JPS5929362B2 - 複合加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１台の機械で旋削および穴あげ加工を同時に行
う複合加工機に関し多種少量生産の旋削穴あけ加工部品
の加工時間を短縮させるものである。

従来、多種少量生産の旋削部品の旋削および穴あけ加工
を行う複合加工機では同一主軸にて旋削加工の回転およ
び穴あけ加工の割出しな行うため工作物な回転させて行
う旋削加工と、工作物を割出し停止させて行う穴あけ加
工を一度に実施することは不可能であった。

そのため旋削加工後穴あけ加工を行うため加工時間が長
くなる不都合があった。

そこで本発明シま上記の点を解消するため旋削主軸のほ
かに割出し主軸を設けるとともに、別個に制御される穴
あけ装置を設は割出し主軸に取付けられた工作物の穴あ
け加工を旋削加工と同時に行うようにして加工時間の短
縮を計ったものである。

本発明の実施態様を第１図ないし第６図により説明する
。

上面長手方向に後側が高くなった２組の摺動面１，１’
、２，２’を有し該摺動面間に切屑排出溝３を設けたベ
ッド４の左上部に旋削主軸５および該主軸５の上方斜め
後方に割出し主軸６をともに水平に且回転可能に軸承す
る主軸台７が締着されている。

前記主軸５の端面に取付られたチャック８には旋削加工
前工作物９が把持されている。

これに対し前記割出し主軸６の端面に取付られたチャッ
ク１０には先にチャック８に把持されていた旋削加工済
工作物１１が把持されている。

ベット４の上部手前側に主軸軸線方向（以後これをＺ軸
方向と記す。

これに対し水平面内で主軸と直交する切込方向をＸ軸方
向と記す。

）に設けられた摺動面１，１′に案内されＺ軸方向にね
じ１２を介してサーボモータ（図略）で駆動される手前
側往復台本体１３が載置されている。

該往復台本体１３の上面にはＸ軸方向に設けられた摺動
面１４に案内され往復台本体１３の前面に固設されたサ
ーボモータ１５によりＸ軸方向に駆動されろ手前側横送
り台１６が載置され往復台本体１３とともに手前側往復
台１γを形成している。

横送り台１６上には回転軸心が主軸５の軸心と平行で同
一高さ位置の六角形の工具保持体１８な有する刃物台１
９が固着されている。

工具保持体１８は各端面に各種工具を保持し制御装置に
指示された工具を加工位置に割出し位置決めする。

割出し主軸６の後側で手前側往復台１１より上位に手前
側と対向して対向後側往復台３０が載置されている。

即ちベッド４の上部後側の２軸方向に設けられた摺動面
２，２′に案内されＸ軸方向にねじ３１を介してサーボ
モータ（囲路）で駆動されろ対向後側往復台本体３２が
載置されている。

該往復台本体３２の上面にはＸ軸方向に設けられた摺動
面３３に案内され往復台本体３２の背面内側に固設され
たサーボモータ３４によりＸ軸方向に駆動される対向後
側横送り台３５が載置されている。

横送り台３５の上面には四角形状の体３６が固着され肢
体３６はその先端に駆動モータを内蔵するドリルヘッド
３７な装備しアーム部３８と旋回軸部３９が１３５−い
たくの字形のアーム４０の前記軸部３９の軸心な割出し
主軸６の軸心と同一水平面内で２軸に対し右後方４５°
の向きに軸承している。

体３６の後面には揺動モータ４１が固着されアーム４０
を１８０°旋回させドリルヘッド３７の軸心を割出し主
軸６の軸心と同一水平面内の２位置に位置決めする。

即ちドリルヘッド３Ｔはアーム４０の手前側停止位置に
おいてその工具主軸軸心の方向がＸ軸方向であり後側停
止位置においてはＸ軸方向になる。

ドリルヘッド３７の工具主軸先端には外側スリーブ４２
を軸方向に移動させて工具７０の着脱を行う公知のチャ
ック４３が挿着されている。

前記スリーブ４２には環状凹溝４４が鼓膜されており該
溝４４内にのぞむピン４５を内側に設けた馬蹄形二股部
を一端とするレバー４６が中央部をアーム４０の端面に
固着されたブラケット４Ｔに軸承され他端をアーム４０
に固着された流体シリンダ４８のロッド４９に連結され
ている。

主軸台Ｔの背面には複数の各種工具を保持した自動工具
交換装置５０が設けられている。

主軸台γの後部平面上に台５１が固着され談合５１はＸ
軸方向に配設された軸受５２，５２’により円筒状の工
具マガジン本体５３を回転軸心がＸ軸方向な向き割出し
主軸６の軸心と同一水平面内に軸承している。

マガジン本体５３の軸承部間には歯車５４がキーで固着
され台５１内に設げられた駆動装置（囲路）からの回転
運動を該歯車５４と噛合うウオーム５５により伝達され
る。

マガジン本体５３の先端外周には環状凹溝５６が形成さ
れ該凹溝５６内で開閉し工具ＴＯの把持部Ｔ１側に一体
に設けられたフランジ部１２の環状凹溝１３に嵌まり該
工具７０な把持する工具把持爪５１がマガジン本体５３
の軸心を中心とする同一円周上に等分に複数個配設され
ている。

