JP2009142981A - フライスおよびボール盤用マシニング・ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】保護キャビン内においてさらなるスペースを必要とせず、切粉及び他の加工媒体による損傷から保護されるように配置された、フライスおよびボール盤用マシニング・ユニットを提供すること。
【解決手段】マシン部に支持され長手方向に移動可能なスピンドル・ハウジング１と、スピンドル・ハウンジング１の前面部に取り付けられたフライス・ヘッド５と、フライス・ヘッド５に支持され電気モータを有するワーク・スピンドル６と、束ねられたラインおよびケーブルで構成されフライス・ヘッド５にエネルギと加工媒体とを供給する供給部とを備えている。エネルギと加工媒体とを供給するための束ねられたラインおよびケーブルは、スピンドル・ハンジング１内に、ストリング２５形状で配置されるとともに、前面側の回転トランスミッションリードスルー８を介して、フライス・ヘッド５内に案内される。
【選択図】図１

Description

本発明は、マシン・コラムに支持され、モータによって移動可能なスピンドル・ハウジングと、前記スピンドル・ハウンジングの前面部に回転可能に取り付けられたフライス・ヘッドと、前記フライス・ヘッドに支持され、内蔵された電気駆動モータを有するワーク・スピンドルと、ケーブルがカバーによって囲まれたエネルギおよび液体供給部とを備えたフライスおよびボール盤用マシニング・ユニットに関するものである。

フライスおよびボール盤では、エネルギとすすぎ液がスピンドル・ヘッド、つまり、ワーク・スピンドルと、その駆動装置とに供給されるが、これは、ケーブル群、つまり、所謂、ケーブル束としてまとめられ、スピンドル・ハウジングの横に沿ってマシン内を伸びる、操作上信頼のおけるケーブル及びチューブを介して行われる。このケーブル束及びそれを囲む可撓性カバーは、マシン・コラムの正面からフライス・ヘッドの外側にあるワーク・エリア内に伸び、フライス・ヘッドの側壁に回転可能に接続される。個々のエネルギ供給ケーブル及び加工媒体チューブとそれぞれの機能要素との接続は、フライス・ヘッドの内部で行われる。

独国特許発明第１０１０１０３８号明細書

フライスおよびボール盤用マシニング・ユニットでは、例えば、特許文献１に示すように、エネルギ及び加工媒体は、幾つかのストリングにまとめられ、可撓性のあるチューブ片によって囲まれたケーブル、ライン、またはチューブを介して、スピンドル・ヘッド及びそのワーク・スピンドルに供給される。このチューブ片は、一端がマシン部に接続され、フライス・ヘッドの前方正面壁の方にアーチ状に伸び、他端はねじ曲げ部を介してフライス・ヘッドに接続されている。フライス・ヘッドは水平軸の回りに回転可能なので、チューブ片自身並びにその内部にあるケーブル及びラインが、その水平軸回りのフライス・ヘッドの回転に、ほぼ応力を受けずに追従できるように、チューブ片の長さと形状が設計されている。しかしながら、ワーク・エリアの上方にのびるチューブ片は、保護キャビン内に十分なスペースを必要とするとともに、大きな被加工片を加工する際に衝突する危険性がある。さらに、チューブ片は、保護キャビン内に存在する媒体に曝され、したがって、フライス加工中に発生する切粉によって、及び、他の加工媒体によっても、損傷を受ける可能性がある。

本発明の目的は、保護キャビン内においてさらなるスペースを必要とせず、切粉及び他の加工媒体による損傷から保護されるように配置された、フライスおよびボール盤用マシニング・ユニットを提供することである。

本発明によれば、エネルギ及び加工媒体供給用のケーブル及びラインが、スピンドル・ハウジング内に配置され、前記スピンドル・ハウジングの自由端で、前面側の回転トランスミッションリードスルーを介してフライス・ヘッド内に案内されており、これによって、本発明の目的が達成される。本発明によるマシニング・ユニットでは、一つの束にまとめられ、平行に伸びるケーブル及びラインのストリングは、前記スピンドル・ハウジングの後部から、所定の傾きをもって、前記スピンドル・ハウジングの後部に伸びるケーブル・ダクトの開口端に案内される。このケーブル・ダクトには、トランスミッション・システムを介して電気モータによって回転駆動可能で、スピンドル・ヘッドを、所望の水平、傾斜、および垂直の加工位置に調整するためのブッシュが接続されている。このブッシュは、前記スピンドル・ハウジング内において、前記フライス・ヘッドの回転軸に対して同軸状に回転可能に支持されている。この寸法の安定したブッシュ内を、ケーブル・ストリングの長手方向部が、前記軸に平行に伸びている。

