JPH09300151A - 工作機械用のティルティングワークテーブル装置 - Google Patents

工作機械用のティルティングワークテーブル装置

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JPH09300151A
JPH09300151A JP11776796A JP11776796A JPH09300151A JP H09300151 A JPH09300151 A JP H09300151A JP 11776796 A JP11776796 A JP 11776796A JP 11776796 A JP11776796 A JP 11776796A JP H09300151 A JPH09300151 A JP H09300151A
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JP
Japan
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clamp
work table
tilting
machine tool
cylinder
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JP11776796A
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Toshihiro Ueda
俊弘 上田
Hirotoshi Mochizuki
弘敏 望月
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Shibaura Machine Co Ltd
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Toshiba Machine Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5406Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • B23Q1/5437Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair and in which the degree of freedom, which belongs to the working surface, is perpendicular to this surface

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Machine Tool Units (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーボモータの保持力やバランスシリンダ力
に依存することなくワークテーブル部材を任意のティル
ティング位置にて確実に保持し、長期間に亙って重切削
と高精度とを両立することができる工作機械用のティル
ティングワークテーブル装置を提供すること。 【解決手段】 軸受ハウジング15よりテーブルベース
部材21がティルト軸17によりティルティング可能に
支持され、テーブルベース部材21にワークテーブル部
材13が搭載された工作機械用のティルティングワーク
テーブル装置において、テーブルベース部材21に固定
されてティルト軸周りに連続して延在するクランプ用デ
ィスク部材25と、軸受ハウジングに設けられクランプ
用ディスク部材25を選択的に両側より挟み込んで摩擦
力によりクランプ用ディスク部材25を任意のティルテ
ィング位置にてクランプ固定する挟み込みクランプ装置
27とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械用のテ
ィルティングワークテーブル装置に関し、特に同時5軸
制御NC工作機械で使用されるティルティングワークテ
ーブル装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】同時5軸制御NC工作機械には、X軸周
り(A軸)の回動変位であるティルティングと、Y軸周
り(B軸)の回転とをワークテーブル側が受け持ち、Y
軸移動と、Z軸移動とを主軸頭側が受け持つよう構成さ
れた横形マシニングタイプによるテーブル旋回式の同時
5軸制御NC工作機械がある。
【0003】この工作機械では、X軸方向に移動可能な
サドル上に搭載されたティルティングワークテーブル装
置が使用され、ティルティングワークテーブル装置のワ
ークテーブル部材がA軸周りとB軸周りに各々個別に連
続割り出し可能になっていて同時5軸制御により専ら自
由曲面加工が行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】近年、上述のような同
時5軸制御NC工作機械において、ワークテーブル部材
