JP2023018231A - 回転テーブル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テーブル停止時の回転角度が所期の回転角度からずれることを抑制する。【解決手段】回転テーブル装置３０は、被摺動接触面１４０を有するベース部４０と、被摺動接触面に摺動接触する摺動接触面１５０を有し、回転可能にベース部に支持されるテーブル部５０と、テーブル部を回転させる回転駆動部２００と、摺動接触面を被摺動接触面に押圧することによって、テーブル部の回転を制動する回転制動部３００と、回転駆動部によってテーブル部を回転させるときには、摺動接触面と被摺動接触面との間に潤滑油を供給し、回転制動部によってテーブル部の回転を制動するときには、摺動接触面と被摺動接触面との間に圧縮空気を供給することによって摺動接触面と被摺動接触面との間から潤滑油を排出する流体供給部と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、回転テーブル装置に関する。

特許文献１には、工作機械用の回転テーブル装置が開示されている。この回転テーブル装置では、フレームに対して回転するテーブルの回転軸にディスクが固定されており、テーブルの制動時には、フレームの摩擦面とピストンとによってディスクが挟み込まれることによって、テーブルの回転が制動される。テーブルの回転時には、フレームの摩擦面とディスクとの隙間に潤滑油が供給されることによって、摩擦面およびディスクの摩耗が抑制される。

特開２０１２－０３０３０２号公報

特許文献１のように、摩擦によってテーブルの回転を制動する回転テーブル装置では、摩擦面に残留した潤滑油に起因して所期の制動トルクが得られるタイミングが遅れて、テーブルの停止時の回転角度が所期の回転角度からずれる可能性がある。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

（１）本開示の一形態によれば、回転テーブル装置が提供される。この回転テーブル装置は、被摺動接触面を有するベース部と、前記被摺動接触面に摺動接触する摺動接触面を有し、回転可能に前記ベース部に支持されるテーブル部と、前記テーブル部を回転させる回転駆動部と、前記摺動接触面を前記被摺動接触面に押圧することによって、前記テーブル部の回転を制動する回転制動部と、前記回転駆動部によって前記テーブル部を回転させるときには、前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に潤滑油を供給し、前記回転制動部によって前記テーブル部の回転を制動するときには、前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に圧縮空気を供給することによって前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間から前記潤滑油を排出する流体供給部と、を備える。
この形態の回転テーブル装置によれば、回転制動部によってテーブル部の回転を制動するときに、流体供給部は、摺動接触面と被摺動接触面との間に圧縮空気を供給することによって摺動接触面と被摺動接触面との間から潤滑油を排出する。そのため、回転テーブルの停止時の回転角度が所期の回転角度からずれることを抑制できる。
（２）上記形態の回転テーブル装置において、前記流体供給部は、前記回転駆動部によって前記テーブル部を回転させるときには、前記潤滑油と前記圧縮空気とを混合したオイルエアを前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に供給することによって、前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に前記潤滑油を供給してもよい。
この形態の回転テーブル装置によれば、摺動接触面と被摺動接触面との間からの潤滑油の排出されやすさを高めることができる。
（３）上記形態の回転テーブル装置において、前記潤滑油は、摂氏４０度のときに３５．２平方ミリメートル毎秒以下の動粘度を有してもよい。
この形態の回転テーブル装置によれば、摺動接触面と被摺動接触面との間からの潤滑油の排出されやすさを高めることができる。
本開示は、回転テーブル装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、工作機械、マシニングセンタ、ギヤスカイビング加工機等の形態で実現することができる。

第１実施形態の工作機械の概略構成を示す斜視図。 第１実施形態の回転テーブル装置の概略構成を示す断面図。 第１実施形態の回転テーブル装置の概略構成を模式的に示す説明図。 図２のＰ部についての第１の部分拡大図。 図２のＰ部についての第２の部分拡大図。 第１実施形態の回転テーブル装置の被摺動接触面の構成を示す上面図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態における回転テーブル装置３０を備える工作機械１１の概略構成を示す斜視図である。本実施形態では、工作機械１１は、横型マシニングセンタとして構成されている。工作機械１１は、互いに直交する３つの座標軸であるＸ，Ｙ，Ｚ軸を有している。Ｘ軸は工作機械１１の左右方向に沿った座標軸であり、Ｙ軸は工作機械１１の上下方向に沿った座標軸であり、Ｚ軸は工作機械１１の前後方向に沿った座標軸である。図１には、工作機械１１の座標軸を表す矢印と、工作機械１１の座標軸の正の方向を表す「＋」の文字と、工作機械１１の座標軸の負の方向を表す「－」の文字が表されている。

