JPS5871012A - 刃先位置補正装置 - Google Patents

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】 本皺明は刃先位置補正装置に係夛、特に内径仕上切削′
用の刃具回転装置に用いるに好遍゛な刃先位置補正装置
に関する。

従来、刃先位置補正装置としては、ノ臂ルスモータ華Ｄ
Ｏモータを補正駆動源としたものが多く、高１価である
とともに制御が複雑に婬シ檀々゛のトラブルが発生し易
かった。

本発明の目的はこのような従来技術の問題点を解消し、
駆動部構造が簡易であるとと屯′に制御、も容易でメン
テナンスも簡単な刃先位置補正装置を提供するＫある。

本発明は、刃具を支持畢回転するスピンドルユニットに
対して同軸的にかつ軸方同右復移動可能にＦｌ　ｃＩ−
ノ９−を取り付け、このドローノ々−を軸前後方向に移
動させ、このドローノーの直線移動をリード溝とピンと
の継合によって回動に変換し。

との回動を偏芯リングに伝達し、該偏芯リングの偏芯回
動を刃具取付装置に径方向への移動として変換・伝達さ
せるようにしたものであプ、ドローバ−を軸方向へ前進
・後退するととによって刃先を軸と直角方向へ移動させ
、その位置を補正可能、とする奄のである。

以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明の爽施例に係る刃先位置補正装置を備え
良主軸の正面図でろって、スピンドル二二ツ）３に補正
機構部２を取付性てあり、その一端側に−−りングクイ
ル１が取付けられている。スピンドルユニット３の他側
には主軸プーリー６が取付けられておシ、該主軸ブー９
−６には補正駆動部分４及び回転／９ルブ５が取付けで
ある。またスピンドルユニット３はＶベルト９にょシモ
ータープーリー７を介してモーター８に連結され、回転
が伝達されるようになっている。第２図は補正機構！！
２の断面図であって、スピンドルユニット３にはアダプ
ター１２を介して補正部本体１１がスピンドル取付ミル
）４０によって固定されている。この補正部本体１１の
内側には偏芯リング１４が精密スチールボール軸受Ａ２
２にシメシロをつけて嵌合されている。偏芯リング１４
と取付フ−ｚ）ンジ１３は精密ステール−−ル軸受Ｂ２
３にシメシロをつけて嵌合され、補正部本体１１との間
に、廻り止めピン２４が介され、テンションゼルト３２
と予圧スプリング３３０ノ９ネカによって径方向移動可
能に補正部本体１１に押しつけられている。

スフストワッシャー３４はこの押し付は力をｌ１ｌ１１
１するものであ蟇。また取付７ランジ１３にはクイル取
付ボルト４１でｍ−リングクィル１が固定されている。

アダプター１２に祉ベアリング２５で保持され九Ｐライ
ブピン２６が取付けられており、ドライブピン２６の先
端にはドローノ９−３１のり−ｙ溝溝工１人係合されて
いる。このドローバー３１はアダプター１２の内径でガ
イドされている。

ドローノ々−３１の先端部Ｋｄ、位置決メピン３０によ
りリード溝３１Ａと位相を合わせられてセレーションリ
ング１６が２個の締付ケナット３８比より締付けられて
いる。２９はスペーサリングであって、このセレーショ
ンリング１６の締付位置を調整するためのものである。

セレーションリング１６の外径セレーション部１６ｍが
偏芯リング１４の内径セレーション部１４ｇとかみ合っ
ている。偏芯リング１４の一部に線長溝１４ｅ、１４ｆ
が設けられておシ、この１９Ｆｉ該＄　１４　ｅ　、　
１４　ｆにガイドされる。またピン１８．１９の他端は
端面ラチェットリング１５゜１７へ打ち込まれている。

−４〒ｉ曇一端面ラチ２１によシ偏芯リング１４内径の
止メ輪２７　、２８に夫々押し付けられている。３５は
シール、４２は０リングであって、夫々異物の進入を防
ぐ為のシール作用を行っている。

