JPS6216764B2

JPS6216764B2 -

Info

Publication number: JPS6216764B2
Application number: JP55151644A
Authority: JP
Inventors: Noboru Hirose
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1980-10-29
Filing date: 1980-10-29
Publication date: 1987-04-14
Also published as: JPS5775711A; KR870000575B1; US4421441A; KR830007212A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野この発明は、工作機械において工具をステツプ
フイード（段階送り）させるための装置に関する
ものである。

従来技術従来、例えば細いドリルにより深い孔を穿つ場
合、１つの孔を１度に連続して形成すると、切屑
の詰まり等により切削抵抗が著しく大きくなつ
て、ドリルが折損したり、そのドリルが発熱して
早期摩耗の原因になつたりするおそれがある。こ
れを防止するためには穿孔切削を複数回のステツ
プに分けて行うのがよく、しかも、切削時にはド
リルの送り速度を切削に適する遅い速度にし、そ
れ以外の時は速い速度で送るのが作業効率上好ま
しい。

このための従来装置としては、例えば実公昭37
−18997号公報、特公昭52−26834号公報に記載さ
れたものがある。前者はドリルの送り運動を油圧
駆動により行うもので、ドリルの切削方向への往
動送り及びその逆方向への復動送りを電気的信号
に基づく方向制御弁の切換えによつて行うととも
に、切削送りと早送りとの切換えも制御弁の切換
えによつて行うものである。このようにこのタイ
プのものは、方向制御弁や、それを切換えるため
の電磁装置や、あるいは油圧管路等が必要にな
り、全体が大型化してしまう欠陥があつた。

又、前者、後者ともに、前回のステツプにおけ
る穿孔切削量を記憶するためのスライド体を軸に
設けて、その軸とスライド体とを互いに係合する
方向へ付勢するスプリングによりスライド体を記
憶位置にて保持するようにしているが、前記スプ
リングが長期の使用によつて緩んだりするとスラ
イド体が妄動したり、装置全体の傾き具合によつ
てスライド体が自重で移動したりして、切削送
り、早送りの切換えを正確に行い得ないおそれが
あつた。

このような問題を解消するために、この出願と
同一の出願人による先願（特願昭54−127483号）
に示すようなステツプフイード装置が開発され
た。この装置はドリル等の往復送りはエア駆動手
段により速い速度で行い、切削送りを流量調節弁
の絞り作用によつて制御するようになつている。
しかしながら、この装置においては、早送りと切
削送りとの切換位置すなわち、穿孔開始位置が前
の加工にて形成された孔の底面位置になつている
ため、ドリルが早送り速度で加工材に衝接して、
そのドリルが損傷するおそれがある。特に、装置
を比較的長い支柱（スタンド）等に主軸筒と支柱
（スタンド）とがほぼ平行となるように支持した
場合には、衝接時にその衝接と速度切換えにとも
なう早送り時の慣性により支柱（スタンド）が撓
み、ドリルの先端が孔の底面に急激に衝接され
て、そのドリルの先端が折損するおそれがあつ
た。さらに、前の加工にて形成された孔の底面に
切屑が残つた場合には、ドリルが速い往動速度で
その切屑群に接し、同じようにドリルの先端に力
が加えられて折損するおそれもあつた。

発明の目的この発明は特に前記特願昭54−127483号におけ
る欠陥を解消するためになされたものであつて、
穿孔等の加工をドリル等の工具が折損したりする
ことなく安全かつ確実に行い得るステツプフイー
ド装置を提供することを目的とする。

実施例以下、この発明をボール盤に具体化した一実施
例を図面に基づいて説明する。この実施例のボー
ル盤による穿孔動作は次のようにして行われる。
つまり、第１図に示すように、まず原位置Ｏにあ
るドリル１が回転しながら加工材Ｗに向かつて速
い速度で往動し、加工材Ｗに達する直前（この実
施例ではほぼ２mm手前）における第１の切換点P₁
において、前記往動速度が穿孔切削に最適な速度
に切換ダウンされ、その速度で穿孔切削が開始さ
れる。そして、その穿孔切削によつてドリル１を
有する主軸に一定以上の回転方向とは反対方向の
負荷が加えられると、そのドリル１が前記原位置
Ｏと第１の切換点P₁との間の所定の折返し点Ｑま
で速い速度で復帰し、次に、その折返し点Ｑから
１度目にあけられた孔の底面に達する直前（この
場合も前記と同様にほぼ２mm手前）の第２の切換
点P₂まで速い速度で往動した後に、前記と同様に
穿孔切削に最適な速度までダウンされて穿孔切削
が行われ、前記主軸に一定以上の負荷が加えられ
ると前記折返し点Ｑまで速い速度で復動する。こ
のようにして、あらかじめ定められた深さに達す
るまで前記のような動作が繰返され、所要の深さ
Ｒまで穿孔切削が行われるとドリル１が原点Ｏ位
置に早送りにて復帰する。

