JPH08215961A - 穴あけ及びフライス削りのための工作機械 - Google Patents
穴あけ及びフライス削りのための工作機械Info
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Abstract
及び駆動装置に付着しないようにした穴あけ及びフライ
ス削りのための工作機械を提供する。 【解決手段】 工作機械は、レール上を水平方向に走行
するようになされている動力駆動スライドが設けられて
いるマシンベッドを備えている。回転駆動装置を備えて
いる機械加工ヘッドが、少なくとも一つの別の方向にス
ライド上を動くように駆動されている。マシンベッドに
は二つの側壁12が間隔をあけて設けられている。側壁
12上をスライドがガイドされ、側壁12の間の空間が
機械加工領域として画定されている。二つの側壁12の
各々に少なくとも一つの枢軸運動可能なワーク保持部材
のための固定点が設けられ、これら二つの固定点が、ガ
イドレールの長手方向を横切る枢軸を画定している線上
に整列されている。
Description
ス削りのための工作機械に関する。この工作機械は、マ
シンベッド、このベッドに取り付けられているガイドレ
ール、ベッドに設けられているレール上で水平方向に走
行するように駆動されるスライド、機械加工ヘッド、及
び少なくとも一つの工具のための機械加工ヘッドの一部
を形成する回転駆動装置からなる。この機械加工ヘッド
は、スライド上を少なくとも一つの別の運動方向に動力
駆動により移動するようになされている。
作機械は独国特許公報4、203、994Cに開示され
ている。広く用いられているフライス盤の場合、スライ
ドは縦方向に移動する。スライドには垂直方向に移動可
能なフライスヘッドが設けられている。横方向に動かす
ために、適当に駆動されるワークテーブルが設けられて
いるが、作動中の削りくず及び潤滑油のような材料か
ら、機械の底部に設けられているこのようなテーブルの
駆動部を保護するためには複雑な手段をとらなければな
らない。ワークテーブルが横方向に大きく変位する場合
は、ごくわずかではあるが、機械及びワークの質量によ
り変形する危険性がある。また、正確なフライス削りを
行うために、ワークテーブルが線状経路に沿ってではな
く、数キロメートルの半径を有する環状経路に沿って移
動することによって変形が補償されるようにしてあるの
で、工具によって与えられる力により変形する危険性が
ある。五軸加工を行うために、ワークテーブル又は機械
加工ヘッドが枢軸運動可能であるようになされるので、
さらに構造は複雑になる。
の場合、フライスヘッドを備えているスライドが、二本
の平行に設けられているレール上を移動し、レールはマ
シンベッドの二つの側壁上部に設けられている。スライ
ドは、四つのガイド要素によって二本のガイドレール上
に支持されている。さらに、五軸加工を行うために、機
械加工ヘッドは枢軸運動可能であるように複雑な構造に
なされなければならない。又は、マシンベッドの底壁に
設けられているワークテーブルは、潤滑油及び冷却媒体
がワークテーブルの駆動部に入りこまないように枢軸運
動できるように、複雑な構造に形成されなければならな
い。複雑な構造に形成されない場合は、高価なシーリン
グ部材が必要である。
ての駆動要素及びガイドが、冷却媒体、ほこり及び潤滑
油の領域の外に設けられているような工作機械を提供す
ることである。本発明の他の目的は、ワーク保持部材が
容易に利用可能であり、かつ容易に交換可能であるよう
に設けられている工作機械を提供することである。
ために本発明は、マシンベッドと、マシンベッドに取り
付けられているガイドレールと、マシンベッドに設けら
れているガイドレール上を水平方向に走行するように駆
動されるスライドと、機械加工ヘッドと、少なくとも一
つの工具のための機械加工ヘッドの一部を形成する回転
駆動装置とからなり、機械加工ヘッドが、スライド上を
少なくとも一つの別の運動方向に動力駆動により移動す
るようになされている、穴あけ及びフライス削りのため
