JP3225539B2 - Machine Tools - Google Patents

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JP3225539B2
JP3225539B2 JP14354591A JP14354591A JP3225539B2 JP 3225539 B2 JP3225539 B2 JP 3225539B2 JP 14354591 A JP14354591 A JP 14354591A JP 14354591 A JP14354591 A JP 14354591A JP 3225539 B2 JP3225539 B2 JP 3225539B2
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Japan
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saddle
cavity
column
tool
spindle head
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定明 都築
康廣 岡田
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、工作物に対して工具を
3軸方向に移動させることにより工作物の加工を行う工
作機械に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool for processing a workpiece by moving a tool in three axial directions with respect to the workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の工作機械は、図4に示すように、
ベッド1の上面でテーブル2を左右方向に移動可能に案
内し、テーブル2の上面でコラム3を前後方向に移動可
能に案内し、コラム3の前面で主軸ヘッド4を上下方向
に移動可能に案内し、主軸ヘッド4の前端に挿着された
工具5により、コラム3の前面側でベッド1に載置され
た工作物Wの加工を行っていた。
2. Description of the Related Art As shown in FIG.
The table 2 is guided on the upper surface of the bed 1 so as to be movable in the left-right direction, the column 3 is guided on the upper surface of the table 2 so as to be movable in the front-rear direction, and the spindle head 4 is guided on the front surface of the column 3 so as to be movable in the vertical direction. Then, the workpiece W placed on the bed 1 on the front side of the column 3 is processed by the tool 5 inserted into the front end of the spindle head 4.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記した工作機械は、
工具5により工作物Wを加工するときに発生する切削抵
抗がコラム3に作用し、工具5の位置からコラム3のテ
ーブル2に案内される位置まで上下方向に離れているた
め、前記切削抵抗はモーメントとしてコラム3を傾けよ
うとする力として作用し、このモーメトントをコラム3
のテーブル2に案内される部分で受けなければならな
い。このため、コラム3がテーブル2に案内される部分
の前後方向の幅を大きくする必要があり、これに伴って
コラム3の前後方向の幅が大きくなり、工作機械が大形
化する問題があった。また、工具5がドリルで加工する
穴が多数ある場合、工具5を頻繁に前後方向に移動させ
なければならない。主軸ヘッド4を含めたコラム3の重
量が大きいため、コラム3の前後方向の送りに時間がか
かり、生産性が悪い問題があった。
The machine tool described above is
The cutting resistance generated when the workpiece W is machined by the tool 5 acts on the column 3, and is vertically separated from the position of the tool 5 to the position guided by the table 2 of the column 3. Acts as a moment to tilt the column 3 as a moment.
Must be received at the part guided to the table 2. For this reason, it is necessary to increase the width in the front-rear direction of the portion where the column 3 is guided to the table 2, and accordingly, the width of the column 3 in the front-rear direction increases, and there is a problem that the machine tool becomes large. Was. When the tool 5 has many holes to be drilled, the tool 5 must be moved frequently in the front-rear direction. Since the weight of the column 3 including the spindle head 4 is large, it takes time to feed the column 3 in the front-rear direction, and there is a problem that productivity is poor.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題点
を解決するためになされたもので、請求項1の工作機械
は、中央に空洞が形成された矩形枠状のコラムをベッド
に固定して立設し、中央に空洞が形成された縦長の矩形
枠状の第1サドルの上下端部を前記コラムの前面で前記
空洞の上下両側部に離間して左右方向に延設された2本
のガイドレールにより移動可能に案内し、中央に空洞が
形成された横長の矩形枠状の第2サドルの左右端部を前
記第1のサドルの前面における前記空洞の左右両側部で
上下方向に延設された2本のガイドレールにより第1の
サドルの移動方向と直交する上下方向に移動可能に案内
し、前記第2サドルに主軸ヘッドをこの第2サドルの空
洞と前記第1サドルの空洞と前記コラムの空洞とのこれ
ら3つの空洞内で前記第2サドルの移動方向及び前記第
1サドルの移動方向のいずれとも直交する前後方向に移
動可能に案内し、前記主軸ヘッドにはこの主軸ヘッドの
移動方向と平行な軸線回りに主軸を回転可能に軸承し、
先端に工具が着脱可能に装着される前記主軸の前方に工
作物を着脱可能にする取付ける治具を前記ベッド上に配
したことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. According to a first aspect of the present invention, there is provided a machine tool comprising a rectangular frame-shaped column having a cavity formed in the center thereof.
And a vertical rectangle with a cavity formed in the center
The upper and lower ends of the frame-shaped first saddle are
Two tubes that extend in the left-right direction, separated from the upper and lower sides of the cavity
Guided by a guide rail movably, a cavity in the center
Put the left and right ends of the formed horizontally long rectangular frame-shaped second saddle forward.
At the left and right sides of the cavity at the front of the first saddle
The first guide rail is provided by two guide rails extending vertically.
Guided to be movable in the vertical direction orthogonal to the saddle movement direction
Then, the spindle head is mounted on the second saddle,
The cavity, the cavity of the first saddle and the cavity of the column
And the moving direction of the second saddle and the third
Move in the fore-and-aft direction orthogonal to any of the saddle movement directions.
Movably guided, and the spindle head is
The main shaft is rotatably supported around an axis parallel to the moving direction,
A tool is installed in front of the spindle, where a tool is detachably mounted at the tip.
Place a jig on the bed to attach crops
It is characterized by being placed .