工具把持爪５１はピン５８Ａ、５８Ｂで枢着された一対
の開閉爪５７Ａ、５７Ｂと該爪５７Ａ、５７Ｂの把持部
を形成する先端が常時閉じ勝手になるように互いに隣接
する開閉爪５７Ａ、５７Ｂの背面に装設した松葉状の板
ばね５９と、マガジン本体５３に植設され一対の開閉爪
５７Ａ、５７Ｂの先端側の内側にのぞんで爪の閉じ量を
規制するストップピン６０とからなっている。

それぞれ一対の開閉爪５７Ａ、５７Ｂの後部の内側には
マガジン本体５３の先端に一部な突出した大径部６１と
小径部６２な有するピン６３がばね６４によって小径部
６２が一対の開閉爪５７Ａ、５７Ｂの後部の間に入るよ
うに付勢されマガジン本体５３にＸ軸方向に装設されて
いる。

該ピン６３の先端は台５１に固着されマガジン本体５３
内を貫通する支柱６５の軸心に沿って設けられたシリン
ダ６６のピストンロッド６７の先端に締着された円板６
８に当接している。

ピストンロッド６７が圧力流体により２軸左方向に移動
すると円板６８によりピン６３がマガジン本体５３内に
埋没されその大径部６１が一対の開閉爪５７Ａ、５７Ｂ
の後部の内側に当接して爪の先端が開くことを防止する
。

そのため前記ピストンロッド６７は工具が開閉爪５γＡ
、５７ｆｌ−押開いて着脱されるときのみＺ袖布方向に
送られる。

またマガジン本体５３は工具把持爪５７の１つが把持中
心な常に割出し主軸６の軸心と同一水平面内で主軸台側
の点Ａ（以後工具交換点と記す）に一致するように割出
される。

向上記構造において各可動部は全て数値制御装置の信号
により作動される。

次に作用について説明する。

以下説明する各動作はすべてあらかじめ数値制御装置に
入力された指令により行なわれる。

旋削加工前工作物９をチャック８により把持した主軸５
が反時計方向に回転される。

刃物台１９は工具保持体１８な回動じ目的の工具２０が
主軸５側に面しその刃先が主軸５の軸心と同一高さ位置
にて割出し位置決め固定する。

そして手前側往復台本体１３および手前側横送り台１６
はＸ、Ｚ軸方向に駆動され所要の形状に前記工作物９の
旋削加工を行う。

他種工具による加工を要するときは工具保持体１８に取
付られた別種の工具２１を前記工具２０と同様に割出し
位置決めしたのち旋削加工を行う。

主軸５と手前往復台１７による旋削加工と同時に割出し
主軸６側において工作物端面に穴あけ加工を行う。

既に主軸５と手前往復台１７により旋削加工を完了しチ
ャック１０に把持された工作物１１は割出し主軸６の旋
回により穴あけ加工位置を割出し主軸６の軸心と同一水
平面内で該軸心の後側に位置決めされる。

先づ工作物１１の端面にＺ軸方向の穴あけ加工な行う。

ドリルヘッド３７を保持したアーム４０は揺動モータ４
１により旋回されドリルヘッド３７を手前側でその軸心
を割出し主軸６の軸心と同一水平面内で且Ｚ軸方向に向
いた状態に位置決めする。

これにより工作物１１の加工位置とドリルヘッド３７チ
ヤツク４３に把持された工具７０の軸心の高さが一致す
る。

ドリルヘッド３７は対向後側横送り台３５によりＸ軸方
向に送られその細心が工作物１１の穴あけ加工位置の水
平方向位置と一致する点に位置決めされる。

そののちドリルヘッド３１の工具１０が回転され対向後
側往復台本体３２が２軸方向に切削送りにて前進し工作
物１１の穴あけ加工を行う。

所要深さまで切込んだ後工具７０の刃先が工作物１１か
ら抜は終る点まで対向後側往復台本体３２がＺ袖布方向
に後退し次の穴あけ加工位置な割出し主軸６を旋回させ
上記と同様に割出し位置決めして再び穴あけ加工を行う
。

工作物１１の外周面に穴あけ加工するときはアーム４０
を後方に１８０°旋回しドリルヘッド３７の軸心を割出
し主軸６の軸心と同一水平面内で且Ｘ軸方向に向いた状
態（仮想線で示す位置）に位置決めする。

割出し主軸６は工作物１１の外周面穴あけ加工位置を割
出し主軸６より後側でその軸心と同一水平面内に割出し
位置決めする。

ドリルヘッド３７は対向後側往復台本体３２によりＺ軸
方向に送られその軸心が工作物１１゛の外周面穴あけ加
工位置の軸方向位置と一致する点に位置決めされる。

そののちドリルヘッド３７の工具７０が回転し対向後側
横送り台３５がＸ軸方向に切削送り速度にて前進し工具
ＴＯによる工作物１１の穴あけ加工を行う。

工具γ０を交換するときは先づアーム４０を手前側停止
位置に位置決めする。

チャック４３に把持された工具７０のフランジ部γ２が
工具交換点Ａに把持中心を位置する工具把持爪５７と主
軸台Ｔの間でＺ軸方向に該把持爪５７と干渉しない位置
に対向後側横送り台３５を移動させる。

