JP4503737B2 - 旋盤のフライスホルダ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転工具駆動軸を備えたタレット旋盤でフライス加工（ミーリング）を行う際に使用する工具（フライス）ホルダに関するもので、タレットケースに固定してタレットの工具駆動軸に連結されたフライスを軸支する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドリルやエンドミルなどの回転工具を取付けることができるタレット刃物台を備え、かつＣ軸（主軸の回転角）制御が可能な旋盤の実用化により、溝加工や平面加工などの従来はフライス盤で行われていた加工が、旋盤上で行われるようになってきている。この種のフライス加工を旋削やドリルによる孔開け加工などと共に旋盤上で一連の工程として行うためには、フライスをタレット刃物台に保持するためのフライスホルダが必要である。
【０００３】
図３は従来最も一般的に用いられている旋盤用のフライスホルダの例（第１従来構造）を示した図で、工具を片持ちで保持する構造である。このフライスホルダは、ボルト１でタレットケース２に固定されるベース３と、ベアリング４、５でベース３の円筒部３ａに軸支された工具軸６とを備えており、工具軸６の外側端には、フライスのシャンクを把持するコレットチャック７が装着され、内側端にはタレットに内蔵されている工具駆動軸の先端に連結する継手の一方の要素８が設けられている。図の継手要素８は、平板状の突起で、図示しない工具駆動軸の先端の溝に嵌合することにより、工具駆動軸の回転が工具軸６に伝達される。
【０００４】
フライス９と一体のシャンク１０をコレットチャック７に挿入して固定し、このフライスが加工位置に来るようにタレットを割り出すと、工具軸の内側端の継手要素８が工具駆動軸に連結されるので、工具駆動軸を回転駆動することによりフライス加工を行う。タレットに装着された工具軸６は、ワークの中心軸を向いているので、エンドミルでキー溝や螺旋溝などを加工するときは問題ないが、フライスの外周刃でワークの周面に平面加工などを行うときは、刃物台をＹ軸方向（主軸及びバイトの切り込み方向と直交する方向）に移動させて加工を行う必要がある。
【０００５】
図４はフライスホルダの第２従来構造を示した図である。この第２従来構造のホルダは、フライス９の軸１１をタレットケース２の接線方向にして両側で軸支しており、タレットの２つの工具取付ステーションを使用して取付けられている。
【０００６】
図４において、フライス加工時にワークの軸心に向けられる工具取付ステーションＡには第１ベース１２が固定され、この第１ベースに内側端にタレットに内蔵された工具駆動軸と連結される継手要素８を備えた第１中間軸１３が自由回転可能に軸支されている。またこの第１ベース１２には、フライス９の軸１１の従動側端を軸支するベアリング１４が取付けられている。
【０００７】
一方、隣接する工具取付ステーションＢには第２ベース１５が固定され、この第２ベースには第２中間軸１６とコレットチャック７を備えた工具軸６とが自由回転可能に軸支されている。第１中間軸１３と第２中間軸１６とは第１傘歯車対１７で駆動連結され、第２中間軸１６と工具軸６とは第２傘歯車対１８で駆動連結されている。
【０００８】
フライス９は、その軸１１の一端をコレットチャック７で把持され、他端を第１ベースに装着した前記ベアリング１４で軸支されて、第１中間軸１３の延長上に軸１１をタレットケース２の接線方向にして装着される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
フライスを片持ちで保持する第１従来構造は、構造が簡単でタレットへのホルダの装着及びホルダへの工具の装着が容易であるが、外周面に切刃を有するフライスを用いて溝加工や平面加工を行うと、加工反力によって工具軸やフライスのシャンクに大きな曲げモーメントが作用するため、歪みや振動を生じやすく、加工速度や加工精度を高くすることができない。
【００１０】
一方、フライスを両端で軸支する第２従来構造は、工具の支持剛性を高くできるため、加工速度や加工精度を高くできるが、構造が複雑でタレットへのホルダの装着やホルダへの工具の装着が非常に面倒である。また、タレットの工具取付ステーションを２箇所使用するため、タレットに取付可能な工具の本数が減るという欠点がある。
【００１１】
この発明は、タレット刃物台をＹ軸方向に移動位置決め可能な旋盤の普及が進んでいることに鑑み、刃物台のＹ軸移動を利用して溝加工や平面加工を行うフライスを保持するための、構造が簡単でタレットへのホルダの装着及びホルダへのフライスの装着が容易であり、かつ両端支持によりフライスを保持することが可能で、従って高剛性による高速及び高精度加工が可能なフライスホルダを得ることを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明のフライスホルダは、タレットケース２に固定されるベース３と、このベースの円筒部に自由回転可能に軸支された外側端に工具チャック７を有する工具軸６と、ベース３に工具軸の軸方向に装脱自在でベース３と共にコの字形の工具支持フレームを形成する軸受ブロック２２と、軸受ブロックに自由回転可能に軸支されて工具軸６の延長上に位置する軸受スリーブ２６とを備えている。
【００１３】
ベース３は、取付ボルト１により、その円筒部をタレットの工具取付孔に嵌入した状態でタレットケース２に固定される。フライス９は、軸受ブロック２２を取外した状態で、その軸３０の一端を工具チャック７に挿入して固定する。工具チャック７の工具取付孔の奥端に、フライス９の軸方向の取付位置を調整するストッパボルト２８を設けておくことにより、フライス９の工具軸方向の位置を簡単に調整できる。
【００１４】
