JPH03202212A - 深穴加工盤に付設する工具交換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工具を構成するボーリングバーと開けられた
穴の隙間から高圧の切削油を送入し、切屑をボーリング
バーの内部を通して排出するＢＴＡ　（Ｂｏｒｉｇ　＆
　Ｔｒｅｐａｎｎｉｎｇ　Ａｓ５ｏｃｉａｔｉｏｎ）方
式の深入加工盤に付設する工具交換装置に関する。

〔従来の技術〕

深穴加工を行うには、ガンドリル方式とＢＴＡ方式があ
るが、ガンドリル方式はシャンク部の半月状の断面形状
から剛性の点で弱く、従って大径深穴加工の場合には不
向きであり、ＢＴＡ方式が採用されている。

このＢＴＡ方式は、シャンクは円形バイブ（以下、ボー
リングバーという）を用いて剛性を大にし、切刃（以下
、カッターヘッドという）の冷却と切削屑の排出には高
圧油を使用し、ボーリングバーの外側と、開けられた穴
の隙間から送油し、切削屑をボーリングバーの内部を通
して排出していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って、ＢＴＡ方式の深穴加工盤においては、ボーリン
グバーとカッターヘッドとを備えてなる工具に切削油を
供給する圧力台と、該工具を後部で支持して場合によっ
ては回転力を与える主軸台と、中間部に振れ止め台にを
配置し、該工具に圧力類、後部に主軸台に連結するため
の装着金具及び上記振れ止め台に装着される軸受ケース
とを装着していた。

この為、工具を交換する場合、深穴加工盤本体から、上
記圧力類、軸受ケース及び装着金具（通常、ソケット）
が付いた状態で工具を外し、しかる後に、工具から圧力
類、軸受ケース及び装着金具を取外し、別の工具にこれ
らの圧力類、軸受ケース及び装着金具を取付け、深穴加
工盤本体に装着していたので、非常に手間で、工具の取
替に時間がかかるという問題点があった 本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、工具を
自動的に交換できて、より効率的に作業を行うことがで
きる深穴加工盤に付設する工具交換装置を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的に沿う本発明に係る深穴加工盤に付設する工具
交換装置は、ボーリングバーと該ボーリングバーの先端
部に固定されたカッターヘッドとを備える工具に切削油
を供給する圧力台と、該工具の中間部を支持する振れ止
め台と、後端部を支持する主軸台とを有し、上記カッタ
ーヘッドに圧力台から切削油を供給しながら深穴加工を
行う深穴加工盤に付設する装置であって、前部に上記圧
力台に装着される圧力類、中間部に上記振れ止め台に装
着される軸受ケース、後部に上記主軸台に装着される装
着金具を備えた工具を複数本収納でき、所定位置に回転
駆動可能な工具マガジンと、該工具マガジンを深穴加工
盤全体に平行に進退移動させる台車とを有して構成され
ている。

〔作用〕

本発明に係る深穴加工盤に付設する工具交換装置におい
ては、圧力類、軸受ケース及び装着金具を取付けた状態
の工具を収納できる工具マガジンと、該工具マガジンを
深穴加工盤本体方向に移動させる台車とを有しているの
で、工具を取替えようとする場合、まず工具マガジンを
所定の位置に回転した状態で、台車を駆動して深穴加工
盤の所定の位ｌまで近づけ、圧力類、軸受ケース及び装
着金具が取付けられた工具を受は取り、次に台車が後退
して工具マガジンを所定の角度回転して、工具を選定し
、台車が前進して選ばれた工具を深穴加工盤に装着し、
後退して、工具の交換が完了する。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の一実施例に係る深穴加工盤に
付設する工具交換装置を備えた深穴加工盤全体の平面図
、第２図は深穴加工盤の平面図、第３図は同正面図、第
４図は上記深穴加工盤に付設する工具交換装置の平面図
、第５図は同正面図、第６図は同左側面図、第７図は同
右側面図、第８図は圧力台の側面図、第９図は同正面図
、第１０図は振れ止め台の正面図、第１１図は振れ止め
台の側面図、第１２図は圧力類の側面図、第１３図は同
平面図、第１４図は装着金具回りの断面図、第１５図は
工具マガジンに取付けられているストッパー装置回りの
拡大側面図、第１６図は第１５図における矢視Ｂ部所面
図、第１７図は第６図における矢印Ｃ−Ｃ断面図、第１
８図は第５図における矢印り部拡大部分側面図、第１９
図は第１８図における矢視Ｅ−Ｅ断面図、第２０図は第
１８図における矢視Ｆ部分正面図である。

