JPS6253282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばマニピユレータによつて工具
を自動交換される数値制御工作機械（NC工作機
械）に使用される回転切削工具取付けユニツト、
特に、加工済みの穴の内径を補正したり該穴の一
部にＯリング嵌合用溝を加工したりするための回
転切削工具取付けユニツトに関するものである。

この種の回転切削工具取付けユニツトは、工作
機械側の工具駆動用スピンドルにセツトされる回
転体の先端に直径方向に移動可能な工具取付け具
が設けられ、この工具取付け具を前記回転体の回
転に伴つて横動させることにより、該工具取付け
具の周辺部に取付けられた切削工具を、前記回転
体の軸心の周りで公転させ乍ら徐々に半径方向外
方へ横動させるように構成されたものであるが、
前記回転体が一回転する間に於ける工具取付け具
の横動量が極めて微少、例えば千分の１mm程度で
あることと、高精度であることが要求される。こ
の為、非常に複雑な機構が要求されるもので、信
頼性が十分高く実用に耐え得るユニツトは未だ得
られるに至つていない。

本発明は上記のような要望を満足し得る回転切
削工具取付けユニツトを提案するものであつて、
以下、その一実施例を添付の例示図に基づいて説
明する。

第１図に於て１は回転体であつて、マニピユレ
ータ用把持部２とシヤンク部３とが同心状に連設
された駆動部１ａと、工具取付け具４を保持する
支承部１ｂとを、廻り止めピン５とボルト６とに
より連結したものである。７は前記回転体１の支
承部１ｂを軸受８を介して回転可能に支承する支
持部材であつて、その一側方への突出部７ａに廻
り止め兼用の圧力空気取入れ管９が設けられてい
る。この圧力空気取入れ管９は、前記支持部材突
出部７ａに設けられた案内穴１０に前記回転体１
と平行に出退移動可能に嵌合された筒軸１１に内
嵌され、この圧力空気取入れ管９に外嵌された廻
り止め部材１２が固定用螺子１３とロツクナツト
１４とにより該圧力空気取入れ管９に位置調整可
能に固定されている。前記筒軸１１はスプリング
１５により外方に付勢され、その外端が前記廻り
止め部材１２に当接している。前記廻り止め部材
１２の先端部は、前記支持部材７に形成された凹
部１６に遊嵌している。第１図はこの廻り止め部
材１２が後退位置にある状態を示し、このときに
は後述のように支持部材７に対する回転体１の係
合状態が解放され、回転体１が自由に回転し得る
ようになつているが、これに対し回転体１をスピ
ンドル４８から取り外したときには廻り止め部材
１２がスプリング１５に付勢されて突出し、この
突出位置にあるときは廻り止め部材１２は前記回
転体の駆動部１ａに形成された廻り止め用凹部１
７に嵌合し、回転体１を支持部材７に固定する。

同じく第１図において、１８は前記回転体１の
支承部１ｂ内に直径方向に配置された回転螺軸で
あつて、両端部を軸受１９によつて支承され、一
端には星形受動輪２０が形成されている。２１は
この回転螺軸１８に螺嵌された可動体駆動用移動
カムであり、工具取付け具４の側に傾斜カム面２
２とキー溝２３とを備えている。２４は可動体で
あつて、前記移動カム２１と工具取付け具４との
中間位置で前記回転体１の支承部１ｂ内に、該回
転体１の軸心方向に移動可能に支承され、第３図
及び第４図にも示すように前記移動カム２１の傾
斜カム面２２に対接する被動カム面２５と、前記
傾斜カム面２２のキー溝２３に嵌合するキー２６
とが設けられている。２７は前記可動体２４を移
動カム２１の側へ付勢するスプリングであつて、
前記可動体２４の切り欠き段部２８と前記回転体
１の支承部１ｂにボルト２９で取付けられたばね
押え３０との間に介装されている。

前記工具取付け具４は、第２図乃至第４図にも
示すように内端部に直径方向の蟻溝３１を備え、
この蟻溝３１を介して前記回転体１の支承部１ｂ
に直径方向移動可能に結合されており、前記蟻溝
３１内には、横断方向に被動ピン３２が架設さ
れ、この被動ピン３２に形成された傾斜被動カム
面３３と前記可動体２４の先端一側部に形成され
た傾斜カム面３４とが互いに対接し、この両カム
面３３，３４の対接状態を保持するように、前記
被動ピン３２に対向する支承部１ｂの蟻溝嵌合部
３５に螺嵌したばね受け螺子３６と前記被動ピン
３２との間にスプリング３７が介装されている。
３８はスプリング３７のガイドであつて、その円
錐状先端が前記被動ピン３２に形成した円錐状凹
部３９に嵌合している。

