JPS62130123A - ツ−リング - Google Patents

ツ−リング

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JPS62130123A
JPS62130123A JP60269845A JP26984585A JPS62130123A JP S62130123 A JPS62130123 A JP S62130123A JP 60269845 A JP60269845 A JP 60269845A JP 26984585 A JP26984585 A JP 26984585A JP S62130123 A JPS62130123 A JP S62130123A
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JP
Japan
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tool holder
casing
main shaft
tip
driving shaft
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Application number
JP60269845A
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Inventor
Kenji Nakada
賢治 中田
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Individual
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B47/00Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/30Additional gear with one or more working-spindles attachable to the main working-spindle and mounting the additional gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B47/00Constructional features of components specially designed for boring or drilling machines; Accessories therefor
    • B23B47/34Arrangements for removing chips out of the holes made; Chip- breaking arrangements attached to the tool
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23GTHREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G1/00Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
    • B23G1/16Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor in holes of workpieces by taps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/043Accessories for spindle drives
    • B23Q5/048Speed-changing devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/02Gearings or mechanisms with other special functional features for conveying rotary motion with cyclically varying velocity ratio
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/65Means to drive tool
    • Y10T408/66Friction gearing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/65Means to drive tool
    • Y10T408/675Means to drive tool including means to move Tool along tool-axis
    • Y10T408/6793Screw coaxial with Tool

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Retarders (AREA)

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] この発明は、タッピングマシーン、ミーリングマシーン
、マニシングセンターなどに用いることができるように
した。振動切削法によるねじ立て、中ぐり加工のツーリ
ングに関する。
[従来の技術] 従来ねじ立て加工に際して、切くずの排出に円滑さを欠
き、また過大な切削抵抗により切削工具を破損してしま
う場合があり、このためねじ立て加工は面倒なものとさ
れ、特に小径のねじ立て加工には最新の注意が要求され
