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    公开号:WO1981000069A1
    申请号:PCT/JP1980/000083
    申请日:1980-04-22
    公开日:1981-01-22
    发明作者:Y Karukomi
    申请人:Ikegai Iron Works Ltd；Y Karukomi；
    IPC主号:B23B3-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] X 作 機 械 技術分野
    [0003] この発明は数値制御旋盤等の工作機械に関し、 特に改良されたタ レ ツ ト刃物合を有する工作 fe械に関する。
    [0004] 背景技術
    [0005] 周知のように、 刃物合は数値制御旋盤の性能を左右する重量な構 成単位であり、 その剛性、 割出精度、 割出時間、 工具数及び工具着 脱操作が刃物合の評価を決定する要因とされている 0
    [0006] 従来数値制御旋盤に使用する刃物台として極めて多く の形式のも のが開発され実用に供されている。 その代表的な形式を大別すると、
    [0007] (1)自動割出タ レッ ト方式、 )非回転並列方式、 （3)自動工具交換方式、 (4)手動急速交換方式が挙げられる o
    [0008] 次にこれら形式の特¾と欠点を述べる。
    [0009] (1) 自動割出タ レ ツ ト方式
    [0010] この方式は古くからタレ ツ ト旋盤の刃物台として親しまれて来た 形式を数像制御旋&に採り入れたもので、 旋削作業の二形態のうち、 一方のセンタ作業では必要とする工具! ¾は 乃至 本、 また他方の チヤック作業で必娑とする工具数は通常 乃至/ «2本^度であるこ とから、 必¾数の工具を装着しうる多角形式タレ ツ ト刃物合を往復 台に /個又は ·2個敏置する形式が ¾も多い。 この方式の具体例を第 /図に示す。 第/ ¾は従来から も普及している多角タ レッ ト刃物 台を feiえた数値制御旋盤の平面図である。 べッ ド 5に配設された主 軸台 1には、 主軸 2が回転自在に軸支されており、 この主軸 2の先 端にはチャック 3によ り铰加工物 Wが把持されるようになつている。 他方、 ぺッ ド 5には往復台 6が矢印に示す Z軸方向に往復動される ように載設されており、 この往復台 6には横送り台 7が矢印 X軸方 向に往復動されるように載設されている。 上記往復合 6及び横送り 台 7は図示せざるサーボモータによりその移動を制御されるように なっている。 上記横送り台 7の上面には 6角形状のタレ ツ ト刃物合 8が回転可能に支持されている。 このタレッ ト刃物台 8の 4つのェ 具取付面 I , F2 FEには工具装着のための基準穴が形成されてお り、 この基準穴には工具 Tい Τ2 ΤΒを保持する工具保持具 H HS ΗΒが嵌め込まれている。 上記タレ ッ ト刃物台 8は鉛直方向に延 びる割出軲中心線 Cの周りに矢印 R方向に順次回転され、 これによ り、 工具 Tl f T2 Τβの割出しが行われるようになつており、 この ようにして選ばれた工具 ^ , Τ2…… ΤΒによ り上記被加工物 Wが加工 されるようになつている。 このような形式の殆んどのタレ ッ ト刃物 台 8は工具保持具 Ηと工具 取付面 Fとが/対/に対応している。 したがって工具数を増加するためには取付面数の增加を必要とする ので、 タ レ ッ ト刃物台 8の対面 Φ Βの i¾加を伴う。 更にこの取付面 数を 加させると工具 Tによる被加工物 Wの加工に ¾して、割出され た工具 T c ¾に取りつけられた他の工具 Tと被加工物 Wとの干渉が 生じ、 これを避ける為に工具 Tの刃先の り回し径 Dを拡大する必 ^がある。 この結果、 タレ ッ ト刃物台の回転割出しを行う加工原点 の位 ft が被加工物 Wよ り遠ざかると共に、 回転時の 性負荷が増加 するので、 檢 feの全体栴成が大形化する欠点がある。 さらに、 工具 Tの刃先の り回し径 Dが拡大するため作業上の安全性が損なわれ る欠点力 ある o
    [0011] なお、 この形式のタ レツ ト刃物台の回転割 ffi軸中心線 cを X軸方 向と一致させて主軸 2 の回転軸線 Sと劊 ffi軸中心鎵 Cとが直角に交 差する形式の刃物台も公知である。 この形式は作業者の刃物台に対 する接近性の向上と、 安全性の改善には効果があるが、 多数の工具 を必要とする場合には装置の大形化と慣性負荷の増加をもたらす不 利は依然として解消されない。
    [0012] (2) 非回転並列方法
    [0013] ？ i
