JPS6140410Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動工具交換装置を備える工作機械
における工具補正装置に関する。

従来自動工具交換装置を備える工作機械、例え
ば中ぐり装置において、工具の補正を行うには、
工具が主軸に装着されている状態で、主軸の外方
に露出する工具の部分にナツトを取付け、工具補
正時には該ナツトの回転を外方から係止すると共
に、主軸を低速回転して、ナツトの相対回転によ
り、ナツトを前後移動させ、該ナツトと共に前後
移動するロツドに設けた傾斜面を利用して工具の
刃先の位置を主軸の径方向に出入移動せしめる構
造をとつていた。従つて工具補正を行なうには、
主軸の回転を一旦停止した後、ナツトを外方から
係止し、主軸を所定角度回転させるなどの手順を
要するから、工具補正に長時間を要すると共に、
リセツシング加工を行なうことができない欠点が
あつた。

本考案は上記の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は工具の後方から工具の補正を行なうこと
ができ、且つ工具を主軸に着脱自在ならしめる工
具補正装置を提供することにある。

以下、本考案の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。第１図は本考案を適用した中ぐ
り装置の主軸頭１の要部を表わす断面図である。
該主軸頭１は工作物に対して加工を行なうため公
知の構造により、相対的に移動可能である。該主
軸頭１内に軸受２，３，４，５を介して、主軸６
が、回転自在に組み込まれている。主軸６は該主
軸６にキー７止めされたプーリ８を介して駆動装
置により回転駆動される。主軸６の工具挿入孔６
ａには自動工具交換装置により、工具９が着脱自
在となつている。工具９の後端部にはプルスタツ
ド１０が螺合し、工具装着時にプルスタツド１０
を従来提供されている方式で係止することによ
り、該工具９を主軸６にクランプすることができ
る。この実施例では以下に説明する鋼球方式にて
係止を行なう。主軸６の後方において主軸頭１に
はシリンダ１１が形成され、該シリンダ１１のピ
ストン１２に備えるロツド１３には突当棒１４が
螺合されている。一方、主軸６には該主軸６の軸
線Ａに沿つて前記工具挿入孔６ａに連通する一連
の孔６ｂ，６ｃが穿設され、該孔６ｂ，６ｃには
引張り棒１５が軸方向移動自在に嵌合する。該引
張棒１５の後部にはロツド１６が螺合する。該引
張り棒１５の後端部近傍にはナツト１７により突
き当て板１８が取付けられる。前記孔６ｃ内には
該突き当て板１８と主軸６との間に皿ばね１９が
介装される。前記引張り棒１５は、該皿ばね１９
の付勢力により、常時後退位置をとる。この状態
において、引張り棒１５は、該引張り棒１５に備
える複数個の鋼球２０により、プルスタツド１０
を係止して工具９をクランプ可能である。

前記突当棒１４とロツド１６との位置関係は、
ピストン１２が常時後退位置をとるとき、突当棒
１４の先端１４ａとロツド１６の後端１６ａとの
間に所定の間隔が設けられ、主軸６の回転の停止
時にピストン１２が前進位置をとるとき、突当棒
１４がロツド１６に当接して、引張り棒１５を所
定寸法前進移動せしめ、鋼球２０がカムスリーブ
２１の内周カム面に沿い後退して、プルスタツド
１０の係止を解放するものである。プルスタツド
１０の係止が解放された状態において、自動工具
交換装置により工具９を抜き出すことができる。
工具９が工具挿入孔６ａから取り出された際、ス
プリング２２により常時前方に付勢されるロツド
２３が、鋼球２０の落下するのを防止する。２４
は主軸端に設けられたキーである。

次に工具９の構造について説明をする。工具９
は本体２５を有し、該本体２５にはすり割２６ａ
を有するバイト支え２６が設けられる。該バイト
支え２６の自由可撓部分２６ｂには、バイト２７
が取付けられる。本体２５には半径方向の孔２５
ｂが穿設され、該孔２５ｂ内にピン３２が摺動自
在に嵌合される。また本体２５にはバイト２８，
２９を取付けた固定的なバイト支え３０，３１を
設けることができる。本体２５及び前記プルスタ
ツド１０には主軸の軸線に沿う一連の孔２５ａ，
１０ａが穿設され、両孔２５ａ，１０ａ内に補正
用バー３３が軸方向移動自在に嵌合している。該
補正用バー３３には前記ピン３２に対応する位置
に傾斜角度の異なる２つの傾斜面３４ａ，３４ｂ
からなる楔面３４が設けられている。補正用バー
３３は、本体２５に設けたストツプリング３５と
該補正用バー３３との間に介装したスプリング３
５ａにより常時前進位置に付勢されている。補正
用バー３３の段部には、細径部３６とその後端に
略槌状の係合部３７が設けられている。

次に補正用バー３３の係合機構について説明を
する。前記ロツド２３、引張り棒１５、ロツド１
６、突当棒１４、ロツド１３には、夫々に一連の
孔２３ａ，１５ａ，１６ｂ，１４ｂ，１３ａが穿
設され、これら孔２３ａ，１５ａ，１６ｂ，１４
ｂ，１３ａには補正用バー連結ロツド３８が軸方
向移動可能に嵌合している。補正用バー連結ロツ
ド３８の後部には、該補正用バー連結ロツド３８
を軸方向に所定量前進又は後退移動させるステツ
プモータ（図示省略）が連結されている。該補正
用バー連結ロツド３８の前端部にはピン３９にて
筒状の係合部材４０が取付けられている。該係合
部材４０は先端に一つの半径方向に長い開口４０
ａを有する。該開口４０ａと前記補正用バー３３
の係合部３７の断面形状の関係は第３図に示す如
く、開口４０ａが係合部３７と同一位相に向いて
いるとき、補正用バー連結ロツド３８を補正用バ
ー３３に対し、相対的に軸方向移動せしめること
により、係合部３７を開口４０ａ内に挿入するこ
とができ、第４図に示す如く開口４０ａが係合部
３７と90度異なる位相に向いているとき、係合部
３７が開口４０ａに係止されるものである。

