JP4731665B2 - 工作機械の回転または旋回装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械、特にＮＣ回しフライス削り装置の回転または旋回装置、それも、回転または旋回支承部上の工作機械部材と、前記部材を所望の角位置に解除可能に固定するためのクランプ装置とを含む形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の機械加工センタや万能フライス盤ならびにボール盤には、単一のクランプサイクルで多軸機械加工を行うために、回転および旋回が可能な多重数値制御式回しフライス削り装置が取り付けられている。こうすることで、例えば、工作機械の、制御された直線移動軸並びにＮＣ回しフライス削り装置の旋回・回転軸を用いることで、１回のクランプで、複雑な形状の工作物でも、１サイクルの５軸加工を実施できる。その場合、工作物の反復クランプによる時間と精度との損失が避けられる。しかし、特定の加工作業を行う場合は、回転および旋回用の回しフライス削り装置は、所望の回転位置または角度位置に固定できなければならない。このことは、例えば、回しフライス削り装置の旋回運動または回転運動用の駆動モータの位置制御により可能になる。しかし、その場合には、駆動モータが、比較的高い保持モーメントを備える必要があり、それによって、例えば粗仕上げ時に高い力が生じることがあっても、回しフライス削り装置の歪みが防止される。この目的のためには、駆動モータを、通例、相応に大きく寸法付けしておかねばならない。
【０００３】
この目的のために、既に提案されている回転または旋回テーブルの場合、回しフライス削り装置が、コンソール上に回転可能に支承され、別個のクランプ装置によってコンソールに向かった引張られるようにすることで、歪みが防止される。この目的のために、液圧式に調節可能な引張り部材が用いられ、これらの引張り部材が、テーブル板下面のＴ字形環状溝内に突入し、テーブル板の下側をコンソールの相応の対応面に引付け、確実に固定することで歪みが防止される。この解決策の欠点は、言うまでもなく、テーブル板が、コンソールに向かって引張られることで、下降し、おそらく変形もして、それにより往々にして加工精度が低下することである。加えて、テーブル板がコンソールに向かって引張られる度に、回しフライス削り装置の支承部にも著しい応力が加わり、このために、往々にして早期に摩耗の徴候が発生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、既述の種類の回転または旋回装置であって、回転または旋回可能な工作機械部材の確実な固定が位置変化なしに可能な形式のものを製造することにある。
【０００５】
【課題を解決する手段】
この目的は、クランプ装置が、支持部上に配置されたクランプ部材と、加圧部材とを有するようにし、前記クランプ部材が、回転または旋回可能な工作機械部材の環状溝内へ突入させるための、横方向にたわみ可能なクランプ部を有し、また前記加圧部材が、環状溝の少なくとも一方の側壁に対しクランプ部を押し付けるために、クランプ部に対し可動であるようにすることで達成された。
【０００６】
本発明による回転または旋回装置の場合、支持部上に回転または旋回可能に支承された工作機械部材のクランプが、半径方向のクランプ力を介してのみ行われれ、このクランプ力によって工作機械部材が支持部に向かって引張られることがない。水平のテーブル板の場合は、例えば、半径方向にクランプすることにより、回しフライス削り装置の降下または変形や、それから結果する加工精度の低下を避けることができる。
従属請求項には、本発明の好ましい実施例が示されている。
クランプ部材の特に好ましい実施例は、内側および外側のクランプ部を備えた、支持部に固定可能なクランプリングであり、これら内側および外側のクランプ部は、クランプリングの周部に規則的に分配され、かつ環状溝の内側側壁と外側側壁に対し加圧部材によって押圧可能である。環状溝の内側と外側の側壁に対して作用する半径方向の力は相殺される結果、クランプ時に、回転または旋回可能の工作機械部材が、支持部に対して横方向移動することはない。
【０００７】
