JP2652075B2

JP2652075B2 - 三つのワークスピンドルを備えた旋盤

Info

Publication number: JP2652075B2
Application number: JP2097441A
Authority: JP
Inventors: マシェローニアルベルト
Original assignee: GIRUDEMEISUTERU ITARIAANA SpA
Current assignee: GIRUDEMEISUTERU ITARIAANA SpA
Priority date: 1989-07-26
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1997-09-10
Anticipated expiration: 2012-09-10
Also published as: EP0410044A1; DE58901049D1; IT1231542B; EP0410044B1; ATE74047T1; JPH03208502A; IT8921326A0

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、機械加工を受けるワークピースを装着する
チャック装置を備えた第１の駆動可能なワークスピンド
ル及び二つのカウンタスピンドルを有し、この第１の駆
動可能なワークスピンドルがそのスピンドル軸線方向に
動くことができ、前記二つのカウンタスピンドルは割り
出し可能なスピンドルキャリアに装着され、かつ第１の
駆動可能なワークスピンドルで予備加工されたワークピ
ースを装着するチャック装置を備え、また各々行平行に
かつスピンドル軸線に対して垂直に動くことのできる二
つのツールホルダを有している旋盤に関するものであ
る。

［従来の技術］ワークピースの前方および後方加工用の形式の機械は
西ドイツ国特許公開公報第34 20 719号により公知であ
る。

三つのワークスピンドルを備えた公知の旋盤は、単に
記載されているにすぎないものであるが、この先行技術
例では、主スピンドルに対して変位可能な主軸台および
固定旋回スピンドルを考えている。旋回スピンドルは同
軸に配列した第２のワークスピンドルを収容できる割り
出し可能なスピンドルハウジング内に装着される。この
スピンドルハウジングはスピドル軸線に垂直な軸線の周
りで割り出しできる。

この形式の機械では、互いに対向しているワークチャ
ック装置の間隔は、機械加工可能なワークピースの最大
可能長さと使用する内面加工ツールの長さとの和に関係
する。短いワークピースでは、第１のスピンドルで予備
加工したワークピースを第２のスピンドルへ移す際には
該スピンドルが相当な経路を移動する必要があり、従っ
て移動時間を多く要し、その間は機械加工できない。こ
の付加的な時間はワークピースの加工時間を相当増加す
ることになる。

また多軸自動旋盤も欧州特許出願第298672号により公
知であり、この例では六つのワークスピンドルを備えた
スピンドルドラムを有している。スピンドル位置におい
て、各場合のワークスピンドルが割り当てられ、カウン
タスピンドルはこのスピンドル位置におけるワークピー
スを取り除き、そして複合送り台によりそのワークピー
スを後方機械加工用の主スピンドルの作動領域外へ動か
す。このカウンタスピンドルにはワークピースの後方部
分を機械加工する固定ツールが割り当てられ、ワークピ
ースはカウンタスピンドルの二軸方向変位によりこれら
のツールに対向して位置決めされる。カウンタスピンド
ルにおけるワークピースの移送時間およびその後方機械
加工は、六つのワークスピンドルにおける前方部分の機
械加工のあとに割り当てられるため、この場合にはワー
クピースの加工時間に余分の付加的な時間が掛かり過ぎ
ることになる。

［発明が解決しようとする課題］本発明の目的は、複雑な機械加工動作の場合でもワー
クピースに対して全く機械加工動作が行なわれない時間
を最小にすることにある。

［課題を解決するための手段］この目的は、機械加工を受けるワークピースを装着す
るチャック装置を備えた第１の駆動可能なワークスピン
ドル及び二つのカウンタスピンドルを有し、前記第１の
駆動可能なワークスピンドルがそのスピンドル軸線方向
に動くことができ、前記二つのカウンタスピンドルが割
り出し可能なスピンドルキャリアに装着され、第１の駆
動可能なワークスピンドルで予備加工されたワークピー
スを装着するチャック装置を備え、また各々平行にかつ
スピンドル軸線に垂直に動くことのできる二つのツール
ホルダを有している旋盤において、第１の駆動可能なワ
ークスピンドルのチャック装置がカウンタスピンドルの
チャック装置に常に対向し、スピンドルキャリアがスピ
ンドル軸線に平行な軸線の周りで割り出しでき、二つの
カウンタスピンドルの各々に対してスピンドルキャリア
の割り出し位置が存在し、その割り出し位置で二つのカ
ウンタスピンドルの一方が第１の駆動可能なワークスピ
ンドルに同軸に装着され、また少なくとも一つのツール
ホルダが、第１の駆動可能なワークスピンドルのチャッ
ク装置から、対向して位置するカウンタスピンドルのチ
ャック装置へ動くことができることを特徴とする旋盤に
よって達成される。

