(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記主軸の軸線が左右方向となるように前記主軸を配置し、機械の前方である作業者の作業領域の反対側となる後方側に、前記Z方向に移動自在な前記くし歯刃物台が設けられるように、前記2つのくし歯刃物台を、前記主軸の軸線を挟んで前後に配置した請求項1又は2に記載の工作機械。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
Y軸方向に並列に工具が装着されるくし歯形の刃物台を備え、広範な種類の加工を複合的に行うことができる簡単な構成の工作機械を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するための本発明に係る工作機械は、軸線方向に移動自在に支持された主軸と、前記主軸の軸線(軸心)を挟んで対向配置された2つのくし歯刃物台とを備え、前記2つのくし歯刃物台の各々が、前記主軸の軸線方向と直交するX方向及びY方向に移動自在に支持され、前記Y方向に並列に工具が装着されるように構成され、前記2つのくし歯刃物台のうち一方のくし歯刃物台を、前記主軸の軸線方向と同一方向のZ方向に移動自在に設け、前記2つのくし歯刃物台のうちいずれか一方の前記くし歯刃物台に、工具を前記Y方向に沿ったY軸を中心に旋回可能に支持する旋回工具台を一体的に設けたことを特徴とする。
【0007】
本発明に係る工作機械は、前記2つのくし歯刃物台のうちいずれか一方の前記くし歯刃物台側に、前記くし歯刃物台と一体的に移動する端面工具台を設けてもよい。
【0008】
本発明に係る工作機械は、前記旋回工具台と前記端面工具台とを各別の前記くし歯刃物台側に設けてもよい。
【0009】
本発明に係る工作機械は、前記旋回工具台を、前記Z方向に固定された前記くし歯刃物台側に設けてもよい。
【0010】
本発明に係る工作機械は、前記主軸に対向させて第2主軸を設け、前記旋回工具台に対して前記主軸の軸線を挟んだ反対側に前記第2主軸に把持される材料の加工を行う工具を装着する第2主軸用工具台を配置してもよい。
【0011】
本発明に係る工作機械は、前記主軸の軸線が左右方向となるように前記主軸を配置し、機械の前方である作業者の作業領域の反対側となる後方側に、前記Z方向に移動自在な前記くし歯刃物台が設けられるように、前記2つのくし歯刃物台を、前記主軸の軸線を挟んで前後に配置してもよい。
【発明の効果】
【0012】
以上のように構成される本発明に係る工作機械の構造によると、Y軸方向に並列に工具が装着されるくし歯形の刃物台を備え、広範な種類の加工を複合的に行うことができる工作機械を、簡単な構成で提供することができるという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1〜
図4に示されるように、本発明に係る工作機械の一実施形態である自動旋盤は、ベッド1上に平面視で左右方向となるZ方向に延びるZ1スライドレール2が設けられている。Z1スライドレール2はベッド1に固定されたZ1ガイドブロック3に固定されている。Z1スライドレール2は平面視でZ方向に対して前後方向で直交するX方向に平行に2本設けられている。
【0015】
Z1スライドレール2にスライド自在にサドル4が装着されている。サドル4に第1主軸台6が一体的に取り付けられている。第1主軸台6に第1主軸7が回転駆動自在に支持されている。第1主軸7は軸線がZ方向に沿うように配置されている。Z1ガイドブロック3にZ1モータ5が固定されている。
【0016】
Z1モータ5は、両Z1スライドレール2間において第1主軸台6と係合するボールネジ機構のボールネジを回転駆動する。第1主軸7は、Z1モータ5の駆動によって、第1主軸台6を介してZ方向にスライド移動することができる。本自動旋盤は右勝手であり、第1主軸7を右側に見る位置が自動旋盤の前方(正面)となり、自動旋盤の前方となる正面に作業者の作業領域が設けられる。
【0017】
Z1スライドレール2の左側に、ベッド1に固定されて支持台8が設けられている。支持台8には、ガイドブッシュユニット9が固定されている。ガイドブッシュユニット9はガイドブッシュホルダ11内にガイドブッシュ10を収容して構成される。ガイドブッシュユニット9はガイドブッシュ10の軸線が第1主軸7の軸線と一致するように配置されて、ガイドブッシュホルダ11が支持台8に固定されている。ガイドブッシュ10は第1主軸7の左側に位置する。
【0018】
支持台8にはX方向に延びるX1スライドレール12が固定されている。X1スライドレール12は、X方向及びZ方向に上下方向で直交するY方向に平行に2本設けられている。X1スライドレール12にスライド自在にサドル13が装着されている。サドル13にX1移動台14が一体的に取り付けられている。なお、X方向、Y方向、Z方向は互いに直交する方向である。
【0019】
