JPS59232701A - 多軸旋盤のための案内棒装置 - 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】 本発明は、各が回転中に機械仕上げされるべき棒を流体
内で支持する、複数の案内チューブから成る、多軸旋盤
のための案内棒装置に関する。

一般的に云って、現在に至るまで、多軸旋盤に関し、同
じ能力の単軸旋盤で現在得られる速度と同じ高さの軸の
回転速度に達することは不可能であった。だが、一方に
おいて切削工具とオイルの技術の発展と、他方において
市場の命令とが主軸の回転速度の極めて顕著な増加を強
制している。

したがって、近未来において多軸旋盤のための案内棒装
置の技術の発展は、実際釦現に使用されている機械的装
置は多軸旋盤のための主軸の可能な速度に今はもうつい
て行けないことにより、重要な役割を演するであろう。

したがって、多軸旋盤の生産能力は案内棒装置で実現さ
れるであろう改善に大部分依存するであろう。本発明の
目的はまさにこのような改善を提供することである。

既知の装置は複数の鋼のチューブから成る筒体を含み、
棒の給送ば、一般的処、旋盤頭部内釦位置決めされた送
りコレットにより提供される。回転速度が低いことで回
転棒の振動により生成された騒音は、多くのチューブの
周りに絶縁材料を配置する二とてより、あるいは外部に
向けての騒音を抑制するため全集会体におおいをするこ
とにより、比較的に容易に吸収される。だがこれ等の防
音装置は騒音が振動の結果であるので十分ではなく、し
かもある装置が音を完全に絶縁したとしても、切削工具
の劣化のみでなく、表面仕上げの劣化および規定された
公差を保持する困難を生ぜしめる工作片が機械仕上げさ
れる区域内の俸に沿つて伝達される棒の振動を抑制しな
いであろう。

回・販ごでいる棒の振動を多少減衰するための油または
乳剤のフィルムを生成する目的で、機械仕上げされるべ
き棒と、この棒の案内チューブとの間に潤滑を生成する
ため機械に切削油または乳剤の使用を許すように現存の
案内棒を変更することから成る。　ＰＬＯと呼ばれるシ
ステムが独国ジュツト　ガル　ト　（７０００Ｓｔｕｔ
ｔｇａｒｔ　　８　０　　（Ｖａｉｈｉｎｇｅｎ　）Ｈ
ａｕｐｔｓｔｒａｓｅ　１０６、Ｇｅｒｍａｎｙ　）の
へルマン７エルヒ技師のサーキュラ−から知られている
。だが、この種の装置は、棒の後部分が支持されたりあ
るいは中心に位置決めされたりされず、したがってこの
棒は回転時に浮動して、案内チューブの内壁を打ちた＼
〈ことになるので、満足し得るものではない。その結果
騒音が生成され且つその振動がこれ等の工作片が機械仕
上げされる区域内の棒に沿って伝達される。機械の所有
者は利用されるべき流体に関する選択権を有していない
。したがってこの所有者はやむなく棒の加工区域で利用
されている同じ油または冷却水を案内棒内に用いている
。これ等の２つの条件は全く互いに相容れない。

このような適用例において流体力学的軸受を生成するこ
とが可能である流体は切削工具を冷却するのに提供され
る流体（たとえば石ケン水）と同じ特性たとえば粘性、
エマルジョン等を召していない。さらにその上に既知の
装置の案内チューブは一般的に機械的に溶接された構造
のものである。

このまたばのチューブの内径は旋盤の最大能力の点から
選択される。したがって、必要に応じて内径を選択する
ことができない。動力学支持を実現するためには、チュ
ーブの内径を機械仕上げされるべき棒の直径と、輪郭と
、しかも達成することが望まれる回転速度に関して適合
させる必要があることもまた知られている。既知の装置
が既に現存している構造に適合されるように提供されて
いることにより、案内チューブの前方および後方の部分
において出て来た流体を回復することはしばしば困難で
あるかまたは不可能である。

したがって、騒音を減するため機械仕上げされるべき棒
の振動を排除しながらも、これ等の俸を案内しまた場合
に応じ、て給送させるための多軸旋盤用案内装置な実得
することが本発明の目的である。本装置は全ての現在の
行われている寸法と輪郭に適合されることが可能であり
且つ棒の提供を容易にオートメ化させる。

この問題の解決のため、本発明にしたがった案内装置は
、チューブ内の前記棒の後方部分を支持するピストンの
送りを制御するためおよび前記棒と前記チューブとの間
に前記流体を側方に噴射するための流体の分配器を前記
チューブの後部分に含んでいる。

