JPS63120052A - 複合加工ｎｃ立旋盤におけるテ−ブル駆動装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は本来の旋削加工の他にミリング加工あるいは
ドリリング加工を行う複合加工Ｎ　Ｃ立旋盤におけるテ
ーブルの連続回転及び角度割り出しのための所要角度の
回動を行うテーブル駆動装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の立旋盤は、旋削加工のみを行う工作機械であり、
刃物台のラムには固定切削工具を取付け、テーブル上に
加工物をそれ自身の軸芯を中心として旋回するように取
付け、テーブルを回転させて旋削加工を行うが、加工物
は上記旋削加工の他に上記軸芯以外の個所に中ぐり、孔
あけ、ミーリング加工等を必要とする場合がある。この
場合、上記ラムにドリル等の回転切削工具を取付け、テ
ーブルを所定角度回動すると共に刃物台を移行し。

回転切削工具を加工物の所定位置に対峙させることも考
えられるが通常の駆動モータでは惰性回転を有すると共
に、テーブルを駆動するギヤ機構はバックラッシュを必
要とするものであり、従って正確な割り出しができない
欠点がある。このため加工物を他の工作機械に移して加
工する必要がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

加工物を一つの工作機械から他の工作機械に移して切削
加工を行うことは、取外し、運搬、取付は及び芯出し等
に多大の労力と時間を要する。しかも前工程の加工と関
連した芯出しがむずかしく、作業者の高度の技能と時間
を要するため費用がかかり、加工時間が長くかかる。

この発明は１台の工作機械で、しかも１回の取付けで旋
削加工と共にドリリング加工、ミリング加工等に際して
はテーブルに対しバックラッシュのない確実な回動によ
り正確な割り出し回動を行うテーブル駆動装置を提供す
ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するための本発明を図面を用いて説明す
る。複合加工ＮＣ立旋盤１は、固定切削工具１１または
回転切削工具１２を着脱自在に取付ける工具主軸６と、
この工具主軸６に対向して加工物Ｗを載置するテーブル
７を備える。このテーブル７はテーブルベッド５２に回
転自在に支承し、かつテーブルギヤ５４を備える。この
テーブルギヤ５４にはテーブルを連続して回転駆動する
回転駆動手段５５と、テーブルを所定角度回動させる割
り出し駆動手段５６とを連結する。回転駆動手段５５は
、テーブルギヤ５４に噛合する転勤用ピニオンギヤ６０
と駆動モータ６１とを連結し、または解放する連結解放
機構６３を備える。また割り出し駆動手段５６は、テー
ブルギヤ５４に噛合する割り出し用ピニオンギヤ８０と
、このピニオンギヤ８０に対しクラッチ機構８６を介し
て連結する駆動原動機８１を備える。駆動原動機はサー
ボモータを用い、上記ピニオンギヤ８０はテーブルギヤ
５４との間のバックラッシュを所装置に、またはこれを
消去するバックラッシュ選択付与手段１００を備える。

〔作用〕

回転駆動手段５５によるテーブル７の回動に際しては、
割り出し駆動手段５６のクラッチ機構８６を切り離し、
割り出し用ピニオンギヤ８０の回動を自由とすると共に
バックラッシュ選択付与手段１００によりテーブルギヤ
５４との間に所要のバックラッシュを付与する。また割
り出し駆動手段５６によるテーブル７の所要角度の回動
に際しては、回転駆動手段５５は連結解放機構６３を解
放位置として転勤用ピニオンギヤ６０の回動を自由とす
る。割り出し駆動手段５６は、バックラッシュ選択付与
手段１００により、割り出し用ピニオンギヤ８０とテー
ブルギヤ５４との間のバックラッシュを可及的に減少し
、ＮＣ制御部からの信号によりサーボモータ８１を所要
数回転させる。