以下にその構成を第２図以下の図面に基づいて
詳細に説明する。ボール盤のフレーム２には主軸
筒３がその軸心方向へ摺動可能に支持され、その
内部軸線位置には主軸４が挿通されてボールベア
リング５により回転可能に支持されている。前記
ドリル１はその主軸４の前端に設けられたチヤツ
ク６に咬着される。なお、この明細書では第２図
の左側を前部とする。

前記主軸筒３の前端部はフレーム２内に形成さ
れたエアーシリンダ室７の軸線上に挿通され、そ
のシリンダ室７内における主軸筒３の外周にはピ
ストンヘツド部材８が固定されており、第１の通
気孔９からシリンダ室７の後部側にエアーが供給
されることにより主軸筒３が主軸４とともに前方
へ速い速度で往動し、第２の通気孔１０からシリ
ンダ室７の前部側にエアーが供給されることによ
りその主軸筒３が主軸４とともに後方へ速い速度
で復動される。そして、前記エアーシリンダ室
７、ピストンヘツド部材８、エアー駆動源等によ
り主軸筒３をその軸線方向に往復動させるための
エアー駆動手段が構成されている。

又、主軸筒３の後端には当接片１１が固定され
ている。

前記主軸４と同一軸線上において、フレーム２
の後部には１対のボールベアリング１２を介して
回転筒１３が回転可能に支持されている。その回
転筒１３内には、その回転筒１３と同一軸線上に
延び、後端がその回転筒１３に回転可能に支持さ
れた連結筒１５が配置されており、その連結筒１
５の前端はボールベアリング１６を介してフレー
ム２に回転可能に支持され、さらに、この連結筒
１５内に前記主軸４の後端部が挿嵌されている。
そして、前記主軸４と連結筒１５とはスプライン
１４ａ及びスプラインキー１４ｂにより一体的に
回転するように連結されるとともに、軸線方向へ
は相対的に移動し得るようになつている。連結筒
１５の周りにはコイル状の伝達スプリング１７が
僅かな間隙をおいて同心円上に巻装され、その一
端が回転筒１３の内端に形成した掛止孔１８に掛
止されるとともに、他端が連結筒１５の外周に形
成した鍔部１９の掛止孔２０に掛止されており、
回転筒１３の回転がこの伝達スプリング１７を介
して連結筒１５及び主軸４に伝達されるようにな
つている。従つて、主軸４に回転方向への負荷が
かかつた場合には、前記伝達スプリング１７のね
じれ方向のばね力に抗して回転筒１３と連結筒１
５との間に所定角度の相対回動変位が生じる。な
お、伝達スプリング１７にその巻締り方向へ一定
以上の負荷がかかると、その伝達スプリング１７
は連結筒１５の外周に巻付き、それ以上のねじれ
が阻止されて、スプリング１７の限界ねじれ範囲
を越えてスプリング１７がねじられることが阻止
され、そのスプリング１７の破損等が阻止される
ようになつている。

前記連結筒１５の鍔部１９及び回転筒１３の前
端部には互いに対向するように、それぞれ光通過
用のスリツト（図示せず）をもつた回転円板２１
及び通常前記スリツトを遮蔽する遮蔽板２２が設
けられ、その両板２１，２２を挾んで角度変位検
出用フオトカプラー２３及びリセツト用フオトカ
プラー２４が配置されている。そして、回転筒１
３と連結筒１５との間の相対回動変位に基づく両
板２１，２２間の所定量以上の回動変位により、
遮蔽板２２が回転円板２１のスリツト（図示せ
ず）を遮蔽しなくなるため、角度変位検出用フオ
トカプラー２３がそれを検出して信号を出力する
と、主軸筒３が急速復動するように、第２の通気
孔１０からエアーシリンダ室７の前部側にエアー
が供給されるようになつている。リセツト用フオ
トカプラー２４についてはこの発明と直接の関係
はないので説明を省略する。