次に補正用バー連結ロツド３８を所定角度とし
て90度回転をする機構について説明する。前記主
軸６にガイド筒４１が固着されている。該ガイド
筒４１には環状部材４２，４３，４４を相互にボ
ルト４５にて締結してなるスライダ４６が、主軸
軸線Ａに平行に移動自在に嵌合している。一方主
軸頭１にはシリンダ４７が取付けられ、該シリン
ダ４７のロツド４８には、スライダシフタ４９が
装着される。該スライダシフタ４９は前記スライ
ダ４６の外周に形成される環状溝４６ａに該スラ
イダ４６の回転を許容しながら該スライダ４６を
軸方向移動ならしめるように嵌合している。前記
スライダ４６内には軸受５０，５１を介して、ピ
ン５２が軸支されている。該ピン５２はガイド筒
４１に90度の範囲で傾斜する方向に設けられた溝
４１ａに嵌合する。前記ロツド１６には該ロツド
１６の前後移動範囲において、ピン５２の旋回及
び前後移動を許容する逃げ溝１６ｃが穿設されて
いる。また補正用バー連結ロツド３８には、該補
正用バー連結ロツド３８の前後移動範囲において
ピン５２の前後移動を許容する長溝３８ａが穿設
されている。従つてシリンダ４７の作動によりス
ライダ４６を前後移動せしめると、補正用バー連
結ロツド３８は所定角度回転をする。

次に工具補正装置の作用について説明をする。
工具装着時には、ピストン１２の作動により、引
張棒１５が前進位置をとり、ステツプモータの作
動により、補正用バー連結ロツド３８が前進位置
をとり、且つシリンダ４７の作動によりスライダ
４６が後退位置をとつている状態にある。この状
態において、工具９が、自動工具交換装置によ
り、主軸６の工具挿入孔６ａに挿入されると補正
用バー３３の係合部３７も補正用バー連結ロツド
３８の係合部材４０の開口４０ａ内に挿入され
る。ピストン１２の作動により、引張棒１５を後
退位置に引入れて工具９のプルスタツド１０を係
止した後、シリンダ４７の作動によりスライダ４
６を前進移動せしめると、ピン５２がガイド筒４
１の溝４１ａに沿つて90度回転することにより、
補正用バー連結ロツド３８が90度回転を行ない、
係合部３７が係合部材４０の開口４０ａに係止さ
れる。バイト２８にて荒削りボーリング加工を行
つた後、ステツプモータの作動により補正用バー
連結ロツド３８を所定量引入れると、補正用バー
３３も同寸法後退移動を行ない、楔面３４がピン
３２を介して、バイト支え２６の自由可撓部分２
６ｂを押し出すので、第５図から第７図に示すよ
うに、主軸６の半径方向におけるバイト２７の位
置が変位する。この状態で主軸６を回転すると、
バイト２７により仕上ボーリング加工を行なうこ
とができる。また、バイト２７に代えて溝切りバ
イトを工具に取付け、溝切りバイトの位置を主軸
の半径方向に移動させながら、リセツシング加工
を行なうこともできる。

以上の説明から、明らかなように本考案に係る
工具補正装置は工具の刃先の位置を変えて複数の
工具を選択的に使用し、又はリセツシング加工等
を行なうことができると共に、工具の着脱が可能
であるから自動工具交換装置を有する工作機械に
適用することができる。また主軸への工具の装着
及びクランプ構造や主軸の駆動構造として、従来
のものを使用することが可能であるから、本考案
の適用により主軸及び主軸頭の構造を可及的に最
少に変化すれば足り、且つ構造がコンパクトであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る工具補正装置
を適用した工具及び主軸近傍を表わす断面図であ
り、第１図イは同図ロにＸ−X′線にて連結す
る。第２図は第１図ロの−線断面図、第３図
イは工具挿入時における係合部の拡大断面図、第
３図ロは第３図イの−線断面図、第４図イは
補正用バーの係止時における係合部の拡大断面
図、第４図ロは第４図イの−断面図、第５図
から第７図までは工具の補正状態を説明する断面
図である。 １……主軸頭、６……主軸、９……工具、２６
……バイト支え、２７……バイト、３３……補正
用バー、３４……楔面、３７……係合部、３８…
…補正用バー連結ロツド、４０……係合部材、４
１ａ……溝、４６……スライダ、５２……ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 刃先の位置が主軸の径方向に移動自在であり且
   つ刃先の位置がその移動範囲の一方に付勢されて
   いる工具を自動工具交換装置により主軸に着脱さ
   れる工作機械において、前記工具内に軸方向移動
   自在に挿入され、且つ前進移動時に前記刃先の位
   置を付勢力に抗して、主軸の径方向に移動させ、
   且つ後部には係合部を有する補正用バーと、前記
   主軸内に軸方向移動自在に挿入され、且つ前部に
   は前記補正用バーに対し、相対的に所定角度回転
   をすることにより、補正用バーの前記係合部を係
   止する係止部を有する連結ロツドと、該連結ロツ
   ドを軸方向に移動する第１の駆動装置と、前記連
   結ロツドを前記補正用バーに対し、相対的に前記
   所定角度回転せしめる第２の駆動装置とからなる
   工具補正装置。