JPS60228006A - タレツト形切削加工ユニツト - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、多軸スピンドルヘッドを備えたタレント形
の切削加工ユニットに関する。

〔従来技術とその問題点〕

多軸スピンドルヘッド（以下、ギヤングヘッドと称する
）ｆ、備えた立形または横置形（水平形ンのタレット形
切削加工ユニットにおいては、所定のスライド案内面に
沿って切削力ロエユニット全体をスライドさせるスライ
ド機構のほか、タレットヘッドの割り出しを行なう割シ
出し機構と、ギヤングヘッドのスピンドルを回転駆動す
るための回転駆動機構との少なくとも二つの駆動系が必
要とされる。

そして、これら各機構のレイアウトにあたシ。

例えば横置形の切削加工ユニットの場合に鉱、所定のス
ライド案内面に沿ってスライドするスライドテーブルの
上にケーシングを設置し、このケーシング内に前記割シ
出し機構と回転駆動機構とを収納するとともに、該ケー
シングの上に割り出し回転可能なタレントヘッドを搭載
するのが一般的である。

つまシ、従来の構造では、スライド案内面とタレントヘ
ッドとの中間に上記谷機構を構成するモータや変速歯車
列を配置する構造であるため、切削加工ユニット全体が
大型比するばかジでなく。

スライド案内面からギヤングヘッドのスピンドルまでの
距離が大きくなる。そのため、切削送や推力に伴なう負
荷すなわち切削抵抗に対する剛性が低く加工精度が低下
するおそれがあるため５重切削には不向きでめった。こ
れらのことは、立形の切削加工ユニットについても同様
に言い得ることである。

〔発明の目的〕

本発明は、切削加工ユニットの小型化を図ると同時に、
スライド案内面からギヤングヘッドまでの距離を可及的
に小さくして切削剛性の向上を図ることで５重切削にも
十分に対応し得るタレント形切削加工ユニットを提供す
ることを目的とする。

〔発明の構成〕

本発明においては、上記のよりにスライド案内面からギ
ヤングヘッドまでの距離を可及的に小さくするため、切
削加工ユニットヲ構成する各機構のレイアウトにあたっ
て、スライドテーブルに近い位置にタレントヘッドを配
置したことをその特徴としている。

以下、本発明のよシ具体的な実施例を横置形のタレント
形切削加工装置全列にとって図面に基づき説明する。

〔第１実施列〕 第１図および第２図は本発明の切削加工ユニット金含む
切削加工装置の全体構成を示す図で、ｌはベッド、２は
ベース３上をスライド可能なスライドテーブル、４はス
ライドテーブル２上に搭載された６タレントタイプの切
削加工ユニット、５はワーク位置決め用の治具、６は操
作盤でらる。

切削加工ユニット４は、第３図に示すよりに、スライド
テーブル２上に固定されたコラムＬＯと。

コラム１０の外周に配設されて、該コラム１ｏの鉛直中
心を回転中心として割シ出し回転可能なタレントヘッド
Ｌ１と、クレントヘッド１１の外周に固定された複数の
多軸スピンドルヘッド（以下、ギヤングヘッドと称する
）　１２の＃１か、コラム１１の上面に固定された補助
コラム１３と、補助コラム１３の側面部に、そのモータ
出力軸１４＆がスライドテーブル２と平行となるように
固定された駆動源としての駆動用モータ１４とを備える
。

モータ出力軸１４　ａにはギヤ１５が固定されており。

このギヤ１５は補助コラム１３内に設けた第１の中間軸
１６上のギヤ１７と噛み会っており、これらの歯車列に
よ９駆動用モー／１４の回転出力がコラム１０側に伝達
される。尚、１８はそ−ク出力軸１４　＆によって直接
駆動される同期軸、１９は同期軸１８と同一軸層上に設
けられた潤滑油供給用のボンダである。

