JP2002509489A

JP2002509489A - 塊状ブロックとスライド式コラムを有する工作機械装置及び本装置を組み込んだ機械

Info

Publication number: JP2002509489A
Application number: JP53382998A
Authority: JP
Inventors: ドゥラクー、ジャン−ミッシェル
Original assignee: ドゥラクー、ジャン−ミッシェル
Priority date: 1997-01-20
Filing date: 1998-01-08
Publication date: 2002-03-26
Also published as: US6279438B1; AU5869298A; FR2758488A1; FR2758488B1; DE69805961D1; WO1998031502A1; EP0958105B1; ATE218942T1; DE69805961T2; EP0958105A1; ES2178146T3

Abstract

(57)【要約】本発明は、大型のブロック（１）を備え、その穴の中にスライド式のコラム（３）が配置されていて、これが前部ベアリング（８）と後部ベアリング（９）内に誘導され、少なくとも前部ベアリング（８）とコラム（３）の前部ベアリング（８）内をスライドする部分（２７）とは、断面が中心軸をに対して約１２０°で配分された３つのローブを有する連続する凸状である、金属を切断ずることにより部品を加工するための装置に関する。前部ベアリング（８）と後部ベアリング（９）とは、静水圧ジャーナルベアリングである。コラムは、スライドブロック（４）を支持し、スライドブロック（４）上にはスライド（５）が取り付けられ、スライド（５）の中には切削工具（７）を配置するためのタレットヘッド（６）が組み込まれている。

Description

【発明の詳細な説明】塊状ブロックとスライド式コラムを有する工作機械装置及び本装置を組み込んだ機械本発明は、チップを除去し、工作機械の一部を形成し、位置決め手段及び左右方向変位手段を備えることによってワークピースを機械加工するための装置に関する。これはまた、例えば金属製であるワークピースを、それが円筒形であっても（旋削、穴開け、シェービング、円筒研削の実行により）、そうでなくても（フライス削り、穴開け、研削の実行により）、予め決められたサイズ及び形状のワークピースを得る目的で機械加工することを含んでいる。今日までに知られている工作機械または機械加工のための機械は、案内要素を支持するためのベッドを支持する或いは組み込んだ地上のサポートベースを含んでいる。これらの案内要素は、断面が平行六面体、概して長方形、である滑り面の形態に製造されているが、これはあまり頑丈ではないためベッドによってその全長を支える必要がある。機械の精密さ及び剛直性は、このようにベッドによって与えられる。概してこのベッドはこうして機械の全表面を覆っているため、チップの効率的な除去にとっては障害となる。この欠点を克服するために、ある種の旋盤は、作業者の方に傾斜した、或いは垂直であるベッドを伴って設計されている。この構成では、後者の場合、機械の積み上げ、積み下ろしの障害になる。特に、自動化された生産ラインを設備するに際して、 − 出口位置と入口位置が異なる場合に、ワークピースの自然な流れを確保することができない。これは、工場配置が思うようには最適化されていないことを意味する。 − 機械の作業者と同じ側に供給用ロボットを設置しなければならず、設定または保全のためのアクセスが困難になる。これらはチップ及び切削油剤の流れの中に存在するため、こうしたベッド及びその案内装置は保護されなければならない。この保護は、機械の動作を見越した伸縮式でなければならず、それ故に非常に高価であるが、これは、高速及び高加速には容易に適合しない。例えば自動車産業のための部品加工等の大量生産環境においては、これらの保護要素は即座に変形してチップが通り抜けできる通路を提供し、機械の信頼性及び寿命に悪影響を与える。