工作機械１１は、ベッド２０と、回転テーブル装置３０と、ワーク主軸装置７０と、コラム８０と、サドル９０と、工具主軸装置９１と、制御装置１００とを備えている。ベッド２０は、Ｚ軸に沿って設けられた一対の第１レール２１と、Ｘ軸に沿って設けられた一対の第２レール２６とを有している。第２レール２６は、第１レール２１に対して－Ｚ方向に設けられている。第１レール２１および第２レール２６は、ベッド２０の上面に設けられている。なお、上面とは＋Ｙ方向を向く面のことを意味する。以下の説明では、＋Ｙ方向のことを上と呼び、－Ｙ方向のことを下と呼ぶことがある。

回転テーブル装置３０は、第２レール２６の上に配置されている。回転テーブル装置３０は、第２レール２６にガイドされながらＸ軸に沿って移動する。本実施形態では、回転テーブル装置３０は、図示されていないサーボモータによって、Ｘ軸に沿って移動する。回転テーブル装置３０を移動させるサーボモータは、制御装置１００の制御下で駆動される。本実施形態では、後述するサーボモータ８２などの各サーボモータについても、特に説明しない限り、制御装置１００の制御下で駆動される。

回転テーブル装置３０は、ベース部４０と、テーブル部５０とを備えている。ベース部４０は、回転テーブル装置３０のうちの第２レール２６に接続される部分を有している。テーブル部５０は、ベース部４０の上に配置されており、Ｙ軸に平行な回転軸を中心にして回転できるようにベース部４０によって支持されている。以下の説明では、テーブル部５０の回転軸のことをＢ軸と呼ぶことがある。回転テーブル装置３０のより具体的な構成については後述する。

ワーク主軸装置７０は、テーブル部５０の上に配置されており、テーブル部５０に固定されている。ワーク主軸装置７０は、ワーク主軸を有しており、ワーク主軸は、ワークＷＫを把持するチャック装置を有している。本実施形態では、ワーク主軸装置７０は、図示されていないサーボモータによって、チャック装置に把持されているワークＷＫをワーク主軸とともに回転させる。以下の説明では、ワークＷＫの回転軸のことをＡ軸と呼ぶことがある。

コラム８０は、第１レール２１の上に配置されている。コラム８０は、第１レール２１に接続されており、第１レール２１にガイドされながらＺ軸に沿って移動する。本実施形態では、コラム８０は、図示されていないサーボモータによって、Ｚ軸に沿って移動する。コラム８０は、Ｙ軸に沿って設けられた一対の第３レール８１を有している。第３レール８１は、コラム８０のうちの－Ｚ方向を向く面に設けられている。

サドル９０は、第３レール８１に対して－Ｚ方向に配置されている。サドル９０は、第３レール８１に接続されており、第３レール８１にガイドされながらＹ軸に沿って移動する。本実施形態では、サドル９０は、サーボモータ８２によって、Ｙ軸に沿って移動する。

工具主軸装置９１は、サドル９０に対して－Ｚ方向に配置されており、サドル９０に固定されている。工具主軸装置９１の工具主軸９２には、ワークＷＫを加工するための工具ＴＬが装着される。本実施形態では、工具主軸９２は、図示されていないサーボモータによって、Ｚ軸に平行な回転軸を中心にして、工具ＴＬを回転させる。以下の説明では、工具ＴＬの回転軸のことをＣ軸と呼ぶことがある。

制御装置１００は、各サーボモータを制御する駆動回路と、後述する作動油ポンプ３５２、第１油路切換部３５３、第２油路切換部３５４、エアコンプレッサ４５１、および、潤滑油ポンプ４５３を制御するプログラマブルロジックコントローラと、駆動回路とプログラマブルロジックコントローラに指令を与えるＮＣ制御装置とを有している。本実施形態では、制御装置１００は、工具主軸装置９１を駆動させるサーボモータやワーク主軸装置７０を駆動させるサーボモータなどの工作機械１１の各部を制御することによって、工具ＴＬを用いてワークＷＫを加工する。

本実施形態の工作機械１１では、工具ＴＬとしてスカイビングカッタが用いられて、工具ＴＬの回転とワークＷＫの回転とを連動させながら工具ＴＬとワークＷＫとを相対移動させることによって、歯溝を形成するスカイビング加工をワークＷＫに施すことができる。本実施形態の工作機械１１では、後述するように、回転テーブル装置３０のテーブル部５０の回転角度のずれを抑制して、ワークＷＫに寸法精度良く歯溝を形成することができる。