第１図に示すように、本発明の一実施例に係る深穴加工
盤１０及びこれに付設する工具交換装置１１には被切削
物を載せるロータリーテーブル１２、高圧の切削油を発
生する切削剤ユニット１３、これに付設するオイルクー
ラー１４、切削屑と切削油の分離装置１５、これに接続
される切削屑コンベア１６及びマグネッチックセパレー
タ−１７、遠心分離機１８とを備え、上記深穴加工盤１
０は固定側のコラム１９と、該コラム１９に移動可能に
取付けられるスライドベース２０とを有している。

まず、第２図、第３図を参照しながら深穴加工盤１０の
主要構成について説明すると、コラム１９に昇降可能に
取付けられるスライドベース２０には、後部に主軸台２
１と、送りモーター２２を備え、スライドカバー２３内
に配置されている図示しないボールネジを回転駆動して
後部の主軸台２１を前後進するようになっている。

上記スライドベース２０の前部には圧力台２４を有し、
装着される圧力類２５（第８図、第１２図及び第１３図
示）に突出した接続口２６から高圧の切削油を供給でき
るようになっている。

また、上記スライドベース２０の中間部には工具のボー
リングバー２７の振れ止めを図る為の振れ止め台２８が
配置され、上記ボーリングバー２７に装着される輪受ケ
ース（ベアリングケースともいう）２９が装着されるよ
うになっている。

上記第２図及び第３図において、３０．３１はスライド
ベースと後部のバランスウェイトを連結するチェーン３
２．３３をガイドする為のガイド車を、３４はスライド
ベースを昇降する為のボールネジ部を示す。

次に、第８図、第９図を参照しながら、上記圧力台２４
について更に詳しくすると、該圧力台２４はスライドベ
ース２０の上下のスライド部３５．３６に横移動可能に
取付けられ、後部には第３図に示すように油圧シリンダ
ー３７を有し、前後動できるようになっていると共に、
圧力台２４の前部に取付けられている周知の構造のガイ
ド筒を被切削物に押しつけ、切削油を圧力台２４から圧
力類２５に、そして圧力類２５から上記ガイド筒を介し
て被切削物に供給することができるようになっている。

上記スライド部３５．３６に装着される摺動部３８．３
９には対となる油圧によって駆動されるクランプシリン
ダー４０〜４３が取付けられて、押圧片が上記スライド
部３５．３６を挟持して該圧力台２４を所定の位置に固
定でき、これによって切削中に圧力台２４が移動しない
ようになっている。

また、該圧力台２４の正面には圧力類２５の一部が嵌入
する窪み４４が設けられていると共に、正面側は下部の
爪４５〜４８が出入する圧力頭保持用の油圧によって駆
動されるクランプシリンダー４９〜５２が配置され、こ
れによって圧力類２５を圧力台２４に固定することがで
きるようになっている。

第１０図、第１１図を参照しながら、振れ止め台２８の
構造について詳しく説明すると、上記スライドベース２
０に形成されているスライド部３５．３６に装着される
摺動部５３．５４を上下に有し、正面には上記圧力頭保
持用のクランプシリンダー４９〜５２と同様な構造のク
ランプシリンダー５５．５６が設けられ、内部にベアリ
ングが装着されてボーリングバー２７を回転自在に支持
する軸受ケース２９を保持できるようになっている。

上記圧力類２５の一例を第１２図、第１３を参照しなが
ら説明すると、全体が筒状となって上下に突出する掛止
部５７．５８を有し、背面には上記接続口２６が嵌入す
る受は口５９を有している。そして、内部にはボーリン
グバー２７が回転自由に貫通していると共に、一方便に
はガイド筒６０が装着され、上記受は口５９から流入す
る切削油が上記ガイド筒６０とボーリングバー２７の外
側を通って、被切削物中に嵌入しているカッターヘッド
まで切削油を送ることができるようになっている。なお
、図中６１．６２．６３はシール部材及びブツシュを所
定位置に固定するナツトを示す、また、該圧力類２５の
上下には平行溝６４．６５が形成されているが、これに
ついては後述する。

