(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械本体上に対向して配設される第１の主軸台及び第２の主軸台と、前記第１の主軸台に装備されるモータにより回転駆動される第１の主軸と、前記第２の主軸台に装備されるモータにより回転駆動される第２の主軸と、該第２の主軸内に装備されるドローバーと、該ドローバーにより前記第２の主軸に対して軸方向に移動するセンタとを備え、前記第１の主軸に取り付けられたチャックによりワークの一端を把持し、前記第２の主軸に備えられる前記センタにより前記ワークの他端をセンタ支持して該ワークに加工を施す工程にあって、前記第１の主軸と前記第２の主軸とを同期運転するようにしてなる複合加工旋盤において、
前記ドローバーは、前記第２の主軸後端部に設けられる油圧シリンダを含む駆動手段によって軸方向に進退動自在に駆動されるとともに、前記第２の主軸台内部に装備されるモータにより前記第２の主軸と一体となって回転駆動されるように構成されており、前記センタは、前記ドローバーに対して連結装置を介して着脱されるスリーブに挿入支持されるとともに、該スリーブは、前記第２の主軸の前端に着脱自在に一体的に結合された高剛性円筒状のセンタボディに対し回転方向には拘束されるが軸方向には摺動可能に挿入されるものとし、前記連結装置は、前記ドローバーの先端に設けられる爪を有する連結部材と、前記スリーブ後端側に設けたフランジに形成される溝を通して前記連結部材の爪を受け入れる空間と、該空間に前記爪を受け入れた後前記ドローバーに対して前記スリーブを回動させることで前記空間内に受け入れられた前記爪を前記スリーブに係止するようにした係止手段とで構成されていることを特徴とする複合加工旋盤。
【請求項２】
前記第２の主軸台は、前記機械本体上の摺動面を把持するクランプ装置を備えることを特徴とする請求項１記載の複合加工旋盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対向する２台の主軸を備えた複合加工旋盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
１台の機械本体上に２台の主軸を対向して配設する複合加工旋盤は、生産性が高く、複雑な加工工程を達成でき、コンピュータ制御ＮＣ工作機械として普及している。
例えば、実開昭６２−１９２８０４号公報は、この種の旋盤の第２の主軸台に軸加工用のセンタを備えたものを開示している。
本出願人による特開平３−１７２０１号公報、特開平３−１７２０２号公報も、第２の主軸台にセンタを備えたものを提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の装置にあっては、ワークを支持する回転センタは、チャックと交換可能に第２の主軸に取り付けられたり、または、チャックに挿入される構造となっていた。そこで、センタの先端と第２の主軸の軸受部の間の距離が長くなり、支持剛性が低くなる不都合があった。また、回転センタはワークの回転に追従して回転し、積極的な回転力を与えられるものではなかった。そこで本発明は、従来の不都合を解消する複合加工旋盤を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合加工旋盤は、機械本体上に対向して配設される第１の主軸台及び第２の主軸台と、前記第１の主軸台に装備されるモータにより回転駆動される第１の主軸と、前記第２の主軸台に装備されるモータにより回転駆動される第２の主軸と、該第２の主軸内に装備されるドローバーと、該ドローバーにより前記第２の主軸に対して軸方向に移動するセンタとを備え、前記第１の主軸に取り付けられたチャックによりワークの一端を把持し、前記第２主軸に備えられる前記センタにより前記ワークの他端をセンタ支持して該ワークに加工を施す工程にあって、前記第１の主軸と前記第２の主軸とを同期運転するようにしてなることを前提要件を満たす構成として具備するものである。
【０００５】
本発明の複合加工旋盤は、前記構成を前提にした上で、前記ドローバーは、前記第２の主軸後端部に設けられる油圧シリンダを含む駆動手段によって軸方向に進退動自在に駆動されるとともに、前記第２の主軸台内部に装備されるモータにより前記第２の主軸と一体となって回転駆動されるように構成されており、前記センタは、前記ドローバーに対して連結装置を介して着脱されるスリーブに挿入支持されるとともに、該スリーブは、前記第２の主軸の前端に着脱自在に一体的に結合された高剛性円筒状のセンタボディに対し回転方向には拘束されるが軸方向には摺動可能に挿入されるものとし、前記連結装置は、前記ドローバーの先端に設けられる爪を有する連結部材と、前記スリーブ後端側に設けたフランジに形成される溝を通して前記連結部材の爪を受け入れる空間と、該空間に前記爪を受け入れた後前記ドローバーに対して前記スリーブを回動させることで前記空間内に受け入れられた前記爪を前記スリーブに係止するようにした係止手段とで構成されていることを特徴要件を満たす構成として具備するものである。
