(57)【要約】【課題】  工具の割出時間が短縮され、加工時間が短縮できる旋盤を提供する。また、切粉の処理を容易とする。【解決手段】  刃物台２は、中央に中空部５を有しこの中空部５の中心軸Ｏ１に刃先が向くように複数の工具６を取付可能で、固定設置されものとする。ワークＷを把持する主軸３を、刃物台・主軸相対移動手段４によって直交３軸方向に移動可能とし、主軸３の移動によって工具６の選択を行うようにする。刃物台・主軸相対移動手段４は、主軸３を主軸軸心Ｏ１と平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させてワークＷを刃物台２２の中空部５に進入自在にすると共に、主軸軸心Ｏ２と垂直な面内で移動させて前記複数の工具６のうちの任意の１つの工具６を選択してワークＷの加工を可能とする。刃物台２は、固定とする代わりに、Ｚ軸方向ないし３軸方向の移動を可能してもよい。その場合でも、刃物台２は旋回割出は行わないのとする。【選択図】        図１
2005219172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に中空部を有しこの中空部の中心軸に刃先が向くように複数の工具を取付可能で上記中心軸回りの回転が不能な刃物台と、主軸軸心が前記中空部の中心軸と平行でありワークを支持する主軸とを備え、前記刃物台および主軸のいずれかを主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入自在とすると共に、前記刃物台または主軸を前記主軸軸心に垂直な面内で移動させて前記複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択してワークに加工を可能とした刃物台・主軸相対移動手段を設けた旋盤。
【請求項２】
中央に中空部を有しこの中空部の中心軸に刃先が向くように複数の工具を取付可能で固定設置された刃物台と、主軸軸心が前記中空部の中心軸と平行でありワークを支持する主軸とを備え、前記主軸を主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入自在にすると共に、主軸軸心と垂直な面内で移動させて前記複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択してワークに加工を可能とした刃物台・主軸相対移動手段を設けた旋盤。
【請求項３】
前記中空部に、切粉排出用の負圧吸引装置のダクトの一端を連通させた請求項１または請求項２記載の旋盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工具選択の機構を改良した旋盤に関する。                            
【背景技術】
【０００２】
従来からある旋盤の一つの形式は、固定の主軸と、Ｘ，Ｚ軸方向に移動する刃物台とを備える。刃物台は、Ｚ軸回りに旋回するタレット式したものが多い。タレットは、一般的には多角形のドラム状に形成され、外周の複数箇所に各工具を取付ける。この他に、タレットを環状としてその中空部の中心に向くように工具を取付けたものも提案されている（例えば特許文献１）。他の形式として、刃物台に櫛歯状に工具を並べて取付けるようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００２−３３７０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のタレット式の旋盤は、タレットを旋回させて工具割出しを行うものであるため、工具選択の割出時間が長くなる。すなわち、タレットを旋回させるものでは、加工時にタレットが旋回方向に微妙に移動して加工精度が低下することを防止するため、旋回割出後にクランプを行うようにしている。そのため、旋回割出には、アンクランプ、旋回、クランプの各過程が必要となり、割出時間が長くなる。特許文献１に示される旋盤は、工具を取付ける方向が中空部の中心側であることで一般のタレット旋盤とは異なるが、タレットを旋回して工具割出を行うことについては一般的なタレット旋盤と同様である。
【０００４】
従来の櫛歯タイプの旋盤は、刃物台の旋回割出時間の問題はないが、工具を一列に直線状に配列するものであるため、１台の旋盤で多数の工具を持つには、工具配列方向に刃物台が長くなり過ぎ、現実的でない。