次に、第１４図を参照しながらボーリングバー２７の後
端に取付けられている装着金具の一例であるソケット６
６について説明すると、該ソケット６６はボーリングバ
ー２７の後端にネジ込みとなって、ボーリングバー２７
の直径が異なっても該ソケット６６の外形は同一形状と
なって、一定の大きさの主軸台２１内に配置されている
油圧チャック６７が掴持することができるようになって
いると共に、主軸台２１に配置された切削屑導入口６８
に接続できるようになっている。

そして、該主軸台２１を駆動することによって、ソケッ
ト６６を通じてボーリングバー２７が回転駆動される構
造となっている。

続いて、第４図〜第７図を参照しながら工具交換装置１
１について説明すると、該工具交換装置１１は下部の台
車７０と、該台車７０上に乗っている工具マガジン７１
とからなって、該台車７０は深穴加工盤ｌＯに取付けら
れている架台７２上のガイドレール７３．７４上に載置
され、油圧シリンダー７５の伸縮によって、上記台車７
０が深穴加工盤１０の正面側を進退するようになってい
る。

上記工具マガジン７１は圧力頭保持部７６と、軸受ケー
ス保持部７７と、装着金具保持部７８と、これらを連結
するパイプからなる中心軸７９と、該中心軸７９の後部
に取付けられている歯車８０とを有し、該歯車８０に噛
合する歯車８１を有する油圧モーター８２が噛合してい
る。そして、該工具マガジン７１には上記圧力頭保持部
７６と、軸受ケース保持部７７と、装着金具保持部７８
には夫々符合する４個の切欠き８３．８４．８５が形成
され、圧力類２５、軸受ケース２９及びソケット６６が
取付けられた工具８６を収納できるようになっている。

なお、上記工具マガジン７１は、前部の圧力等保持部７
６を構成する円板７６ａ、７６ｂと、上記装着金具保持
部７８を構成する円板７８ａ、７８ｂとの下部に円弧状
に配置されている複数のローラー群８７．８８によって
支持されて回転するようになっていると共に、該夫々の
円板の上部にも回動する蓋８９．９０に取付けられるロ
ーラ９１．９２によって保持されている。

そして、上記圧力頭保持部７６を構成する前部の円板７
６ａ（場合によっては後部の円板７６ｂであっても良い
）には、工具に装着された圧力類２５が工具マガジン７
１から外れないようなストッパー装置９３が設けられて
おり、これについて第１５図、第１６図を参照しながら
説明すると、円板７６ａの切欠き８３の下部に円板の一
部が欠損したカム９４が回転可能に配置され、該カム９
４には外側にレバー９５が設けられ、内部に配置された
スプリング９６によって、カム９４が常時時計方向に付
勢され、通常はカム９４の円弧の部分で圧力［２５の飛
び出しを防止している。なお、この場合レバー９５は第
１５図に示すように垂直の位置以上回転しないようにな
っている。

ところが、前記台車７０を駆動して該工具交換装置１１
を深穴加工盤１０側に移動させると、深穴加工盤１０に
突出して設けられているロンド９６の先端に上記レバー
９５が当接し、カム９４が回転してカムの直線部９７が
略水平になって、圧力類２５が切欠き８３から取り出せ
るようになっている。なお、図中９８はカムシャフト、
９９は取付は板を示す。

第１’ｌは、上記台車７０の上端に回動自在に取付けら
れている蓋８９を示し、図に示すように台車７０の上端
にビン１００．１０１が取付けられ、該ピン１００．１
０１にブツシュを介して蓋８９が取付けられている。