加はコラム１０に設けられて、第１の中間軸１６と平行
な第２の中間軸、２１は第２の中間軸２０と平行に設け
られて、後述するギヤングヘッド１２側のスピンドル５
８ｆ：回転駆動するためのドライブ軸、２２はドライブ
軸２１と同一軸線上に設けられて、タレットヘッド１１
１に割り出し回転させるための割り出しドライブ軸であ
る。そして、第２の中間軸２０には第１の中間１１１１
６側のギヤ１７に噛み合うギヤｎが設けられている一方
、ドライブ軸２１にはギヤ２３に噛み合９ギヤＵのほか
ドライブギヤ２５が設けられており、４枚のギヤ１５　
、１７　、２３　、２４から構成される一連の歯車列に
よシトライブ軸２１が回転駆動てれる。

ドライブ軸２１は、その一端に突起部２６ヲ備えるとと
もに、軸方向にスライド可能なスリーブ２７にベアリン
グ２８ヲ介して回転可能に支持されてお９゜スリーブ２
７′ｔ−スライドさせることでドライブ軸２１もその軸
方向にスライドする。つマシ、このドライブ軸２１のス
ライド動作によシトライブギヤ２５とギヤングヘッド１
２側のドリブンギヤ５９とを噛み合わせたり２口るいは
その噛み合いを解除できる構成となっている。尚、ドラ
イブ軸２１とギヤ冴とは、両者の軸方向の相対移動を許
容しつつその相対回転を阻止するためにキー結合されて
いる。また、２９ハペアリングホルダーである。

前記のスリーブ２７には第４図に示すようにランク３０
が形成されており、このラック３０に対してシャフト３
１に設けたビニオン３２が噛み会っている。

そして、シャフト３１はリンク３３　、３４および補助
ロッド３５ヲ介してシリンダ３６のピストンロンド３６
　＆に連結されており、シリンダ３６のはたらきにより
シャフト３１が回転することでスリーブ２７ひいて拡ド
ライブ＠２１がスライドする構成となっている。

割シ出しドライブ軸２２の一痛には前記突起部２６に係
合可能なすシ割す溝３７が形成されているほか。

該割夛出しドライブｗ１２２回りには歯車減速機＃Ｉ（
市販商品名：ハーモニックドライブ）３８が設けられて
おり、この歯車減速機構あの被動側ホイール３９には駆
Ｍｉｌｌのベベルギヤ旬が固定されている。

歯車減速機構あけ概略的には１割シ出しドライブ＠２２
に固定され九楕円形の駆動−ホイール４１と、駆動側ホ
イール４１の外周に相対回転可能に設けられ友薄肉状の
リングギヤ４４と、これに噛み合う固定量および可動側
の２つの門歯ギヤ４２　、４３との組み合わせからなシ
、りングギャ必の歯数が白画ギヤ４２　、４３の歯数よ
シ２枚少々いことから１本実施列の場会にはベベルギヤ
４０＠には割シ出しドライブ軸２２に対して１／７８程
度の減速比が得られるものである。尚、４５はサラばね
４６によシベアリング４７に予圧を付与するためのプッ
シャーである。

一方、タレットヘッド１１の内周には前記ベベルギヤ４
０に噛み合う被１ｊｈｌＩＩのベベアギャ４８がベアリ
ング４９　を介して配設されておシ、このベベルギヤ４
８は補助プレート５０を介してタレットヘッド１１に一
体的に固定されている。したがって、前記割り出しドラ
イブ軸２２の駆動によりタレットヘッド１１がベアリン
グ４９ヲ介してコラム１０回シに割り出し回転すること
になる。

