JPS60232810A

JPS60232810A - 加工ヘツド

Info

Publication number: JPS60232810A
Application number: JP8899684A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sugiya; 杉矢　健一; Takeshi Shinou; 筱生　全; Mikio Maehara; 前原　幹雄; Ikuo Hayashi; 林　郁雄; Hajime Nakagawa; 元中川
Original assignee: Toyota Motor Corp; Kuroda Precision Industries Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; Kuroda Precision Industries Ltd
Priority date: 1984-05-02
Filing date: 1984-05-02
Publication date: 1985-11-19

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】（イ）発明の技術分野この発明は、工作機械の主軸に装着されてワークを加工
する加工ヘッドに関し、特に機械主軸の軸線に一致して
、もしくは平行に配置された軸物ワーク外周への切削加
工を可能にした加工ヘッドに関するものである。

（０＞従来技術と問題点第１図に示すようにシャンク類、その他の軸物ワーク１
において、その一端面に軸線方向のねじ孔２を、外周面
に軸線と平行なキー溝（半月キー溝等）３をそれぞれ加
工しようとする場合、従来においては、ねじ孔加工及び
キー溝加工専用の専用機で行なっているのが普通であり
、そしてこれらの加工はトランスファマシンの所定加工
ステージョンの専用機ユニットを遍歴することで行なっ
ている。

しかるに近年では、トランスファラインの縮小。

加工内容の変更に対して順応できるように加工ステージ
ョンに設置される加工ユニットを汎用機、即ちマシニン
グセンタで構成する傾向になってきている。このため、
上記第１図に示す如きねし孔。

キー溝を同一の加工ステージョンで工具交換のみで加工
できることが望まれる。

この場合、ねじ孔加工がなされるワーク端面が汎用機の
主軸と対向する段取姿勢になっていると、汎用機による
ねし孔加工は工具交換のみで実行できるが、キー溝加工
に対しては、ワークの段取姿勢を変更するか、あるいは
ワークテーブルを方向転換しなければ加工することがで
きない。ワーク段取姿勢変更及びワークテーブルの方向
転換は、キー溝の加工位置精度に悪影響を及ぼすほか、
タクトタイムが増大して加工能率を低下させることにな
る。

従って、従来における軸物ワ−りの外周へのキー溝加工
は専用機によるセンタワークが主であり、また、そのカ
ッタは片持ち支持のため、加工時にカンフシャンクに撓
みが生じ、キー溝の仕上がり精度が低い問題があった。

（ハ）発明の目的この発明は上記従来の問題を解決するためになされたも
ので、その目的とするところは、機械Ｊ軸の軸線と一致
もしくは平行に配置されたワークにその軸線と平行なキ
ー溝等を、ワークの段取姿勢及びワークテーブルの方向
を変更することな（、かつ高精度に加工できるようにし
た加工ヘッドを提供するにある。

仁）発明の構成上記目的を実現するためにこの発明の加工へメトは、工
作機械主軸に装着される工具ヘッド本体と、この工具ヘ
ッド本体に回転可能に取り付けられたハウジングと、こ
のハウジング内に回転可能に装着され上記工具ヘッド本
体の軸線と異なる方向に配置された工具スピンドルと、
この工具スピンドルの一端に装着された工具チャックと
、上記工具スピンドルの軸線上に上記工具チャックに対
向して上記ハウジングに取り付けられ、かつ上記工具ス
ピンドルに装着された工具をその反チャッキング側から
支持するセンタ装置とで構成したものである。

（→発明の実施例以下、この発明の加工へノドを図面に示す実施例につい
て説明する。

第２図〜第５図はこの発明の加工ヘッドの一例を示すも
ので、１０は工具ヘッド本体であり、この工具ヘッド本
体１０は、工作機械の主軸１００に挿着されるシャンク
部１０ａと、図示しないマニピュレータの把持用フラン
ジ１０ｂ及びこれを介してシャンク部１０ａと反対の側
に軸線を一致させて一体に設けた軸部１０ｃとから構成
されている。上記工具ヘッド本体１０の軸部１０Ｃには
全体形状が略逆くの字形をしたハウジング１１の一端部
が軸受３４を介して回転可能に装着され、さらにハウジ
ング１１内に位置する軸部１０ｃには駆動歯車１２が固
着されている。