前記回転筒１３の後端にはプーリ２５が設けら
れている。フレーム２の後端には三相誘導の主軸
モータ２６が配置されており、そのモータ軸上の
プーリ２７と前記プーリ２５との間には歯付きベ
ルト２８が掛装され、主軸モータ２６の回転が回
転筒１３に伝達されるようになつている。

前記エアーシリンダ室７と平行な軸線を有する
ように、そのエアーシリンダ室７の近傍における
フレーム２の前部には油圧シリンダ室３１が配置
され、そのピストンロツド３２が後方へ延びてい
る。ピストンロツド３２の前端開口部にはキヤツ
プ３３が嵌合されている。

ピストンロツド３２の後方位置におけるフレー
ム２には外周を操作部３４ａとした円筒状の調節
部材３４が回動操作可能に配置され、その内周に
は雌ねじ３４ｂが形成されている。調節部材３４
内にはピストンロツド３２の後端部が遊挿され
る。調節部材３４内には移動部材３５が配置さ
れ、その外周の雄ねじ３５ａが前記雌ねじ３４ｂ
に螺合している。第８図に示すように、前記キヤ
ツプ３３及び移動部材３５の互いに対向する面に
は突起３６，３７がそれぞれ形成されている。そ
の両突起３６，３７間にはコイルスプリング３８
が張設され、ピストンロツド３２がキヤツプ３３
を介して常に後方へ引張られるように付勢されて
いる。

なお、移動部材３５にはピストンロツド３２の
後端面を受止めるための緩衝材４３が設けられて
いる。移動部材３５の突起３７は移動部材３５の
中心に対して偏心した位置に配置され、又、フレ
ーム２には移動部材３５の規制孔３５ｂを通つて
前方へ延びる規制ロツド３９が支持されており、
これにより移動部材３５の回動が阻止されてい
る。従つて、調節部材３４を回動操作することに
より、移動部材３５が前方又は後方へ移動され
て、第２図に示すピストンロツド３２の後端復帰
位置が前後方向へ移動調節される。なお、その移
動調節後、調節部材３４は適宜の固定部材により
フレーム２に固定される。又、調節部材３４の前
後両側には摩擦係数の小さな滑動リング４０，４
１が設けられている。

前記ピストンロツド３２のほぼ中間部外周には
係合片４２が固定され、第７図に示すように前記
主軸筒３の両側に若干の間隙をおいて位置するよ
うに延びる２叉部４２ａが形成されている。又、
第６図に示すように、前記当接片１１の先端部に
は２叉部１１ａが形成されて、その２叉部１１ａ
には筒状体１１ｂが固定されており、その筒状体
１１ｂにはピストンロツド３２が摺動可能に嵌挿
されている。そして、主軸筒３が前方へ往動する
ことにより当接片１１の基端部が係合片４２の２
叉部４２ａに係合して、主軸筒３と一体的にピス
トンロツド３２が前方へ往動されるようになつて
いる。なお、係合片４２の２叉部４２ａの後側面
には一対の緩衝材４８が設けられ、当接片１１は
この緩衝材４８に係合される。

前記油圧シリンダ室３１の前部側には流量調節
弁４４が配置されており、前記ピストンロツド３
２が前方へ往動されることにより押圧シリンダ室
３１内の圧油がこの流量調節弁４４から流量を調
節規制されながら吐出され、その吐出圧油が、前
記エアーシリンダ室７を隔てて油圧シリンダ室３
１と反対側に配置された油溜室４５に給送されて
そこに貯えられるようになつている。そして、こ
の流量調節弁４４の流量調節絞り作用により、ピ
ストンロツド３２の往動速度が制限されるように
なつている。従つて、主軸筒３がドリル１を支持
した主軸４とともに前進往動して、当接片１１が
係合片４２に係合した後は流量調節弁４４の絞り
作用により、主軸筒３の往動速度が切換ダウンさ
れ、その速度は穿孔切削に最適の速度に設定され
る。このため、主軸筒３が前進移動して当接片１
１が係合片４２に係合したときにおけるドリル１
の位置が第１図に示す第１の切換点P₁となる。な
お、流量調節弁４４の吸入側にはフイルタ４６が
設けられている。

