JPS62199332A - マシニングセンタの研削・研摩加工用ツ−ルホルダ− - 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〕 本発明はマシニングセンタ本機に着脱自在に取付けて使
用する研削・研摩加工用ツールホルグーに関するもので
ある。

〔従来技術〕

機械加工の生産性向上と無人化連伝等の工場の省力化を
促進する目的で、１台の工作機でもって、予め設定した
プログラムに従い順次加工順序に応じたツールを自動的
に交換して、一連の加工工程の途中で被加工物の取り付
は換えを行なうことなしに多数の加工工程を処理できる
方式のマシニングセンタと称される工作機が多く採用さ
れつ）ある。

そして従来のこの種工作機では主として７ライスカツタ
ー、ミーリングカッター、ドリル等回転刃物をスピンド
ルに着脱して刃物による切削加工を行なう方式が採用さ
れている。もちろん被加工物に対する加工の殆どは切削
による高速加工が主流をなし、被加工物をテーブル上に
固定するだけで所要の加工が殆どすべて行なえるので、
一応の目的は達成されている。

しかし、より一層の加工精度の向上と省力化を図るため
には、刃物による切削のみならず研削や研摩加工もプロ
グラムに組み込んで併せ行なえることが望ましい。

斯かる研削・研摩用ツールには若干の提案もなされてい
る。例えば、特開昭５９−１４６７５４号公報にマシニ
ングセンタの主軸に着脱自在のツーリング本体に電動機
を内蔵し、この電動機の主軸にツーリングの主軸スピン
ドルの後軸を連結すると共に主軸スピンドル軸の先端に
砥石を装着し、且つツーリング本体に電動機のツーリン
グ内配線を接続したコネクターを取付け、ツーリング本
体をマシニングセンタの主軸に嵌着したとき、マシニン
グセンタの主軸の固定電線に接続可能の位置に前記コネ
クターを位置させる砥石付ツーリングが提案されている
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方、近年、ファインセラミックスが広く構造用材料と
して利用されるにつれ、その信頼性を保証するうえで、
高精度でしかも能率の良い加工法の確立が強く望まれて
いる。硬脆材料に対しては、電子ビーム加工やレーザ加
工・などのビーム加工法の適用も考えられるが、現在の
ところ、価格や加工能率などの点で解決すべきまだ多く
の問題点がある。そのため実用的には、例えばダイヤモ
ンド砥石やＣＢＮ砥石を用いた研削加工が硬脆材料の加
工に主に適用されているのが現状である。

特に、この硬脆材料の研削加工で重要なのは、加工圧力
の選択と砥粒及び研削された粉粒を速やかに除去するこ
とにある。加工圧力が低すぎると砥粒が被加工物中に食
い込まず加工物表面を上すベリするだけで加工は行なわ
れない。また加工圧力が大きすぎる場合には加工能率が
高い半面、ツール本体を破損する恐れがある。従って好
適な加工圧力で、加工物中に砥粒を食い込ませ、砥粒や
研削粉を速やかに除去することによって高精度で、且つ
能率の良い研削加工が得られる。

しかし乍ら、従来の研削・研摩用ツールは回聰する主軸
に砥石を設け、この砥石が左右方向のみの回転運動によ
るため砥粒の食い込みが悪（、且つ砥石が被加工物表面
に圧接する加工圧力を十分に生かせない欠点があった。

従って、特に硬脆材料の研削加工においては能率の良い
ものではなかった。更に、砥粒を運やかに除去するため
には研削液を砥石に注入する装置を付設する必要もあっ
た。

本発明者は、上記問題、αに鑑み鋭意研究を重ねた結果
、先に先端の研摩工具受けに、両端に研摩工具が取付け
られる従動軸を原動軸に対して横軸として架設し、従動
軸の両方の工具が遊星歯ＩＴｔ８！桶により自転しなが
ら公転し、高精度且つ能率よく研摩あるいは研削するマ
シニングセンタ用ツールホルダーを開発し、先に本出願
人においてｔＧＭｆ？昭５９−１８８５７９号（昭和５
９年９月７日出願）に出願している。