本発明の別の好ましい実施例では、クランプ部を、半径方向にたわみ可能な部分リングとして構成することにより、比較的大きな面積にわたって一様に押圧力を作用させることも可能であるができる。
本発明のさらに別の実施例では、加圧部材が、内側と外側のクランプ部の間に配置された、円錐形加圧面を有する円錐形リングの形状を有している。くさび形状または円錐形状の加圧部材により、半径方向の締付け力を高めることができる。
環状溝と関連クランプ部材とは、好ましくは回転または旋回用の工作機械部材の外周区域に配置されている。こうすることにより、比較的低いクランプ力でも比較的高い保持モーメントを得ることができる。
簡単に制御可能な一実施例では、加圧部材の軸方向移動は、圧力媒体により作動するピストン/シリンダ装置によって行われ、該装置は、例えば周部に規則的に分配された数個の液圧シリンダを含んでいる。加圧部材は、しかし、他の適当な作動装置によって移動させてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のその他の詳細および利点は、以下で図面について行う一好適実施例の説明で明らかになろう。
万能フライス盤およびボール盤の、図１に略示したＮＣ回しフライス削り装置は、例えば、テーブルサドルまたはコンソールの形式の支持部１を含み、支持部１上には、テーブル板２が、アキシャル・アンギュラ玉軸受形式の軸受ユニット３を介して、垂直回転軸線４を中心として回転可能に支承されている。テーブル板２は、上側に工作物をクランプするための数個のＴ字形締付け溝５を有している。テーブル板２は、また工作物をクランプするための、ねじブッシュを備えている。テーブル板２の回転駆動は、また支持部１内に配置された、図１には示されていない駆動モータを介して行われる。
【０００９】
図１に見られるように、支持部１は、回転軸線４と同心的な外側リング６を含み、外側リング６上には、図２に斜視図で示したクランプリング７が固定されている。クランプリング７は、内側および外側の部分リング８，９の形式で周部に規則的に設けられた数個のクランプ部を有しており、これら部分リング８，９は、間隔をおいて互いに対向位置に対をなして配置され、かつ半径方向にたわみ可能である。比較的薄壁の部分リング８，９は、クランプリング７の環状上面１０に軸方向に突出して一体成形され、テーブル板２の下面に回転軸線４と同心的に形成されている環状溝１１内に突入している。図２に見られるように、各６個の内側と外側の部分リング８，９の間には円錐形の加圧リング１２が配置され、この加圧リング１２は、半径方向にたわみ可能な部分リング８，９を環状溝１１の側壁に押付けるために、反対方向に傾斜した内側と外側の円錐面１３，１４を有している。
【００１０】
特に図３から分かるように、加圧リング１２は、円錐面１３，１４の区域では、上側へ向かって連続的に外径が拡径され、相応に内径が縮径されている。加圧リング１２は、その内側と外側の円錐面１３，１４が、内側と外側の部分リング８，９の内面に設けられた相応の突出部１５，１６に密接しており、これによって、比較的薄壁で半径方向に弾性的にたわみ可能な部分リング８，９は、加圧リング１２がクランプリング７の方向へ軸方向移動するさい、環状溝１１の内側と外側の側壁１７，１８に半径方向に、矢印で示したように押付けられる。これによって、支持部１とテーブル板２との間に摩擦接続が生じ、この摩擦接続によりテーブル板２の変形が防止される。加圧リング１２がクランプリング７から離れる方向に軸方向移動するさい、部分リングは、自動的に再び出発位置へ戻るが、この位置では、部分リングと環状溝側壁との間には、僅かな摩擦が生じるだけか、または遊びが生じる。
【００１１】
加圧リング１２の軸方向移動を可能にするために、支持部１には、周方向に等間隔で液圧シリンダ１９が配置されており、これらの液圧シリンダのうち１つだけが図１の右側に示してある。
液圧シリンダ１９は、図３に示すように、そのピストンロッド２０が、部分リング８，９の間のクランプリング７内にそれぞれ１つ設けられた貫通穴２１と、加圧リング１２内の対応貫通穴２２とに整合するように、配置されている。ねじ２３を介して支持部１に固定されたクランプリング７内の貫通穴２１には、ねじボルト２４が貫通案内されており、ねじボルトの上方部分はナット２５により加圧リング１２に固定され、下方部分はピストンロッド２０内のねじ穴２６にねじ付けられ、止めナット２７により固定されている。