本発明の好適な実施例によれば、これらのケーブル・ストリングは、リングを介して、フライス・ヘッドの内部に十分なクリアランスをもって伸びているので、フライス・ヘッドとブッシュとのねじれ運動による応力を受けない。

本発明の機能的に重要な特徴は、スピンドル・ハウジングの中央領域に、回転駆動されるブッシュによって、中空円筒状の自由スペースが形成され、この空間は、ケーブル及びラインのストリングを収容するのに十分であり、水平な長手軸回りの、スピンドル・ヘッドの角度が規制された回転運動によって、各ストリングが回転又は捩れる際に、望ましくない応力は発生しないということである。

以下に、本発明の実施例につき、フライスおよびボール盤用マシニング・ユニットを、縦断面で概略図示した図面を参照して詳細に説明する。

本発明によれば、保護キャビン内においてさらなるスペースを必要とせず、切粉及び他の加工媒体による損傷から保護されるように配置された、フライスおよびボール盤用マシニング・ユニットを提供することができる。

図示されたマシニング・ユニットは、ガイド・レール（図示せず）を介してフライスおよびボール盤の部品に配置およびガイドされ、長手方向のスライドが可能であるスピンドル・ハウジング１を備えている。スピンドル・ドライブ２は、前記マシニング・ユニットの長手方向の移動のために使用されるものであり、本例でのスピンドル・ドライブ２は、ベルト・トランスミッション４を介して電気モータ３により駆動される所謂再循環ボールねじを有している。図中、スピンドル・ハウジング１の左端には、垂直のフライス・ヘッド５が、水平軸の回りに、選択可能な作動位置まで回転可能に取り付けられている。このフライス・ヘッド５には、ワーク・スピンドル６が支持され、このスピンドル６は内部電気モータによって駆動され、その下端部に工具保持部７を有している。

図中、フライス・ヘッド５の右側壁には、寸法の安定した支持リング８が固定されている。スピンドル・ハウジング１の前端部には、長く伸びたブッシュ９が回転可能に支持されており、このブッシュ９は、後方薄壁部１０と、前方肉厚部１１（左側）と、端部に径方向フランジ１２とを有している。この径方向フランジ１２のすぐ隣には、前方転がり軸受１３が設けられている。ブッシュ９は、前方転がり軸受１３と後方転がり軸受１４とによって図中右端で支持されている。径方向フランジ１２の前隣には、環状溝１５がブッシュ９に形成されており、リング８が、この環状溝１５にぴったりと係合し、ブッシュ９にしっかりと固定されている。ブッシュ９を支持リング８およびフライス・ヘッド５と共に回転させるために、移動可能なスピンドル・ハウジング１に設けられた駆動部が使用される。この駆動部は、電気モータ１８、ベルト駆動装置１９、第１のギア対２０、および第２のギア対２１から成り、第２のギア対２１のピニオンは、ブッシュ９の前方肉厚部１１への移行部に固定されたギア２２を駆動し、これによって、ブッシュ９は回転する。

図示されたマシニング・ユニットのスピンドル・ハウジング１内には、複数のライン、ケーブル、またはチューブで構成された束から成るストリング２５が、フライス・ヘッド５及びそのワーク・スピンドル６それぞれに、エネルギと加工媒体とを供給するために設けられている。このストリング２５のチューブおよびケーブルは、適切なホルダー２６によって、不連続的に、それぞれの角度位置に保持され、これによって、望ましくない横方向及びねじれ運動が回避される。図の右側において、ストリング２５は、スピンドル・ハウジング１に位置決め及び固定されたアーチ状のダクト２７内を伸びている。このダクト２７は、金属シート、寸法的に十分安定しているプラスチック材料、または他の適切な材料で形成しても良い。図中、この導管ダクト２７の左端部は、回転可能なブッシュ９が接続されたスリーブ２８に接続されている。

