JP2009050930A

JP2009050930A - 多軸加工機

Info

Publication number: JP2009050930A
Application number: JP2007218163A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Matsuda; 裕之松田; Hide Hosoe; 秀細江
Original assignee: Konica Minolta Opto Inc
Current assignee: Konica Minolta Opto Inc
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-03-12

Abstract

【課題】２種類の加工を１台の加工機で行なうことができ、設置スペースを最小限にした多軸加工機を提供すること。
【解決手段】工具保持部３０を共通にし、その周囲に第１支持ユニット１０及び第２支持ユニット２０を設置するとともに、工具保持部３０に、工具の姿勢を変更することができる第１のターンテーブル３１ｃ及び第２のターンテーブル３２ｂと、加工ツール２をＸ方向及びＺ方向に移動させるステージ装置３３，３４を備えている。したがって、自由曲面の加工及び円筒面の加工が１台の加工機で行なえる。
【選択図】図１

Description

本発明は、多軸加工機に関するもので、自由曲面の加工及び円筒状面の加工に適した多軸加工機に関するものである。

例えば、多軸加工機として、ワークベンチと加工ヘッドとを備え、ワークベンチは、ワークを鉛直軸や水平軸のまわり回転させることができ、加工ヘッドは、加工ツールをワークに対向させて３軸方向に移動させることができるものがある（特許文献１等参照）。このような多軸加工機で自由曲面を加工する場合、加工ツールをワークの被切削面に対して縦方向（例えばＹ方向）に相対的に移動させつつ加工ツールを深さ方向（例えばＸ方向）に進退させることで線状に切削を行う。次いで、加工ツールをワークの被切削面に対して１ピッチだけ横方向（例えばＺ方向）に相対的にずらし、次いで、上記と同様に加工ツールを被切削面に対して縦方向に相対的に移動させる。このような動作を繰り返すことにより、ワーク上に任意の曲面を加工することができる。以上の多軸加工機によれば、自由曲面だけでなく円筒状面を加工することもできる。すなわち、ワークを回転させた状態でワークの周面に加工ツールの先端を突き当てる。そして、加工ツールをワークの深さ方向に進退させながら加工ツールをワークの回転軸に沿って徐々に移動させることで、ワーク上に様々な円筒状面を形成することができる。
特開２００５−７４５６８号公報

しかしながら、比較的重量の大きなワークに対して円筒状面を高精度で加工するためには、ワークを円筒軸のまわりに一定速度で回転させる専用の回転支持駆動装置をワークベンチ上に直接設けることが望ましい。つまり、自由曲面加工用の多軸加工機と、円筒状面加工用の多軸加工機とを個別に用意しておく必要があるが、２種類の加工機を設置すると、広い設置スペースを必要とする。

そこで、本発明は、２種類の加工を１台の加工機で高精度に行なうことができ、設置スペースの増大を抑えた多軸加工機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る多軸加工機は、（ａ）加工の対象である第１ワークを支持する自由曲面加工用の第１支持ユニットと、（ｂ）加工の対象である第２ワークを支持して所定の円筒軸のまわりに回転させる円筒状面加工用の第２支持ユニットと、（ｃ）加工ツールを支持して変位させる少なくとも１軸以上の工具駆動機構を有するとともに、加工ツールを第１支持ユニットと第２支持ユニットとのいずれか一方に向くように切り替えて保持する工具保持部と、（ｄ）第１支持ユニットと、第２支持ユニットと、工具保持部とを上部に固定する支持台とを備える。

上記多軸加工機においては、支持台上に第１支持ユニットと第２支持ユニットと工具保持部とを固定することで、工具保持部を第１ワークと第２ワークの加工に共通のものとする。つまり、工具保持部は、加工ツールを第１ワークを支持する第１支持ユニットと第２ワークを支持する第２支持ユニットとのいずれかに向くように切り替えて保持することができる。これにより、第１支持ユニット及び第２支持ユニットを支持台上に安定して固定しつつ、工具保持部によって加工ツールの向きを必要なタイミングで切り替えて第１ワーク及び第２ワークに対する加工を行うことができる。よって、両ワークのサイズや重量が大きいという事情があっても、１台の加工機によって、これらワークに高精度で自由曲面及び円筒状面を加工することができる。