【0005】[0005]

【作用】第1サドル、第2サドルを上下方向並びに左右
方向に移動させ、主軸ヘッドを前後方向に移動させるこ
とによって、工具によって工作物の加工を行う。このと
きに発生する切削抵抗は、第2サドル、第1サドルを介
してベッドに立設されたコラムの前面で受けられるた
め、第2サドル、第1サドルとコラムの前後方向の幅を
小さくできる。また、主軸ヘッドのみを前後方向に移動
させるため、主軸ヘッドの送り速度が早くなり、生産性
が向上する。また、第1サドルは上下に離間した2本の
ガイドレールにより案内されて左右方向に移動し、第
ドルは第1サドルの空洞の左右に延設された2本のガ
イドレールにより案内されて上下方向に移動する。第
ドルと第2サドルはそれぞれ2本のガイドレールによ
り分担して荷重が支えられているため、移動時の傾きが
少なく、位置決め精度も良い。
The first saddle and the second saddle are moved in the vertical and horizontal directions, and the spindle head is moved in the front-rear direction. Cutting resistance generated at this time, the second saddle, because it is received at the front of the column erected on the bed via a first saddle, a second saddle, the front-rear direction of the first saddle and a column The width can be reduced. Further, since only the spindle head is moved in the front-back direction, the feed speed of the spindle head is increased, and the productivity is improved. The first saddle is moved in the horizontal direction by being guided by two guide rails spaced vertically, the second
Saddle moves vertically while being guided by two guide rails extending in the right and left cavities of the first saddle. First
Since the saddle and the second saddle is the load by sharing with each two guide rails supported, slope less during movement, or positioning accuracy.

【0006】[0006]

