JPS62181803A - 棒状加工物案内手段の自動調整方法およびその装置 - 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、中空の主軸と、この主軸内に棒状加工物を案
内する案内体と、案内体を支持する支持体と、主軸内に
延在し一体に回転するよう連結され、一方軸線方向に移
動可能であって案内体および支持体に相対軸線運動を生
じさせ、このことにて案内体を棒状加工物の横断面半径
方向に移動させる内側チューブと、通常の作動の間、主
軸と一体に回転可能であって主軸に関して相対運動し、
内側チューブを軸線方向に調整する調整部材を具える、
棒状加工物を加工する数置制御旋盤の棒状加工物案内手
段を自動調整する方法およびその装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 上述した特徴を有する旋盤は、ドイツ国特許出願公告第
２５４１６６４号により知られている。この既知の旋盤
において調整部材は、フランジを有するスリーブとして
形成されており、軸線方向に調整できるよう、液圧ピス
トン−シリンダ・ユニットのピストンに連結されている
。なお、シリンダは不動とし、主軸に共軸に配設されて
いる。調整部材の軸線方向の調整は、主軸に平行に支持
された回動可能なディスクにより制限され、別個のモー
タにより異なる回転角度位置に回動させることができる
。このモータは、棒状加工物供給手段に装着され主軸内
に導入される加工すべきそれぞれのロッドの直径を測定
する走査装置のポテンショメータにより制御される。モ
ータは、測定した直径に対応する回転角度位置にディス
クを回転させる。

異なった長さの係止部材をディースフに取付け、各回転
角度位置に取付けたこれら係止部材により調整部材の運
動を制限する。

既知の旋盤では、主軸内に案内される棒状加工物のそれ
ぞれの直径が、調整部材、したがって内側チューブおよ
び案内体に対応するよう注意する必要があった。このた
め既知の装置は、構造的に価格が大幅に上昇し、また、
ディスク上の係止部材の数が多くなければなるほど、す
なわち主軸の幾何学的軸線から案内体への半径方向距離
にほぼ適合する種々の直径の棒状加工物に対処するには
、より大きな空間が必要とされる。それゆえ実際的には
直径の異なる棒状体に対する案内部材の調整は数段階に
限定され、棒状加工物は平均して大きな隙間が残ること
になる。それゆえ、主軸内の棒状加工物の振動は、上述
したような旋盤に望まれる円滑な作動と優れた性能とを
、一般に大きくかけ離れたものとしていた。

それゆえ本発明の目的は、主軸内の案内体の位置を充分
に正確に調整して擾乱となる振動を排除した、簡潔で占
有空間の小さな既述した棒状加工物用数値制御旋盤を提
供することにある。

（発明の開示） この目的を達成するため本発明によれば、主軸の制御さ
れた回転を、回転しないよう保持された調整部材のその
回転に比例した軸線方向の運動に変換することを特徴と
する。

このことにて、ＣＮＣｋ盤に設けられた主軸の回転制御
により、加工すべき棒状加工物を案内する案内体を調整
し、棒状加工物の横断面寸法に適合させることができる
。円形断面の棒状加工物の場合、決定的な横断面寸法は
、その直径である。勿論本発明方法によれば非円形断面
の棒状加工物に対しても案内体を調整することができる
。たとえば、方形又は六角形の横断面の棒状加工物の場
合には、案内体を調整する決定的な横断面寸法を、その
横断面の口径とすれば良い。

本発明によれば、調整部材を回転しないよう保持した状
態で調整部材、それゆえ案内体を偏移させる、主軸によ
り実行される回転指令は通例、Ｃ−軸制御を行なうこと
ができる固定プログラミングとする。また、棒状加工物
を主軸に導入するに先立って、加工物の計量を行なう指
令も考られる。

棒状加工物の決定的な断面寸法を測定するかしないか、
またそれがどの程度であるかに関係なく、棒状加工物を
導入する以前に、主軸を所定の角度位置まで回転させ、
一方、調整部材を所定の角度位置に保持するのが良い。

このようにして、案内体のある基準位置を確保し、この
位置を基準として予め指定されたプログラム、又は測定
結果に基づく調整を容易に行ない、さらには正確に繰返
すことができる。

