JPS6062433A

JPS6062433A - 汎用工作機械

Info

Publication number: JPS6062433A
Application number: JP16717683A
Authority: JP
Inventors: Sadao Mizuno; 水野　貞男
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1983-09-09
Filing date: 1983-09-09
Publication date: 1985-04-10

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】〔発明の対象〕本発明は、工作物を加工する穴あけ、フライス加工等を
行う装置に関するもので、更に詳述すれば、２つのユニ
ットから構成され、該一方の主軸ユニットには工作物を
加工する主軸を有し、主軸ユニットを前後左右及び上下
に駆動する機構を有し、他方の治具ユニットにはベッド
上のテーブルに工作物を固定、移動可能な装置よりなり
、加工物を高速にかつ効率的に加工するがＬ用工作機械
に関するものである。

〔発明の利用分野〕

上記汎用工作ｔａ械は加工のための主軸ユニットは左右
、上下、前１＆　（以下Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向という）
に高速に移動することが可能で、高度な汎用性を持ち、
汎用の穴あけ装置から各種ＮＧ詰装置も広く利用される
ものである。

〔従来技術〕

従来の汎用工作機械としては、特開昭５７−１０７７１
３号「工作物を加工するための装置」及び特開昭５７−
８９５１３号「数値制御汎用トランスファー用フライス
盤」の公報に記載されたものがあり、いずれも２つのユ
ニットから構成されて、工作物の固定装置及びｘ、　ｙ
、Ｚ方向への主軸の移動についての開示が行われている
。

〔従来技術の問題点及びその技術的分析〕この従来の汎
用工作機械について、第１図にその概略を示せば、ｌ゛
は主軸ユニット、２゛は治具ユニットで、３′は工具を
固着した主軸、４”は上下往復台（Ｙ軸方向）、５゛　
は前後往復台（Ｘ軸方向）、６゛は左右往復台（Ｘ軸方
向）で、７°はユニットｌ“のコラム、８′は工作物、
９”は固定台、１０”はヘッド、ｔｔ’　は基礎固定台
、Ｇはユニット１゛の重心で、ＩＩは重心の高さである
。この様なコラム構造の汎用工作機械は次の様な問題点
がある。

（１）Ｘ軸及びＹ軸の早送り速度を、より高速にするこ
とが困難であり、生産の効率をより高くすることができ
ない。

（２）機械全体が大きく、スペースも広くなり、更に駆
動エネルギーの見地からも、全体が大きいために、省エ
ネルギーにならない。

この様な従来のコラム構造の汎用工作機械において、更
に送り速度を増加するためには、（１）Ｙ軸方向のコラ
ム構造に剛性をイ１加する必要があり、これに伴い、Ｘ
軸、Ｙ軸も剛性の向上は計る必要がある。

（２）この様なコラム構造においては、機械精度を維持
向上するために、機械の重量と大きいが全般的に増加し
、（３）更にコラム構造は重心Ｇが高い位置にあり、動作
時の慣性力も無視することが出来なく、７°　ａに示す
ようにコラムの変化が起る場合がある。

〔技術的課題〕

そこで本発明は、主軸ユニットがより高速でＸ、　ｙ、
ｚ軸方向へ容易に可動でき、工作物の切削条件、内容に
合致した機械構造を課題とするものである。

〔技術的手段〕

上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
主軸ユニットの送りを高速にするために、主軸部の重量
をできるだけ軽い構造とし、更に駆動部の作用点と主軸
部の重心との距１’ｌｌｌが近い構造とするものである
。この概略の構想を第２図に示し、主軸ユニットのＸは
左右方向、Ｙは上下方向、Ｚは前後方向の移動を示す。

〔技術的手段の作用〕

上記技術的手段は次のような構造とする。即ち（１）汎
用工作機械のヘットの両側面に可動面を設け、凹型構造
をＹ軸にとる。

（２）該可動面を案内とし、両側面にかかる重量を油圧
シリンダー又は２おもり”と滑車によリワイヤーを介し
て重力の平衡をとる。

（３）本工作機械のベッド内部に、Ｙ軸駆動部を組み込
み、主軸ユニットの重心位置の近傍を駆動する。

（４）本工作機械の治具は固定して、主軸をＸ。

ｙ、Ｚ方向に可動する装置と、更に治具ユニットもＸ、
Ｙ方向に可動とし、主軸ユニットと治具ユニットをＸ、
Ｙ及びＺ方向に移動することにより、ストロークの拡大
と送り速度の向上をはかるものである。