【０００６】
さらに、前記第２の主軸台は、前記機械本体上の摺動面を把持するクランプ装置を備えることを特徴とするものであり、これにより、静止剛性が確保される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例を示す説明図である。全体を符号１で示す複合加工旋盤は、図示しないベッド等の機械本体上に設けられる摺動面１０を有する。摺動面１０上には第１の主軸台２０がサーボモータとボールネジにより、軸Ｚ1方向に移動制御される。ベッド上には図示しない刃物台が装備され、軸Ｚ1に直交する方向に制御される。
【０００８】
第１の主軸台２０内にはビルトインモータが装備され、第１の主軸２２を回転駆動する。第１の主軸２２にはチャック２４が取り付けられる。チャック２４のチャック爪２４ａの開閉は、第１の主軸２２の後端部に取り付けられるチャックシリンダ２６により制御される。第１の主軸２２のチャック２４は、ワークＷ1を把持する。
【０００９】
第１の主軸台２０に対向して装備される第２の主軸台４０は、サドル５０と一体に構成され、摺動面１０上に摺動自在に支持される。摺動面１０の端部に設けられるサーボモータ５４は、ボールネジ５２を回転制御し、サドル５０に取り付けられたボールナットはボールネジの回転量に応じてサドル５０と第２の主軸台４０をＺ2軸方向に移動制御する。
【００１０】
第２の主軸台４０と一体のサドル５０は、油圧駆動のクランプ装置６０を備え、センタ加工の際の第２の主軸台にかかる推力に対する支持剛性を確保する。第２の主軸台４０もビルトインモータ１００を備え、第２の主軸４２を回転駆動する。第２の主軸４２にはその前端部に外径寸法が大きく剛性の高い円筒状のセンタボディ４４が着脱自在に一体的に結合され、センタボディ４４に対して回転方向には拘束されるが軸方向には摺動可能にスリーブ１５０が挿入され、このスリーブ１５０に対して、センタ８０が挿入される。スリーブ１５０は後記するドローバー１４０の先端部に連結装置１６０を介して着脱自在に取り付けられ、第２の主軸４２の後端部に設けられる油圧シリンダ４６を含む駆動手段４７によって、センタボディ４４内で軸方向に進退動自在に駆動される。
【００１１】
図２は、第２の主軸台４０の構成を示す断面図である。
第２の主軸台４０の内部には、ビルトインモータ１００が装備され、ステータ１１０は第２の主軸台４０ないに直接に固定される。ロータ１２０は、第２の主軸４２の外周部に一体に取り付けられ、第２の主軸４２は、その前後をベアリング１３０によって支持される。
【００１２】
第２の主軸４２は中空のシャフトであって、その内部にドローバー１４０が配設される。ドローバー１４０は、第２の主軸４２の後端部に設けられる油圧シリンダ４６を含む駆動手段４７によって軸方向に進退動自在に駆動されるとともに、ビルトインモータ１００により第２の主軸４２と一体となって自軸のまわりに回転駆動されるように構成される。
【００１３】
ドローバー１４０の先端部には、連結装置１６０によってスリーブ１５０が着脱自在に取り付けられる。スリーブ１５０は、外径寸法の大きい円筒状のセンタボディ４４の内周部に相対的に回転することなく軸方向摺動自在に両者の前端面同士が略々一致するまで挿入されるものとし、剛性の高い構造となっている。スリーブ１５０の先端にはセンタ８０が装着される。
【００１４】
図３は、連結装置１６０の詳細を示す断面図、図４，図５は、その作用を示す説明図である。
ドローバー１４０の先端部には連結部材１４２がネジで結合される。連結部材１４２の先端部には、１２０度毎に外周方向に突出する爪１４４が形成してある。
一方、スリーブ１５０側にも爪１４４を受け入れるリング状の空間１５３が形成してある。空間１５３は、その出口側がフランジ１５２により径が小さくなる形状に形成されている。そして、フランジ１５２には１２０度毎に爪１４４が通過する溝１５４が設けてある。
【００１５】
そこで、連結装置１６０によって連結されているスリーブ１５０とドローバー１４０との相互間の離脱は、次のようにして行なわれる。すなわち、ドローバー１４０の先端部にスリーブ１５０が連結されている場合、予めセンタボディ４４と第２の主軸４２との間の一体的な結合を解いた上で、センタボディ４４とスリーブ１５０とを一緒にして自軸のまわりに６０度回動させ、図５に示される状態から図４に示される状態へと、ドローバー１４０にネジ結合された連結部材１４２の爪１４４の位相と、スリーブ１５０の溝１５４の位相とを合わせた状態にし、次いでスリーブ１５０とセンタボディ４４とを一緒にした状態で矢印Ａで示す軸線方向前方へ抜き出すことで、ドローバー１４０及びスリーブ１５０相互間の離脱を行うことができる。