これ等の棒がピストンによりそれぞれの後方部分におい
て保持され且つ中心に位置決めされていることと、これ
等の棒が少くともそれぞれの中央部分においてそれぞれ
のチューブ内に流体力学的に支持されていることとによ
り、振動がきわめて著しく減ぜられ且つ案内棒により生
成される騒音は旋盤により生成されるものよりも小さい
。したがって、現在に至るまでいまだに達成されなかっ
た高速度で丸削りしている多軸旋盤のため本装置な使用
することができ且つ機械仕上げの精度を改善することが
できる。流木の分配器のこの特定の構造により、棒の提
供が容易であり且つ迅速に実施でき、したがって生産能
力が増大される。前記ピストンがチューブ内の棒の送り
を制御することができるので、通常多軸旋盤に配備され
ている送りコレットを控えることが可能である。新たな
棒を提供する場合の、分配器の移動がきわめて簡単に且
つ廉価にオートメ化できる。

本装置は筒形配列の着脱自在な案内チューブと、油圧分
配器とから成っている。第１図によれば、この筒内は中
心軸１と、多軸旋盤の後部分に締着されるように企図さ
れている前部円板２と、中間の円板３と、後部円板４と
から成っている。円板３および４は前記軸上での前記円
板の調節を許ｒよ５に調節用保持リング１３により前記
中心軸上に装架されている。棒（例示されていない）の
案内チューブ５はジヨイント２３により中間円板３上に
支持されているリング６内に保持され、また上記中間円
板にはこれ等のリングが７ランソ１（第２図）により締
着されている。円板４は案内チューブ５と一体をなした
スリープ９上に締着されている。したがって、円板３と
４とにより案内チューブ５を所定位置に位置決めしてこ
れ等を保持することが可能にされる。これ等のチューブ
は取外し自在であって、機械仕上げされるべき棒の寸法
に適合されるように容易に互換されることができる。１
つのチューブを取り外すためには７２ンゾ７を締着して
いるポルト２４を外すだげでよい。かくしてこれ等の７
ランジは９０°だけ枢動されることができて、スリープ
９が円板４との係合を分離するまで、上記チューブを旋
盤の頭部に向けて引張ることが可能にされる。次でその
チューブは沈積されることができる。戻し弁２１が円板
３内に固定された状態に留まり、それにより油の分配が
中断せしめられる。それに反して、新たなチューブが所
定位置に置かれた後には、再び油の分配が開始される。

後部円板４は玉軸受３０により機械のフレーム２９上に
支持される。このフレームは装置全体を多軸旋盤と整列
した状態に保持する。７ランジ１５によりこの円板２に
締着されている中心位置決め用突堤部１４が円板２上に
装架されている。

これ等の中心位置決め用突堤部は玉軸受１６を含み且つ
これ等は、機械仕上げされるべき棒の直径と輪郭とを有
している取り外し自在な支持リング３４により、棒と、
場合に応じて、ピストンを案内チューブ５の端部と旋盤
ヘッド（例示されていない）との間に支持させる。かく
して、これ等は中間支持体として役立つ。リング３４は
棒の変形に応じるとともに棒の振動を吸収することの可
能な変ノに自在な材料で実現される。

本装置と一体をなした円板の形の分配器１１が円板４の
後部分に位置決めされ且つ軸受１γにより中心軸１上に
装架されている。それは後部で閉鎖板１８により閉じら
れている。この分配器は多くの圧力源を有している油圧
群（例示されていない）により提供される圧力状態の油
を分配しまたこの油を前記筒体の案内チューブ内に分配
する働きを有している。第１図において、油の供給は２
つの圧力源により提供される。第１の圧力源は入口１１
Ａに供給するがこれは提供位置に位置決めされた案内チ
ューブの新たな棒の提供に相当する。