本発明の具体的な態様では、上記多軸加工機において、工具保持部が、第１支持ユニットと第２支持ユニットと間に配置されており、加工ツールを回転させる回転機構によって、第１支持ユニットに向く第１位置と第２支持ユニットに向く第２位置との間で加工ツールの姿勢を切り替えることを特徴とする。この場合、加工ツールの回転機構を、第１支持ユニットや第２支持ユニットに対する姿勢変更に限らず、加工対象の切替に利用することができる。また、この場合、第１支持ユニットと第２支持ユニットとの間に工具保持部を挟む直列的配置となり、第１支持ユニットと第２支持ユニットとの独立性を保ちつつ省スペース化を測ることができる。

本発明の別の態様では、工具保持部が、加工ツールを１８０°以上回転させることによって第１位置と第２位置とに配置することを特徴とする。

本発明のさらに別の態様では、工具保持部が、少なくとも１軸以上の駆動機構として、直交する２軸に沿って加工ツールを移動させるステージ装置を備えることを特徴とする。この場合、工具保持部によって加工ツールの２次元的な高度の移動が可能になり、第１支持ユニットや第２支持ユニットの構造を簡単にできるので、多機能でありながら多軸加工機のサイズやコストの増加を抑えることができる。

本発明のさらに別の態様では、第１支持ユニットが、第１ワークを保持して変位させるワーク駆動機構を有することを特徴とする。この場合、第１支持ユニット側に自由曲面の加工に必要な特有の動作をさせることができる。

以下、本発明の多軸加工機を図面を用いて説明する。
図１は、本発明に係る多軸加工機の一実施形態を概念的に示した斜視図である。

本実施形態の多軸加工機は、例えば光学素子を成形するための成形金型の成形面等を切削加工によって創製するための装置であり、特に、自由曲面及び円筒状面の切削加工が可能になっている。この多軸加工機は、支持台であるベース１上に、自由曲面加工用の第１支持ユニット１０と、円筒状面加工用の第２支持ユニット２０と、加工ツール２のための工具保持部３０とを固定した構造を有する。ここで、工具保持部３０は、第１支持ユニット１０と第２支持ユニット２０との間に挟まれており、両支持ユニット１０，２０に対する直接的なアクセスが可能になっている。また、ベース１上に、第１支持ユニット１０と第２支持ユニット２０と工具保持部３０とを一列に配置することで、多軸加工機の省スペース化を図ることができる。また、第１支持ユニット１０と第２支持ユニット２０と工具保持部３０とをベース１上に直接固定する構造とすることで、第１支持ユニット１０と第２支持ユニット２０と工具保持部３０とを安定して支持し固定することができる。

第１支持ユニット１０は、自由曲面を加工する際に利用される部分であり、第１ワークＷ１を保持するチャック１１と、モータを有し回転軸ＲＡ１のまわり回転可能にチャック１１を支持する回転駆動装置Ｍ７と、回転駆動装置Ｍ７を支持して回転駆動装置Ｍ７やチャック１１とともに昇降する昇降部材１２と、昇降部材１２をＹ方向に案内する昇降駆動装置１３とを備えている。ここで、回転駆動装置Ｍ７と昇降駆動装置１３とは、ワークＷ１を保持して変位させるためのワーク駆動機構を構成する。なお、回転駆動装置Ｍ７は、ワークＷ１の旋削を可能にするものであるが、省略することもできる。

昇降駆動装置１３は、下端がベース１に立設されてＹ方向に延びるとともに昇降部材１２に摺動自在に嵌挿されたガイドポスト１３ａと、ベース１に端部が回転可能に支持されてＹ方向へ向けて立設されるとともに昇降部材１２に螺合されたスクリューロッド１３ｂと、該スクリューロッド１３ｂを正逆回転させるモータを備える回転駆動装置Ｍ１とによって構成されている。なお、昇降部材１２とガイドポスト１３ａとの間には、昇降部材１２の高精度の摺動を可能にする軸受けが組み込まれている。

