JPS61279408A - 孔加工装置 - 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） 本発明は、ドリルやリーマなどの孔加工用ツールを取付
けた状態で工作機械の主軸に着脱交換するようにした孔
加工装置に関する。

（従来技術） 従来、工作機械の主軸にドリルやリーマなどの孔加工用
ツールを取付けて孔加工する場合において、特に比較的
長い孔加工用ツールで加工する場合には、孔加工開始時
ツールの弾性変形により芯ズレが生じ易く所定位置に高
精度に孔加工することが出来ないという問題がある。

そこで、従来では工作機械の主軸に取付けた孔加工ツー
ルの前方に、同じく工作機械側からガイドブツシュをシ
リンダ等により進退自在に位置させ、加工のタイミング
により進退させるものは公知である。

しかしながら、上記装置を利用してマシニングセンタな
どツールを取りつけたツールホルダを主軸に着脱交換す
る場合、ツールに応じたガイドブツシュをツール交換の
都度交換する必要があり、手間のかかる作業となる。

また、この他にツールの先端部分を案内するガイドブツ
シュを各ワーク取付治具の該当個所に夫々取付け、これ
ら各ガイドブツシュでツールを案内することより芯ズレ
を防止するようにしていた。

この場合、各ワークの答礼に対応するガイドブツシュを
ワークの変更に応じて各ワーク取付治具に逐一取付けな
ければならないので、多数のガイドブツシュを準備する
必要があること、それらの着脱に多大の労力と手間がか
かること、ガイドブツシュの取付は誤差が孔加工の誤差
要因となること、など様々の問題がある。

（発明の目的） 本発明は、上記の諸問題を解消するためになされたもの
で、孔加工用ツールが取付けられるツールホルダにツー
ルを進退させる機構及びツールを案内するガイドブツシ
ュを組んだ孔加工装置を提供することを目的とするもの
である。

（発明の構成） 本発明に係る孔加工装置は、工作機械の主軸に着脱交換
するようにしたツールホルダ内にこのツールホルダに回
転拘束されたピストンを存するシリンダを設け、上記ツ
ールホルダの先端部にガイドブツシュを設け、上記ガイ
ドブツシュに挿通させてツールホルダ内へ挿入した孔加
工用ツールの基端部を上記ピストンに連結し、上記主軸
側の流路接続部に着脱自在に接続される流路接続部を上
記ツールホルダに設けて上記シリンダへ加圧流体を供給
可能にしたものである。

（発明の効果） 本発明の孔力Ｕ工装置は以上のように構成されるから、
孔加工用ツールが取付けられたツールホルダを工作機械
の主軸に装着し、ホルダ側の流路接続部を主軸側の流路
接続部に接続し、シリンダのピストンを後退させること
によりツールを退入させてツールの突出量を短くし、ガ
イドブツシュで案内しながら孔加工を開始し、その後必
要に応じてシリンダによりツールを進出させながσ所定
の深さの孔加工を行うことができる。

このように、ツールホルダにシリンダ及びガイドブツシ
ュを設けてツールを案内ながら進出させることが出来る
ようにしたので、各ワーク側にガイドブツシュを取付け
る必要がなく、これら多数のガイドブツシュを省略でき
、それらを着脱する労力を省くことが出来るうえ、これ
らガイドブツシュの取付誤差による誤差要因を解消して
高精度に孔加工することができる。

しかも、ツールホルダ内へはそのデッドスペースを活用
してシリンダを組み込むことが出来るので、ツールホル
ダは殆ど大形化することもない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例の孔加工装置は、マシニングセンタ（図示略）
の主軸Ｍに着脱自在に装着するようにしたツールホルダ
１　（以下ホルダという）と、ホルダ１に装着される比
較的長いドリルやリーマなどの孔加工用ツール２と、ホ
ルダ１内に設けられた複動油圧シリンダ３と、上記ホル
ダ１の油圧シリンダ３へ油圧を供給するためホルダ１に
設けられた油路接続機構であってマシニングセンタ側の
油圧供給系統Ｈに着脱自在に接続される油路接続機構と
から構成され、浅い孔は勿論のこと比較的深い孔を加工
するのに適したものである。

上記ホルダ１は、ホルダ本体ＩＡとその先端部に固着さ
れるガイドプロッタＩＢとからなり、符号１ａは主軸Ｍ
側のクランプ機構にクランプされる保合部、符号１ｂは
主軸Ｍ側の嵌合孔４に嵌合される嵌合部、符号ＩＣはマ
シニングセンタのツールマガジンと主軸Ｍとに互って移
送する際に工具交換アームで把む把持部である。