の工作機械において、マシンベッドには二つの側壁が間
隔をあけて設けられ、側壁上でスライドが少なくとも部
分的にガイドされ、側壁の間の空間が機械加工領域とし
て画定され、二つの側壁の各々に少なくとも一つの枢軸
運動可能なワーク保持部材のための固定点が設けられ、
二つの固定点が、ガイドレールの長手方向を横切る、枢
軸を画定している同一水平線上に配列されている。
造において、受容凹部が円形又は多角形の貫通開口部と
して形成されている。一旦、マシンベッドが定位置に固
定されると、このような受容凹部はガイドレールととも
に精密加工可能であるため、部品が互いに正確に位置決
めされる。
ックと、このチャックと対をなすセンタとを備え、これ
らは二つの固定点の両方または片方に設けられている。
従って、一対の保持部材を備えた割り出し機を備えるこ
とができる。さらに、ワークテーブル又は一以上のクラ
ンプ面を有するワーク保持部材が二つの固定点に回転可
能に取り付けられ、固定点の少なくとも一方に動力回転
駆動装置又は手動回転調節装置が備えられている。ワー
ク保持部材は多角形の断面を有するローラのように形成
可能であり、ワークは各外側表面で保持され、ワーク保
持部材を回転させることによって順次、機械加工され
る。ワークはレバー状の保持要素によって回転ベアリン
グに接続可能であり、回転軸に対して偏位している。
特にワーク保持部材のための回転ベアリング及び/又は
回転駆動装置を固定するために設けられている。この場
合、回転駆動装置は、側壁の外側又は側方、即ち機械加
工領域の外側に設けられているので、削りくず、冷却媒
体及び潤滑油を受ける危険性がない。さらに、回転駆動
装置のメインテナンス及び修理作業を容易に行なうこと
ができる。
し可能に取り付けることができるので、本発明による工
作機械は、注文次第で構成及び改良可能である。例え
ば、ワークテーブルを側壁の保持表面に永久固定するこ
とも可能である。いかなるワーク保持部材を任意で設け
ても、実質上、機械加工領域は無制限に維持される。
マコンクリートのような鉱物材から鋳造その他の方法で
形成されている金属ベアリングブッシュが設けられてい
るので、ベアリングのためにハウジングを追加で鋳造す
る必要がない。このようなベアリングブッシュは上述し
た方法で、マシンベッドが定位置に固定された状態で正
確に位置決めされて、長手方向ガイドとともに機械加工
される。
支えるための二本のガイドレールが平行に設けられてい
る。これらのガイドレールと平行で、これらのガイドレ
ールの中央に、長手方向にこれらのガイドレールからず
らされて第三ガイドレールが設けられている。スライド
は、これら三本のガイドレールに設けられている三つの
ガイド要素によって導かれ、動力駆動装置が中央ガイド
レール上に又は中央ガイドレールに隣接して設けられて
いる。マシンベッドの上にすべての駆動要素が設けられ
ているのでメインテナンス及び修理作業を容易に行なう
ことができる。工具とワークとの力の伝達経路が短く、
機械の耐久性が向上する。また、このように構造が小型
化されるので、工作機械によって可能な加工の寸法が大
きいわりには機械の全体的な寸法は小さい。工作機械は
数少ない部品を備え、簡単な方法で被膜が施されてい
る。グリップヨークとして形成されているスライドが三
点で支えられているので、工作機械は軽量化され、単一
の中央駆動装置を中央ガイドレール上に又は中央ガイド
レールに隣接させるだけでよい。従って、従来の工作機
械と比較してコストも大幅に削減される。駆動装置は中
央ガイド要素に直接作用するので、変位測定システムが
形成され、精密加工が可能である。レールの長手方向に
動くスライドへの負荷が偏心的である場合に生じるゆが
みから生じた力はガイド要素に直角に作用するので、生
じた力に対して持ちこたえることが可能である。このよ
うに本発明の工作機械による加工精密度は高く、ガイド
要素及びガイドレールの構造は安価で単純である。
ることが好ましい。マシンベッドを製造した後、このよ