使用状態が一定時間を越えると、これらはチップによる機械的攻撃に対する真の防護壁としてよりも、チップを除去し清浄化する上での障害として作用する。ある種の旋盤は、主軸台の後部に向けて後ろ向きであると同時に滑り面上に案内を保持するベッドを伴って設計されている。しかしながらそれでもチップ領域を機械的精密さの領域から分離させる防護を達成するのは非常に手際のいる作業であり、進入してしまったチップを取り除くのはほとんど不可能である。さらにその存在により、これらのベッドは、床に対する工具またはワークピースのスピンドル及び動作の軸の構成及びその相対位置を固定する。多軸性のフライス盤または穴あけ機の場合、切削作業中に加わる力の下で精密さを維持するためには、切削力によって案内装置に加わる最終的な力が案内装置へと集中し、スピンドルの軸位置の変位を引き起こさないことが極めて重要である。これを直定規案内装置で達成するのは非常に手際のいる作業であり、Ｕ字形の直定規支持構造となる場合もあるが、これは結果的に開放型でさほど強堅でない。案内装置の輪郭は、機械の正確な作動及び高精度を十分に達成できるだけの機械的特性を有するものでなければならない。即ち、１− 切削力に耐える最大曲げ剛性を有し、工具の変更及びスピンドルの端部及び機械加工中心部のスピンドルに固定された工具による追加的な軸(Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸等)の制御のためのタレットシステムの質量によって、または他の機械仕上げ装置またはその端部に固定されたワークピースホルダーシステムの質量によって切削工程を途絶させないだけの固有振動数を有するアッセンブリを形成しなければならない。２− そのねじり剛性は、切削力による転倒モーメントが加わる間も機械の精度に影響しないだけ大きいものでなければならない。３− その質量は、速度及び加速がいわゆる現行の「敏捷な」機械設計に適合するだけの低いもの、即ち速度１ｍ／秒及び加速１０ｍ秒^-2を経済的に達成可能なものでなければならない。４− 表面研削による機械加工が可能であり、静水圧ガイドベアリングの展開（摩耗の除去）が可能であり、連続する輪郭をこするだけでベアリングへのチップの進入に対する効果的な防護を達成することが可能であるように、その形状は単純な円筒形であり、またその輪郭は可能な限り一定でなければならない。５− その形状は、追加的な案内装置を付加することなく、このコラムの端部に固定されるシステムを角度を付けて配置できるようなものでなければならない。上記要件１、２、３及び４は、最小質量に対して最大の慣性モーメントを有する、断面が円形である円筒形コラムの使用によって効果的に最適化される。この解決策は、既に、ベッドに固定された案内装置の製造に使用されている。但し、これは追加的な角度配置システムを必要とするため、チップ防護を単純化する上で不可欠な要件５を満足させない。特に、追加的な案内は、要するに以下のようなものであると言える。 − チップリテーナを有し、大量生産環境における作動上の高信頼性に適合しない伸縮性の保護装置の使用を必要とするベッドの設計、或いは、 − その位置に依存して、 − 前部では、要件４に適合しないスクレーピング及び密封の困難性を構成し、 − 後部では、トルクが吸収され、よって希望される高精度にとって有害なコラムにおける偏心及び撓みを生成するような非対称性を構成する回転を防止するためのキーシステムまたは他の任意の現行の周知システムを使用すること、の何れか。米国特許第４６０４００８号は、従来型のシャーシに回転を防止された縦方向変位手段を備え、４つのローブを有する断面を使用し、アッセンブリ自体が回転可能である機械加工装置を開示している。米国特許第３２６３５３０号は、断面が４つのローブを有する精密中ぐり装置の頭部を開示している。欧州特許公開０１７２２９９号は、小型工作機械を開示している。これらのうちの何れも、ベッドを省くことはできない。本発明の目的は、直定規を支持して移動する部品を案内するベッドを使用することによって生じる欠点を克服し、また従来使用されてきた案内装置の輪郭の欠点を克服する機械加工装置を提供することにある。