【実施例】本発明の実施例を図1ないし図3に基づいて
説明する。10はベッドであり、このベッド10の後部
は中央部に空洞11aが開口する矩形枠状のコラム1
1が立設されている。コラム11の前面にはガイドレー
ル12が上下に2本平行に左右方向に延びるように設け
られ、これらガイドレール12に第1のサドル13が
の上下両端部にて左右方向に移動可能に案内されてい
る。コラム11の前面側でベッド10には一対のブラケ
ット14が立設され、これらのブラケット14にボール
ネジ15がガイドレール12と平行な軸線回りに回転可
能に軸承されている。ボールネジ15の一端はモータ1
6に回転連結され、モータ16はブラケット14に取付
けられている。ボールネジ15に螺合する図略のナット
は第1のサドル13に取付けられている。第1のサドル
13の前面にはガイドレール20が左右に2本平行に上
下方向に延びるように設けられ、これらのガイドレール
20に第2のサドル21がその左右両端部で上下方向に
移動可能に案内されている。この第2のサドル21が上
下方向に移動できるように第1のサドル13の中央部に
空洞22が設けられている。第1のサドル13は縦長の
矩形枠状をなしている。第1のサドル13の上部にはモ
ータ23が取付けられ、このモータ23にボールネジ2
4が回転連結されている。ボールネジ24に螺合するナ
ット25は第2のサドル21に取付けられている。第2
のサドル21には前後方向に貫通した空洞26が設けら
れ、空洞26の上面並びに下面に4本のガイドレール3
0が前後方向に延びるように設けられている。第2のサ
ドル21は横長の矩形枠状をなしている。これらのガイ
ドレール30に主軸ヘッド31が前後方向に移動可能に
案内されている。第2のサドル21の後部にモータ32
が取付けられ、このモータ32にボールネジ33が回転
連結されている。ボールネジ33に螺合するナット34
は主軸ヘッド31に取付けられている。これにより、図
2及び図3から明らかなように、主軸ヘッド31は、コ
ラム11、第1のサドル13及び第2のサドル21にそ
れぞれ形成された空洞11a、22、26内で移動可能
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 10 denotes a bed, and a rectangular frame-shaped column 1 having a cavity 11a opened in the center at the rear of the bed 10.
1 is erected. The front surface of the column 11 is provided so that the guide rails 12 extend in two parallel lateral direction up and down, the first saddle 13 is its in these guide rails 12
Are guided so as to be movable in the left-right direction at both upper and lower ends . A pair of brackets 14 are erected on the bed 10 on the front side of the column 11, and a ball screw 15 is mounted on these brackets 14 so as to be rotatable around an axis parallel to the guide rail 12. One end of the ball screw 15 is the motor 1
The motor 16 is mounted on a bracket 14. A nut (not shown) screwed to the ball screw 15 is attached to the first saddle 13. Two guide rails 20 are provided on the front surface of the first saddle 13 so as to extend in the vertical direction in parallel to the left and right, and the second saddle 21 can be moved in the guide rails 20 at both left and right ends in the vertical direction. Has been guided to. A cavity 22 is provided at the center of the first saddle 13 so that the second saddle 21 can move in the vertical direction. The first saddle 13 is vertically long
It has a rectangular frame shape. A motor 23 is mounted on the upper part of the first saddle 13, and the motor 23 has a ball screw 2
4 are rotationally connected. A nut 25 screwed to the ball screw 24 is attached to the second saddle 21. Second
The saddle 21 is provided with a cavity 26 that penetrates in the front-rear direction.
0 is provided so as to extend in the front-rear direction. Second sa
The dollar 21 has a horizontally long rectangular frame shape. The spindle head 31 is guided by these guide rails 30 so as to be movable in the front-rear direction. A motor 32 is provided at the rear of the second saddle 21.
Is mounted, and a ball screw 33 is rotationally connected to the motor 32. Nut 34 screwed into ball screw 33
Is attached to the spindle head 31. This allows
2 and FIG. 3, the spindle head 31 is
To the ram 11, the first saddle 13 and the second saddle 21.
Movable in each formed cavity 11a, 22, 26
It is.

【0007】主軸ヘッド31にはこの主軸ヘッド31の
移動方向と平行な軸線回りに主軸35が回転可能に軸承
され、この主軸35は主軸ヘッド31に内蔵された図略
のビルトインモータによって回転駆動されるようになっ
ている。主軸35の前端には、ドリル、フライスカッタ
等の工具36が着脱可能に挿着されるようになってい
る。
A spindle 35 is rotatably mounted on the spindle head 31 about an axis parallel to the moving direction of the spindle head 31. The spindle 35 is driven to rotate by a built-in motor (not shown) built in the spindle head 31. It has become so. A tool 36 such as a drill or a milling cutter is removably inserted into the front end of the main shaft 35.

