(57)【要約】旋削主軸の鉛直方向と水平方向の調整構造の改良を図る。【解決手段】旋削主軸ユニット１００は、ベッド１０上に固定された旋削主軸ベース１１０を水平方向に調整する旋削主軸ベース押し引きブロック１４０を備える。旋削主軸ベース１１０には旋削主軸押し引きブロック１８０を有し、旋削主軸６０を押し引きする。取付座１１２は水平面に対して角度を有するように形成される。
2013150608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合加工機のベッド上に取り付けられる旋削主軸ベースと、旋削主軸ベース上に取り付けられる旋削主軸を備えた旋削主軸ユニットであって、
旋削主軸ベースをベッド上に取り付ける手段は、水平面に設けられる取付面と、旋削主軸ベースを位置決めする基準ピンと、旋削主軸ベースを取付面上で移動させる移動調整手段を備え、
旋削主軸を旋削主軸ベース上に取り付ける手段は、水平面に対して角度αを有する傾斜面に設けられる取付面と、旋削主軸を位置決めする基準ピンと、旋削主軸を取付面上で移動させる移動調整手段を備える複合加工機の旋削主軸ユニット。
【請求項２】
前記角度αは約５度である請求項１記載の複合加工機の旋削主軸ユニット。
【請求項３】
前記移動調整手段は、押し引きブロックと該押し引きブロックに設けられた押し引きボルトである請求項１記載の複合加工機の旋削主軸ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複合加工機の旋削主軸ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、本発明を実施する複合加工機の外観を示す斜視図、図６はカバー等を取り除いて示す複合加工機の機械構成図である。【０００３】
複合加工機１はベッド１０上に装備される工具主軸ユニット２０を有する。工具主軸ユニット２０は、ベッド１０に対してＺ軸方向に移動するコラムベース２２と、コラムベース２２上をＹ軸方向に移動するコラム２３と、コラム２３上をＸ軸方向に移動する工具主軸２４から構成される。ベッド１０上にはテールストック３０が装備され、テールストック３０はＺ軸方向に移動する。ベッド１０上に固定される旋削主軸ユニット５０は、旋削主軸ベース５２上に固着される旋削主軸６０を備える。旋削主軸６０はチャック６２でワークを把持し、工具主軸２４により加工が施される。【０００４】
複合加工機１の旋削主軸ユニット５０は、組立後に旋削主軸６０の旋削主軸中心Ｃ１とコラムベース２２のＺ軸運動に対する鉛直面内の平行度と、旋削主軸中心Ｃ１とコラムベース２２のＺ軸運動に対する水平面内の平行度を調整する必要がある。【０００５】
図７は、従来の旋削主軸ユニット５０における旋削主軸６０の旋削主軸中心Ｃ１の調整手段を示し、（ａ）は分解図、（ｂ）は組立図である。【０００６】
従来の旋削主軸ユニット５０にあっては、旋削主軸ベース５２の取付座５４と旋削主軸６０の取付部６４との間に平板状のシム７４を挟んで矢印Ａ（鉛直）方向の調整を行う構造であった。【０００７】
また、旋削主軸６０の位置決め用の基準ピン７０を中心として押し引きボルト７３により旋削主軸６０を矢印Ｂ方向に回転させて、水平方向の調整を行い、取付ボルト８０で固定する構造であった。【０００８】
この構造にあっては、矢印Ａ方向の位置を調整するためには、シム７４の厚さ寸法を精密に加工する必要がある。【０００９】
シム７４の加工は、平面研削機が使用されるが、客先で旋削主軸６０の調整を行う場合には、平面研削機を手配する必要がある。【００１０】
客先によっては、必ずしも平面研削機を所有しているとは限らず、この場合には調整に時間がかかるという問題があった。
また上記作業においても、位置決めピンを抜いて、旋削主軸６０をクレーン等で持ち上げ、シム７４を取り外さなければならず、時間がかかっていた。【００１１】
本発明の目的は、上記の問題を解消する複合加工機の旋削主軸ユニットを提供するものである。