ている。
そこで、ねじ立て加工を容易に行うべく種々研究がなさ
れ、その最も効果大なるものとして振動切削法が開発さ
れている。この振動切削法とは。
刃物(タップ)又は被加工物を強制的に揺動させなから
ねじ立て加工を行う方法であり、この方法によれば、理
論的には切削抵抗が小さくなり、切ぐずの排出が良く、
ばりの出ない良好なねじ立てを行うことができ、しかも
小径ねじ立ても容易に行うことができる等の効果を見る
ことは周知となっており、かかる振動切削法をとり入れ
たタッピングマシーン、ミーリングマシーン、ツーリン
グ等が数多く研究され開発されている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、現在開発されているものをみると、刃物
の回転と揺動の駆動源を別個に具え、刃物を回転させ、
被加工物を揺動させる構造となっているため、装置の構
造の複雑化、大型化が避けられず、取扱いも面倒なもの
となっている。また、同一駆動源により刃物に回転と揺
動を行わさせるようにしたものも開発されてはいるが、
刃物の回転と揺動に円滑性を欠き、またその回転速度が
近いため、揺動によるところの理論上の効果を出し得す
、いずれも実用性に乏しくほとんど実用化されるに至っ
ていない・ この発明者は、長く振動切削法を研究し、振動切削理論
を確立した者の一人であるが、更に実用化への研究開発
を続け、ここに振動切削法の効果を十分に発揮し、小型
で取扱が容易であり、そしてタッピングマシン、ミーリ
ングマシン、マニシングセンターなどに用いることので
きるようにした、振動切削法によるねじ立て、中ぐり加
工のツーリングを完成した。
r問題点を解決するための手段] この発明は、ケーシング2内において、該ケーシング2
の一端から外部に突出し、外部からの回転を受ける原動
軸lに、ウェーブジェネレータ5、フレクスプライン6
、サーキュラスプライン7の同軸三層構造をもって構成
される減速装置14のウェーブジェネレータ5を接続し
、フレクスプライン6或はサーキュラスプライン7のい
ずれか一方をケーシング2に固定し、他方を出力部とし
、この出力部に回転ホルダー9を固定し、該回転ホルダ
ー9の°先端には工具ホルダー取付主軸llを前記原動
軸lと軸心を一致させて支承させ、該工具ホルダー取付
主軸11の先端をケーシング2外に突出させ、更に、回
転ホルダー9内壁には、クランク軸12を前記原動軸l
と偏心する位置に同軸心12を中心に回動自在に設け、
該クランク軸12の両端にクランクアーム13,14を
固定し、該クランクアーム13,14の一方のクランク
アームを前記ウェーブジェネレータ5と、他方のクラン
クアームを前記工具ホルダー抱付主軸11の後端とそれ
ぞれの軸心を偏心する位置で係合させ、ウェーブジェネ
レータ5の回転によりクランクアーム13,14.クラ
ンク軸12を介して工具ホルダー取付主軸11を揺動運
動させるようにするとともに、前記減速装N4の出力部
の回転により回転する前記回転ホルダー9を介して工具
ホルダー取付主軸11を回転運動させるようにした。
[作 用] 外部からの回転を受けて原動軸lが回転すると、減速装
置4の出力部となるフレクスプライン6又はサーキュラ
スプライン7に固定された回転ホルダー9が所定の回転
数に落されて回転し、回転ホルダー9の先端に支承され
た工具ボルダ−取付主軸工lが前記回転ホルダー9の回
転を受けて回転する。同時に原動軸1の高速回転をその
まま受けて高速回転するウェーブジェネレータ5の回転
により、クランクアーム13.クランク軸l2、クラン
クアーム14を介して工具ホルダー取付主軸11が該軸
11の円周方向への高速な揺動運動を行う、このことに
より、工具ホルダー取付主軸11は回転ホルダー9の回
転を受けてゆっくり回転する”とともに、前記揺動運動
を受けて該軸11の軸心を中心に高速で揺動運動を行う
[実施例] 以下この発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。
i1図はマニシングセンターに用いるこの発明の実施例
を示すものである。
図面において、lはケーシング2内外に連通ずる原動軸
であって、この原動軸1はマニシングセンターの主軸3
に接続させることにより、該主軸3の回転を受けて回転
する。4はケーシング2内にて前記原動軸1に接続され
原動軸1の回転を減速する減速装置である。この減速装
置4にあっては、ウェーブジェネレータ5とフレクスプ
ライン6とサーキュラスプライン7の同軸三層構造をも
って構成される撓み噛合式の減速装置であり減速比を大
きく求めることができるものであって一般にハーモニッ
クドライブ(商標)の商品名で知られているものである
。この減速装置4のウェーブジェネレータ5を前記原動
軸lに接続し入力部とする。出力部にあっては、フレク
スプライン6或いはサーキュラスプライン7のいずれか
一方を固定したとき、他方が出力部となる。実施例では
、フレクスプライン6を固定し、サーキュラスプライン
7を出力部としている。8はフレクスプライン6を固定
する固定用サーキュラスプラインであり、この固定用サ
ーキュラスプライン8はケーシング2に固定されている
9は減速装N4の出力部となるサーキュラスプライン7
に固定した回転ホルダーで、この回転ホルダー9の先端
には前記原動軸l、ウェーブジェネレータ5と同軸上に
雌ねじ部lOを設ける。この雌ねじlOのピッチにあっ
ては、中ぐり加工の場合には特に限定されるものではな
いが、ねじ立て加工の場合には求めるねじと同ピツチと
する。
この雌ねじ10には工具ホルダー取付主軸11を螺合さ