図２は、本実施形態における回転テーブル装置３０の概略構成を示す断面図である。図３は、本実施形態における回転テーブル装置３０の概略構成を模式的に示す説明図である。図４は、図２のＰ部について第１の部分拡大図である。図５は、図２のＰ部についての第２の部分拡大図である。図６は、本実施形態における回転テーブル装置３０の被摺動接触面１４０の構成を示す上面図である。

図２に示すように、本実施形態では、回転テーブル装置３０は、上述したベース部４０とテーブル部５０とに加えて、スラストベアリング６０と、エンコーダ１１０と、回転駆動部２００とを備えている。図３に示すように、本実施形態では、回転テーブル装置３０は、回転制動部３００と、流体供給部４００とをさらに備えている。

図２に示すように、ベース部４０は、ハウジング４１と、センターシャフト４５と、エンコーダマウント４６とを備えている。ハウジング４１は、底面部４２と、側面部４３と、隔壁部４４とを有している。底面部４２は、回転テーブル装置３０の底面を有している。側面部４３は、回転テーブル装置３０の側面を有しており、底面部４２から上に向かって設けられている。側面部４３の内壁面は、Ｂ軸を中心とする円筒状に構成されている。

隔壁部４４は、Ｂ軸と側面部４３との間に配置されている。隔壁部４４は、Ｂ軸を中心とする円筒状に構成されており、底面部４２から上に向かって設けられている。隔壁部４４の高さは、側面部４３の高さよりも低い。隔壁部４４は、第１凸部４７と、第２凸部４８とを有している。第１凸部４７は、隔壁部４４の上端部から外側に向かって突き出すように設けられている。第２凸部４８は、第１凸部４７と底面部４２との間から外側に向かって突き出すように設けられている。第１凸部４７および第２凸部４８は、Ｂ軸を中心とする円環状に構成されている。第１凸部４７と第２凸部４８との間には、後述するピストン部材５７の一部を収容するシリンダ室が設けられている。第１凸部４７の下面によってシリンダ室の上壁面が構成されており、第２凸部４８の上面によってシリンダ室の下壁面が構成されている。隔壁部４４のうちの第１凸部４７と第２凸部４８とを接続する面によってシリンダ室の側壁面が構成されている。

センターシャフト４５は、Ｂ軸と隔壁部４４との間に配置されている。センターシャフト４５は、Ｂ軸を中心とする円筒状に構成されている。センターシャフト４５の下端部は、フランジ状に構成されており、底面部４２に固定されている。なお、本実施形態では、回転テーブル装置３０の各部材は、特に説明しない限り、ねじ、圧入、あるいは、溶接によって互いに固定されている。

エンコーダマウント４６は、センターシャフト４５の上に配置されており、センターシャフト４５の上端部に固定されている。エンコーダマウント４６は、Ｂ軸を中心とした円環状に構成されている。

エンコーダ１１０は、エンコーダマウント４６の上に配置されている。本実施形態では、エンコーダ１１０は、ロータリーエンコーダであり、テーブル部５０の回転角度を検出する。エンコーダ１１０は、固定部１１１と、回転部１１２とを備えている。固定部１１１は、エンコーダマウント４６に固定されている。回転部１１２は、テーブル部５０に固定されており、テーブル部５０とともに回転する。エンコーダ１１０からの出力信号は、センターシャフト４５の内側を通る図示されていない配線を介して、制御装置１００に送信される。エンコーダ１１０からの出力信号は、制御装置１００による回転駆動部２００の制御に用いられる。

テーブル部５０は、テーブル本体５１と、テーブル支持部５２と、センタースリーブ５３と、ベアリングホルダ５４と、カラー５５と、第１接続部材５６と、ピストン部材５７と、第２接続部材５８とを備えている。

テーブル本体５１は、回転テーブル装置３０の上面を有している。テーブル本体５１には、上述したワーク主軸装置７０が固定されている。本実施形態では、テーブル本体５１は、Ｂ軸を中心とする円盤状に構成されている。テーブル本体５１は、テーブル支持部５２に固定されている。

テーブル支持部５２は、Ｂ軸を中心とする円柱状に構成されている。テーブル支持部５２の下端部は、ハウジング４１の側面部４３の内側に収容されている。テーブル支持部５２は、Ｂ軸に沿って設けられた貫通孔を有しており、テーブル支持部５２の貫通孔には、上述したセンターシャフト４５の上端部、エンコーダマウント４６、および、エンコーダ１１０が収容されている。