主軸の所定角度位置は、案内体が棒状加工物の最大径に
調整された位置とすることが望ましい。

更に本発明の数値制御旋盤によれば、回転角度制御（Ｃ
軸制御）手段を主軸に関連させ、主軸と内側チューブと
の間にねじ駆動手段の一部を形成する調整部材を、それ
ら２個の構成部材の中の一方に１対のねじにより連結し
、他方の構成部材には相対回転可能であって一体に軸線
方向に移動できるよう連結し、制御される保持装置を調
整部材に関連させて調整部材を少なくとも１つの規定さ
れた回転角度位置に保持してなることを特徴とする。

このように構成した本発明数値制御旋盤は、従来の一般
的な旋盤に比べて構造が一段と簡潔になる。調整部材、
それゆえ案内体の移動に必要な動力源が、主軸を回転さ
せる駆動手段として利用できるので、Ｃ−軸制御手段お
よび案内体の手動によるだけの調整が可能な従来の装置
に比べて付加的な構造上の費用をほとんど必要としない
。案内体を断面積が異なる棒状加工物に対応させて調整
するために、付加的にＣ−軸制御を行なうことにより何
等その制御が複雑になるものではない。ただ、主軸の回
転を制御することにより、案内体の所望の調整を行なう
まで調整部材の回転を阻止する制御可能な保持装置に関
して本発明旋盤を製造する際に、付加的な費用が少しか
かる程度である。

本発明の好適な実施例によれば、調整部材を押えねじ等
を用いて内側チューブに担持し、主軸に連結された管状
部材に螺着する。

管状部材は、内側チューブを囲撓するすべりばめした中
管チューブの延長部分として形成するのがよい。

さらに、中間チューブおよび内側１チューブに、長手方
向の溝孔を主軸内に形成し、それら各溝孔を少なくとも
一部にて重ね合わせて案内体と支持体との一部を収容す
るよう形成するのが有利である。

留めねじのような調整部材を有する既述した構成ふよび
／または内側チューブ並びに中間チューブに形成した長
手方向の溝孔内に案内体および支持体を配設する構成を
、Ｃ−軸制御を具備しない通常の旋盤、すなわち案内体
の調整に必要な主軸と調整部材との間の相対回転を別な
方法、とくには手動で行なう必要のある旋盤に適用する
のが有利である。

本発明の他の特徴によれば、制御される保持装置が、調
整部材を万力のように把持するよう構成することが好ま
しい。

調整部材は２個の直径的に対向する長手方向の溝孔を具
備し、これら長手方向の溝孔に掛合するよう設計された
２個のつめを具備することができる。

調整部材が通常の作動状態にある時に、主軸に対する相
対回転運動を、保持装置にて釈放可能な少なくとも１個
のブロック装置により阻止することが好ましい。

このことにて誤って調整することなく、主軸と内側チュ
ーブとの間のねじ駆動装置を容易に移動させることがで
きる。

（実施例） 以下図面を参照して本発明について詳述する。

図示の主軸装置は、旋盤に見られるように、スピンドル
軸線Ａの周りに回転可能に支持され、一方軸受１２およ
び１４により主軸台１６に軸線方向に不動に支持された
主軸１０を具える。この主軸を駆動モータ（図示せず）
に連結するため主軸にプーリ１８を固着する。駆動モー
タの回転角度および回転速度は数値制御するものとする
。この制御は通常Ｃ−軸制御と呼ばれるものである。

通常の構造に類似したチャックまたは面板２０を、第１
図に示すように、主軸１０の右側の前端部に固着する。

チャックは、それぞれ１２０６または９０＠にオフセッ
トした３個又は４個のっめ２２を具える。

つめ２２はクランプスリーブ２４およびクランプスリー
ブにねじ結合されたクランプチューブ２６により作動可
能であって、クランプチューブは液圧クランプシリンダ
３０内に配設された中空のクランプピストン２８により
、主軸内をその軸線方向に移動することができる。面板
２０およびクランプピストン２８と同様に、クランプチ
ューブ２６を一体回転するよう主軸１０に連結する。