フライスを工具チャック７に取付けたあと、軸受ブロック２２をベースのＬ形フレーム部３ｂに固定することにより、フライスの軸３０の外側端が軸受スリーブ２６に挿入されて支持される。軸受スリーブ２６には、軸受スリーブ２６に挿入されたフライス軸３０を固定するためのセットスクリュ２７などの固定具を設けておくことが望ましい。
【００１５】
フライスホルダを装着した工具取付ステーションをワークに向けて割り出すと、工具軸６の内側端がタレットに内蔵された工具駆動軸に連結される。そこで刃物台のＸ、Ｙ及びＺ軸移動により、フライスを所望の加工位置に移動してワークと対向させ、工具駆動軸を回転しながら、一般的には刃物台のＺ軸方向移動により、ワークの周面に溝加工や平面加工を行う。なお、Ｚ軸は主軸方向、Ｘ軸はバイトの切込み方向、Ｙ軸はＸ及びＺ軸と直交する方向である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に図１ないし２に示す実施例を参照して、この発明の実施の形態を説明する。ボルト１でタレットケース２に固定されるベース３は、タレットの外周に突出するＬ形のフレーム部３ｂと、タレットの工具取付孔内に挿入される円筒部３ａとを備えている。円筒部３ａには、外側端にコレットチャック７を設けた工具軸６が、ベアリング４、５により自由回転可能に軸着されている。工具軸６の内側端には、タレットケース２に内蔵された図示されていない工具駆動軸の先端と嵌合する平板状の継手要素８が形成されている。
【００１７】
ベース３をタレットケース２に固定する４本のボルト１のうち２本は、Ｌ形のフレーム部に設けられた挿入孔２１を通して取付けられており、この挿入孔２１の開口端を大径にして位置決め孔２１ａが形成されている。ベースのＬ形のフレーム部３ｂと共にフライス９の両端を支持するためのコの字形のフレームを形成する軸受ブロック２２には、２個の位置決めピン２３が突設されており、この位置決めピンをベース側の位置決め孔２１ａに嵌合した状態で、軸受ブロック２２がボルト２４でベース３に固定されている。位置決め孔２１ａ及び位置決めピン２３の軸心は、工具取付軸６の中心軸と平行である。
【００１８】
軸受ブロック２２をベース３に固定したときの工具軸６の延長上に、ベアリング２５により軸受スリーブ２６が自由回転可能に軸着されている。軸受スリーブ２６は、工具軸６を向く側に厚肉のフランジを備えており、このフランジ部分にセットスクリュ２７が軸直角方向に設けられている。
【００１９】
コレットチャック７のシャンク挿入孔の奥端には、ストッパボルト２８が螺合されており、シャンク取付孔に六角棒レンチを挿入してストッパボルト２８を回動することにより、装着するフライス９の軸方向位置を調整できるようになっている。ベース３には、タレットケース２の周面に開口している切削液供給口から供給される切削油をフライス９の上方に導くための切削油通路２９が設けられている。
【００２０】
両側に軸３０を有するフライス９は、ベース３から軸受ブロック２２を取外した状態で、その駆動側の軸端がストッパボルト２８に当接するまで、コレットチャック７内に挿入して、コレットチャック７を締めることにより、固定される。次にフライス軸３０の他方の軸端を軸受スリーブ２６に挿入しながら、かつ位置決めピン２３を位置決め孔２１ａで位置決めして、ボルト２４により軸受ブロック２２をベース３に締結する。そしてセットスクリュ２７を締めて、軸受スリーブ２６に挿入されたフライス軸を軸直角方向に締結して固定する。
【００２１】
フライスホルダ３１がワークを向く方向にタレットを割り出すと、工具軸６の内側端の継手要素８がタレットに内蔵された工具駆動軸の先端の溝に嵌合して、工具軸６が工具駆動軸に連結される。この状態で刃物台のＸ、Ｙ及びＺ軸移動により、フライス９を図１に想像線で示すワーク３２に対向させ、工具駆動軸を回転させながら刃物台をＺ軸方向（図の紙面直角方向）に移動させることにより、ワークをフライス加工する。
【００２２】
なお図１には工具として小径の溝フライスが示されているが、加工形状に合せて直径、幅及び切刃の形状の異なる種々のフライスを用いることができることはもちろんである。フライス９の交換は、軸受ブロック２２の脱着とコレットチャック７の開閉により、簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の断面側面図
【図２】図１のＡ矢視図
【図３】第１従来構造の断面側面図
【図４】第２従来構造の断面側面図
【符号の説明】
２ タレット
３ ベース
６ 工具軸
７ コレットチャック
22 軸受ブロック
26 軸受スリーブ
30 フライス軸

Claims (2)

1. タレットケース(2)に固定されるベースであって、当該タレットケースの工具取付孔に嵌入される円筒部(3a)と当該タレットケースの外周に突出するＬ形のフレーム部(3b)とを備えたベース(3)と、
   このベースの前記円筒部に自由回転可能に軸支された工具軸であって、前記タレットケースの外周に突出する外側端に工具チャック(7)を有しかつ内側端に前記タレットケース内の工具駆動軸の先端に嵌合される継手要素(8)を有する工具軸(6)と、
   前記ベースに前記工具軸の軸方向に装脱自在に設けられて前記Ｌ形のフレーム部と共にコの字形の工具支持フレームを形成する軸受ブロック(22)と、
   この軸受ブロックに自由回転可能に軸支されて前記工具軸の延長上に位置することによりフライスの軸(30)の外側端を支持する軸受スリーブ(26)と
   を備えている、旋盤のフライスホルダ。
2. 軸受スリーブ(26)がフライス軸(30)を固定する固定具を備えている、請求項１記載のフライスホルダ。

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