【0008】前記コラム11の前面側でベッド10には
固定テーブル40が設置され、この固定テーブル40に
工作物Wが固定されている。前記第1のサドル13の上
面には水平面内で複数の工具を回動させる工具マガジン
41が取付けられ、第1のサドル13の前面には図略の
シリンダによって工具マガジン41から工具をポット毎
に取り出し、工具を仮保持する溝42が形成されてい
る。第1のサドル13の上部前面には工具交換装置43
が取付けられ、この工具交換装置43にはモータ44に
よって前後方向に進退し、この進退方向回りに回転する
アーム45を備えている。アーム44の両端で溝42内
の工具と主軸35の工具36が着脱可能に把持されるよ
うになっている。
A fixed table 40 is installed on the bed 10 on the front side of the column 11, and a workpiece W is fixed to the fixed table 40. A tool magazine 41 for rotating a plurality of tools in a horizontal plane is attached to the upper surface of the first saddle 13, and a tool from the tool magazine 41 is potted on a front surface of the first saddle 13 from a tool magazine 41 by a cylinder (not shown). A groove 42 for taking out and temporarily holding a tool is formed. A tool changing device 43 is provided on the upper front surface of the first saddle 13.
The tool changing device 43 is provided with an arm 45 that moves back and forth in the front-rear direction by a motor 44 and rotates around the moving direction. At both ends of the arm 44, the tool in the groove 42 and the tool 36 of the main shaft 35 are detachably gripped.

【0009】次に上述した構成に基づいて動作を説明す
る。モータ16によって第1のサドル13が左右方向に
移動し、モータ23によって第2のサドル21が上下方
向に移動し、モータ32によって主軸ヘッド31が前後
方向に移動する。主軸ヘッド31に内蔵されたモータに
よって主軸35が回転駆動され、かかる状態で工具36
を3軸方向に移動させることによって工作物Wが所望の
形状に加工される。工具36を交換するときは、主軸ヘ
ッド31を工具交換できる位置へ移動させ、水平状態に
あるアーム45を垂直状態へ旋回させ、アーム45の両
端に溝42内の工具36と主軸35の工具36を把持さ
せる。次にアーム45を前進させ、アーム45を180
°旋回させ、アーム45を後退させる。主軸35には溝
42にあった新しい工具36は挿着され、溝42には主
軸35にあった使用済の工具36が挿着される。使用済
の工具36はポット毎、図略のシリンダ装置によって工
具マガジン41へ戻される。工具マガジン41を回動さ
せ、図略のシリンダ装置を作動させることによって新し
い工具36が溝42に挿着される。
Next, the operation will be described based on the above configuration. The first saddle 13 is moved in the left-right direction by the motor 16, the second saddle 21 is moved in the vertical direction by the motor 23, and the spindle head 31 is moved in the front-rear direction by the motor 32. The spindle 35 is rotationally driven by a motor built in the spindle head 31, and in this state, the tool 36 is rotated.
The workpiece W is processed into a desired shape by moving the workpiece W in three axial directions. To change the tool 36, the spindle head 31 is moved to a position where the tool can be changed, the arm 45 in a horizontal state is turned to a vertical state, and the tool 36 in the groove 42 and the tool 36 of the spindle 35 are provided at both ends of the arm 45. Is gripped. Next, the arm 45 is advanced, and the arm 45 is moved 180 degrees.
And the arm 45 is retracted. A new tool 36 in the groove 42 is inserted into the main shaft 35, and a used tool 36 in the main shaft 35 is inserted into the groove 42. The used tool 36 is returned to the tool magazine 41 for each pot by a cylinder device (not shown). A new tool 36 is inserted into the groove 42 by rotating the tool magazine 41 and operating a cylinder device (not shown).

