JPS62259735A - 複合工作機械 - 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〕 本発明は被加工物を１［Ｅ］の取付けで立旋盤による旋
削加工と、立型マシニングセンタによるミーリング、ド
リリング、タッピング、ポーリング等の加工（以下回転
切削加工という）を行う複合工作機械に関する。

〔従来の技術〕

通常上記複合工作機械としては、被加工物を固着する回
転主軸は旋削のための連緯回転と共に、孔明は等回転工
具による加工の位置決めのため、定められた角度割出し
と行い、被加工物の加工個所を所定位置に定位させる手
段が採られている（例えば特公昭４９−４７３５５号公
報）。また旋削工具及び回転工具は刃物台ラムに設けら
れる１個の工具取付機構の取付孔に嵌着し、旋削加工に
際しては工具取付機構は固定し、回転切削加工に際して
はこれを回転する手段が採られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来方法によるときは、フライスカッタ等の回転工
具による加工の場合、この回転工具を支持する取付軸は
、被加工物を取付ける回転主軸の軸芯と平行に移行する
のみであり、回転中心を外れた溝切り、而削り等は不可
能の場合がある。また被加工物に対する加工位置の精度
は、上記角度割出しにより決定されるが、重量の大きい
被加工物を回転し、加工位置を所定位置に定位させるに
は手数を要し、しかも充分な精度が得られない等の関門
がある。

また旋削工具と回転工具を共通の工具取付孔に嵌着する
ためには、工具の取付部の形状が複雑となり、通常の立
旋盤に使用する旋削工具、あるいはマシニングセンタに
使用する回転工具がそのま＼使用できない等の問題があ
る。

更にこれらの工具を取付ける取付機構は回転工具に回転
を与えるように構成されており、従って旋削加工に際し
、工具取付軸を固定するとしても、この取付軸を支持す
るベアリングには一方向のみのラジアル荷重が加わり、
組入性が劣り、高精度の加工が得られない等の問題があ
る。

本発明はかかる点に鑑み、旋削工具と回転工具とは、そ
れ専用の取付機構に取付けることにより工具取付部形状
の簡素化を計ると共に、被加工物に対し任意個所に対し
回転切削加工を可能とすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するための本発明を実施例に対応する
第１〜１２図を用いて説明すると、本発明は被加工物を
取付けて旋回し、また固定手段３５により固定される被
加工物回動４構３、この回動機１ｇｔ３に対向配備され
る刃物台ラム８、刃物台ラム８を回動機構３の軸芯と平
行に連動する昇降送り機構７０を備え、かつこの軸芯と
直角方向に運動すルクロスビーム７と、このクロスビー
ムｅｌｄＥｉＺＬ、上記軸芯及びクロスビーム７の４４
１Ｊ方向と直角に運動するサド／Ｉ１５とより構成され
、刃物台ラム８には旋削用バイトホルダ８０を取付はク
ランプする旋削工具支持機構１０と、回転工具を取付は
クランプする回転工具支持機１１ｆｌｌとを併設し、回
＃Ｉ機構３の回転と旋削工具支持機構１０に取付けられ
る旋削工具とくよる旋削加工と、凹＠機構３を固定し、
回転工具支持機構１１に取付けられる回転工具による回
転切削加工とを選択して行うことを要旨とするものであ
る。

〔作用〕

刃物台ラム８は被加工物に対し昇降送りと共に、これと
直角に前後左右に移行されるから立旋盤による旋削加工
と共に立型マシニングセンタとしての機能を発揮するこ
とができる。また刃物台ラム８には旋削用工具支持機ｙ
ｔ１．０と回転工具支持機構１１を併設しだから、従来
の立旋盤に使用する旋盤工具とマシニングセンタに使用
する回転工具をそのま！使用することが可能となる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る複合工作機械の正面図を示すもの
で、複合工作機械１はペッド２の前方に設けられる被加
工物回動機構３と、ベッド上方に取付けられるクロスレ
ール４に沿って走行するサドＩｖ５とを備え、サドＡ１
５にはクロスレー／Ｌ／４と直交して走行するクロスビ
ーム７を載置し、クロスビーム７の前面には刃物台ラム
８を昇降可能に支持する。この刃物台ラム８には旋削用
工具支持機構１０と、プライスカッタ、ドリル等の回転
工具に対する支持機構１１とを併設し、前記クロスレー
ル４の両側には旋削工具供給用マガジン１２及び回転工
具供給用マガジン１３とを備える。