【００１６】
次に、互いに離脱しているスリーブ１５０及びドローバー１４０相互間の連結は、次のようにして行われる。すなわち、スリーブ１５０と一体になったセンタボディ４４を図４の状態になるようにセンタボディ４４の位相を調整しながらドローバー１４０の連結部材１４２の爪１４４をスリーブ１５０側の溝１５４を通して空間１５３内へと挿入し、この状態で、静止ドローバー１４０に対して、センタボディ４４とスリーブ１５０とを一緒にして図４に示される状態から図５に示される状態へと自軸のまわりに６０度回動させることにより連結部材１４２の爪１４４がスリーブ１５０のフランジ１５２に係合するようにし、次いでセンタボディ４４を再び第２の主軸４２に対して一体的に結合することによってスリーブ１５０及びドローバー１４０相互間の連結が完了し、このようにして、センタ８０を支持するスリーブ１５０をセンタボディ４４とともに第２の主軸４２に装着することができる。
【００１７】
図６は、第２の主軸台を摺動面に固定するクランプ装置を示す説明図である。第２の主軸台４０と一体のサドル５０は、摺動面１０上を摺動自在に移動する。サドル５０に装備されるクランプ装置６０は、２個のピストン６２と、ピストン６２により支持されるクランププレート６４を有する。クランププレート６４は、摺動面１０の裏側のクランプ面１０ａに沿ってサドル５０とともに移動する。
【００１８】
サドル５０を定位置に停止させ、ピストン６２に油圧をかけてクランププレート６４を摺動面１０のクランプ面１０ａに押圧することにより、サドル５０とともに第２の主軸台４０は、大きな剛性で摺動面１０に固定されることとなる。
【００１９】
この複合加工旋盤は以上のように、第２の主軸台４０に剛性の高いセンタ支持装置を備える。また、第２の主軸台を摺動面にクランプする装置を備える。
そして、この複合加工旋盤にあっては、ワークＷ1に旋削加工を施すときに、第１の主軸２２と第２の主軸４２を同期駆動する。
【００２０】
ワークＷ1はその一端を第１の主軸２２のチャック２４により把持され、他端を第２の主軸４２のセンタ８０によりセンタ支持されている。第１の主軸２２の回転Ｒ1と第２の主軸４２の回転Ｒ2を同期回転させることにより、センタ８０とワークＷ1の相対回転はなくなる。したがって、ワークＷ1のセンタ穴と第２の主軸４２のセンタ８０との相対的な滑りはなくなり、滑り面の精度に基づく精度劣化はなくなる。
【００２１】
また、センタ８０はドローバー１４０により軸方向に移動して、ワークＷ1のセンタ穴に対して着脱されるが、センタ８０はスリーブとともに、その外周部を剛性の高いセンタボディ４４により支持されているので、全体の剛性は高いものとなる。
また、第２の主軸台４０を摺動面にクランプ固定し、センタ８０をドローバー１４０で前後進させるので、くり返し精度も向上する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は以上のように、対向主軸台を有する複合加工旋盤のシャフトワークにあって、第２の主軸にセンタを装備した際に、第２の主軸を第１の主軸に同期運転するものである。センタは固定式のものとし、支持剛性の高い構造で第２の主軸に装着する。センタを第２の主軸でワークの回転数と同期して回転させるので、ワークとセンタの間には相対的な滑りは発生せず、また、センタの回転支持剛性も高いので、精度の高い加工が達成される。第２の主軸台を摺動面に固定するクランプ装置を備えるので、より剛性の高い支持を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す説明図。
【図２】第２の主軸台の構成を示す断面図。
【図３】連結装置の詳細を示す断面図。
【図４】連結装置の作用を示す説明図。
【図５】連結装置の作用を示す説明図。
【図６】第２の主軸台のクランプ装置を示す説明図。
【符号の説明】
１  複合加工旋盤
１０  摺動面
２０  第１の主軸台
２２  第１の主軸
４０  第２の主軸台
４２  第２の主軸
４４  センタボディ
８０  センタ
１００  ビルトインモータ
１４０  ドローバー
１５０  スリーブ
１６０  連結装置
【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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