【0010】工作物Wを工具36で切削するときに切削
抵抗が発生する。この切削抵抗のうち主軸ヘッド21の
移動方向の切削抵抗は、主軸ヘッド21を介して上下4
つのガイドレール30で受けられ、さらに第2のサドル
21を介して左右2つのガイドレール20で受けられ、
またさらに第1のサドル13を介して上下2つのガイド
レール12で受けられるため、切削抵抗によるモーメン
トが発生せず、第1のサドル13,第2のサドル21と
コラム11の主軸ヘッド31の移動方向の幅を小さくで
きる。また、主軸ヘッド31のみを前後方向に移動させ
るため、前後方向の送り速度が早くなり、生産性が向上
する。
When the workpiece W is cut by the tool 36, a cutting resistance is generated. Among these cutting forces, the cutting force in the moving direction of the spindle head 21 is determined by the upper and lower 4
Received by two guide rails 30 and further received by two left and right guide rails 20 via a second saddle 21,
Further, since the upper and lower guide rails 12 are received by the upper and lower guide rails 12 via the first saddle 13, no moment due to cutting resistance is generated, and the first saddle 13, the second saddle 21 and the movement of the spindle head 31 of the column 11. The width in the direction can be reduced. Further, since only the spindle head 31 is moved in the front-rear direction, the feed speed in the front-rear direction is increased, and the productivity is improved.

【0011】そしてまた、コラム11の前面で第1のサ
ドル13が左右方向に移動可能で、第1のサドル13の
前面で第2のサドル21が上下方向に移動可能な構成に
なっているので、上下方向に移動するものが第2のサド
ル21および主軸ヘッド31の2つになる。これによ
り、上下移動する重量が小さいため、上下方向の送り速
度が早くなり、生産性が向上する。
Further , the first support is provided on the front surface of the column 11.
The dollar 13 can move in the left-right direction, and the first saddle 13
The second saddle 21 can be moved up and down on the front.
The second saddle moves vertically.
And the spindle head 31. This
The vertical movement speed is small because
Faster and more productive.

【0012】[0012]

【発明の効果】 以上述べたように本発明は、中央に空洞
が形成された矩形枠状のコラムをベッドに固定して立設
し、空洞が形成された縦長の矩形枠状の第1サドルをこ
のコラムの前面に左右方向に移動可能に案内し、第1サ
ドルの前面に横長の矩形枠状の第2サドルを上下方向に
移動可能に案内し、この第2サドルに主軸ヘッドをこの
第2サドルの空洞と第1サドルの空洞と前記コラムの空
洞とのこれら3つの空洞内で前後方向に移動可能に案内
した構成であるので、主軸ヘッドの移動方向に作用する
切削抵抗を主軸ヘッド、第2サドル、および第1サドル
を介してコラムの前面で受けることができる。これによ
り、主軸ヘッドの移動方向に作用する切削抵抗により、
モーメントが発生しないため、第1サドル、第2サドル
とコラムの主軸ヘッドの移動方向の幅を小さくでき、工
作機械を小形化できる効果が得られる。また、主軸ヘッ
ドのみを前後方向に移動させるようにした構成であるの
で、前後方向に移動させるものの重量が小さくなり、前
後方向の送り速度が向上し、ひいては生産性が向上する
効果が得られる。そしてまた、第2サドルおよび主軸ヘ
ッドを上下方向に移動させる構成であるので、上下方向
に移動させるものの重量が小さくなり、上下方向の送り
速度が早くなり、生産性の向上につながる効果が得られ
る。また、第1サドルと第2サドルはそれぞれ2本のガ
イドレールにより分担して荷重が支えられているため、
移動時の傾きが少なく、位置決め精度も良い。従って、
工作物を精度よく加工できるという効果がある。
This onset Akira As described above, according to the present invention, the cavity in the center
A rectangular frame-shaped column on which is formed is fixed to the bed and stands upright.
Then, insert the first saddle in the shape of a vertically long rectangular frame in which a cavity is formed.
To the front of the column so that it can move in the left-right direction.
A horizontal rectangular frame-shaped second saddle in front of the dollar
It is movably guided, and the spindle head is
The cavity of the second saddle, the cavity of the first saddle, and the empty space of the column
Guided to move back and forth in these three cavities with the sinus
Since in the construction, it can be received by the front of the column through a cutting resistance acting in the direction of movement of the spindle head spindle head, the second saddle, and the first saddle. Due to this, the cutting force acting in the moving direction of the spindle head,
Because the moment is not generated, the first saddle, the width of the moving direction of the second saddle and a column of the spindle head can be reduced, the effect is obtained that can miniaturize the machine tool. In addition, since the configuration is such that only the spindle head is moved in the front-rear direction, the weight is reduced, but the feed speed in the front-rear direction is improved, but the productivity is improved. And also, since it is configured to move the second saddle and the spindle head in the vertical direction, the weight of which is moved in the vertical direction is reduced, the feed rate of the vertical direction becomes faster, resulting effect leading to increased productivity Can be Furthermore, since the supported load by sharing the first saddle and the second saddle each two guide rails,
Low tilt during movement and good positioning accuracy. Therefore,
There is an effect that a workpiece can be processed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例として開示した工作機械の正面
図。
FIG. 1 is a front view of a machine tool disclosed as an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例として開示した工作機械の右面
図。
FIG. 2 is a right side view of the machine tool disclosed as the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例として開示した工作機械の左面
図。
FIG. 3 is a left side view of the machine tool disclosed as the embodiment of the present invention.