入口１１Ａは閉鎖板１８内に位置決めされている。

第２の圧力源は流体なみぞ１９（第３図）を通して本装
置の全ての他の案内チューブ５に供給するため分配器の
入口１１Ｂに接続されている。入口１１Ａおよび１１Ｂ
から、圧力状態の油はパイプ２０により中間円板３に分
配され、またこれ等の円板から案内チューブ内で回転し
ている、機械仕上げされるべき棒の少くとも中心部分を
流体力学的に支持するため上記案内チューブの内壁と上
記棒との間に戻し弁を通して側方に噴射される。どのパ
イプ２０にも流量調整器２６が配備されている。第４図
によれば、この分配器は提供位置における空の案内チュ
ーブ内に機械仕上げされるべき新たな棒を導入するため
設げられている開口１１Ｃをさらに含んでいる。ピスト
ン９Ａ、１３Ｂのみでなく、案内チューブ５の直径が変
えられる場合に変えられねばならないスリープ１Ｇが同
様に案内チューブ５に属している。入口１１Ａに対向し
て位置決めされた提供位置において、分配器１１の長さ
は、ピストン８Ａ１８Ｂが案内チューブから完全に引っ
込められた場合に、上記ピストンを受は答れることがで
きるように、定められている。上記ピストンは油圧流体
の圧力のため案内チューブ内で前進しているがこのチュ
ーブに関して回転しない後方部分８Ｂと、この後方部分
８Ｂの軸受内で回転することのできる前方部分８Ａとか
ら成っている。ピストンの前方部分８Ａは、機械仕上げ
されるべき棒で、後方部分８Ｂに作用する流体の圧力に
より前記前方部分が押し当てられる棒により、回転せし
められる。

本装置の本質的な要素が以上で述べられたが、以ドにお
いてその作動を考察しよう。正常作動サイクルにおいて
、機械仕上げされるべき棒が前記筒体の各の案内チュー
ブ内へ係合される。分配器１１が作用位置にあり、入口
１１Ａが棒を提供する位置忙対面している。この旋盤が
自動サイクルで作動している。このことは各の作動ごと
罠、前記筒体が多軸旋盤により駆動されて割出されまた
提供位置にある棒が１送りされることを意味する。

第２図において、６本の案内チューブを有する筒体が例
示されているがそれとは異った個数の位置を含んでよい
ことは明らかである。このサイクルは棒の１つが完全に
機械仕上げされるまで進行する。この時点で、この旋盤
は停止しくそれ以上割出しが行われない）且つ棒のない
ことを表示した「棒の終りＪ信号が送くられる。したが
って機械仕上げされるべき新たな棒を導入する必要があ
る。

この目的で、分配器１１０入口１１Ａを真空状態にする
。それにより、空の案内チューブの左端部（第１図）に
位置決めされたピストンが後退せしめられる。このピス
トンは第１図にこれを受は容れるため配備されている分
配器のノ・ウジング内に進入する。このぎストン抜き取
り作動中に全ての他の案内チューブは入口１１Ｂに接続
された油の供給源により圧力状態を維持している。この
空のチューブのピストン８　Ａ　＃　８　Ｂが分配器１
１０ノ）ウジング内に受は容れられるや否や、たとえば
マイクロスイッチ（例示されていない）に作用する押し
ボタンにより表示が送くられ且つピストンＱＡ　、ＱＢ
を有する分配器が空のチューブに対向した位置１１Ｃを
提供するため中心のチューブ１の軸線の周りに手動また
は自動的に回転せしめられる。−口１１Ｃ’の後方部分
を閉じている栓１２が除去され且つ機械仕上げされるべ
き新たな棒がこの開口を通してこの空の案内チューブに
導入される。次で栓１２がもとの場所に戻され、分配器
１１が、丁度提供されたチューブに位１Ｍ、１１Ａが対
面するまで、中心のチューブ１０周りに回転される。か
くして油の圧力が、導入された新たな棒の後部にビ艮ト
ンを押し当て且つこの棒の後部を支持するため、入口１
１入内に再び加えられる。

この時点で、この機械が再び正常通り作動を開始し且つ
機械仕上げが、次の「棒の終り］信号が生ずるまで、進
行する。

通常、この機械の正常作動サイクル内での割り出しは１
秒以内で行われる。この割出し作動の途中において、こ
の作用位置１１Ａを離れつ＼あるチューブ内のピストン
に作用する入口１１Ａ内の油の圧力がピストンの後部分
８Ｂに対しても早や何分の１秒の間も作用せず、このこ
とは圧力状態の油で充満されている案内チューブの後部
分がこのような短時間の間に必要とされる最小限の圧力
以下に油圧力が減するのを妨げるアキュムレータとして
作用するので、本装置の正しい作動に対して影響を与え
ない。

提供位置に位置決めされたテユーゾの次の位置への通過
は位置１１Ｃを通して強制的に行われ且つ栓１２は油が
この作動中にこの開口を通って逸出するのを防止するよ
うにガスケット２８により液密にされる。