センタースリーブ５３は、テーブル支持部５２の貫通孔に挿通されている。センタースリーブ５３は、Ｂ軸を中心とする円筒状に構成されている。センタースリーブ５３の上端部は、フランジ状に構成されており、テーブル支持部５２に固定されている。センタースリーブ５３の内側には、センターシャフト４５が収容されている。エンコーダマウント４６、および、エンコーダ１１０は、センタースリーブ５３の上端部の上に配置されている。

ベアリングホルダ５４は、テーブル支持部５２の下、かつ、センタースリーブ５３とハウジング４１の隔壁部４４との間に配置されている。ベアリングホルダ５４は、Ｂ軸を中心とする円筒状に構成されている。ベアリングホルダ５４の上端部は、フランジ状に構成されており、テーブル支持部５２に固定されている。ベアリングホルダ５４の外周には、スラストベアリング６０が配置されている。

スラストベアリング６０は、Ｂ軸を中心とする円環状に構成されている。本実施形態では、スラストベアリング６０は、ボールベアリングである。スラストベアリング６０は、ボールベアリングではなく、例えば、ローラーベアリングであってもよい。スラストベアリング６０のうちの上側の軌道輪６１の上面は、隔壁部４４のうちの下を向く面に接触しており、スラストベアリング６０のうちの下側の軌道輪６２の下面は、カラー５５の上面に接触している。カラー５５は、ねじによってベアリングホルダ５４に固定されている。

第１接続部材５６、ピストン部材５７、および、第２接続部材５８は、テーブル支持部５２の下、かつ、ハウジング４１の側面部４３と隔壁部４４との間に配置されている。テーブル支持部５２から下に向かって、第１接続部材５６、ピストン部材５７、および、第２接続部材５８がこの順で配置されている。第１接続部材５６、ピストン部材５７、および、第２接続部材５８は、Ｂ軸を中心とする円筒状に構成されている。第１接続部材５６、ピストン部材５７、および、第２接続部材５８は、互いに固定されている。

図４に示すように、ベース部４０は、被摺動接触面１４０を有しており、テーブル部５０は、摺動接触面１５０を有している。摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０とは、上下に向かい合って配置されている。摺動接触面１５０は、被摺動接触面１４０に摺動接触する。摺動接触とは、一方の物体が他方の物体に直接接触している状態で一方の物体が他方の物体の上を滑るように回転することだけではなく、一方の物体が他方の物体に潤滑油などの流体を介して接触している状態で一方の物体が他方の物体の上を滑るように回転することをも含む意味である。

本実施形態では、摺動接触面１５０は、テーブル支持部５２の底面に、Ｂ軸を中心とする円環状に設けられている。より具体的には、摺動接触面１５０は、テーブル支持部５２の底面のうち、第１接続部材５６が固定されている部分とテーブル支持部５２の底面の外周縁との間の部分に設けられている。ベース部４０のハウジング４１は、側面部４３の上端部に段差部を有しており、被摺動接触面１４０は、側面部４３の段差部に、Ｂ軸を中心とする円環状に設けられている。

図６に示すように、本実施形態では、被摺動接触面１４０には、４つの第１開口部１４１、４つの第２開口部１４２、および、４つの溝部１４５が設けられている。各第１開口部１４１は、被摺動接触面１４０の内側部分に設けられている。４つの第１開口部１４１は、Ｂ軸を中心とする円周方向に沿って等間隔に並んで配置されている。各第２開口部１４２は、被摺動接触面１４０の外側部分に設けられている。４つの第２開口部１４２は、Ｂ軸を中心とする円周方向に沿って等間隔に並んで配置されている。各溝部１４５は、各第１開口部１４１と各第２開口部１４２とを接続するように設けられている。なお、被摺動接触面１４０に設けられる第１開口部１４１の数は、４つに限られず、１つ以上の任意の数であればよい。被摺動接触面１４０に設けられる第２開口部１４２の数は、４つに限られず、１つ以上の任意の数であればよい。被摺動接触面１４０に設けられる溝部１４５の数は、４つに限られず、１つ以上の任意の数でもよいし、被摺動接触面１４０に溝部１４５が設けられなくてもよい。

図４に示すように、各第１開口部１４１は、ハウジング４１に設けられた第１流体通路４１０によって、図２に示すハウジング４１の外壁面に設けられた流体導入口４１１に連通している。各第２開口部１４２は、ハウジング４１に設けられた第２流体通路４２０によって、図２に示すハウジング４１の外壁面に設けられた流体排出口４２１に連通している。

