JPS58171239A - 主軸の駆動装置 - Google Patents

主軸の駆動装置

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Publication number
JPS58171239A
JPS58171239A JP5000382A JP5000382A JPS58171239A JP S58171239 A JPS58171239 A JP S58171239A JP 5000382 A JP5000382 A JP 5000382A JP 5000382 A JP5000382 A JP 5000382A JP S58171239 A JPS58171239 A JP S58171239A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
spindle
ram
main shaft
drive shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5000382A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakagawa
弘 中川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP5000382A priority Critical patent/JPS58171239A/ja
Publication of JPS58171239A publication Critical patent/JPS58171239A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2220/00Machine tool components
    • B23Q2220/006Spindle heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主軸の駆動回転や前後動及び首振り及n’#
++・工唄転ε任意に行ない得るようにした装置に関し
、特にこれらの機構の著しい小型軽量化を企図したもの
である。
現在や将来における製品の多様化或いは複合化に伴った
合理的な生商ラインを実現するため、複雑な形状を有す
る一体製品の加工に際しては被加工物に対する接近性を
良くする観点から小型軽量で、しかも汎用性を考慮して
多軸制御の主軸を具えた工作機械を用いる必要がある。
しかし主軸に駆動回転の他に前後動や首振り及び旋回等
の機能を付加して、高剛性及び高精度を維持しようとす
れば、従来ではどうしても主軸回りが大型化し【しまい
、被加工物の内部にまで主軸を送り込むことが困難とな
る場合が多かった。
本発明はこのような知見に基づき、極めて小型軽量であ
りながら高剛性及び高精度が維持でき、しかも駆動回転
の他に前後動や首振り及び旋回の機能を内蔵した主軸の
駆動装置を提供することを目的とする。
この目的を達成する本発明の主軸の駆動装置にかかる構
成は、筒状をなすヘッドストック本体と、このヘッドス
トック本体に対してその長手方向に摺動自在に嵌合支持
されたタイルと、このタイルを前記ヘッドストック本体
に対して前記長手方向に往復動させるタイル往復動機構
と、前記クイルに対し【回転自在に嵌合支持されたラム
と、このラムの長手方向に対して直角な揺動軸を有し且
つこの揺動軸が前記ラムの先端部に揺動自在に枢支され
た主軸ホルダと、前記揺動軸と直角にこの主軸ホルダに
回転自在に取り付けられた主軸と、歯車を介して先端部
が前記揺動軸に連結され且つ前記ラムにこれと同軸に回
転自在に支持された筒状の揺動伝達軸と、歯車を介して
前記主軸に連結される先端部がとの揺動伝達軸の先端か
ら突出し且つ当該揺動伝達@にこれと同軸に回転自在に
支持された主軸駆動軸と、前記ヘッドストック本体に駆
動回転自在に取り付けられ且つこの主軸駆動軸が前記長
手方向に摺動自在に連結されて当該主軸駆動軸に回転力
を伝達する回転伝達軸と、前記ラムに対して前記長手方
向に摺動自在に嵌合されると共に前記ヘッドストック本
体に駆動回転自在に支持されて前記ラムに回転力を伝達
するラム駆動軸と、このラム駆動軸に駆動回転自在に嵌
合支持され且つ当該ラム駆動軸の内周に形成された内歯
歯車と前記揺動伝達軸の外周に形成された太陽歯車とに
噛み合う遊星歯車が回転自在に取り付けられた筒状の主
軸ホルダ駆動軸とからなるものである。従って、このよ
うな構成の駆動装置を具えた主軸を多頭化及びライン化
することが極小スペースで可能となり、しかも合理化と
高生産性とを同時に達成できる。
以下、本発明による主軸の駆動装置を三本の主軸を具え
たマシンコンプレックスユニットに応用した一実施例に
ついて第1図〜第4図を参照しながら詳細に説明する。