うな半加工品に大きな工作機械を取り付けてガイドレー
ルは研磨される。中央ガイドレールは、二つの側壁の端
部を接続することによってマシンベッドの構造を強化し
ている横断壁に少なくとも部分的に設けられている。こ
の場合、横断壁は、機械加工領域の反対側端部に、マシ
ンベッドの長手方向に設けられている中央スパーを有
し、このスパーによって中央ガイドレールが支持され、
スライドの重量が部分的に支えられる。
するために、機械加工領域にはワークテーブルを支持す
るための面が備えられている。支持面は機械加工ヘッド
によって加工されることによって形成されるので、スラ
イドの作動面に平行である平面に位置する。ワークテー
ブルはこのように、マシンベッドの特に剛性の高い構造
部分によって固定される。
滑油を重力によって落下させるための突出開口部が設け
られている。このために、機械加工領域を画定している
側壁面が突出開口部に向かって、漏斗状に先細りとなる
ようになされている。突出開口部の下には、少なくとも
削りくずの収集容器及び/又は除去部材が設けられてい
ることが好ましい。
が三方向すべてに確実に移動できるように、機械加工ヘ
ッドは、幅方向に設けられているスライド上を縦方向に
移動するように動力駆動され、幅方向に動くスライドは
レールの長手方向に動くスライド上を幅方向に移動する
ように動力駆動されている。
を小型化するために、マシンベッドは、鉱物材、特にポ
リマコンクリートから鋳造されることが好ましい。この
場合、構造の剛性が増加する一方で、コストが低減さ
れ、成型後の寸法が正確であるためフライス削りも精密
に行なわれるという利点がある。
びフライス盤は当然、穴あけ機械又は研磨機としてだけ
でも使用可能であり、又は兼用型工作機械としても使用
可能である。マシンベッド10の下部には、ベース11
が設けられ、このベースから二つの側壁12が上方向に
ベースの反対側へ延在している。これらの側壁12は上
端部で幅方向に設けられている横断壁13によって互い
に接続されている。二つの側壁12、横断壁13及びベ
ース11によって、フライス盤の加工領域14が画定さ
れている。横断壁13の中央から加工領域14に相対し
ているスパー15が中央後方側に設けられているので、
図3に示されているように、横断壁13は中央スパー1
5とともに三角形の上部を形成している。
6、17が、側壁12の長手方向及びマシンベッド10
の長手方向に、互いに平行に設けられている。第三ガイ
ドレール18が、ガイドレール16と17との間に、こ
れらのガイドレール16、17に平行に且つこれらのガ
イドレールから長手方向にずらされた位置で、中央スパ
ー15及び横断壁13に取り付けられている。これら三
本のガイドレール16〜18は同じ平面上に設けられて
いるが、例えば第三ガイドレール18を別の面に設ける
ことも可能である。また、対をなすガイドレールを設け
ることも可能である。後述するように、ガイドレール1
6〜18に対してレールの長手方向に走行するスライド
19が適切に設けられている。
ている内側表面に各々設けられている棚20、21によ
って、ワークテーブル23が幅方向に支えられている。
図2に示されている支持位置においてワークテーブル2
3はマシンベッド10に固定可能であり、図示されてい
ないが、機械加工すべき位置にてワークを保持する。こ
のため、二つの棚20、21は、ガイドレール16〜1
8に対して正確に平行に設けられるための四つの精密加
工の支持点24を備えている。
マシンベッド10の内側空間は漏斗のように下側の突出
開口部25までテーパー状に延在している。突出開口部
25の下には、マシンベッド10に設けられている排出
用ダクト26が、図1に示されているように、一以上の
出口ダクト27によって、削りくず、潤滑油、冷却媒体
等の廃棄物を受けるための容器28が取り付けられてい
る凹部に接続されている。
けられている面の上に、二つの受容凹部29、30が、
ガイドレールの長手方向を横切って水平方向に設けられ
ている。これら二つの凹部29、30にはベアリングブ
ッシュ31が挿入されている。
