JPS6246526Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は工作機械における割出装置を備えた
回転刃物台に関する。

工作機械における回転刃物台の円周割出しを行
う割出装置は数値制御工作機械の普及と共に割出
数が増加する傾向にあり、例えばNC旋盤等では
８割出しより12割出しに移行する傾向にある。割
出数が増加すると割出時間が増加し、次々に工具
を割出す場合には割出時間が相当大きな時間とな
る。例えば通常ゼネバ機構を用いるものは割出し
時間が１秒であつて、刃物台のアンクランプ、ク
ランプに各0.5秒かかつている。従つて12の割出
し位置をもつ回転刃物台では最大割出しに６秒
かゝりアンクランプ、クランプに１秒を加えると
最大７秒もかかつてしまう。ゼネバ機構で回転速
度を上昇すると刃物台の慣性とクランプ時の上下
動により機構に無理がかかりバツクラツシを附さ
ねばならず実用上上記程度が限界近くとなつてい
る。ゼネバ機構以外の逐次に割出を行う機構につ
いてはクランプ時の刃物台の上下動と割出し機構
とをスプラインを介して連結するためがたがあり
同様の問題点がある。

回転刃物台の３位置以上の円周割出しを行う割
出し装置には所定割出し位置まで正逆回転して最
小回転角で直接割出しを行うものがあり、工作機
械とし要求される切削時間以外の時間を極力少く
する要請に答えるには好都合であるが機構が複雑
となる難があり信頼性の確保が難しい。

工作機械の刃物台は一般に強力にクランプして
使用するのが普通であり、割出しのみでクランプ
しない機構のものは高速化は比較的簡単であり、
アンクランプ、クランプ時にテーブル支持軸の軸
方向移動による割出し機構に無理が生ずるという
ことがないのである。

この考案はクランプ機能を有して高速の割出し
を行う回転刃物台の割出し機構を提供することを
目的とするものである。

この考案は割出し装置本体に上下動可能に枢着
された刃物台を載置するテーブル背面とベース上
に割出しギヤを備え、テーブルを介した刃物台の
支持軸を割出しギヤのかみ合の外れた位置におい
て正規にかみ合い得るコンケブグロボイダルカム
機構の従動軸となしたものである。

以下図面に従つてこの考案の実施例について説
明する。第１図は第２図のＢ−Ｂ断面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ断面図であつて刃物台が割出し
を完了し、クランプされた状態を示す。ベース１
は詳細には図示しないが旋盤サドルあるいはクロ
ススライド２等にボルト３により固定されるよう
になつている。

この実施例ではクロススライド２の回転刃物台
取付面は垂直となつている。ベース１には第１図
の左端に円筒形シリンダ室４が形成され、中空軸
のピストンロツドと一体のピストン５が密封輪６
により密封嵌入し、ピストン５の軸部は軸封輪７
によりベース１との間を密封され、ベース１にボ
ルト９により固定されたシリンダ蓋８との間には
密封輪１１が嵌入して封止されている。シリンダ
蓋８には輪状部材にクラウンギヤを刻設した固定
クラウンギヤ１２が嵌め込まれテーパピン１４に
より位置決めされ、ボルト１３により固定されて
いる。

ピストン５の中心孔には軸受１５，１６、推力
軸受１７，１８を介して割出軸１９が嵌入し、割
出軸１９に刻設したねじにロツクナツト２１がね
じ込まれ、軸方向移動を制止されて回転自在とな
つている。ロツクナツト２１は端面より溝２２が
輪状に削成せられ、内周に一個所以上に溝２２に
達するすりわり溝２３を刻設し、軸方向より溝２
２の両側にわたつてテーパねじを刻設してテーパ
小ねじ２４をねじ込みその部分のめねじを割出軸
１９のおねじに押圧して係止しているのである。
割出軸１９端はフランジ状に形成されその端面に
はタレツト刃物台が固定されるテーブル２５が当
接してテーブル２５のボルト孔を挿通してボルト
２６が割出軸１９端のめねじにねじ込まれ固定さ
れている。テーブル２５には固定クラウンギヤ１
２とかみ合う可動クラウンギヤ２７がテーパピン
２８により位置決めされ、ボルト２９により固定
されている。固定クラウンギヤ１２と可動クラウ
ンギヤ２７とは割出しギヤとクランプ装置の一部
をなしている。

シリンダ室４の両端には圧力流体の通口３１，
３２が通じており、通口３１，３２の何れかより
交互に圧力流体を送入することにより固定クラウ
ンギヤ１２と可動クラウンギヤ２７が係合し又係
合を解除されクランプと以下にのべる割出し機構
とにより割出しが可能となつている。通口３１，
３２はピストン５を高速移動させるためその断面
は従来より大きくしてある。