上記ガイドブロックＩＢは油圧シリンダ３のロンド側の
カバ一部材を兼ねるもので、ホルダ本体ＩＡの先端面に
６本のボルト５でホルダ本体ＩＡと同軸状に固着され、
その先端部にはツール２を案内するガイドブツシュ６が
圧入などにより固着され、このガイドブツシュ６とガイ
ドブロックＩＢとに互るツール挿通孔７に挿通させて油
圧シリンダ３内へ導入されたツール２の基端部がピスト
ン３ａに螺着されている。

次に、上記油圧シリンダ３の構造について説明すると、
ホルダ本体ＩＡの先端側部分の内部にはシリンダ孔３ｂ
がホルダ本体ＩＡと同心状に凹設され、このシリンダ孔
３ｂにピストン３ａが装着され、このピストン３ａのホ
ルダ本体ＩＡに対する相対回転を拘束するため３木のガ
イドロッド３Ｃが設けられている。

上記各ガイドロッド３Ｃは、円周３等分位置でピストン
３ａのロッド孔に油密摺動自在に挿通され、その先端部
がガイドプロッタＩＢＯ係止穴８ｂにまたその基端部が
シリンダ孔３ｂの基端側でホルダ本体ＩＡの係止穴８ａ
に嵌入されている。

尚、符号９ｂはピストン３ａの前進位置を規制するスト
ッパであり、円周３等分位置でガイドブロックＩＢに螺
着されており、符号９ａはピストン３ａの後退位置を規
制するストッパであり、円周３等分位置でホルダ本体Ｉ
Ａに螺着されている。

次に、上記油路接続機構について第１図・第２図により
説明する。

上記ホルダ本体ＩＡの把持部ＩＣよりも先端側部分には
リング部材１０がベアリング１１を介して相対回転自在
に外嵌され、把持部ＩＣの環状先端面とガイドプロッタ
ＩＢの環状基端面とで軸方向に移動しないように規制さ
れている。

このリング部材１０の軸方向略中央部において、その内
周面には２本の第１及び第２環状油路１２ａ・１２ｂが
凹設され、またこのリング部材１０には第２図に示すよ
うに相互に約６０°開角の位置関係となる厚肉の第１及
び第２取付部１０ａ・１０ｂが設けられていて、第１取
付部１０ａ内において第１環状油路１２ａから第１取付
部１０ａの基端面へ油路１３ａが透設されてこの油路１
３ａの基端部には第１ａ型継手１４．　ａが螺着され、
第１取付部１０ａの基端面外へホルダ本体ＩＡと平行軸
状に突設されるとともに、第２取付部１０ｂ内において
第２環状油路１２ｂから第２取付部１０ｂの基端面へ油
路１３ｂが透設されてこの油路１３ｂの基端部には第２
雄型継手１４ｂが螺着され、第２取付部１０ｂの基端面
外へホルダ本体ＩＡと平行軸状に突設される。

そして、上記第１環状油路１２ａはホルダ本体ＩＡ内に
透設された油路１５ａによりロッド側油室１６へ連通連
結される一方、第２環状油路１２ｂはホルダ本体ＩＡ内
に透設された油路１５ｂによりヘッド側油室１７へ連通
連結されている。

上記マシニングセンタ側の油圧供給系統Ｈについて説明
すると、上記ホルダ本体ＩＡを主軸Ｍに装着したときに
上記第１及び第２雄型継手１４ａ・１４ｂが夫々嵌入し
て自動的に接続される第１及び第２雌型継手１８ａ・１
８ｂが主軸Ｍ側の静止部材Ｓに設けられ、これら第１及
び第２雌型継手１８ａ・１８ｂは油路１９ａ−１９ｂ及
び電磁方向切換弁２０を介して油圧供給源２１に接続さ
れる。

また、第２図と第３図に示すように、上記リング部材１
０の回転を拘束するとともに、雄型継手１４ａ・１４ｂ
を雌型継手１８ａ−１８ｂに接続する際に位置決めする
ための回転拘束機構２６として、第１及び第２雄型継手
１４ａ・１４ｂの中間位置においてリング部材１０．の
基端面にはピン部材２７が螺着にて突設されるとともに
、このビン部材２７に対応するように第１及び第２雌型
継手１８ａ・１８ｂの中間位置において静止部材Ｓの先
端面には半径方向の凹溝を有する路ロック部材２８が２
本のボルト２８ａで螺着されており、上記ビン部材２７
の嵌合ピン部が上記凹溝に嵌合するようになっている。

次に、上記の孔加工装置を用いて孔加工する場合の作動
について説明する。

マシニングセンタの自動工具交換機構で上記孔加工装置
を主軸Ｍに装着するとともに、第１及び第２ａ型継手１
４ａ・１４ｂを夫々第１及び第２雌型継手１８ａ・１８
ｂに接続して、ロッド側油室１６へ油圧を供給してピス
トン３ａを後退位置にし、ツール２の先端部をガイドブ
ツシュ６の先端外へ僅かに突出させた状態において、主
軸Ｍでホルダ１を回転させることによりワークへの孔加
工が開始されるが、このときリング部材１０は回転拘束
機構２６を介して回転拘束されるので静止状態に保持さ
れる。