本発明は上記発明に係るもので、一般の研削・研摩加工
は勿論、硬脆材料の研削・研摩加工用として好適に使用
でき、高精度で且つ加工能率の高いマシニングセンタ用
のツールホルダーを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するだめの本発明の構成は、先端の研削
・研摩加工用工具受は部に、両端に研削・研摩加工用工
具が取付けられる駆動軸を主軸に対して横設し、この主
軸をマシニングセンタ本ｔｆｉのスピンドルに着脱自在
に設けるツールホルダー本体であって、このツールホル
ダー本体の主軸に加圧流体供給路を設け・、駆動軸には
前記供給路からの加圧流体によって回転駆動する回＋１
ｅ羽根車を耐圧ケーシング内に設けると共に、耐圧ケー
シングの下部には加圧流体の放出孔を配備したことをそ
の要旨とするものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づし・て詳細に説明す
る。

第１図は本発明の一つの実施例を示すもので、Ｍはマシ
ニングセンタ本機、Ｔは研削用のツールホルダーであっ
て、ツールホルダーＴの先端には工具として１対の研削
用の砥石車１，１が車の両輪の如く固執１こ取付けられ
、その砥石車１，１は加圧流体によって回転駆動する回
転羽根１’＄１２により自転しながら公転するようにな
ってし・る。

その機構を説明すると、３はマシニングセンタ本ｆｉＭ
のスピンドル２０と共に回転する主軸、４は主軸３の中
心に設けられている加圧流体供給路、５は主軸３と一体
になって回転する耐圧ケーシング、６は耐圧ケーシング
５に横設され、供給路５がらの加圧流体によって回転駆
動する回転羽根車２を取付けた駆動軸であって、駆動軸
６の両端には砥石＄１．１が固定され、両紙石車１．１
は駆動軸６を中心に自転し、主軸３を中心に公転するよ
うに構成されている。

主軸３は基端部にマシニングセンタ本ｔｆｉＭのスピン
ドル２０に形成されたテーパ一孔と合致して着脱自在に
嵌着できるテーパーが形成されて−する。

そして主軸３の軸方向の中心には軸孔を貫通し加圧流体
供給路４が設けられている。

７は加圧流体接続管であって、主軸３の軸孔に合致して
穿孔されたねじ孔８に螺着してあり、その″４Ｊ部７ａ
は本ｆｉＭのスピンドル２０内の加圧流体供給部（図示
せず）と係合し気密を保つようにしである。

主軸３の先端部には耐圧ケーシング５がボルト９により
固定され主軸３と２者一体に回転するようになっている
。

耐圧ケーシング５は左右側板１０．１０及び前面板１１
からなり、両側板１０，１．０にベアリング１２．１２
とメカニカルシール１３．１３を介して駆動軸６を支承
し、耐圧構造に構成されている。この駆動軸６に前記供
給路４の先端からの加圧流体ｔ：よって回転駆動する回
転羽根！１１２が固定されている。そして前面板１１に
は加圧流体を放出する複数個の放出孔１４が砥石車１，
１の方向に流れるように設けられている。１５は砥石車
１，１を止める半割ナンドである。

第２図は本発明の他の実施例を示す図で、主軸３の側面
から主軸３の中心の供給路４に加圧流体を供給する加圧
流体供給部ＳをツールホルダーＴに取付けた図である。

図中、３０は供給部枠、３１は主ｆｄ１３に設けられた
供給路４に連通する横孔、３Ｚは部枠３０に設けられて
いる横孔３１に接続する横孔、３３は連結管、３４は連
結管３３の取付プロ／り、３５は加圧流体供給口、３６
はスピンドル２０の支承部で取付ブロック３４が固定さ
れている。

主軸３の円筒外周部は供給部枠３０の主軸挿着部５０に
横孔３１に横孔３２が連通するように、且つ回転自在に
嵌合されている。モしてＯ−リング３７．３８とメカニ
カルシール３９，４０によって気密が保持されている。

横孔３２の主軸挿着部５０の内周部には空間部４１が形
成されている。

一方の横孔３２は連結管３３に接続しており、連結管３
３は部枠３０の連結管挿着部５１にスプリング４２を介
し固定板４３によって装着されている。４４はその固定
するナツトである。４５　、４６は気密を保持するＯ−
リングである。４７は連結管３３を固定する固定座で、
４８はそのキーである。連結管の３３の一方の端部は加
圧流体供給口３５を有する取付プロ・ンク３４に嵌着し
て固定されでいる。４９は気密を保持するＯ−リングで
ある。

そして、取付ブロック３４はスピンドル２０の支承部３
６に取付けられ固定されてνする。

従って、主軸３は固定さｈ′Ｃｖ）る供給部枠３０の挿
着部５０内を回転し、加圧流体は供給口３５より入り連
結管３３、横孔３２、空間部４１、横孔３１を通って主
軸３の供給路４に供給される。