本夾施例の全体形状を表す第1図及びその内の一つのヘ
ッドストック本体の外観を表す第2図に示すように、マ
シンコンプレックスユニットは被加工物11を把持する
ワークテーブル12が取り付けられたベッド13と、そ
れぞれヘッドストック本体14を有するサドル15が取
り付けられた一対の相対向するコラム16と、これらコ
ラム16に掛は渡され且つヘッドストック本体14を有
するサドル15が取り付けられたクロスレール17とで
枠体が形成されている。これらサドル15はコラム16
及びクロスレール17に沿って往復動自在となっており
、ヘッドストック本体14はそれぞれサドル15の往復
動方向と直角な方向(第2図中、左右方向)に往復動自
在にサドル15に取り付けられ、これらヘッドストック
本体14の先端に装着される工具18によって被加工物
11に対し所定の加工を施すようになっている。これら
ヘッドストック本体14の先端部の断面構造を表す第3
図及び全体の概略機構を表す第4図に示すように、先端
部が筒状をなすヘッドストック本体14には円筒状をな
すラム19を回転自在に支持するタイル20がその長手
方向(第4図中、左右方向)に摺動自在に嵌合支持され
ており、このタイル20の先端部には前記長手方向と直
角な揺動軸21が回動自在に枢支されている。この揺動
軸21は主軸22を回転自在に支持する主軸ホルダ23
の左右両端に一体的に突設形成されており、前記工具1
8が装着される主軸22は揺動軸21と直角に位置決め
されている。ラム19の中央部には筒状をなす揺動伝達
軸24がこのラム19と同軸に回転自在に支持されてお
り、当該ラム19の先端部に形成された歯車25はウオ
ーム26と一対の歯車27を介して揺動軸21に形成さ
れたウオームホイール28と噛み合っている。
この揺動伝達軸24には内部にロッド29が貫通した筒
状の主軸駆動軸30を回転自在に支持しており、揺動伝
達軸24の先端から突出するこの主軸駆動軸30の先端
部にはラム19に回転自在に取り付けられた傘歯車31
と一体の歯車32と噛み合51単33が形成されている
前記傘歯車31は主軸22に形成された傘歯車34と噛
み合う傘歯車35と同軸一体の傘歯車36が噛み合って
おり、これら傘歯車35.36は主軸ホルダ23に刺し
揺動軸21と同軸に回転自在に支持されている。揺動伝
達軸24の後端から突出する主軸駆動軸30の後端部は
、ヘッドストック本体14に回転自在に支持された筒状
の回転伝達軸37にスプライン38を介して連結されて
おり、この回転伝達軸37の後端部に形成された歯車3
9はヘッドストック本体14に設置された主軸駆動用モ
ータ40と一体の歯車41にヘッドストック本体14に
回転自在に取り付けられた歯車群42を介して噛み合っ
ている。又、前記ロッド29の後端部は回転伝達軸37
を貫通してヘッドストック本体14に設置された流体圧
シリンダ43に連結され、又、このロッド29の先端部
は主軸22のプルスタッド44に連結されて工具18の
自動交換を可能とする。一方、前記ラム19にはヘッド
ストック本体14に回転自在に支持されたラム駆動軸4
5がすべりキー46を介して連結嵌合されており、この
ラム駆動軸45の後端部に形成された歯車47にはヘッ
ドストック本体14に設電されたラム旋回用モータ48
と一体の歯車49かヘッドストック本体14に回転自在
に取り付けられた歯車@50を介して噛み合っている。
ラム駆動軸45にはこのラム駆動軸45に対して相対回
転し得る筒状の主軸ホルダ駆動軸51が嵌合され、ヘッ
ドストック本体14に回転自在に支持され【いる。この
主軸ホルダ駆動軸51にはラム駆動軸45の先端内周に
形成した内歯歯車52と噛み合う遊星歯車53と、揺動
伝達軸24に形成した内歯の太陽歯車54と噛み合う遊
星歯車55と、これら遊星歯車53゜55に噛み合う歯
車56とがそれぞれ回転自在に取り付けられ、当該主軸
ホルダ駆動軸51の後端部に形成した歯車57にはヘッ
ドストック本体14に設置された主軸ホルダ駆動用モー
タ58と一体の歯車59が噛み合っている。又、ヘッド
ストック本体14にはその長手方向に沿って延びる長孔
60が形成されており、との長孔60から突出するクイ
ル20と一体のアーム61にはヘッドストック本体14
に設置されたクイル駆動用モータ62に接続する送りね
じ軸63が螺合している。
従って、クイル駆動用モータ62が作動して送りねじ軸
63が回転を始めると、タイル2゜がヘッドストック本
体14に対して前後(第4図中、左右方向)に移動する
と同時にラム19がラム駆動軸45に対して前後に移動
し且つ主軸駆動軸30が揺動伝達軸24と共に回転伝達
軸37に対して前後に移動する。これによって工具18
の前後進を行う。又、ラム旋回用モータ48が作動して
ラム駆動軸45が回転を始めると、すべりキー46を介
してラム19が旋回し、工具18の割出し回転等を行う
ことができる。この場合、ラム駆動軸45の回転力が七