X1移動台14には、Y方向に延びるY1スライドレール16にスライド自在に装着されたサドル17が一体的に固定されている。Y1スライドレール16は第1スライド台18に一体的に固定されている。第1スライド台18には加工用の工具19が装着される第1工具ホルダ21が一体的に固定されている。第1工具ホルダ21は、各工具19をY方向に並べて配置することができる。
【0020】
支持台8にX1モータ22が固定されている。X1モータ22は、両X1スライドレール12間においてX1移動台14と係合するボールネジ機構のボールネジを回転駆動する。第1スライド台18の上面にはモータ取付板23を介してY1モータ24が固定されている。
【0021】
Y1モータ24は、両Y1スライドレール16間において第1スライド台18と係合するボールネジ機構のボールネジを、ベルト26を介して回転駆動する。第1スライド台18は、X1モータ22の駆動によってX方向にスライド移動し、Y1モータ24の駆動によってY方向にスライド移動する。
【0022】
第1スライド台18に第1工具ホルダ21が固定されて第1くし歯刃物台27が構成されている。第1くし歯刃物台27は、各工具19がY方向に並べて配置され、X1モータ22及びY1モータ24の駆動によって、X方向及びY方向にスライド移動する。第1くし歯刃物台27は、第1主軸7の軸線より前方に配置され、第1主軸7の軸線より前方の範囲でスライド移動が行われる。
【0023】
図5に示されるように、第1スライド台18には、第1工具ホルダ21の上方位置に、回転工具基台28が一体的に固定されている。回転工具基台28には、略逆L字状の第1回転工具台29が、Y方向に沿ったY軸を中心に旋回自在に装着されている。第1回転工具台29はY方向に延出し、複数の回転工具31をY方向に並べて配置することができる。第1回転工具台29はドリルやエンドミル等の回転工具31を右方向及び左方向に向かって突出させて取り付けることができる。
【0024】
回転工具基台28の上面には、第1回転工具台29に装着された回転工具31を回転駆動するS3回転工具モータ32が取り付けられている。第1回転工具台29は、内部に設けられた回転駆動機構を介して、第1回転工具台29に装着された回転工具31を、S3回転工具モータ32によって回転駆動することができる。
【0025】
回転工具基台28には、右側に向かってB1モータ33が取り付けられている。第1回転工具台29は、回転工具基台28と第1回転工具台29との間に構成された旋回駆動機構を介して、B1モータ33によって旋回駆動される。回転工具基台28に第1回転工具台29が旋回駆動自在に支持されて旋回工具台34が構成されている。
【0026】
旋回工具台34は、回転工具基台28が第1スライド台18に固定されることによって、第1くし歯刃物台27に一体的に取り付けられている。旋回工具台34に取り付けられた回転工具31は、第1回転工具台29によって、Y方向(Y軸)を中心に一体的にいわゆるB軸旋回することができる。
【0027】
第1主軸7の後方にZ2移動台36が設けられている。Z2移動台36の底面に、Z方向に延びるZ2スライドレール37が設けられている。Z2スライドレール37はX方向に平行に2本設けられている。Z2スライドレール37にサドル38がスライド自在に装着されている。サドル38は、第1主軸7の後方においてベッド1に固定されている。
【0028】
Z2移動台36にはX方向に延びるX2スライドレール39が固定されている。X2スライドレール39はY方向に平行に2本設けられている。X2スライドレール39にサドル41がスライド自在に装着されている。サドル41にX2移動台42が一体的に取り付けられている。X2移動台42には、Y方向に延びるY2スライドレール43にスライド自在に装着されたサドル44が一体的に固定されている。
【0029】
Y2スライドレール43は第2スライド台46に一体的に固定されている。第2スライド台46には加工用の工具47が装着される第2工具ホルダ48が一体的に固定されている。第2工具ホルダ48は、各工具47をY方向に並べて配置することができる。ベッド1にZ2モータ49が固定されている。
【0030】
Z2モータ49は、両Z2スライドレール37間においてZ2移動台36と係合するボールネジ機構のボールネジを回転駆動する。Z2移動台36はZ2モータ49の駆動によってZ方向にスライド移動する。Z2移動台36にX2モータ51が固定されている。X2モータ51は、両X2スライドレール39間においてX2移動台42と係合するボールネジ機構のボールネジを回転駆動する。
【0031】
第2スライド台46の上面にはモータ取付板52を介してY2モータ53が固定されている。Y2モータ53は、両Y2スライドレール43間において第2スライド台46と係合するボールネジ機構のボールネジを、ベルト54を介して回転駆動する。第2スライド台46は、X2モータ51の駆動によってX方向にスライド移動し、Y2モータ53の駆動によってY方向にスライド移動する。
【0032】
