JP2552608B2 - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JP2552608B2
JP2552608B2 JP4161420A JP16142092A JP2552608B2 JP 2552608 B2 JP2552608 B2 JP 2552608B2 JP 4161420 A JP4161420 A JP 4161420A JP 16142092 A JP16142092 A JP 16142092A JP 2552608 B2 JP2552608 B2 JP 2552608B2
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turret
chuck
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秀信 成田
桂太郎 鈴木
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Nidec Corp
Takamatsu Machinery Co Ltd
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Nidec Corp
Takamatsu Machinery Co Ltd
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  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作物を加工するための機械とし
て種々の工作機械が用いられている。この工作機械にお
いては、工具を保持する工具保持装置と、加工中に工作
物を保持する工作物保持装置が用いられるが、工具を回
転させて加工を行なう場合は加工物を固定し、加工物を
回転させて加工を行なう場合は工具を固定する必要があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来、フライ
ス盤、マシニングセンタ等回転工具を取り付けた工作機
械の場合は、工作物保持装置は加工時に回転不能に取付
けられており、一方旋盤等工作物を回転可能に取り付け
た工作機械の場合は工具を加工時回転不能に取り付けて
いる。
【0004】このため、回転工具と固定工具とを用いる
加工の場合は、マシニングセンタにより孔明け加工を施
した後、旋盤により旋削加工を施す等のように、複数の
工作機械を使用しなければならない。また、工作物を工
作物保持装置へ取付ける作業が2回必要となるため、作
業時間が増える。
【0005】本発明の目的は、回転工具と固定工具を使
用可能な工作機械を提供することにある。また、本発明
の他の目的は、小型のタレットを用いて、多数の工具を
保持可能な工作機械を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による工作機械
は、工作物を保持するチャックと、チャックの上方に設
けられ、複数の工具を取付けられたタレットと、タレッ
トを回転させて工具を選択する手段と、タレットに取付
けられた工具を加工時に回転させる手段と、チャックを
回転させる手段と、を備えることを特徴とする。
【0007】好ましくは、チャックをX方向に移動させ
る手段と、タレットをYおよびZ方向に移動させる手段
とを有する。また、加工時に、チャックを回転させる手
段と工具を回転させる手段のうちの一方を駆動する制御
手段を有することが望ましい。
【0008】さらに好ましくは、タレットは複数の工具
ホルダを有し、該工具ホルダは工具を保持する工具保持
部が設けられ、複数の工具ホルダのうちの少なくともひ
とつには工具を回転可能に保持する回転工具保持部およ
び工具を回転不能に保持する固定工具保持部が設けられ
ている。
【0009】この場合、固定工具保持部と回転工具保持
部との間隔は、チャックの半径よりも大きいことが望ま
しい。また、チャックを回転させて工具と工作物の位置
を調節して該工具と工作物の当接を防止する手段を有す
ることが好ましい。
【0010】
【作用】工具を回転させてフライス加工や孔明け加工等
を行なう場合は、まず、工作物をチャックの上に固定
し、次いでタレット回転手段によりタレットを回転させ
て工具を選択する。所望の工具が加工位置に位置した
後、タレットの回転を停止する。次いで工具を回転させ
る手段により、工具を回転させ、タレットを移動させな
がら工作物を加工する。
【0011】引続いてチャックを回転させて旋削加工等
を行なう場合は、まず、タレット回転手段により、タレ
ットを回転させて工具を選択する。次いでチャック回転
手段により、チャックを回転させ、タレットを移動させ
て工作物を加工する。
【0012】請求項2記載のチャックをX方向に移動さ
せる手段と、タレットをZ方向に移動させる手段を設け
た工作機械を用いて、工具を回転させてフライス加工や
孔明け加工等を行なう場合は、まず、工作物をチャック
の上に固定し、次いでタレット回転手段によりタレット