第１８図〜第２０図は該工具マガジン７１を所定の角度
で止める割り出し装置１０２を示し、この実施例におい
ては、後部の装着金具保持部７８の部分に取付けられて
いるが、図に示すように、該割り出し装置１０２は、予
め円板７８ａの表側にリミットスイッチのドッグ１０３
（実際には高さを変えて４個所）を取付け、４段のりミ
ントスイッチ１０４によって夫々の割り出し信号を検出
している。しかしながら、り短ットスイッチ１０４で停
止位置を検出するのでは、正確に工具マガジン７１が所
定の角度で停止しないので、−旦オーバーランさせて、
更に逆転し円板７８ａの裏側に設けられているストッパ
ービン（４個所設けられている）１０５に所定の角度以
降は逆回転しないレバー１０６に当接させて正確に所定
の位置で該工具マガジン７１を止めている。

図中、１０７はレバー１０６のストッパーを、１０８と
取付は板を、１０９はレバー１０６を反時計方向に付勢
するスプリングを、１１０はピンを、１１１はブツシュ
を、１１２は固定フレーム（台車と同一であっても良い
）を、１１３は固定フレームの切欠きを示す。

従って、上記実施例に係る深穴加工盤に付設する工具交
換装置１１を使用する場合には、予め工具８６に所定の
圧力類２５、軸受ケース２９及びソケット６６を装着す
る。この場合、圧力類２５に形成されている上下の平行
溝６４．６５を円板７６ａの切欠き８３に嵌入させ、軸
受ケース２９は両側の平行部を切欠き８４に挿入し、ソ
ケット６６は上下に形成されている平行溝１１４．１１
５を切欠き８５に装着して、工具マガジン７１に装着し
、後部の油圧モーター８２を回転させて装着位置に工具
８６を回転させておく。

そして、深穴加工盤ＩＯを主軸台２１を移動させて振れ
止め台２８を所定の位置まで押して移動させ、再度主軸
台２１を後退させて所定の位置に待機させる。そして、
圧力台２４も油圧シリンダー３７を操作して所定の位置
に配置しておくものとする。なお、振れ止め台２８の位
置決め方法は他の方法であっても良い。

次に、油圧シリンダー７５を縮めて台車７０を深穴加工
盤１０に所定位置まで近づける。

これによって深穴加工盤１０に取付けられているロンド
９６がストッパー装置９３を作動させて圧力類２５が切
欠き８３から取り出し可能となるので、圧力台２４に取
付けられているクランプシリンダー４９〜５２を作動さ
せて爪４５〜４８を出し、更には振れ止め台２８に取付
けられているクランプシリンダー５６．５６を作動させ
て軸受ケース２９を保持し、後部のソケット６６は主軸
台２１を前進させてソケット６６を油圧チャック６７に
て保持する。

これによって、工具８６が深穴加工盤１０に装着される
ので、油圧シリンダー７５を伸ばして台車７０を後退さ
せて、深穴加工作業を開始する。

上記装着された工具８６を交換する場合には上記と逆の
工程を経て深穴加工盤１０から工具８６を外して、工具
マガジン７１が受取り、後退して新たな工具を前記工程
を経て選定装着することになる。

上記実施例においては、シリンダーは油圧シリンダーを
使用し、モーターは油圧モーターを使用したが、電動モ
ーターや場合によってはエアシリンダー等で作動させる
ことも可能であり、更には工具マガジンの収納個数は、
４本に限定されるものではない。