次に対向後側往復台本体３２をＺ軸圧方向に移動させ工
具７０の環状凹溝７３と前記把持爪５７がＺ軸方向同位
置の点Ａ′で停止させる。

このときピストンロッド６７が右に送られピン６３がば
ね６４により２軸右方向に移動し小径部６２が開閉爪５
７Ａ、５７ＢとＺ軸方向同位置に移動され開閉爪５７Ａ
、５７Ｂの開きが可能になる。

対向後側横送り台３５がＸ軸径方向に移動すると工具７
０のフランジ部７２が開閉爪５７Ａ、５７Ｂを押し開き
ながら移動し工具ＴＯの軸心な工具交換点Ａに一致して
停止させると該工具７０は板ばね５９により付勢された
開閉爪５γＡ、５１Ｂに把持される。

次いでピストンロッド６７が左に送られ円板６８を介し
てビン６３０大径部６１を開閉爪５γＡ、５７Ｂの２軸
方向向位置に位置さた開閉爪５７Ａ、５７Ｂの開きを不
可能にする。

続いてアーム４０に固着されたシリンダ４８のロッド４
９が前進しレバー４６を介してピン４５によりスリーブ
４２を右に移動させチャック４３の工具７０の把持を解
放した後対向後側往復台本体３１Ｚ軸右方向に工具ＴＯ
の把持部７１が完全にチャック４３から抜ける位置まで
移動させる。

次にマガジン本体５２がウオーム５５により所定量回転
され次の穴あけ加工工具７０′を工具交換点Ａに割出し
位置決めし、再び対向後側往復台本体３２をＺ軸圧方向
に工具７０′の把持部７１がチャック４３に挿入される
まで移動させる。

そののちロッド４９が後退されレバー４６を介してピン
４５によりスリーブ４２が左へ移動され、チャック４３
が工具７０′を把持する。

次にピストンロッド６７をＺ袖布方向に送り開閉爪５７
Ａ、５１Ｂの開き可能にした後対向後側横送り台３５が
Ｘ軸方向手前側に移動され工具１０′のフランジ部７２
が開閉爪５７Ａ。

５７Ｂを押し開きながら完全に抜は出る前記点Ａ′にて
停止され工具交換を完了する。

、尚本発明では穴あけ加工に関して記述したがフライス
、ボーリング加工も実施可能なことは勿論である。

以上のように本発明は１台の機械に旋削主軸と割出し主
軸な併設し且前記２つの主軸に対応して個々に制御され
対向する２つの往復台上に刃物台および主軸軸線方向と
これに直交する２方向に加工可能なドリルヘッドを設け
、さらに該ドリルヘッドに工具を供給する自動工具交換
装置を設けて旋削加工と穴あけ加工な同時に実施できる
ようになしたため多種少量生産における旋削穴あけ加工
部品の加工時間を短縮し生産性を高める。

またドリルヘッドを主軸軸線と４５°の線を中心として
１８０’ｉ回可能として主軸軸線と平行及び直交する方
向の２位置に位置決めされるようになしたので、チャッ
クへの近寄り性が改善されるとともにＸ軸方向、Ｚ軸方
向への速い対応ができ構造が簡単で刃物台上に合理的な
配置が可能である。

また旋削加工機と穴加工機の２台分を１台としＮＣも１
台となり極めて経済的で省スペースとなる。

更に主軸を上下に斜めに配置１ルたので刃物台、主軸と
の干渉の恐れが少く機械中も狭くすることができる特徴
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様の正面図、第２図は第１図の
右側面図、第３図は第１図の上面図、第４図は自動工具
交換装置の第２図のＢ−Ｂ断面図にドリルヘッドの工具
交換位置を示すもの。 第５図は第４図のＣ−Ｃ視図、第６図は第４図のＤ−Ｄ
祖国を示すものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水平旋削主軸と水平割出し主軸を上下斜めに配列し
   た主軸台と、該主軸台な上面に固着し前記旋削主軸およ
   び割出し主軸を挾んで２組の摺動面を併設したベッドと
   、前記各組の摺動面上に各主軸軸線に対して対句し主軸
   軸線方向及び直交する方向（（移動可能に載置された２
   組の往復台と、前記水平旋削主軸側の前記往復台上に前
   記旋削主軸に対応して設けられた刃物台と、前記水平割
   出し主軸側の前記往復台上に配設され主軸軸線に対して
   ４５°の線な中心として１８０′旋回可能でドリル軸線
   が前記割出し主軸の軸線と同一水平面内で且平行および
   直交する方向の２位置に位置決めされるドリルヘッドと
   、該ドリルヘッドを取付けたアームと１３５°の角度に
   取付けられドリルヘッドを前記２位置に移動位置決めす
   る駆動部材と、上記各装置を制御する単一の数値制御装
   置よりなることを特徴とする複合加工機。