以上で述べられたような装置においては機械仕上げされ
るべき棒の後部分は上記枠とともに回転するピストンの
前部分８Ａにより連続的に支持され且つ中心に位置決め
される。かくすることで、棒の後部分がそのチューブ内
で浮動してこのチューブの内壁を打撃するのが防止され
る。さらにその上に、前部において中心位置決め用突堤
部１４にょうまた後部において前記ピストンによりそれ
ぞれ支持されている棒の振動が上記の回ｉし＋いる棒と
静止している案内チューブとの間の物理的接触を防止す
る流体力学的軸受により主として排除される。その結果
作業がきわめて静かになり、本装置の騒音レベルが多軸
旋盤の中の１つよりも低くなり且つ機械仕上げの精度と
機械仕上げされた部分の表面仕上げとが改善される。上
記振動に起因しての切削工具の損傷もまた著しく軽減さ
れる。さらＫその上に、棒の少くとも中心部分を水力学
的に支持することと、上記振動を強力に軽減することと
が互いに協同して、現存までに実現されなかった程に大
きい案内チューブ内での回転速度を機械仕上げされるべ
き棒に与えることができる。上記枠の輪郭は円形の横断
面に制限されないで本装置はたとえば方形または六角形
の横断面を有する任意のその他の現存の輪郭を容認する
。上記枠と、その案内チューブの内壁との間の隙間は回
転速度に左右されまた通常チューブ内の長い棒の中心部
分のある程度の波動を許す、２＃！ｓから６鵬までソあ
る。油が戻し弁２１により棒とチューブの内壁との間に
側方に噴射されることにより、棒は上記壁と決して物理
的に接触しない。正常な作動中、前記の隙間の関数であ
る棒の回転で生成された乱流により引き起された圧力状
態にある前記チューブ内に容れられた流体は前記チュー
ブの左喘部（第、１図）へ流れ且つ油圧群内の閉回路内
で再循環される。

棒の提供が自動化されることができると以上で述べられ
た。この場合に、且つ第６図によれば、押しギタン２７
により送くられた信号が現われた時に、油圧または空気
圧制御シリンダ３３が前記分配器の開口１１Ｃを閉鎖し
ている栓１２を引き抜き且つ次に第２の油圧または空気
圧制御シリンダ３１（第５図）が空のチューブ内への開
口１１Ｃを通しての新たな棒の挿入を許すため、提供位
置１１Ａに位置決めされている提供されるべき空のチュ
ーブに対向するよう開口１１Ｃをもって来るためレバー
３２を作動して分配器を半径方向に移動する。かくして
、商業的に入手可能な棒給送器を利用することで、案内
−棒装置の完全自動提供が得られる。

本発明にしたがった装置はまた通常多軸旋盤で経験され
る送りコレットを廃止させることもできる。この目的で
、以ドの手段を構するだけでよい。

ピストン１３Ａ、ｇＢは前記中心位置決め用突堤部１４
と、旋盤ヘラｒの前方部分との間の距離をそれぞれの全
長で覆うためにより大きい長さに作られねばならない。

分配器１１内にピストンのため提供されるハウジングは
新たな構の挿入中に上記ピストンを受げ容れるため同じ
長さに作られねばならない。上記の送りコレットの欠点
または欠陥は次のとおりである：送りコレットは高価で
あり、磨損されて廖正される必要があり、棒の表面仕上
げを劣化させ且つ機械仕上げされるべき新たな棒の導入
を困難ならしめる。本発明にしたがった装置と関連して
のこれ等の送りコレットの廃止は多軸旋盤の分野におけ
る新規で有利な爵与とみなされてよい。