このように、ストリング２５は、ダクト２７、スリーブ２８、ブッシュ９、およびリング８を連続して通過し、フライス・ヘッド５内に伸びている。重要なのは、特に、真っ直ぐなブッシュ９、回転トランスミッションリードスルーを構成するリング８、ならびに、これに接続されたフライス・ヘッド５内における、各ラインとケーブルの配置および位置決めがクリアランスをもって行なわれ、これによって、フライス・ヘッド５が水平軸の回りに回転運動する際に、個々のケーブルが相互に、あるいは、他の部品に絡まって動かなくなったり、捩れたりするのが安全に回避されていることである。

本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、例えば、ストリング２５は、異なる方法、例えば、十分に直線的に、スピンドル・ハウジング１から導出しても良い。さらに、ブッシュ９の形状、支持部、及び回転駆動部は、他の適切な方法、例えば、ブッシュの外周に係合する直接駆動によって構成しても良い。さらに、水平軸の回りに回転可能なフライス・ヘッド５の代わりに、ストリング２５を収容するのに十分大きな空間を内部中央に有する所謂旋回フライス・ヘッドを使用しても良い。

は、フライスおよびボール盤用マシニング・ユニットを縦断面で概略的に示している。

１ スピンドル・ハウジング
２ スピンドル・ドライブ
３ 電気モータ
４ ベルト・トランスミッション
５ フライス・ヘッド
６ ワーク・スピンドル
７ 工具保持部
８ 支持リング
９ ブッシュ
１０ 後方薄壁部
１１ 前方肉厚部
１２ 径方向フランジ
１３ 前方転がり軸受
１４ 後方転がり軸受
１５ 環状溝
１８ 電気モータ
１９ ベルト駆動装置
２０ 第１のギア対
２１ 第２のギア対
２２ ギア
２５ ストリング
２６ ホルダー
２７ ダクト
２８ スリーブ

Claims (6)

1. マシン部に支持され、長手方向に移動可能なスピンドル・ハウジング（１）と、
   前記スピンドル・ハウンジング（１）の前面部に取り付けられたフライス・ヘッド（５）と、
   前記フライス・ヘッド（５）に支持され、電気モータを有するワーク・スピンドル（６）と、
   束ねられたラインおよびケーブルで構成され、前記フライス・ヘッド（５）にエネルギと加工媒体とを供給する供給部とを備えたフライスおよびボール盤用マシニング・ユニットにおいて、
   前記エネルギと加工媒体とを供給するための前記束ねられたラインおよびケーブルは、前記スピンドル・ハンジング（１）内に、ストリング（２５）形状で配置されるとともに、前面側の回転トランスミッションリードスルー（８）を介して、前記フライス・ヘッド（５）内に案内されることを特徴とするフライスおよびボール盤用マシニング・ユニット。
2. 前記エネルギと加工媒体とを供給する前記ストリング（２５）は、前記スピンドル・ハンジング（１）内に配置されるとともに、その内部に、前記ケーブルとラインとが予め決められた順序で収容されるダクト（２７）を有していることを特徴とする請求項１に記載のフライスおよびボール盤用マシニング・ユニット。
3. 前記フライス・ヘッド（５）の回転軸に対して同軸状に、寸法の安定したブッシュ（９）が配置されるとともに、前記ブッシュ（９）内には、前記ストリング（２５）のブッシュ部が応力を受けないように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフライスおよびボール盤用マシニング・ユニット。
4. 前記フライス・ヘッド（５）は、回転トランスミッションリードスルーとして作用する、寸法の安定したリング（８）を介して、前記ブッシュ（９）の前端部にしっかりと連結されていることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載のフライスおよびボール盤用マシニング・ユニット。
5. 前記ブッシュ（９）は、前記スピンドル・ハウジング（１）内の各端部で転がり軸受（１３、１４）によって支持されていることを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載のフライスおよびボール盤用マシニング・ユニット。
6. 回転駆動装置は、前記ブッシュ（９）に関連付けられ、前記回転駆動装置は、前記スピンドル・ハウジング（１）に取り付けられた電気モータ（１８）と、ギア列（１９〜２１）とを有し、前記ギア列のピニオンは、前記ブッシュ（９）の外部ケースに固定された環状のギア（２２）とかみ合うことを特徴とする先行する請求項のいずれかに記載のフライスおよびボール盤用マシニング・ユニット。

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