ピストン部材５７の内側部分は、第１凸部４７と第２凸部４８との間のシリンダ室に配置されている。ピストン部材５７の内側部分の厚みは、第１凸部４７と第２凸部４８との間隔よりも小さい。ピストン部材５７と第１凸部４７との隙間には、第１油圧室ＨＲ１が設けられており、ピストン部材５７と第２凸部４８との隙間には、第２油圧室ＨＲ２が設けられている。第１油圧室ＨＲ１は、第１凸部４７によって構成された上壁面と、第１接続部材５６によって構成された側壁面と、ピストン部材５７によって構成された下壁面とを有している。第２油圧室ＨＲ２は、ピストン部材５７によって構成された上壁面と、ピストン部材５７のうちの下に向かって突き出した部分によって構成された側壁面と、第２凸部４８によって構成された下壁面とを有している。第１油圧室ＨＲ１および第２油圧室ＨＲ２は、ピストン部材５７によってシリンダ室が仕切られることによって形成される部屋である。

第１油圧室ＨＲ１は、ハウジング４１に設けられた第１作動油通路３１０によって、図２に示すハウジング４１の外壁面に設けられた第１作動油給排口３１１に連通している。第２油圧室ＨＲ２は、ハウジング４１に設けられた第２作動油通路３２０によって、図２に示すハウジング４１の外壁面に設けられた第２作動油給排口３２１に連通している。

図２に示すように、回転駆動部２００は、Ｂ軸を中心にしてテーブル部５０を回転させる。本実施形態では、回転駆動部２００は、ウォームギヤ機構２１０と、サーボモータ２２０とを備えている。ウォームギヤ機構２１０は、斜歯歯車として構成されたウォームホイール２１１と、ねじ歯車として構成されたウォーム軸２１２とを備えている。ウォームホイール２１１は、円環状に構成されており、ハウジング４１の隔壁部４４を囲むように配置されている。ウォームホイール２１１は、テーブル部５０の第２接続部材５８に固定されている。ウォーム軸２１２は、円柱状に構成されており、ウォームホイール２１１の歯とウォーム軸２１２の歯とが噛み合うように配置されている。サーボモータ２２０は、ウォーム軸２１２の端部に接続されている。サーボモータ２２０は、ウォーム軸２１２を回転させることによって、ウォームホイール２１１およびテーブル部５０を回転させる。サーボモータ２２０は、制御装置１００の制御下で駆動される。なお、他の実施形態では、回転駆動部２００がダイレクトドライブモータによって構成されて、ダイレクトドライブモータの出力軸が第２接続部材５８に固定されてもよい。

図３に示すように、本実施形態では、回転制動部３００は、作動油給排部３５０を備えている。作動油給排部３５０は、上述した第１油圧室ＨＲ１や第２油圧室ＨＲ２に作動油を供給する機能と、第１油圧室ＨＲ１や第２油圧室ＨＲ２から作動油を排出させる機能とを有している。図５に示すように、回転制動部３００は、作動油給排部３５０から第１油圧室ＨＲ１に作動油を供給することによって、摺動接触面１５０を被摺動接触面１４０に押圧する。回転制動部３００は、摺動接触面１５０を被摺動接触面１４０に押圧することで生じる摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との摩擦によってテーブル部５０の回転を制動する。

図３に示すように、本実施形態では、作動油給排部３５０は、作動油タンク３５１と、作動油ポンプ３５２と、第１油路切換部３５３と、第２油路切換部３５４とを備えている。作動油タンク３５１には、作動油が貯蔵されている。作動油タンク３５１は、配管を介して、作動油ポンプ３５２の吸入口に接続されている。作動油ポンプ３５２の吐出口は、分岐した配管によって第１油路切換部３５３と第２油路切換部３５４とに接続されている。作動油ポンプ３５２は、作動油タンク３５１の作動油を吐出口から圧送する。本実施形態では、作動油ポンプ３５２は、制御装置１００のプログラマブルロジックコントローラの制御下で駆動される。

第１油路切換部３５３および第２油路切換部３５４は、制御装置１００のプログラマブルロジックコントローラの制御下で駆動されて、作動油の流れる経路を切り換える。第１油路切換部３５３および第２油路切換部３５４は、例えば、三方弁によって構成される。第１油路切換部３５３は、互いに異なる配管によって、第１作動油給排口３１１と作動油タンク３５１とに接続されている。第２油路切換部３５４は、互いに異なる配管によって、第２作動油給排口３２１と作動油タンク３５１とに接続されている。第１油路切換部３５３は、作動油ポンプ３５２を介して第１油圧室ＨＲ１と作動油タンク３５１とが連通する状態と、作動油ポンプ３５２を介さずに第１油圧室ＨＲ１と作動油タンク３５１とが連通する状態とを切り換える。第２油路切換部３５４は、作動油ポンプ３５２を介して第２油圧室ＨＲ２と作動油タンク３５１とが連通する状態と、作動油ポンプ３５２を介さずに第２油圧室ＨＲ２と作動油タンク３５１とが連通する状態とを切り換える。