    [0014] この方式の数値制御旋盤は第3¾：示すような構成をなす。 べッ ド 5上を往復合 6が Z軸方向に送り制御され、 この往復台 6上を横 送り台 7が X軸方向に送り制御される。 この横送り台 7の上面 Fに は ·2条又はそれ以上の T形溝 1 0が X軸方向の全長に亘つて形成さ れている。 そのうちの /条例えば主軸台 1に近い側の Τ肜溝 1 0は 工具保持具 Ηの Z fe方向取付位置基準面となる。 他方、 各種の工具 を取り付けた各工具保持具 Hの下面には突条 1 1が形成されてい る。 この突条 1 1を上記基準面となる T形溝 1 0に嵌め込むことに よ り工具保持具 Hの Z 方向の位置が設定されるようになっている。 このようにして、 各工具 〜¾を備えた工具保持具 〜 は横送り 台 7 の長手方向すなわち X軸方向に沿って並べられるようにしてこ の 送り合 7に取りつけられる。 そして上記工具 ^〜 はそれぞれ 各工程毎にプロ グラムに従って Χ ¾'方向、 Ζ ¾ϋ方向への移動を制御 され、 それらの工具 〜¾によ り被加工物 Wの加工が頫次行われる ο この方式では、 （1)の方式の旋盤に必要な回転 出 fe:構が省けると ともに、 回転割 ¾のための時間を要しないため非切削時間を短縮で きる利点がある。 しかしながら、 工具の数が増加した場合、 楨送り 合 7の全長及びその行程が增大する欠点があった。
    [0015] (3) 自動工具交换方式
    [0016] この方式では工具数の制限は殆どなく、 工具の干渉も全くないと いう利点を有するが、 その反面^搣が複雑化し、 製造原価が高くな るという欠点がある o
    [0017] (4) 手動急速交換方式
    [0018] この方式では工具の干渉がなく製造費も安価であるという利点が あるが、 工具交換を作業者が行なわればならず旋削時間の比較的短 い旋削作榮では作業能率が悪 いという欠点がある。
    [0019] 本発明の目的は、'刃物台に多く の工具数を備えることができ、 し かもこの刃物台を小形で簡素な構造にすることができるとともに、 加工作業の能率を向上できる工作機械を提供することである o
    [0020] 本発明の他の目的は、 工具の刃先の搌り回し径を小さくでき、 作 業者にとって安全な工作機械を提供することである。
    [0021] 発明の開示
    [0022] 本発明の刃物台は角柱状に構成してあり、 その各面を工具取付面 とし主軸軸 と直交する方向に 数の工具保持具が並列に取り付け てある ο 刃物合の割出 ¾は水平かつ主軸軸線に対し直交するととも に前記主軸軲線の下方に一定 fe gg隔てて位置している o そして、 ェ 具を加工位置に割 ωしたときには工具の刃先位 と主 fe軸線とが同 一水平面上に位歡するように刃钫台の工具取付面が主 te fe ifiより下 方の水平面に位 ¾するようにしてある。 このことにより、 多数のェ 具をタ ッ ト刃物台に取りつけることができ、 またそれにもかかわ らずこの刃 台を小形で簡素な 造にすることができる。 また、 ェ 具を Ϊ..· の工具取付面に分散して装着できるので、 タレツ ト刃物合 の j ¾後 X軸方向に所要の工具を 定位 決めするのに娑する行程 Lは平形刃物合に比較して大巾に短縮できるのでタレ ツ ト刃物台 8 の横送り台 7からのはね Wし籃を短くでき、 刃物台の 性を損うこ とがない o
    [0023] 更に、 このような角柱状の刃物台 8 として、 各工具取付面 Fにそ れぞれ X軸方向に位置調整可能に複数の工具 Tを装着できるように したことによ り、 従来形式によるタレツ ト刃物台に比較してタレッ トの工具取付面 Fの数を減少できる。 さらに、 加工のために割出さ れる工具取付面 Fを主軸軲鎵 Sの下方に平行する平面とすることに より、 タレ ツ ト刃物台 8の回転割出しの際の工具刃先の掘り回し径 Dを極めて小さくすることが可能となり、 従ってタレ ツ ト刃物台 8 の回転割出を行なう加工原点の位置を主軸に近接した位置に設定で きると同時に、 回転時の慣性負荷も著しく小さくできるので、 タ レ ッ ト刃物合の原点復帰時間及び回転割 ffi時間を大巾に短縮できる。 また、 工具の振回し径 Dが小さいので作業上の安全性が高い。 さらにタレ ツ ト刃物合 8の回転軸が水平であるので、 切削時に生 じタレ ツ ト刃物台 8の工具取付面上及び工具保持具に堆積した切屑 をタレ ッ ト刃物台 8の回転時に容易に排除することができる。
    [0024] 図面の簡単な説明
    [0025] 第 /図は従来の自動割 Wタレ ツ ト方式数値制御旋盤の平面図、 第
    [0026] 2 は従来の非回転並列方式数値制御旋盤の平面図、 第 s図 は 同旋盤の部分正面図、 第 4t図 'は本発明に係る藪値制御旋盤の平面