を回転させて工具を選択する。所望の工具が作業位置に
位置した後、タレットの回転を停止する。
【0013】次に、タレットを移動させる手段により、
タレットをY方向に移動させる及び/又はチャック移動
手段によりチャックをX方向に移動させて、タレットと
工作物の位置合わせを行なう。
【0014】工具を回転させる手段により、工具を回転
させ、タレットをYおよびZ方向に移動させる手段によ
りタレットを移動させながら工作物を加工する。なお、
請求項4記載の、回転工具保持部および固定工具保持部
を設けられた工具ホルダを用いると、タレットに取付け
可能な工具の数を増やすことができる。また、回転工具
保持部と固定工具保持部との間の間隔を、チャックの半
径よりも大きくした場合には、回転工具を用いて加工す
るときに固定工具がこのチャックに当接することが効果
的に防止される。また、かく構成した場合、チャックを
所定角度回転させて工具と加工物との相対的角度位置を
変えることにより、固定工具と加工物との当接が防止さ
れる。
【0015】引続いてチャックを回転させて旋削加工等
を行なう場合は、まず、タレット回転手段により、タレ
ットを回転させて工具を選択する。次いでチャック回転
手段により、チャックを回転させる。次に、タレットを
移動させる手段により、タレットを移動させるとともに
チャック移動手段によりチャックを移動させて、タレッ
トと工作物の位置合わせを行なう。次いで、タレットを
移動させる手段によりタレットを移動させて工作物を加
工する。
【0016】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の工作機械の一実施例の一部断面側面
図である。図2は同実施例の一部を切り欠いて示した正
面図である。
【0017】これらの図において、ベース2上にチャッ
ク支持台4が取付けられ、このチャック支持台4の上に
工作物を保持するチャック6が固定支持されている。チ
ャック支持台4は、ベース2上に設けられたX方向(工
作機械の横方向であって、図1にて紙面に垂直な方向、
図2において左右方向)移動用サーボモータMXおよび
ボールスクリューBXにより、ベース2に対してX方向
に移動可能にされている。
【0018】また、チャック支持台4内には、チャック
6に連結される主軸3が鉛直方向に延在し、ベルト5を
介して該主軸3を回転させる主軸モータMCが設けられ
ている。
【0019】ベース2上にはまた、Y方向(工作機械の
前後方向であって、図1にて左右方向、図2において紙
面に垂直な方向)移動用サーボモータMYおよびボール
スクリューBYが設けられ、該Y方向移動用サーボモー
タMYおよびボールスクリューBYによりY方向に移動可
能とされたブロック9にはZ方向(工作機械の上下方向
であって、図1および図2において上下方向)移動用サ
ーボモータMZおよびボールスクリューBZが設けられ、
該Z方向移動用サーボモータMZおよびボールスクリュ
ーBZによりタレット支持台8がブロック9に対してZ
軸方向に移動可能にされている。
【0020】したがって、タレット支持台8およびタレ
ット10は、ベース2に対して、Y方向およびZ方向に
移動可能である。また、このタレット支持台8へタレッ
ト10が回転可能に支持されている。
【0021】タレット支持台8内には回転軸21は水平
に延在し、ベルト22を介して工具回転モータMTによ
り回転される。この回転軸21と同軸上にインデックス
軸23が設けられており、このインデックス軸23は図
示しないベアリングを介して該回転軸21を回転自在に
支持している。このインデックス軸23はギヤ23A,
27を介してタレット回転用モータMIにより回転され
る。
【0022】タレット10には複数個の工具ホルダ14
を取付けることができ、各工具ホルダ14に工具12が
取付けられる。なお、図1においてタレット10の上部
に示されている工具ホルダ14Aと下部に示されている
工具ホルダ14Bとは構造が異なる。
【0023】図3は図1に示した実施例の一部断面図で
ある。同図に示すように、工具ホルダ14Bの下方には
回転工具保持部28が取付けられており、この回転工具
保持部28へドリル、エンドミル、タップ等の各種の工
具を回転可能に取付けられる。
【0024】また、この工具ホルダ14Bには、水平に
延びる突出部30が形成されており、該突出部30の先
端部に固定工具保持部32が取付けられている。この固
定工具保持部32には、バイト、ボーリングバー、ドリ
ル、タップ、リーマ、エンドミル等の工具が回転不能に
取付けられる。
【0025】回転工具保持部28の中心位置と固定工具
保持部32の中心位置間の間隔Lは、チャック6の半径
R(図1参照)よりも大きくされている。工具ホルダ1
4Bの上方には回転軸18が延在しており、この回転軸
18は噛み合いクラッチ16を介して工具ホルダ14B
に接続されている。なお、噛み合いクラッチ16は回転
軸18に固定された上クラッチAと、工具ホルダ14B
に固定された下クラッチ16Bにより構成されている。
【0026】タレット10にはかさ歯車20がベアリン