ここで、前記突起部２６とすシ割シ溝３７とはドライブ
軸２１のスライド動作によシ係曾離脱可能でら９、第３
図に示すように突起部２６とすり割りｎ３７とが係合し
ているときにはドライブギヤ２５とドリブ／ギヤ５９と
の噛み会いが解除され、駆動用モータ１４の回転出力が
割シ出しドライブ軸２２に伝達さレルことでタレットヘ
ッド１１の割り出し回転が可能となる。一方、ドライブ
１ＩＩＩ２Ｆ全第３図の左方向にスライドさせたときに
は、ドライブギヤ２５とドリブンギヤ５９とが噛み合う
と同時に突起部２６とすシ割Ｆ）＃ｌ１３７との保合が
解除されて、ギヤ／グヘッド１２醐のスピンドル５８の
回転駆動が可能となる。

このよりに、シリ／ダ３６．ビニオｙ３２．：）ンク３
０およびドライブギヤ１等により、ドライブギヤ２５と
ドリグンギヤ５９との噛み會いと、ドライブ軸２１と割
シ出しドライブ軸２２との噛み合いｔ−選択的に切ｐ換
える切換手段？構成している。

また、タレットヘッド１１の上部内周には／）ウジフグ
５１とヘッドプレート５２とが一体的に固定されている
一方、それらの内部にはコラム１０と一体のピストン５
３が配設されて室Ｒ，、Ｒ，に画成してお夕。

これによって油圧シリンダ５４を構成している。したが
って、この油圧７りンダ５４のはたらきによシハウジン
グ５１およびヘッドプレート５２と一体のタレットヘッ
ド１１が上下動するものである。

５５はコラム［０とタレットヘッド１１下面との間に介
装された割シ出し位置決め手段としての大径のカップリ
ングで、このカンプリング５５は、コラム１０側に固定
された７エースギヤ状の固定リング５５＆と、タレット
ヘッド１１側に固定された同じく７エースギヤ状の可動
リング５５　ｂとから構成されておジ、これら固定リン
グ５５　ｊＬと可動り／グ５５　ｂとの噛み合いによυ
タレットヘッド１１が所定の割り出し位置に位置決めさ
れる。

ギャングヘンド１２は第５図に示すように、ヘッド本体
５６と、このヘッド本体５６内に回転自在に支持されて
、先端に例えばドリル５７ヲ備えた複数のスピンドル５
８と、一端にドリブンギヤ５９金備えた主１ＩＩＩ６ｏ
と、主情６０の回転を各スピンドル５８に伝達する変速
歯車列６１　、６２　、６３等からなり、第３図に示す
よりにドリグンギヤ５９がタレットヘッド１１内に進入
してドライブ軸２１１Ｉ！ＩＩのドライブギヤ２５と噛
み合うよりになっている。

次に、以上のように構成されたクレット形切削加工装置
の作用について説明する。

先ず、タレットヘッド■１の割ｐ出しに当たっては、シ
リンダ３６のはたらきによりドライブｌｌｌ１２１が第
３図の右方向にスライドして、突起ｓ２６とすシ割り＠
３７とが保合すると同時に、ドライブギヤ２５とドリブ
ンギヤ５９との噛＋合いが解除される。

次に、油圧シリンダ５４の盗電に作動油が供給され、タ
レットヘッド１１全体が上昇することでカップリング５
５によるタレットヘッド１１の割シ出し位置決めが解除
される。そして、割り出し回転指令が駆動用モータ１４
に与えられると、駆動用モータ１４の回転出力は歯車列
１５　、１７　、２３　、２４からドラ４１１１１２１
．割シ出しドライブ軸２２．歯車減速機４４７゜ベベル
ギヤ４０　、４８の順に伝達されてタレットヘッド１１
が所定の割り出し回転角度だけ回転する。

タレットヘッド１１の回転が停止すると、油圧シリンダ
５４０室式に作動油が供給されてタレットヘッド１１全
体が降下し、カンプリング５５の固足す／グ５５　＆と
可動り７グ５５　ｂとが再び噛み合うことでタレットヘ
ッド１１が所定の割多出し位置に位置決めされる。同時
に油圧シリ／ダ５４の出力圧力をタレットヘッド１１に
作用させたままとすることで可動りング５５　ｂが固定
リング５５　ｍに押し付けられ。