    [0027] *r m は同旋^の部分正面図、 第 図は第 . に示す旋 の タ レ ツ ト刃 ^台を拡大して示す正面図である。 発明を実施するための^良の形^
    [0028] 以下本発明の一実施例を第^図 'ないし第 図を参照して説 明する o
    [0029] ぺッ ド 5の左端上面に固定された主軸合 1には、 主軸 2が回転自 在に支持されており、 図示しない駆動源により回転制御される。 主 軸 2の先端には被加工物 Wを把持するためのチャック 3が取りつけ られるようになっている。 上記主軸 2の軸線 Sは水平方向に延びて おり、 上記へッ ド 5の水平な案内面 5 aはこの主軸軸線 Sの下方に 位置している。 往復台 6は図示しないサーボ機構の制御を受けて上 記案内面上を上記主弒軸線 Sに平行な方向 （Z軸方向） に往復動さ れる。 検送り台 7は 示しないサーボ檢構の制御を受けて往復台 6 上の案内面に沿って上記主軸軸線 Sと直角の方向 （X軲方向） に往 復動される。 この横送り台 7には割 9が回転自在に軸支されて おり、 この割出軸 9はその中心線 Cが水平でかつ主軸軸線 Sと直交 する方向 （X軸方向） に延びており、 さらに、 上記主軸軸線 Sから 下方に距 ¾ Kだけ隔たった位箧にある。 この 」¾軸 9の先端には四 角柱状のタレッ ト刃物台 8が固着されている。 また、 この
    [0030] の後嬙は、 横送り台 7の後 部に取りつけられた回転割出用の駆動 源たとえば 1気モータ 1 5に連結されている。 9はこのモー タ 1 5 によ り回転割出し制御されるとと もに、 前述したサーボ fe による往¾合 6及び 送り台 7のそれぞれ X軲、 Z軸方向の水平移 動によ り位置制御される。
    [0031] 上記タ レッ ト刃物台 8の^つの工具取付面 ， F2 , Fs , F4には、 第 図
    [0032] 第 ^回転並列方式の刃物合の工具取付面と同様に、 それぞれ
    [0033] X ¾H方冋のほぼ全長に亘つて： 2条又はそれ以上の T形 ¾ 1 0が形成 p ノ
    [0034] ΟΜ Ι されている。 そのう ちの / ¾¾ {>-,えは主 台 1に ώ:レ、 の T肜 ,. 1 0 はエ^ ί ϋ 具 の z 方 付位 とな ^方各工具保持具
    [0035] Hの下面には突状 1 1が形成されている。 この突状 1 1を上記タ レ ッ ト刃 台 8の上記 ^面となる T形 fe l 0に嵌め込むことによ り 、 ェ其保 具 Hは工具取付面 Fに対して Z軸方向の位 ¾決めがなされ る。 この工具保持具 Hは、 T形 1 0内に w入された T形ナッ ト 12 と この工具保持具 Hを 遊するボル ト 1 3とを螺合させて ¾付ける ことによ り 、 タ レツ ト刃物台 8の任意の工具取付面 Fに画定される。 各工具保お:具 Hには工具 Tがボル ト 1 4によ り固定されている。
    [0036] 上述した手段によ り 、 工具取付面 ϊ には、 工具 ·'· 3を {¾|えた 各工具保持具 Hu—Hjaがェ桎 ¾に従い適宜所要の^^を保って X鞑 方向に 列 置される。 同様にして他の工具取付面 F2, F3 にも 工具 ¾广'¾3 , Τ31 〜Τ33 , Τ41 ·" s を えた工具保持具 Η21 ··· Η23 , 1131〜Η33 , Jd41〜H43が 列配 ®される。
    [0037] 次に、 上述のごと く された：. fcf¾御旋 の作用について説明 する。
    [0038] まず、 加工 の材 、 状、 および所 する ¾ェ後の形状に も とづいて怍 されたプロ グラ ム及んツーリ ングし ¾に 1 ^つて、 タ レ ッ トヌ 台 8の rェ： κ·ια付！卜 ^ないし]^ 工具 … τ43 をそれぞ れ ί ·えたェ: ¾お: - ！… H43が 列して りつけられる。
    [0039] 次に ίτ 台 6及ひ 送り台 7が ェ!^点に '. され、 この 、 -k 仂の :ェに kiijすべきェ ¾ ： ないし T13が！^ された工具取付 ί Ι'Ίが、 V t , 9の hi i;方 ί¾への ；によって Κされる。 この l されたよ..:付 は :平でかつ主!::: i ： Sから Eだけ下方に位 i れ o o
    [0040] Ο Ι
    [0041] / V/IFO 上 Wし に、 往 台 6及び 送り台 7がプロ グラ ムに従いサ ーボ . によ りそれそれ Χ ¾及び Ζ ι¾方向に移 され、 工 T M〜 13 により回&状 fehにある被加工物が ¾次旋削される。