また第１図に示すように前記支持部材７には、
前記回転体１の回転に伴う星形受動輪２０の公転
軌跡に対して出退自在な駆動ピン４０が設けられ
ている（第４図をも参照）。４１は該駆動ピン４
０を後退方向に付勢するスプリング、４２は該駆
動ピン４０をスプリング４１に抗して突出させる
加圧室、４３は該加圧室４２と前記圧力空気取入
れ管９及び筒軸１１内の圧力空気取入れ空間４４
とを連通させる連通口である。尚、前記回転螺軸
１８の星形受動輪２０側端部には、回転操作穴４
５が設けられ、この回転操作穴４５を利用して回
転螺軸１８を回転させるための操作口４６が前記
支承部１ｂの突出部７ａとは反対側に設けられ、
この操作口４６に螺子キヤツプ４７が螺嵌されて
おり、後述のように回転操作穴４５が操作口４６
の直下に来るよう適宜手動で移動させて操作する
ようになつている。

次に使用方法を説明すると、第１図仮想線で示
すように工具取付け具４に中ぐり用バイト５３を
セツトした工具５４を取付けた回転体１を、第１
図に示すように工作機械側の工具駆動用スピンド
ル４８にシヤンク部３をセツトし、該スピンドル
４８を軸受４９を介して支持する固定部材５０に
設けられている廻り止め解除用ブロツク５１に前
記圧力空気取入れ管９の先端を当接させて該圧力
空気取入れ管９、筒軸１１、及び廻り止め部材１
２をスプリング１５に抗して後退移動させ、廻り
止め部材１２を回転体１の廻り止め用凹部１７か
ら図示のように離脱させることにより、回転体１
を支持部材７に対して回転可能な状態に切り換え
る。同時に、前記廻り止め解除用ブロツク５１に
設けられた圧力空気供給路５２の端部と前記圧力
空気取入れ管９内の圧力空気取入れ空間４４とを
連通させる。

係る状態に於て、スピンドル４８により回転体
１を駆動し、工具取付け具４を該回転体１と一体
に第４図矢印５６方向に回動させる。一方、前記
圧力空気供給路５２に給気管（図示省略）より圧
力空気を供給すれば、当該圧力空気は、圧力空気
取入れ管９及び筒軸１１内の圧力空気取入れ空間
４４から流通口４３を介して加圧室４２に導入さ
れ、駆動ピン４０がスプリング４１に抗して突出
する。この突出した駆動ピン４０は、回転体１と
一体にその軸心の周りで公転する星形受動輪２０
の歯部と回転体１の１回転に１回の割で係合し、
該星形受動輪２０の歯数が例えば５枚であれば、
回転体１の１回転に対して回転螺軸１８を５分の
１回転に減速して、第１図及び第４図の矢印５７
方向に駆動することになる。この回転螺軸１８の
回転により移動カム２１が第１図及び第４図の矢
印５８方向に横動するが、回転螺軸１８の螺子ピ
ツチが例えば0.5mmとすれば、回転体１の１回転
に対して移動カム２１が0.1mmの割合で横動する
ことになる。

上記の移動カム２１の横動によつて、この傾斜
カム面２２に被動カム面２５を介して圧接してい
る可動体２４がスプリング２７に抗して、第１図
及び第４図の矢印５９方向に前進移動する。この
とき、前記傾斜カム面２２の勾配が例えば10/1と
すれば、可動体２４は、回転体１の１回転に対し
て0.01mmの割合で前進移動する。この可動体２４
の傾斜カム面３４に被動ピン３２の被動カム面３
３を介して圧接している工具取付け具４は、前記
可動体２４の前進移動によつてスプリング３７に
抗して、第１図及び第４図の矢印６０方向へ蟻溝
３１にガイドされ乍ら横動する。このとき、前記
傾斜カム面３４の勾配が例えば10/1とすれば、工
具取付け具４は回転体１の１回転に対して0.001
mmの割合で横動することになる。

以上の説明から明らかなように、回転体１と一
体に回動する工具取付け具４は、回転体１の１回
転に対して例えば0.001mmの割合で横動すること
になり、この横動方向側に位置する中ぐり用バイ
ト５４が回転体１の軸心の周りで公転し乍ら前記
の横動速度で半径方向外方へ移動し、加工済みの
穴の内径補正のための切削加工や凹溝加工を行う
ことになる。

所定の作業が完了した後は、前記スピンドル４
８で回転体１を逆回転させて回転螺軸１８を逆回
転駆動することにより、移動カム２１、可動体２
４、及び工具取付け具４が夫々逆方向に移動し、
工具取付け具４及び工具５５を回転体１に対する
元の位置に復帰させることが出来る。この工具取
付け具４を元位置へ復帰させる作業を手作業で行
うときは、圧力空気供給路５２への圧力空気の供
給を断ち、駆動ピン４０をスプリング４１により
復帰させると共に、支持部材７の螺子キヤツプ４
７を取り外して操作口４６と開放し、回転螺軸１
８の星形受動輪２０側の端部がこの操作口４６に
対向するように手動で回転体１を回転させた状態
で、該操作口４６から回転操作用工具を回転螺軸
１８側の回転操作穴４５に嵌合して回転螺軸１８
を矢印５７方向とは逆方向に回動させることによ
り、手動操作であり乍ら速やかに工具取付け具４
を復帰移動させることが出来る。

