JPS629839A - 工作機械の複合割出し装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、工作機械の複合割出し装置［ｉＫ係り、数値
制御工作機械などで、特に１回のワーク取り付けで、多
面の加工を行うのに好適な工作機械の？Ｉｔ付割出し装
置に関するものである。

〔発明の前景〕

まず、従来技術を、第５図を参照して説明する第５図は
、従来の自動工具交換装置付き数値制御工作機械の斜視
図である。

この工作機械は、ベッド１、コラム２、サドル３、テー
ブル４、主軸頭５、割出しテーブル６、工具収納装置７
および数値制御装置８により構成されている。

ワーク１０は、円テーブル６Ｖｃ取付具９を介して固定
される。そのワーク１０を１数値制御装置８からの指令
により、ワークの形状に応じて、テテーブル４の左右方
向移動（Ｘ軸移動１１）、主軸頭５の上下方向移動（Ｙ
軸移動１２）、サドル３０前後方向移動（Ｚ軸移動１３
）、そして割出しテーブル６を矢印に示すθ方向回転１
４を行うなど必要に応じて動かすとともは、主軸頭５の
主軸端１５に取り付ける工具１６を回転させること（Ｃ
よシ加工を行う。

本機で、加工面が６面ある加工物体（ワーク）を加工し
ようとすると、側面の４面は容易に加工できるが、取付
面となる下面１０ａおよび上面１ｏｂｔ’を加工できな
いため、側面の４面を加工したのち、取付具の交換を行
うなどの段取替えを行ってから、残シの上面１０ｂおよ
び下面１０ａの加工を行う必要があり、段取替えによる
取付は誤差の発生のための精度低化や段取替えおよび加
工物の取付は替えによる能率低下が発生する欠点があっ
た。

その加工手順について、後述する本発明の実施例に用い
られるワークを例にとってさらに詳細に説明する。

第２図は、ワークの一例である望見調和機用圧縮機のケ
ーシングを示し、（ａ）はＷｒ面図、（ｂ）は側面図、
第６図は、従来技術による加工手順を示すケーシング取
付は図である。

第２図に示すケーシング１７は、密閉形圧縮機の主要部
品であり、６面の加工百を有するものである。本部品の
主軸受穴１８と下部軸受取付穴１９お工びモータのステ
ータ嵌合穴２０Ｕ、圧縮機の機能上、同一軸心上にある
必要があり、その偏心許容値は、０．０２０となってい
る。また、主軸受穴１８と）ｆｉｌｓ軸受穴軸受穴間９
ｃハ、シリンダ穴２１．２２，２３．２４が４個軸方向
の位置ｒ異にして配置されておシ、このシリンダ穴２１
，２２．２３．２４の人心は、主軸受穴１８の人心に対
して正しく直角となっている必要があムその許容１［ｒ
ｉ、１５００につき０．０２ｍと厳しくなっている。

このケーシング１７を精密に仕上加工しようとする場合
、従来は、第６図に示す手順で加工を行う必要があった
。

まず（ａ）図に示す第１工程では、イケール形の取付治
具２５を第５図に示した工作機械の割出しテーブル６上
にセットし、この取付治具２５の基準ボス２６にケーシ
ング１７のステータ試合穴２０ｔｆめ込み、ケーシング
１７の脚部２７を締付は具２８で固定し、主軸受穴１８
、下軸受穴１９お工び端面２９を＃Ｉ梢匿に加工する。

七７）のち、（ｂ）図に示す第２工程で、イケール形の
取付治具２５を取外し、平板形取付治具３０と父侠する
。

次は、平板形取付治具３０の基準ボスｊ１は、前工程で
加工したケーシング１７の下Ｓ＠受穴１９を嵌め込み、
ケーシング１７の主軸受穴１８の端面τスタッドボルト
３２、ザガネ３３ｔ−介し、ナツト３４で締め付けて固
定する。この状態で、まずシリンダ穴２１に加工する。

次に機械本体の割出しテーブル６で９Ｌｌ’割出し、シ
リンダ穴２３を機械の主軸頭５の方向に向けて加工す机
同様な動作ケ行い、残りのシリンダ穴２２．２４に一機
械本体の割出しテーブル６で割出しながら加工で行う。