前記油圧シリンダ室３１の前部側には逆止弁４
７が配置され、前記油溜室４５から油圧シリンダ
室３１に至る方向のみの圧油の流通を許容して、
前記ピストンロツド３２の後退復動を許容するよ
うになつている。

前記移動部材３５と係合片４２との間におい
て、ピストンロツド３２には円筒体５１がそのピ
ストンロツド３２の軸線方向へ摺動可能に嵌合さ
れてフレーム２に支持され、その後端にはフラン
ジ部５１ａが形成されている。第４図及び第５図
に示すように、そのフランジ部５１ａの前面及び
後面にそれぞれ対向するように、フレーム２及び
前記滑動リング４０には規制面５２ａ，５２ｂが
形成され、その両規制面５２ａ，５２ｂ間の間隔
は、前記フランジ部５１ａの距離Ｌだけの移動を
許容する長さになつている。円筒体５１の前端部
周壁には複数個の保持孔５３が円周方向へ等間隔
をおいて透設され、それらの内部には球体（鋼
球）５４が回転可能に支承されている。

前記円筒体５１の外周には筒状の摺動体５５が
前後方向へ摺動可能に支持され、その内面には主
軸筒３の往動方向に向かつて次第に拡径されると
ともに、前記球体５４に係合可能なテーパ面５５
ａが形成されている。摺動体５５はコイルスプリ
ング５６により前方へ向かつて付勢され、主軸筒
３が原点位置に配置されて当接片１１が最後退位
置にあるときには、その当接片１１によりコイル
スプリング５６の付勢力に抗して後方へ移動され
るようになつている。そして、これらの円筒体５
１、球体５４、摺動体５５及びコイルスプリング
５６により、ピストンロツド３２の往動時にはピ
ストンロツド３２と円筒体５１との相対移動を許
容し、復動時には前記円筒体５１に許容された移
動距離Ｌだけその円筒体５１とピストンロツド３
２とが一体的に移動した後、それ以上の移動を阻
止する一方向クラツチ５７が構成されており、そ
の詳細な作用は後述する。

第３図に示すように、フレーム２の後部にはブ
ラケツト６１を介してプリント基板よりなる取付
板６２が固定され、その上面後端部には原点位置
検出用フオトカプラー６３が、上面中間部には折
返し点位置検出用フオトカプラー６４が配置さ
れ、又、下面前端部には加工終了端検出用フオト
カプラー６５が配置されている。

第３図及び第６図に示すように、前記当接片１
１の一側縁から突出形成されたアーム部１１ｃの
先端には取付ロツド６６がその前端において固定
され、フレーム２のガイド孔６７を通つて後方へ
延びている。取付ロツド６６の後端にはその取付
ロツド６６の前後動にともない前記原点位置検出
用フオトカプラー６３及び折返し点位置検出用フ
オトカプラー６４の発光ダイオードとフオトトラ
ンジスタとの間に進入して発光ダイオードからの
光を遮断可能な後部遮蔽片６８が固定されてい
る。

前記取付ロツド６６の前部下方には前後方向に
延びるように調節ロツド６９が配置され、そのほ
ぼ中間部がフレーム２と一体の軸受７０に支持さ
れるとともに、その後方寄りがフレーム２のガイ
ド孔７１に支持されて、回動及び若干の前後動可
能になつている。前記軸受７０とガイド孔７１と
の間において、調節ロツド６９にはこのロツド６
９を回動操作するための操作つまみ７２が設けら
れて、又、軸受７０の前方において、調節ロツド
６９の外周にはねじ部６９ａが形成されている。
調節ロツド６９の先端にはコイルスプリング７３
のばね力が作用し、その調節ロツド６９が後方へ
向かつて付勢されている。さらに、調節ロツド６
９の後端には前部遮蔽片７４が固定され、常には
前記加工終了端検出用フオトカプラー６５の発光
ダイオードとフオトトランジスタとの間の間隙に
臨むようになつており、調節ロツド６９の若干の
前方移動により発光ダイオードからフオトトラン
ジスタに至る光を遮断するようになつている。

