JPS6040242Y2 - 工具主軸装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、一定深さの切削加工のほかに工具補正および
工具のリリーフ機能を有する専用機などの工具主軸装置
に関する。

ワーク１例えばジイゼルエンジン用のシリンダブロック
は第１図のように、６寸法の穴加工部分および０寸法の
座ぐり加工部分を有している。

これらのうち座ぐり加工の深さつまり３寸法の深さはき
びしく規定されている。

通常、クランプ時の基準面はワーク１の下面であるから
、切削加工はワーク１の下面を基準として管理されてい
る。

しかしワーク１のｈ寸法にばらつきがあることから、座
ぐり加工の３寸法の管理はワーク１の上面を基準面とし
て行なわれている。

例えば実公昭４６−３２３１０号１加エユニツトの位置
決め装置ヨは二重スライドテーブル装置を採用し、１つ
のテーブルをワークの基準面に関連づけてから、その上
でサブテーブルを一定の送り量のもとに移動させるよう
にしている。

その装置では案内部が複雑となり、また２個の送り駆動
手段が必要とされる。

本考案は、１つの案内部分で高精度の一定法さ加工を実
現することを目的としており、さらに工具補正および工
具ＩＪ ＩＪ−フの機能を簡単な機構により得ることを
他の目的としている。

以下、本考案を図に示す一実施例にもとづいて具体的に
説明する。

第２図ないし第４図は本考案を中ぐり加工装置２に適用
した例を示している。

中ぐり加工装置２は第２図のように、ベッド３の上にコ
ラム４を設け、このコラム４の案内面５に本考案の工具
主軸装置１１を上下動自在に取り付け、それを送り装置
１２により駆動するようにしである。

なお、上記案内面５は図示しないが後述の工具主軸装置
１１の上昇限および下降限を検出する検出手段を備えて
いる。

また上記ベッド３は工具主軸装置１１の下方位置におい
てジグ６を備えている。

このジグ６は上方位置に複数の案内レール７を有し、こ
れに沿ってワーク１を移動させ、かつロケートピン８に
より固定する。

また位置決め状態のワーク１はクランプ片９により固定
される。

クランプ片９はジグ６に対し支軸９ａにより回動自在に
取り付けられ、かつシリンダ１０により駆動される関係
にある。

そして本考案の工具主軸装置１１は、第３図に示すよう
に、ヘッド本体１３に種々の機械要素を組入れて構威し
である。

すなわちヘッド本体１３はその内部でクイル１４および
軸１５を平行な状態で支持している。

このクイル１４はヘッド本体１３に対し上下位置で軸受
１６により軸方向に少し移動できる状態で回転自在に支
持されており、一端で入力ギヤ１７を有し、かつ他端部
分でホルダ１８を取付ねじ１９により固定している。

このホルダ１８は工具として座ぐり用のバイト２０およ
び中ぐり用のバイト２１を固定している。

中ぐり用のバイト２１は第４図に示すように、取付ボル
ト２２によりホルダ１８の端部外周面に固定しである。

上記のクイル１４およびホルダ１８は共に中心位置に繰
出し軸２３を収納している。

この繰出し軸２３はキー２４により回り止めされた状態
で軸方向に摺動可能な状態で挿入されている。

なおスプリング２５はボールねじ２８とボールねじナツ
ト２９とのバックラッシュを吸収するために設けである
。

繰出し軸２３の下端部分は斜面２６を形成しており、こ
の斜面２６はホルダ１８の内部に摺動自在に挿入された
ピン２７の一端に接している。

このピン２７はバイト２１の背面に接触している。

また繰出し軸２３の上端部分にはボールねじ２８および
これに螺合するボールねじナツト２９が取付けである。

ボールねじ２８は軸受３０により軸線方向に固定された
状態で繰出し軸２３に回転自在に取付けられ、かつボー
ルねじナツト２９はヘッド本体１３の部分に固定されて
いる。

ボールねじ２８はキー３１によりギア３２を固定してお
り、このギア３２は検出軸３３を固定している。

この検出軸３３はボールねじ２８の作動範囲を規制する
部分で、軸受３４によりヘッド本体１３に回転自在に支
持されている。

そして上記ボールねじ２８は補正用の油圧モータ３５に
より駆動される関係にある。

補正用の油圧モータ３５はヘッド本体１３の外側に取付
けられており、その回転ウオーム３６、ウオームホイー
ル３７、ギア３８，３９，４０を介して上記ギア３２を
一定の減速比のもとに駆動する。