【図4】従来の工作機械の斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a conventional machine tool.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ベッド 11 コラム 13 第1のサドル 21 第2のサドル 31 主軸ヘッド 35 主軸 36 工具 W 工作物 Reference Signs List 10 Bed 11 Column 13 First saddle 21 Second saddle 31 Spindle head 35 Spindle 36 Tool W Workpiece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23Q 1/00 - 1/76 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B23Q 1/00-1/76

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】中央に空洞が形成された矩形枠状のコラム
をベッドに固定して立設し、中央に空洞が形成された縦
長の矩形枠状の第1サドルの上下端部を前記コラムの前
面で前記空洞の上下両側部に離間して左右方向に延設さ
れた2本のガイドレールにより移動可能に案内し、中央
に空洞が形成された横長の矩形枠状の第2サドルの左右
端部を前記第1のサドルの前面における前記空洞の左右
両側部で上下方向に延設された2本のガイドレールによ
り第1のサドルの移動方向と直交する上下方向に移動可
能に案内し、前記第2サドルに主軸ヘッドをこの第2サ
ドルの空洞と前記第1サドルの空洞と前記コラムの空洞
とのこれら3つの空洞内で前記第2サドルの移動方向及
び前記第1サドルの移動方向のいずれとも直交する前後
方向に移動可能に案内し、前記主軸ヘッドにはこの主軸
ヘッドの移動方向と平行な軸線回りに主軸を回転可能に
軸承し、先端に工具が着脱可能に装着される前記主軸の
前方に工作物を着脱可能にする取付ける治具を前記ベッ
ド上に配置したことを特徴とする工作機械。
1. A rectangular frame-shaped column having a cavity formed in the center.
Is fixed to the bed and stands upright.
The upper and lower ends of the long rectangular frame-shaped first saddle are placed in front of the column.
The left and right sides of the cavity are separated from each other by
Movably guided by the two guide rails
Left and right sides of a horizontally long rectangular frame-shaped second saddle with a cavity formed in it
Ends left and right of the cavity at the front of the first saddle
With two guide rails extending vertically on both sides
Movable in the vertical direction perpendicular to the direction of movement of the first saddle
And the spindle head is inserted into the second saddle.
Dollar cavity, first saddle cavity, and column cavity
The direction of movement of the second saddle in these three cavities
Before and after orthogonal to any of the moving directions of the first saddle
The head is movably guided in the
Spindle can be rotated around an axis parallel to the direction of head movement
Axle bearings, the main spindle of which the tool is detachably mounted at the tip
Attach a jig to the front of the
A machine tool characterized by being placed on a machine.
JP14354591A 1991-06-14 1991-06-14 Machine Tools Expired - Lifetime JP3225539B2 (en)

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JP14354591A JP3225539B2 (en) 1991-06-14 1991-06-14 Machine Tools

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JP14354591A JP3225539B2 (en) 1991-06-14 1991-06-14 Machine Tools

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