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技術 ターニングセンターの工具取付装置

出願人 株式会社オーエム製作所
発明者 清水達雄柳沢鉄也中村多喜夫長谷川誠鈴木二四雄
出願日 1994年9月22日 (26年3ヶ月経過) 出願番号 1994-227938
公開日 1996年4月9日 (24年8ヶ月経過) 公開番号 1996-090307
状態 拒絶査定
技術分野 旋削加工
主要キーワード 対向平面間 密閉筒 反発状態 ガイド摺動 刃形形状 コロベアリング 係止テーパ 摺動ピストン
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1996年4月9日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

目的

ラム4に主軸2を支承するベアリング3に旋削加工時に切削主分力が作用することを防止すると共に、旋削工具刃物保持部に取り付けた複数個切削刃物を自動的に回動して次々にワークの旋削が可能で且つ回転工具a,旋削工具bの夫々のテーパシャンク1に嵌合装着可能なターニングセンター工具取付装置を提供する。

構成

主軸2とラム4との間にベアリング3を介在し、回転工具aを使用するときは解除し旋削工具bを使用するときは主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手段5を解除自在に設け、この旋削工具bの刃物保持部61に複数個の切削刃物62を突設し、主軸2を所定角度回動する割り出し制御機構63と、その位置で主軸2をラム4に固定する固定機構64を機体Aに設ける。

概要

背景

概要

ラム4に主軸2を支承するベアリング3に旋削加工時に切削主分力が作用することを防止すると共に、旋削工具刃物保持部に取り付けた複数個切削刃物を自動的に回動して次々にワークの旋削が可能で且つ回転工具a,旋削工具bの夫々のテーパシャンク1に嵌合装着可能なターニングセンター工具取付装置を提供する。

主軸2とラム4との間にベアリング3を介在し、回転工具aを使用するときは解除し旋削工具bを使用するときは主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手段5を解除自在に設け、この旋削工具bの刃物保持部61に複数個の切削刃物62を突設し、主軸2を所定角度回動する割り出し制御機構63と、その位置で主軸2をラム4に固定する固定機構64を機体Aに設ける。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

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請求項1

工具テーパシャンクを保持する主軸ラムとの間にベアリングを介在して回転自在に設け、回転工具を使用するときは解除して主軸を回転自在とし、旋削工具を使用するときは主軸をラジアル方向に固定するクランプ手段を解除固定自在に設け、この旋削工具の刃物保持部の周囲に異なる複数個切削刃物所定間隔を置いて突設し、この旋削工具を使用するとき、前記主軸を所定角度回動制御する割り出し制御機構と、この割り出し位置で主軸をラムに固定する固定機構とを機体に設けたことを特徴とするターニングセンター工具取付装置

技術分野

0001

本発明はターニングセンター工具取付装置に係るものである。

0002

回転工具aと旋削工具bとを交換使用できるターニングセンターの工具取付装置が多用されているが、この従来例のターニングセンターの工具取付装置の旋削作業は、穴あけ作業タップ作業のようなミーリング作業に比較して遥かに大きな切削能力が要求され、ワークWを黒皮状態から削り出す場合などでは継続的な衝撃を伴う切削力が生じ、これらの切削力の主成分は主軸2を介してベアリング3に直接的に加わるためしばしば精度を劣化せしめ、時にはベアリング3を損傷に至らしめていた。

0003

出願人は上記欠点を解決するため、切削工具bを使用するとき、主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手段5を解除自在に設けたターニングセンターの工具取付装置を開発し、特願平6−165127号のターニングセンターの工具取付装置を出願した。

0004

出願人はその後更に研究を行いクランプ手段5を付設したターニングセンターの作業能率を向上させるため、旋削工具bの刃物保持部9の周囲に放射状に異なった数種の複数個切削刃物62を所定間隔を置いて突設し、割り出し制御機構63により主軸2を所定の角度回動させて刃物保持部61に取り付けた所望の刃形形状の切削刃物62を所定の位置に固定して旋削作業を行うことにより、ベアリング3を損傷せしめないで所望の刃形形状の切削刃物62を各工程毎次々回動するよう構成した本発明を完成した。

課題を解決するための手段

0005

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

0006

工具テーパシャンク1を保持する主軸2をラム4との間にベアリング3を介在して回転自在に設け、回転工具aを使用するときは解除して主軸2を回転自在とし、旋削工具bを使用するときは主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手段5を解除固定自在に設け、この旋削工具bの刃物保持部61の周囲に異なる複数個の切削刃物62を所定間隔を置いて突設し、この旋削工具bを使用するとき、前記主軸2を所定角度回動制御する割り出し制御機構63と、この割り出し位置で主軸2をラム4に固定する固定機構64とを機体Aに設けたことを特徴とするターニングセンターの工具取付装置に係るものである。