また、上記ハウジング１１内には上記駆動歯車１２と噛
合する第１の中間歯車１３が第１の中間軸１４によって
回転可能に枢着されており、この第１の中間歯車１３と
噛合する第２の中間歯車１６は、ハウジング１１内に回
転可能に軸着した第２の中間軸１５に固着され、さらに
第２の中間軸１５には第１のウオームギア１７が固着さ
れてい１８は上記ハウジング１１内の他端部に軸受１９
によって回転可能に枢着した工具スピンドルで、この工
具スピンドル１８は上記工具へノド本体１０の軸線と直
角な方向に配列関係にあり、そして該工具スピンドル１
８の中間部には上記第１のウオームギア１７と噛合する
第２のウオームギア２０が固着されている。この第１．
第２のウオームギア１７．２０及び上記中間歯車１３．
］６、駆動歯車１２は工具ヘッド本体１０、即ち工作機
械主軸１００の回転を工具スピンドル１８に伝達する歯
車列を構成するものである。

上記工具へ・／ド本体１０の軸線と直交する方向に突出
する上記工具スピンドル】８の突出部側には、第３図に
示す如く工具チャ、り２１が取り付けられ、この工具チ
ャック２１によって、例えば第１図に示すワーク１にキ
ー溝３を加工するための工具２２が工具スピンドル１８
に装着できるようになっている。また、上記工具チャッ
ク２１は、本実施例ではスピリングコレット２１ａと、
これを工具スピンドル１Ｂのテーパ穴り８ａ内にブツシ
ュ・アウトするキャップ２１ｂとから構成される。

２３は上記工具スピンドルＩ８の工具装着端に対向して
配置されたセンタ支持用のセンタ装置で、センタ台２３
ａと、このセンタ台り３ａ内に上記工具スピンドル１８
の軸線と一致させて軸受２３ｂ、スリーブ２３ｃにより
回転可能に取り付けたセンタ２３ｄとから構成され、そ
して上記センタ２３ｄはスリーブ２３Ｃに対し調整ねじ
２３ｅにより軸線方向に出入り調整可能になっている。

また、上記センタ装置２３は、ハウジング１１に突設し
たブラケット部２４にヒンジ部２３ｆ及び軸２５により
回動可能に枢着され、これによりセンタ装置２３が工具
２２をセンタ支持する位置及び工具２２の交換に支障を
与えない状態に操作できるようにしである。さらに、上
記ハウジング１１には、センタ装置２３を工具支持位置
に固定するための固定ねし２６．２７が枢支ピン２８．
２９によって第５図の矢印Ａ、Ｂ方向に回動可能に取り
付けられており、この固定ねし２６．２７により、セン
タ装置２３のセンタ台２３ａに突設した耳部３０，３１
を締め付けることでセンタ装置２３をハウジング１１に
固定できるようになっている。

３２は工具ヘッド本体１０を機械主軸１００に装着した
とき、ハウジング１１を主軸周りの固定部１０１に固定
し位置決めするための位置決め装置で、この位置決め装
置３２は、第２図に示すようにハウジング１１に矢印Ｙ
方向に移動可能に取り付けた位置決めビン３２ａと、工
作機械の固定部１０１に固着され、上記位置決めビン３
２ａが係合する位置決めブロック３２ｂとから成り、上
記位置決めビン３２ａは図示しないばねにより位置決め
ブロック３２ｂと係合する方向に付勢されており、さら
に位置決めビン３２ａには、工具ヘッド本体１０が主軸
１００に装着された以外のとき、工具ヘッド本体１０と
ハウジング１１とを一体化するストッパ３３が取り付け
られている。

次に、上記にように構成された本実施例の動作について
説明する。

第１図に示すワーク１の外周面に、工作機械に対するワ
ークの段取姿勢及びワークテーブルの方向を変更するこ
となくキーｆｊ３を加工する場合は、図示しない工具マ
ガジンにセントされているこの発明にかかる加工ヘッド
を図示しないマニピュレータにより把持して、工具ヘッ
ド本体ＩＯのシャンク部１０ａを工作機械主軸１００の
テーパ穴１００ａに挿入し、主軸内蔵のクランプ装置（
図示せず）により工具ヘッド本体１０を主軸に固定する
。このとき、位置決め装置３２の位置決めビン３２ａが
位置決めブロック３２ｂのテーバ溝３２Ｃ内に係合して
、ハウジング１１を工作機械の固定部１０１へ固定する
とともに、加工ヘッドの工具スピンドル１８に装着され
た工具２２をワーク１のキー溝加工面と対応するように
位置決めする。

これと同時にストッパ３３がマニピュレータ把持用フラ
ンジ１０ｂの切欠き１０ｄから外れる。また、センタ装
置２３のセンタ２３ｄの尖端は工具スピンドル１８に装
着された工具２２に非チ中ツク側から係合し、工具２２
を両持ち支持しているものとする。

