JPS62218001A

JPS62218001A - 立形ｎｃ旋盤

Info

Publication number: JPS62218001A
Application number: JP5904186A
Authority: JP
Inventors: Shu Yonetani; 周米谷; Naoya Tamada; 尚哉玉田; Shogo Miyata; 宮田　昭吾
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1987-09-25
Anticipated expiration: 2009-11-30
Also published as: JPH0696201B2

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、旋削加工の完全自動化いわゆる無人化を容易
に実現できるＮＣ旋盤における主軸台ユニットに関する
。

従来の技術従来のＮＣ旋盤では、旋削加工のＮＧ化によって加工時
間を短縮し、かつ−人の作業者が数台の機械を運転でき
るようにするなとして生産性の向上と省力化を図ってお
り、基本的には人間が機械を操作するという考え方であ
った。このため、旋盤本体の主要部分の配置構成は在来
の普通旋盤と変わるところがなかった。

近年、ＮＣ旋盤に対する高能率、高生産性の要求はまず
ます高度のものとなり、完全自動化いわゆる無人化が叫
ばれている。このような要請に応えるものとして、ＮＣ
旋盤にロボットを装痛し、ワークの着脱を自動化したも
のは知られている。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上述のにうに従来のＮＣ旋盤は人間が機
械を操作するという基本に立って設Ｑ’ｌされているか
ら、本来人間が操作する機械にロボッ１〜を装置すると
いう不合理があり、自動化に際して種々の問題が生じて
いる。

例えば、作業者によるワークの着脱作業をロボットで自
動化するには自由度３が必要となり、このためロボット
が大型化して広いスペースをとるばかりでなく、ロボッ
トを制御するのに複雑なプログラムが必要で、コスト高
になる欠点があった。

また、旋盤作業で生じる切屑の処理については扱本的な
対策がなされないまま今日に至っており、このため切屑
によるトラブルが多く発生して、時には大事故につなが
ることがめった。

本願出願人は、このような事情に鑑み、ＮＣ旋盤の完全
自動化を図るにば発想を転換する必要が必るとの観点に
立って新しいＮＣ旋盤の開発を進めた結果、旋盤本体の
主要部分の配置構成を根本的に変更し、ワークの自動着
脱が容易に行なえると共に、切屑が容易にかつ確実に処
理でさ、旋削加工の完全自動化が容易に実現し得るＮＣ
旋盤を先に提案したく特願昭６０−１３２７３０月参照
）本発明は、上記特許出願に係る発明を更に改良し発展
させたもので、特に主軸台のユニット化を図ることによ
り、主軸台各部の加工精度を高めると共に、組立作業を
簡単にして生産性を向上ざＩ、もってＮＣ旋盤全体の製
作コストを大巾に低減できる主軸台ユニットを提供する
ことを目的とするものである。

問題点を解決するための手段上記の目的を達成するための本発明の（１ｆ８成は、箱
形を７：ｉ″すベッドの１つの壁面上にＺ軸とこれに直
交するＸ軸とを設定し、前記壁面上を７ＩＩ′ｌ１１１
方向に往復運動する主軸台と、前記壁面上をＸ軸方向に
往復運動する刃物台と、前記主軸台に軸承された主軸の
直下にワークを供給するワーク供給装置と、前記主軸台
、刃物台及びワーク供給装置の運動を制御する数値制御
装置とを備えたＮＣ旋盤であって、前記主軸台が前記ベッドに対して分離可能にユニット化
して構成され、前記主軸を直接回転する電動モータが前
記主軸台に組み込まれると共に、前記主軸の先端に自動
チャックが装着されていることを特徴とするＮＣ旋盤の
主軸台ユニットである。

発明の効果本発明による主軸台ユニットは、主軸台がベッドに対し
分離可能に構成されているので、主軸台各部の加工が容
易で粘度を高めることができると共に、各部の組立作業
が簡単になる。しかも、該ユニットを量産することによ
って、ＮＣ旋盤全体の製作コストの大巾な低減と納期の
短縮を図ることができる。

また、本発明の主軸台ユニットでは、主軸台に組み込ん
だ電動モータにより主軸を直接回転させる直接駆動方式
を採用したから、ＡＣインバータ［−りによりベルト又
はギ）ツーを介して主軸に動力を伝速するようにした従
来の主軸台構造に比べて振動や発熱が少なく、安定した
切削により加工精度を向上させ得ると共に、主軸台を小
型にユニット化できベッドに対する取付け、取外しが容
易に行なえる。