0007

主軸2のテーパ穴2’に回転工具aのテーパシャンク1を嵌入し、クランプ手段5と固定機構64を解除して常法の手段により主軸2をベアリング3を介して回転させて回転工具aによりワークWの穴あけ、タップ作業を行う。

0008

旋削作業を行うときは、主軸2より回転工具aを抜き取り、旋削工具bのテーパシャンク1を主軸2のテーパ穴2’に嵌入し、割り出し制御機構63により主軸2を所定の角度回動させて刃物保持部61の周囲に取り付けた複数個の切削刃物62の中の所望の形状の1の切削刃物62を所定の位置に回動し、その割り出し位置で固定機構64を作動させて主軸2をラム4に固定したあと、クランプ手段5を作用させて主軸2をラジアル方向に固定し、ラム4を降下させて切削力が直接ベアリング3に加わることなしに1の切削刃物62でワークWの当該部分の旋削作業を実施する。

0009

1の切削刃物62でのワークWの当該部分の切削作業が終了したらラム4を上昇させ、クランプ手段5と固定機構64を解除した後、再び割り出し制御機構63により主軸2をラム4に対して所定角度回動して2の切削刃物62を所定の位置に回動させ、固定機構64を作動してその位置で主軸2をラム4に固定し、ラム4を降下させて2の切削刃物62でワークWの切削加工を行う。

0010

添付図面は本発明に好適な実施の一例を図示したもので、工具のテーパシャンク1を保持する主軸2をラム4との間にベアリング3を介在して回転自在に設け、回転工具aを使用するときは解除して主軸2を回転自在とし、旋削工具bを使用するときは主軸2をラジアル方向に固定するクランプ手段5を解除固定自在に設ける。

0011

刃物台51に案内されて出入りするラム4の下部に、下端フランジ部101を有するハウジングスリーブ10を嵌入し、このハウジングスリーブ10の内径の上部と下部寄りボールベアリングコロベアリングを採用したベアリング3を上下二段に取り付け、ハウジングスリーブ10のフランジ部101の下端面スリーブキャップ11を設けて止着ボルト12でハウジングスリーブ10,スリーブキャップ11をラム4に固定する。ベアリング3の内側に下端寄りにフランジ部2”を有する主軸2を嵌入してベアリング3を介して主軸2をラム4に対し回動自在に設け、この主軸2の下端に回転工具aや旋削工具bのテーパシャンク1の嵌入するテーパ穴2’を設ける。

0012

主軸2のフランジ部2”の下面にハウジングキャップ13を被嵌して止着ボルト19でスリーブキャップ11に止着する。

0013

主軸2のフランジ部2”の上部側端部外周及び下部側端部外周に上下対向状態に夫々上方及び下方に向かって径小となるテーパ支承面6,6’を繞設し、スリーブキャップ11,ハウジングキャップ13の内径に段部11’,13’を設け、この段部11’,13’に前記テーパ支承面6,6’に対向する対向テーパ支承面7,7’を内周に形成した対向円筒体9を密嵌し、テーパ支承面6と対向支承面7との間に係合するテーパ支承面を有する短円筒状テーパリング体8と、下部のテーパ支承面6’と対向支承面7’に係合する支承面を有する短円筒状のテーパリング体8’とを上下対向状態に設ける。

0014

尚、図中符号27,28は対向円筒体9のスリーブキャップ11,ハウジングキャップ13に対する上下の位置を設定するスペーサである。

0015

スリーブキャップ11のフランジ部に同心円上に複数個のピストン嵌入孔111を等間隔に穿孔し、このピストン嵌入孔111に下方にピストンロッド14’を垂設したピストンヘッド14のヘッド部を摺動可能に嵌入し、ピストンヘッド14の下方のピストン嵌入孔111に摺動ピストン15を嵌入し、この摺動ピストン15内にピストンロッド14’を摺動可能に挿入し、摺動ピストン15より下方に突出したピストンロッド14’部を上下のテーパリング体8・8’の穿開孔に貫通してその下端を下方に突設し、上下のテーパリング体8,8’の対向平面間のピストンロッド14'に抗縮弾性体16(実施例では複数枚皿ばねを重ね合わせて一組の抗縮弾性体16を構成する)を被嵌し、このピストンロッド14’の突設端に調節ナット17を螺着して上下のテーパリング体8,8’を圧縮して互いに反発状態付勢して固定する。ラム体4の外形部に液圧を流送する流圧管18を垂設し、その下端を前記ピストン嵌入孔111に連通し、この流圧管18・ピストン嵌入孔111・ピストンヘッド14・ピストンロッド14’・摺動ピストン15・抗縮弾性体16・上下のテーパリング体8,8’で主軸2を対向円筒体9を介してラム4内に固定するクランプ手段5を構成する。