本発明の旋盤においては、不使用時間はスピンドルド
ラムの割り出し時間にまで減少される。第１のスピンド
ルから対向して位置するスピンドルへのワークピースの
移送中、機械加工は平行に配列されたワークスピンドル
において行なわれ得る。

通常、多軸旋盤では複数のワークピースに対して異な
る供給手段を設けることを必要とするものであるが、本
発明では、変位可能なワークスピンドルにおいてワーク
ピースの第一の側部を機械加工するにあたって、固定さ
れた供給手段が一つあればよいという利点がある。ワー
クピースの後方部分を機械加工するためのワークスピン
ドルには、低駆動力、小さなチャックおよび小直径のス
ピンドル軸受が必要とされるだけである。従って、スピ
ンドルドラムは軽量小型に保たれ得る。

［作用］ワークスピンドルの軸線に平行にツールタレットの割
り出し軸線を配列し、そしてツールディスクを互いに対
向させて配列することにより、両ツールホルダおよび両
複合送り台を完全に一致させることができるようにな
る。これに関連してツールディスクは、静止時または回
転駆動時に外面および内面加工ツールを自由に受け入れ
ることができる。小さな角度で割り出しできるスピンド
ルドラムに関連して、回転駆動ツールを備えた第２およ
び第３のワークスピンドルにより機械加工を偏心的に行
なうこともできる。スピンドルドラムの回転運動を数値
制御できる場合には、ワークスピンドルの適当な逆回転
運動でＹ方向の送り運動を行なうことができ、その結
果、例えばワークピースの周囲部の面取り加工を行なう
ことができる。

［実施例］添付図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。

上方長手方向ベッド案内面１および下方長手方向ベッ
ド案内面２はベッド（図示していない）に設けられてい
る。上方長手方向ベッド案内面１上において送り台３
（この送り台３にはワークスピンドル４を備えた主軸台
31が固定されている）は送り駆動装置５によりねじスピ
ンドル６を介してスピンドルの軸線方向に変位できる。
ワークスピンドル４はスピンドル駆動モータ７によりベ
ルト駆動装置８を介して駆動され、ベルト駆動装置８は
ワークスピンドル４と共にスピンドル軸線方向に動く。
チャック駆動装置９によってワークピース（棒状部材，
チャックまたは軸部品）はワークスピンドル４にチャッ
クされ得る。上方長手方向ベッド案内面１のガイド間に
は別のねじスピンドル10が設けられ、この別のねじスピ
ンドル10は送り台３の送り駆動装置５の反対側に位置し
た送りモータ11によって回転される。別のねじスピンド
ル10によって、長手方向送り台12は上方長手方向ベッド
案内面１上を動かされ、この長手方向送り台12はその上
側に横送り台14のベッド案内面13を支持している。横送
り台14上にはツールタレットヘッド15が固定されてお
り、このツールタレットヘッド15にはワークスピンドル
４に対向しているツールディスク16が固定されている。
ツールディスク16は内面および外面加工ツール17,18を
受けることができる。ツールホルダ19は下方長手方向ベ
ッド案内面２上を変位可能に案内され、そして上方ツー
ルホルダ20に相当するものである。ツールタレットヘッ
ド15,22のツールディスク16,21に保持されるツール17,1
8、または23,24は、ワークスピンドル４またはカウンタ
スピンドル25,26に対向できる。カウンタスピンドル25,
26は回転可能にスピンドルキャリアたる割り出しドラム
33に装着されそして共通のスピンドル駆動モータ27によ
って駆動される。送り方向におけるそれぞれのツールデ
ィスク16,21の終端位置16′,21′は一点鎖線で示されて
いる。

第２図には、スピンドルの軸線方向を横切る方向の機
械の断面を、変位可能なワークスピンドル４と共に示し
ている。ワークスピンドル４は上方長手方向ベッド案内
面１上を変位できる送り台３に配置されている。長手方
向送り台28はツールタレットヘッド22を備えた横送り台
29を支持し、そして下方長手方向ベッド案内面２上を変
位できる。ツールディスク21上には只１つの外面加工ツ
ール30が示されている。