本実施例では２グループとしたが、角度的にオフセット
する長手方向の溝孔３４を軸線方向に離間させた複数の
グループが形成された中空チューブ３２を、クランプチ
ューブ２６の内側に取付け、同様に主軸１＠と一体に回
転できるようにする。支持体３６を中間チューブ３２に
、各長手方向の溝孔３４の前端部で固着する。各支持体
３６は第１図の左方の後端部に楔面３８を有する。

中間チューブ３２の左側端部に接しねじ部を設けた管状
部材４０をクランプピストン２８に確実に螺着すること
により、ねじ部を設けた管状部材と中間チューブとが、
クランプピストンおよびクランプチューブ２６に関して
相対運動するのを阻止する。

管状部材４０の組立ておよび分解は管状部材に形成した
フランジ４２の対応する面に掛合する引掛スパナ又はレ
ンチにより行なう。クランプチューブ２６、それゆえ主
軸１０に関する中間チューブ３２の相対回転は、中間チ
ューブ３２の前端部に取付けられた半径方向を向いたボ
ルト４４により、一層確実に阻止される。

管状部材４０は、その後方端部に、小さなピッチ、たと
えば１回転につき１．Ｏ＋ｎｍのピッチとしたおねじ部
４６を具える。さらに、管状部材４０は、互いに角度的
に離間する複数のブロック装置４８を担持する。このブ
ロック装置は、それぞれ管状部材にリベット留めされ自
由端部にブロックが取付けられた板ばねにて構成されて
いる。

長手方向に溝孔５２を設けた内側チューブ５０を中間チ
ューブ３２の内側に取付ける。これら溝孔はそれぞれ中
間チューブ３２の長手方向の溝孔３４に合致し、内側チ
ューブ５０が中間チューブ３２に一体に回転し、しかも
中間チューブに関し軸線方向に移動できる状態にあるよ
う、支持体３６の中の１つをそれぞぞれ把持する。同様
な作用は、適合片５４によっても行なうことができ、そ
の適合片は、第１図の右方部分において、内側チューブ
５０の各々の長手方向の溝孔５２の後端部に固着されて
おり、対応する長手方向の溝孔５２内を前方に延在する
とともに、前方端部に楔形状の案内体５８を支持する板
ばね５６をそれぞれ担持する。

各案内体５８は支持体３６の中の１つにそれぞれ対応さ
せて配置する。内側チューブ５０が中間チューブ３２に
関して第１図の左方の後方終端位置にある場合には、そ
れぞれの案内体５８は、２個の対応する長手方向の溝孔
３４および５２に実質的に収容されるので、対応する支
持体３６を越えて半径方向内方に突出することはない。

これに対し、内側チューブ５０が中間チューブ３２に関
して前方に移動すると、各案内体５８は対応する支持体
３６の楔面３８上を摺動するので半径方向内側に押圧さ
れることになる。

その結果関連する案内体５８間の同等拘束を受けない中
間間隙が拘束されることになる。

中間チューブ３２に関して内側チューブ５０を軸線方向
に移動させるため、調整部材６０を設ける。この調整部
材は押えねじと同様に形成されており、管状部材４０の
おねじ部４６の後方からねじ結合されるめねじ部６２を
有する。調整部材６０の後端部に、半径方向内方に突出
し内側チューブ５０の後方領域の環状溝６６に掛合する
フランジ６４を形成する。こうすることにより調整部材
を、内側チューブにそれと一体に回転するが、軸線方向
には移動することのないよう連結する。環状溝６６を、
両側又は図示したように片側で、内側チューブ５０に固
着されるリングにより画成する。調整部材６０に、共軸
の長手方向の溝孔６８をめねじ部６２とフランジ６４と
の間に形成する。

調整部材６０を、軸線方向の運動を阻害することなく長
手方向の溝孔６８により予じめ規定された回転角度位置
に、保持装置７０により保持することができる。保持装
置７０は、万力に類似するものであり、主軸１０の軸線
に平行に延在する不動のピボット７４にそれぞれ支持さ
れた一対の二重腕としたレバー７２を具える。これらレ
バーは、調整部材６０から離間した端部が液圧又は空圧
ピストン−シリンダ・ユニットにより連結されている。