上記被加工物回動機構３の詳細を第３図乃至第５図に示
す。このｌＬｉ］＠機構３はフレーム１５内に垂直にか
つ回転自在に支持される中空の回転主＃１１６の上端に
円Ｗ１．７を備え、この円盤１７にはチャック１８を取
付ける。このチャック１８け例えば周矧の油圧式三ツ爪
チャックを用いることが好ましい。１９けチャック昇降
用油圧シリンダ、２ｏはチャック１８と油圧シリンダ１
９とを連結する連結杆である。

上記回転主軸１６け駆動モータ２１により歯車機構２２
を介して回動されるもので、歯車［構２２は駆動モータ
２１によジベルト２３を介して回動される駆動軸２４と
、この駆動軸２４から連結解放手段２６を介して回動さ
れるビニオン軸２５及びピニオン嘲２５に取付けられる
ビニオン２７により中間歯車２８を介して駆動される従
動歯車２９とからなり、従動歯車２９け回転主軸１６に
固着されている。連結解放手段２６はｗ、＠軸２４に取
付けられる大小２個の駆動歯車３０゜３１とビニオン軸
２５に形成されろスプラインに摺動可能に嵌合する切換
ギヤ３３とからなり、小径の駆動南軍３１はビニオン軸
２５に回動可能に取付けられル内歯々卓３２に噛合し、
切換ギヤ３３は上下移行により大径の駆動歯車３０もし
くは内歯々車３２に噛合し、ピニオンギヤを介して回転
主情１６を高速または低速に回転すると共に、中立位置
では回転主軸１６の自由回転を許容する。

回転主軸１６は回転工具による被加工物の所定位置を加
工するため固定手段３５を備える。この固定手段３５は
回転主軸１６に取付けられる割出し板３６と、割出し板
に対向する位置決めビン３７とからなる。

位置決めビン３７は油圧シリンダ３８に接続δれ、ビン
３７は油圧シリンダ３８の作動により割出し板３６の外
周に刻設した切欠％　３６ａに嵌入して回転主軸１６の
回動を組上し、あるいは弓１込んで回転主軸１６の回動
を許容する。この位置決めビン３７の出入は、油圧シリ
ンダ３８の後部に取付けられるレバー３９に対向するリ
ミットスイッチ４０により検出する。

図中４１は防塵用シール部材、４２は回転数検出用のパ
ルスインコーダである。

前記サドＮ５はクロススライドを有し、横送す機［５０
によりクロヌレ−／Ｉ／４に沿って往復移行されるもの
で、横送り機構５０は第６図に示す。即ち槙送り機構５
０はコラム２の一側に取付けられるサーボモータ５１と
、このサーボモータ５１により回動されるボールスクリ
ュー５２及びこのボールスクリュー５２に螺合するナツ
ト５３とからなり、ナツト５３にはサド／Ｉ１５の支持
アーム５４を取付ける。サーボモータ５１は適宜のＮＧ
制御機構等（図示省略）力為らの指令により正逆回転し
、サド／Ｌ１５を設定した速度にて左右方向（以下Ｘ方
向という）に往復移行する。５５はボールスクリュー５
２の先端を支承する軸受部材である。

第７図はクロスビーム７に対する前後送り８！構６０を
示す。この前後送り機構６０はサド／Ｌ１５の後方に取
付けられるサーボモータ６１により回動されるボールス
クリュー６２及びボールスクリュー６２に螺合するナツ
ト６３とからなり、ナツト６３にはクロスビーム７の支
持アーム６４を取付ける。クロスビーム７は上述のサド
μ５と同様にサーボモータ６１の正逆回転により設定さ
れた速度にて前後方向（以下Ｙ方向という）に移行する
。

上記クロスビーム７に取付けられる刃物台ラム８の昇降
送り機構７０を＠８図に示す。この昇降送り機構７０も
前記各送り機構５０　、６０と同様にサーボモータ７１
を備え、このサーボモータ７１によりべμドア２を介し
てボールスクリュー７３を回動し、このボールスクリュ
ー７３に螺合するナツト７４には刃物台ラム８の支持ア
ーム７５を取付けてなるものでろる。７６は防塵用蛇腹
、７７は案内レールである。なお、サーボモータ７１は
プレー付きが好ましい。