0016

図中符号20はピストンヘッド14のピストンパッキング、21は摺動ピストン15のピストンパッキング、22,23はOリングである。

0017

主軸2の下端端面に回転工具aや旋削工具bのキー溝55が係合する端面キー54を設ける。

0018

前記旋削工具bの刃物保持部61の周囲に異なる複数個の切削刃物62を所定間隔を置いて突設し、この旋削工具bを使用するとき、前記主軸2を所定角度回動制御する割り出し制御機構63と、この割り出し位置で主軸2をラム4に固定する固定機構64とを機体Aに設ける。

0019

図示した割り出し制御機構63と固定機構64について説明する。

0020

前記主軸2に付設した端面キー54を基点として旋削工具bの刃物保持部61の周囲に異なった種類の刃物形状の複数個の切削刃物62を所定間隔を置いて突設し、この所定間隔位置に対応した主軸2の外周部に嵌入凹部を設け、この嵌入凹部に係止固定体66を嵌入して止着ボルト70で止着し、この係止固定体66の中央部に係止テーパ孔68を穿孔する。

0021

前記係止固定体66に対向し、真上より見て主軸2の端面キー54の基点上の位置のハウジングスリーブ10とラム4とに係止係合孔71を穿孔し、この係止係合孔71に係合筒体72を嵌入し、この係合筒体72のフランジ部を止着ボルト73及びテーパピン73’でラム4に固定し、係合筒体72の中央部に穿孔した摺動孔ピストン体74を摺動自在に嵌入し、このピストン体74より内側に向かって突設杆74’を突設し、この突設杆74’のテーパ状の突設端が前記係止固定体66の係止テーパ孔68に係合するように形成し、ピストン体74の基端より外側に向かって摺動杆74”を延設する。係合筒体72の摺動孔の外側端部に外側に向かって径大となる段部を設けて雌螺子部を形成し、この雌螺子部に螺着密閉筒75を螺着し、この螺着密閉筒75の中央部を前記ピストン体74の摺動杆74”がガイド摺動するよう設ける。

0022

尚、図中符号76,77,78はOリング、79はピストンパッキング、80はピストン体74を常時外側に向かって付勢する圧縮スプリングである。

0023

また、ピストン体74の摺動杆74”の端部に感知片81を設け、この感知片81の上方に案内孔を設け、この案内孔にガイド杆82を挿通してその基部を螺着密閉筒75に止着し、ラム4にブラケット83を設け、このブラケット83に光センサのような検知器84を立設し、感知片81の上部を横に折り曲げ感知部81’を形成し、ピストン体74がラム4の外側に向かって移動したとき、検知器84が感知部81を検出して信号を発するように設ける。

0024

主軸2に前記切削刃物62の位置に対応する複数個の出力信号発信端子を設け、機体Aにこの出力信号発信端子の発信信号を受信する受信信号受信端子を設け、主軸2を回動させて1の切削刃物62に対応する1の出力信号発信端子の発信信号が受信信号受信端子と一致するまで主軸2を回動せしめるように設け、主軸2の回動が停止し1の切削刃物62が所定の位置に来たとき固定機構64とクランプ手段5により主軸2をラム4に固定し、切削刃物62による旋削加工が終了しラム4を上昇させた後、次の工程の切削加工用の2の切削刃物62に対応する出力信号発信端子の2を勵磁するように設けて主軸2を回動せしめる。このようにワークWの切削工程に従って次々と出力信号発信端子を勵磁させて切削刃物62を所定の位置にセットするように設けて割り出し制御機構63を構成する。

0025

また、上記割り出し制御機構63をエンコーダ原理を利用して割り出し作業を行う等色々と設計できる。

0026

本実施例の構成を上記のように構成した下記のような作用効果がある。

0027

回転工具aを装着して穴あけ、タップ作業を行う場合、先ず主軸2のテーパ穴2’に回転工具aのテーパシャンク1を嵌入してドローバ機構52により回転工具aの頭部のプルスタット部を上方に引くと、回転工具aのキー溝55が主軸2の端面キー54に係合されながら主軸2のテーパ穴2’に回転工具aが固く嵌入する。次いで、固定機構64を解除してラム4に対し、主軸2の固定を解除する。

0028

流圧管18より流圧を抜くとクランプ手段5のピストン嵌入孔111内の液圧が下がり、液圧によるピストンヘッド14,摺動ピストン15への加圧がなくなるので、抗縮弾性体16の反発力により上下のテーパリング体8,8’の上下のテーパ係合面がテーパ支承面・対向支承面6・7,6’・7’より離れ、主軸2と対向円筒体9とのテーパリング体8,8’による結合がなくなり、電動機53の回転トルクは主軸2の端面キー54により回転工具aのキー溝55に伝達され、主軸2はベアリング3により正しい位置を保ちながら回転する。