第３図は補正駆動部４と回転ノ々ルブ５の構成を示した
断面図である。第３図に示される如くスピンドルユニッ
ト３の後方には主軸プーリー６が取付けられておシ、主
軸プーリー６Ｋａアダプター５０を介して７ｏントカノ
奢−５１が取付けｄルト６８によって固定されている。

シリンダ本体７３Ｆｉ親シリンダ９０を形成しておシ、
前部は締付ケネジ６６によってフロントカッ々−５１に
固定されてお〕、後部は回転ノ９ルブ本体５９にゼール
碩アリング７８で回転可能に支承されている。そして固
転ノ々ルブ本体５９は取付ミル−）８６にヨル機械側に
固定されている。シリンダ本体７３の内側には履ピスト
ン５３と゛ピストンｔＪＡ−５７が配置され１、この−
ピストン５３とピストン力／々−５７によって子シリン
ダ９１が形成されている。子シリンダ９１の内部には子
ピストン５５が配置されておシ、子ピストン５５とピス
トンロッド６１とはｍシ止めビン７２を介して取付ナツ
ト８６で連結されている。ピストンロッド６１はその前
側がｒローノ々−３１の後方にねじ込まれて固定されて
いる。５２，５４，５６．６２は夫々ストローク調整用
のスペーサである。６０は回転ノ々ルブ５９のリヤカッ
饗−である。駆動部分はシリンダなので各部にパツキン
、スクレーパー、０リンベオイルシールが配設され流体
のシールヲ行うようになっている。

第４図は仁の親ピストン５３と子ピストン５５の作動を
親羽する模式図である。第４図中矢印Ｆは前方、同Ｂは
後方を夫々示す。

第４図において、■は基準となる状態であって、親ピス
トン５３は前進、子ピストン５５は後退のときの亀ので
ある。（以下この位置を原位置という、）シかして、子
ピストン５５に連結されたロッド６１の先端はＬで示さ
れる位置にある。

図中Ｕは親子両ピストンを前進させた場合であって、ロ
ッド先端はＫに示される位置にある。

（以下この位置をプラス補正位置という。）図中Ｗは親
ピストン後退、子ピストン前進の場合であって、ロッド
先端はＭＫ示される位置にある。（以下この位置をリト
ラクト位置という。）図中ｘＦｉ親子両ピストン後退の
場合であって、ロッド先端はＮに示される位置にあΣ。

（以下この位置をマイナス補正位置という。） なお本実施例において、覗ピストン５３．子ピストン５
５の駆動は、夫々図示されない２個のソレノイドバルブ
の操作による油路切換によって行われるようになってい
る。第３図中９５はこの作動油導入口′、９６は作動油
流通路である。

また、第４図中ｔはこのロツ）’６１（従ってドローノ
Ｆ−ｊ１）の単位ストローク量を表わす。

以下に、仁のように構成され九実施例装置を図示されな
い機械スライド五ニット上に取付けて内径自動検測装置
と接続し完全自動補正装置として使用する場合を説−す
ｉ゛ｌ −ピストン５３及び子ピストン５５の位置を原位置、（
第４図Ｖ）Ｋ配置すると・ともにモーター８によって哀
ビンＰルユニット３を回転させながら機械スライドを駆
動させて被加工物を切削する。

切削終了時に刃先をリトラクトする位置にする（第４図
Ｗ）、刃先のりトラクトは被加工物に有害なツールリタ
ーンマークをつけないために行う操作であシ刃具寿命を
延ばすことに対して−も有効な方法である。ピストンロ
ッド６１Ｆｉドローノ々−３１と連結されているのでド
ローノセー３１も後退する。ドローノ々−３１にはり−
ド＠ａｉ人が設けられておシ、ｒライゾーン２６（第２
図参照）がベアリング２５を介してリード溝３１人に係
合している。このり一一擲３１ムは、第５図にその展＠
図が示される如く、一部がドローノセー軸方向りに対し
て勾配を有してお−Ｌ　　ｒライブピン−２６はスピン
ドルに対して長手及び径方向を規制されているのでドロ
ーノ９−３１は後退しながらスピンドルに対して回動を
する。第３図中９５はマイナス補正用回動量、ＴＬＭは
リトラクト用ｔ１１１重量、ＴＫＬ社ゾ２ス補正用回動
量を示す。第２図及びその拡大図である第６図に示され
る如く％　ｒローノ々−３１の先端部分にはセレーショ
ンリング１６が締付けられておシ七し−ション部１６１
が偏芯リング１４のセレーション部１４ｇとかみ合って
お〕、ドローノ々−３１の回動は偏芯リング１４に伝達
される。