この昇降駆動装置１３では、回転駆動装置Ｍ１に設けたモータが一方に回転駆動されると、スクリューロッド１３ｂが一方に回転され、それに伴って昇降部材１２がＹ方向一方に移動される。したがって、昇降部材１２に回転駆動装置Ｍ７及びチャック１１を介して固定設置されているワークＷ１は、Ｙ方向一方に移動される。ここで、チャック１１に固定されたワークＷ１は、回転駆動機構Ｍ７の動作により、回転軸ＲＡ１のまわりの任意の回転位置に保持され、或いは、回転軸ＲＡ１のまわりに所望の速度で回転させられる。

なお、昇降駆動装置１３において、スクリューロッド１３ｂに替えて、表面にラックを形成したロッドを使用するとともに、昇降部材１２に設置したピニオンを噛合させ、該ピニオンを昇降部材１２に搭載したモータによって正逆回転させるように構成してもよく、ベース１にシリンダを搭載し、シリンダのピストンロッドの先端を昇降部材１２に連結して構成してもよい。

第２支持ユニット２０は、円筒状面を加工する際に利用される部分であり、ベース１に立設されてＹ方向に延びる２つの支持部材２１，２１と、これらの支持部材２１，２１にそれぞれ回転自在に軸支された２つのチャック２２，２２と、一方の支持部材２１側に設置されるモータを有し一方のチャック２２をＸ方向に平行な水平軸ＲＡ２のまわりに回転させる回転駆動装置Ｍ２とを備えている。なお、支持部材２１，２１とチャック２２，２２との間には、各チャック２２，２２の滑らかで高精度の回転を可能にする軸受けが組み込まれている。

この第２支持ユニット２０では、円筒状の第２ワークＷ２が一対のチャック２２，２２によってＸ方向に延びる水平軸ＲＡ２のまわりに保持され、該ワークＷ２は、回転駆動装置Ｍ２によって、水平軸ＲＡ２のまわりで例えば矢印方向に所望の速度で回転させられる。

工具保持部３０は、第１の工具回転装置３１と、第２の工具回転装置３２と、第３の工具回転装置３８とを備えており、これら工具回転装置３１，３２，３８は、加工ツール２の刃先２ａの姿勢を調節するための装置部分となっている。ここで、第１の工具回転装置３１は、加工ツール２をＸＺ面に平行な回転軸のまわりに１８０°以上回転させ、第２の工具回転装置３２は、加工ツール２をＹ軸に平行な回転軸のまわりに１８０°以上回転させ、第３の工具回転装置３８は、加工ツール２をその軸心に略平行な回転軸のまわりに回転させる。結果的に、これら工具回転装置３１，３２，３８によって、加工ツール２を直交する３つの回転軸のまわりに回転させることができる。

第１の工具回転装置３１は、第３の工具回転装置３８を介して加工ツール２を支持しており、第３の工具回転装置３８を端部に固定する支持部材３１ｂと、該支持部材３１ｂを保持し、図示の状態で回転軸をＸ方向としたターンテーブル３１ｃと、該ターンテーブル３１ｃの軸に軸を直結させ、それらの軸を介してターンテーブル３１ｃを正逆回転するモータを有する回転駆動装置Ｍ３とによって構成されている。このターンテーブル３１ｃには、ターンテーブル３１ｃの滑らかで高精度の回転を可能にする軸受けが組み込まれている。

なお、ターンテーブル３１ｃの回転機構は、上述の回転駆動装置Ｍ３に限られるものではない。例えば、ターンテーブル３１ｃに歯を周設するとともに、後述する支持部材３２ａにピニオン及び該ピニオンを回転させるモータを設置し、ピニオンの歯をターンテーブル３１ｃの歯に噛合させ、ピニオンをモータによって回転させることによっても実現できる。