グ17を介して支持されている。回転軸18は、すべり
キー19Aを介してかさ歯車20へ摺動自在に連結さ
れ、該かさ歯車20が回転軸21に固定されたかさ歯車
24と噛み合うことにより、回転軸21からの回転力が
伝達される。なお、19Bは回転軸18に形成されたキ
ー溝である。
【0027】回転軸18の上方には、シリンダ25が設
けられている。シリンダ25内のシリンダ室25aへ、
図示しない空気圧源または油圧源から空気圧または油圧
を供給し、回転軸18を下方に降下させると、上クラッ
チ16Aと下クラッチ16Bが噛み合い、回転軸18と
回転工具保持部28とがクラッチ16を介して連結され
る。一方、シリンダ室25aから空気または圧油が排出
されると、クラッチ16の連結が解除される(タレット
10の回転が可能となる)。なお、かさ歯車20と回転
軸18の間には復帰バネ26が設けられている。
【0028】図4は図1のタレット10の上部に示され
ている工具ホルダ14Aを示す。この工具ホルダ14A
は図3の工具ホルダ14Bと異なり、突出部30および
固定工具保持部32が設けられていない。他の点は図4
の工具ホルダ14Bと同様である。したがって、この工
具ホルダ14Aは、工具12を1個だけ回転可能に保持
する。
【0029】タレット10にはたとえば図4の工具ホル
ダ14Aが8個、図3の工具ホルダ14Bが4個、計1
2個の工具ホルダ14が取付けられる。この場合、回転
工具を12個、固定工具を4個、計16個の工具をタレ
ット10へ取付けることができる。
【0030】図5は図1に示した実施例の主要部分のブ
ロック図である。図において、チャック支持台4はチャ
ック移動手段40によりX方向に移動し、かつ、チャッ
ク回転手段41により回転する。
【0031】なお、チャック移動手段40は、X方向移
動用サーボモータMXおよびボールスクリューBXにより
構成される。また、チャック回転手段41は主軸3、ベ
ルト5および主軸モータ(チャック回転用モータ)MC
により構成される。
【0032】タレット10はタレット移動手段42によ
り(タレット支持台8を介して)Y方向およびZ方向に
移動し、さらにタレット回転手段43により回転する。
タレット移動手段42は、Y方向移動用サーボモータM
Y、ボールスクリューBYおよびZ方向移動用サーボモー
タMZ、ボールスクリューBZにより構成される。また、
タレット回転手段43はタレットインデックス軸23、
ギヤ23A,27およびタレット回転用モータMIによ
り構成される。
【0033】工具12は回転軸21、ベルト22および
工具回転モータMTにより構成される工具回転手段44
により回転する。これらチャック移動手段40、チャッ
ク回転手段41、タレット移動手段42、タレット回転
手段43および工具回転手段44は制御手段13により
制御される。
【0034】上記構成の工作機械を用いて工作物を加工
する方法について説明する。工具12を回転させて孔明
け加工等を行なう場合は、 まず、工作物をチャック6の上に固定し、次いで 制御手段13によりタレット回転手段43を駆動して
タレット10を回転させて工具12を選択する。所望の
工具12が作業位置、実施例では最下位に位置させた
後、タレット10の回転を停止する。
【0035】制御手段13によりタレット移動手段4
2を駆動し、タレット10をY方向に移動させるととも
にチャック移動手段40を駆動し、チャック6をX方向
に移動させて、タレット10と工作物の位置合わせを行
なう。
【0036】制御手段13により工具回転手段44を
駆動し、工具12を回転させる。また、制御手段13に
よりタレット移動手段42を駆動してタレット10を下
降させながら工作物を加工する。
【0037】なお、図3に示した工具ホルダ14Bの回
転工具保持部28を用いて加工を行なう場合において、
図6(A)に示すように、回転工具により加工する部位
が工作物50の部位P1であるときに、固定工具保持部
32の工具部P2が工作物50上に位置するときは、
(B)に示すように工具部P2が工作物50の外部に位
置するように制御手段13によりチャック回転手段41
を駆動して、チャック6を所定角度(図示の例では約1
80度)回転させる。かく回転させたときには、図6
(A)および(B)から理解させるとおり、工作物50
に対する工具ホルダ14Bの相対的位置を変える必要が
ある。
【0038】本実施例においては、回転工具保持部28
と固定工具保持部32との間の間隔を、チャック6の半
径よりも大きくしてあるので、工具12がチャック6上
の工作物50に当接することはない。
【0039】チャック6を回転させて旋削加工や孔明け
加工等を行なう場合は、 まず、工作物をチャック6の上に固定し、 制御手段13によりタレット回転手段43を駆動し、
タレット10を回転させて工具12を選択する。
【0040】制御手段13によりチャック回転手段4
1を駆動し、チャック6を回転させる。 制御手段13により、タレット移動手段42を駆動
し、タレット10をY方向に移動させるとともにチャッ
ク移動手段40を駆動してチャック6をX方向に移動さ
