JPS614605A - アジヤスタブルボ−リングヘツド - 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】 までの距離を任意に変えることが可能なボーリリグメ＼
ツドに関し、特にヘッド本体に対するバイトポル“ダの
固定或いは固定解除を自動的に行い得るようにしたもの
である。

数値制細中ぐり盤やマシニングセンタ等による中ぐ９加
工に使用されるボーリングヘッドは、ヘッド本体の先端
部に主軸と直角な方向に摺動位置決め可能なバイトホル
ダを設け、このバイトホルダに中ぐりバイトを取付けな
ものてあり、加工に先立って予め調整ケージ等により加
工径を手作業にて調整するようにしていた。

このため、中ぐり荒加工等において加工代が多い場合に
は、ボーリングヘッドの加工径の調整を数回に亙って行
うか、或いは加工径の異なる複数のボーリングヘッドを
用意しなければならない。同様に、一つのワークに内径
の異なる複数の中ぐり加工を施す場合にも、これら内径
に対応してその都度加工径を調整したり、複数のボーリ
ングヘッドを必要とし、工具の準備並びに管理に多くの
時間と費用とを費やすこととなる。しかも、自動工具交
換装置を備えていない工作機械では連続無人運転が不可
能となり、結果として稼動率の低下を招来する。

そこで本出願人は、特願昭５７−８６５３６号にてボー
リングヘッドを工作機械に取付けたまま自動的に加工径
を調整し得ろ方法を提案し、工具管理の容易化や工作機
械の稼動率の向上を達成することに成功している。

このようなアジャスタブルボーリングヘッドの原理構造
を表す゛第１図に示す“ように、図示しない工作機械の
主軸に嵌着されるテーパシャンク部１０１を有するヘッ
ド本体１０２には、一対のバイトホルダ１０３がそれぞ
れ摺動自在に係合するあり溝１０４が前記主軸と直角な
方向に形成されている。乙のあり溝１０４と平行に一直
線状をなして配置されろ一対の送りねじ軸１０５は、ヘ
ッド本体１０２の中央部側でブラケツ＋−１０６を介し
、このヘッド本体１０２に対して回転自在に支持され、
ヘッド本体１０２の周縁部側でそれぞれバイトホルダ１
０３に螺合している。これらバイトホルダ１０３にはそ
れぞれ中ぐりバイト１０７が一体的に装着され、ヘッド
本体１θ２の回転中心からこれら中ぐりバイｌ−１０７
の先端までの距離は等しく設定されている。前記ブラケ
ット１０６に（よ、送りねじ軸１０５に同時に噛み合う
調整軸１０８が前記主軸と同軸に回転自在に取付けられ
ており、この調整軸１０８の先端にはワークテーブル１
０９に設けた係止穴１］０に嵌合する掛け止め部１１１
が形成されている。

、従って、工作機械の主軸に装着されたこのアジャスタ
ブルボーリングヘッド１１２の掛け止め部３．１１をワ
ークテーブル１０９の係止穴１１゜に嵌合したのち、主
軸を駆動するとヘッド本体１０２と調整軸１０８とが相
対回転するため、送りねじ軸１０５が回転を始めてバイ
トホルダ１０３１：ｅ主軸の半径方向に変位させ、加工
径りを任意に変えろことが可能となる。

ところが、このようなアジヤスタブ２．ボーリノグヘソ
ド１１２は、ヘッド本体１０２に対するバイトホルダ１
０３の固定手段が全くなく、単にあり溝１０４の部分の
係合力及び送りねじ軸１０５の螺合力に頼っているため
、ヘッド本体１０２に対するバイトホルダ１０３のがた
付きを避けることができない。従って、加工中に中ぐり
バイｌ−１０７がびびり振動を起こし、加工面の仕上げ
精度を低下させてしまう結果、荒加工にしか使えないこ
とが判明した。