図４には、回転制動部３００によるテーブル部５０の制動が解除されている状態が表されている。作動油ポンプ３５２を介して第２油圧室ＨＲ２と作動油タンク３５１とが連通し、かつ、作動油ポンプ３５２を介さずに第１油圧室ＨＲ１と作動油タンク３５１とが連通する状態で作動油ポンプ３５２が駆動されることによって、第２油圧室ＨＲ２に作動油が供給される。第２油圧室ＨＲ２に作動油が供給されると、第２油圧室ＨＲ２の作動油によってピストン部材５７が上向きに押圧されて、テーブル部５０が上昇する。このとき、第１油圧室ＨＲ１から作動油タンク３５１に作動油が排出される。テーブル部５０が上昇して摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間隔が広がることによって、回転制動部３００によるテーブル部５０の制動が解除される。本実施形態では、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間隔は、約５０マイクロメートルまで広げられる。なお、本実施形態では、スラストベアリング６０が設けられているので、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間隔が広がり過ぎることを抑制できる。

図５には、回転制動部３００によってテーブル部５０の回転が制動されている状態が表されている。作動油ポンプ３５２を介して第１油圧室ＨＲ１と作動油タンク３５１とが連通し、かつ、作動油ポンプ３５２を介さずに第２油圧室ＨＲ２と作動油タンク３５１とが連通する状態で作動油ポンプ３５２が駆動されることによって、第１油圧室ＨＲ１に作動油が供給される。第１油圧室ＨＲ１に作動油が供給されると、第１油圧室ＨＲ１の作動油によってピストン部材５７が下向きに押圧されて、テーブル部５０が下降する。このとき、第２油圧室ＨＲ２から作動油タンク３５１に作動油が排出される。テーブル部５０が下降して摺動接触面１５０が被摺動接触面１４０に押し付けられることによって、テーブル部５０に制動トルクが加えられる。

図３に示すように、本実施形態では、流体供給部４００は、エアコンプレッサ４５１と、潤滑油タンク４５２と、潤滑油ポンプ４５３と、ミキシングバルブ４５４とを備えている。流体供給部４００は、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に潤滑油を供給する機能と、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に圧縮空気を供給する機能とを有している。

エアコンプレッサ４５１は、吸入口から大気を吸入することによって圧縮空気を生成して、圧縮空気を吐出口から圧送する。本実施形態では、エアコンプレッサ４５１の吸入口には、大気に含まれる塵埃を捕集するためのフィルタが設けられている。エアコンプレッサ４５１は、制御装置１００のプログラマブルロジックコントローラの制御下で駆動される。

潤滑油タンク４５２には、潤滑油が貯蔵されている。本実施形態では、潤滑油タンク４５２には、ＩＳＯ粘度グレード番号が「ＩＳＯ ＶＧ ３２」の潤滑油、つまり、摂氏４０度のときの動粘度が２８．８平方ミリメートル毎秒以上、かつ、３５．２平方ミリメートル毎秒以下の潤滑油が貯蔵されている。潤滑油タンク４５２は、配管を介して、潤滑油ポンプ４５３の吸入口に接続されている。潤滑油ポンプ４５３は、潤滑油タンク４５２の潤滑油を吐出口から圧送する。本実施形態では、潤滑油ポンプ４５３は、制御装置１００のプログラマブルロジックコントローラの制御下で駆動される。

ミキシングバルブ４５４は、２つの導入口と、１つの吐出口とを有している。ミキシングバルブ４５４の一方の導入口は、配管を介して、エアコンプレッサ４５１に接続されており、ミキシングバルブ４５４の他方の導入口は、配管を介して、潤滑油ポンプ４５３の吐出口に接続されている。ミキシングバルブ４５４の吐出口は、配管を介して、図２に示した流体導入口４１１に接続されている。

ミキシングバルブ４５４にエアコンプレッサ４５１から圧縮空気が供給されており、かつ、ミキシングバルブ４５４に潤滑油ポンプ４５３から潤滑油が供給されているときには、ミキシングバルブ４５４は、圧縮空気の噴流に定量の潤滑油を間欠的に供給することによって、圧縮空気と潤滑油とが混合されたオイルエアを生成して、オイルエアを吐出口から吐出する。