第３図及び第７図に示すように、調節ロツド６
９のねじ部６９ａにはストロークドツグ７５が装
着され、その下部に一体形成されたアーム部７５
ａがフレーム２に形成されたスリツト７６を通つ
て前記主軸筒３の近傍まで延びている。従つて、
前記操作つまみ７２にて調節ロツド６９を回動さ
せることにより、ストロークドツグ７５の位置を
前後方向へ移動調節することができ、その調節
後、ストロークドツグ７５が妄動しないように締
付ねじ７５ｃによつて締付けられる。又、主軸筒
３とともに前進往動してきた当接片１１がこのス
トロークドツグ７５のアーム７５ａに係合して、
調節ロツド６９が前方へ移動されるようになつて
いる。

そして、前記回転円板２１、遮蔽板２２、角度
変位検出用フオトカプラー２３、折返し点位置検
出用フオトカプラー６４、後部遮蔽片６８等によ
り、前記主軸筒３を原位置に復帰させることなく
往復動させるためのステツプフイード制御手段が
構成されており、又、前記ストロークドツグ７
５、加工終了端検出用フオトカプラー６５、前部
遮蔽片７４等により、主軸筒３の切削加工最前進
位置の検出信号に基づいて前記ステツプフイード
制御手段を無効化する手段が構成されており、そ
の詳細な作用は前記一方向クラツチ５７とともに
後述する。

第３図に示すように、前記係合片４２の移動領
域及び調節ロツド６９と対応するように、フレー
ム２には開口７７が形成されており、その開口７
７には第９図に示すような表示板８０が固定され
ている。その表示板８０には一側縁に沿つて目盛
７８ａ，７９ａが付記された一対の長孔７８，７
９、及び前記操作つまみ７２の一部を外方へ突出
させるための矩形孔８１が透設されている。上方
の長孔７８には係合片４２のアーム部４２ｂに形
成された指示線４２ｃが表出され、又、下方の長
孔７９には前記ストロークドツグ７５に形成され
た指示線７５ｂが表出されており、それぞれドリ
ル１の第１回目の早送りストローク及び全移動ス
トロークを表示できるようになつている。

次にこのように構成されたボール盤の作用を説
明する。さて、任意の深さの穿孔を行うには、は
じめに、所望する孔Ｈの深さに合わせて、第３図
に示す操作つまみ７２により調節ロツド６９を回
動操作して、ストロークドツグ７５の位置を前後
方向に移動調節する。つまり、主軸筒３が前進往
動してドリル１が形成した孔Ｈの所要深さまで達
したときに、主軸筒３上の当接片１１がストロー
クドツグ７５のアーム部７５ａに係合されるよう
にする。その調節後、締付ねじ７５ｃを締付け
る。

又、このストロークドツグ７５の前後調節と相
前後して第２図に示す調節部材３４を回動操作
し、コイルスプリング３８の付勢力により後端位
置にあるピストンロツド３２を前後に移動させ、
そのピストンロツド３２上の係合片４２の前後位
置を調節する。つまり、ドリル１が第１回目の穿
孔切削のために前進往動してその先端が加工材Ｗ
の端面位置よりも若干手前（２mm程度）の位置に
達したときに、当接片１１が係合片４２に係合さ
れるようにし、第１の切換点P₁を設定する。

そして、この状態においては、一方向クラツチ
５７の摺動体５５は当接片１１との係合により、
コイルスプリング５６の付勢力に抗して後方へ移
動され、そのテーパ面５５ａが球体５４から離れ
ている。

この状態において主軸モータ２６を起動する
と、回転筒１３が回転され、伝達スプリング１７
を介して連結筒１５及び主軸４が回転されてドリ
ル１が回転始動される。そして、そのわずか後
に、第１の通気孔９からエアーシリンダ室７の後
部側にエアーが供給され、主軸筒３が速い速度で
前進されて、ドリル１が早送りにて前進往動す
る。