をある角度、例えば、A軸を0度と90度に割り出し、
B軸を90度毎に割り出すことにより、立方体ワークの
5面を1回の段取りで加工することが多くなっていてい
る。
【0005】従来、同時5軸制御NC工作機械において
は、X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸の5軸を各々連続的
に動かして立体的な自由曲面の形状を削り出す加工が主
体であるため、従来のティルティングワークテーブル装
置にはワークテーブル部材を任意のティルティング位置
にてクランプするような機構は組み込まれていない。
【0006】このため、ワークテーブル部材の割り出し
位置における保持(固定)は、ワークテーブル部材を割
り出し駆動するサーボモータの保持力や、それを補うバ
ランスシリンダ力によって行われているが、何れの場合
でも大型のサーボモータが必要になり、重切削の場合に
は高精度を維持することが難しい。
【0007】また切削振動による位置誤差を少なくする
ために、割り出し駆動の最終段にダブルピニオンを使用
することが行われが、長期間に亙って重切削で高精度を
維持するためには、ダブルピニオンのバックラッシュを
適正な状態に修正する必要が生じる。
【0008】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、サーボモータの保持力やバランス
シリンダ力に依存することなくワークテーブル部材を任
意のティルティング位置にて確実に保持し、長期間に亙
って重切削と高精度とを両立することができる工作機械
用のティルティングワークテーブル装置を提供すること
を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1の発明は、軸受ハウジングよりテーブル
ベース部材がティルト軸によりティルティング可能に支
持され、前記テーブルベース部材にワークテーブル部材
が搭載された工作機械用のティルティングワークテーブ
ル装置において、前記テーブルベース部材に固定されて
前記ティルト軸周りに連続して延在するクランプ用ディ
スク部材と、前記軸受ハウジングに設けられ、前記クラ
ンプ用ディスク部材を選択的に両側より挟み込んで摩擦
力により前記クランプ用ディスク部材を任意のティルテ
ィング位置にてクランプ固定する挟み込みクランプ装置
とを有しているものである。
【0010】この発明による工作機械用のティルティン
グワークテーブル装置では、挟み込みクランプ装置がク
ランプ用ディスク部材を選択的に両側より挟み込むこと
により、摩擦力によってクランプ用ディスク部材が任意
のティルティング位置にてクランプ固定され、これによ
りワークテーブル部材が任意のティルティング位置に固
定される。
【0011】請求項2の発明は、請求項1に記載の工作
機械用のティルティングワークテーブル装置において、
前記挟み込みクランプ装置は、両端部を前記軸受ハウジ
ングに固定され、互いに所定の間隔をおいて対向してそ
の間隔部に前記クランプ用ディスク部材を受け入れ、薄
肉部により前記両端部より隔てられて前記薄肉部の弾性
変形により互いに接近する方向に変位可能な中央部を有
する2枚のクランププレートと、前記2枚のクランププ
レートの前記中央部を貫通して延在し、一端をプレッシ
ャプレートにより一方のクランププレートの前記中央部
に実質的に固定された軸部材と、他方のクランププレー
トの前記中央部に実質的に固定されたシリンダ部材と、
前記シリンダ部材に嵌合して前記シリンダ部材と共働し
てシリンダ室を画定し、前記軸部材の他端側に実質的に
固定されたピストン部材とにより構成され、前記シリン
ダ室に対する圧力流体に供給により前記プレッシャプレ
ートと前記シリンダ部材とで前記2枚のクランププレー
トの前記中央部を挟み込み押圧して前記薄肉部の弾性変
形により当該中央部を互いに接近する方向に変位させ、
この2枚のクランププレートの中央部間に位置している
前記クランプ用ディスク部材を挟み込むよう構成されて
いるものである。
【0012】この発明による工作機械用のティルティン
グワークテーブル装置では、クランプ用ディスク部材の
片側に配置されたシリンダ部材とピストン部材により、
クランプ用ディスク部材が両側から均等に挟み込まれ、
クランプ用ディスク部材のクランプ固定が的確に行われ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。
【0014】図1はこの発明によるティルティングワー
クテーブル装置が適用された横形マシニングタイプによ
る同時5軸制御NC工作機械を示している。この工作機
械は、コラム用ベット1上に配置されてZ軸方向に移動
可能なコラム3と、コラム3に設けられY軸方向に移動
可能な主軸頭5と、テーブル用ベット7上に配置されて
X軸方向に移動可能なサドル9と、サドル9上に搭載さ
れたティルティングワークテーブル装置11とを有し、