これらのギア３８．３９．４０はギア軸４１．４２によ
りヘッド本体１３に軸受４３，４４により支持されてお
り、一方のギア軸４２は一端に回転板４５を有し、この
回転板４５に対応するセンサ４６は油圧モータ３５の回
転を電気信号に変換して検出している。

なお、上記入力ギア１７はヘッド本体１３の上面に取付
けられた駆動モータ４７により駆動される関係にある。

一方、上記軸１５はヘッド本体１３に対し滑り軸受４８
により軸方向に摺動可能な状態で支持され、それに固定
されたアーム４９によりクイル１４の後部と連結してい
る。

なお、クイル１４はアーム４９に対し回転する関係にあ
るため、軸受５０により結合している。

この軸１５は下方の途中の部分でピストン５１を形成し
ており、このピストン５１はヘッド本体１３の内部に取
付けられたシリンダ５２の内部に位置している。

このシリンダ５２はピストン５１を境としてＡポート５
３およびＢポート５４を有している。

そして油圧源５６は減圧弁５７．逆止弁５８．制御弁５
９を経てＢポート５４に接続され、かつＡポート５３は
制御弁５９を経てタンク６０に達している。

なお、Ｂポート５４とタンク６０との経路中に加工時の
推力に対応する油圧値に設定されたＩＪ ＩＪ−フ弁６
１が設けである。

さらに軸１５は下端部分でストッパ６２を固定している
。

このストッパ６２は例えば１字型でその下端面をワーク
１の上面に接触しうる位置にある。

なお、Ｃポート５５はストッパ６２とワーク１との接触
面に清浄用のエアを供給するためのものである。

また軸１５は上端に２つのドグ６３，６４を有し、これ
らのものはそれぞれ下降条件設定用のリミットスイッチ
６５および上昇条件設定用のリミットスイッチ６６に対
応している。

次に動作を説明する。

ヘッド本体１３が上昇位置にあるとき、油圧源５６は制
御弁５９を経てＢポート５４に達しており、ピストン５
１を図上左方向に変位させている。

このピストン５１の変位は軸１５およびアーム４９を介
してクイル１４に伝達されるため、このクイル１４およ
びホルダ１８は左方向に変位している。

この状態で送り装置１２はヘッド本体１３を下降方向に
移動させている。

一方駆動モータ４７はその回転を入力ギア１７に与え、
これによってクイル１４およびホルダ１８を回転させて
いる。

ヘッド本体１３の下降運動中に中ぐり用のバイト２１は
ワーク１の６寸法の穴の加工に入る。

この加工が終ると、次に座ぐり用のバイト２０はワーク
１の０寸法の穴の加工に入る。

これらの加工が終りに近づくと、ストッパ６２の端面は
ワーク１の上面（基準面）に当たるため、クイル１４お
よびホルダ１８はワーク１に対しそれ以上進入できない
状態になる。

この状態でも送り装置１２がヘッド本体１３をさらに下
降させようとするため、ヘッド本体１３はワーク１のｈ
寸法のばらつきを吸収するため前進しようとする。

このときシリンダ５２のＢポート５４側の室の圧力カ塙
まり、リリーフ弁６１で設定された圧力を越えるため、
Ｂポート５４の圧油はリリーフ弁６１を通過してタンク
６０に逃げる。

このためホルダ１８はワーク１に対し、停止したままで
ある。

このようにしてピストン５１はシリンダ５２の内部で右
方向に変位し、シリンダ５２の左側に隙間を形成するこ
とになる。

ここで座ぐり用のバイト２０の先端とストッパ６２の端
面とが３寸法に設定されているため、座ぐり加工部分の
深さは確実に３寸法に仕上げられる。

さて中ぐりおよび座ぐり加工が完了すると、案内面５に
設けられた検出手段は加工完了を検出し、送り装置１２
を停止させ、かつ制御弁５９を駆動し、その流路を転換
する。

これにより油圧源５６の圧油はＡポート５３に入り、ピ
ストン５１を右方向に押圧し、軸１５およびこれに連結
されたホルダ１８を停止状態のヘッド本体１３および繰
出し軸２３に対して右方向に変位させる。