リートのような鉱物材から鋳造され、ガイドレール16
〜18、支持点24、及びベアリングブッシュ31は鋼
から形成されている。このような鋼部材は、マシンベッ
ド10を鋳造する際、定められた位置に形成されるか又
は、適切に成形された凹部に後で挿入及び固定される。
マシンベッド10は精密加工のための(図示しない)工
作機械において定位置に固定されている。このような工
作機械によって、互いに平行であるガイドレール16〜
18の同一面上に滑動及び走行面が加工形成される。さ
らに、ベアリングブッシュ31がガイドレールの長手方
向に対して直角に配置されることによって、精密な機械
加工が可能である。このような加工作業は外側から容易
に達成可能である。マシンベッド10は当然、金属ベッ
ドとしても製造可能である。このようなマシンベッド1
0は鋳造する際、重量を低減させるために、(図示しな
い)内側に空洞部を設けることも可能であろう。
落下してくる削りくずその他を運ぶためのコンベヤベル
ト32が(図示しない)廃棄物処理装置の側方に設けら
れている。構造を単純化するためには、コンベヤベルト
32の代わりに、排出用ダクト26に収集容器を設ける
ことも可能であろう。潤滑油及び冷却媒体は各々、出口
ダクト27から廃棄物容器28へ排出される。廃棄物容
器28に収集された潤滑油及び冷却媒体は濾過後、フラ
イス盤の冷却媒体及び潤滑油の経路に戻される。これは
従来の方法で行なわれるので、ここでは詳述しない。
〜18に設けられている三本のガイド要素33によって
レールの長手方向に滑動可能に支持されている。この場
合、二つの外側に設けられているガイド要素は、スライ
ド19の前方領域の底部分に設けられ、中央のガイドレ
ールは底部分の後方領域においてスライド19の中央に
設けられているので、確実な支持が可能である。図示し
ない駆動装置によって中央ガイド要素33が駆動され、
中央ガイド要素または中央ガイドレール18には図示し
ない変位測定システムが設けられている。
34が上下二本、設けられている。スライド35は、ガ
イド要素36によって駆動され、レール34上を幅方向
に走行する。この幅方向に走行するスライド35に機械
加工ヘッド37が、駆動装置によって垂直方向に移動可
能に設けられているので、機械加工ヘッド37に取り外
し可能に固定されている工具38は、三方向に移動可能
である。
い工具取り替え装置を設けることによって、横断壁13
の前方へ斜めになっている部分で隣接して工具取り替え
を行なうことができる。ベアリングブッシュ31が設け
られている受容凹部29、30には、異なる工具保持装
置を選択して、例えば図4〜8に示されているように設
けることができる。この場合、フライス盤には、ワーク
テーブル23を固定すると同時にワークテーブルの保持
部材を任意で設けるか、使用することが可能である。
ワーク保持手段は図4に示されているように、割り出し
機を構成している。左側のベアリングブッシュ31には
駆動装置39を備えるチャック40が回転可能に設けら
れ、駆動装置39はマシンベッド10の外側に設けられ
ている。右側のベアリングブッシュ31にはセンタ41
が、チャック40への方向が調節できるように、回転可
能に設けられている。チャック40とセンタ41との間
に設けられたワークにはこのように、機械加工、フライ
ス削り、穴あけ、研磨が異なる所望の角度で行なわれ
る。回転駆動装置39が設けられているチャック40及
びセンタ41は、各々のベアリングブッシュ31におい
て即座に取り付け取り外しを行うことができる。必要で
あれば、ベアリングブッシュに取り付けられる回転部材
は機械加工領域からシールすることが可能である。
実施例が示されている。この実施例では、チャック40
の代わりに、四つのクランプ面を保持するためのワーク
保持部材42の両端部が二つのベアリングブッシュ31
に、回転駆動装置39によって回転可能となるように保
持されている。図6に示されているように、例えば四つ
のクランプ面のすべてにワーク43が保持される。単純