本発明の装置は、塊状ブロックを備え、塊状ブロックの第１の穴にはスライド式コラムが収容されていて前部ベアリング及び後部ベアリング内に案内されており、少なくとも前部ベアリング及びコラムの前部ベアリング内をスライドする部分は、断面が中心軸、つまりスピンドルを中心に１２０°離れた３つのローブを有する連続的な凸状であり、好適には、前記塊状ブロック内の第２の穴に配置された組込み式モータを備えている。従って本発明によれば、ベッドはなくされて天然または再構成された花崗岩（化学樹脂タイプの結合剤で花崗岩チップを纏めて作った複合材料）等の密で安価な材質の塊状ブロックに変えられており、当該ブロックは本発明による特殊な案内装置を支持し、ワークを支持なしのオーバーハング状態にさせる。効果的には、高性能な膨張補正ソフトに頼ることなく加工されるワークピースの精度を達成することの簡潔さに関わる理由によって、ブロックの膨張係数は鋼の場合に類似し、即ち摂氏１°につき１メートル当たり約１０×１０^-6メートルである。効果的には、ブロックは、可動性の１つまたは複数のコラムを案内するベアリングの装着及び相対位置調整のための完全に平らで平行である対向する２面を有している。ブロックは、主要コラムと同タイプまたは異なるタイブの様々なスライド式コラム、または代替としてスピンドルまたは他の任意装置を収容可能な他の複数穴を有する場合がある。何ら寸法精度を保有しない複数穴は、案内コラムによる一方のベアリングから他のベアリングへの通過を可能にする。ブロックは、水平に配置（複数穴の軸は水平、平らな対向面は垂直）して、正面機械、または旋盤用の心押し台を有する回転機械、或いはマシニングセンタのための水平軸フライス削り装置の組立を可能にするか、或いは固有の運搬及び取扱いの軸が垂直であるワークピース（平坦なワークピース）を機械加工するという目的で垂直に配置するかの何れかにすることができる。本発明によれば、この同じブロックは特に、例えば回転、粉砕、研削等のための内蔵モータを有するスピンドルであって、コラムの動作に関して多くの自由度を保有することのできるスピンドルを支持する案内コラムのみ、または、コラムの動作に関して多くの自由度を保有することのできる工具ホルダタレットを支持する案内コラムのみ、または、内蔵モータを有するスピンドルを支持する内蔵された固定式スピンドルまたは案内コラム、及び多くの自由度を保有することのできる工具ホルダタレットを支持する１つまたは複数の案内コラム、のうちの何れかを支持することができる。強堅で十分なサイズのスペーサ片を使用して２つ以上のブロックを合わせることにより、スピンドルの相対位置が単に安価な静止部品の形状及びサイズに起因するような多軸機械の取得が可能になる。本発明のブロックは中央装置として機能する標準化された要素を構成する。多数の中央装置は、１乃至４つの同時的切削装置を有するアッセンブリの構成を可能にする。このアッセンブリは、軸を水平または垂直の何れかに配置することのできる単軸機械へ、或いは同期化される或いは独立していることのできる対向または平行する２つの水平軸を有する機械へ組込まれている。この概念は、モジュールの並置により、全体的な機械加工ラインへと拡張することができる。これは、中央装置のみの市場化が可能であって、精度及び性能のレベルを保証しながら業界のパートナーによる本中央装置周辺の完全な機械の設計及び組立が可能であることを意味している。本発明に従って使用される特定の案内装置の輪郭は、転倒モーメントを伝達する十分な能力を有していて良好な角度配置を与える三角形断面と、最良の剛性及び最良の機械加工性を有する円形断面との間で最適化された輪郭を有する円筒形である。国際公開ＷＯ９３／１５２９９によれば、異なる概念においては、こうした形状（時に「多角形」または「外転トロコイド」として周知である）はボーリングヘッドの案内として使用されている。有効トルクの伝達を伴う無精度の機械的案内に連続する非凹型多重ローブ断面を使用することは、本発明によって、工作機械のための案内構造に関連する例外的精度の基準に適合した精度を与える静力学的案内へと拡張することができる。本発明によれば、連続的な凸状である３つのローブを有する形状の円筒形を使用ずることにより、結果的に完璧に集中される案内圧力が分与される。