実施例以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。１は
ベッドで、第４図に良く示されているように、長方体の
一つの角部を約１／４欠除し、正面からみて１字形状の
箱形に形成されてＪ５す、その正面が後述する主軸台ユ
ニット６と刃物台ユニット７を取り付けるための主壁面
２になる。そして、該主壁面２に対してほぼ直角をなし
て隣接する２つの壁面３及び４が据付は可能な１溝〃５
を右している。また、主壁面２上に主軸ユニツ１へ６を
取り付【プる基準になるＺ軸と、該Ｚ軸に直交し刃物台
ユニット７を取り付ける基準になるＸ軸とが設定されて
いる。

第１図に示す実施例においては、ベット１か壁面３を据
付（プ面として脚台５上に搭載され、Ｚ軸か垂直方向に
配設される立形に構成した例を示している。

上記ベッド１の主壁面２に主軸台ユニツ１へ６と刃物台
ユニット７を取り付け、壁面４にワーク供給装置８を付
設し、かつベッド１の切欠ぎ段部に主軸台ユニット６、
刃物台ユニット７及びワーク供給装置８の運動を制御す
る数値制御装置９を塔載してＮＧ旋盤が構成される。

主軸台ユニット６の主体をなす主軸台１１は、第２図及
び第４図に良く示されているように、Ｘ軸送り台１２を
介してベッド１の主壁面２にＺ軸方向へ摺動可能に取り
付けられている。ベッド１の主壁面２には２本のリニア
ガイド１３．１３がＺ軸と平行に固着配設され、その中
間に同じくＺ軸と平行に配設したボールねじ軸１４が軸
受１５．１５を介して回転自在に軸承されていて、主軸
台１１を搭載したＸ軸送り台１２がリニアガイド１３、
］３のリニアベアリング１６．１６及びボールねじ軸１
４に嵌装したナツト体１７に固定連結され、ボールねじ
軸１４の回転運動に連動してリニアガイド１３．１３に
沿ってＺ軸方向へ自在に往復運動するようになっている
。ボールねじ軸１４はベッド１の上側内部に設けたサー
ボを一夕１８（第２図及び第３図参照）によりベルト伝
動装置１９を介して正逆回転Ｖしめられる。

上述のようにベッド１に対して分離可能に構成された主
軸台１１に設ける主軸２０は、第６図に示すように、筒
状の主軸台本体２１を間通して７軸方向に配設され、主
軸台前カバー２２と主軸台後カバー２３とに軸受２４及
び２５を介して回転自在に軸承されている。該主軸２０
の前端にはチャック２６が装着され、後端には自動チ（
・ツク２６を開閉操作するエアシリンダ装置２７かアダ
プタ２８を介して取り付Ｃプられている。エアシリンダ
２７のピストンロッド２９は主軸２０内を口過するロッ
ト３０に連結され、該ロンド３０の先端が自動チャック
２６に連動連結されている。

上記主軸台１１には主軸２０を直接回転する電動モータ
３１が一体的構造に組み込まれ一〇いる。

該電動モータ３１のロータ３２は主０ＩＩ２０に焼ぎば
めにより嵌装固定され、ステータ３３は本体２１の内周
側に沿って配設した円筒形のステーク固定枠３４に固装
されていて、該ステータ固定枠３４と主軸台本体２１の
内周壁との間に冷却空気の流路３５が形成されている。

ステータ固定枠３４の外周には多数の冷却フィン３６が
連設されている。主軸台本体２１（Ｊは、第７図に示す
ように、流路３５に連通する冷却空気の流入口３７．３
７と流出口３８が設【〕られていて、矢印で示すように
流路３５を流れる空気により強制冷却するようになって
いる。

刃物台ユニット７の主体をなす刃物台４１は、Ｘ軸送り
台４２を介してベッド１の主軸面２に固装したＸ軸ベー
ス４３にＸ軸方向へ摺動可能に取り付けられている。主
壁面２に固装されたＸ軸ベース４３にはＸ軸と平行に延
びる２本のリニアガイド４４．４４が固着配設され、そ
の中間に同じくＸ軸と平行に延びるボールねじ軸４５が
軸受４６．４６を介して回転自在に軸承されていて、刃
物台４１を搭載したＸ軸送り台４２がリニアガイド４４
．４４のリニアベアリング４７．４７及びボールねじ軸
４５にｔＮ装したナツト体４８に固定連結され、ボール
ねじ軸４５の回転運動に連動してリニアガイド４４．４
４に沿ってＸ軸り向へ自在に往復運動するようになって
いる。ボールねじ軸４５はベッド１の下側部に設けたサ
ー小モータ４９（第２図参照）によりベルト伝動装置５
０を介して正逆回転せしめられる。