〔実施例〕

複合加工ＮＣ立旋盤（以下本機という）１は、フレーム
２の上方に設けられるクロスレール３に刃物台４を装着
し、刃物台４にはラム５を垂直にかつ昇降自在に設け、
ラム５には工具主軸６を嵌挿し、下方には回転テーブル
７を備える。刃物台４は横送りモータ８によりクロスレ
ール３に沿って移行し、ラム５は縦送リモータ９により
減速機１０を介して周知手段で昇降する。

本機１は２種機能の加工を行うため、上記工具主軸６は
固定切削工具１１または回転切削工具１２を選択して取
付けると共に、工具主軸６はラム５に対し回転可能とし
、上端は可変速モータ等の駆動源１３に連結し、工具主
軸６内には後述する自動工具引込機構１５を備える。固
定切削工具１１は、バイト２０を取付けるバイトホルダ
２１にツールシャンク２２と、このツールシャンク２２
を囲んで筒状のツールベース２３を取付けてなる。

ツールシャンク２２の上端にはプルスタンド２４を取付
け、これらツールシャンク２２の傾斜角度及びプルスタ
ッド２４の構造は例えばＭ　Ａ　Ｓ　４０３−１９８２
に規定される「マシニングセンタ用ツールシャンク及び
プルスタッドの形状１寸法」による公知構造を有する。

また回転切削工具１２は、ドリル等の回転工具２５を嵌
入するテーパ孔２６を有し、かつ上記固定切削工具１１
と同一構造、同一寸法のツールシャンク２７及びプルス
タッド２８を備える。工具主軸６の内孔下部は上記ツー
ルシャンク２２，２７を嵌入するテーパ面３０を形成す
る。また上記自動工具引込機構１５は引込捧３１の先端
に上記プルスタッド２４．２８を把持するための拡縮可
能の把持爪３２を備え。

引込捧３１の上端を押し下げ用シリンダ３３に連結して
いる。把持爪３２は押し丁番１により拡開してプルスタ
ッド２４（または２８）を包込み、ばね（図示省略）に
よる引き上げ時に外部突起３４が工具主軸６の内孔に形
成される極小径部に当接して縮小し、プルスタッドを把
持して切削工具１１または１２を引き上げ、ツールシャ
ンク２２または２７をテーパ面３０に嵌着する。上記固
定切削工具１１の固定手段としてラム５の下端に取付け
られる固定フランジ３６と固定切削工具１１との間に係
止機構３７並びに工具主軸６と固定切削工具１１との間
に浮き上がり防止用の引掛機構３８を設ける。係止機構
３７はツールベース２３に突設したノックピン３９と固
定フランジ３６に設けたノック孔４０とよりなる。引掛
機構３８は５ツールベース２３の内孔に対称的に切欠き
フランジ上の突出部４２を内方に突設し、その底側に環
状溝４３を形成し、工具主軸６の端部には上記突出部４
２．４２間の切欠部４４に嵌入する係合鍔４５．４５を
突設してなるもので、係合鍔４５゜４５を切欠部４４，
４４から環状溝４３内に嵌入し、約９０度回転すること
により係合鍔４５，４５を突出部４２．４２の裏面に係
合させる。これにより固定切削工具１１に加わるツール
シャンク軸芯方向の引張り応力を直接工具主軸６に支持
し、自動工具引込機構１５に加わる負担を軽減する。