せ、そしてこの工具ホルダー取付主軸11の先端をケー
シング2外へ突出させる。
前記回転ホルダー9の内壁には、クランク軸12を前記
原動軸l、ウェーブジェネレータ5と偏心する位置で同
軸心を中心に回転自在に設けている。このクランク軸1
2の両端にはそれぞれクランクアーム13,14を固定
し、クランクアーム13を前記ウェーブジェネレータ5
と、クランクアーム14を前記工具ホルダー取付主軸1
1とそれぞれ軸心を偏心する位置で係合させている。詳
しくはクランクアーム13に長手方向に案内溝15を形
成し、そしてウェーブジェネレータ5には同軸心と偏心
する位置に偏心ピン16を設け、この偏心ピン16にシ
ュー17を嵌合し、このシュー17を前記クランクアー
ム13の案内溝15に係合させている。シュー17は案
内溝15にそって摩擦少なく摺動するようになっており
、前記ウェーブジェネレータ5が回転するとシュー17
はクランクアーム13の案内溝15を滑りながら回転運
動し、このシュー17の回転運動によりクランクアーム
13は前記偏心ピン16の偏心量に比例した角度で、ク
ランク軸12を支点として揺動運動を行うようになって
いる。また、クランク軸12の他端に設けたクランクア
ーム14には、クランク軸12の軸心及び回転ホルダー
9の先端に螺合した工具ホルダー取付主軸11の軸心と
偏心する位置に偏心ピン18を改け、この偏心ピン18
にシュー19を嵌合する。20は回転ホルダー9によっ
て前記工具ホルダー取付主軸11と同軸上に軸心を中心
に回転自在に支承された運動伝達軸である。この運動伝
達軸20の一端部に前記クランクアーム14と平行な案
内溝21を形成し、この案内溝21に前記シュー19を
保合させている。シュー19は案内$11121にそっ
て摩擦少なく摺動するようになっており、前記ウェーブ
ジェネレータ5の回転によりクランクアーム13を介し
てクランク軸12が軸心を中心に扛動厘動すると、クラ
ンク軸12を支点としてクランクアーム14も揺動運動
し、シュー19は案内溝21を滑りなから揺動運動する
。そのシュー19の揺fJJM動により運動伝達軸2o
は軸心を中心に揺動運動するようになっている。
この運動伝達軸20の他端部を前記工具ホルダー取付主
軸11の後端に係合させる。この工具ホルダー取付主軸
11と運動伝達軸20との係合にあっては、工具ホルダ
ー取付主軸11の端部に軸心方向に角穴22を形成し、
一方運動伝達輌20の保合端部を前記角穴22と同形の
角棒23に形成し、この角棒23を前記角穴22に軸方
向摺動自在に嵌合することによりなっている。
しかして、原動軸lが回転すると、減速装W14の出力
部となるサーキュラスプライン7に固定された回転ホル
ダー9が所定の回転数に落されて回転し、回転ホルダー
9の先端に設けた雌ねじ部10に螺合する工具ホルダー
取付主軸11が回転する。同時に原動軸lの高速回転を
そのまま受けて高速回転するウェーブジェネレータ5の
回転により、クランクアーム13.クランク軸12.ク
ランクアーム14及び運動伝達軸20を介して工具ホル
ダー取付主軸11に軸の円周方向への高速な揺動運動を
伝える。このことにより、工具ボルダ−取付主軸11は
回転ボルダ−9の回転を受けてゆっくり回転するととも
に、前記揺動運動を受けて雌ねじ部lOのリード角方向
に運動伝達軸20の角棒23を滑りながら高速で揺動運
動を行うようになっている。
24はプルスタット、25,26.27はナツト、28
,291を軸受、30.31はt イk シール、32
は工具ホルダー取付主軸11の先端部に設けた工具ホル
ダー、33はケーシング2の外壁に設けたまわり止めで
、この発明に係るツーリングをマニシングセンターの主
軸3にセットしたとき、マニシングセンターに設けた位
置決めブロック34に係合しケーシング2の回転を防止
するものである。35はブツシュである。
以上の構成からなるツーリングをマニシングセンターに
用いてねじ立て加工を行う場合は1回転ホルダー9の先
端に設ける雌ねじ部lOのピッチに合致させて行うもの
であり、マニシングセンターの主軸3の回転により工具
ホルダー32に取付けた刃物は雌ねじ部10のリード角
方向に高速に揺動運動を行ないながら回転し、マニシン
グセンターの求めるねじのピッチに応じた高さ送りによ
りねじ立て加工を行なう、また中ぐり加工にあっては、
前記ねじ立て加工と同様にして行なうが、この場合は雌
ねじ部lOのピッチについては注意する必要はない。
第2図はタッピングマシーンやミーリングマシーンに用
いるこの発明の実施例を示すものであり、その基本的構
成は前記第1図に示す実施例と同一である。従って、第
2図にあっては、第1図と同一の構成については同一番
号を付して説明を省略し、相違する構成について説明す
る。
原動軸lはタッピングマシーンやミーリングマシーンの
機体35に内蔵されたモーター36に直接又は間接に接
続され、モーター36の回転を受けて回転する。また工
具ホルダー取付主軸11は回転ホルダー9の先端に軸心
を中心に回転自在に且つ軸方向に移動自在に支承され、
その先端がケーシング2外へ突出している。また、ケー
シング2の先端には、前記原動軸lと同軸上に雌ねじ部
37が設けてあり、この雌ねじ部37に前記工具ホルダ
ー取付主軸11が螺合している。
しかして、原動軸lが回転すると、減速装!4の出力部
となるサーキュラスプライン7に固定された回転ホルダ
ー9が所定の回転数に落されて回転し、この回転ホルダ
ー9の回転により回転するクランク軸12、クランクア
ーム14、運動伝達軸20を介して工具ホルダー取付主
軸11が軸心を中心に回転する。このようにして回転す
る工具ホルダー取付主軸11はケーシング2の先端に設