第２図に示されるようＫｌｌ芯リング１４は一−ル２２
．２３に挾持された部分が偏芯している（ｈｌ）ｈａ）
。その為偏芯リング１４が回動をすると、取付フランジ
１３は、回シ止めビン２４にその回動を抑止さ端極方向
へりトラ之トされる。

取付Ｆｊ７ランジ１３にはぎ一リングタイル１カ濫取付
けられているので刃先もリトラ）卜せしめられる。刃先
がリトラクトをした時に図示されないスライドユニット
を後退させて切削加工を終了する。

スライドユニットが後退した時図示されないソレノイド
バルブを切換えて補正装置を原位置へ戻す（第◆図ｖ）
、そして加工完了後丙径寸法検捌装置にて検測を行う。

検測値が目標値を達成している場合にはそのまま加工を
くり返す、１刃先摩耗等によ）内径寸法がマイナスし１
、予め設定し九回数まで連続して検測装置からのプラス
補正信号が出た時にはプラス補正を行う。第４図Ｕに示
される通シブラス補正によって刃先位置はプラス補正位
置にとされる。これによりリトラクトの時と同様Ｋｒド
ローパ−３・ｌのリード溝３１ＡＫ沿ってドローパ々−
３１が回動される。第６図に示されるように１　ドロー
パー３１が前進しながらリーｒｔｐｔＫそって回夛始め
るまでにセレーションリング１６のセレーション部１６
ｍと偏芯リング１４のセレーション部１４ｇとのかみ合
いがはずれ、その後にセレーションリング１６め端面ラ
チェット部１６ｂと端面２チエツトリング１５の２チ工
ツト部１５．ａがかみ合う。ドローパー３１がリード溝
にそって回シ゛始めると、各々の２チエツト歯のかみ合
いによシ回転が端面ラチェットリング１５に伝達されな
がら前方へコイルスプリング２００力に打ち勝って移動
する。この時端面ラチェットリング１５の外周に打ち込
まれ九スライドｆン１８社偏芯リング１４の長溝部１４
ｅをすベシながら回転方向のみの力を偏芯リング１４へ
伝達する。従って偏芯リング１４は２チエツトリング１
５のラチェットピッチ分の角度だけ回転する事になシ取
付７ランジ１３が第２図に示される廻シ止めピン２４を
介して、径方向へ微動する。取付７ランジ１３が微動す
る事により刃先はプラス補正をされる。

次に駆動用シリンダーを、ソレノイドバルブの切換によ
って原位置へ戻す場合の作動について説明する。

この場合はドローパ々−３１が俵遇するので、ドローパ
９−３１のリード溝３１Ａにそってセレーションリング
１６が後退する。端面ラチェットリング１５がその１１
戻ったのでは偏芯リング１４が元に戻り補正の前の状態
即ち原位置になってし壕うが本実施例においては次のよ
うにしてこれが防止されている。即ちこの端面ラチェッ
トリング１５の端面ラチェット歯部１５麿の形状及び竜
し−ジ薗ンリング、１６の端面２チ工ツト歯部１６ｂの
形状は第７図の様に一方向に回転する場合にのみかみ合
う鋸状とされてお夛、ドローパ９−３１が後退すゐ時つ
まりセレーションリング１６が戻る時ド。