0029

旋削作業を行うときは、主軸2より回転工具aを抜き取り、主軸2のテーパ穴2’に旋削工具bのテーパシャンク1を嵌入し、ドローバ機構52により旋削工具bの頭部のプルスタット部を引くと、前記と同様主軸2の端面キー54が旋削工具bのキー溝55に嵌入し、主軸2と刃物保持部61の切削刃物62の相対位置が定まるとともに主軸2のテーパ穴2’に旋削工具bが固く嵌入する。

0030

流圧管18よりピストン嵌入孔111を加圧すると、ピストンヘッド14が上昇して下方のテーパリング体8’が上方に加圧され、摺動ピストン15が降下して上方のテーパリング体8が下方に加圧されるので、抗縮弾性体16を圧縮して上下のテーパリング体8,8’のテーパ面がテーパ支承面・対向テーパ支承面6・7,6’・7’を強く加圧し、主軸2と対向円筒体9とが一体物で結合されるのでラム4に主軸2が固定される。このとき、テーパ支承面・対向テーパ支承面6・7,6’・7’,テーパリング体8・8’の係合支承面をテーパ形状に形成したので、主軸2の軸線が自動的にラム4の軸線と一致し、ラム4に対し主軸ハウジング2がベアリング3を介して正しい位置(ラジアル方向)に固定されるので、ワークWの切削力の主分力は、旋削工具bのキー溝55により主軸2の端面キー54により主軸2に伝達され、主軸2は、テーパリング体8,8’によりベアリング3を正しい位置に固定しながらラム4に固定されるので、従来のように切削力の主分力が主軸ハウジング2を介してベアリング3に直接伝達されないためベアリング3の精度を劣化せしめたり、損傷を与えることがなく重切削が可能となる。

0031

次いで、割り出し制御機構63により主軸2を所定角度回動させて刃物保持部61の取り付けた切削刃物62の中の所望の形状の1の切削刃物62を所定の位置に回動し、その位置でピストン体74の基部と螺着密閉筒75間の係合筒体72を加圧すると、ピストン体74が圧縮スプリング80の付勢力打ち勝って主軸2側へ移動し、突設杆74’の先端が係止固定体66の係止テーパ孔68に嵌入し主軸2をラム4に固定する。

0032

クランプ手段5を作動して主軸2をラジアル方向に固定し、ラム4を降下して1の切削刃物62によりワークWを切削力が直接ベアリング3に加わることなしにワークWを切削する。

0033

1の切削刃物62でのワークWのその部分の切削作業が終了したらラム4を上昇させ、クランプ手段5を解除した後ピストン体74の基部と螺着密閉筒75間の係合筒体72内の圧力を抜くと、ピストン体74が圧縮スプリング80の付勢力によりラム4の外側の方向に移動するので、感知部81’が移動し、この移動を検知器84により検出し、例えば主軸2の回動スタンバイの状態を示すランプ点灯する。

発明の効果

0034

本発明は上記のように構成したので、回転工具を装着して穴あけやタップ作業を行うときは、クランプ手段と固定機構を解除してラムと主軸の固定を解除し、従来と同様に主軸をベアリングを介してラムに回転自在ならしめてワークに所定の加工を行うことができる。

0035

また、旋削工具を装着して切削作業を行うときは、割り出し制御機構により主軸を所定の角度回動させて刃物保持部の周囲に付設した異なった数種の複数個の切削刃物の中から所望の切削刃物を選定してこの切削刃物を所定の位置に回動して固定機構により主軸をラムに固定したあと、クランプ手段により主軸をラジアル方向に固定してベアリングを損傷せしめない状態で旋削加工を行うことができるので、ワークの各切削工程に応じた切削刃物を次々と回動させこの切削刃物でワークを旋削することができるので作業能率が向上し、ベアリングの精度を劣化せしめたり損傷に至らしめることがない実用的で秀れたターニングセンターの工具取付装置となる。

図面の簡単な説明

0036

図1本実施例のターニングセンターの概略構成を示す説明用正面図である。
図2本実施例の旋削工具を装着した工具取付装置の一部を切欠ける正面図である。
図3上記の底面図である。
図4本実施例の回転工具を装着した工具取付装置の要部の正断面図である。
図5本実施例のクランプ手段を解除した場合の要部の拡大正断面図である。
図6本実施例のクランプ手段を固定した場合の要部の拡大正断面図である。

--

0037

a回転工具
b旋削工具
1テーパシャンク
2主軸
3ベアリング
4ラム
5クランプ手段
61刃物保持部
62切削刃物
63割り出し制御機構
64 固定機構

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