割出し軸１９には円周上に回転ローラのカムフ
オロワー３３の軸を放射状にして円周等分割して
ボス３４に植設されたローラギヤ３５がシユパン
リング（商品名）等の軸方向任意位置において固
定できる締結手段により固定されている。このカ
ムフオロワー３３の数はこの回転刃物台の割出数
に応じて決められる。カムフオロワー３３には割
出し軸１９にくい違い交叉する駆動軸３６に回転
及び軸方向移動に対し剛に固定されたコンケーブ
グロボイダルカム３７（以下単にカム３７とい
う）が正規のかみ合位置において予荷動が与えら
れるようにかみ合つている。この予荷重は該カム
３７のローラギヤ３５を駆動するカム曲線に従つ
て形成せられた割付角の部分は大きく割出し完了
位置では特に少くするかわずかの遊隙を与える。
ローラギヤ３５とカム３７は第１図においてロー
ラギヤ３５が左方に移動した位置で正規のかみ合
位置にあり、第１図の位置においてはカムフオロ
ワー３３とカム３７とは遊びがある。一例をあげ
るとローラギヤ３５とカム３７の正規かみ合位置
において予荷重が零（バツクラツシ零）とすると
ローラギヤ３５が軸方向に５mm移動したとき0.05
mmのすきまができる。

駆動軸３６はボルト３８，３９によりベース１
に夫々固定された軸受箱４１，４２に納められた
テーパーローラ軸受４３，４４により軸方向移動
を制せられ回転自在に支持されている。軸受箱４
１，４２には夫々めねじが刻設せられ、該めねじ
には調整ねじ４５，４６が軸受４３，４４の外輪
端を押圧してねじ込まれており、軸受４３，４４
を軸方向に移動してカム３７とローラギヤ３５の
かみ合い位置を調整できると共に軸受予荷重を与
えるようにしてある。４７，４８は調整ねじ４
５，４６の回り止めのためにねじ間にねじ込まれ
た小ねじである。軸受箱４２には正逆転可能な回
転原動機４９がボルト５０により固定され、回転
原動機４９の出力軸５１は駆動軸３６とキー５２
を介して回転に剛に結合されている。

割出し軸１９の後端には導電性の割出しドラム
５３がボルト５５により固定されている。割出し
ドラム５３の円周に接近して半径方向に複数の無
接点スイツチ５４がベース１にボルト５７により
固定されたスイツチ取付板５６にブラケツトを介
して固定されている。無接点スイツチ５４は割出
しドラム５３の該無接点スイツチ５４の位置に対
応して切欠が刻設せられていて無接点スイツチ５
４が該切欠により感応してその信号が図示しない
制御装置に送られるように配線されていて、無接
点スイツチ５４と割出しドラム５３の切欠溝によ
り円周12分割が判別できるようになつている。割
出しドラム５３の一端にはフランジが設けられ、
このフランジと固設された無接点スイツチ５８が
接近時電気信号が生じて割出し軸１９の軸方向移
動が確認されるようになつている。駆動軸３６の
円周上の一点にはドツク５９が固定され、固設し
た無接点スイツチ６０を作動させるようになつて
いる。

無接点スイツチ５４が配線されている制御装置
は予め割出し位置が工程順序に従つて記憶されて
おり、無接点スイツチ５４の何れかよりの信号と
一致したときに回転原動機４９が消勢してシリン
ダ室４に圧力流体を送入するようになつている。

割出し動作についてのべると、制御装置により
割出し指令が発せられると、圧力流体は通口３２
よりシリンダ室４に流入し同時に通口３１側は無
圧となつてシリンダ室４より流出し、ピストン５
は第１図において左行し、推力軸受１７を介して
割出し軸１９は左行し、テーブル２５、可動クラ
ウンギヤ２７は左行する。可動クラウンギヤ２７
と固定クラウンギヤ１２とのかみ合せは外れる。
割出し軸１９の左行につれてローラギヤ３５は左
行し、カムフオロワー３３は左行する。カムフオ
ロワー３３とカム３７のカム面とは割付角間の休
止位置にあるのでカムフオロワー３３のみ移動し
カム３７は回転せず、カムフオロワー３３とカム
３７のすきまは次第に小となつて行き、ついで接
触し、予荷重が加わりカムフオロワー３３の第１
図の左行端においてカム３７と正しくかみ合い、
設計値に従つた予荷重が与えられることとなる。
この際、割出し軸１９が高速で移動してもローラ
ギヤ３５とカム３７は次第に予荷重が与えられる
ことになり無理が生じない。又仮にカム３７のカ
ム面の片側にカムフオロワー３３が接触しても転
動するので円滑に移動する。