【００１２】
液圧シリンダ１９を適宜に操作することにより、加圧リング１２は、下方クランプ位置へ移動可能であり、この位置で、部分リング８，９を環状溝１１の内側と外側の側壁１７，１８に押付ける。加圧リング１２は、また液圧シリンダ１９を介して、上方の解除位置へも移動可能であり、そのさいには、弾性的な部分リング８，９がクランプされない出発位置へ戻る。
図１には、図の左側の支持部１内にリミットスイッチ２８が配置されており、このリミットスイッチは、加圧リング１２が支持部１へ引付けられると、起動される。これによって、加圧リング１２がクランプ位置、解除位置のいずれにあるかがチェックできる。
本発明は、以上に説明し、かつ図示した実施例に限定されるものではない。例えば、クランプ装置は、旋回フライスヘッド、または工作機械の他の回転もしくは旋回装置の解除可能な固定に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】工作機械ＮＣ回しフライス削り装置の部分図で、クランプ装置を断面で示した図。
【図２】図１のクランプ装置のクランプリングと対応リングとの斜視図。
【図３】クランプ装置の部分断面図。
【符号の説明】
１ 支持部
２ テーブル板
３ 支承部
４ 旋回軸線
５ Ｔ字形締付け溝
６ 外側リング
７ クランプリング
８，９ 部分リング
１０ クランプリングの環状上面
１１ 環状溝
１２ 加圧リング
１３，１４ 円錐面
１５，１６ 対応突起
１７，１８ 環状溝の側壁
１９ 液圧シリンダ
２０ ピストンロッド
２１ クランプリング内の貫通穴
２２ 加圧リング内の貫通穴
２３ ねじ
２４ ねじボルト
２５ ナット
２６ ねじ穴
２７ 止ナット

Claims (7)

1. 工作機械の回転または旋回装置であって、
   回転または旋回支承部上の工作機械部材（２）と、
   前記工作機械部材（２）を所望の角位置に固定するためのクランプ装置（７，１２）とを含む形式のものにおいて、
   前記クランプ装置（７，１２）が、支持部（１）上に配置されたクランプ部材（７）と、加圧部材（１２）とを有し、クランプ部材（７）が、工作機械部材（２）の環状溝（１１）内へ突入させるための、横方向にたわみ可能なクランプ部（８，９）を備え、また加圧部材（１２）が、環状溝（１１）の少なくとも一方の側壁に対しクランプ部（８，９）を押し付け得るように、クランプ部材（７）に対し可動であることを特徴とする、工作機械の回転または旋回装置。
2. 前記クランプ部材（７）が、内側および外側のクランプ部（８，９）を備えた、支持部（１）に固定可能なクランプリング（７）であり、内側および外側のクランプ部（８，９）が、クランプリング（７）の周部に規則的に分配され、かつ環状溝（１１）の内側壁部と外側壁部（１７，１８）とに対し加圧部材（１２）によって押圧され得ることを特徴とする、請求項１に記載された回転または旋回装置。
3. 前記クランプ部（８，９）が、半径方向に弾性的な環状部であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載された回転または旋回装置。
4. 前記加圧部材（１２）が、内側および外側のクランプ部（８，９）間に配置された、円錐形側面（１３，１４）を有する加圧リングであることを特徴とする、請求項２または請求項３に記載された回転または旋回装置。
5. 前記環状溝（１１）と前記クランプ部材（７）とが、回転または旋回工作機械部材（２）の外周区域に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された回転または旋回装置。
6. 前記加圧部材（１２）が、圧力媒体操作式ピストン/シリンダ・ユニット（１９）により軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された回転または旋回装置。
7. 前記加圧部材（１２）のクランプ位置と解除位置とをモニタするための装置（２８）が、支持部（１）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された回転または旋回装置。

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