さらに、３つのローブ周辺への圧力領域の局在化は、流体が静水圧ベアリングへと射出されるポイント位置の最適化を可能にし、よって加圧装置の費用の限定を可能にする。従ってこうした輪郭は、機械加工専用の任意の機器資産にすぐに組込むことのできる独立した切削装置の主要動作を案内することが可能であり、また、スピンドルを基本となるブロックに組み込むことによって、スピンドル（可動スピンドルまたは心押し台を有する機械）または工具ホルダ（主軸台を有する機械）のＺ動作（スピンドルの軸に平行）の案内を構成することが可能であって、しかも、ワークピースが保持されている端部とは反対側の端部における支持を必要とする長めのワークピースを機械加工するための旋盤の心押し台、またはワークピースを保持し処理するための他の任意のシステムをも優位に支持する。スピンドルに４方面からの直接アクセスが可能であるという事実を仮定すると、こうした構造は、機械加工ラインの据付者にロボットで制御される自動装填装置の配置に関して多大な可能性を残している。本発明の他の特定的な特徴及び優位点は、添付の図面に関して表示を目的として限定的な含意なしに行われた以下の説明によって明らかとなるであろう。図１は、本発明に一致する固定式スピンドルと工具ホルダコラムとを備えた中央装置の斜視図である。図２は、本発明に一致する固定式スピンドルと２つの工具ホルダコラムとを備えた中央装置の設計の斜視図である。図３は、本発明に一致する静水圧線形案内を示している。図４は、本発明に一致する静水圧線形案内のローブへの圧力分布を示している。図５は、図１の中央装置のＡＡ上の部分をスピンドルの代替形式によって示している。図６は、本発明に一致するＹ動作を取得するための軸動作の分析を示している。図７は、本発明に一致する固定式スピンドルと工具ホルダコラムとを備えた中央装置の斜視図であり、装置にはＹ軸及びＣ軸が設置されている。図１は、本発明が適用された中央機械加工装置の１つの可能な設計を示している。ブロック１は、天然の花崗岩または花崗岩とポリマー樹脂との合成物で製造されており、一体化されたモータを有するスピンドル２と、コラム３を含むスライド／サドルアッセンブリとを支持している。コラム３の端部にはスライドブロック４が装備され、スライドブロック４の上では横軸Ｘに沿ってスライド５が移動し、スライド５内には切削工具７（例えば１２個）を配置するためのタレット６が組み込まれている。コラム３は、縦軸Ｚ１に沿って２つのベアリング８及び９（さらに図３乃至５参照）により縦方向に案内される。これらの２つのベアリングは、ブロック１の完全に平坦で平行である表面１０及び１１に固定されている。これらの２表面の平行度の精度は、この基本ブロックの唯一の精度要素である。第３の支持面１２には、心押し台または装填装置オプションを装着することができる。本発明に一致するスピンドル２の本体の多角形外部輪郭は、一定の機械配置において、旋盤に棒材の形式の原材料を自動供給するため、或いは２軸旋盤の装填を可能にするため、或いは軸Ｚ１を置換するための何れかに際して、スピンドル２を軸Ｚ２に沿って移動可能にすることを可能にする。スピンドル２の本体は、次いで、前後２個の静水圧ベアリングセット（後部ベアリングは面１１に保持され、図示されていない）によってコラム３が案内される場合と全く同じ方法で案内される。図示された当該実施形態によれば、自立的アッセンブリを得るために、モータが機械構造内に組み込まれ、その変速駆動装置がブロック１の後部に直接取り付けられたチェスト１５の中に挿入されている。従って、機械の速度及び加速に関する精度及び性能が依存するモータ速度制御ループの調整は、完全に中央装置に組み込まれており、これによって機器資産のメーカーであるパートナーへの本装置の販売を企画することが可能となるため、これは、特に安全基準、人間−機械インタフェース及び数値制御のタイプに関する限り、彼等の設計する機械への統合によってそのローカル市場の特定ニーズへの適合化が可能である。図２は、本発明に一致する固定されたスピンドル２及び２つの工具ホルダコラムを備えた中央装置の斜視図である。