ロー／々−３１のリード溝に沿って回転をしながら後退
をする。このとき端面ラチェットリノグ１５のラチェツ
ト歯部１５ｍは回転をせずにセレニションリーダー６の
端面ラチェット一部１．６ｂとすべ〕を生じながら後退
をする。ドローパー３１の回転の終る位置でセレーショ
ンリング１６のセレ〆 一ション部１６ｍと偏芯リング１４のセレーション部１
４ｇがかみ合う。この時セレー、ジョン部のか阜合いは
補正前とｔピッチ分だけずれた位置でかみ合う、（各部
面ラチェットピッチ分の角度及びセレーション部のピッ
チ分の角度は同一にとつシ調整されているのでセレーシ
ョンのかみ合いができる様になっている。）このかみ合
つ九位置でＰｐ−ノ々−３１は更に原位置までリード溝
の直線部に沿って後退をし補正を終了する。マイナス補
正信号の時もプラス補正と同様にマイナス補正を行う事
が出来る。このときはセレーション１１５１６ｍ。

１４ｇのかみ合いが社ずれると同時核ラチェット１６ｃ
、１９ｍのかみ合いが行われる。このラチェット１６ｃ
、１９麿も１５ｍ、１６ｂと同様に一方向回転時にのみ
かみ合うようＫなっている。

以上の補正を〈シ返しながら補正限界まで加工をく夛返
す。補正限界になった時は図示されない補正限界検出器
によって補正限界（プラス或はマイナス補正限界）の信
号を発して機械停止をする。

作業者は原位置に復帰させる操作を行い、刃先交換を行
い再び加・工を開始する。偏芯リング１４の位置即、ち
補正４の位置の確認は、加減算型のディジタルカウンタ
ーにて表示すると同時に、原９位置、プラス補正限界及
びマイナス補正限界信号を発するようにしておけば、作
業者は刃先の摩耗量の確認ができると同時に手動補正を
行った時でも確認がとれるので非常に便利である。そし
て原位置復帰は現在位置表示のディジタルカウンターに
て原位置まで手動にてデジセットカウンターにて入力を
入力し補正入力用押しゼタンスイッチにて手動補正を行
゛うことかでき・る。刃先交換時のセット誤差もセツテ
ィングゲージを利用して必要量を調整する事ができる。

以上自動補正装置として利用した例を述べたが本１１８
？ｉ装置においては、親子ピストン５３　、’　５５の
駆動に必要な作動油を例えば２個のソレノイドノセルブ
を切り換える時によって注入・排出せしめ、手動補正装
置として利用することもできる。

本実施例に、おいては、ドローノ々−の回動を２チ工ツ
ト機構によって偏芯リングに伝えるようにしであるので
確実に刃先位置の移動、補正を行うことができる。また
駆動装置にシリンダ１機構を採用しているので、パルス
モータやＤＯモータ等を採用したものに比べ機構が簡便
となる。さらにリトラクト機構付なのでツールマークを
防止できるとともに刃具寿命を延ばすこともできる。

本実施例においては、駆動装置としては）７９ンダ機構
を採用し、このシリンダ及びピストンも（ロ）転される
ようになっているが、これは回転部分とは別個に構成さ
れ従ってシリンダは回転しないようＫされているもので
あってもよい。

またこのシリンダ機′構はンレノイド機構、或はカム、
リンク等を機械、スライＰの動きを利用して駆動する機
構等であってもよい。

なお、補正機構部はスピンドルユニット端面に取付けら
れているが、これはスピンドルユニット内部に設けられ
てもよい。このようにすればスピンドルユニットからの
オーツ々＝ハングが短かくなるという効果が得られる。

以上の通り本発明の刃先位置補正装置は、ドローノセー
の軸方向直線運動を回動運動に変換し、この回動を偏芯
リングに伝えこの偏芯回動によって補正を確実にかつ一
定量を、再現性よく行うことができる。また、機構が簡
便となりメンテナンスが容易になるとともにコストも低
摩な亀のとなる。