回転切削工具１２に対する回転伝達手段としては、工具
主軸６の端面に植込キー４６．４６を設け、回転切削工
具１２にはこれを嵌入する切込み４７を設けてなる。

なお、これら各切削工具１１．１２は第９図に示すごと
くクロスレール３の両側に取付けられるマガジン４８ａ
、４８ｂに収納され、刃物台４をクロスレール３に沿っ
て移行し、かつマガジンを回転することにより所要切削
工具が工具主軸６に受は渡しされる。テーブル７は中心
位置にテーパローラベアリング５１を介してテーブル主
軸５゜を備える。この主軸５０はテーブルベッド５２に
固定して取付け、テーブル７はスラストベアリング５３
を介してテーブルベッド５２に支持され、主軸５０を中
心として回動し、かつテーブル７の下面には主軸５０を
軸芯としてリング状のテーブルギヤ５４を備える。この
テーブルギヤ５４には上記固定切削工具１１による旋削
加工のための回転駆動手段５５と１回転切削工具１２に
より加工物に対し所定個所に孔あけ、中ぐり等を行うた
めテーブル７を所定角度回動する割り出し駆動手段５６
とを連結する。回動駆動手段５５は上記テーブルギヤ５
４に噛合する旋回用ピニオンギヤ６０と、これを駆動す
る駆動モータ６１　（第３図）、及びこれら間者を連結
する歯車機構６２からなる。

この歯車機構６２はピニオンギヤ６０と駆動モータ６１
とを連結し、または連結を解除してピニオンギヤ６０の
自由回転を許容するための連結解放機構６３を有するも
ので１本例は上記駆動モータ６１に連結される中間軸６
４に取付けられる大小の中間歯車６５．６６と、ピニオ
ンギヤ６０を取付けるピニオン軸６７に摺動可能に設け
られる切り換えギヤ６８とより構成される。切り換えギ
ヤ６８は上下摺動により大小の中間歯車６５．６６に選
択的に噛合し、ピニオンギヤ６０を高速または低速回転
させると共に、中立位置（図示位置）ではピニオンギヤ
６０の自由回転を許容する。７０はテーブル７の回転数
検出手段であり、上端をテーブル７に連結し、かつテー
ブル主軸５０を貫挿する中心軸７１にベベルギヤ７２並
びに中間軸７３を介してパルスインコーダ７４を連結し
てなるもので、パルスインコーダ７４はテーブル７の回
転に伴いパルスを発信してＮＧ制御回路（図示省略）に
印加する。７５はベロー式カップリングである。割り出
し駆動手段５６は、テーブルギヤ５４に噛合する割り出
し用ピニオンギヤ８０と、これを駆動する駆動モータ８
１及びこれらを連結する歯車機構８２とからなる。駆動
モータ８１は回転数制御に好適なサーボモータを用い、
歯車機構８２はウオーム８４及びウオームホイル８５か
らなる減速機構８３とクラッチ機構８６とからなる。図
例のクラッチ機構８６は噛み合いクラッチ８７を用いた
構造を示す。このクラッチ機構８６は、噛み合いクラッ
チ８７を操作レバー８８を介して操作シリンダ８９のピ
ストンロッド９０に連結してなるもので、９１はシリン
ダ室、９２はピストンを示す。ピストンロッド９０には
昇降を検出するための検知部材９３を備える。この検知
部材９３はピストンロッド９０に設けられるピン９４と
、このピン９４を一端に嵌合する揺動アーム９５及びこ
の揺動アームの支軸９６に取付けられる対をなすドッグ
９７ａ、９７ｂとよりなり、ドッグ９７ａ、９７ｂには
それぞれマイクロスイッチ９８ａ、・９８ｂを対設し、
噛み合いクラッチ８７の噛合、離間を電気的に検知する
。

上記割り出し用ピニオンギヤ８０には、テーブルギヤ５
４との間のバックラッシュ量を任意に調節するバックラ
ッシュ選択付与手段１００を備える。このバックラッシ
ュ選択付与手段１００は。

テーブルギヤ５４をヘリカルギヤとし、上記ピニオンギ
ヤ８０は２個の単位ピニオンギヤ８０ａ。

８０ｂより構成し、一方の単位ピニオンギヤ８゜ａはピ
ニオン軸１０１に固定し、他方の単位ピニオンギヤ８０
ｂは摺動可能とし、常時ばね１０２により固定側の単位
ピニオンギヤ８０ａ側に付勢し、かつ百単位ピニオンギ
ヤ間に油圧室１０３を形成してなるもので、圧油通路１
０４より圧力油を油圧室１０３に供給することにより可
動単位ピニオンギヤ８０ｂは、ばね１０２に抗して下方
に移行する。これによりテーブルギヤ５４との間のバッ
クラッシュは消去される。１０５は可動単位ピニオンギ
ヤ８０ｂの下降を規制するためのバックラッシュ調節用
ダブルナツトである。