第２の工具回転装置３２は、回転駆動装置Ｍ３を上部に支持する支持部材３２ａと、該支持部材３２ａを支持するとともに回転軸をＹ方向としたターンテーブル３２ｂと、該ターンテーブル３２ｂの軸に軸を直結させ、それらの軸を介してターンテーブル３２ｂを正逆回転するモータを有する回転駆動装置Ｍ４とによって構成されている。このターンテーブル３２ｂには、ターンテーブル３２ｂの滑らかで高精度の回転を可能にする軸受けが組み込まれている。

なお、ターンテーブル３２ｂの回転は、上述の回転駆動装置Ｍ３に限られるものではない。例えば、ターンテーブル３２ｂに歯を周設するとともに、後述する第１のステージ装置３３の枠体にピニオン及び該ピニオンを回転させるモータを設置し、ピニオンの歯をターンテーブル３１ｃの歯に噛合させ、ピニオンをモータによって回転させることによっても実現できる。

第３の工具回転装置３８は、加工ツール２を着脱可能に取り付けるチャック３８ａと、モータを有し加工ツール２の軸心に略平行な回転軸のまわりに回転可能なチャック３８ａを支持する回転駆動装置Ｍ８とを備える。回転駆動装置Ｍ８は、チャック３８ａの滑らかで高精度の回転を可能にする軸受けが組み込まれている。そして、チャック３８ａは、加工ツール２の姿勢や刃先２ａの位置を調整できるようになっている。なお、チャック３８ａに固定された加工ツール２は、回転駆動機構Ｍ８の動作により、図示の状態でＺ方向に平行な回転軸のまわりの任意の角度位置に保持される。回転駆動装置Ｍ８は、加工ツール２の軸心まわりの回転姿勢を調節可能にするものであるが、省略することもできる。

さらに、工具保持部３０は、第１のステージ装置３３と第２のステージ装置３４とを備えている。第１のステージ装置３３は、ターンテーブル３２ｂ、支持部材３２ａ、回転駆動装置Ｍ３、ターンテーブル３１ｃ、支持部材３１ｂ、回転駆動装置Ｍ８、及びチャック３８ａを介して、加工ツール２をＸ方向に移動させ、第２のステージ装置３４は、ターンテーブル３２ｂ等を介して、加工ツール２をＺ方向に移動させる。

第１のステージ装置３３は、上述の回転駆動装置Ｍ４を保持する移動ブロック３３ａと、該移動ブロック３３ａをＸ方向に案内するガイドレール３３ｂを上面に備えた枠体３３ｃと、移動ブロック３３ａの端面に螺合し、Ｘ方向に延設させたスクリューロッド３３ｄと、枠体３３ｃに設置され、スクリューロッド３３ｄを正逆回転させるモータを有する回転駆動装置Ｍ５とによって構成されている。ガイドレール３３ｂには、移動ブロック３３ａの滑らかで高精度の摺動を可能にする軸受け等が組み込まれている。そして、この第１のステージ装置３３では、回転駆動装置Ｍ５を駆動させて、スクリューロッド３３ｄを回転し、それによって、移動ブロック３３ａをガイドレール３３ｂに沿ってＸ方向に移動させ、ターンテーブル３２ｂ延いては加工ツール２がＸ方向に移動される。

なお、第１のステージ装置３３におけるターンテーブル３２ｂのＸ方向への案内機構は、枠体３３ｃに一本のガイドレールを設置し、該ガイドレールを跨ぐようにて移動ブロック３３ａを設置させて構成してもよい。また、スクリューロッド３３ｄに替えてラックロッドを配設し、該ラックロッドを移動ブロック３３ａに結合させるとともに、枠体３３ｃにピニオン及びモータを設置し、ピニオンをラックロッドに噛合させることによって構成し、モータによってピニオンを回転させ、それによって移動ブロック３３ａを移動させるようにしてもよく、枠体３３ｃにシリンダを設置し、該シリンダのピストンロッド先端を移動ブロック３３ａに連結し、シリンダによって移動ブロック３３ａを移動させるようにしてもよい。