本発明はかかる知見に基づき、第１図に示したアジャス
タブルボーリングヘッドを改良して自動的にヘッド本体
に対するバイトホルダの固定及び固定解除を加工径の調
整に連動して行い得ろ新規なアジャスタブルボーリング
ヘッドを工作機械の主軸に取付けられるヘッド本体と、
このヘッド本体に前記主軸と直角をなすように回転自在
に取付けられたねじ軸と、このねじ軸に螺合すると共に
当該ねじ軸と平行な方向に往（夏動自在に前記ヘッド本
体に支持され且つ先端に中ぐりバイトが装着されたバイ
トホルダと、前記ヘッド本体に回転自在に取付けられる
と共に前記ねじ軸に連結されてこのねじ軸を駆動するた
めの歯車群と、これら歯車群のうちの前記主軸と同軸を
なす歯車に前記主軸と平行な方向に摺動自在に嵌合する
と共に前記ヘッド本体に回転自在に支持されて前記歯車
を駆動し且つ先端部にＵ）け止め部が形成されると共に
前記ヘッド本体から突出する方向のばね力が付勢された
調整軸と、この調整軸の側方に前記主軸と直角な方向に
往復動自在に前記ヘッド本体に収納され且つ当該調整軸
が摺接するように該調整軸側へのばね力が付勢されたク
ランプロッドと、両端がこのクランプロッドと前記バイ
トホルダとに摺接するように前記主軸と平行な方向に摺
動自在に前記ヘッド本体に保持されたクランプブロック
とを具え、前記クランプロッドのばね力によりこのクラ
ンプブロックが前記バイトホルダに押し付けられるよう
に当該クランプブロックと前記クランプロッドとの摺接
面をこれらの摺動方向に対してそれぞれ傾斜させる一方
、前記ヘッド本体内への前記調整軸の押し込み操作に伴
って前記クランプロッドがそのばね力に抗して押し戻さ
れるように前記クランプロッドと前記調整軸との摺接面
をこれらの摺動方向に対してそれぞれ傾斜させたことを
特徴とずろものである。

従って本発明によると、ヘッド本体に対してバイトホル
ダを固定するクランプブロックを、楔の作用により調整
軸の移動に伴いクランプロッドを介して操作するように
したので、調整軸の操作に連動してバイトホルダの固定
及び固定解除を自動的に行う乙とが可能となった。又、
加工時にはクランプブロックによりバイトホルダがヘッ
ド本体に押し付けられて一体化した状態となっているた
め、中ぐりバイトにびびり振動が発生せず、良好な仕上
げ面に加工することが可能であり、仕上げ加工にもその
まま使うことができるようになった。

以下、本発明によるアジャスタブルボーリングヘッドの
一実施例についてその破断構造を表ず第２図及びその平
面形状を破断して表す第３図及び第２図中のＩＶ−ＩＶ
矢視断面構造を表す第４図を参照しながら詳細に説明す
る。

図示しない工作機械の主軸に嵌着されるテーパシャ〉り
部１１を有するヘッド本体１２には、それぞれ前記主軸
と直角な方向に延びる台形断面のホルダ案内溝１３が相
互に平行に形成されており、これら一対のホルダ案内溝
１３はポル１〜１４を介してヘッド本体１２に固定され
た押え蓋１５により塞がれた状態となっている。なお、
この押え蓋１５はヘッド本体１２と一体のものてあり、
これらの分割構造等は本実施例以外に任意に変更可能で
ある前記ホルダ案内溝１３内には先端部に中ぐりバイ１
−１６を装着したバ、イ１〜ホルダ１７がそれぞれ摺動
自在に嵌合されており、これらバイトホルダ１７には、
ヘッド本体１２にそれぞれ取付けられた止ねじ１８の先
端部が摺動自在に係合してホルダ案内溝１３からバイト
ホルダ１７の抜は外れを防止すると共にホルダ案内溝１
３に対するバイトホルダ１７の往復動範囲を規制する溝
１９がそれぞれ刻設されている。前記ホルダ案内溝１３
の間に（よ、両端が・＼ラド本体１２と一体の軸受板２
０に取付けられた軸受２１を介して回転自在に支持され
た送りねじ軸２２がこれらホルダ案内溝１３と平行に配
置されており、この送りねじ軸２２は中央部を境として
両端側１【相互に逆リードのおねじが刻設されている。