上記割り出し駆動手段５６によりテーブル７が所定角度
回動したとき、これを固定保持することが好ましく、１
１０はそのためのクランプ機構である。このクランプ機
構１１０はテーブル７の下面に全周にわたってＴ溝１１
１を穿設し、テーブルベッド５２に取付けられるシリン
ダ１１２のピストンロッド１１３の上端には、Ｔ溝１１
１に嵌合する嵌合ブロック１１４を備え、かつピストン
ロッド１１３を貫挿する上部シリンダカバー１１５はシ
リンダ胴１１６に対し摺動可能とし、上端に当接座板１
１７を備える。これにより圧油回路１１８ａより圧力油
を供給することにより、ピストンロッド１１３は嵌合ブ
ロック１１４を伴って下降し、同時に上部シリンダカバ
ー１１５は上昇し、嵌合ブロック１１４と当接座板１１
７とによりテーブル７を挟持する。１１９はピストンロ
ッド１１３の上昇を規制するストッパ、また１２０は当
接座板１１７に対向して設けられる近接スイッチで、テ
ーブル７の把持を検知するものである。

また１２１はマイクロスイッチで、ピストンロッド１１
３の下端に取付けたドッグ１２２に対向して設けたもの
で、ピストンロッド１１３が上昇し、テーブル７を解放
した状態を検出する。なお、このクランプ機構１１０は
テーブル７に対し少なくとも２個またはそれ以上設ける
ことが好ましい。

図中、７６はテーブルベッド５２とテーブル７の下面と
の間に設けた油止め及び防塵用のシール部材である。

本発明の実施例は以上の構成からなり、テーブル７上の
加工物Ｗの旋削加工に際しては、工具主軸６に固定切削
工具゛１１を取付け、テーブルギヤ５４に対する割り出
し駆動手段５６の噛み合いり、ラッチ８７は解放して割
り出し用ピニオンギヤ８０の自由回転を許容すると共に
、上記ピニオンギヤ８０を構成する単位ピニオンギヤ８
０ａ、８０ｂは近接してテーブルギヤ５４との間に所要
のバックラッシュを形成する。この状態において回転駆
動手段５５によりテーブル７を回転させるテーブル７の
回転は回転数検出手段７０を作動し、パルスインコーダ
７４は回転数に応じたパルス信号をＮＣ回路に印加し、
固定切削工具１１を所定速度で移行させる。ついで加工
物Ｗに対し所定個所に孔あけまたはミーリング加工を行
うに際しては、テーブル７の予め定められた基準位置、
即ち原点の位置をＮＣ回路に記憶する。これは例えばテ
ーブル７に上記原点位置検出用マイクロスイッチを対設
し、テーブル７の回転時にこのマイクロスイッチからの
信号と前記回転数検出手段７０からのパルス信号とによ
り原点位置を割り出し、停止時の位置を記憶するように
してもよい。あるいは手動によりもしくは回転駆動手段
５５に対し、いわゆるインチング操作により微小回転し
原点位置を所定位置に停止させるようにしてもよい６た
だし、この原点位置はテーブル７に限らずテーブルに取
付けられた治具または取付具を基準としてもよく、ある
いは加工物の所定位置を原点と゛し、この位置をＮＧ制
御回路に記憶し、もしくは設定位置に合致して停止する
ようにしてもよい。