ティルティングワークテーブル装置11にワークテーブ
ル部材(ロータリテーブル)13がA軸(ティルト軸)
とB軸(ロータリ軸)の各々に関して連続割り出し可能
に設けられている。
【0015】図2に示されているように、ティルティン
グワークテーブル装置11は、サドル9上に固定された
一対の軸受ハウジング15と、両端に設けられたティル
ト軸17をもって軸受ハウジング15の軸受部19より
回転可能に、即ちティルティング可能に両持ち支持され
た横転コの字形のテーブルベース部材21と、テーブル
ベース部材21に中心軸(B軸)23により回転可能に
設けられた前述のロータリテーブル(ワークテーブル部
材)13とを具備している。
【0016】テーブルベース部材21の両側部には各々
ティルト軸17と同心にクランプ用ディスク部材25が
固定装着されている。クランプ用ディスク部材25は、
図3に示されているように、円盤状をなしてティルト軸
周りに連続して延在し、全周に亙って一様な板厚を有し
ている。
【0017】軸受ハウジング15には両側のクランプ用
ディスク部材25を各々選択的に両側より挟み込んで摩
擦力によりクランプ用ディスク部材25を任意のティル
ティング位置にてクランプ固定する挟み込みクランプ装
置27が設けられている。
【0018】図4、図5に詳細に示されているように、
挟み込みクランプ装置27は、スペーサプレート29を
挟んで両端部33aを各々ボルト31によって軸受ハウ
ジング15に固定された2枚のクランププレート33を
有している。2枚のクランププレート33は各々、スペ
ーサプレート29を挟んで互いに所定の間隔をおいて対
向しており、薄肉部33bにより両端部33aより隔て
られて薄肉部33bの弾性変形により互いに接近する方
向に変位可能な中央部33cを有し、中央部33cの鍔
状に設けられて所定間隔(クランプ用ディスク部材25
の板厚より少し大きい寸法の空隙)をおいて相対向する
クランプ片部33d間にクランプ用ディスク部材25を
受け入れており、薄肉部33bの弾性変形により中央部
33cが互いに接近する方向に変位することでクランプ
片部33dによってクランプ用ディスク部材25を両側
より挟み込むようになっている。
【0019】挟み込みクランプ装置27は、2枚のクラ
ンププレート33の中央部33cおよびスペーサプレー
ト29を貫通して延在して延在する軸部材35を有して
いる。軸部材35の一端には当該一端に固定されたナッ
ト37と一方のクランププレート33の中央部33cと
の間にプレッシャプレート39を挟み込み支持してお
り、軸部材35の一端はプレッシャプレート39によっ
て一方のクランププレート33の中央部33cに実質的
に固定されている。
【0020】軸部材35は他方のクランププレート33
を貫通した他端側においてシリンダ部材41を3連状態
で支持している。シリンダ部材41は端面にて他方のク
ランププレート33の中央部33cに対接してこの中央
部33c実質的に固定されている。各シリンダ部材41
にはピストン部材43が軸線方向に移動可能に嵌合して
いる。ピストン部材43は軸部材35の他端部に設けら
れた頭部35aと当接することにより軸部材35に実質
的に固定されており、各々シリンダ部材41と共働して
シリンダ室45を画定している。
【0021】シリンダ室45の各々にはシリンダ部材4
1に取り付けられたニップル47より油圧が選択的に供
給されるようになっている。
【0022】上述の挟み込みクランプ装置27において
は、各シリンダ室45に油圧が供給されることにより、
シリンダ部材41が図5で見て左方へ変位し、シリンダ
部材41とプレッシャプレート39とで2枚のクランプ
プレート33の中央部33cを挟み込み押圧する。
【0023】この挟み込み押圧によって薄肉部33bが
弾性変形し、中央部33cが互いに接近する方向に変位
し、この2枚のクランププレートの中央部33cのクラ
ンプ辺部33d間に位置しているクランプ用ディスク部
材25を挟み込むようによる。
【0024】これによりクランプ用ディスク部材25が
両側から均等に挟み込まれ、摩擦力によってクランプ用
ディスク部材が任意のティルティング位置にてクランプ
固定され、このクランプ固定によってテーブルベース部
材21と共にロータリテーブル13が任意のティルティ
ング位置に確実に固定される。
【0025】これによりテーブルベース部材21をティ
ルティング駆動するサーボモータの保持力やバランスシ
リンダ力に依存することなくロータリテーブル13が任
意のティルティング位置にて確実に保持され、経時変化
を伴うことなく重切削と高精度とが両立するようにな
る。
【0026】なお、両側のクランプ用ディスク部材25
のうち片側のクランプ用ディスク部材25はティルティ
ング駆動用のピニオン(図示省略)が噛合するセグメン
トギヤを兼ねることができる。
【0027】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