タレットヘッド１１が所定の割り出し位置にクランプさ
れる。

こうしてクレットヘッド１１０割り出しが完了すると、
シリ／ダ３６のは九らきによシトライブ軸２１が第３図
の左方向にスライドし、突起部２６とすシ割夛溝３７と
の停会が解除されると同時にドライブギヤδがドリブン
ギヤ５９と噛み合う。次いで、駆動用モータ１４に回転
指令が与えられることで駆動用モータ１４の回転出力は
歯車列１５　、１７　、２３　、２４からドライブ、１
１１２１へと伝達されて、ドライブギヤ２５とドリブン
ギヤ５９との噛み合いにより第５図に示したギヤ７グヘ
ツド１２の各スピンドル５８が回転駆動される。そして
、第２図に示したスライドテーブル２に切削送りが与え
られることでドリル５７により所定の切削加工が行なわ
れる。

〔第２実施例〕 ＄６図は本発明の第２の実施列を示すもので、第１’ｉ
ｌ！施列では１つのモータを割シ出し駆動系とスピンド
ル駆動系とに共用化したのに対し、本夾施例においては
両駆動系のモータをそれぞれ別個独立させたものでらる
。

本冥施列においては、切削加工ユニット１０４は第６図
に示すように、スライドテーブル２に固定されたコラム
１０７と、コラム１０７の外周に配設されて、該コラム
１０７の鉛直中心を回転中心として割９出し回転可能な
クレットヘッド１０８と、クレットヘッド１０８の外周
に固定された複数の多軸スピンドルヘッド（以下、ギヤ
ングヘッドと称する）１２（第５図ンのほか、コラム１
０７の上面に固定された補助コラム１１０と、補助コラ
ム１１０の側面部に、そのモータ出力軸１１１＆がスラ
イドテーブル２と平行となるように固定されたスピンド
ル駆動用モータ１１１と、コラム１１０のスライドテー
ブル２寄シの一部に、前記スピンドル駆動用モータ１１
１と平行に取シ付けられた割シ出し駆動用そ−９１１２
とを備える。

モータ出力軸１１１ａ　Ｋはギヤ１１３が固定されてお
り、このギヤ１１３は補助コラム１１０内に設けた第１
の中間軸１１４上のギヤ１１５と噛み合っており。

これらの歯車列によシモータ１１１の回転出力がコラム
１０フ側に伝達される。尚、１１６はモータ出力軸１１
１１によって直接駆動される同期軸、１１７は同期軸１
１６と同一軸線上に設けられｆｃ＠滑油供給用のポンプ
に１１８は第１の中間軸１１４の回転によってモータ１
１１の回転量を検出する回転角検出器である。

１１９１−１−コラム１０７に設けられて、第１の中間
軸１１４と平行な第２の中間軸、１２０は第２の中間軸
１１９と平行に設けられて、ギヤングベンド１２側のス
ピンドル５８（第５図）′ｔ−回転駆動するためのドラ
イブ軸である。そして、第２の中間軸１１９には第１の
中間軸１１４側のギヤ１１５に噛み合うギヤ１２１が設
けられている一部、ドライブ軸１２０にはギヤ１２１に
噛み合うギヤ１２２が形成されているほかドライブギヤ
１２３が設けられてお９．４枚のギヤ１１３゜１１５　
、１２１　、１２２から構成される一連の歯車列により
ドライブ軸１２０が回転駆動される。

ドライブ軸１２０は、幀万同にスライド可能なスリーブ
１２４にペアリング１２５全介して回転可能に支持され
ている一方、ドライブ軸１２０と同一軸線上には切換手
段としての油圧７す／ダ１２６が設けられている。すな
わち、ハウジング１２７と、サイドプレー）　１２８ａ
　、　１２８ｂと、ピスト／１２９と一体のピストンロ
ンド１３０とで油圧シリンダ１２６ヲ構成しており、該
油圧シリンダ１２６のピストンロンド１３０が前記ドラ
イブ軸１２０に連結されている。