主軸筒３の前進移動にともない当接片１１が摺
動体５５から離れると、コイルスプリング５６の
付勢力によりその摺動体５５が前方へ移動され、
テーパ面５５ａが球体５４に係合して、その球体
５４がテーパ面５５ａとピストンロツド３２の外
周面との間に挾持される。一方、当接片１１の前
方移動により第３図に示す取付ロツド６６も前方
へ移動して、その後端の後部遮蔽片６８が原点検
出用フオトカプラー６３の位置から折返し点検出
用フオトカプラー６４を通過して前方へ移動す
る。

このようにしてドリル１が第１の切換点P₁に達
すると、当接片１１が係合片４２に係合して、ピ
ストンロツド３２に前方への移動力が付与され
る。この場合、ピストンロツド３２は流量調節弁
４４の絞り作用を受けて、エアーの作用による主
軸筒３の前進往動速度よりも遅い切削送り速度で
しか移動し得ないため、主軸筒３も切削送り速度
に切換ダウンされる。このように、ドリル１の前
進往動速度は加工材Ｗに達する直前の切換点P₁で
切削送り速度に切換えられ、その速度で穿孔切削
を開始する。

この段階では、一方向クラツチ５７の球体５４
を介して摺動体５５及び円筒体５１とピストンロ
ツド３２とが一体的に結合されているため、第４
図に示すように摺動体５５及び円筒体５１は、そ
の円筒体５１のフランジ部５１ａが前部規制面５
２ａにて規制されるまでの距離Ｌ（ほぼ２mm）分
だけ前方へ移動される。そして、その後のピスト
ンロツド３２の前方への移動力は球体５４に対し
て同図の矢印方向の回転力として作用するため、
その回転力が摺動体５５に対して前記の結合方向
とは逆方向の力として作用し、その後のピストン
ロツド３２のみの前方移動が許容される。

このようにして、第１回目の穿孔が進むと、ド
リル１に加えられる回転方向とは反対方向への負
荷が徐々に大きくなつて、連結筒１５と回転筒１
３との間にわずかずつ回動変位が生じ、回転円板
２１と遮蔽板２２との相対位置関係が変化する。
そして、そのドリル１に加えられる負荷が一定以
上になると、角度変位検出用フオトカプラー２３
が前述のように検出信号を出力し、これに基づい
てエアーシリンダ室７の前部側に第２の通気孔１
０からエアーが供給され、主軸筒３が速い速度で
後退されて、ドリル１が早送りで後退復動する。
この主軸筒３の後退にともなう当接片１１の後方
移動により、第３図に示す後部遮蔽片６８を有す
る取付ロツド６６も後方へ移動される。

主軸筒３が後退されて当接片１１が係合片４２
から離れると、ピストンロツド３２はコイルスプ
リング３８の付勢力により後方へ移動しようとす
る。このため、ピストンロツド３２は第５図に示
すように円筒体５１及び摺動体５５とともに後方
へ移動されるが、円筒体５１が前記距離Ｌ（約２
mm）分だけ後方移動されて、後方規制面５２ｂと
の係合によりその後方移動が規制されると、球体
５４には同図の矢印方向への回転力が作用する。
この回転力は摺動体５５に対しその摺動体５５を
前方へ移動させる力として作用し、結果的に球体
５４をピストンロツド３２の外周面に押付ける力
となつて作用するため、ピストンロツド３２のそ
れ以上の後方移動が阻止され、前記距離Ｌだけ後
退した位置で停止される。すなわち、係合片４２
も穿孔切削が中断した位置から距離Ｌ分だけ後退
した位置にて停止される。

前記取付ロツド６６が後方移動して、後部遮蔽
片６８が折返し点位置検出用フオトカプラー６４
の位置まで達すると、そのフオトカプラー６４か
ら検出信号が出力され、第１の通気孔９からエア
ーシリンダ室７の後部側にエアーの供給が切換え
られ、ドリル１が早送りの前進往動に切換移行さ
れる。

この前進往動により当接片１１が係合片４２に
再び係合するが、この係合片４２の位置は前回の
穿孔切削終了位置よりも距離Ｌだけ後方位置にあ
るので、当接片１１と係合片４２との係合にとも
なう切削送り速度への移行は、前回に形成された
孔の底面よりも距離Ｌ分だけ手前で行われる。
（第２の切換点P₂）従つて、ドリル１が早送り速度
で加工材Ｗに衝接することはない。