なお、この種の旋削ユニットの調整構造は、下記の特許文献１にも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭６３−２８８６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、シムを必要としない調整構造を備えた旋削主軸ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の複合加工機の旋削主軸ユニット１００は、旋削主軸ベース１１０をベッド１０上に取り付ける手段と、旋削主軸６０を旋削主軸ベース１１０上に取り付ける手段を備える。旋削主軸ベース１１０をベッド上に取り付ける手段は、水平に設けられる取付面Ｓ２と、旋削主軸ベース１１０を位置決めする基準ピン１２０と、旋削主軸ベース１１０を取付面Ｓ２上で移動させる移動調整手段を備える。また、旋削主軸６０を旋削主軸ベース１１０上に取り付ける手段は、水平面に対して角度αを有する傾斜面に設けられる取付面Ｓ１と、旋削主軸６０を位置決めする基準ピン１６０と、旋削主軸６０を取付面Ｓ１上で移動させる移動調整手段を備える。移動調整手段は、旋削主軸ベース１１０の移動調整手段として旋削主軸ベース押し引きブロック１４０及び旋削主軸ベース押し引きボルト１４２を備え、旋削主軸６０の移動調整手段として旋削主軸押し引きブロック１８０及び旋削主軸押し引きボルト１８２を備えるものである。そして前記角度αは約５度である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の旋削主軸ユニットは、以上の構成を備えることにより、鉛直方向の調整用シムを用いることなく、押し引きボルトの操作だけで旋削主軸とコラムベース２２のＺ軸運動に対する鉛直面内と水平面内における平行度の調整を行うことができ、調整作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の旋削主軸ユニットの斜視図
【図２】本発明の旋削主軸ユニットの正面図
【図３】本発明の旋削主軸ユニットの右側面図
【図４】本発明の旋削主軸ユニットの平面図
【図５】本発明を実施する複合加工機の外観斜視図
【図６】本発明を実施する複合加工機の機械構成図
【図７】従来の旋削主軸ユニットを示し、（ａ）は分解図、（ｂ）は組立図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明の旋削主軸ユニットの全体構成を示す斜視図、図２は本発明の旋削主軸ユニットの正面図、図３は本発明の旋削主軸ユニットの右側面図、図４は本発明の旋削主軸ユニットの平面図である。
【００１８】
旋削主軸ユニット１００は旋削主軸ベース１１０及び旋削主軸６０を有する。
【００１９】
旋削主軸ベース１１０は旋削主軸ベース基準ピン１２０によりベッド１０に対して位置決めされ旋削主軸ベース取付ボルト１３０で固定される。旋削主軸ベース押し引きブロック１４０はベッド１０側に立設され押し引きボルト１４２により旋削主軸ベース１１０を押し引きする。旋削主軸ベース１１０のベッド１０に対する取付面Ｓ２は水平面である。
【００２０】
旋削主軸ベース１１０の上面に設けられる取付座１１２の面は、旋削主軸中心Ｃ１を含む、または平行な面であって、水平面に対して角度αを持つ傾斜面Ｓ１に形成される。
【００２１】
旋削主軸ベース１１０は、旋削主軸ベース１１０に固定される旋削主軸押し引きブロック１８０を有し、旋削主軸押し引きボルト１８２が装備される。旋削主軸６０は取付部１６４により取付座１１２上に載置され、旋削主軸６０は旋削主軸ベース１１０に対して旋削主軸基準ピン１６０により位置決めされ旋削主軸取付ボルト１７０で固定される。
【００２２】
図３は旋削主軸中心Ｃ１を矢印Ａで示す鉛直方向の位置を調整する作用を示す。
旋削主軸押し引きブロック１８０は旋削主軸押し引きボルト１８２を有する。
そこでこの旋削主軸押し引きボルト１８２を図４で矢印Ｆ１方向に調整すると、傾斜面Ｓ１の作用により旋削主軸中心Ｃ１は矢印Ａ方向に変化し、調整される。
調整後は旋削主軸取付ボルト１７０を締め付けて旋削主軸６０は旋削主軸ベース１１０に対して固定される。
【００２３】
以上のように旋削主軸中心Ｃ１の鉛直方向の調整を行うと、傾斜面Ｓ１上で旋削主軸基準ピン１６０を中心に旋回させるため旋削主軸中心Ｃ１は矢印Ｂ方向にも回転する。
従って、次に図４に示す旋削主軸ベース押し引きブロック１４０に設けた旋削主軸ベース押し引きボルト１４２を操作して、旋削主軸ベース１１０全体を矢印Ｆ２方向へ移動させる。この操作により、旋削主軸ベース１１０は旋削主軸ベース基準ピン１２０を中心に取付面Ｓ２上を水平に旋回動する。この操作により、旋削主軸中心Ｃ１は矢印Ｂ方向に変化し、調整される。
調整後は旋削主軸ベース取付ボルト１３０を締め付けて旋削主軸ベース１１０をベッド１０に対して固定する。
【００２４】
本発明の旋削主軸ユニット１００は以上のように旋削主軸ベース１１０に対する旋削主軸６０の取付面を水平面に対して傾斜面としてあるので、鉛直方向の調整用のシムを用いることなく、旋削主軸中心Ｃ１の鉛直方向位置を調整することができる。