調整部材６０に隣接する２個のレバーの他端に、調整部
材６０に関して半径方向に調整可能なねじ付きボルト７
８を取付け、さらにつめ８０を形成する。

図示した主軸装置を具備した旋盤が通常に作動する間、
保持装置７０は開いているから、調整部材６０は主軸１
０と一体に回転することができる。しかしながら、ある
横断面形状、具体的にはある直径または口径の棒状加工
物８２に合わせて、スピンドル軸線Ａから案内体５８ま
での間隙が増大若しくは減少すると、ピストン−シリン
ダ・ユニットカ伸長し、それぞれねじ付きボルト７８お
よびつめ８０を設けたレバー７２の端部は互いに接近し
ねじ付きボルト７８は、ブロック装置４８を長手方向の
溝孔６８の半径方向内方に偏移させ、このことにより調
整部材６０を釈放する。そして直ちにつめ８０は、長手
方向の溝孔６８に掛合して調整部材を回転しないよう保
持する。

次いで主軸１０は、Ｃ−主軸制御により制御されて回転
し、おねじ部４６を有する管状部材４０およびめねじ部
６２を有する調整部材６０により形成されたねじ結合し
た駆動手段は、内側チューブ５０を前方又は後方に偏移
させる。このことにて、支持体３６の楔面３６上を摺動
する案内体５８は、それぞれの場合に合わせてスピンド
ル軸Ａからの所望距離に配設さることになる。

案内部材５８の先の位置から新しい位置への調整は、直
接的に行なうか又は好ましくは調整部材６０およびそれ
に隣接する内側チューブ５０を定められた基準位置、す
なわち新しい作動位置まで移動させることにより行なう
。

本実施例では、基準位置を、たとえば調整部材に取付け
られた磁石としたマークと、このマークにそろえて配設
した非接触のリミットスイッチ８４を具える調整部材６
０により規定する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明棒状加工用旋盤の主軸装置を示す縦断
面図、 第２図は、第１図の線■−■に沿う横断面図、第３図は
、第１図の線■−■に沿う横断面図、第４図は、第１図
の領域■の拡大図、 第５図は、第１図の領域Ｖの拡大図である。 １０・・・主軸　　　　　　　１２．１４・・・軸受１
６・・・主軸台　　　　　　１８・・・プーリ２０・・
・チャック　　　　　２２・・・つめ２４・・・クラン
プスリーブ　２６・・・クランプチューブ２８・・・ク
ランプピストン ３０・・・液圧クランプシリンダ ３４、５２．６８・・・溝孔　　　　３６・・・支持体
３８・・・楔面　　　　　　　４０・・・管状部材４２
、６４・・・フランジ　　　４４・・・ボルト４６・・
・おねじ部　　　　　４８・・・ブロック装置５０・・
・内側チューブ　　　５４・・・適合片５６・・・板ば
ね　　　　　　５８・・・案内体６０・・・調整部材　
　　　　６２・・・めねじ部６６・・・環状溝　　　　
　　７０・・・保持装置７２・・・レバー　　　　　　
７８・・・ねじ付きボルト８０・・・つめ　　　　　　
　８２・・・加工物Ａ・・・スピンドル軸線