第２のステージ装置３４は、ベース１上に設置され、枠体３３ｃをＺ方向に案内するガイドレール３４ａと、枠体３３ｃに螺合貫通させたスクリューロッド３４ｂと、該スクリューロッド３４ｂを正逆回転させるモータを有する回転駆動装置Ｍ６とによって構成されている。ガイドレール３４ａには、枠体３３ｃの滑らかで高精度の摺動を可能にする軸受け等が組み込まれている。そして、この第２のステージ装置３４では、回転駆動装置Ｍ６を一方に回転駆動させると、スクリューロッド３４ｂが一方に回転され、それによって、枠体３３ｃ延いては加工ツール２がＺ方向に移動される。

なお、第２のステージ装置３４におけるターンテーブル３２ｂのＺ方向への案内機構は、ベース１に一本のガイドレールを設置し、該ガイドレールを跨ぐようにて枠体３３ｃを設置させて構成してもよい。また、スクリューロッド３４ｂに替えてラックロッドを配設し、該ラックロッドの端部を枠体３３ｃに回転自在に連結させるとともに、ベース１にピニオン及び該ピニオンを回転させるモータを設置して構成し、モータによってピニオンを回転し、該ピニオンを介してラックロッドをＺ方向に移動させ、それによって枠体３３ｃをＺ方向に移動させるようにしてもよく、ベース１にシリンダを設置し、該シリンダのピストンロッド先端を枠体３３ｃに連結し、シリンダによって枠体３３ｃをＺ方向に移動させるようにしてもよい。

図２は、図１に示す多軸加工機の制御系を説明するブロック図である。この制御系において、制御装置４０には、第１支持ユニット１０、第２支持ユニット２０、工具保持部３０、第１及び第２のステージ装置３３，３４等を動作させる回転駆動装置Ｍ１〜Ｍ８と、回転駆動装置Ｍ１〜Ｍ８の動作状態や加工ツール２の位置や角度を検出することができるエンコーダその他のセンサ群６１とが接続されている。制御装置４０には、並進調整部４１と回転調整部４２とが設けられており、並進調整部４１は、昇降駆動装置１３、第１及び第２のステージ装置３３，３４等の動作を制御して、ワークＷ１，Ｗ２に対する加工ツール２の刃先２ａの３次元的な位置調整を可能にしている。また、回転調整部４２は、回転駆動機構Ｍ７の動作を制御して、ワークＷ１の回転状態を制御することができ、回転駆動装置Ｍ２の動作を制御して、ワークＷ２の回転状態を制御することができる。さらに、回転調整部４２は、第１〜第３の工具回転装置３１，３２，３８等の動作を制御して、ワークＷ１，Ｗ２に対する加工ツール２の刃先２ａの３次元的な角度調整を可能にしている。特に第２の工具回転装置３２については、ターンテーブル３２ｂの回転により加工ツール２をＹ軸のまわりに約１８０°回転させることができ、第１支持ユニット１０に保持されたワークＷ１に対向する第１位置と、第２支持ユニット２０に保持されたワークＷ２に対向する第２位置との間で、加工ツール２の位置及び姿勢を切り替えることができる。なお、第１の工具回転装置３１を利用してターンテーブル３１ｃを回転させることにより、第１支持ユニット１０側の第１位置と第２支持ユニット２０側の第２位置との間で加工ツール２の位置及び姿勢を切り替えることもできる。この際、第３の工具回転装置３８を利用して、加工ツール２が水平な軸のまわりに１８０°回転しても加工ツール２の上側がそのまま保持されるようにできる。