〇内歯歯車52と噛み合う遊星歯車53.歯車56゜遊
星歯車55.太陽歯車54を介して揺動伝達軸24に伝
達されてラム駆動軸45h揺動伝達軸24とが同期回転
するため、主軸ホルダ23がラム19に対して揺動する
ような虞はない。又、主軸ホルダ駆動用モータ58が作
動して主軸ホルダ駆動軸51が回転すると、内歯歯車5
2と噛み合う遊星歯車53が自転しながら旋回し、この
回転力が歯車56.遊星歯車55を介して太陽歯車54
と一体の歯車25から歯車27゜ウオーム26.ウオー
ムホイール28に減速状態で伝達され、揺動軸21を中
心として主軸ホルダ23が微速で首振り運動する。これ
によって工具18の向きを任意に設定できる。更に、主
軸駆動用モータ40が作動して回転伝達軸37が回転を
始めると、スプライン38を介して主軸駆動軸30が回
転し、この回転力が歯車33から歯車32.傘歯車31
,36,35,34に伝達され、主軸22が回転して工
具18を回す。なお工具18の交換は流体圧シリンダ4
3を作動してロッド29を介しプルスタッド44を移動
させることにより行うことが可能である。
本実施例では回転伝達軸37と主軸駆動軸30とをスプ
ライン38を介して連結したが、すべりキーやセレーシ
ョン等を介して連結するようにしくもよい。又、同様に
ラム19とラム駆動軸45とをスプラインやセンージョ
ン尋を介し゛。
て連結することも可能である。
このように本発明の主軸の駆動装置によると、主軸の駆
動回転やその旋回割出し及び首振り揺動及び前後動を多
数の回転軸を同軸に嵌合して操作するようにしたので、
ヘッドストック本体の外径を小さく9することが可能と
なり、全体として@量率型で高剛性且つ高精度の主軸の
駆動装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による主軸の駆動装置をマシンコンプレ
ックスユニットに応用した一実施例の概略構造を表す正
面図、第2図はその一部を拡大した斜視図、第3図はヘ
ッドストック本体の先端部の構造を表す断面図、第4図
はヘッドストック本体の内部機構の断面構造を表す機構
概念図であり、図中の符号で 14はヘッドストック本体、 18は工具、 19はラム、 20はタイル、 21は揺動軸、 22は主軸、 23は主軸ホルダ、 24は揺動伝達軸、 25.27,32.33は歯車、 26はウオーム、 28はウオームホイール、 30は主軸駆動軸、 31.34〜36は傘歯車、 37は回転伝達軸、 38はスプライン、 40は主軸駆動用モータ、 45はラム駆動軸、 46はすべりキー、 48はラム旋回用モータ、 51は主軸ホルダ駆動軸、 52は内歯歯車、 53.55は遊星歯車、 54は太陽歯車、 58は主軸ホルダ駆動用モータ、 62はクイル駆動用モータ、 63は送りねじ軸である。 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 筒状をなすヘッドストック本体と、このヘッドストック
    本体に対してその長手方向に摺動自在に嵌合支持された
    タイルと、このタイルを前記ヘッドストック本体く対し
    て前記長手方向に往復動させるタイル往復動機構と、前
    記クイルに対して回転自在に嵌合支持されたラムと、こ
    のラムの長手方向に対して直角な揺動軸を有し且つこの
    揺動軸が前記ラムの先端部に揺動自在に枢支された主軸
    ホルダと、前記揺動軸と直角にこの主軸ホルダに回転自
    在に取り付けられた主軸と、歯車を介して先端部が前記
    揺動軸に連結され且つ前記ラムにこれと同軸に回転自在
    に支持された筒状の揺動伝達軸と、歯車を介して前記主
    軸に連結される先端部がこの揺動伝達軸の先端から突出
    し且つ当該揺動伝達軸にこれと同軸に回転自在に支持さ
    れた主軸駆動軸と、前記ヘッドストック本体に駆動回転
    自在に取り付けられ且つこの主軸駆動軸が前記長手方向
    に摺動自在に連結されて当該主軸駆動軸に回転力を伝達
    する回転伝達軸と、前記ラムに対して前記長手方向に摺
    動自在に嵌合されると共に前記ヘッドストック本体に駆
    動回転自在に支持されて前記ラムに回転力を伝達するラ
    ム駆動軸と、このラム駆動軸に駆動回転自在に嵌合支持
    され且つ当該ラム駆動軸の内周に形成された内歯歯車と
    前記揺動伝達軸の外周に形成された太陽歯車とに噛み合
    う遊星歯車が回転自在に取り付けられた筒状の主軸ホル
    ダ駆動軸とからなる主軸の駆動装置。
JP5000382A 1982-03-30 1982-03-30 主軸の駆動装置 Pending JPS58171239A (ja)

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