ｗ１を中心で加工 する間、必要なら、第４刃物台５８はその工具ホルダ６０に装着された工具が工 作物Ｗ２を偏心で加工するように軸線Ｙ４に沿って調整することができ、又はそ の逆が可能である。 いずれにしても、工具ホルダ５０の工具と工具ホルダ６０の工具との間の衝突 は、図５ａ、図５ｂに示すように主軸線Ｚの方向での自由空間ＦＺか、又は図６ ａ、図６ｂに示すようにＹ軸線の方向での自由空間ＦＹのいずれかによって防止 することができる。 図４に示唆したように、刃物台が作業位置のときに中心面ＹＺを基準にほぼ対 称な三角形の２つの自由空間６６、６８を残すように刃物台が配置されている限 り、単に１つの第１刃物台２６だけでなく多数の第１刃物台と、単に１つの第２ 刃物台３４だけでなく多数の第２刃物台を設けておくことができる。図４によれ ば３つの第１刃物台２６と３つの第２刃物台３４が設けられており、これらの刃 物台はすべて、１つの工具用、特にバイト用の場所を有する送り可能な直線送り 台又は横送り台として構成されている。 第３刃物台、第４刃物台４８、５８が直線タレットである図面に示した実施例 に対する代替案として、これらの刃物台のそれぞれは、又はそれらのうちの１つ は、間隔を置いて主軸線Ｚに交差してＸ軸線に対して平行なタレット軸線の周り で割出し可能な六角タレットとすることができる。その場合にも、第３刃物台、 第４刃物台の工具ホルダはすべて中心面ＹＺに配置されている。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 台（２６、３４）とそれらの工具ホルダ（２８、３６） とによって必要とされる作業空間（６２、６４）がそれ 自身と中心面（ＹＺ）との間に自由空間（６６、６８） を残し、主軸線（Ｚ）からの距離が増すのに伴ってこれ らの自由空間が拡張している。第３、第４刃物台（４ ８、５８）の工具ホルダ（５０、６０）と相手主スピン ドル（５４）は常時これらの自由空間（６６、６８）内 に配置されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 旋盤、特に棒状素材を加工するための長削旋盤、であって、 −主スピンドル台（１６）内で支承されて主軸線（Ｚ）を限定する１つの主スピ ンドル（１８）と、 −主軸線（Ｚ）を含む旋盤中心面（ＹＺ）の片側に配置されて主軸線（Ｚ）に対 して半径方向に送り可能、且つ主スピンドル（１８）で保持された工作物（Ｗ１ ）の周面を加工するための工具用の少なくとも１つの工具ホルダ（２８）を装備 可能な少なくとも１つの第１刃物台（２６）と、 −場合によっては、中心面（ＹＺ）の反対側に配置されてやはり半径方向に送り 可能、且つ主スピンドル（１８）で保持された工作物（Ｗ１）の周面を加工する ための工具用の少なくとも１つの工具ホルダ（３６）を装備可能な１つの第２刃 物台（３４）と、 −主スピンドル台（１６）に向き合わせて配置されて主スピンドル（１８）に対 して軸線方向で送り可能、主スピンドル（１８）で保持された工作物（Ｗ１）の 前面を加工するための複数の工具ホルダ（５０）を装備可能、且つこれらの工具 ホルダ（５０）の各１つが主スピンドル（１８）に対して整列することになる複 数の位置に順次割出し可能な１つの第３刃物台（４８）と、 −主スピンドルから工作物（Ｗ１）を引き取るために第３刃物台（４８）の工具 ホルダ（５０）に代わって主スピンドル（１８）に対して軸線方向で整列可能な １つの相手主スピンドル（５４）と、 −主軸線（Ｚ）に対して横にずらして配置されて、相手主スピンドル（５４）で 保持された工作物（Ｗ２）の裏面を加工するための工具用の複数の工具ホルダ（ ６０）を装備可能な１つの第４刃物台（５８）とを有し、 −相手主スピンドル（５４）が、主軸線（Ｚ）に対して平行な共通の軸線上で、 第４刃物台（５８）の各工具ホルダ（６０）に整列可能となったものにおいて、 −第１、及び場合によっては第２、刃物台（２６、３４）とそれらの工具ホルダ （２８、３６）とによって必要とされる作業空間（６２、６４）がそれ自身と中 心面（ＹＺ）との間に自由空間（６６、６８）を残し、主軸線（Ｚ）からの距離 が増すのに伴ってこれらの自由空間が拡張しており、 −第３刃物台、第４刃物台（４８、５８）の工具ホルダ（５０、６０）と相手主 スピンドル（５４）が常時これらの自由空間（６６、６８）内に配置されている ことを特徴とする、旋盤。 ２． 第１刃物台、及び場合によっては第２刃物台（２６、３４）が、中心面 （ＹＺ）に直交する軸線（Ｘ１若しくはＸ２）に沿ったその送り可能性を補足し て、中心面（ＹＺ）に対して平行な少なくとも１つの他の軸線（Ｙ１若しくはＺ ２）に沿って送り可能であることを特徴とする、請求の範囲１記載の旋盤。 ３． 第１刃物台、及び場合によっては第２刃物台（２６、３４）が、主軸線 （Ｚ）に対して平行なタレット軸線（Ｒ１若しくはＲ２）の周りで割出し可能な 六角タレットであることを特徴とする、請求の範囲１又は２記載の旋盤。 ４． 両方のタレット軸線の少なくとも一方（Ｒ２）と、主軸線（Ｚ）が、中 心面（ＹＺ）に直交する共通の平面にあることを特徴とする、請求の範囲３記載 の旋盤。 ５． 少なくとも２つの第１刃物台（２６）と場合によっては２つの第２刃物 台（３４）が設けられており、これらの刃物台がそれぞれそれ自身主軸線（Ｚ） に対して半径方向にのみ送り可能であり、且つ各１つの工具ホルダ（２８；３６ ）を担持しているだけであることを特徴とする、請求の範囲１又は２記載の旋盤 。 ６． −第３刃物台、第４刃物台（４８、５８）が直線タレットであり、それ らのすべての工具ホルダ（５０；６０）が中心面（ＹＺ）に配置されており、 −相手主スピンドルがその位置を変更する必要もなしに、第４刃物台（５８）の 工具ホルダ（６０）の各１つが相手主スピンドル（５４）と一直線に並ぶことに なる複数の位置に、第４刃物台（５８）が割出し可能であることを特徴とする、 請求の範囲１〜５のいずれか１項記載の旋盤。 ７． 第４刃物台（５８）が中心面（ＹＺ）において主軸線（Ｚ）に直交して 送り可能であることを特徴とする、請求の範囲１〜６のいずれか１項記載の旋盤 。 ８． 第３刃物台及び／又は第４刃物台（４８；５８）が、間隔を置いて主軸 線（Ｚ）に交差するタレット軸線の周りで割出し可能な六角タレットであり、 −第３刃物台、第４刃物台（４８；５８）のすべての工具ホルダ（５９；６０） が中心面（ＹＺ）に配置されていることを特徴とする、請求の範囲１〜５のいず れか１項記載の旋盤。 ９． −旋盤がフレーム（１０）を有し、このフレームが２つの主構成要素、 つまり −主スピンドル台（１６）と第１刃物台、第２刃物台（２６、３４）とを支える コラム（１２）と −主軸線（Ｚ）に対して平行なコラム（１２）の長辺面（１４）に取付けられて 第３刃物台、第４刃物台（４８、５８）と相手主スピンドル（５４）とを担持す るニー（３８）、を備えていることを特徴とする、請求の範囲１〜８のいずれか １項記載の旋盤。 １０． −コンソール（３８）が、中心面（ＹＺ）に対して平行に及び主軸線 （Ｚ）に直交して見て、共通の底（４０）から上方に突出する２つの脚部（４２ 、４４）を有するＵ形状に構成されており、そのうち −一方の脚部（４２）が第３刃物台（４８）と相手主スピンドル（５４）とを支 え、 −他方の脚部（４４）が第４刃物台（５８）を支え、 −両方の脚部（４２、４４）の間の空隙が第１刃物台（２６）を受容することを 特徴とする、請求の範囲９記載の旋盤。