送りねじ１１８Ｉｌ１２ｚの一方のおねじには、一方の
バイトホルダ１７に係合する送りナツト２３が螺合して
おり、前記送りねじ軸２２の他方のおねじには、他方の
バイ）−ホルダ１７に係合する送りナツト２３が螺合し
、ヘッド本体１２の回転中心からそれぞれ中ぐりバイト
１６の先端までの距離は等しく設定されている。なお、
中ぐりバイト１６がその切削送り方向（主軸と平行な方
向）にずれている場合には、一方の中ぐりバイ）・１６
の径方向切り込み量に相当する分だけ他方の中ぐりバイ
ト１６を径方向にずらすようにしても良い。送りねじ軸
２２の中央部には軸受２４を介してヘツド本体１２及び
押え蓋１５に回転自在に支持された傘歯車２５が一体的
に嵌着されており、この傘歯車２５には前記主軸と同軸
をなすように押え蓋１５に軸受２６を介して回転自在に
支持された傘歯車２７が噛み合っており、これら一対の
傘歯車２５，２７で歯車群が形成される。

これら傘歯車２５，２７の代りにウオームホイールとウ
ォ゛−ムとを用いたり、他の周知の歯車伝達機構を採用
することができる。環状をなす傘歯車２７に対して前記
主軸と平行な方向に摺動自在に嵌合する矩形軸部２８を
有する調整軸２９ば、すべり軸受３０を介して押え蓋１
５に回転自在に嵌合されており、この調整軸２９の矩形
軸部２８側には円錐部３１が形成され、この円錐部３１
により押え蓋１５から調整軸２９の抜は外れが防止され
るようになっている。矩形軸部２８と反対側の調整軸２
９の端部には、ワークテーブル３２にトルクリミッタ３
３を介して取付けられた係止プラグ３４に嵌合する矩形
の掛け市め部３５が形成されており、乙の掛け止め部３
５に近接してばね受はナラ）−３６が調整軸２９にねじ
止めされている。なお、前述したトルクリミッタ３３は
係止プラグ３４にあらかじめ設定された以上のねじりｌ
・ルクが作用した場合、乙の係止プラグ３４が空転し得
るようにしたものである。ばね受はナツト３６と押え蓋
１５との間には、調整軸２９を押え蓋１５から突出させ
るようなばね力をこの調整軸２９に与える圧縮コイルば
ね３７が介装され、更にこの圧縮コイルばね３７のばね
力に抗して調整軸２９が押え蓋１５側に押し戻された時
、ばね受はナツト３６に当接して矩形軸部２８の先端が
送りねじ軸２２に干渉するのを防止する筒状のスペーサ
３８が押え蓋１５に突設されている。

一方、調整軸２９の周囲には前記主軸と直角な方向に摺
動自在に押え蓋１５内に収納されたクランプロッド３９
が放射状に本実施例では四個配置されており、先端が調
整軸２９の円錐部３１に摺接するこれらクランプロッド
３９と押え蓋１５にねじ込まれるクランプ力調整ナツト
４０との間には、クランプロッド３９を調整軸２９側へ
押圧する圧縮コイルばね４１がそれぞれ介装されている
。従って、クランプ力調整ナツト４０のねじ込み量を調
整することで、調整軸２９の円錐部３１に対するクラン
プロッド３９の押圧力を変えることができる。各クラン
プロッド３９と前記ホルダ案内溝１３との間の押え蓋１
５には、両端がクランプロッド３９とバイトホルダ１７
とに摺接するクランプブロック４２が前記主軸と平行な
方向に摺動可能に組み付けられている。これらクランプ
ブロック４２とクランプロッド３９との摺接面は、クラ
ンプロッド３９の摺動方向に対して傾斜したテーパ面４
３をなし、圧縮コイルばね４１によるクランプロ、ソド
３９の調整軸２９側への変位に伴ってクランプブロック
４２はバイトボルダ１７側に強力に押し付けられ、ヘッ
ド本体１２に対してバイトホルダ１７を固定するように
している。

なり、本実施例ではホルダ案内溝１３やバイトホルダ１
７等を二組設けたが、少なくとも一組あれば良く２、同
様にクランプロッド３９やクランプブロック４２も一つ
のバイトホルダ１７に対して一組だけ設けるようにして
も良い。

加工中等のように調整軸２９が無負荷状態の場合には、
圧縮コイルばね３７のばね力により調整軸２９が第２図
中、上側に変位しているため、クランプロッド３９は圧
縮コイルばね４１のばね力により第２図中、左側へ変位
してクランプブロック４２をバイトホルダ１７に押し付
けた状態となっており、従ってバイトホルダ１７はヘッ
ド本体１２及び押え蓋１５と一体化している。