けた雌ねじ部37に螺合しているので、その回転により
雌ねじ部37のピッチに応じた軸心方向に移動する。即
ち工具ホルダー取付主軸11はモーター36の正転、逆
転に応じた同方向に回転しながら軸心方向に前進し、後
退する。同時に原動軸1の高速回転をそのまま受けて高
速回転するウェーブジェネレータ5の回転により、クラ
ンクアーム13.クランク輌12.クランクアーム14
及び運動伝達軸20を介して工具ホルダー取付主軸11
に軸の円周方向への高速な揺動運動を伝える。このこと
により、工具ホルダー取付主軸llは回転ホルダー9の
回転を受けてゆっくり回転しながら軸心方向に正転の場
合は前進し、逆転の場合は後退するとともに、前記揺動
運動を受けて雌ねじ部10のリード角方向に運動伝達軸
20の角棒23を滑りながら高速で揺動運動を行うよう
になっている。
38はツーリングを機体35に固定し且つケーシング2
のまわり止めを兼ねた固定片である。
以上の構成からなるツーリングをタッピングマシーンに
用いてねじ立て加工を行う場合には。
ケーシング2の先端に設ける雌ねじ部10を求めるねじ
のピッチに合致させて行う、ミーリングマシーンに用い
て中ぐり加工を行う場合には前記雌ねじ部lOのピッチ
について注意する必要はない。
また、前記回転しながら前進し、後退する工具ホルダー
取付主軸llの位置決め制御はコンピュータによる回転
数のカウントで行ってもよく、或は前進端、後退端にリ
ミットスイッチを設けて行ってもよい。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、刃物の回転運動と揺動
運動は円滑に行なわれ、そして、この発明に使用されて
いる減速装置は減速比を大きく求めれらるものであるか
ら回転遅効と揺動運動の速度差を大きく求めることがで
き、振動切削理論−Fの効果を極めて効果的に出すこと
ができる。また構成が単純であるため小型、軽量化が図
れ取扱いが容易であり、更には原動軸と刃物とを同軸に
位置させたので、タッピングマシーンやミーリングマシ
ーンの外にマシニングセンターにも用いることができる
などツーリングとして優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す縦断面図、第2図は
他の実施例を示す縦断面図、第3図は第1図の一部分解
斜視図である。 l・・・原動軸、2・・・ケーシング 4・・・減速装置 5・・・ウェーブジェネレータ 6・・・フレクスプライン 7・・・サーキュラスプライン 9・・・回転ホルダー、10・・・雌ねじ部11・・・
工具ホルダー取付主軸 12・・・クランク軸 13.14・・・クランクアーム 37・・・雌ねじ部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ケーシング内において、該ケーシングの一端から
    外部に突出し、外部からの回転を受ける原動軸に、ウエ
    ーブジェネレータ、フレクスプライン、サーキュラスプ
    ラインの同軸三層構造をもって構成される減速装置のウ
    エーブジェネレータを接続し、フレクスプライン或はサ
    ーキュラスプラインのいずれか一方をケーシングに固定
    し、他方を出力部とし、この出力部に回転ホルダーを固
    定し、該回転ホルダーの先端には工具ホルダー取付主軸
    を前記原動軸と軸心を一致させて支承させ、該工具ホル
    ダー取付主軸の先端をケーシング外に突出させ、更に、
    回転ホルダー内壁には、クランク軸を前記原動軸と偏心
    する位置に同軸心を中心に回動自在に設け、該クランク
    軸の両端にクランクアームを固定し、該クランクアーム
    の一方のクランクアームを前記ウエーブジェネレータと
    、他方のクランクアームを前記工具ホルダー取付主軸の
    後端とそれぞれの軸心を偏心する位置で係合させ、ウエ
    ーブジェネレータの回転によりクランクアーム、クラン
    ク軸を介して工具ホルダー取付主軸を揺動運動させるよ
    うにするとともに、前記減速装置の出力部の回転により
    回転する前記回転ホルダーを介して工具ホルダー取付主
    軸を回転運動させるようにしたツーリング。
  2. (2)前記回転ホルダーの先端に原動軸と同軸上に雌ね
    じ部を設け、該雌ねじ部に工具ホルダー取付主軸を螺合
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のツー
    リング。
  3. (3)前記回転ホルダーの先端に工具ホルダー取付主軸
    を軸方向に移動自在に支承させ、前記ケーシングの先端
    には原動軸と同軸上に雌ねじ部を設けて、該雌ねじ部に
    前記工具ホルダー取付主軸を螺合したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のツーリング。
JP60269845A 1985-11-30 1985-11-30 ツ−リング Pending JPS62130123A (ja)

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CH (1) CH670973A5 (ja)
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FR (1) FR2590821B1 (ja)
GB (1) GB2183779B (ja)
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