また、従来の旋盤は、いずれも切粉の効率的な排出処理が難しいという課題がある。
【０００５】
この発明の目的は、工具の割出時間が短縮され、加工時間が短縮できる旋盤を提供することである。
この発明の他の目的は、切粉の排出性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の旋盤は、中央に中空部を有しこの中空部の中心軸に刃先が向くように複数の工具を取付可能で上記中心軸回りの回転が不能な刃物台と、主軸軸心が前記中空部の中心軸と平行でありワークを支持する主軸とを備え、前記刃物台および主軸のいずれかを主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入自在とすると共に、前記刃物台または主軸を前記主軸軸心に垂直な面内で移動させて前記複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択してワークに加工を可能とした刃物台・主軸相対移動手段を設けたものである。
この構成の旋盤によると、刃物台・主軸相対移動手段により、刃物台および主軸のいずれかを主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入させ、この状態で、刃物台または主軸を前記主軸軸心に垂直な面内で移動させることにより、刃物台の複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択し、ワークの加工を行うことができる。このため、刃物台を旋回させずに工具割出が行え、工具の割出時間が短縮される。これにより加工時間が短くなる。また、工具は刃物台に放射状に配置されるため、工具を直線状に並べる櫛歯状の旋盤と異なり、多数の工具を取付けるものとしても、刃物台の幅が大きくなり過ぎるという問題がない。
【０００７】
この発明における他の旋盤は、上記構成において、刃物台を固定設置して主軸だけを移動させるようにしたものである。すなわち、この旋盤は、中央に中空部を有しこの中空部の中心軸に刃先が向くように複数の工具を取付可能で固定設置された刃物台と、主軸軸心が前記中空部の中心軸と平行でありワークを支持する主軸とを備え、前記主軸を主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入自在にすると共に、主軸軸心と垂直な面内で移動させて前記複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択してワークに加工を可能とした刃物台・主軸相対移動手段を設けたものである。
この構成の場合、刃物台・主軸相対移動手段により、主軸を主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入させ、この状態で、主軸を主軸軸心に垂直な面内で移動させることにより、刃物台の複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択し、ワークの加工を行うことができる。この構成の場合も、刃物台を旋回させずに工具割出が行え、工具の割出時間が短縮される。これにより加工時間が短くなる。また、この構成の場合、工具を中空軸心に向かって取り付けることにより大きくなってしまう刃物台を移動させるのではなく、主軸を移動させるようにしたので、より高速加工が可能となる。
【０００８】
この発明の上記各構成のものにおいて、前記中空部に、切粉排出用の負圧吸引装置のダクトの一端を連通させたものとしても良い。
刃物台が旋回しない形式であるため、負圧吸引装置のダクトの端部を取付け易く、旋盤における課題であった切粉の排出性を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の旋盤は、中央に中空部を有しこの中空部の中心軸に刃先が向くように複数の工具を取付けた回転不能な刃物台と、主軸軸心が前記中空部の中心軸と平行でありワークを支持する主軸とを備え、前記刃物台および主軸のいずれかを主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入自在とすると共に、前記刃物台または主軸を前記主軸軸心に垂直な面内で移動させて前記複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択してワークに加工を可能とした刃物台・主軸相対移動手段を設けたものであるため、工具の割出時間が短縮され、加工時間が短縮できる。