第３図には、ツールホルダ20の隣りに固定主軸台32が
示され、この固定主軸台32には二つのカウンタスピンド
ル25,26を受ける割り出しドラム33が回転可能に装着さ
れている。カウンタスピンドル25で保持されたワークピ
ースはツールディスク16のツール34によって機械加工さ
れ、一方、カウンタスピンドル26で保持されたワークピ
ースはツールディスク21のツールによって機械加工され
得る。カウンタスピンドル26はまた両側を機械加工され
たワークピース用のアンローディングスピンドルとして
も使用される。

第４図〜第８図には、棒材加工の場合を例に挙げて加
工ツールを通じてのワークピースの通過および機械加工
を示す。棒材35は棒材ローダー（図示せず）からワーク
スピンドル４を通じてツールディスク16に装着されたス
トップ36まで送られる。新しいワークピースの機械加工
の開始時には、ワークスピンドル25,26は空であり、機
械加工の進行中はカウンタスピンドル25,26は一側を予
め機械加工したワークピース37,38を保持している。カ
ウンタスピンドル26で保持されたワークピース38はワー
クスピンドル４へのローディング工程中にツールディス
ク21のツール39によって更に機械加工される。第５図に
おいて、ツールタレットヘッド15のツール40は第１のワ
ークピース側部を加工し始め、完全に加工されたワーク
38はカウンタスピンドル26から取り外される。アンロー
ディング装置はタレットヘッド22に固定された取り外し
グリッパー41から構成することができる。アンローディ
ングされたカウンタスピンドル26はその後スピンドルド
ラムによってワークスピンドル４と同軸の位置へ旋回さ
れる。タレットヘッド22はそうしているうちにワークス
ピンドル４へ戻り（第６図）、次の棒材35の第１の側部
の加工中ツールタレットヘッド15を支持し、こうして時
間の節約された四軸加工が行なわれる。

この加工の終了後、ツールディスク21はカウンタスピ
ンドル25に向って移動され、そしてワークピース37を加
工する。ワークスピンドル４は矢印に従ってスピンドル
の軸線方向に移動し、一側の加工された棒材35をカウン
タスピンドル26のチャック装置内へ押し進める（第７
図）。棒材35をワークスピンドル４およびカウンタスピ
ンドル26の両方でチャックした後、ワークピース42が切
断され得る（第８図）。このワークピース42の移送およ
び切断工程中、カウンタスピンドル25では加工が続けら
れ得る。ワークスピンドル４を始動位置へ戻すことによ
り、新しい加工サイクルが開始する。チャックおよび軸
部品に対する加工は同様にして行なわれるが、ただワー
クスピンドル４へのワークピースの送りだけは異なった
方法で行なわなければならない。

第９図には僅かに異なった配列のツールホルダ43を備
えたスピンドルドラムの正面図を示す。ツールタレット
ヘッド22は、ツールホルダ43の横送り台44に固定されて
いる。スピンドルドラム33はツール加工面45の上にカウ
ンタスピンドル26をまたツール加工面45の下にカウンタ
スピンドル25を位置決めしている。その結果、ツールホ
ルダ43およびツールホルダ20の両方から偏心加工が可能
となる。この目的でカウンタスピンドル25,26は、例え
ばツイストドリル46またはミーリングカッタ47のような
回転駆動型のツールによる加工を行なっている間に既知
の方法で停止されなければならない。

上記構成において、スピンドルドラム33を加工中に制
御された方法で回転せしめ、カウンタスピンドル25,26
を、被加工面がツールに対し相対的に回転しないような
方法で、反対方向に同時に所定角度回転させると、加工
はあたかもＹ送り軸線によるかのように行なわれる。こ
れにより面取り加工もなしうるものである。反対方向へ
のカウンタスピンドル25,26の回転は固定整合ホィール
におけるカウンタスピンドル25,26に結合される歯車の
ホビング工程によってまたは歯付きベルトによるホビン
グによって簡単に行なうとができる。