第2スライド台46に第2工具ホルダ48が固定されて第2くし歯刃物台56が構成されている。第2くし歯刃物台56は、各工具47がY方向に並べて配置され、X2モータ51、Y2モータ53、Z2モータ49の駆動によって、X方向、Y方向及びZ方向にスライド移動する。第2くし歯刃物台56は、第1主軸7の軸線より後方となる奥側に配置され、第1主軸7の軸線より後方の範囲でスライド移動が行われる。第1くし歯刃物台27と第2くし歯刃物台56は、第1主軸7の軸線(軸心)を挟んで前後で互いに対向する。
【0033】
第2スライド台46には、第2工具ホルダ48の上方位置に、端面工具台57が一体的に固定されている。端面工具台57はX方向及びY方向に行列状にドリル等の穴空け工具58を固定して装着することができる。端面工具台57は穴空け工具58を右方向及び左方向に向かって突出させて取り付けることができる。
【0034】
第2スライド台46には、端面工具台57の上方位置に、第2回転工具台59が一体的に固定されている。第2回転工具台59はY方向に延出し、ドリルやエンドミル等の回転工具61を複数Y方向に並べて配置することができる。第2回転工具台59には、第2回転工具台59に装着された回転工具61を回転駆動するS4回転工具モータ62が取り付けられている。
【0035】
第2回転工具台59は、内部に設けられた回転駆動機構を介して、第2回転工具台59に装着された回転工具61を、S4回転工具モータ62によって回転駆動することができる。第2回転工具台59の最上段の工具取付部60は、X方向を中心に旋回可能に設けられている。正面側から手動で旋回角度を調節して所定の旋回角度で、工具取付部60を位置決めして固定することができる。
【0036】
支持台8の左側方には、X方向に延びるX3スライドレール63がベッド1に固定されて設けられている。X3スライドレール63はZ方向に平行に2本設けられている。X3スライドレール63にスライド自在にサドル64が装着されている。サドル64にX3移動台66が一体的に取り付けられている。X3移動台66にはZ方向に延びるZ3スライドレール67が一体的に固定されている。
【0037】
Z3スライドレール67はX方向に平行に2本設けられている。Z3スライドレール67にスライド自在にサドル68が装着されている。サドル68に第2主軸台69が一体的に取り付けられている。第2主軸台69に第2主軸71が回転駆動自在に支持されている。第2主軸71は軸線がZ方向に沿うように配置されている。
【0038】
両X3スライドレール63間においてX3移動台66とボールネジ72が係合するボールネジ機構がベッド1に固定されて設けられている。ボールネジ72がモータ等によって回転駆動されることによって、X3移動台66はX方向にスライド移動する。X3移動台66にZ3モータ73が固定されている。
【0039】
Z3モータ73は、両Z3スライドレール67間において第2主軸台69と係合するボールネジ機構のボールネジを回転駆動する。第2主軸台69はZ3モータ73の駆動によってZ方向にスライド移動する。第2主軸71は、Z3モータ73及びボールネジ72を駆動するモータの駆動によって、X方向及びZ方向にスライド移動する。
【0040】
第2主軸台69には、第1主軸7での加工に対応する工具75を装着する対向刃物台70が一体的に固定されている。対向刃物台70は工具75をZ方向に装着することができる。対向刃物台70は、第2主軸71と一体的に、X方向及びZ方向にスライド移動する。
【0041】
ベッド1上のX3スライドレール63の後方位置に第2支持台74が立設されている。第2支持台74にY方向に延出するY3スライドレール76が一体的に固定されている。Y3スライドレール76はX方向に平行に2本設けられている。Y3スライドレール76にスライド自在にサドル77が装着されている。サドル77にY3移動台78が一体的に取り付けられている。
【0042】
Y3移動台78には第2主軸71での加工に対応する工具79を装着する第2主軸用工具台81が一体的に固定されている。第2支持台74にY3モータ82が固定されている。Y3モータ82は、両Y3スライドレール76間においてY3移動台78と係合するボールネジ機構のボールネジを回転駆動する。
【0043】
Y3移動台78は、Y3モータ82の駆動によってY方向にスライド移動する。本実施形態の第2主軸用工具台81はY方向に工具79を並べて配置することができるように形成されている。第2主軸用工具台81には工具79を回転駆動するS5回転工具モータ83が一体的に取り付けられている。
【0044】
第2主軸用工具台81は、工具79としてドリルやエンドミル等の回転工具の装着が可能であり、内部に設けられた回転駆動機構を介して、第2主軸用工具台81に装着された回転工具を、S5回転工具モータ83によって回転駆動することができる。第2主軸用工具台81の最上段の工具取付部80は、X方向を中心に旋回可能に設けられている。正面側から手動で旋回角度を調節して所定の旋回角度で、工具取付部80を位置決め固定することができる。
【0045】