尚、前記移動カム２１に設けたキー溝２３とキ
ー２６とは、前記回転螺軸１８の回転に伴つて移
動カム２１に作用するトルクが可動体２４を押圧
移動させるのを防止するために設けられている。

第５図に示す変形例では、可動体２４側に回転
螺軸１８と平行なスリツト６１を設け、このスリ
ツト６１に相対回転不能に嵌合する角形の移動カ
ム６２を前記回転螺軸１８に螺嵌し、前記スリツ
ト６１の内側面に形成した傾斜カム溝６３に係合
する傾斜カム６４を前記移動カム６２の側面に設
けている。又この第５図に示す例では、可動体２
４の先端に、前記工具取付け具４側の被動ピン３
２に対して該被動ピン３２を挾む状態に嵌合する
斜めのスリツト６５を形成している。作用は第１
図乃至第４図に示す実施例と同一である。

本発明の回転切削工具取付けユニツトは以上の
ように実施し且つ使用し得るものであつて、工作
機械側の工具駆動用スピンドルにセツトされる回
転体に、該回転体の直径方向に配置された回転螺
軸、前記回転体の先端にその直径方向に移動可能
に結合された工具取付け具、この工具取付け具と
前記回転螺軸との間で前記回転体の軸心方向に移
動可能に支承された可動体を夫々設け、前記回転
螺軸に可動体駆動用移動カムを螺嵌して、該カム
の正逆横動に連動して前記可動体が減速状態で前
後進移動するように互いに傾斜カム面を介して連
繋し、前記可動体前後進移動に連動して前記工具
取付け具が減速状態で正逆横動するように互いに
傾斜カム面を介して連繋せしめ、前記回転体を支
承する支持部材には、前記回転螺軸の端部に設け
た星形又はこれに類似の受動輪の歯部に係合し
て、前記回転体の回転に伴つて前記回転螺軸を駆
動する駆動ピンを設けて成るものであるから、前
記駆動ピンと星形受動輪とによる回転螺軸の減速
駆動、該回転螺軸による移動カムの減速横動駆
動、この移動カムと可動体の間の移動カム面によ
る可動体の減速前後進駆動、及び可動体と工具取
付け具との間の傾斜カム面による工具取付け具の
減速横動駆動の各機能によつて、回転体の１回転
に対して工具取付け具を必要な減速比、例えば千
分の１の減速比で横動させ、中ぐり用バイト等に
よる内径補正加工や凹溝加工を良好に行わせるこ
とが出来る。

しかも従来のこの種のユニツトと比較して、製
造困難な複雑な機構がなく、構造が比較的シンプ
ルで安価に実施し得るものであるにも拘わらず、
所期の機能を確実に発揮させ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は使用状態の縦断側面図、第２図は縦断
背面図、第３図は要部の横断平面図、第４図は要
部の分解斜視図、第５図は変形例を示す斜視図で
ある。 １……回転体、３……シヤンク部、４……工具
取付け具、７……支持部材、９……廻り止め兼用
の圧力空気取入れ管、１２……廻り止め部材、１
７……廻り止め用凹部、１８……回転螺軸、２０
……星形受動輪、２１，６２……可動体駆動用移
動カム、２２……傾斜カム面、２３……キー溝、
２４……可動体、２５……被動カム面、２６……
キー、２８……可動体付勢用スプリング、３１…
…蟻溝、３２……被動ピン、３３……傾斜被動カ
ム面、３４……傾斜カム面、３７……工具取付け
具付勢用スプリング、４０……駆動ピン、４１…
…駆動ピン付勢用スプリング、４２……加圧室、
４４……圧力空気取入れ室、４５……回転操作
穴、４６……操作口、４８……スピンドル、５１
……廻り止め解除用ブロツク、５２……圧力空気
供給路、５３……中ぐり用バイト、６３……傾斜
カム溝、６４……傾斜カム、６５……被動ピン嵌
合スリツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 工作機械側の工具駆動用スピンドルにセツト
   される回転体に、該回転体の直径方向に配置され
   た回転螺軸、前記回転体の先端にその直径方向に
   移動可能に結合された工具取付け具、この工具取
   付け具と前記回転螺軸との間で前記回転体の軸心
   方向に移動可能に支承された可動体を夫々設け、
   前記回転螺軸に可動体駆動用移動カムを螺嵌し
   て、該カムの正逆横動に連動して前記可動体が減
   速状態で前後進移動するように互いに傾斜カム面
   を介して連繋し、前記可動体前後進移動に連動し
   て前記工具取付け具が減速状態で正逆横動するよ
   うに互いに傾斜カム面を介して連繋せしめ、前記
   回転体を支承する支持部材には、前記回転螺軸の
   端部に設けた星形又はこれに類似の受動輪の歯部
   に係合して、前記回転体の回転に伴つて前記回転
   螺軸を駆動する駆動ピンを設けて成る回転切削工
   具取付けユニツト。