〔発明の効果］ 本発明に係る深穴加工盤に付設する工具交換装置は以上
の説明からも明らかなように、予め必要な工具に圧力類
、軸受ケース及び装着金具を取付けて工具マガジンに収
納しておき、工具の取替を行うので、工具ごとのこれら
の取替作業も無くなり、更には複数本の工具を工具マガ
ジンに用意できるので作業効率の向上を図ることが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る深穴加工盤に付設する
工具交換装置を備えた深穴加工盤全体の平面図、第２図
は深穴加工盤の平面図、第３図は同正面図、第４図は上
記深穴加工盤に付設する工具交換装置の平面図、第５図
は同正面図、第６図は同左側面図、第７図は同右側面図
、第８図は圧力台の側面図、第９図は回正面図、第１０
図は振れ止め台の正面図、第１１図は振れ止め台の側面
図、第１２図は圧力類の側面図、第１３図は同平面図、
第１４図は装着金具回りの断面図、第１５図は工具マガ
ジンに取付けられているストッパー装置回りの拡大側面
図、第１６図は第１５図における矢視Ｂ部断面図、第１
７図は第６図における矢印Ｃ−Ｃ断面図、第１８図は第
５図における矢印り部拡大部分側面図、第１９図は第１
８図における矢視Ｅ−Ｅ断面図、第２０図は第１８図に
おいて矢印Ｆ方向から見た正面図である。 〔符合の説明〕 １０−−−・−深穴加工盤、１１−−−−−一工具交換
装置、１２・−−−−−−−一　ロータリーテーブル、
１３−・・・・切削油ユニット、１４−・−・−・オイ
ルクーラー、１５−−−−−・−分離装置、１６−−−
−−−−コンベア、１７・−−・・マグネッチノクセパ
レター、１８−・・・−遠心分離機、１９−−−−−−
コラム、２０−−−−−−−−−スライドベース、２１
−−−−−−−−一主軸台、２２・−・・−・・送りモ
ーター、２３・−・・・・スライドカバー、２４　　　
圧力台、２５−・−・−圧力頭、２６・−−−一−・−
接続口、２７−・・−・ボーリングバー、２８　　　振
れ止め台、２９−・−−一一−−−軸受ケース、３０．
３１・−・−・ガイド車、３２．３３・・−−−−−−
−チェーン、３４−−−−−ポールネジ部、３５．３６
　　　スライド部、３７油圧シリンダー、３８．３９−
−−−−・−・−摺動部、４０〜４３−−−−−−−ク
ランプシリンダー、４４−一一一一窪み、４５〜４８　
　　爪、４９〜５２クランプシリンダー、５３．５４−
・−＝−摺動部、５５．５６−−−−一一一一−クラン
プシリンダー、５７．５８・・−・−・−・掛止部、５
９−・−・・・・−受は口、６０−・−・−・ガイド筒
、６１〜６３−−−−−−−・−ナツト、６４．６５−
−−−一・−・平行溝、６６−−−−−・−ソケット（
装着金具）、６７・−・−油圧チャック、６８　　　切
屑導入口、７０−一−−・−台車、７１−・・・・・・
−工具マガジン、７２−−−−−−・架台、７３．７４
−・−・・−ガイドレール、７５−−−−−・−・油圧
シリンダー、７６−・−・・−圧力頭保持部、７７　　
　軸受ケース保持部、７８−・−装着金具保持部、７９
　　　中心軸、８０．８１−・・−歯車、８２・・−・
・−・−油圧−モーター、８３〜８５・・〜・−切欠き
、８６−−−−−−−−・工具、８７．８８・−・−ロ
ーラー群、８９．９０・−一−−−−−・蓋、９１．９
２−−−−−−−一　ローラー、９３−・−ストッパー
装置、９４−・−・−・・カム、９５−−−−−−−−
−レバー、９６−・−・−スプリング、９７・−・−・
・・−ロッド、９８・−−−−−・−カムシャフト、９
９−−−−・−取付は板、１００・ピン、１０１　　　
割り出し装置、１０２トング、１０４−−　リξットス
イ・ンチ、１０５−・−・ストッパーピン、１０６−・
・・−・−レバー１０７−−−−−・−・ストッパー、
１０８・・−・−・取付は板、１０９−−−−−・・　
レバー、１１０・−・・−−−−ピン、１１１・−・−
ブツシュ、１１２　　　　固定フレーム、１１３・−・
−・・−切欠き、１１４．１１５・−・・−・−平行溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボーリングバーと該ボーリングバーの先端部に固
   定されたカッターヘッドとを備える工具に切削油を供給
   する圧力台と、該工具の中間部を支持する振れ止め台と
   、後端部を支持する主軸台とを有し、上記カッターヘッ
   ドに圧力台から切削油を供給しながら深穴加工を行う深
   穴加工盤に付設する装置であって、前部に上記圧力台に
   装着される圧力頭、中間部に上記振れ止め台に装着され
   る軸受ケース、後部に上記主軸台に装着される装着金具
   を備えた工具を複数本収納でき、所定位置に回転駆動可
   能な工具マガジンと、該工具マガジンを深穴加工盤方向
   に平行に進退移動させる台車とを有することを特徴とす
   る深穴加工盤に付設する工具交換装置。