かかる状態において、主軸１００が回転すると、その回
転は、工具ヘッド本体１〇−駆動歯車１２−第１の中間
歯車１３−第２の中間歯車１６−第２の中間軸１５−第
１のウオームギア１７−第２のウオームギア２０−工具
スピンドル１８の経路で工具スピンドル１８に伝達され
、工具スピンドル１８は工具２２と一体に上記歯車列で
設定される速度で回転する。そして、ワーク１のキー溝
加工位置の割り出しがなされた後、主軸へノドの切削送
り動作により工具２２がワーク１に対し送り込まれれば
、ワーク１の外周面には、第１図に示す如くワークの軸
線と平行な半月状キー溝３が加工されることになる。

従って、機械主軸の軸線と平行に設置されたワークの外
周に、その軸線の平行なキー溝を、同一の加工セル中で
段取姿勢及びワークテーブルの方向変更をすることなく
加工できることになる。そして、工具２２は工具スピン
ドル１８とセンタ装置２３により両持ち支持されている
ため、工具シャンクの剛性が向上し、切削力に対する撓
みがほとんどなく、キー溝の仕上がり精度を向上できる
ことになる。

次に、工具２２を交換する場合の動作について説明する
。

この場合は、まず、固定ねじ２６．２７を緩め、枢支ピ
ン２８．２９を中心にして第５図の矢印Ａ。

Ｂ方向に回動させ、固定ねし２６．２７を耳部３０．３
１から外す（第５図の２点鎖線の状１４こする）。次に
、調整ねじ′２３ｅを操作してセンタ２３ｄを後退させ
工具２２から離間させる。その後、センタ台２３ａ全体
を軸２５を中心にして第３図の矢印Ｃ方向に回動させ、
２点鎖線の状態にし、工具の抜き方向に空間を設ける。

そして、工具チャック２１を緩め、工具２２を抜き取り
別の工具と交換する。ま・た１、交換された後の工具の
センタ支持は、上記と逆の操作を行なえば良い。

なお、上記実施例では、ワークにその軸線と平行な半月
キー溝を加工する加工ヘッドについて説明したが、平面
的なフライス加工、あるいはワーク軸線と平行でないフ
ライス加工等にも適用できることは勿論である。また、
機械主軸の回転を工具スピンドルに伝達する系は、実施
例に示す歯車列に限定されるものではない。

（−・）発明の詳細な説明した通りこの発明によれば、機械主軸に装着され
る工具ヘッド本体にハウジングを回転可能に取り付け、
このハウジング内に歯車列を介して上記主軸により回転
される工具スピンドルを設け、この工具スピンドルに装
着した工具によりワークを切削加工できる方式としたの
で、機械主軸の軸線と平行に配置したワークにその軸線
と平行なキー溝などを、ワークの段取姿勢、ワークテー
ブルの方向変更をすることなく工具交換のみで加工する
ことができる。

また、センタ装置を組み付けて工具を反チャッキング側
からセンタ支持する方式としたので、工具の剛性が向上
し、ビビリなどの発生を防止できるとともに、加工精度
も向上できる。さらに、センタ装置はハウジングに対し
回動可能に支持され、センタ支持位置から逃がす方式に
なっているため、工具交換が容易となり、作業性も向上
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加工ワークの説明図、第２図はこの発明の加工
ヘッドの一例を示す横断平面図、第３図は第２図のＩ−
ＩＩＩ線に沿う断面図、第４図は第２図の矢視■方向か
ら見た正面図、第５図は第２図の矢視Ｖ方向から見た側
面図である。１・・・ワーク、２・・・ねし孔、３・・キー溝、１０
・・・工具ヘッド本体、１１・・・／”１！ジング、１
２・・・駆動歯車、１３．１６・・・中間歯車、１４．
１５・・・中間軸、１７．２０・・・ウオームギア、１
８・・・工具スピンドル、２１・・・工具チャック、２
２・・・工具、２３・・・センタ装置、２５・・・軸。特許出願人　黒田精工株式会社 ■′ 第２図第３図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）工作機械主軸に装着される工具ヘッド本体と、こ
の工具ヘッド本体に回転可能に取り付けられたハウジン
グと、このハウジング内に回転可能に装着され上記工具
ヘッド本体の軸線と異なる方向に配置された工具スピン
ドルと、この工具スピンドルの一端に装着された工具チ
ャックと、上記工具スピンドルの軸線上に上記工具チャ
ックに対向して上記ハウジングに取り付けられ、かつ上
記工具スピンドルに装着された工具をその反チャッキン
グ側から支持するセンタ装置とを備えてなる加工ヘッド
。
（２）センタ装置が、ハウジングに対し回動可能に支持
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の加工ヘッド。