加工径を変えるために調整軸２９の掛け止め部３５が係
止プラグ３４に嵌合するように工作機械の主軸を前進さ
せると、圧縮コイルばね３７のばね力に抗して調整軸２
９が第２図に示すように押し戻されるため、円錐部３１
の移動に伴ってクランプロッド３゛９が圧縮コイルばね
４１のばね力に抗して第２図中、右側へ押し戻される結
果、バイトホルダ１７に対するクランプブロック４２の
押し付は力が解除される。

この状態にて主軸を一定時間又は一定回転だけ駆動する
と、押え蓋１５及びヘッド本体１２が調整軸２９に対し
て回転するため、傘歯車２７とｌ）＋’ｉ　、７−Ｊ合
う傘歯車２５が送りねじ軸２２と共に回転し、バイトホ
ルダ１７がボルダ案内溝１３に沿って摺動して加工径が
一定量変化する。この場合、バイ）−ホルダ１７がその
往復動端に達ずろと、ドルクリミック３３により調整軸
２９もヘッド本体１２と一体に回転するため、何ら問題
は発生しない。このような利点を生かして、バイ１へボ
ルダ１７の往復動端での位置決めを高精度で行うことも
できる。

加工径の変更を終了したならば、再び主軸を作動してワ
ークテーブル３２から後退させると、調整軸２９及びク
ランプロッド３９は圧縮コイルばね３７，４１のばね力
により元の位置へ戻り、自動的にバイｌ−ホルダ１７に
対してクランプ力が作用する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象となった改良前のアジャスタブル
ボーリングヘッドの概略構造を表す概念図、第２図は本
発明によるアジャスタブルボーリングヘッドの一実施例
の内部構造を表す破断図、第３図はその平面形状の破断
図、第４図は第２図中のＩＶ−ＩＶ矢視断面図てあり、
図中の符号で １２はヘッド本体、 １３はホルダ案内溝１ １５は押え蓋、 １６は中ぐりバイ１−１ １７はバイトホルダ、 ２２は送りねじ軸、 ２３は送りナラ　ト、 ２５．２７は傘歯車、 ２８は矩形軸部、 ２９は調整軸、 ３１は円錐部、 ３２はワークテーブル、 ３４は係止プラグ、 ３５は掛け止め部、 ３７．４１は圧縮コ、イルばね、 ３９はクランプロッド、 ４２はクランプブロック九 ４３ばテーパ面である。 特　　許　　出　　願　　人 三菱重工業株式会社 復　　代　　　理　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 工作機械の主軸に取付けられるヘッド本体と、このヘッ
   ド本体に前記主軸と直角をなすように回転自在に取付け
   られたねじ軸と、このねじ軸に螺合すると共に当該ねじ
   軸と平行な方向に往復動自在に前記ヘッド本体に支持さ
   れ且つ先端に中ぐりバイトが装着されたバイトホルダと
   、前記ヘッド本体に回転自在に取付けられると共に前記
   ねじ軸に連結されてこのねじ軸を駆動するための歯車群
   と、これら歯車群のうちの前記主軸と同軸をなす歯車に
   前記主軸と平行な方向に摺動自在に嵌合すると共に前記
   ヘッド本体に回転自在に支持されて前記歯車を駆動し且
   つ先端部に掛け止め部が形成されると共に前記ヘッド本
   体から突出する方向のばね力が付勢された調整軸と、こ
   の調整軸の側方に前記主軸と直角な方向に往復動自在に
   前記ヘッド本体に収納され且つ当該調整軸が摺接するよ
   うに該調整軸側へのばね力が付勢されたクランプロッド
   と、両端がこのクランプロッドと前記バイトホルダとに
   摺接するように前記主軸と平行な方向に慴動自在に前記
   ヘッド本体に保持されたクランプブロックとを具え、前
   記クランプロッドのばね力によりこのクランプブロック
   が前記バイトホルダに押し付けられるように当該クラン
   プブロックと前記クランプロッドとの摺接面をこれらの
   摺動方向に対してそれぞれ傾斜させる一方、前記ヘッド
   本体内への前記調整軸の押し込み操作に伴って前記クラ
   ンプロッドがそのばね力に抗して押し戻されるように前
   記クランプロッドと前記調整軸との摺接面をこれらの摺
   動方向に対してそれぞれ傾斜させたことを特徴とするア
   ジャスタブルボーリングヘッド。