つまシ、油圧シリンダ１２６のはたらきによりドライブ
軸１２０がスリーブ１２４とともにスライドし、それに
よってドライブギヤ１２３とギヤングヘッド１２側のド
リブンギヤ５９とを噛み会わせたり、あるいはその噛み
合いを解除できる構成となっている。

１３１はコラム１０７の下部に、タレットヘッド１０８
の回転中心と平行に設けられた割シ出しドライブ軸で、
この割シ出しドライブ軸１３１には割ジ出しドライブギ
ヤ１３２と被動側のベベルギヤ１３３とが設けられてい
る。そして、割り出しドライブギヤ１３２はタレットヘ
ッド１０８の下部内周に固定した内歯歯車状の割り出し
ドリブンギヤ１３４に噛み合っている。

一方、モータ１１２に隣接嘔せて配置した歯車減速機構
（市販商品名二）・−モニンクドライブ）１３５の出力
軸１３６には駆動側のベベルギヤ１３７が固定されてお
ｐ、このベベルギヤ１３７が被動側のベベルギヤ１３３
に噛み合っている。したがって、モータ１１２の起動に
よりタレットヘッド１０８がコラム１０７回シに割シ出
し回転することになる。尚、歯車減速機構１３５の具体
的構成については第３図に示したものと同一であるので
、ここでの説明は省略する。

１４２はタレットヘッド１０８の上部内周に設けられた
ハウジング、１４３は該ハウジング１４２に一体的に固
定されたヘッドプレートで、これらの内部にはコラム１
０７と一体のピスト７１４４が配設されて室Ｒ１＊　Ｒ
２に画成しており、これによって油圧シリンダ１４５ヲ
構成している。したがって、この油圧シリンダ１４５の
はたらきにょｒ）、ハウジング１４２゜ヘッドグレート
１４３およびベアリング１４６とともにタレットヘッド
１０８が上下動する。

１４７はコラム１０７とタレットヘッド１０８側面との
間に介装された割シ出し位置決め手段としての大径のカ
ンプリングで、このカンプリング１４７は、コラム１０
７Ｉｆｌｌｌｌに固定されたフェースギヤ状の固屍’Ｊ
７グ１４７ｍ　と、タレットヘッド１０８側に固定され
た同じくフェースギヤ状の可動リング１４７ｂとから構
成されており、これら固定りング１４７ａと可動り／グ
１４７ｂとの噛み合いによシフレットヘッド１０８が所
定の割シ出し位置に位置決めでれる。

本実施例の場合、タレットヘッド１０８の割シ出しにあ
たっては、油圧シリンダ１２６のはたらきによりドライ
ブ軸１２０が第６図の右方向にスライドして、ドライブ
ギヤ１２３とドリブンギヤ１５３との噛み合いが解除式
れる。

次に、油圧シリンダ１４５のｆｆ１Ｒｔに作動油が供給
され、タレットヘッド１０８全 カンプリング１４７によるタレットヘッド１０８の割シ
出し位置決めが解除される。そして、割り出し回転指令
が割り出し駆動用モータ１１２に寿えられると、モータ
１１２の回転出力はベベルギヤ１３７゜１３３および割
シ出しドライブギヤ１３２ｆ：介り、Ｃ割り出しドリブ
ンギヤ１３４に伝達され、クレットヘッド１０８が所定
の割シ出し回転角度だけ回転する。