第1主軸7の後方から長尺の棒材を材料として第1主軸7に挿入することができる。第1主軸7に挿入された棒材はガイドブッシュ10から突出した状態で第1主軸7に把持される。第1主軸7を回転駆動することによって第1主軸7に把持された棒材が回転する。
【0046】
回転する棒材に対して第1主軸7をZ方向に移動させるとともに、第1くし歯刃物台27をX方向及びY方向に移動させることによって、第1工具ホルダ21に装着された工具19を選択し、選択された所定の工具19によって、棒材のガイドブッシュ10から突出した部分を加工することができる。
【0047】
棒材を固定又は回転駆動し、旋回工具台34を旋回させ、第1主軸7をZ方向に移動させるとともに、第1くし歯刃物台27をX方向及びY方向に移動させることによって、旋回工具台34に装着された所定の回転工具31を選択し、選択された回転工具31によって、棒材を、いわゆるB軸加工することができる。
【0048】
回転する棒材に対して第2くし歯刃物台56をX方向、Y方向及びZ方向に移動させることによって、第2工具ホルダ48や端面工具台57、第2回転工具台59に装着された工具を選択し、選択された所定の工具によって、棒材のガイドブッシュ10から突出した部分を加工することができる。例えば、第2回転工具台59の工具取付部60に、アタッチメント等を介して、旋回中心軸に対して交差する方向に回転工具61を取り付けることによって、所定の角度に旋回して取り付けられる回転工具61による加工を行うことができる。
【0049】
第2くし歯刃物台56に設けられた各工具による加工は、第1くし歯刃物台27に設けられた各工具による加工に対して、第1主軸7の軸線を挟んで対向する棒材の後方において、第1くし歯刃物台27に設けられた各工具による加工とは独立して行うことができる。
【0050】
例えば第2くし歯刃物台56がZ方向に移動自在であるため、例えば、第1くし歯刃物台27に設けられた各工具による加工に応じた第1主軸7のZ方向の移動に、第2くし歯刃物台56を追従又は重畳させることによって、第1くし歯刃物台27に設けられた各工具による加工と第2くし歯刃物台56に設けられた各工具による加工とを同時に行うことができる。
【0051】
対向刃物台70を、第2主軸71と一体的に、X方向及びZ方向にスライド移動させることによって、所定の工具75を選択し、選択された所定の工具75によって、第1主軸7に把持された棒材の加工を行うことができる。対向刃物台70に装着された工具75による加工は、第1主軸7の移動に、対向刃物台70を、追従又は重畳させることによって、第1くし歯刃物台27に設けられた各工具による加工や第2くし歯刃物台56に設けられた各工具による加工と同時に行うことができる。
【0052】
第1主軸7に把持された棒材において製品1つ分の加工が完了すると、第2主軸71の軸線が第1主軸7の軸線と一致するように、第2主軸台69がX方向に移動することによって、棒材の突っ切られた部分を材料として第2主軸71に受け渡すことができる。第2主軸71をX方向及びZ方向に移動させるとともに、第2主軸用工具台81をY方向に移動させることによって、第2主軸用工具台81に装着された工具79を選択し、選択された所定の工具79によって、第2主軸71に把持された材料を加工することができる。
【0053】
この際、例えば、第2主軸用工具台81の工具取付部80に、アタッチメント等を介して、旋回中心軸に対して交差する方向に工具79を取り付けることによって、所定の角度に旋回して取り付けられる工具79による加工を行うことができる。
【0054】
第2主軸71を固定又は回転駆動し、第2主軸71のX方向及びZ方向への移動とともに、第1くし歯刃物台27をX方向及びY方向に移動させ、旋回工具台34を旋回させることによって、旋回工具台34に装着された所定の回転工具31を選択し、選択された回転工具31によって、第2主軸71に把持された材料を、いわゆるB軸加工することができる。
【0055】
第2主軸71に把持された材料に対して、第2主軸71のX方向及びZ方向への移動とともに、第2くし歯刃物台56をX方向、Y方向及びZ方向に移動させることによって、第2くし歯刃物台56に装着された工具を選択し、選択された工具によって、第2主軸71に把持された材料を加工することもできる。
【0056】
X方向及びY方向に移動する第1くし歯刃物台27と、第1くし歯刃物台27に対して独立してX方向及びY方向に移動するとともに、Z方向に移動する第2くし歯刃物台56によって、第1主軸7での加工と第2主軸71での加工とを各々独立して行うことができる。
【0057】
加えて、旋回工具台34と端面工具台57とが、各々独立してX方向及びY方向に移動する第1くし歯刃物台27と第2くし歯刃物台56に、各別に設けられており、第2くし歯刃物台56がZ方向に移動可能であるため、旋回工具台34に装着された回転工具31による第2主軸71に把持された材料のB軸加工に応じた第2主軸71のZ方向の移動に、第2くし歯刃物台56を追従又は重畳させて、第2くし歯刃物台56に設けられた各工具によって、材料を加工することも可能となる。