孔加工開始と同時にヘッド側油室１７へ油圧を定流量ず
つ供給していくことによりピストン３ａとツール２とを
略定速度で前進させガイドブツシュ６でツール２を案内
しながら孔加工がなされる。

このように、孔加工開始時にはツール２の突出量が非常
に小さくツール２は長いガイドブッシュ６で案内されて
いるので、ツール２の弾性変形で芯ズレすることもなく
高精度に孔加工することが出来るし、芯ズレによってツ
ール２が折損することもない。

孔加工完了後には、主軸Ｍを後退させることにより若し
くはピストン３ａを後退させることに−よりツール２を
孔から引き抜けばよいが、何れにしても孔加工装置を主
軸Ｍから取外すのに先立ってピストン３Ａを後退位置へ
復帰させてお（のが望ましい。

尚、上記孔加工装置を主軸Ｍから取外すときには、雄型
継手１４ａ・１４ｂは雌型継手Ｌ８ａ・１８ｂから自動
的に外れるようになっているのが望ましい。

上記のように、この孔加工装置は比較的長い孔加工用ツ
ール２によって比較的深い孔を加工するるに適したもの
であるが、浅い孔を加工するのにも何ら支障はなく、油
圧シリンダ３のストロークはツール２の長さに応じて適
宜設定される。

尚、上記実施例を次のように部分的に変更してもよい。

上記ツール２の基端部とピストン３ａとの連結構造とし
て、第４図に示すように、ツール２の基端部に偏平な嵌
合部２ａが設けられ、この嵌合部２ａがピストン３ａの
嵌合穴２２に嵌入され、ピストン３ａ内に組込まれ圧縮
バネ２３で付勢された係止具２４の半球状係止部の先端
部２ａが嵌合部２ａの部分球面状凹部に嵌められている
。上記係止具２４がバネ２３に抗して出没するので、ツ
ール２をピストン３ａに着脱することが出来る。

また、第５図に示すように、ツール２の基端部の偏平な
嵌合部２ａがピストン３ａの嵌合穴２２に嵌入され、こ
の嵌合穴２２よりも先端側の円柱部の環状溝に、１箇所
で分断された略環状のバネ鋼製の正論２５が装着され、
この正論２５をツール２の円柱部の環状溝に弾性的に嵌
めることによりツール２で抜は止めされている。

上記正論２５が半径方向へ弾性変形するので、ツール２
をピストン３ａに着脱することが出来る。

また、図示していないが、ピストン３ａにコレットチャ
ックなどを組込んで、ツール２の基端部を連結すること
も考えられるが、ツール２の基端部をピストン３ａに連
結する機構としては上記実施例のものに限るものではな
く、要するにツール２の基端部をピストン３ａに回転伝
動自在に連結でき且つツール２を軸方向へ着脱し得るよ
うな機構であればよい。

更に、上記実施例におけるリング部材１０を省略し、ホ
ルダ本体ＩＡ内の２本の油路１５ａ・１５ｂを把持部Ｉ
Ｃの近傍部の周面や基端面２６に開端し、そこに主軸Ｍ
側の静止部材Ｓに連結されるリング部材を摺接させるこ
とにより油路１５ａ・１５ｂを油圧供給系統Ｈに接続す
ることも出来る。

【図面の簡単な説明】

図面のうち第１図〜第４図は本発明の実施例を示すもの
で、第１図は孔加工装置の縦断面図、第２図は第１図ｎ
−ｎ線断面図、第３図は第２図■−ｍ線断面図、第４図
及び第５図は夫々ツールとピストンとの連結構造の変形
例を示す要部縦断面図である。 Ｍ・・主軸、　１・・ツールホルダ、　ＩＡ・・ホルダ
本体、　　ＩＢ・・ガイドブロック、　　２・・孔加工
用ツール、　３・・油圧シリンダ、　３ａ・・ピストン
、　　３ｂ・・シリンダ孔、　　６・・ガイドブッシェ
、　　１４ａ・１４ｂ・・第１・第２雄型継手、　１８
ａ・１８ｂ・・第１・第２雌型継手 特　許　出　願　人　　　マツダ株式会社第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作機械の主軸に着脱交換するようにしたツール
   ホルダ内にこのツールホルダに回転拘束されたピストン
   を有するシリンダを設け、上記ツールホルダの先端部に
   ガイドブッシュを設け、上記ガイドブッシュに挿通させ
   てツールホルダ内へ挿入した孔加工用ツールの基端部を
   上記ピストンに連結し、上記主軸側の流路接続部に着脱
   自在に接続される流路接続部を上記ツールホルダに設け
   て上記シリンダへ加圧流体を供給可能にしたことを特徴
   とする孔加工装置。