JPS5969234A

JPS5969234A - 工作機械

Info

Publication number: JPS5969234A
Application number: JP17653982A
Authority: JP
Inventors: Goro Nishigata; 西潟　五郎; Tokuzo Nakaoki; 中沖　得三
Original assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Mitsutoyo Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1982-10-07
Filing date: 1982-10-07
Publication date: 1984-04-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、工作機械に関するものである。

従来の工作機械は、テーブル側が固定され、工具側がテ
ーブル上に載置されたワークの任意の位置へ移動可能に
構成された型式のもの、或いは工具側が固定され、ワー
クを載置したテーブル側が工具に対して移動可能に構成
された型式のものに大別できる。

ところで、工作機械において、ワークを加工するに当っ
て、ワークの加工位置と工具とを一致させ、る際、ワー
ク側とそれを加工する工具側とを選択的に移動させた方
が有利な場合がある。例えば、ワークが小型、作用、で
、かつ加工位置が近接しているような場合には、工具の
駆動系によって高負荷となる工具側を移動させるよりも
、ワーク側を移動させた方が位槓゛出し精度の点から有
利である。

逆に、ワークが大型、大重量で、かつ加工位置が離れて
いるよう麿場合には、ワーク側よりもむしろ工具側を移
動させた方が高速化の点から有利である。

しかしながら、従来の工作機械では、上述したように、
工具側とワーク側とのいずれか一方のみを他方に対して
移動させる型式であるため、加工条件によっては精度や
能率の点から不利となる場合がある。

本発明の目的は、各種の加工条件下において、高精度で
かつ迅速な加工が可能な工作機械を提供することにある
。

そのだめ、本発明では、工具を被加工物に対して三次元
方向へ移動可能とするとともに、被加工物を載置する載
物台を、互いに直交する３軸のうち２軸方向へ移動可能
にかつ他の１軸を中心として回動可能に構成することに
よυ、工具およＯ・被加工物を加工条件によって選択的
に移動させることができるようにしたものである。

具体的には、ベーステーブルと、１駆動装置によって回
転駆動されるスピンドルと、このスピンドルの一端に着
脱自在に取付けられた工具を前記ベーステーブルに対し
てＸ、ＹおよびＺ軸方向へ移動自在に支持する移動機構
と、前記工具を前記Ｘ。

Ｙおよび２軸方向へ移動きせる第１の送シ装置Ｎと、前
記工具の少なくともＸおよびＹ軸方向への移動変位量を
検出する第１の変位検出製条、と、前記ベーステーブル
上に載置され互いに直交する３軸のうち２軸方向へそれ
ぞれ移動可能でかつ他の１軸を中心として回動可能に構
成された載物台と、この載物台を前記ベーステーブルに
対して前記２軸方向のそれぞれの方向および他の１軸を
中心とした回動方向へ微動送りするための第２の送り装
置と、前記載物台の前記ベーステーブルに対する移動変
位量および回動変位量を検出する第２の変位検出装置と
を具備させた構成によシ、上記目的を達成しようとする
ものである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本実施例のボール盤を示している。同図におい
て、略直方体に形成された石定盤からなるベーステーブ
ル１には、その上面に互いに直交する３軸のうち２軸方
向へ移動自在でかつ他の１軸を中心として回動可能な載
物台１００が着脱自在に載置されているとともに、前後
方向（Ｙ軸方向）のそれぞれの端面に両端部がベーステ
ーブル１０幅より両側へ突出しかつ外面側に棒状の２本
の把手３，４を有する端板５，６が互いに平行に取付け
られている。前後の端板５，６の間には、前記ベーステ
ーブル１の一側にＹ軸方向へ向ッテ平行に配設された丸
棒からなるＹ方向案内レール７．８の前後端が支持され
ているとともに、前記ベーステーブル１の他側にＹ軸方
向へ向って平行に配設された丸棒からなるＹ方向案内レ
ール９゜１０．１１および送シねじ軸１２のそれぞれの
前後１０のうち、一方のＹ方向案内レール９には／Ｊ・
目盛用のラック９Ａが、他方のＹ方向案内レール１０に
は大目盛用のラックＩＯＡがそれぞれ全長に亘って形成
されている。また、前記送りねじ軸１２には、その略全
長に亘ってねじ１２Ａが形成されているとともに、前記
端板５から前方へ向って突出する前端部に操作ハンドル
１３が取付けられている。