ブロック１より深いが、同じくブロック１を鋳造するための分割された共通の鋳型から形成が可能であるような塊状ブロック２１上には、コラム３と全く同一である第２のコラム１７が配置されている。これもやはり、各々ベアリング８及び９と同一である前部ベアリング１８及び後部ベアリング（図示されていない）という２つの静水圧ベアリングによって案内されている。コラム１７にはその端部にスライドブロック１９（４と同一）が取り付けられ、スライドブロック（１９）の上では横軸Ｘ２に沿ってスライド２２（５と同一）が移動し、スライド（２２）内には切削工具２４（例えば１２個）を配置するためのタレット２３（６と同一）が組み込まれている。同様に、機械構造内にはモータが組み込まれ、ブロック２１の後部に直接固定されたチェスト２５の中には変速駆動装置が挿入されている。従って、２組の工具において完全に同一の要素を使用することが可能であり、製造コスト及び在庫面でかなりの削減が達成される。図３は、本発明に従って製造された縦軸の１実施形態の詳細な斜視図である。案内コラム１３は、３つの異なる同軸部分で形成された円筒である。前部の第１の部分２７は、本発明に一致する３つのローブを有する連続的な凸状である。これは、切断力にできる限り近いトルクの取り出しを可能にし、コラムの軸３６上の第１のポイント３５及びその方向３７を決定する前部静水圧ベアリング８によって案内される。ベアリングへのチップの進入は連続する輪郭２８を有するスクレーピングシールによって停止される。表面３の外部形状の均一性はその精度を表示するものであり、スクレーパ２８が効果的であることを保証している。中間部分である第２の部分２９は、２つの耳を形成するように放射状に拡張されている。第１の耳は、玉ねじ３１と共動するナット３０を固定するためのものである。第２の耳は、軸の位置を測定するためにシステム３３の移動点３２を固定するためのものである。後部の第３の部分３４は環状であり、単にコラムの軸３６上に第２の基準点を配置する。この部分は、ベアリング９によって静力学的に案内される。この例では、軸Ｚ１の数値制御のためのモータ３９がベアリンダ９の中に組み込まれており、そのロータは追加的な結合装置を回避して玉ねじ３１上に直に焼き嵌めされているため、軸Ｚ１の慣性の制御及び機械の材料表に含まれる部品点数の減少を可能にする。前部ベアリング８内には、軸Ｚ１用の軸基準ベアリングであるベアリング４０を製造して、モータによる玉ねじの加熱が軸の精度に影響しないようにすることが効果的である。図４は、本発明に一致する静水圧ベアリング線形案内のローブ上に加わる圧力の分布を示している。圧力領域４１、４２、４３は、加わる力Ｆの位置に関わりなく軸対称であるため、切削力の下においても軸３６の移動はない。図５は、本発明に従って設計された２軸の代替形式による中央装置の図１のＡＡに沿った断面を示している。この中央装置は、この代替形式において軸方向に固定されたスピンドル２で形成されており、スピンドルは、フランジ４３によって塊状ブロック１に固定され、円筒４４によって芯だしが行われている。駆動モータのロータ４６は、スピンドルの後部でそのシャフト４５上に焼き嵌めされている。モータのステータ４９は、螺旋状の溝４８にグリコールを含有する水の環流による冷却を提供するスリーブ４７へと焼き嵌めされている。前部では、チャック５０が機械加工中のワークピースの保持を可能にしている。ベアリング８及び９に案内されるコラム３は、ケーブル及び管５１の通路及び動作に対して、またタレット６のモータ５２に対して優れた防護を形成している。図６は、本発明に一致するＹ動作を取得するための軸運動の幾何学的分析を示している。工具ホルダタレットを支持するコラムの端部には、効果的には、軸Ｘのスライドブロックを方向付けるためのリング５３を装着することができる。リング５３は、数値計算によってＸ軸及びＺ軸に垂直であるＹで明示された追加の軸の制御を可能にしている（図７も参照）。Ａをスピンドル２の軸によって決定されるワークピースの回転軸とリングの配向軸との間の距離であるとすると、以下の式が成り立つ。Ｙ＝Ａｓｉｎα αはスライドブロック４の傾斜角である。Ｘ軸上の補正を組み込む必要がある。