タレットヘッド１０８の回転が停止すると、油圧シリン
ダ１４５の室Ｒ３に作動油が供給されてタレットヘッド
１０８全体が降下し、カップリング１４７の固定リング
１４７ａと可動り／グ１４７ｂとが再び噛み合うことで
タレットヘッド１０８が所定の割シ出し位置に位置決め
される。同時忙油圧シリンダ１４５の出力圧力をタレッ
トヘッド１０８に作用させたままとすることで可動リン
グ１４７ｂが固定リング１４７ａに押し付けられ、タレ
ットヘッド１０８カ所定の割り出し位置にフラングされ
る。

こうしてクレットヘッド１０８の割９出しが完了すると
、油圧シリンダ１２６のはたらきによりドライブ軸１２
０が第６図の左方同和スライドし、ドライブギヤ１２０
がドリブンギヤ５９と噛み合う。次いで、モータ１１１
に回転指令が与えられることでモータ１１１の回転出力
は薗車列１１３　、１１５　、１２１　。

１２２からドライブ１Ｍ１２０へと伝達δれて、ドライ
ブギヤ１２３とドリブンギヤ５９との噛み合いにょ夕第
５図に示したギヤングヘッドＩ２の各スピンドル５８が
回転駆動される。そして、第２図に示したスライドテー
ブル２に切削送りが与えられることでドリル５７により
所定の切削加工が行なわれる。

尚、前記各実施例においては、６タレントタイプの横置
形切削加工装置を列にとって説明したが、本発明では割
シ出しタレント数は実施例のものに限られることなくそ
の増減が可能で１ハまた横置形以外の立形や、ろるいは
タレント旋回軸が４５度程度の傾斜角をもつ傾斜タイプ
のものにも同様に適用できる。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したようにこの発明によれば。

クレットヘッドをスライドテーブルに近い側に配置した
構成としたことにょシ、切削加工ユニット全体を大幅に
小形比できるほか、切削加工ユニットのスライド案内面
からギヤングヘッドのスピンドルまでの距ｐｉａｔ−小
さくする仁とができる。その結果、従来よシも切削剛性
が高いものとな９１重切削にも十分に対応することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の切削加工ユニットを含む切削加工装置
の平面図、第２図は第１図の正面図、第３図は本発明の
切削加工ユニットの第１の実施列を示す断面図、帛４図
は第３図の■−ＩＶ線に沿う断面図、第５図は多軸スピ
ンドルヘッドの詳細を示す断面図、第６図は本発明の切
削加工ユニットの第２の実施列を示す断面図である。 ２・・・スライドテーブル、４・・・９Ｊ　削加工ユニ
ット、ＩＯ・・・コラム、１１・・・クレットヘッド、
１２・・・多軸ヌビンドルヘッド（ギヤングヘッド）、
１４・・・駆動用モータ、１１・・・モータ出力軸、２
１・・・ドライブ軸、２２・・・割シ出しドライブ軸。 ２５・・・ドライブギヤ、５５・・・カップリング。 ５８・・・スピンドル、５９・・・ドリブンギヤ、１０
４・・・切削加工ユニット、１０７・・・コラム、１０
８・・・クレットヘッド、１１１・・・スピンドル駆動
用モータ、　ｌｌｌ＆・・・モータ出力軸。 １１２・・・割り出し駆動用モーフ、１２０・・・ドラ
イブ＠、　１２３・・・ドライブギヤ、１３１・・・割
υ出しドライブ軸、１３２・・・割り出しドライブギヤ
。 １３３・・・割ジ出しドリブンギヤ、１４７・・・カン
プリフグ。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　スライドテーブルにコラムを固定するとともに
   、コラムの外周に、外周面に複数の多軸スピンドルユニ
   ットｔ−備え、かつ前記スライドテーブルに垂直なコラ
   ム中心−を回転中心として割シ出し回転可能なタレット
   ヘッドを配設するとともに、タレットヘッドを挾んで前
   記スライドテーブルと反対側のコラムの一部に、スライ
   ドテーブルと平行に駆動用モータを配設したことを特徴
   とするタレット形切削加工ユニット。