ミキシングバルブ４５４にエアコンプレッサ４５１から圧縮空気が供給されており、かつ、ミキシングバルブ４５４に潤滑油ポンプ４５３から潤滑油が供給されていないときには、ミキシングバルブ４５４は、圧縮空気を吐出口から吐出する。以下の説明では、ミキシングバルブ４５４にエアコンプレッサ４５１から圧縮空気が供給されており、かつ、ミキシングバルブ４５４に潤滑油ポンプ４５３から潤滑油が供給されていないときにミキシングバルブ４５４から吐出される圧縮空気のことをドライエアと呼ぶ。

ミキシングバルブ４５４から吐出されたオイルエアおよびドライエアは、図２に示した流体導入口４１１、第１流体通路４１０、および、第１開口部１４１をこの順に流れて、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給される。摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間から第２開口部１４２に流入したオイルエアおよびドライエアは、第２開口部１４２、第２流体通路４２０、および、流体排出口４２１をこの順に流れる。図３に示すように、本実施形態では、流体排出口４２１には、配管を介して潤滑油回収容器４６０が接続されている。流体排出口４２１から排出されたオイルエアおよびドライエアは、潤滑油回収容器４６０に集められる。本実施形態では、潤滑油回収容器４６０にはエア抜き孔が設けられており、オイルエアに含まれる圧縮空気、および、ドライエアは、エア抜き孔を介して、潤滑油回収容器４６０の外に排出される。

本実施形態では、制御装置１００は、エアコンプレッサ４５１と潤滑油ポンプ４５３とを制御することによって、ミキシングバルブ４５４からオイルエアが吐出される状態と、ミキシングバルブ４５４からドライエアが吐出される状態とを切り換えることができる。

図４に示すように、制御装置１００は、回転駆動部２００によってテーブル部５０を回転させるときには、ミキシングバルブ４５４から第１開口部１４１を介して、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間にオイルエアを供給することによって、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に潤滑油を供給する。第１開口部１４１から摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給された潤滑油は、溝部１４５に沿って流れる。テーブル部５０の回転によって、溝部１４５の潤滑油は、摺動接触面１５０の全域および被摺動接触面１４０の全域に広げられる。そのため、オイルエアに含まれる潤滑油によって、テーブル部５０の回転による摺動接触面１５０および被摺動接触面１４０の摩耗を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、図３に示すように、ミキシングバルブ４５４と流体導入口４１１とを接続する配管は分岐しており、ミキシングバルブ４５４と流体導入口４１１との間から分岐した配管は、ワーク主軸装置７０に接続されている。ミキシングバルブ４５４から吐出されたオイルエアは、回転テーブル装置３０だけではなく、ワーク主軸装置７０にも供給される。そのため、オイルエアに含まれる潤滑油によって、ワーク主軸装置７０がＡ軸を中心にしてワークＷＫを回転させるときのワーク主軸装置７０の摩耗を抑制することができる。ワーク主軸装置７０から排出されたオイルエアは、ワーク主軸装置７０と潤滑油回収容器４６０とを接続する配管を介して、潤滑油回収容器４６０に集められる。

図５に示すように、制御装置１００は、回転制動部３００によってテーブル部５０の回転を制動するときには、ミキシングバルブ４５４から第１開口部１４１を介して、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間にドライエアを供給することによって、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間の潤滑油を第２開口部１４２に向かって押し流して、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間から潤滑油を排出させる。摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間にドライエアが供給されるタイミングは、摺動接触面１５０が被摺動接触面１４０に接触するタイミングよりも前であることが好ましい。

以上で説明した本実施形態の工作機械１１では、回転制動部３００によってテーブル部５０の回転を制動するときには、流体供給部４００は、ミキシングバルブ４５４から摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間にドライエアを供給することによって、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間から潤滑油を排出する。そのため、所期の制動トルクが得られるタイミングが遅れることに起因してテーブル部５０の停止時の回転角度が所期の回転角度からずれることを抑制できる。特に、工作機械１１は、ワークＷＫにスカイビング加工を施す場合には、回転制動部３００によるテーブル部５０の制動を解除し、回転駆動部２００によってテーブル部５０の回転角度を変更し、回転制動部３００によってテーブル部５０を制動し、回転テーブル装置３０をＸ軸に沿って移動させ、ワークＷＫを加工するというサイクルを繰り返す。回転テーブル装置３０をＸ軸に沿って移動させるときには、テーブル部５０を回転させる力のモーメントが生じることがある。摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に潤滑油が残留していると、回転テーブル装置３０をＸ軸に沿って移動させるときに生じる力のモーメントによって、テーブル部５０の回転角度がずれる可能性がある。本実施形態では、回転制動部３００によってテーブル部５０の回転を制動するときには、流体供給部４００が摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間にドライエアを供給することによって摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間から潤滑油を排出させるので、回転テーブル装置３０をＸ軸に沿って移動させるときに生じる力のモーメントによって、テーブル部５０の回転角度がずれることをも抑制できる。