Ｘｐ＝Ａ．ｃｏｓα−（Ａ−Ｘ）＝Ｘ−Ａ（１−ｃｏｓα）Ｘはｘ軸位置決めシステムによって読み込まれる値であり、Ｘ_pはワークピース上で取得される実際値である。また以下のように、ワークピースの角配位の値を補正する必要がある。Ｃ_p＝Ｃ＋α＝Ｃ＋ａｒｃｓｉｎ（Ｙ／Ａ）Ｃはワークピース（Ｃ軸）を方向付けるためシステムによって読み取られる値であり、Ｃ_pはワークピース上で取得される実際値である。図７は、本発明に一致する固定スピンドルと工具ホルダコラムを備えた中央装置の設計の斜視図であり、本装置はＹ軸及びＣ軸を有している。スピンドルは内蔵モータによって角度を付けて位置づけされ、当該位置はモータに内蔵されたセンサーにより技術上周知の原理を使用して読み取られる。コラム３とスライドブロック４との間には、モータと１０００分の１度の精度である角度エンコーダとを備えた配向リング５３が挿入されている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年１月７日（１９９９．１．７）【補正内容】央装置の斜視図であり、装置にはＹ軸及びＣ軸が設置されている。図１は、本発明が適用された中央機械加工装置の１つの可能な設計を示している。ブロック１は、天然の花崗岩または花崗岩とポリマー樹脂との合成物で製造されており、一体化されたモータを有するスピンドル２と、コラム３を含むスライド／サドルアッセンブリとを支持している。コラム３の端部にはスライドブロック４が装備され、スライドブロック４の上では横軸Ｘに沿ってスライド５が移動し、スライド５内には切削工具７（例えば１２個）を配置するためのタレット６が組み込まれている。コラム３は、縦軸Ｚ１に沿って２つのベアリング８及び９（さらに図３乃至５参照）により縦方向に案内される。これらの２つのベアリングは、ブロック１の完全に平坦で平行である表面１０及び１１に固定されている。これらの２表面の平行度の精度は、この基本ブロックの唯一の精度要素である。第３の支持面１２には、心押し台または装填装置オプションを装着することができる。本発明に一致するスピンドル２の本体の多角形外部輪郭は、一定の機械配置において、旋盤に捧材の形式の原材料を自動供給するため、或いは２軸旋盤の装填を可能にするため、或いは軸Ｚ１を置換するための何れかに際して、スピンドル２を軸Ｚ２に沿って移動可能にすることを可能にする。スピンドル２の本体は、次いで、前後２個の静水圧ベアリングセット（後部ベアリングは面１１に保持され、図示されていない）によってコラム３が案内される場合と全く同じ方法で案内される。図示された当該実施形態によれば、自立的アッセンブリを得るために、モータが機械構造内に組み込まれ、その変速駆動装置がブロック１の後部に直接取り付けられたチェスト１５の中に挿入されている。従って、機械の速度及び加速に関する精度及び性能が依存するモータ速度制御ループの調整は、完全に中央装置に組み込まれており、これによって機器資産のメーカーであるパートナーへの本装置の販売を企画することが可能となるため、これは、特に安全基準、人間−機械インタフェース及び数値制御のタイプに関する限り、それが設計する機械への統合によってそのローカル市場の特定ニーズへの適合化が可能である。図２は、本発明に一致する固定されたスピンドル２及び２つの工具ホルダコラムを備えた中央装置の斜視図である。ブロック１より深いが、同じくブロック１を鋳造するための分割された共通の鋳型から形成が可能であるような塊状ブロック２１上には、コラム３と全く同一である第２のコラム１７が配置されている。これもやはり、各々ベアリング８及び９と同一である前部ベアリング１８及び後部ベアリング（図示されていない）という２つの静水圧ベアリングによって案内されている。コラム１７にはその端部にスライドブロック１９（４と同一）が取り付けられ、スライドブロック（１９）の上では横軸Ｘ２に沿ってスライド２２（５と同一）が移動し、スライド（２２）内には切削工具２４（例えば１２個）を配置するためのタレット２３（６と同一）が組み込まれている。同様に、機械構造内にはモータが組み込まれ、ブロック２１の後部に直接固定されたチェスト２５の中には変速駆動装置が挿入されている。