1による工作機械用のティルティングワークテーブル装
置においては、挟み込みクランプ装置がクランプ用ディ
スク部材を選択的に両側より挟み込み、摩擦力によって
クランプ用ディスク部材を任意のティルティング位置に
てクランプ固定することにより、ワークテーブル部材を
任意のティルティング位置に固定するから、サーボモー
タの保持力やバランスシリンダ力に依存することなくワ
ークテーブル部材が任意のティルティング位置にて確実
に保持され、長期間に亙って重切削と高精度とを両立す
ることができる。
【0029】請求項2による工作機械用のティルティン
グワークテーブル装置においては、クランプ用ディスク
部材の片側に配置されたシリンダ部材とピストン部材だ
けでクランプ用ディスク部材を両側から均等に挟み込む
ことが行われ、構造を複雑にすることなくクランプ用デ
ィスク部材のクランプ固定が的確に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるティルティングワークテーブル
装置が適用された横形マシニングタイプによる同時5軸
制御NC工作機械を示す斜視図である。
【図2】この発明によるティルティングワークテーブル
装置の全体を示す正面図である。
【図3】この発明によるティルティングワークテーブル
装置の挟み込みクランプ部を示す側面図である。
【図4】この発明によるティルティングワークテーブル
装置で使用される挟み込みクランプ装置の拡大側面図で
ある。
【図5】この発明によるティルティングワークテーブル
装置で使用される挟み込みクランプ装置の拡大断面図で
ある。
【符号の説明】
1 コラム用ベット 3 コラム 5 主軸頭 7 テーブル用ベット 9 サドル 11 ティルティングワークテーブル装置 13 ワークテーブル部材(ロータリテーブル) 15 軸受ハウジング 17 ティルト軸 19 軸受部 21 テーブルベース部材 23 中心軸 25 クランプ用ディスク部材 27 挟み込みクランプ装置 29 スペーサプレート 31 ボルト 33 クランププレート 33a 両端部 33b 薄肉部 33c 中央部 33d クランプ片部 35 軸部材 37 ナット 39 プレッシャプレート 41 シリンダ部材 43 ピストン部材 45 シリンダ室 47 ニップル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸受ハウジングよりテーブルベース部材
    がティルト軸によりティルティング可能に支持され、前
    記テーブルベース部材にワークテーブル部材が搭載され
    た工作機械用のティルティングワークテーブル装置にお
    いて、 前記テーブルベース部材に固定されて前記ティルト軸周
    りに連続して延在するクランプ用ディスク部材と、 前記軸受ハウジングに設けられ、前記クランプ用ディス
    ク部材を選択的に両側より挟み込んで摩擦力により前記
    クランプ用ディスク部材を任意のティルティング位置に
    てクランプ固定する挟み込みクランプ装置と、 を有していることを特徴とする工作機械用のティルティ
    ングワークテーブル装置。
  2. 【請求項2】 前記挟み込みクランプ装置は、 両端部を前記軸受ハウジングに固定され、互いに所定の
    間隔をおいて対向してその間隔部に前記クランプ用ディ
    スク部材を受け入れ、薄肉部により前記両端部より隔て
    られて前記薄肉部の弾性変形により互いに接近する方向
    に変位可能な中央部を有する2枚のクランププレート
    と、 前記2枚のクランププレートの前記中央部を貫通して延
    在し、一端をプレッシャプレートにより一方のクランプ
    プレートの前記中央部に実質的に固定された軸部材と、 他方のクランププレートの前記中央部に実質的に固定さ
    れたシリンダ部材と、 前記シリンダ部材に嵌合して前記シリンダ部材と共働し
    てシリンダ室を画定し、前記軸部材の他端側に実質的に
    固定されたピストン部材と、 により構成され、前記シリンダ室に対する圧力流体に供
    給により前記プレッシャプレートと前記シリンダ部材と
    で前記2枚のクランププレートの前記中央部を挟み込み
    押圧して前記薄肉部の弾性変形により当該中央部を互い
    に接近する方向に変位させ、この2枚のクランププレー
    トの中央部間に位置している前記クランプ用ディスク部
    材を挟み込むよう構成されていることを特徴とする請求
    項1に記載の工作機械用のティルティングワークテーブ
    ル装置。
JP11776796A 1996-05-13 1996-05-13 工作機械用のティルティングワークテーブル装置 Pending JPH09300151A (ja)

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