刃物台４１はＸ軸の周りに旋回可能なりレットヘッド５
１を有し、該タレットヘッド５１にはくし歯型の工具ホ
ルダ５２が装着され、各工具ホルダ５２に複数本の工具
５３８取り付けて使用するようになっている。また、刃
物台４１にはタレットヘッド５１を９０度ずつ割出し回
転ざゼる割出し装置（図示せず）が内蔵されている。

ワーク供給装置８は、第１図に承りように、水平方向に
旋回可能な揺動アーム５５を右し、該揺動アーム５５の
先端に２つのワーク把持部５Ｇ、５７を備えている。

上記した主軸台１１、刃物台４１及びワーク供給装置８
の作動、主軸２０の回転速度、自動チャック２６の開閉
及びタレットヘッド５１の回転割り出しは全て数値制御
装置９によって数値制御されるにうに構成されている。

図中、５８は脚台５に設（プた切屑収容口である。

上記構成において、ワーク供給装置８の揺動アーム５５
により主軸２０の直下に供給されたワークＷは、主軸台
１１がＺ軸に沿って下方へ移動することによって自動チ
ャック２６により把持される。次に、主軸２０が回転し
てワークＷに回転運動を与えながら、主軸台１１がＺ軸
方向に、そして刃物台４１がＸ軸方向に自在に運動する
ことによって、所定位置に割り出された工具５３でワー
クＷに旋削加工を行なう。この旋削加工中、主軸２０は
主軸台１１に組み込んだ電動モータ３１により直接回転
されるので、振動が少なく、また電動モータ３１は流路
３５を流れる空気によって強制冷却され発熱が抑えられ
るので、全体として安定した旋削加工が実現され、加工
精度が向上する。

加工により生じる切屑は自重により自然落下して切屑収
容口５８に収容され、集中処理される。このときワーク
Ｗは下向きの姿勢で把持されているので、切屑がワーク
Ｗに絡み付くことがなく、また、工具５３に付着した切
屑もタレットヘッド５１の割り出し動作を行なう毎に（
辰り落されるから、切屑によるトラブルは皆無である。

加工が完了したワークＷは、ワーク供給装置８の揺動ア
ーム５５が第３図の破線に示す位置まで移動し、自動チ
ャック２６から解放されたワークＷを把柿部５６で受は
取ったのち、更に揺動アーム５５か旋回してワーク把持
部５７に把持されているワークＷが主軸７の直下に位置
決めされる。以下、上記同様の動作を繰り返して、ワー
クＷの旋削加工が自動連続的に行なわれる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明に係る主
軸台ユニットを備えたＮＣ旋盤の正面図、第２図は同一
部を縦断した左側面図、第３図は同平面図、第４図は同
主要構成の概略を示す分解斜視図、第５図は刃物ユニッ
トの主要構成の概略を示す分解斜視図、第６図は主軸台
の要部縦断正面図、第７図は主軸台本体の横断平面図で
ある。１・・・ベッド　　　　　２・・・主壁面　　５・・・
脚台　　　　　　６・・・主軸台ユニット７・・・刃物
台ユニット　８・・・ワーク供給装置９・・・数値制御
装置　　１１・・・主軸台２０・・・主軸　　　　　２
１・・・主軸台本体２６・・・自動チャック　２７・・
・エアシリンダ装置３１・・・電動モータ　　３２・・
・ロータ３３・・・ステータ　　　３４・・・ステータ
固定枠３５・・・流路　　　　　３６・・・冷却フィン
３７・・・流入口　　　　３８・・・流出口特許出願人
　　株式会社　森精機製作所第１図メ− 第２図第う図グ７

Claims

【特許請求の範囲】

（１）箱形をなすベッドの１つの壁面上にＺ軸とこれに
直交するＸ軸とを設定し、前記壁面上をＺ軸方向に往復
運動する主軸台と、前記壁面上をＸ軸方向に往復運動す
る刃物台と、前記主軸台に軸承された主軸の直下にワー
クを供給するワーク供給装置と、前記主軸台、刃物台及
びワーク供給装置の運動を制御する数値制御装置とを備
えたＮＣ旋盤であって、前記主軸台が前記ベッドに対して分離可能にユニット化
して構成され、前記主軸を直接回転する電動モータが前
記主軸台に組み込まれると共に、前記主軸の先端に自動
チャックが装着されていることを特徴とするＮＣ旋盤の
主軸台ユニット。
（２）前記電動モータが、そのロータを前記主軸に固着
すると共に、ステータを前記主軸台本体の前記ステータ
と前記主軸台本体との間に冷却空気の流路が形成されて
いる特許請求の範囲第１項記載のＮＣ旋盤の主軸台ユニ
ット。