このときピン２７はホルダ１８の移動にともない固定的
な繰出し軸２３の斜面２６に案内されて第４図の矢印方
向に変位する。

これによりバイト２１の弾性変形が戻り、その刃先は縮
径方向に変位し、ＩＪ ＩＪ−フ位置に退避する。

この状態で送り装置１２がヘッド本体１３を上昇させれ
ば、バイト２１はカッタリリーフの状態で上昇すること
になる。

このように繰出し軸２３は中ぐり用のバイト２１のリリ
ーフ作用をするが、このバイト２１の半径方向への補正
機能も営んでいる。

すなわちバイト２１の位置補正の必要なときに補正指令
にしたがって、油圧モータ３５はウオーム３６を回転さ
せる。

このウオーム３６の回転はウオームホイール３７．ギア
３８，３９，４０，３２を介してボールねじ２８に伝達
される。

ボールねじ２８は固定的なウオームねじナツト２９とね
じ対偶をなしており、それ自体の回転によって繰出し軸
２３を軸線にそっていずれの方向にも変位させ得る。

繰出し軸２３が例えば右方向に変位するとき、ピン２７
はその斜面２６に案内されて突出し、バイト２１を弾性
変形により拡径方向に変位させる。

また逆に繰出し軸２３が左方向に変位するとき、バイト
２１は縮径方向に変位する。

このようにボールねじ２８の回転方向すなわち油圧モー
タ３５の回転方向によりバイト２１の補正方向が決定さ
れ、またその回転量によって補正量が決定される。

ここで補正量は回転板４５の回転量をセンサ４６で検出
することにより間接的に測定できる。

なお、上記実施例は竪型であるが、本考案は当然それに
限定されない。

またホルダおよびタイルは主軸に相当する部分を構成し
ているが、それらは一体的で一つの部材であってもよい
。

本考案では、ホルダの進出量がそれと剛体で結合してい
る軸およびストッパによって規制されるから、正確な一
定深さ加工ができ、また軸のピストンおよびシリンダの
変位が工具をリリーフ状態に設定するから、加工面のき
すつきが未然に防止できる。

特にリリーフ状態が繰出し軸、軸およびこれに間接的に
連結されたホルダの動きによって得られ、このとき繰出
し軸がヘッド本体に対して軸線方向に移動しない状態に
あるから、工具の調整位置がリリーフ動作によって狂う
こともない。

【図面の簡単な説明】

第１図はワークの断面図、第２図は本考案の工具主軸装
置を有する中ぐり加工装置の側面図、第３図は工具主軸
装置の断面図、第４図は工具の取付部分の断面図である
。 １・・・・・・ワーク、２・・・・・・中ぐり加工装置
、１１・・・・・・工具主軸装置、１３・・・・・・ヘ
ッド本体、１４・・・・・・クイル、１５・・・・・・
軸、１８・・・・・・ホルダ、２０，２１・・・・・・
バイト、２３・・・・・・繰出し軸、２６・・・・・・
斜面、 ２７・・・・・・ピン、 ５１・・・・・・ピストン、 ５２・・・・・・ シリンダ、 ６２・・・・・・ストッパ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）送り移動の可能なヘッド本体にクイルおよびこの
   クイルに固定されたホルダを軸線方向に変位可能な状態
   で回転自在に設けるとともに、上記のタイルおよびホル
   ダの内部に繰出し軸を軸線方向に変位可能な状態で挿入
   し、この繰出し軸をヘッド本体と連結させかつその繰出
   し軸の斜面およびピンを上記ホルダに取り付けられてい
   る切削用の工具に関連させ、さらに上記ヘッド本体に軸
   を上記タイルと連結しかつ軸線方向に変位可能な状態で
   設け、その軸の一端に上記のタイルおよびホルダの進出
   量を規制するストッパを設け、かつ上記軸のピストンを
   上記ヘッド本体内のシリンダ内に配設し、上記ピストン
   を駆動回路により操作することを特徴とする工具主軸装
   置。
2. （２）繰出し軸はヘッド本体に対して軸線方向の変位に
   より工具位置を加工径方向に補正することを特徴とする
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の工具主軸装置。