上記刃物台ラム８に取付けられる旋削用工具支持機構１
０を第８図乃至第１１図に示す。旋削用ノ（イトを取付
けるバイトホルダ８０には戴頭円錐状の・７−ルシヤン
ク８１を備え、その上部にはプルスタッド８２が削り出
される。支持機構１０は７−　ｙシャンク８１を嵌入す
る案内筒８４を刃物台ラム８の下端に取付け、プルスタ
ッド８２を係合する保合部８６を備える引上げ杆８５を
油圧シリンダ８７に連結してなるもので、バイトホルダ
８０ＶＣｎノツクビン８３を突投し、案内筒８４にはノ
ックビン８３を嵌入するノック孔８８を穿孔する。

上記引上げ杆８５の適所にはバイトホルダ引き上げ位置
及び押し出し位置を検出するための位置検出手段９０を
設ける。この位置検出手段９０は引上げ杆８５に取付け
られるリング９１　、９２と、上部リング９１に対向し
引き上げ位置を検出するリミットスイッチ９３と、下部
リング９２に対向し、押し出し位置を検出するリミット
スイッチ９４とからなる。

上記プルスタッド８２及びこれを係合する保合部８６の
詳細を第１０図及び第１１図に示す。プルスタッド８２
は小径の首部９５に連、なる大径の係合鍔９６の両側を
平行に切欠して長方形とし、係合部８６は首部９５及び
係合鍔９６の短辺側を嵌合する貫通したＴ型溝としてな
るもので、押し出し位置にある保合部８６にプルスタッ
ド８２を横方向から挿入し、引上げ杆８５を引き上げ、
ノックビン８３をノック孔８８に嵌入することにより、
バイトホルダ８ｏはツールシャンク８１を案内筒８４に
嵌着し、かつノックビン８３により回動を阻止し、強固
に刃物台ラム８に取付けられる。

上記旋削用工具支持機構１０と併設される回転工具支持
機構１１は１１２図に示す。この回転工具支持機構１１
は、工具ホルダ１００のツールシャンク１０１を嵌入す
る中空のツールバー１０５　、！：、ツールシャンク１
０１の上端に取付けられるプルスタッド１０２を着脱可
能に把持する保合部材１０７を備えた支杆１０６及び支
杆１０６に対向する油圧シリンダ１０８を備える。ツー
ルバー１０５は刃物台ラム８に回動自在に支承され、駆
動モータ１１０によりタイミングベルト１１１を介して
駆動され、支杆１０６には板ばね１１２を備え、常時は
板ばね１１２により支杆１０６を介して工具ホルダ１０
０を上方に引き上げ、ツールシャンク１０１をツールバ
ー１０５に嵌着する。

上記係合部材１０７はツールバー１０５の内孔に取付け
られる案内筒１１３と、支杆１０６の下端に取付けられ
、かつ案内筒１１３に摺動可能に嵌挿される昇降筒１１
４とを備え、昇降筒１１４にけ係合ボール１１５を出没
可能に嵌合し、案内筒１１３の内孔はツールバー１０５
０内孔より小径とし、かつ下端はラッパ状に拡開する。

これにより昇降ｍ　１１４の引き上げ時には、係合ポー
１ｖ１１５は案内筒１１３によシ内方に押し込ｔｋプル
スタッド１０２に係合し、支杆１０６の押し下げ時は係
合ポー／ｌ／１１５は案内筒１１３による抑制が解かれ
、従って工具ホルダ１００の着脱が可能となる。

上記油圧シリンダ１０８は上下に貫通するピストンロッ
ド１１６を備え、常時はピストンロッド１１６は支杆１
０６と離間し、支杆１０６に追随して回動することを防
ぎ、工具交換時はピストンロッド１１６を下降して支杆
１０６を押し下げる。１１７はピストンロッド１１６並
びに支杆１０６の昇降位置検出手段であり、ピストンロ
ッド１１６に取付けられる対をなすリング１１８．１１
９と、上部りング１１８に対向し上昇位置を検出するリ
ミットスイッチ１２０　ト、下部リング１１９に対向し
下降位置を検出するリミットスイッチ１２１とから構成
されろ。

図中１２２はツールバー１０５の下端に取付けられる廻
り止めキーであり、工具ホルダ１００に形成した切欠溝
１０３に嵌入する。

なお、前記旋削用工具供給マガジン１２及び回１伝工具
供給用マガジン１３は何冗も同一構造であり、周縁に多
数の受口を有する円板を備え、それぞれの受口（（工具
を着脱可能に挿入し、円板を回動して所要工具：針上記
各支持機構１０．１１に対し受渡しを行うものであり、
例えｌ−ｆ実公昭５９−２０９２１号に示す周知の構造
のものを用いることができる。