な設計においては、図4に示されている割り出し機を様
々に使用するために、ワーク保持部材42を一端部で支
持し、センタ41を不要としてもよい。
材の場合、レバー状の保持要素46が工具テーブル45
の両側に設けられており、工具テーブル45には丸テー
ブル44が備えられている。このような保持要素46に
よって、二つのベアリングブッシュ31の各々において
工具テーブル45が回転可能に保持されている。外側に
は、駆動装置39、47が各々、設けられているが、構
造を単純化するために単一の回転駆動装置39を設ける
ことも可能である。保持要素46によって、ワークテー
ブル45は回転軸の中心から外れた位置にある。ワーク
を丸テーブル44に固定することによって、五軸機械加
工が可能となる。
ーク保持部材が様々な加工角度に設定できるように手動
で調節する回転調節部材を設けることも可能である。図
4〜図8に示されている旋盤ワーク保持部材またはその
他のワーク保持部材は互いに取り替え可能であるが、駆
動装置に関しても、様々なワーク保持部材に対して様々
な駆動装置を取り替えて使用することも可能であり、
又、単一の駆動装置を使用することも可能である。ベア
リングブッシュ31に固定されている回転駆動装置39
に、その回転ベアリングを用いて、各工具保持部材を取
り外し可能に取り付けることによって、様々な所望の保
持部材をモジュール型のシステムに形成することができ
る。
として、幅方向に設けられているスライド35の代わり
に、スライド19上を水平に走行する縦スライドを設け
てもよい。この場合、機械加工ヘッド37は縦スライド
上を上下方向に走行する。さらに、受容凹部29、30
は、上述した実施例においては環状であるが、例えば多
角形状のような他の形状を有することも可能である。こ
のような受容凹部の代わりに、様々な回転ワーク保持部
材を適切な方法で保持するのに適していれば、その他の
固定部材を設けてもよい。
ルの長手方向に移動するスライドのガイドを保持する部
材としてだけではなく、枢軸運動可能なテーブルのよう
なワーク保持部材の担体としての機能も有することに利
点がある。側壁によってワーク保持部材が保持されてい
るので、保持点及び駆動装置は機械加工点の下に位置し
ないので、削りくず、冷却媒体及び潤滑油による汚染や
目詰まりの危険性はごくわずかしかなく、シーリングに
は安価な部材しか必要としない。ワーク保持部材を動力
又は手動にて回転させることによって、例えば二つの軸
を中心として傾斜している表面を加工することができ
る。この場合、フライス削りの間に、特に受容凹部とし
て側壁に形成されている固定点において幅方向のガイド
に隣接して力が生じるので、力の伝達経路は特に短い。
さらに、五軸加工も容易に行うことができる。
りのための工作機械の側面図である。
る。
り、スライドは一点鎖線で示され、横スライド及び機械
加工ヘッドは図示を簡略にするために省略されている。
され、チャック及びセンタを備える割り出し機を示す部
分図である。
のクランプ表面を備えるワーク保持部材を示す部分図で
ある。
である。
ルを示す部分図である。
ブルを示す部分図である。
Claims (22)
- 【請求項1】マシンベッドと、該マシンベッドに取り付
けられているガイドレールと、前記マシンベッドに設け
られている前記ガイドレール上を水平方向に走行するよ
うに駆動されるスライドと、機械加工ヘッドと、少なく
とも一つの工具のための前記機械加工ヘッドの一部を形
成する回転駆動装置とからなり、前記機械加工ヘッド
が、前記スライド上を少なくとも一つの別の運動方向に
動力駆動により移動するようになされている、穴あけ及
びフライス削りのための工作機械であって、前記マシン
ベッドには二つの側壁が間隔をあけて設けられ、該側壁
上でスライドが少なくとも部分的にガイドされ、側壁の
間の空間が機械加工領域として画定され、前記二つの側
壁の各々に少なくとも一つの枢軸運動可能なワーク保持
部材のための固定点が設けられ、該二つの固定点が、ガ
イドレールの長手方向を横切る、枢軸を画定している水