一方、前記ベーステーブル１の一側に配設されたＹ方向
案内レール７．８には、角柱状の支柱１４の基台部１５
が摺動自在に設けられている。

また、テーブル１の他側に配設されたＹ方向案内レール
９，１０．１１および送りねじ軸１２には、角柱状の支
柱１６の基台部１７がＹ方向案内レール９，１０．１１
に対して摺動自在に、かつ送ｐねじ軸１２に対して螺合
された状態に設けられている。基台部１７には、その上
面に支柱１６のＹ軸方向における移動変位量を検出する
変位検出器１８が、側面にその基台部１７をＹ軸方向に
おける任意の位置、で前記Ｙ方向案内レール１１に固定
する締付ねじ１９がそれぞれ設けられている。前記変位
検出器１８は、前記一方のＹ方向案内レール９のラック
９Ａに噛合された図示しないピニオンを介して作動され
るダイヤル表示器２０と、前記他方のＹ方向案内レール
１００ラツクＩＯＡに噛合された図示し々いビニオンを
介して作動される２つのデジタル表示器２１．２２とか
ら構成されている。前記ダイヤル表示器２０は、１／１
００＋ｉ単位の変位量を表示することができるようにな
っている。また、２つのデジタル表示器２１．２２は、
前記支柱１６の基台部１７が異なる方向へ移動された際
、それぞれの移動方向における変位量を１／１０　ｘｍ
−１位で表示するもので、それぞれ零クリアスイッチ２
１Ａ、２２Ａの操作によって指示値が零にクリアされる
ようになっている。

また、前記両側の支柱１４．１６の間には、その中央部
に両支柱１４．１６の間隔を所定寸法に設定するための
丸棒からなる調整軸２３が渡設されているとともに、そ
の上方に丸棒からなるＸ方向案内レール２４．２５．２
６が前記Ｙ方向案内レール７゜８．９．１０．１１と直
交しかつペーステーブル１の上面と平行な方向、つまり
ペーステーブル１の幅方向（Ｘ軸方向）に渡設されてい
る。前記Ｘ方向案内レール２５には小目盛用のラック２
５Ａが、Ｘ方向案内レール２６には大目盛用のラック２
６Ａがそれぞれ全長に亘って形成されているとともに、
これら調整軸２３およびＸ方向案内レール２４゜２５．
２６にスライダ２７がＸ軸方向へ向って摺動自在に設け
られている。スライダ２７には、その前面において、−
側□に支持ブロック２８が、中央にスライダ２７のＸ軸
力向における移動変位量を検出する変位検出器２９が、
他側に前記Ｘ方向案内レール２５のラック２５Ａに噛合
され回動操作によってスライダ２７をＸ軸方向へ移動さ
せる操作ハンドル３０がそれぞれ設けられているととも
に、上面において、前部にスライダ２７をＸ軸力向にお
ける任意の位置で前記Ｘ方向案内レール２４に固定する
締付ねじ３１が、後部に支持枠３２がそれぞれ設けられ
ている。前記変位検出器２９は、前記Ｘ方向案内レール
２５のラック２５Ａに噛合された図示しないビニオンを
介して作動されるダイヤル表示器３３と、前記Ｘ方向案
内レール２６のラック２６Ａに噛合された図示しないビ
ニオンを介して作動される２つのデジタル表示器３４．
３５とから構成されている。前記ダイヤル表示器３３は
、１　／　１００　ｒｔｒｍ単位の変位量を表示するこ
とができるようになっている。また、２つのデジタル表
示器３４．３５は、スライダ２７が異なる方向へ移動さ
れた際、それぞれの移動力向における変位量を１７１０
　ｍｍ単位で表示するもので、それぞれ零クリアスイッ
チ３４Ａ、３５Ａの操作によって指示値が零にクリアさ
れるようになっている。

壕だ、前記支持ブロック２８には、その中心に外周長手
方向に沿ってラック３６Ａを有するＺ方向摺動部材とし
てのスリーブ３６がベーステーブル１の上面と直交する
方向（Ｚ軸力向）へ向って摺動自在に設けられていると
ともに、前面に前記スリーブ３６のラック３６Ａに噛合
され回動操作によってスリーブ３６をＺ軸方向へ摺動さ
せる操作ハンドル３７、スリーブ３６をＺ＠７５向にお
ける任意の位置で支持ブロック２８に固定する締付ハン
ドル３８、スリーブ３６のＺ軸力向における移動変位量
を検出する変位検出器３９がそれぞれ設けられている。

前記スリーブ３６にｄｌ、その上端部両ｌ１１１に一対
のビン４０が突設されているとともに、中心にスピンド
ル４１が回％＋１自在に挿通されている。スピンドル４
１には、その上部にプーリ４２がスピンドル４１の軸力
向へ摺動自在に係合されているとともに、下端にチャッ
ク４３が設けられている。チャック４３には、加工用の
ドリル捷だは測定用のタッチグローブ等の工具４４が選
択的に装着されるようになっている。また、前記変位検
出器３９は、前記スリーブ３６０ラツク３６Ａに噛合さ
れた図示し々いビニオンを介して作動されるダイヤル表
示器４５および２つのデジタル表示器４６．４７から構
成されている。前記ダイヤル表示器４５は、ｌ／１００
ｗｎ単位の変位量を表示することができるようになって
いる。また１、２つのデジタル表示器４６．４７は、ス
リーブ３６が異なる方向へ移動された際、それぞれの移
動力向における変位量を１／１０単位で表示することが
でき、かつそれぞれ零クリアスイッチ４６Ａ。

４７Ａの操作によって指示値が零にクリアされるように
なっている。ここにおいて、この変位検出器３０および
前記俊・位検出器１８．３９によって、第１の変位検出
装置６１が構成されている。