【００２５】
なお、旋削主軸取付用の傾斜面Ｓ１の水平面に対する角度αは、５度程度の角度が実用的である。
つまり、旋削主軸押し引きボルト１８２による調整は、旋削主軸取付ボルト１７０とボルト穴との間に存在する余裕（ガタ）の分だけ可能である。ここでは旋削主軸取付ボルト１７０がＭ１６、ボルト穴がφ１８であり、従って旋削主軸基準ピン１６０から最も離れた位置にある旋削主軸取付ボルト１７０において調整幅は±１ｍｍとなる。このとき旋削主軸押し引きボルト１８２の調整幅は、旋削主軸基準ピン１６０から最も離れた旋削主軸取付ボルト１７０までの距離と、旋削主軸基準ピン１６０から旋削主軸押し引きボルト１８２までの距離の比によって決まり、旋削主軸ユニット１００の縦横寸法にもよるが、旋削主軸基準ピン１６０から最も離れた位置にある旋削主軸取付ボルト１７０における調整幅の０．７〜０．９倍程度となる。ここでは、旋削主軸押し引きボルト１８２の調整幅は±０．７ｍｍとする。次に、旋削主軸基準ピン１６０と旋削主軸押し引きボルト１８２との距離Ｄと、旋削主軸基準ピン１６０と平行度測定点との距離Ｌにより、測定点における傾斜面上の調整幅が計算される（±０．７ｍｍ×Ｌ／Ｄ）。これは、ＤとＬの値を考慮すれば調整幅が自由に設計可能であることを示すが、この比（Ｌ／Ｄ）を余り大きく取り過ぎると微妙な調整が困難になるため、ここでは１として考察を進める。結果として傾斜面上で±０．７ｍｍの調整が可能であるとすると、このとき鉛直方向に調整可能な変位量は、±０．７ｍｍ×sinαとなり、α＝２度で±２４μｍ、α＝５度で±６１μｍ、α＝１０度で±１２２μｍとなる。ここで、組立時のバラツキは、関連する部品の寸法公差の総和を考慮すべきであり、一般的には±６０μｍ程度である。一方、調整容易性を検討すると、例えば押し引きボルトとしてＭ８Ｐ１．２５のボルトを用いた場合、旋削主軸押し引きボルト１８２の調整幅が±０．７ｍｍであり、その時ボルトは約±２００度（≒３６０度／１．２５×０．７）回転する。この回転角度で前述した鉛直方向の変位量が得られることにより、ボルトを１０度回したときの変位量は、α＝５度で３μｍ／１０度（≒６１／２００×１０）、α＝１０度で６μｍ／１０度（≒１２２／２００×１０）となり、角度が小さいほど調整が容易なことは明らかである。従って、組立時のバラツキを考慮するとα＝２度はこのバラツキが吸収できないため採用不可であり、採用可能な角度で最も小さい角度であるα＝５度が適当である。そして、最終的に前述の比（Ｌ／Ｄ）を微調整し、組立時のバラツキを吸収可能で且つ、調整が容易な旋削主軸ユニットに関する最適設計値を容易に得ることができる。
【００２６】
また、調整用の移動手段として押し引きブロックと該押し引きブロックに設けられた押し引きボルトの例で説明したが、微量の移動が出来る手段であれば、たとえば被調整体の両側に設けた押しブロックと該押しブロックに設けられた押しボルトや、偏心ピンによる調整手段などで代替することが当然に可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１    複合加工機
１０    ベッド
２０    工具主軸ユニット
２２    コラムベース
２３    コラム
２４    工具主軸
３０    テールストック
５０    旋削主軸ユニット
５２    旋削主軸ベース
５４    取付座
６０    旋削主軸
６２    チャック
６４    取付部
７０    基準ピン
７２    押し引きブロック
７３    押し引きボルト
７４    シム
８０    取付ボルト
１００    旋削主軸ユニット
１１０    旋削主軸ベース
１１２    取付座
１２０    旋削主軸ベース基準ピン
１３０    旋削主軸ベース取付ボルト
１４０    旋削主軸ベース押し引きブロック
１４２    旋削主軸ベース押し引きボルト
１６０    旋削主軸基準ピン
１６４    取付部
１７０    旋削主軸取付ボルト
１８０    旋削主軸押し引きブロック
１８２    旋削主軸押し引きボルト
Ｃ１    旋削主軸中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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2013150608.tif 000011
2013150608.tif 000012
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