〔本発明によって生じた特有の効果〕

本発明は、次の特有の効果を生じる。すなわち（１）本
工作機械のＹ方向の可動は凹型構造であり、はぼ箱型に
近いので剛性は高くとることが出来る。

（２）コラム構造に比べて重量が軽く、重心が低いので
、主軸ユニットのｘ、ｙ、Ｚ方向への可動速度の向上を
計ることができる。

（３）Ｙ軸駆動部はベッド内組み込みになるので、機械
はコンパクトになりスペースに有利である。

（４）主軸ユニッＩ・をｘ、ｙ、Ｘ方向に可動し、治具
ユニットをｘ、Ｙ方向に可動して、同時あるいは、随時
に行うことにより、相対送り速度の向上及び、Ｙ方向の
ストローク拡大に有利である。

〔実施例〕

以下、上記技術的手段の一具体例を示す実施例について
第３図〜第８図により説明する。

１は主軸で、工作物２を加工するもので、例えば、穿孔
、フライス、中グリ、及びリーマ加工を行い、車軸加工
又は多軸加工が出来る構成になっており、Ａは主軸ユニ
ットを示す。Ｂば工作物２を固定した治具ユニットで、
固定台上にインデックスを設け、旋回可能に配置されて
いる。

３は治具、４はスペーサ、５はＺ方向の往復台、６は支
持体、７は雄ねじ、８は雌ねじ、９は往復台、１０はモ
ーターでＸ軸方向の駆動体である１１はスペーサ、１２
はＸ方向の往復台、１３は往復台ベース、１４及び１５
はねじで、■６及び１７は歯車、１８は支持体、１９は
カバー、２０はＸ軸方向の駆動体である。

２１はスペーサ、２２は連結体、２３はＹ軸方向の往復
台で門型を構成しており、２４は上下の往復台ベース、
２５はブラケット、２６はロッド、２７ば支持体、２８
及び２９はねじで、３ｏは支持体、３１及び３２い歯車
、３３は駆動軸、３４ば支持プレート、３５はプレート
、３６はモータでＹ軸方向の駆動体である。

３７はヘッドで、３８はブラケッ（・、３９はビン、４
０はスペーサ、４１は支持体、４２はＹ軸方向の油圧シ
リンダー、４３はブラケット、４４はレベルボルトであ
る。

次に、４５は治具ユニットのプレート、４６は固定台、
４７はスペーサ、４８はインデックス、４９はスペーサ
である。

５０は凹型往復台より上部の重量と重力平衡のための重
カバランス取りシリンダー機構で、５１は配管、５２は
シリンダー、５３はロッド、５４はバー固定具、５５は
パイロット）＼−１５６はバー固定具、５７ばブラケッ
ト、５８は案内、５９は微圧調整おもりである。

６０はワイ４・−滑車構成のバランス取り機構で、６１
は支持体、６２は滑車、６３はフック、６４ばワイヤー
、６５はおもり、６６は微圧調整おもり、６７はブラケ
ット、６８は支持体、６９はカバーである。

以上の構成において、工作物２を加工するために主軸ｌ
はモーター１ｏの駆動とねじ６及び７の送りによりＸ軸
方向に移動し、モーター２ｏの駆動と歯車１６及び１７
、ねじ１４及び１５の送りによりＸ方向（左右方向）へ
の移動が出来、凹型構造のＹ方向往復台は往復台ベース
２４上を、モーター３６．歯車３１・３２．ねじ２８及
び２９の送りにより、ロッド２６を介して上下に移動す
る。次に、支持体２７の上部の全重量は凹型往復台の両
側に設けられたバランス取り機構５ｏ又は６０に連結さ
れている。

即ち、油圧シリンダーに連結された微調整付シリンダー
機構に連結されて前記全ｆｆ１ｆｆｉはこのシリンダー
機構で支持され、Ｙ方向の駆動モーターは単に駆動のた
めの力が必要のみで、重量についての構造及び機構はま
ったく不要となる。面、バランス取り機構の“おもり”
の構造についても、“おもり”６５の重量方向をワイヤ
ー６４にて逆方向に変換して、前記全重量を“おもり”
よりバランスをはかつている。