［発明の効果］以上の構成により、本発明の旋盤は、複雑な機械加工
動作の場合でも機械加工動作の全く行なわれない不使用
時間を最少にし、機械加工を効果的に遂行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は旋盤を上から見た図、第２図は第１図のＹ−Ｙに沿った断面図、第３図は第１図のＸ−Ｘに沿った断面図、第４図〜第８図は機械加工工程を示す図、第９図は偏心加工を示す図である。 1:上方長手方向ベッド案内面、 2:下方長手方向ベッド案内面、 3:送り台、 4:ワークスピンドル、 5:送り駆動装置、 6:ねじスピンドル、 7,27:スピンドル駆動モータ、 8:ベルト駆動装置、 9:チャック駆動装置、 10:ねじスピンドル、 11:送りモータ、 12,28:長手方向送り台、 13:ベッド案内面、 14,29,44:横送り台、 15,22:ツールタレットヘッド、 16,21:ツールディスク、 17:内面加工ツール、 18,30:外面加工ツール、 19,20,43:ツールホルダ、 23,24,34,39,40:ツール、 25,26:カウンタスピンドル、 31:主軸台、 32:固定主軸台、 33:割り出しドラム、 35:棒材、 36:ストップ、 37,38,42:ワークピース、 41:取り外しグリッパー、 45:ツール加工面、 46:ツイストドリル、 47:ミーリングカッタ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】機械加工を受けるワークピースを装着する
チャック装置を備えた第１の駆動可能なワークスピンド
ル及び二つのカウンタスピンドルを有し、前記第１の駆動可能なワークスピンドルがそのスピンド
ル軸線方向に動くことができ、前記二つのカウンタスピンドルが割り出し可能なスピン
ドルキャリアに装着され、第１の駆動可能なワークスピ
ンドルで予備加工されたワークピースを装着するチャッ
ク装置を備え、また各々平行にかつスピンドル軸線に垂直に動くことの
できる二つのツールホルダを有している旋盤において、第１の駆動可能なワークスピンドル（４）のチャック装
置がカウンタスピンドル（25,26）のチャック装置に常
に対向し、スピンドルキャリアがスピンドル軸線に平行
な軸線の周りで割り出しでき、二つのカウンタスピンド
ル（25,26）の各々に対してスピンドルキャリアの割り
出し位置が存在し、その割り出し位置で二つのカウンタ
スピンドル（25,26）の一方が第１の駆動可能なワーク
スピンドル（４）に同軸に装着され、また少なくとも一
つのツールホルダ（19,20,43）が、第１の駆動可能なワ
ークスピンドル（４）のチャック装置から、対向して位
置するカウンタスピンドル（25,26）のチャック装置へ
動くことができることを特徴とする旋盤。
【請求項２】第１の駆動可能なワークスピンドル（４）
および二つのツールホルダ（19,20）がスピンドルの軸
線方向に延びる平行なベッド案内面（1,2）上を動くこ
とのできる特許請求の範囲第１項に記載の旋盤。
【請求項３】第１の駆動可能なワークスピンドル（４）
が二つのツールホルダ（19,20）のベッド案内面（1,2）
の一方の上を動くことのできる特許請求の範囲第２項に
記載の旋盤。
【請求項４】ツールホルダ（19,20）がツールタレット
ヘッド（15,22）であり、これらのツールタレットヘッ
ド（15,22）の割り出し軸線がスピンドル軸線と平行で
ある特許請求の範囲第１項に記載の旋盤。
【請求項５】ツールタレットヘッド（15,22）のツール
ディスク（16,21）がツールホルダ（19,20）の互いに向
い合った側に配置される特許請求の範囲第４項に記載の
旋盤。
【請求項６】スピンドルキャリアが180゜割り出しでき
る特許請求の範囲第１項に記載の旋盤。
【請求項７】スピンドルキャリアが、固定主軸台（32）
に回転可能に装着される割り出しドラム（33）である特
許請求の範囲第１項に記載の旋盤。
【請求項８】スピンドルキャリアの割り出し軸線、ツー
ルタレットヘッド（15,22）の割り出し軸線、第１の駆
動可能なワークスピンドル（４）の回転軸線およびカウ
ンタスピンドル（25,26）の回転軸線が一平面に位置し
ている特許請求の範囲第１項に記載の旋盤。
【請求項９】前記一平面が水平である特許請求の範囲第
８項に記載の旋盤。
【請求項１０】割り出しドラム（33）が、カウンタスピ
ンドル（25,26）で保持されたワークピースをツールタ
レットヘッド（15,22）のツール（46,47）の作業領域内
に保持するような角度で割り出しできしかもそのような
角度位置に停止できる特許請求の範囲第７項に記載の旋
盤。
【請求項１１】割り出しドラム（33）が、任意の角度回
転できそしてそれぞれの回転位置に停止できる特許請求
の範囲第７項に記載の旋盤。
【請求項１２】割り出しドラム（33）の回転が数値制御
できる特許請求の範囲第７項に記載の旋盤。