この多軸加工機では、自由曲面加工を行なう場合、その加工対象である第１ワークＷ１が第１支持ユニット１０のチャック１１に装着される。そして、並進調整部４１等によってワークＷ１の被加工面が適正な位置に配置され適正な方向に向くように設定される。また、自由曲面加工用の加工ツール２は、工具保持部３０のチャック３８ａに装着される。その際、加工ツール２は、回転調整部４２によってその刃先２ａがワークＷ１の被加工面Ｗ１ａに対して所望の角度をもつように位置設定される。

そして、並進調整部４１を介して昇降駆動装置１３の回転駆動装置Ｍ１を駆動することによって、例えばワークＷ１をＹ方向に送り移動させ、例えば回転駆動装置Ｍ６を駆動することによって加工ツール２の刃先２ａをワークＷ１の被加工面Ｗ１ａに付き当て、さらに、所望とする切込み量移動させる。すると、ワークＷ１は、連続的にＹ方向一方（例えば、上方）に移動され、加工ツール２は、加工しようとするワークＷ１の被加工面Ｗ１ａの形状（例えば、湾曲線）に対応させて連続的にＺ方向に前後される。

ワークＷ１の被加工面Ｗ１ａの最上位に達すると、回転駆動装置Ｍ６によって枠体３３ｃがＺ方向後方に移動され、それによって加工ツール２の刃先２ａがワークＷ１の被加工面Ｗ１ａから離反される。次いで、回転駆動装置Ｍ１によって昇降部材１２がＹ方向下方移動され、それによってワークＷ１の被加工面Ｗ１ａの最下位になるように復帰させる。略同時に、回転駆動装置Ｍ５によって移動ブロック３３ａがＸ方向一方に１ピッチだけ移動される。

以上の切削作業においては、ワークＷ１の被加工面Ｗ１ａの加工点に対して、加工ツール２の刃先２ａが最適な加工角度を維持するように、加工ツール２の姿勢を変更する必要がある。加工ツール２の姿勢の変更は、第１〜第３の工具回転装置３１，３２、３８の回転駆動装置Ｍ３，Ｍ４，Ｍ８等を駆動することによって行なわれる。この際、加工ツール２の角度調整に伴って刃先２ａの位置が被加工面Ｗ１ａ上の予定する加工の軌跡からずれる可能性があるので、並進調整部４１は、昇降駆動装置１３、第１及び第２のステージ装置３３，３４等の動作を制御して、加工ツール２の刃先２ａが予定する加工の軌跡からずれないようにする。

図３は、図１の多軸加工機による自由曲面の加工例を例示する斜視図である。この場合、加工ツール２をワークＷ１の被加工面Ｗ１ａに対して２次元的に移動させてトーリック面等を加工している。図の例では、被加工面Ｗ１ａ上において略Ｙ方向に延びる各湾曲線Ｌに沿って加工ツール２の刃先２ａを移動させている。

一方、この多軸加工機で、円筒面の切削加工を行なう場合には、その円筒状ワークＷ２が第２支持ユニット２０のチャック２２に装着される。また、図示しない回転駆動装置Ｍ４が駆動され、ターンテーブル３２ｂが１８０度回転される。そして、加工ツール２が、工具保持部３０のチャック３８ａに装着される。その際、加工ツール２は、工具保持部３０等に設けた駆動機構によって、その刃先２ａがワークＷ２の被加工面Ｗ２ａに対して所望の角度をもつように位置設定される。

そして、第２支持ユニット２０の回転駆動装置Ｍ２を駆動してワークＷ２を回転させ、第２のステージ装置３４の回転駆動装置Ｍ６を駆動することによって、加工ツール２の刃先２ａをワークＷ２の被加工面Ｗ２ａに付き当て、さらに、所望とする切込み量移動させるとともに、回転駆動装置Ｍ５を駆動して移動ブロック３３ａをＸ方向に移動して加工ツール２の刃先２ａをワークＷ２の長手方向に送り移動させ、ワークＷ２を切削する。

図４は、図１の多軸加工機による円筒状面の加工例を例示する斜視図である。この場合、加工ツール２をワークＷ２の被加工面Ｗ２ａに対して２次元的に移動させて表面を加工している。図の例では、被加工面Ｗ１ａ上においてＸ軸に平行な水平軸ＲＡ２のまわりに延びる各湾曲線Ｌ’に沿って加工ツール２の刃先２ａが相対移動する。