最後は、（Ｃ）図に示す第３工程Ｖこおいて、またイケ
ール形の取付治具３５に交換し、取付治具３５の基準ボ
ス３５８に先の工程で加工した下部軸受穴１９を嵌り込
み、残されたステータ妖合穴２０を加工して全加工を終
了するものであった。

このような従来の工作機械に使用されている割出しテー
ブルについては、例えは特開昭５１−４８８８２号公権
記載のものがある。

当該公報に工れは、ベート上でのテーブルの割出し装置
、テーブルのクランプ装置並びＶＬ子テーブル位置決り
ビンの出入５ｒｔｔ−ベッド中に極めてコンバク）　Ｉ
Ｃ組み込み、パレット上面ｖｃｇｗｔされるワークの段
取９作業を容易にし、工作機械の切削ストロークを鳴動
に利用することを可能にした、工作機械の割出しテーブ
ルが開示されている。

しかし、ワークを水平面内でしか１転させることができ
なかったので、ワークの上、下面を加工する場会、ワー
クの段取ジ香えｔ心安とすゐことについての対策につい
て配慮されていなかった。

〔発明の目的〕

本発明ａ、前述の従来技術の問題点を解決するためＶＣ
なされたもので、工作機械の標準機能である水平面回転
−〇出し機能は、垂直面回転割出し機能を付加し、既設
または新設の工作機械に複合割出し機首ヒを持たせるこ
とにより、ワークの１回の取付けで、６面の全加工を行
うことの可７ｉＦ５な工作機械の倶合割出し装置の提供
を１その目的としている。

〔発明の概要〕

本発明に係る工作機械のａせ割出し装置の慣成は、ワー
クと工具との相対位置を前後、左右、下部の３軸方向に
移−さぜる手段と、ワークを水平面で回転Ｉ４Ｉ出しき
せる割出しテーブルとを備えた工作機械に搭載するもの
で、 前把割出しテーブル上に設直丁べき箱形イケールと、 この箱形イケールに回動可能に装着するワーク把持手段
と、 このワーク把持手段を垂直面で回動させる回転運動伝達
機構と、 前記ワーク把持手段を垂直面で回転割出しさせるための
位置決め手段と、 上記工作機械の左右および上下の２軸制−と連動して、
前記ワーク把持手段の回動および位置決めτなしうる円
弧運動の操作手段と刀）らなゐワーク把持体ｔ１ 上記工作機械の割出しテーブル上に搭載し、ワークの６
面加工を行いうるようＶｔ＊成したものである。

なお、本発明を開発した考え方に付記すると、次のとお
フである。

工作′＠械の主軸の同さｔ立方向にも横方向にも自由に
同けで、５面加工？したり、テーブルｔ−ｆｉ械本体の
設計当初から、水平と垂直に割り出せるようＶＣして、
５面加工を行う機械は、市販されている。しかし、この
ような機械は高価で入手が困難である。

そこで、本発明μ、垂直面回転割出し機能を有するワー
ク把持手段τ、水平面回転割出し＠餌ヲもつ工作機械に
搭載して４Ｊ！、曾割出し機械を持たせ、既設の機械の
改造はもちろん、制御関係の変匿もすく、プログラミン
グのみで、機械の待っている次元動作ｔ−利用して６面
加工を行うことを考え友ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を弗１図ないし第４図′ｔ−参
照して説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る工作機械の複合割出
し装置の主要部を示すもので、（ａ）ないしくｄ）Ｕワ
ーク把持体を示し、（ａ）　Ｕ、（ｃ）　ｑ〕Ａ　−Ａ
矢視断面図、（ｂ）ｒｔｌ（Ｃ）ノＢ−Ｂ矢視断面図、
（Ｃ）Ｕ正ｆｆｉ図、（ロ）は側面図、（ｅ）はハンド
ル治具の斜視図、第３図ａ１第１図のワーク把持体は、
第２図のケーシングを取付けた状態を示す断面図、第４
図は、本発明の一実施例に係る複合割出し装置ｉｔを儂
えた自動工具交換装置付き数値制御工作機械の斜視図で
ある。