このようにして、ドリル１が切削送りに切換え
られて穿孔切削が行われ、ドリル１に加えられる
負荷が一定以上になると、前記と同様に角度変位
検出用フオトカプラー２３が検出信号を出力して
ドリル１が早送りにて後退復動され、取付ロツド
６６の後部遮蔽片６８が折返し点位置検出用フオ
トカプラー６４の位置に達することによりドリル
１が早送り前進往動に切換移行される。

このようにして、複数回のステツプフイードに
よる穿孔切削が行われ、ドリル１が所要の深さＲ
まで達すると、当接片１１があらかじめ位置設定
されたストロークドツグ７５のアーム部７５ａに
当接する。これにより、そのストロークドツグ７
５を介して調節ロツド６９がコイルスプリング７
３の付勢力に抗してわずかに前方へ移動され、前
部遮蔽片７４が加工終了端検出用フオトカプラー
６５の発光ダイオードの光を遮断して、検出信号
が出力される。この出力信号に基づいて、折返し
点位置検出用フオトカプラー６４の作用が無効化
されるとともに、第２の通気孔１０からエアーシ
リンダ室７の前部側にエアーが供給され、ドリル
１が早送りにて後退復動し、後部遮蔽片６８が折
返し点位置検出用フオトカプラー６４を通過す
る。従つて、ドリル１は折返し点Ｑを越えてさら
に後退復動し、後部遮蔽片６８が原点位置検出用
フオトカプラー６３の位置に達すると、検出信号
が出力されて主軸モータ２６の回転が停止され
る。従つて、ドリル１が原点Ｏ位置まで復帰して
停止されるとともに、切削回転が停止される。

又、主軸筒３の原点位置への復帰にともなう当
接片１１の復帰により、前述したように、ピスト
ンロツド３２及び円筒体５１が距離Ｌ分だけ後方
移動した後に、その当接片１１が摺動体５５に係
合してその摺動体５５がコイルスプリング５６の
付勢力に抗して後方へ移動され、テーパ面５５ａ
が球体５４から離れる。従つて、一方向クラツチ
５７とピストンロツド３２との結合が解離され、
ピストンロツド３２がコイルスプリング３８の付
勢力により第２図に示す後端位置に復帰する。以
上で１サイクルの穿孔切削が終了する。

このように、このボール盤においては、切削抵
抗が一定以上になると、それ以上の切削が行われ
れず、しかも早送りから切削送りへの移行は加工
材Ｗの端面及び前加工にて形成された孔の底面に
接する手前で行われるので、ドリル１が加工材Ｗ
の端面若しくは孔の底面に速い速度で衝接したり
することがなく、ドリル１の切損等を確実に防止
し得て安全な作業を行うことができる。

なお、前記実施例では摺動体をコイルスプリン
グに抗して復動方向に移動させて一方向クラツチ
の作用を無効化する手段として、当接片１１を使
用したが、主軸筒の最前進位置への移動に基づく
加工終了端検出用フオトカプラー６５の検出信号
によつて作動されるソレノイド等により摺動体を
移動させて一方向クラツチを無効化するように構
成してもよい。又、前記実施例ではこの発明をボ
ール盤に具体化したが、その他に工具が回転しな
がら往復動する工作機械、例えばブローチ盤等に
具体化することも可能である。

発明の効果以上実施例にて例示したように、この発明は切
削加工中にステツプフイード制御手段により主軸
筒が一旦復動された後、再び往動されるときに、
一方向クラツチの作用により、前の加工終了位置
より若干手前側において主軸筒の移動速度を切削
送りに切換えるように構成したことにより、穿孔
等の加工をドリル等が切損したりすることなく確
実に行い得る優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化した装置によるステ
ツプフイードの作動線図、第２図以下はこの発明
を具体化したステツプフイード装置を示すもので
あつて、第２図は中央部にて分割して示す全体の
縦断面図、第３図は一部破断正面図、第４図及び
第５図はそれぞれ一方向クラツチの作動態様を示
す部分拡大断面図、第６図は第３図の６−６線に
おける拡大断面図、第７図は第３図の７−７線に
おける拡大断面図、第８図はキヤツプ及び移動部
材とコイルスプリングとの関係を拡大して示す分
解断面図、第９図は表示板の拡大正面図である。ドリル……１、フレーム……２、主軸筒……
３、主軸……４、エアーシリンダ室……７、ピス
トンヘツド部材……８、当接片……１１、回転円
板……２１、遮蔽板……２２、角度変位検出用フ
オトカプラー……２３、油圧シリンダ室……３
１、ピストンロツド……３２、コイルスプリング
……３８、係合片……４２、流量調節弁……４
４、油溜室……４５、逆止弁……４７、円筒体…
…５１、保持孔……５３、球体……５４、摺動体
……５５、テーパ面……５５ａ、コイルスプリン
グ……５６、一方向クラツチ……５７、折返し点
位置検出用フオトカプラー……６４、加工終了端
検出用フオトカプラー……６５、後部遮蔽片……
６８、前部遮蔽片……７４、ストロークドツグ…
…７５。