    [0042] 上^エ^ Ί , - Τ, s で ¾不足する: ¾合にはタレッ ト刃 合 8を一 旦加工原点に し、 出^ 9を K>方向に 回転させることによ り第二の工具 付面 F2を加工位 に 出して、 この取付面 に ^列 された工具 乃至 ¾3 により同様にして旋削加工を続行する。 上 したように ¾加工 ¾ Wの 一ェ ϋの加工が終了し、 引続きこ の¾加工物 Wを反転してチヤック 3によりこの被加工物を把持し直 して ¾二工程の旋削加工を行う 合、 或いは他の形状の 加ェ物を 加工する ¾合には、 向様にして^ 3工具取付面 Fa又は ¾ 4^工具取付 を 述したと问¾に加工位 に 出してこれらの面に装着され たそれぞれの^ ¾. の工具 T31〜 T33 又は ' Γ4 1 〜 43 をプロ グラ ム に従って ^することになる。
    权利要求:
    Claims¾ 求 の 範 ^ / べッ ド (5)と;被加工物を ¾持するためのチヤック（3)を先端こ有した 主軲 (2)を回転自在に支承しかつ、 前記べッ ド (5)に配設された主軸台
    (1)と ； 前記主 ¾の ¾¾¾ )に平行な方向に水平移動するように前記べ ッ ド (5)上に 設された往 '台 (6)と ； 主i :の ^ (S)に '!& ^な方向 に水平移動するように前記往復合 (6)上に^設された 送り台と ； m 記主 ίί鞑 ^の下方にこれと直角をなすように延び、 かつ、 前
    送り合 (7)に回轵可能に支持された水平 ^出 ί と ； 記 :出軸 (9)に 固定されたタ レッ ト刃物台 とを具 i し ； 前記タ レッ ト¾¾台 (8)は 多角形断面を有してその各面を工具取付面 として 成し、 前記各工具取付面 、 その加工位 に ^出されたとき、 前記主 ^ 線 ( )と前記^ ffi¾(9)の軸^ との間の水平面に位 ©し、 前記各工具 取付面には前記割出馳 (9jの前記輪線 (Qi平行な方向に工具 Tを iifえ た複数の工具保持具^が並列して取りつけられる工作 ¾械。
    前記タレツ ト刃' ¾台 (8)が四角 ί面を有する 求の ^第 /項に記
    Ϊ の工作 : £>
    3. 前記工具取付面 （ii 〜 ） には前記^ の ¾ と平行方
    向に《2条またはそれ以上の ^ ( 1 0) が形 Kされて前記 数の工具 保持具^の取付位 ^基準となし、 前記工具保持具 には突条 （1 1) が形成され、 この突条 （ 1 1) を前記 ϋ ( 1 0) に :入することに
    よ り、 前記工具保持具^の主¾¾^(¾方向の位 S決めが行なわれる
    iff!求の m / ¾に記 の工作 . te。
    ¼ 前記^ (1 0 ) は T字形に形成され、 この^ (1 0 ) に 入され
    る T形ナツ トと、 ¾記工具保持具^を 迪するボル ト （1 3) とを
    OMPI 互いに換合させて締め付けることによ り、 前記タ レッ ト刃物台 (8)の 工具取付面 （f〜¾)に対して工具保持具^が前記割 ffi軸ゆ)の軸線 方向の任意の位置に整列して取りつけられる請求の範囲第 J項に 紀載の工作機械 o
    前記割 ffi軸 (9)が懕動濂 （1 5 ) により回転割 ¾制御される請求の 範囲第/項紀載の工作機械。
    ΟΜΡΪ
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    EP0037835A4|1984-05-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1981-01-22| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): US Designated state(s): US |
    1981-01-22| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB Designated state(s): DE FR GB |
    1981-07-22| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1980900785 Country of ref document: EP |
    1981-10-21| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1980900785 Country of ref document: EP |
    1985-10-14| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1980900785 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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