従って、２組の工具において完全に同一の要素を使用することが可能であり、製造コスト及び在庫面でかなりの削減が達成される。図３は、本発明に従って製造された縦軸の１実施形態の詳細な斜視図である。案内コラム１３は、３つの異なる同軸部分で形成された円筒である。前部の第１の部分２７は、本発明に一致する３つのローブを有する連続的な凸状である。これは、切断力にできる限り近いトルクの取り出しを可能にし、コラムの軸３６上の第１のポイント３５及びその方向３７を決定する前部静水圧ベアリング８によって案内される。ベアリングへのチップの進入は連続する輪郭２８を有するスクレーピングシールによって停止される。コラム３の表面の外部形状の均一性はその精度を表示するものであり、スクレーパ２８が効果的であることを保証している。中間部分である第２の部分２９は、２つの耳を形成するように放射状に拡張されている。第１の耳は、玉ねじ３１と共動するナット３０を固定するためのものである。第２の耳は、軸の位置を測定するためにシステム３３の移動点３２を固定するためのものである。後部の第３の部分３４は環状であり、単にコラムの軸３６上に第２の基準点を配置する。この部分は、ベアリング９によって静力学的に案内される。この例では、軸の数値制御のためのモータ３９がベアリング９の中に組み込まれており、そのロータは追加的な結合装置を回避して玉ねじ３１上に直に焼き嵌めされているため、軸の慣性の制御及び機械の材料表に含まれる部品点数の減少を可能にする。前部ベアリング８内には、軸用の軸基準ベアリングであるベアリング４０を製造して、モータによる玉ねじの加熱が軸の精度に影響しないようにすることが効果的である。図４は、本発明に一致する静水圧ベアリング線形案内のローブ上に加わる圧力の分布を示している。圧力領域４１、４２、４３は、加わる力Ｆの位置に関わりなく軸対称であるため、切削力の下においても軸３６の移動はない。図５は、本発明に従って設計された２軸の代替形式による中央装置の図１のＡＡに沿った断面を示している。この中央装置は、この代替形式において軸方向に固定されたスピンドル２で形成されており、スピンドルは、フランジ４３によって塊状ブロック１に固定され、円筒４４によって芯だしが行われている。駆動モータのロータ４６は、スピンドルの後部でそのシャフト４５上に焼き嵌めされている。モータのステータ４９は、螺旋状の溝４８にグリコールを含有する水の環流による冷却を提供するスリーブ４７へと焼き嵌めされている。前部では、チャック５０が機械加工中のワークピースの保持を可能にしている。ベアリング８及び９に案内されるコラム３は、ケーブル及び管５１の通路及び動作に対して、またタレット６のモータ５２に対して優れた防護を形成している。図６は、本発明に一致するＹ動作を取得するための軸運動の幾何学的分析を示している。工具ホルダタレットを支持するコラムの端部には、効果的には、軸Ｘのスライドブロックを方向付けるためのリング５３を装着することができる。リング５３は、数値計算によってＸ軸及びＺ軸に垂直であるＹで明示された追加の軸の制御を可能にしている（図７も参照）。Ａをスピンドル２の軸によって決定されるワークピースの回転軸とリングの配向軸との間の距離であるとすると、以下の式が成り立つ。Ｙ＝Ａｓｉｎα αはスライドブロック４の傾斜角である。Ｘ軸上の補正を組み込む必要がある。Ｘ＝Ａ．ｃｏｓα−（Ａ−Ｘｐ）＝Ｘｐ−Ａ（１−ｃｏｓα）Ｘｐはｘ軸位置決めシステムによって読み込まれる値であり、Ｘｐはワークピース上で取得される実際値である。また以下のように、ワークビースの角配位の値を補正する必要がある。Ｃ＝Ｃｐ＋α＝Ｃｐ＋ａｒｃｓｉｎ（Ｙ／Ａ）Ｃｐはワークピース（Ｃ軸）を方向付けるためシステムによって読み取られる値であり、Ｃｐはワークピース上で取得される実際値である。図７は、本発明に一致する固定スピンドルと工具ホルダコラムを備えた中央装置の設計の斜視図であり、本装置はＹ軸及びＣ軸を有している。スピンドルは内蔵モータによって角度を付けて位置づけされ、当該位置はモータに内蔵されたセンサーにより技術上周知の原理を使用して読み取られる。