図中、先に説明した第５図と同一符号のものは、従来技
術と同等部分であるから、その説明を省略する。

第１図（ａ）　において、３６０ワ一ク把持体、３７げ
、ワーク把持体３ｂを工作機械に搭載するときは、割出
しテーブル６（第４図参照）に設置すべき箱形イケール
、４０は、箱形イケール３フＶｃ回動可能に装着する中
空軸で、この中空軸４０は、箱形イケール３７のハウジ
ング穴３８に嵌め込まれた２個の転）軸受３９を介して
組込まれている。中空軸４０の段部４１には中空軸４０
を回転割出しさぜゐための大歯車４２が嵌着固定されて
おり、中空＠４０の前端面４３には、ワーク金取付ける
ための囲板４４が取シ付けられている。これら中空軸４
０、囲板４４でワーク把持手段を徊成している。

このワーク把？４す取に保ろ中空軸４０’に回動さぜる
回転運動伝達機構を第１図（ｂ）に示している。

４５は、大歯車４２に噛合う小歯車、４６は、この小菌
車４５を嵌着する回転軸、４７Ｕ、この回転軸４６に嵌
着する傘歯車、４８は、この傘歯車４７に噛合う傘歯車
、４８ａは、傘−単４８を嵌着する駆動軸、４９μ、駆
動ｍ４８ａｉｃ［結する割出し板である。割出し板４９
を第１図（ｄ）に示す矢印５１の方向に回転すると、前
記歯車系を介して、最終的に中金軸４０が第１図（Ｃ）
　ｖｃ示す矢印ｂ１の方向に回動することになる。

萱ｔこ、前記中空軸４０を回転割出しさせるための位置
決め＋表についても第１図（ａ）および＜ｄ）に示して
いる。

ｂ２ｈ位置決め板で、この位置決め板５２の中心５２８
に雌ねじ５５が切られている。５６は、この雌ねじ５５
にねじ込まれている摺動体、５７は、この摺動体５ＢＶ
Ｃ結合しているレバー、５８は、このレバー５−ｔｖｃ
４結している位置決め部材＆Ｃ係る位置決めブロックで
、その先端ｆＣフック５９が形設さｎている。

位置決め板５２を第１図（ｄ）に示す矢印５４の方向に
回転すると、摺動体５６μ弗１図（ａ）に示す矢印６２
の方向に前＆ｄし、レバー５７がビン６３會中ＪＬ？に
して矢印６４Ｖｃ示す揺動運動を行い、この揺動運動が
位置決めブロック５８に伝えられる。位置決めブロック
５８の先端Ｖ（あるラックコ９は、中空軸４０に固定さ
れている前述の大−車４２に噛せって正確な位置決めを
行う。

次は、前述のワーク把持体３６ｒζ、先に第２図で説明
したケーシング１７を取り付け、工作機械の割出しテー
ブル６上に搭載した状態を第３図に示し、加工＋１瞳を
説明する。

ケーシング１７のステータ嵌合部の外径６５を中空＠＋
０の中に入れ、面板４４にケーシング１７の脚部２７を
に具６６で１定する。

ケーシング１７の加工は、まず、主軸受穴１８、下部軸
受穴１９を矢印６８に示す向一方向から加工する。

次いで、数値制御工作機械等ＶＣ標準的ＶＣ装備されて
いる水平面回転割出し装置の割出しテーブルらで、ケー
シング１７ｈ９０’回転さぜ、シリンダ穴２３を加工す
る。さらに割出しテーブル６ｋ１８０°回転させ、矢印
６７に示す反対方向からステータ荻合穴２０を加工する
。そののち、割出しテーブル６を２７０°回転させ、シ
リンダ穴２４を加工する。

＠後は、この位置で中空軸４０を垂直面内で図に示す矢
印６９のようｆこ９０°回転することにより、シリンダ
穴２１．２２が水平方向となシ、その加工が可能になる
。この結果、６面体の全方向の加工が１回の締付けで行
われる。