せて、タレット10と工作物の位置合わせを行なう。
【0041】制御手段13によりタレット移動手段4
2を駆動してタレット10を下降して工作物を加工す
る。 工具12を回転させて孔明け加工等を行なった後、引続
き、チャック6を回転させて旋削加工や孔明け加工等を
行なう場合あるいはその逆の加工を行なう場合は、前述
のの工作物をチャック6へ固定する作業は一度だけで
よい。したがって、1台の工作機械で加工を行なうこと
ができるのみならず、作業時間が短縮される。
【0042】以上、本発明の工作機械を図面に示した実
施例に基づいて説明したが、本発明はこの実施例には限
定されず、種々変形可能である。たとえば、図4の工具
ホルダ14Aを8個、図3の工具ホルダ14Bを4個、
計12個の工具ホルダ14をタレット10に取付けられ
る例を説明したが、タレット10に取付ける工具ホルダ
14Bの個数を5個以上とすることもできる。この場
合、取付け可能な工具の数が17個以上となる。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、回転工具と固定工具を
使用可能な工作機械が提供される。また、本発明によれ
ば、小型のタレットにより多数の工具を保持可能な工作
機械が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の工作機械の一実施例の一部断面側面図
である。
【図2】図1の実施例のタレットの一部を切り欠いて示
した正面図である。
【図3】図1に示した実施例の一部断面図である。
【図4】工具ホルダの例を示す図である。
【図5】図1に示した実施例の要部のブロック図であ
る。
【図6】工具ホルダの中心位置とチャックの位置関係を
示す図である。
【符号の説明】
MX X方向移動用サーボモータ MY Y方向移動用サーボモータ MZ Z方向移動用サーボモータ MC チャック回転用モータ MT 工具回転モータ MI タレット回転用モータ BX,BY,BZ ボールスクリュー 2 ベース 3 主軸 4 チャック支持台 5 ベルト 6 チャック 8 タレット支持台 9 ブロック 10 タレット 12 工具 13 制御手段 14,14A,14B 工具ホルダ 16(16A,16B) 噛み合いクラッチ 17 ベアリング 18 回転軸 19 キー 20 かさ歯車 21 回転軸 22 ベルト 23 タレットインデックス軸 23A,27 ギヤ 24 かさ歯車 25 シリンダ 25a シリンダ室 26 復帰バネ 28 回転工具保持部 30 突出部 32 固定工具保持部 40 チャック移動手段 41 チャック回転手段 42 タレット移動手段 43 タレット回転手段 44 工具回転手段 50 加工物

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】工作物を保持するチャックと、 前記チャックの上方に設けられ、回転工具及び固定工具
    を含む複数の工具を取付けられたタレットと、 前記タレットを回転させて回転工具又は固定工具を選択
    する手段と、 タレットに取付けられた回転工具を加工時に回転させる
    手段と、 前記チャックを回転させる手段とを備え、 前記タレットは複数の工具ホルダを有し、該工具ホルダ
    は工具を保持する工具保持部が設けられ、複数の工具ホ
    ルダのうちの少なくともひとつには回転工具を回転可能
    に保持する回転工具保持部および固定工具を回転不能に
    保持する固定工具保持部が設けられていることを特徴と
    する工作機械。
  2. 【請求項2】前記固定工具保持部と回転工具保持部との
    間隔は、チャックの半径よりも大きいことを特徴とす
    る、請求項1記載の工作機械。
JP4161420A 1992-06-19 1992-06-19 工作機械 Expired - Lifetime JP2552608B2 (ja)

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JP4161420A JP2552608B2 (ja) 1992-06-19 1992-06-19 工作機械

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JPH07299613A JPH07299613A (ja) 1995-11-14
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5986930U (ja) * 1982-12-03 1984-06-12 株式会社小松製作所 複合工作機械
JPS60155339A (ja) * 1984-01-24 1985-08-15 Washino Koki Kk 工作機

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JPH07299613A (ja) 1995-11-14

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