この発明の他の旋盤は、中央に中空部を有しこの中空部の中心軸に刃先が向くように複数の工具を取付可能で固定設置された刃物台と、主軸軸心が前記中空部の中心軸と平行でありワークを支持する主軸とを備え、前記主軸を主軸軸心と平行な方向に移動させてワークを前記中空部に進入自在にすると共に、主軸軸心と垂直な面内で移動させて前記複数の工具のうちの任意の１つの工具を選択してワークに加工を可能とした刃物台・主軸相対移動手段を設けたものであるため、工具の割出時間が短縮され、加工時間が短縮できる。また、この構成の場合、工具を中空軸心に向かって取り付けることにより大きくなってしまう刃物台を移動させるのではなく、主軸を移動させるようにしたので、より高速加工が可能となる。
前記中空部に、切粉排出用の負圧吸引装置のダクトの一端を開口させた場合は、切粉の排出性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の一実施形態を図１および図２と共に説明する。この旋盤は、ベッド１上に刃物台２を固定設置し、主軸３を、刃物台・主軸相対移動手段４によって移動可能に設置したものである。主軸３は、ワークＷを支持するものであり、ワークＷを把持する主軸チャック３ａを有している。
【００１１】
刃物台２は、中央に中空部５を有しこの中空部５の中心軸Ｏ１に刃先が向くように、種々の方向の複数の工具６を放射状に取付可能としたものである。刃物台２は、円環状に形成されて、円周方向の複数箇所に工具ステーションＳを有する。そのうちの任意の複数、または全ての工具ステーションＳに、中心軸Ｏ１に刃先が向く工具６が取付けられる。残りの各工具ステーションＳには他の方向を向く工具（図示せず）が取付けられていても良い。
中心軸Ｏ１に刃先が向く工具６は、例えば外径加工用のものである。図には、８箇所の工具ステーションＳのうち、４箇所に外径加工用の工具６を取付けた状態を示している。残りの各工具ステーションＳには、図示は省略するが、内径加工用の工具、端面加工用の工具、ドリル，ミリングヘッド，その他の回転工具等が取付けられる。内径加工用、端面加工用、および回転工具等の工具の場合、例えば中空部５の中心軸Ｏ１と平行に、主軸３側へ伸びるように設置される。
【００１２】
刃物台・主軸相対移動手段４は、主軸３を、主軸軸心Ｏ２と平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させてワークＷを前記中空部５に進入自在にすると共に、主軸軸心Ｏ２と垂直な面（Ｘ，Ｙ平面）内で移動させて前記複数の工具６のうちの任意の１つの工具６を選択し、その工具６によるワークＷの加工を可能とする手段である。
刃物台・主軸相対移動手段４は、前後移動台７、上下移動台８、左右移動台９と、これら各移動台７〜９の進退駆動装置（図示せず）とで構成される。左右移動台９は、主軸３が回転自在に設置されたものであり、主軸台となる。左右移動台９に主軸モータ（図示せず）が設置されている。
【００１３】
前後移動台７は、ベッド１上の主軸ベース１０に、直線案内手段１１を介して主軸平行方向（Ｚ軸方向）に移動自在に設置され、サーボモータおよびボールねじ等からなる進退駆動機構（図示せず）によって主軸平行方向Ｚに進退させられる。
上下移動台８は、前後移動台７に設けられた直線案内手段１２を介して上下方向（Ｙ軸方向）に移動自在に設置され、サーボモータおよびボールねじ等からなる進退駆動機構（図示せず）によって上下方向Ｚに昇降させられる。直線案内手段１２は、上下移動台７に設けられた支柱部７ａに設けられている。
左右移動台９は、上下移動台８に設けられた直線案内手段１３を介して左右方向（Ｘ軸方向）に移動自在に設置され、サーボモータおよびボールねじ等からなる進退駆動機構（図示せず）によって左右方向Ｘに進退させられる。
【００１４】
上記各直線案内手段１１，１２，１３は、滑り案内を行うものであっても、また直動転がり軸受であっても良い。なお、上記前後移動台７、上下移動台８、および左右移動台９により、可動主軸支持台１６が構成される。
【００１５】
刃物台２の背面側には、切粉排出用の負圧吸引装置１４のダクト１５の一端を、連通状態に取付けてある。負圧吸引装置１４は、吸引式のブロワー（図示せず）等と回収ボックス１４ａとで構成される。
【００１６】