不発明の実施例はと記構成がらなり、バイトによる旋削
加工に際しては、槙送り機構５ｏによりサド／Ｉ１５を
旋削工具供給用マガジン１２側に移行する。

この際旋削用工具支持１Ｆｔ４ｔｏの引上げ杆８５を下
降した状■とし、マガジン１２の操作により所定の旋削
用バイトを引上げ杆８５０１１に移行し、プルスタッド
８２を保合部８６に嵌挿し引上げ杆８５を引き上げるこ
とによりツールシャンク８１を案内１舟８４内に嵌着支
持する。しかる後横送り機構５ｏ及び前後送り機構６０
によりバイトホルダ８ｏに取付けられるバイトＢを被加
工物回動機構３のチャック１８に取付けられる被加工物
（図示省略）に対し所定位置に移行し、被加工物を回転
させつ＼刃物台ラム８を順次下降させることにより旋削
加工を行う。

トリル等の回転工具による切削に際しては、被加工物回
動＃４溝３は回転主軸１６の回転を停止し、かつ固定手
段３５により主軸１６を固定する。その他回転工具供給
用マガジン１３よりの工具の受は渡し及び所定位置への
回転工具の移行は上述の旋削工具の場合と同様であり、
説明を省略する。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、刃物台ラムは被加工物を取付ける
回動機構の軸方向に移行する４降送り機構と共に、上記
回動機構の軸芯と直角に左右方向及び前後方向に移行す
る横送り機構と前後送！ｌ１機構を備えたから、回転工
具による加工に際しては回動機構に対し、従来の如き割
出し操作を必要とせず、単に停止上固定するのみにて回
転工具を被加工物の任意個所に移行し加工することがで
き、文型旋盤としての＃！４能と共に立型マシニングセ
ンタとしての機能を発揮することができる。また旋削工
具と回転工具とはそれぞれ別個の支持機構に取付けるよ
うにしたから、それぞれの支持機構は立旋盤、立型マシ
ニングセンタに使用する旋削工具、回転工具に適した構
造とし、これら周知構造の工具をそのｉｘ使用すること
ができ、剛性及び加工精度の向五を計ることができる等
の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合工作機械の正面図、第２図は
その右側面図、第３図は被加工物回動機構の縦断面図、
第４図及び第５図は回転主軸に対する固定手段に関し、
溶４図は第３図におけるエーエ線に沿う横断面図、第５
図は第４図における左イ１１面図、′＃ｒ！６図は横送
り機構の正面図、第７図は前後送り機構の正面図、第８
図は旋削工具支持機構に沿う刃物台ラムの縦断面図、第
９図はバイトホルダの平面図、第１０図は第９図におけ
る■−一　■線に沿う断面図、第１１図は第１０図にお
ける■−■線に沿う断面図、第１２図は回転工具支持機
構のＭ断面図である。 １は複合工作機械、３は被加工物回動機構、５はサドル
、７はクロスビーム、８は刃物台ラム、１０は旋削用工
具支持１ｆＩｔ、１１は回転工具支持機構、８０ハパイ
トホμダである。 特許出願人　　株式会社オーエム製作所第　１　図　　
　　　　　　　　　　　１：複合工作機械３：被加工物
回動機構 第２８ 第４図 ｊｌｓ　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被加工物を取付けて旋回し、また固定手段により固定さ
   れる被加工物回動機構と、この回動機構に対向配備され
   る刃物台ラムと、刃物台ラムを回動機構の回転軸芯と平
   行に移行する昇降送り機構を備え、かつこの軸芯と直角
   方向に運動するクロスビームと、このクロスビームを載
   置し上記軸芯及びクロスビームの運動方向と直角に運動
   するサドルとより構成され、刃物台ラムには旋削用バイ
   トホルダを取付けクランプする旋削工具支持機構と、回
   転工具を取付けクランプする回転工具支持機構とを併設
   し、回動機構の回転と旋削工具支持機構に取付けられる
   旋削工具による旋削加工と、回動機構を固定し、回転工
   具支持機構に取付けられる回転工具による回転切削加工
   とを選択して行うことを特徴とする複合工作機械。