次に、他の実施例をし第９図〜第１１図に示す。治具ユ
ニットＢにおいて、インデックスの旋回運動のみならず
、工作物も積極的に上下方向（Ｙ軸）と左右方向（Ｘ軸
）に移動させるものである。即ち、７０はＸ方向のモー
ター、７１はインデックス、７２はＸ軸の往復台、７３
は往復台ベースで、モーター７０の駆動により図示しな
い歯車及びねじ構造によりＸ軸方向への移動が出来る。

尚、モーターの駆動に変えて油圧シリンダーにてテーブ
ル７４をＸ方向へ移動することも可能である。

Ｙ方向の往復台ば７４に示す凹型構造である。

７５はＹ軸方向の凹型往復台で、モーター７６の駆動に
より図示しない歯車及びねじ構造により、往復台ベース
７７を上下する。７８は油圧シリンダーで図示しない前
記バランス取り機構と連結して連結体７４より上部の全
重量を支持することになり、モーター７Ｇは重量の負担
はまったく無い機構である。

この様な構成において、工作物も単にインデックスによ
る回転のみならず、上下及び左右にも容易に移動するも
のである。

この様に前記主軸ユニットがｘ、ｙ、Ｚ方向に移動可能
で、治具ユニットが回転とＸ、　Ｙ方向に移動可能とな
り、加工物と主軸がそれぞれ移動出来るために、刃物の
位置合せの時間短縮及び加工物の取り付け、取りはずし
が極めて容易で、全体の構成もコンパクトになるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の説明図、第２図は本発明にもとづ〈実
施例の簡略化した説明図、第３図は本発明による実施例
を示すもので、一部断面を有する正面図、第４図は第３
図の側面図、ｆｆ５５図は第３図の１−１矢視図、第６
図は主軸ユニットのＹ軸駆動機構の説明図、第７図は油
圧シリンダ一式バランス取り機構の説明図、第８図は“
おもり”式バランス取り機構の説明図、第９図は他の実
施例の正面図、そして第１０図は第９図の治具ユニツ（
・側の側面図である。Ａ・・・主軸ユニット、Ｂ・・・治具ユニット、■・・
・主軸、２・・・工作物、３・・・治具、５・・・Ｚ方
向往復台、ｌＯ・・・前後方向（Ｚ軸）駆動装置、１２
・・・Ｘ方向往復台、２０・・・左右方向（Ｘ軸）駆動
装置、２３・・・Ｙ方向往復台、２１，２２．２３・・
凹型構造往復台、３６・・・上下方向くＹ軸）駆動装置
、４２・・・Ｙ軸油圧シリンダー、５０・・・重カバラ
ンス取りシリンダー機構、６０・・・重カバランス取り
ワイヤー滑車機構、７０・・・治具ユニットＸ方向駆動
装置、７１・・・インデックス、７２・・・治具ユニッ
トのＸ方向駆動装置、７４・・・治具ユニットのＹ軸往
復台、’／４，７５・・・門型構造往復台、７６・・・
治具ユニットのＹ軸駆動装置特許出願人１イシシ精准桿式Ｈ？１代表者中井令夫第　１− 第２１１￥ｌ第４図Ａｃ１第７！２Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主軸ユニットと治具ユニットからなり、前記主軸
ユニットに加工具を、前記治具ユニットに工作物を装着
した汎用工作機械において、前記主軸ユニットを左右方
向くＸ軸方向）、上下方向（Ｙ軸方向）及び前後方向（
Ｘ軸方向）に移動する゛モーターよりなる駆動装置及び
往復台をそれぞれ設け、前記Ｙ軸方向の往復台を凹型構
造とし、前記凹型構造の上部に、Ｘ軸及びＸ軸方向の往
復台を載置した構造とし、Ｙ軸方向の往復台より上部の
全重量とバランス調整できるバランス取り機構を前記凹
型構造に連結したことを特徴とする、汎用工作機械。
（２）前記治具ユニットにおいて、工作物を載置するイ
ンデックス上に設け、左右方向（Ｘ軸方向）及び上下方
向くＹ軸方向）に移動する駆動装置、及び、往復台をそ
れぞれ設け、前記Ｙ軸方向の往復台を門型構造とし、前
記凹型構造の上部にＸ軸方向の往復台及びインデックス
を載置し、Ｙ軸方向の往復台より上部の全重量とバラン
ス調整できるバランス取り機構を前記門型構造の往復台
に連結した治具ユニットを有することを特徴とする特許
請求の範囲第（１）項に示す汎用工作機械。