〔発明の作用〕

以上説明したように、本発明の研削・研摩加工用ツール
ホルダーはマシニングセンタ本＋ｆｉＭのスピンドル２
０の回転により主軸３が回１吠するすると共に、加圧流
体供給路４に供給された加圧流体によって回転羽根車２
が回転して、その駆動軸６の両端の砥石車１．１が前後
方向に自−転するものである。

即ち、被加工物面に砥石車１，１が主軸３を中心とする
左右方向の回転と前後方向の回転の２方向加工が同時に
行なえるものである。この前後方向の回転は砥粒の食い
込みをよくする作用がある。

そして、被加工物面に押圧される圧力は左右の回転方向
と前後の回転方向に分割されるため無理な圧がか）らず
、ツールホルダーを破損する等の恐れがない。従って、
高い加工圧力と砥粒の食いこみを必要とするセラミック
ス等の硬脆材料の研削・ａｍ加工には好適に使用できる
ものである。

また、前後方向の回転には加圧流体が採用されているた
め、従来の機械８！１構による回転とは異なり構造が極
めて簡単であり、加圧流体の圧力を容易に、且つ任意に
選択して回転率を調節することができる。従って、被加
工物の硬脆材質に応じ、公転と自転の回転比率を変える
ことができる。

更に、本発明のツールホルダーＴは使用した加圧流体を
ホルダー下部の放出孔１４より砥石車１゜１の方向に放
出しているので砥粒及び研削粉を常に除去するので、従
来のように特に研削液を注入する設備を設ける必要がな
く能率よく研削加工ができる。

加圧流体は水、油、気体等が使用できるが、一般的には
加圧水が使用される。圧力は３〜３００ｋｇ／ｃ＋ｎ２
で被加工物の材質に応じ任意選択し決定される。

研削・研摩に使用する砥石車１，１はダイヤモンド砥粒
やＣＢＮ砥粒（立方晶窒化硼素の砥粒）をレジンなどの
結合材によって結合したものを車輪の表面に固着させた
ものであるが、研削・研摩加工に有用な例えば、グライ
ンダー、バフ、ブラシ等を取付けて使用することも可能
である。

〔発明の効果〕

本発明のツールホルダーは、上記したように一般の機械
加工よりセラミックス等の硬脆材料に至るまで巾広く使
用でき、自伝と公転の回転比率を調節して高精度に、能
率よく研削・研摩加工することを可能ならしめた。

また、加圧流体を使用しているため、回転比率の調節が
極めて容易で、構造も極めて簡単となるため安価に提供
することができ、実用性が極めて高い利点がある。

更には、砥粒を自動的に除去するので加工能率を上げる
ことができると共に研削液の注入設備を必要としないの
で一層安価となし得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のツールホルダーの一つの実施例を示す
側断面図で、第２図は他の実施例を示す側断面図である
。 Ｍ・・・マシニングセンタ本ｎＴ・・・ツールホルダー
Ｓ・・・加圧流体供給部　１，１・・・砥石車２・・・
回転羽根１１１３・・・主軸　４・・・加圧流木供給路
５・・・耐圧ケーシング　６・・・駆動軸１５・・・半
割ナツト２０・・・スピンドル　３０・・・供給部枠３
１．３２・・・横孔　３３・・・連結管　３４・・・取
ｆ寸はブロック３６・・・スピンドルの支丞部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）先端の研削・研摩加工用工具受け部に、両端に研削
   ・研摩加工用工具が取付けられる駆動軸を主軸に対して
   横設し、この主軸をマシニングセンタ本機のスピンドル
   に着脱自在に設けるツールホルダー本体であって、この
   ツールホルダー本体の主軸に加圧流体供給路を設け、駆
   動軸には前記供給路からの加圧流体によって回転駆動す
   る回転羽根車を耐圧ケーシング内に設けると共に、耐圧
   ケーシングの下部には加圧流体の放出孔を配備したこと
   を特徴とするマシニングセンタの研削・研摩加工用ツー
   ルホルダー。 ２）加圧流体がマシニングセンタ本機のスピンドルから
   主軸の加圧流体供給路に供給されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のマシニングセンタの研削・研
   摩加工用ツールホルダー。 ３）加圧流体が主軸の側面から主軸の加圧流体供給路に
   供給されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のマシニングセンタの研削・研摩加工用ツールホルダー
   。