また、本実施形態では、回転制動部３００によってテーブル部５０を回転させるときには、流体供給部４００のミキシングバルブ４５４は、圧縮空気の噴流に定量の潤滑油を間欠的に供給することによってオイルエアを生成して、オイルエアを摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給する。オイルエアによって潤滑油を供給する形態では、ベンチュリ効果を用いて潤滑油を霧状化することにより生成されるオイルミストによって潤滑油を供給する形態に比べて、狙い通りの量の潤滑油を供給しやすい。そのため、狙った供給量以上の潤滑油が摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給されることに起因して、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間から潤滑油が排出されにくくなることを抑制できる。

また、本実施形態では、流体供給部４００は、オイルエアによって、摂氏４０度のときに３５．２平方ミリメートル毎秒以下の動粘度を有する潤滑油を摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給する。そのため、摂氏４０度のときに３５．２平方ミリメートル毎秒を超える動粘度を有する潤滑油が摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給される形態に比べて、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間からの潤滑油の排出されやすさを高めることができる。

Ｂ．他の実施形態：
（Ｂ１）上述した実施形態では、流体供給部４００は、回転制動部３００によってテーブル部５０を回転させるときには、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間にオイルエアを供給することによって、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に潤滑油を供給する。これに対して、流体供給部４００は、回転制動部３００によってテーブル部５０を回転させるときに、例えば、オイルミストを摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給することによって、摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に潤滑油を供給してもよい。

（Ｂ２）上述した実施形態では、流体供給部４００は、回転制動部３００によってテーブル部５０を回転させるときに、摂氏４０度のときの動粘度が３５．２平方ミリメートル毎秒以下の潤滑油を摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給する。これに対して、流体供給部４００は、回転制動部３００によってテーブル部５０を回転させるときに、摂氏４０度のときの動粘度が３５．２平方ミリメートル毎秒を超える潤滑油を摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給してもよい。例えば、ＩＳＯ粘度グレード番号が「ＩＳＯ ＶＧ ６８」の潤滑油、つまり、摂氏４０度のときの動粘度が６１．２平方ミリメートル毎秒以上、かつ、７４．８平方ミリメートル毎秒以下の潤滑油を摺動接触面１５０と被摺動接触面１４０との間に供給してもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１１…工作機械、２０…ベッド、３０…回転テーブル装置、４０…ベース部、４１…ハウジング、４５…センターシャフト、４７…第１凸部、４８…第２凸部、５０…テーブル部、５１…テーブル本体、５２…テーブル支持部、５３…センタースリーブ、５７…ピストン部材、６０…スラストベアリング、７０…ワーク主軸回転装置、８０…コラム、９０…サドル、９１…工具主軸回転装置、９２…工具主軸、１００…制御装置、１４０…被摺動接触面、１５０…摺動接触面、２００…回転駆動部、２１０…ウォームギヤ機構、２２０…サーボモータ、３００…回転制動部、３５０…作動油給排部、４００…流体供給部、ＨＲ１…第１油圧室、ＨＲ２…第２油圧室、ＴＬ…工具、ＷＫ…ワーク

Claims (3)

1. 回転テーブル装置であって、
   被摺動接触面を有するベース部と、
   前記被摺動接触面に摺動接触する摺動接触面を有し、回転可能に前記ベース部に支持されるテーブル部と、
   前記テーブル部を回転させる回転駆動部と、
   前記摺動接触面を前記被摺動接触面に押圧することによって、前記テーブル部の回転を制動する回転制動部と、
   前記回転駆動部によって前記テーブル部を回転させるときには、前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に潤滑油を供給し、前記回転制動部によって前記テーブル部の回転を制動するときには、前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に圧縮空気を供給することによって前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間から前記潤滑油を排出する流体供給部と、
   を備える回転テーブル装置。
2. 請求項１に記載の回転テーブル装置であって、
   前記流体供給部は、前記回転駆動部によって前記テーブル部を回転させるときには、前記潤滑油と前記圧縮空気とを混合したオイルエアを前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に供給することによって、前記摺動接触面と前記被摺動接触面との間に前記潤滑油を供給する、回転テーブル装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の回転テーブル装置であって、
   前記潤滑油は、摂氏４０度のときに３５．２平方ミリメートル毎秒以下の動粘度を有する、回転テーブル装置。

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