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、−中空の主軸（１０）と、 −この主軸（１０）内に棒状加工物（８２）を案内する
   案内体（５８）と、 −案内体（５８）を支持する支持体（３６）と、−主軸
   （１０）内に延在し一体に回転するよう連結され、一方
   軸線方向に移動可能であって案内体（５８）および支持
   体（３６）に相対軸線運動を生じさせ、このことにて案
   内体（５８）を棒状加工物（８２）の横断面半径方向に
   移動させる内側チューブ（５０）と、 −通常の作動の間、主軸（１０）と一体に回転可能であ
   って主軸（１０）に関して相対運動し、内側チューブ（
   ５０）を軸線方向に調整する調整部材（６０）とを具え
   る、棒状加工物を加工する数置制御旋盤の棒状加工物案
   内手段を自動調整する方法であって、主軸（１０）の制
   御された回転を、回転しないよう保持された調整部材（
   ６０）のその回転に比例した軸線方向の運動に変換する
   ことを特徴とする棒状加工物案内手段の自動調整方法。 ２、特許請求の範囲第１項記載の自動調整方法において
   、断面寸法の異なる棒状加工物（８２）を導入するに先
   立って、主軸（１０）を所定の角度位置に回転させ、一
   方調整部材（６０）を所定の角度位置に保持することを
   特徴とする棒状加工物案内手段の自動調整方法。 ３、特許請求の範囲第２項記載の自動調整方法において
   、主軸（１０）の所定角度位置を、案内体（５８）が棒
   状加工物の最大直径に調整される位置としたことを特徴
   とする棒状加工物案内手段の自動調整方法。 ４、−中空の主軸（１０）と、 −この主軸（１０）内に棒状加工物（８２）を案内する
   案内体（５８）と、 −案内体（５８）を支持する支持体（３６）と、−主軸
   （１０）内に延在し一体に回転するよう連結され、一方
   軸線方向に移動可能であって案内体（５８）および支持
   体（３６）に相対軸線運動を生じさせ、このことにて案
   内体（５８）を棒状加工物（８２）の横断面半径方向に
   移動させる内側チューブ（５０）と、 −通常の作動の間、主軸（１０）と一体に回転可能であ
   って主軸（１０）に関して相対運動し、内側チューブ（
   ５０）を軸線方向に調整する調整部材（６０）とを具え
   る、棒状加工物を加工する数置制御旋盤において、 −回転角度制御（Ｃ軸制御）手段を主軸（１０）に関連
   させ、 −主軸（１０）と内側チューブ（５０）との間にねじ駆
   動手段の一部を形成する調整部材（６０）を、それら２
   個の構成部材の中の一方に１対のねじ（４６、６２）に
   より連結し、他方の構成部材には相対回転可能であって
   一体に軸線方向に移動できるよう連結し、 −制御される保持装置（７０）を調整部材（６０）に関
   連させて調整部材（６０）を少なくとも１つの規定され
   た回転角度位置に保持してなることを特徴とする棒状加
   工物加工用数値制御旋盤。 ５、特許請求の範囲第４項記載の旋盤において、調整部
   材（６０）を、押えねじを用いて内側チューブ（５０）
   に担持し、主軸（１０）に剛固に連結された管状部材（
   ４０）に螺着したことを特徴とする棒状加工物加工用数
   値制御旋盤。 ６、特許請求の範囲第５項記載の旋盤において、管状部
   材（４０）を、内側チューブ（５０）を囲撓するすベり
   ばめした中間チューブ（３２）の延長部分として形成し
   たことを特徴とする棒状加工物加工用数値制御旋盤。 ７、特許請求の範囲第６項記載の旋盤において、中間チ
   ューブ（３２）および内側チューブ（５０）に、長手方
   向の溝孔（それぞれ３４および５２）を主軸（１０）内
   に形成し、それら各溝孔を少なくとも一部にて重ね合わ
   せて案内体（５８）と支持体（３６）との一部を収容す
   ることを特徴とする棒状加工物加工用数値制御旋盤。 ８、特許請求の範囲第４項乃至第７項のいずれか１項に
   記載の旋盤において、制御される保持装置（７０）は、
   調整部材（６０）を万力のように把持することを特徴と
   する棒状加工物加工用数値制御旋盤。 ９、特許請求の範囲第８項記載の旋盤において、調整部
   材（６０）は、２個の直径的に対向する長手方向の溝孔
   （６８）を具備し、保持部材（７０）は、それら長手方
   向の溝孔（６８）に掛合可能な２個のつめ（８０）を具
   備することを特徴とする棒状加工物加工用数値制御旋盤
   。 １０、特許請求の範囲第４項乃至第９項のいずれか１項
   に記載の旋盤において、通常の作動の間、調整部材（６
   ０）は少なくとも１個のブロック装置（４８）により主
   軸（１０）に関する相対運動が阻止され、一方そのブロ
   ック装置は保持装置（７０）により釈放可能であること
   を特徴とする棒状加工物加工用数値制御装置。