る仁とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本１！朝の実施例に係る刃先位置補正装置を備
え喪主軸台の正面図、第２３図れ実施例の装置の補正機
構部の断面図、第３図は同補正駆動部の断面図、第４図
は同作動の説明図、第５図はり−Ｐ溝の展開図、第６図
は第２図の補正機構部の拡大図、＃Ｉ７図は２チエツト
リングとセレーションリングのかみ合い状態の説明図で
ある。 １・・・−−りングクイル、ＩＡ・・・ノ々イト、ＩＢ
・・・切削油送出孔、１０・・・ノ々イトホルダー係合
部、３・・・スピンドルユニット、６・・・主軸プーリ
、１１・・・補正部本体、１２・・・アダプタ、１３・
・・取付７ランジ、１４・・・偏芯リング、１５・・・
端面ラチェットリング、１６・・・セレーションリング
、１７・・・端面ラチェ゛ットリング、１８・・・スラ
イドビンＡ、１９・・・スライドビンＢ１２０・・・コ
イルスフリングＡ′％　２１・・・コイルスフリン／Ｂ
、２２・・・精密スチールＩ−ル軸受人、２３・・・精
密ステールゼール軸受Ｂ１２４・・・廻シ止メビン、２
５・・・ベアリング、２６・・・ドライブピン、２７・
・・止メ翰Ａ、２８・・・止メ輪Ｂ１２９・・・スペー
サーリング、３０・・・位置決メピン、３１・・・ドロ
ーノ？、３２・・・テンシ璽ンゼルト、３３・・・予圧
スプリング、３４・・・スラストワッシャー、３５・・
・シール、３６・・・カラー、３７・・・止メ翰０．３
８・・・締付ケナット、３９・・・締付ケールト、４０
・・・スピンドル取付−ルト、４１・・・クイル取付−
ルト、４２・・・Ｏｖリング・５０・・・アダプター５
１・・・フロントカッ々−，５２・・・スペーサー人、
５３・・・親ピストン％　５４・・・スペーｔ−Ｂ、５
Ｂ・・・子ピストン、５６・・・スペーサーｏ１５７・
・・ピストン力／々−１５８・・・スペ−ｆ−８，５Ｇ
・・・ｌｉｄ　＆　／？　＃ブ本体、′６０・・・リヤ
ーカバー、６１・・・ピストンロンド、６２・・・スペ
ーサー９１６３・・・ロックネジ、６４・・・ｊ１＠、
ａｓ・・・０りング、６６・・・−締付ケネジ、６７・
・・スクレーノ？、６８・・・取付クイル）、６９・・
・０リン／、７（Ｌ・・り瘤ツキン、７１・・りぞツキ
ン、７４・・・ロックネジ、７５・・・ロックネジ、７
６・・・０リング、７７・・・オイルシール、７８・・
・〆−ルペアリング５．７９・・・止メ輪、８０・・・
締付ケネジ、８１・・・オイルシニル、８２・・・パツ
キン、８３・・・スクレーパ％　８４・・りぞツキン、
８５・・・パツキン、８６・・・取付ナツト、８７・・
・ワヅシャ。 代理人　　　鵜　沼　辰　之 （ほか２名） 区 法

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　スピンドルユニットに対して同軸的にかつ軸
   方向往復移動可能に取シ付けられたドローノ饗−と、こ
   のドローバ々−を軸動後方向に移動せしめる駆動装置と
   、骸ｐ　ｏ−パーの一面に設けられ軸方向に対して傾斜
   部を有するリード溝と該リード溝に一端が係合するとと
   ゛もに前記スピンドルユニットに対して固定されたビン
   とからなシ前記ドローノ々−の軸方向移動に伴って該□
   ドローバ々−を前記スピンドルユニットに対して回動せ
   しめるドロー゛ノ々−回動手段と、前記ドローバ−に対
   して同軸的に配置され少なくともその一部が傭芯部とさ
   れた偏芯りンダと、前記ドローバ々−の回動を誼偏芯り
   ングに伝達するための回動伝達機構と、該偏芯りングの
   外側部に設けられて前記ス゛□ビンドルユニットに固着
   されるとともにその一部が＃偏芯リング偏芯゛部を支持
   する補正部本体と、該補門部本体に対して径方向往復移
   動苛能に取シつけられるとともにその一部は前記偏゛芯
   すング偏芯部内側へ延在されかつ鋏偏芯すング偏芯郁内
   周面と係合された刃具取付装置と、を備えたことを特徴
   とする刃先位リング機構を駆動源とするものである特許
   請求の範−第１項記載の刃先位置補正装置。 （３）前記リード溝はｌ形であって、中央平行部はドロ
   ーバ９−軸線方向に延びる仁とを特徴とする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の刃先位置補正装置。　　　
   −