Claims

【特許請求の範囲】１一端に工具１を有する主軸４を回転可能に支
持し、フレーム２に摺動可能に支持された主軸筒
３と、その主軸筒３をその軸線方向に往復動させるた
めのエアー駆動手段（７，８等）と、前記主軸筒３の軸線と平行に配置されたシリン
ダ室３１と、そのシリンダ室３１に往復動可能に
装着され、発条３８の作用により常に復動方向に
付勢されるピストンロツド３２と、そのピストン
ロツド３２に一端が固定され、他端が前記主軸筒
３近傍に延び、前記主軸筒３の往動時にその一部
と係合可能な係合片４２と、前記シリンダ室３１
とそのシリンダ室３１に供給される油を貯える油
溜室４５との間に配置された流量調節弁４４及び
逆止弁４７とを含み、前記主軸筒３の一部と係合
片４２との係合に基づく前記ピストンロツド３２
の往動時に、その移動速度を制限して前記主軸筒
３に切削送り運動を付与し、前記ピストンロツド
３２を発条３８の作用により急速に復動させ得る
ようにしてなる送り制御手段と、前記ピストンロツド３２に摺動可能に嵌合さ
れ、前記フレーム２にピストンロツド３２の移動
方向へわずかな量だけ移動し得るように支持され
た円筒体５１と、その円筒体５１の周壁に貫設さ
れた保持孔５３中に回転可能に支承された球体５
４と、前記円筒体５１に摺動可能に支持され、内
面に前記主軸筒３の往動方向に向かつて次第に拡
径され、前記球体５４と係合するテーパ面５５ａ
を有する摺動体５５と、その摺動体５５を主軸筒
３の往動方向に向かつて付勢する発条体５６とよ
りなり、前記ピストンロツド３２の往動時にはピ
ストンロツド３２と円筒体５１との相対移動を許
容し、復動時には前記円筒体５１に許容された移
動距離Ｌだけその円筒体５１とピストンロツド３
２とが一体的に移動した後、それ以上の移動を阻
止する一方向クラツチ５７と、一つの切削加工を複数回にわけて行うように、
前記主軸筒３を原位置に復帰させることなく往復
動させるためのステツプフイード制御手段（２
１，２２，２３，６４，６８等）と、前記主軸筒３の切削加工最前進位置の検出信号
に基づいて前記ステツプフイード制御手段（２
１，２２，２３，６４，６８等）を無効化すると
ともに、前記主軸筒３を復動させるための手段
（６５，７３，７５等）と、前記主軸筒３への最前進位置検出信号若しくは
前記主軸筒３の原位置への復帰に基づいて、前記
摺動体５５を発条体５６に抗して復動方向に移動
させて前記一方向クラツチ５７の作用を無効化す
るための手段（１１等）とを設け、切削加工中にステツプフイード制御手段（２
１，２２，２３，６４，６８等）により主軸筒３
が一旦復動された後、再び往動されるときに、前
の加工終了位置よりも前記円筒体５１がフレーム
２に対し移動し得る量だけ手前側において、移動
速度を切削送りに切換えるようにしてなる工作機
械におけるステツプフイード装置。２前記ステツプフイード制御手段（２１，２
２，２３，６４，６８等）は、主軸４に加わる切
削トルクが所定値に達するごとに前記主軸筒３を
復動させ、かつその復動途中において発せられる
信号に基づいて再び主軸筒３を往動させるように
構成されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載の工作機械におけるステツプフイー
ド装置。