以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第１支持ユニット１０側でワークＷをＹ方向へ移動するようにしているが、工具保持部３０側で加工ツール２をＹ方向へ移動させることもできる。

また、上記実施形態では、加工ツール２を例えばＲバイトすなわち円形の先端としているが、加工対象に応じて、半円形のバイトや尖端のバイトを選択してチャック３８ａに固定することができる。さらに、加工ツール２は、研削用に限らず、研磨用等とすることができる。

また、上記実施形態では、ワークＷ１の加工からワークＷ２の加工に変更する場合に、ターンテーブル３２ｂ等を１８０度回転させて加工ツール２の刃先２ａの向きを変えているが、加工ツール２の刃先２ａを反対方向へも装着することができるようにチャック３８ａを形成すれば、ターンテーブル３１ｃまたはターンテーブル３２ｂを１８０度回転させる必要がない。

また、上記実施形態では、第２支持ユニット２０が回転駆動機構を備えるものとしているが、第２支持ユニット２０にＸ方向又はＹ方向の並進駆動を設けることもできる。ただし、第２支持ユニット２０を回転駆動機構のみとすることが、ワークＷ２の支持の安定性の観点で望ましい。

本発明に係る多軸加工機の一実施の形態を示した概念的な斜視図である。本発明に係る多軸加工機の制御ブロック図である。自由曲面加工の一例を示した斜視図である。円筒状面加工の一例を示した斜視図である。

符号の説明

１…ベース、２…加工ツール、２ａ…刃先、１０…第１支持ユニット、１１…チャック、１２…昇降部材、１３…昇降駆動装置、２０…第２支持ユニット、２１…支持部材、２２…チャック、３０…工具保持部、３１…第１の工具回転装置、３１ａ…チャック、３１ｂ…支持部材、３１ｃ…第１のターンテーブル、３２…第２の工具回転装置、３２ａ…支持部材、３２ｂ…第２のターンテーブル、３３…第１のステージ装置、３３ａ…移動ブロック、３３ｂ…ガイドレール、３３ｃ…枠体、３４…第２のステージ装置、３４ａ…ガイドレール、３８…第３の工具回転装置、Ｍ１〜Ｍ８…回転駆動装置、Ｗ１，Ｗ２…ワーク、Ｗ１ａ，Ｗ２ａ…被加工面４０…制御装置、４１…並進調整部、４２…回転調整部、ＲＡ１…回転軸、ＲＡ２…水平軸

Claims

加工の対象である第１ワークを支持する自由曲面加工用の第１支持ユニットと、
加工の対象である第２ワークを支持して所定の円筒軸のまわりに回転させる円筒状面加工用の第２支持ユニットと、
加工ツールを支持して変位させる少なくとも１軸以上の工具駆動機構を有するとともに、前記加工ツールを前記第１支持ユニットと前記第２支持ユニットとのいずれか一方に向くように切り替えて保持する工具保持部と、
前記第１支持ユニットと、前記第２支持ユニットと、前記工具保持部とを上部に固定する支持台と、
を備える多軸加工機。
前記工具保持部は、前記第１支持ユニットと前記第２支持ユニットと間に配置されており、前記加工ツールを回転させる回転機構によって、前記第１支持ユニットに向く第１位置と前記第２支持ユニットに向く第２位置との間で前記加工ツールの姿勢を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の多軸加工機。
前記工具保持部は、前記加工ツールを１８０°以上回転させることによって前記第１位置と第２位置とに配置することを特徴とする請求項２に記載の多軸加工機。
前記工具保持部は、前記少なくとも１軸以上の駆動機構として、直交する２軸に沿って前記加工ツールを移動させるステージ装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の多軸加工機。
前記第１支持ユニットは、前記第１ワークを保持して変位させるワーク駆動機構を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の多軸加工機。