ついで所定角度の回動に際しては、回転駆動手段５５の
切り換えギヤ６８を中立位置におき、転動用ピニオンギ
ヤ６０の自由回転を許容する。−方、割り出し駆動手段
５６の割り出し用ピニオンギヤ８０の油圧室１０３に圧
力油を導き、両単位ピニオンギヤ８０ａ、８０ｂを離間
してテーブルギヤ５４との間のバックラッシュを可及的
に僅小とし、噛み合いクラッチ８７を投入し、サーボモ
ータ８１を駆動し、テーブル７を所定角度回動し、クラ
ンプ機構１１０によりテーブル７を把持固定する。同時
にラム５は横送りモータ８によりクロスレール３に沿っ
て移行し、上記テーブル７の原点を基準とした回転角度
とラム５の基準位置からの設定距離の移行とにより、工
具主軸６に取付けた回転切削工具１２は加工物Ｗの所定
位置に対向する。

〔発明の効果〕

本発明によるときは、１台の加工機により、かつ１回の
取付により回転旋削加工及び任意個所に対する中ぐり、
孔あけ等異なった種類の切削加工を行うことができる。

しかも割り出し駆動手段に設けられるピニオンギヤはテ
ーブルギヤに対し、バックラッシュの増減を任意に行う
ようにしたから、旋削のための自由回転に際しては所要
のバックラッシュを形成し、騒音０発熱、摩耗等の障害
発生を防止することができる。また割り出し駆動に際し
ては上記ピニオンギヤとテーブルギヤとの間のバックラ
ッシュを除去し、これにより正確な割り出し駆動を行う
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は複合加工ＮＧ立旋盤のテーブル駆動装置の縦断
面図、第２図は第１図におけるＩ−Ｉ線に沿う断面図、
第３図は第１図における■−■線に沿う断面図、第４図
は工具主軸に対する固定切削工具の取付要領を示す説明
図で、工具主軸は第５図における■−■線に沿い、また
固定切削工具は第６図におけるＩＶ−ＩＶ線に沿う断面
図、第５図は工具主軸の底面図、第６図は固定切削工具
の平面図、第７図は回転切削工具の一部切欠した正面図
、第８図はその平面図、第９図は複合加工ＮＣ立旋盤の
全体正面図、第１０図はその側面図である。 ｌは複合加工ＮＣ立旋盤、７はテーブル、５４はテーブ
ルギヤ、５５は回転駆動手段、５６は割り出し駆動手段
、６０は転動用ピニオンギヤ、６１は駆動モータ、６３
は連結解放機構、８０は割り出し用ピニオンギヤ、８１
はサーボモータ、８６はクラッチ機構、１００はバック
ラッシュ選択付与手段である。 特許出願人　　株式会社オーエム製作所Ｍ　９図 第１０８

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定切削工具による旋削加工と、回転切削工具によるミ
   リング加工あるいはドリリング加工等の切削加工を行う
   複合加工ＮＣ立旋盤において、加工物を載置するテーブ
   ルにはテーブルギヤを取付け、このテーブルギヤにはテ
   ーブルを回転駆動する回転駆動手段と、テーブルを所定
   角度回動させる割り出し駆動手段とを連結し、回転駆動
   手段はテーブルギヤに噛合するピニオンギヤと駆動モー
   タとを連結または解放する連結解放機構を備え、割り出
   し駆動手段はテーブルギヤに噛合する割り出し駆動用ピ
   ニオンギヤと、このピニオンギヤに対しクラッチ機構を
   介して連結する駆動原動機を備え、駆動原動機はサーボ
   モータにより構成すると共に、ピニオンギヤはテーブル
   ギヤに対しバックラッシュ選択付与手段を有し、回転駆
   動手段によるテーブルの回転と割り出し駆動手段による
   テーブルの所要角度の回動はそれぞれ反対側駆動手段の
   ピニオンギヤを自由回転させる共に、割り出し駆動用ピ
   ニオンギヤとテーブルギヤとの間にバックラッシュの付
   与あるいは除去を選択して行うことを特徴とする複合加
   工ＮＣ立旋盤におけるテーブル駆動装置。