平線上に整列されている工作機械。 - 【請求項2】前記固定点が受容凹部によって形成されて
いる請求項1記載の工作機械。 - 【請求項3】前記受容凹部が、円形又は多角形の貫通開
口部によって形成されている請求項2記載の工作機械。 - 【請求項4】動力回転チャックと、該チャックと対をな
すセンタとを備えるワーク保持部材が前記二つの固定点
でアセンブリとして設けられている請求項1記載の工作
機械。 - 【請求項5】ワークテーブル又は一以上のクランプ面を
有するワーク保持部材が設けられ、該ワークテーブル又
はワーク保持部材は前記二つの固定点に回転可能に取り
付けられ、前記固定点の少なくとも一方に動力回転駆動
装置又は手動回転設定部材を備える請求項1記載の工作
機械。 - 【請求項6】前記ワーク保持部材が多角形の断面を有す
るローラのように形成されている請求項5記載の工作機
械。 - 【請求項7】前記ワークテーブルが前記固定点に回転ベ
アリングを備えるレバー状の保持要素によって接続さ
れ、回転軸に対して偏位している請求項5記載の工作機
械。 - 【請求項8】受容凹部として形成されている前記固定点
が、ワーク保持部材のための回転ベアリング及び/又は
回転駆動装置を固定するために設けられている請求項4
記載の工作機械。 - 【請求項9】前記回転駆動装置が側壁の外側又は側方に
設けられている請求項4記載の工作機械。 - 【請求項10】前記固定点には様々なワーク保持部材を
取り外し可能に取り付けることができる請求項4記載の
工作機械。 - 【請求項11】受容凹部として形成されている前記固定
点において、鉱物材から鋳造その他の方法で形成されて
いる金属ベアリングブッシュがマシンベッドに設けられ
ている請求項1記載の工作機械。 - 【請求項12】前記鉱物鋳造材が、ポリマコンクリート
である請求項11記載の工作機械。 - 【請求項13】前記二つの側壁には前記スライドを支え
るための二本のガイドレールが平行に設けられ、該二本
のガイドレールの実質上中央に該二本のガイドレールか
ら長手方向にずらして第三ガイドレールが設けられ、前
記スライドは、前記三本のガイドレールに設けられてい
る三つのガイド要素によって導かれ、動力駆動装置が中
央のガイドレール上に又は中央ガイドレールに隣接して
設けられている請求項11記載の工作機械。 - 【請求項14】前記ガイドレールが共通の平面に設けら
れている請求項13記載の工作機械。 - 【請求項15】前記中央ガイドレールが、前記二つの側
壁の端部を接続している横断壁に少なくとも部分的に設
けられている請求項13記載の工作機械。 - 【請求項16】前記横断壁が、前記機械加工領域の反対
側端部に、マシンベッドの長手方向に設けられている中
央スパーを有し、該スパーによって前記中央ガイドレー
ルが支持されている請求項15記載の工作機械。 - 【請求項17】前記側壁において、前記機械加工領域に
ワークテーブルを支持するための面が備えられている請
求項1記載の工作機械。 - 【請求項18】前記支持面は、前記機械加工ヘッドによ
って加工されることによって形成され、それにより、ス
ライドの作動面に平行である平面上に位置する請求項1
7記載の工作機械。 - 【請求項19】前記機械加工領域の底部分に削りくず、
潤滑油及び冷却媒体を排出するための突出開口部が設け
られている請求項1記載の工作機械。 - 【請求項20】前記機械加工領域を画定している側壁面
が前記突出開口部に向かって、漏斗状に延在している請
求項19記載の工作機械。 - 【請求項21】前記突出開口部の下に、少なくとも削り
くずの収集容器及び/又は除去部材が設けられている請
求項19記載の工作機械。 - 【請求項22】前記機械加工ヘッドが、別のスライド上
を縦方向又は幅方向に移動するように動力駆動され、該
スライドが前記レールの長手方向に動くスライド上を該
スライドとは別の方向に移動するように動力駆動されて
いる請求項1記載の工作機械。
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