次は、ワーク把持体３６會工具父侠袈置付き数値制御工
作機械ＶＣ搭載した状況を第４図に示し、加工具の選択
および垂直面回転割出し操作について説明する。第４図
は、先に従来技術を説明した第５図に対応する図面であ
り、第４図中、第５図と同一符号のものは同等部分であ
るから、その説明を省略する。

水平方向の加工は、加工部位に付った工具１６を工具収
納装置ｋ７の中から選択し、主軸頭５の主軸端１５に装
着して、ケーシング１７ｔ−Ｘ軸方向１１、Ｙ軸方向１
２、Ｚ軸方向１３に動かし、また、割出しテーブル６で
θ方向回転１４を行って加工する。垂直方向を向いてい
勾下面１−／　ａと上面１７ｂμ、このままでは加工で
きないので水平方向に向けて加工が行えるようにする。

このためＶＣＸます、工具収納ｉｔ７の中から、第１図
（ｅ）に示すハンドル治具６０を選択し、主軸頭５の主
軸端１５に装着する。次いで、割出しテーブル６を回転
させ、割出し板４９が取り付けられている側を主軸頭５
の側に向ける。

そこで、まずハンドル治具６０の先端６０ａｔ−１位置
決め板５２の駆動部に係る駆動穴５３の中に差込む。次
は、ハンドル治具６０ｔ−介して、位置決め板５２の中
心５２ａを中心に位置決め板５２が矢印に示す回転運動
５４をなしうるようは、テーブル４の左右方向の移ｄＣ
Ｘ軸移動１１）と主軸頭５の上下方向の移ｄ（Ｙ軸移！
１１２１１２）と全プログラムで同時２　’Ｊｍ　ｆＩ
ｉ制御させ、円弧運動を行わせる。

この２軸制−に連動して前記位置決Ｍ）板５２が回転運
動５４することにより、第１図（ａ）に示した位置決め
ブロック５８に後退さぞ、中空軸４０に固定されている
大歯車４２とラック５９の＠甘いを離脱させる。

次は、主軸頭５に装着されているハンドル治具ｂＯの先
端６０ａ金位置決め板５２の駆動穴５３から抜き、割出
し板４９の、・枢動部ＶＣ赤め鳴動穴５０に差し侠え、
前述のＸ軸移７１１１１、Ｙ＠［１；！１１７１２の同
時２軸制御による円弧運動に連動して割出し叡４９’ｋ
、その中心４９３を中心に矢印５１に示す回転運動金さ
せ、この割出し板４９に回転運動伝達機悄の両車系を介
して連結されている中空軸４０を矢印ｂ９に示すように
回動させる。

中空軸４０の回動が終ったのち、ハンドル治具ｂＯを再
度位＆決め板５２の駆動穴５３に差込み、先と逆方向に
回転させて位置ブロック５８を前進させ、ラック５９を
大歯車４２に噛合わせて位置決めｔ行う。

本実施例によれは、ケーシングの１回の取り付けで、６
面の全加工が可目巨となるので、段取賛えが不要となり
、従来３工程で加工していた作菓が１工程で加工できる
ようになる。したがって、人＋による取扱い時間が大巾
に低減され、省人化、高能率加工が実現できる。また、
１回の取シ付けで全加工が行われ、取付は誤差が排除で
きるため、尚精度加工が可能となり、同心度、直角度を
従来の半分の誤差にｆることがでさり。

なお、前述の実施例では自動工具父換装置付さ数値制御
工作機械Ｖこワーク把持体をセットした例を説明したが
、本発明（ｉ−適用する工作機械は、自動工具父換装諷
を必ずしも必要としない。丁なゎち、水平面回転割出し
截能金肩する工作機械でろｆＬはよいか、望ましくは数
値制御工作機械に適用するとよい。

ｌた、前述の実施例では、空気ＦＡ和和剤用密閉形圧縮
機ケーシングの加工例ｅ！明したが、６面の加工面を持
ついかなるワークにも適用でさることはいうまでもない
。

８らは、回転運動伝達機構、位置決め＋股等は、第１図
で説明した機構、形状に限定されるものでになく、同等
の効果が期待される他の機構、形状Ｃ／）採用を妨げな
い。

〔先明の効果〕

以上述べたようは、本発明によれ汀、工作機械の標準機
能であ６水平回転割出し機能ＶＣ，垂直面回転割出し機
能を付カｌし、既設または新設の工作機械に蝋合割出し
機能で持たせることに工り、ワークの１回の取付けで、
６面の全加工を行うことの可能な工作機械の複合割出し
装置！ｔを提供することかで＠る。