【図面の簡単な説明】

第２図は第１図の■−■線に沿った本装置の断面図、第
６図は第１図の■−■線に沿った本装置の断面図、第４
図は第３図のＭ　−ＩＶ　線に沿った本装置の断面図、
第５図は棒の提供の自動化を概略的に示した図、第６図
は閉鎖栓の自動的配置と引き抜きとを概略的に示した図
である。 １・・・中心軸、２・・・前部円板、３・・・中間円板
、４・・・後部円板、５・・・案内チューブ、６・・・
リング、Ｔ・・・７ランジ、９・・・スリーブ、１１・
・・分配器、１３−９．保持リング、１４・・・中心位
置決め用突堤部、１５・・・７ランジ、１６・・・玉軸
受、１１・・・軸受、１８・・・閉鎖板、１９・・・み
ぞ、２０・９．パイプ、２１・・・戻し弁、２３・・・
ジヨイント、２６・・・流量調整器、２９・・・機械フ
レーム、ｊＯ・・・玉軸受、３４・・・支持リング。 代理人　成行　皓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１ン　　各が回転中に機械仕上げされるべき棒を流体
   内へ支持するようにされた複数のチューブから成る多軸
   旋盤のための案内棒装置において、前記チューブ内の前
   記棒の後方部分を支持するピストンの送りを制御するた
   めおよび前記棒と前記チューブとの間に前記流体を側方
   に噴射させるための流体分配器を前記チューブの後部分
   に含んでいることに特徴を有する装置。 （２１特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   分配器が、前記ピストンと前記案内チューブとに流体を
   供給するための少くとも１つの油圧力供給源に接続され
   て成る装置。 （３〕　　特許請求の範囲第２項記載の装置において、
   前記分配器が各の油圧力供給源ごとに単一の入口を備え
   、前記入口が前記複数の案内チューブと、前記棒に流体
   を側方に供給する複数のパイプとに前記流体を圧力状態
   で分配する分配みぞと連通して成る装置。 （４）　　特許請求の範囲第２項記載の装置において、
   前記分配器が前記ピストンを収容するためのハウジング
   を含み、上記分配器が空のチューブに対向したブラダに
   より通常開じた開口を準備位置に提供するため、前記ピ
   ストンを前記へクジング内に完全に係合させて、前記装
   置の長手Ｓ線の周りにレバーにより回転されることが可
   能であり、前記開口が機械仕上げされるべき新たな棒を
   準備位置にｉ６ける前記チューブ内に導入させるように
   されて成る装置。 （５）特許請求の範囲第４項記載の装置において、前記
   分配器の前記開口を閉じ・る前記プラグの除去と所定位
   置への設定とを制御する第１の油圧または空気圧シリン
   ダと、前記レバーに作用して、前記装置に新たな棒を自
   動的に提供するため、前記開口が前記空のチューブに対
   向して到達するまで、前記分配器を半径方向に移動する
   第２の油圧または空気圧シリンダとを含み、前記第１の
   シリンダが、前記ピストンが前記分配器の前記ノ１つ２
   ング内に完全に保合されていることを表示した信号の受
   傷で、作動されるようにされて成る装置。 （６）　　特許請求の範囲第２項記載の装置において。 ６樵の直径のピストンに対し前記ノ１つ２ングを適応さ
   せるためのスリープが前記ピストンを収容Ｊ−る分配器
   のハウシング内に導入されるようにされて成る装置。 （７）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
   案内チューブの出口と、この装置を装架されている旋盤
   頭部との間に前端部にて位置決めされた中心位置決め用
   突堤部を含み、この中心位置決め用突堤部が機械仕上げ
   されるべき棒のための中間支持体として役立つ変形自在
   なリングを備えて成る装置。 （８）特許請求の範囲第７項記載の装置において、前記
   ピストンが前記中心位置決め用突堤部と前記旋盤頭部の
   前方部分との間の距離に対応した長さを有しまた前記分
   配器内のピストンを収容したノ１ウゾングが前記ピスト
   ンと同じ長さを有して成る装置。 （９）　　特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   前記ピストンが案内チューブ内の機械仕上げされるべき
   棒の輸送を、この目的で多軸旋盤上に通常配備されてい
   る送りコレットチャックの助けを必要とせずに、制御す
   るようにされて成る装置。 υｌ　特許請求の範囲第１０記載の装置において、案内
   チューブが各種の直径のチューブを本装置に提供するの
   を許すため除去可能であり、それぞれチューブのこの除
   去と所定位置への配置とにより、全ての油圧接続がそれ
   ぞれ切断され復帰されるようにされて成る装置。 ０υ　特許請求の範囲第１０項記載の装置に才６いて、
   ピンにより半径方向に位置決めされた前記案内チューブ
   が、あるチューブが取り替えられるべきである場合にね
   じ戻されるｆルトにより、中間円板−ゾと一体をなした
   スリーブが本装置の後部円板から係合を分離されるまで
   、前記７ランジの回転と前記案内チューブの抜き取りと
   を可能洗されて成る装置。 αつ　特許請求の範囲第１１項記載の装置において、案
   内チューブが除去され、それぞれ、所定位置に設置され
   た場合、油圧接続がそれぞれ切Ｋｆされあるいはフラン
   ジにより締着された、前記リングの１つと、前記中間の
   円板と前記リングとの間に配列されたガスケットとの物
   理的接触により復帰されるようにされて成る装置。