割出しドラム５３は無接点スイツチ５８とは離
れ、無接点スイツチ５８は消勢されて信号は消
え、制御装置を介して回転原動機４９は附勢され
る。その際回転原動機４９の回転方向は割出しド
ラム５３が無接点スイツチ５４の合致している現
在位置と所要割出し位置との間で回転角度の少な
い方向に附勢される。回転原動機４９が回転する
と出力軸５１が回転して駆動軸３６従つてカム３
７は回転する。カム３７はカムフオロワー３３を
介してローラギヤ３５は回転し、その回転は駆動
軸３６の一回転に対してわずかに非回転であつて
続いて次第に増速し次第に減速し、わずかに非回
転で終る。所要割出し位置までの割出し数だけ駆
動軸３６は連続して回転し、ローラギヤ３５、従
つて割出し軸１９はピストン５に支持され軸受１
５，１６，１７，１８に案内され回動し、テーブ
ル２５及び担持する刃物台等は間欠回動する。

所要割出し位置までくると、無接点スイツチ５
４より制御装置へ送られる信号は制御装置に記憶
されている信号と一致し、更に無接点スイツチ６
０とドツグ５９の一致を待つて正確な位置におい
て回転原動機４９は消勢され、駆動軸３６、カム
３７は停止し、ローラギヤ３５、割出し軸１９、
テーブル２５等は停止する。続いて通口３１より
圧力流体は送入され通口３２側は無圧となつてピ
ストン５は第１図において右行し軸受１８、ロツ
クナツト２１を介して割出し軸１９は右行する。
固定クラウンギヤ１２と可動クラウンギヤ２７は
かみ合い、正確な位置に割出されてクランプされ
る。カムフオロワー３３はカム３７の中立位置に
おいて移動しカム３７とはすきまが生ずる。この
際、割出し軸１９が高速度で軸方向に移動しても
ローラギヤ３５とカム３７の予荷重は次第に減少
してすきまを生ずることになるので無理なくロー
ラギヤ３５は移動できる。又仮にカム３７の片側
のカム面とカムフオロワー３３とが接触しても転
動するので円滑にローラギヤ３５は移動する。割
出しドラム５３のフランジが無接点スイツチ５８
に接近する。無接点スイツチ５８の信号は制御装
置へ送られ割出しの完了が判別される。

以上の割出し軸１９の回動と軸方向移動は従来
に比較して極めて高速度で行われる。この高速度
の回動はコンケーブグロボイダルカム３７とロー
ラギヤ３５のかみ合により達せられ、又割出し軸
１９の高速の移動の際カムフオロワー３３はカム
３７の中立面において予荷重のある正規かみ合位
置と割出し軸１９の軸方向移動したすきまのある
オフセツト位置との間を移動するので割出し装置
に無理な力が加わらないことになる。

以上のとおり、この考案の回転刃物台によれば
割出しが極めて高速で行われ、高速にてアンクラ
ンプ、クランプが可能となる。構造簡単であり剛
性が大きい。従つて割出し数の多い工作機械の高
速度の回転刃物台に適する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示し、第２図のＢ
−Ｂ断面図であつて、第２図は第１図のＡ−Ａ断
面図である。 １……ベース、２……クロススライド、４……
シリンダ室、５……ピストン、８……シリンダ
蓋、１２……固定クラウンギヤ、１５，１６……
軸受、１７，１８……推力軸受、１９……割出し
軸、２１……ロツクナツト、２７……可動クラウ
ンギヤ、３１，３２……通口、３３……カムフオ
ロワー、３５……ローラギヤ、３６……駆動軸、
３７……コンケーブグロボイダルカム、４１，４
２……軸受箱、４３，４４……テーパーローラ軸
受、４９……回転原動機、５１……出力軸、５３
……割出しドラム、５４，５８……無接点スイツ
チ、５９……ドツグ、６０……無接点スイツチ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベースに設けられたシリンダ室に密封されたピ
   ストンの中心孔に、軸方向移動を制止されて回転
   自在に枢着された割出軸端にテーブルを固定し、
   テーブル背面とベースに夫々割出しギヤを固定す
   ると共に、割出軸にローラギヤを固定し、該ロー
   ラギヤとかみ合うコンケーブグロボイダルカムを
   割出しギヤがかみ合を外れてテーブルの回転割出
   しが可能な位置においてローラギヤとの正規かみ
   合位置にあるようにベースに枢着してコンケーブ
   グロボイダルカムの駆動軸を回転原動機の出力軸
   に連結した回転刃物台。