コラム３とスライドブロック４との間には、モータと１０００分の１度の精度である角度エンコーダとを備えた配向リング５３が挿入されている。請求の範囲１．シャーシと、３ローブタイプの位置決め及び軸方向変位手段とを備える形式の、チップを除去することによってワークピースを機械加工するための装置であって、シャーシは、前部ベアリング（８）及び後部ベアリング（９）の中を案内されるスライド式コラム（３）が中に収納される第１の穴を備えた塊状ブロック（１）であり、少なくとも前部ベアリング（８）とコラム（３）の前部ベアリング（８）の中をスライドする部分（２７）とは断面が中心軸に対して１２０°を隔てた３つのローブを有する連続する凸状であり、塊状ブロック（１）はまた、好適には内蔵されたモータを有するスピンドル（２）が中に配置される第２の穴を備えることを特徴とする装置。２．前部ベアリング（８）及び後部ベアリング（９）は静水圧軸受けであることを特徴とする請求項１記載の装置。３．コラム（３）はスライドブロック（４）を支持し、スライドブロック（４）上にはスライド（５）が取り付けられ、スライド（５）の中には切削工具（７）を配置するためのタレット（６）が組み込まれていることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の装置。４．ガイドコラム（３）とスライドブロック（４）との間に挿入された配向リング（５３）を特徴とする請求項３記載の装置。５．スピンドル（２）は第１の穴内のコラム（３）と同一タイプのスライド式コラム内に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の装置。６．ブロック（１）は、スライドブロック（１９）と切削工具（２４）を配置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．シャーシと、３ローブタイプの位置決め及び軸方向変位手段とを備える形式の、チップを除去することによってワークピースを機械加工するための装置であって、シャーシは、前部ベアリング（８）及び後部ベアリング（９）の中を案内されるスライド式コラム（３）が中に収納される第１の穴を備えた塊状ブロック（１）であり、少なくとも前部ベアリング（８）とコラム（３）の前部ベアリング（８）の中をスライドする部分（２７）とは断面が中心軸に対して１２０°を隔てた３つのローブを有する連続する凸状であり、塊状ブロック（１）はまた、好適には内蔵されたモータを有するスピンドル（２）が中に配置される[ｓｉｃ]の第２の穴を備えることを特徴とする装置。２．前部ベアリング（８）及び後部ベアリング（９）は静水圧軸受けであることを特徴とする請求項１記載の装置。３．コラム（３）はスライドブロック（４）を支持し、スライドブロック（４）上にはスライド（５）が取り付けられ、スライド（５）の中には切削工具（７）を配置するためのタレット（６）が組み込まれていることを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の装置。４．ガイドコラム（３）とスライドブロック（４）との間に挿入された配向リング（５３）を特徴とする請求項３記載の装置。５．スピンドル（２）は第１の穴内のコラム（３）と同一タイプのスライド式コラム内に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の装置。６．ブロック（１）は、スライドブロック（１９）と切削工具（２４）を配置するためのタレットを支えるスライド（２２）とを装備した第２のスライド式工具ホルダコラム（１７）が中に収納される第３の穴を備えることを特徴とする請求項３と結合された請求項１乃至５の何れかに記載の装置。７．ブロック（１）は天然の花崗岩または再構成された花崗岩で製造されることを特徴とする先行する請求項の何れかに記載の装置。８．先行する任意の請求項に一致する水平または垂直に配置された少なくとも１つの装置を備えることを特徴とする工作機械。９．互いに対向するスピンドルを有する２つの装置を備え、水平軸２スピンドル旋盤を構成することを特徴とする請求項８記載の工作機械。