上記構成の動作を説明する。刃物台・主軸相対移動手段４における前後移動台７の前進により、主軸３を主軸軸心Ｏ２と平行な方向に移動させてワークＷを刃物台２の中空部５に進入させる。この状態で、上下移動台８の上下（Ｙ軸方向）移動や、左右移動台９の左右（Ｘ軸方向）移動によって、主軸３を主軸軸心Ｏ２に垂直な面内で、移動させることにより、刃物台２の複数の工具６のうちの任意の１つの工具６を選択する。すなわち、その選択される工具６に、図２のようにワークＷを近づける。図２は、図の左側の水平位置にある工具６1 を選択した状態である。
【００１７】
このように工具６を選択し、工具６の延びる方向に、主軸台となる左右移動台９を移動させることにより、ワークＷに対する切り込み方向の工具６の移動が行え、ワークＷの外径加工を行うことができる。ワークＷに対する送り方向の工具６の移動は、前後移動台７の移動により行う。
図２中に鎖線で示すような斜め方向の工具６4 を選択した場合は、図１の左右移動台９と上下移動台８の複合動作でワークＷの半径方向の切り込み動作を行うことになる。
【００１８】
このように、刃物台２を旋回させずに、主軸３の移動によって工具割出が行えるため、工具６の割出時間が短縮される。これにより加工時間が短くなる。また、刃物台２は、中央に中空部５を有しこの中空部５に刃先が向くように複数の工具６を取付けるものであるため、従来の櫛歯型の刃物台に比べ、多数の工具６を取付けるようにしても左右の幅寸法が小さなもので済む。
【００１９】
加工によって生じた切粉は、負圧吸引装置１４によりダクト１５を介して吸引され、その回収ボックス１４ａに回収される。刃物台２は中央に中空部５を有するものであり、ダクト１５はこの中空部５に連通するように取付けてあるため、効率的な吸引が行える。また、刃物台２は回転しないため、中空部５とダクト１５の端部とを連通させるについて、相互の回転を許容する手段を設ける必要がなく、接続が容易に行える。
【００２０】
なお、上記実施形態では、刃物台２は円環状としたが、刃物台２は、矩形等の多角形の環状であっても良く、また中空部が円形で外周部が角形であっても良い。また、刃物台２は、周方向に複数個に分割されていても良く、その分割刃物台の相互間に隙間があっても良い。
可動主軸支持台１６を構成する前後移動台７、上下移動台８、および左右移動台９のベッド１に対する設置順は、この実施形態とは異なる適宜の順としても良い。例えば、前後移動台７上に左右移動台９を左右（Ｘ軸方向）移動自在に設置し、左右移動台９の上に上下移動台８を上下移動自在に設置しても良い。
【００２１】
また、上記実施形態では、刃物台２を固定とし、主軸３の移動によって工具割出を行うようにしたが、刃物台２は中心軸回りの回転が不能なものであればよく、刃物台２と主軸３との間の直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸）方向の移動は、刃物台２と主軸３を支持する手段とに適宜分担させて行うようにしても良い。すなわち、刃物台・主軸相対移動手段４は、刃物台２および主軸３のいずれかを主軸軸心と平行な方向（Ｚ軸方向）に移動させてワークＷを刃物台２の中空部２に進入自在とすると共に、刃物台２または主軸３を主軸軸心Ｏ２に垂直な面内で移動させて刃物台２の複数の工具６のうちの任意の１つの工具６を選択でるものであれば良い。
【００２２】
例えば、刃物台・主軸相対移動手段４は、ベッド１に対して刃物台２を主軸軸心Ｏ２の方向（Ｚ軸方向）に移動可能とし、可動主軸支持台１６はＸ軸方向とＹ軸方向の移動だけを行うものとしても良い。また、主軸３を位置固定とし、刃物台２を直交３軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）軸方向に移動可能なものとして、刃物台２の移動によって工具６の選択を行わせるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態にかかる旋盤の斜視図である。
【図２】同旋盤の工具選択の様子を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１…ベッド
２…刃物台
３…主軸
４…刃物台・主軸相対移動手段
５…中空部
６…工具
７…前後移動台
８…上下移動台
９…左右移動台
１４…負圧吸引装置
１５…ダクト
Ｏ１…中心軸
Ｏ２…主軸軸心
Ｗ…ワーク
【図１】
2005219172.tif 000003
【図２】
2005219172.tif 000004