【図面の簡単な説明】

、ｉｇｔ図は、本発明の一実施例ｒこ係る工作機械の複
せ割出し装置の主要部を示すもので、（ａ）ないしくｄ
）はワーク把持体を示し、（ａ）ぼ、（Ｃ）のＡ−Ａ矢
視断面図、（ｂ）は、（Ｃ）のＢ−Ｂ矢ｍ断面図、（Ｃ
）は正面図、（ｄ）は側面図、（ｅ）はハンドル治具の
斜視図、第２図は、ワークの一例でるる空気調和機用圧
縮機のケーシング全示し、（ａ）は断面図、（ｂ）ｔ−
ｊ側面図、第３図は、第１図のワーク把持体は、第２図
のケーシングを取付けた状態を示す断面図、第４図は、
本発明の一実施例に係る複＠割出し装置を備えた自動交
換装置付き数値制御工作機械の斜視図、第５図は、従来
の自動工具父侠装置付き数値制御工作機械の斜視図、第
６図は、従来技術Ｖこよる加工手順を示すケーシング取
付は図である。 １・・・ヘッド　　２・・・コラム　　３・・・サドル
４・・・テーブル　　５・・・主軸頭　　６・・・割出
しテーブル　　１１・・Ｘ軸移動　　１２・・・ｙｎｓ
動１３・・・Ｚ＠移励　　１４・・・θ方向回転　　１
５・・・主軸端　　１６・・・工具　　１７・・・ケー
シング３６・・・ワーク把持体　　３７・・・箱形イケ
ール４０・・・中空軸　　４２・・・大歯車　　４５・
・・小歯車４６・・・回転軸　　４７．４８・・・傘歯
車　　４８ａ・・・駆動＠　　４９・・・割出し板　　
ｂｏ、５３・・・駆動穴　　５２・・・位置決め板　　
５６・・・摺動体５７・・・レバ　　５８・・・位置決
めブロック　　５９・・・ラブク　　６０・・・ハンド
ル治具。 宴１ｍ 廖ｚｍ （ｃＬ）（ｂ） 、７３　　　２乙 第５ｍ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ワークと工具との相対位置を前後、左右、上下の３
   軸方向に移動させる手段と、ワークを水平面で回転割出
   しさせる割出しテーブルとを備えた工作機械に搭載する
   もので、 前記割出しテーブル上に設置すべき箱形イケールと、 この箱形イケールに回動可能に装置するワーク把持手段
   と、 このワーク把持手段を垂直面で回動させる回転運動伝達
   機構と、 前記ワーク把持手段を垂直面で回転割出しさせるための
   位置決め手段と、 上記工作機械の左右および上下の２軸制御と連動して、
   前記ワーク把持手段の回動および位置決めをなしうる円
   弧運動の操作手段とからなるワーク把持体を、 上記工作機械の割出しテーブル上に搭載し、ワークの６
   面加工を行いうるように構成したことを特徴とする工作
   機械の複合割出し装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、ワーク
   把持手段の回転運動伝達機構は、箱形イケールに装着し
   た割出し板の回動を、ワーク把持手段の回転用ギヤに伝
   達する歯車系からなるものである工作機械の複合割出し
   装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、位置決
   め手段は、箱形イケールに装着した位置決め板の作動に
   ともない、位置決め部材が、ワーク把持手段の回転用ギ
   ヤに着脱するように構成されたものである工作機械の複
   合割出し装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、ワーク
   把持手段の回動および位置決めをなしうる円弧運動の操
   作手段は、それぞれ箱形イケールに装着した割出し板お
   よび位置決め板の駆動部を、工作機械の主軸に取付けた
   ハンドル治具を介して操作するものである工作機械の複
   合割出し装置