寸だ、前記支持枠３２には、その後側に駆動装置として
のモータ４８が固定されているとともに、水平部分の両
側前後部に／両車４９が回動自在に取付けられている。

前記モータ４８の出力軸には、前記プーリ４２との間に
ベル）５０を巻回したプーリ５１が取付けられている。

また、前記両側の滑車４９には一端が前記ビン４０に結
ばれたワイヤ５２がそれぞれかけ渡され、そのワイヤ５
２の他端に、前記スリーブ３６およびスピンドル４１０
重量とパランヌする錘り５３が取付けられている。これ
によυ、スリーブ３６およびスピンドル４１をＺ軸方向
へ円滑に摺動させることができる。

一方、前記載物台１００は、第２図に示す如く、前記ペ
ーステーブル１の上面に着脱自在に取付けられた基台１
０１と、この基台１０１にその幅方向（Ｘ軸方向）へ移
動自在に設けられた第１のテーブル１０２と、この第１
のテーブル１０２に前記基台１０１０前後方向（Ｙ軸力
向）へ移動自在に設けられた第２のテーブル１０３と、
この第２のテーブル１０３にその第２のテーブル１０３
および前記第１のテーブル１０２の移動力向とそれぞれ
直交する方向（Ｚ軸力向）の軸線を中心として回動自在
に設けられた第３のテーブル１０４とから構成されてい
る。

前記基台１０１には、その前後縁から上方へ向ってやや
立上った前後壁１１１のそれぞれ内面にガ゛イドプレー
ト１１２が前後力向へ進退自在に設けられているととも
に、−側端中央から外方へ向って水平に突出した突出部
１１３の上面に軸受台１１４が取付けられている。前記
両側のガイドグレート１１２間には、案内機構１１５を
介して前記第１のテーブル１０２がＸ軸力向へ移動自在
に、支持されている。案内機構１１５は、前記前後のガ
イドプレート１１２のそれぞれ内面！（水平方向へ向か
ってＶ字状に開口された■溝１１６と、前記第１のテー
ブル１０２の前後面下部に前記Ｖ溝１１６と対向して開
口されたＶ溝１１７と、この対向する■溝１１６，１１
７間の対角面に外周面が接するようにリテイーナ１１８
に回転自在に支持された複数のローラ１１９とから構成
されている。

リテイーナ１１８は、前記ガイドグレート１１２の両端
に取付けられる保持片１１０によって抜は止めされてい
る。前記ローラ１１９は、第３図に示す如く、直径に対
して長さがわずかに小さな寸法の短円柱状に形成され、
かつ隣接するものどうしの回動軸が互いに交差するよう
に傾斜して前記リテイーナ１１８に保持されている。ま
た、前記軸受台１１４には、その内部に止ねじ１２０に
よって保持されるスリーブ１２１を介して、前記第１の
テーブル１０２をＸ軸力向へ移動させる送シねじ軸１２
２が回転自在に支持されている。前記スリーブ１２１の
外端には、外周に基線を有する基線盤１２３が一体的に
形成されている。また、送υねじ軸１２２には、その一
端部１″で前記第１のテーブル１０２に螺合されるねじ
部１２４が、他端部に前記基線盤１２３とともにマイク
ロメータヘッド１２７を構成する目盛盤１２５がそれぞ
れ設けられている。目盛盤１２５には、その外周面に目
盛が、端面に操作ハンドル１２６がそれぞれ設けられて
いる。これにより、掃作ハンドル１２６の操作により送
シねじ軸１２２が回動され、前記第１のテーブル１０２
がＸ他ＩＩ力向へ移動された際、そのν１のテーブル１
０２のＸ軸力向における位置を基線盤１２３の基線と対
応する目盛盤１２５の目盛によって読みとることができ
るようになっている。

前記第１のテーブル１０２には、その上部両側面に案内
機構１３１を介して前記第２のテーブル１０３がＸ軸力
向へ移動自在に支持されているとともに、内部にＸ軸力
向へ沿って案内溝１３２が、前端縁中央から前方へ向か
って水平に突出した突出部１３３の上面に軸受台１３４
が取付けられて、いる。前記案内機構１３１は、前記案
内機構１１５と同様に、第１のテーブル１０２の両側面
上部に水平方向へ向かってＶ字状に開口されたＶ溝１３
５と、前記第２のテーブル１０３の両側面に前記Ｖ溝１
３５と対向して設けられたＶ溝１３６と、この対向する
Ｖ溝１３５，１３６の対角面に外周面が接するようにリ
ティーナ１３７に回転自在に支持された複数のローラ１
３８とから構成されている。

また、前記軸受台１３４には、その内部に止ねじ１３９
によって保持をれるスリーブ１４０を介して、前記第２
のテーブル１０３をＸ軸力向へ向かって移動させる送り
ねじ軸１４１が回転自在に支持されている。前記スリー
ブ１４０の外端には、外周に基線を廟する基線盤１４２
が一体的に形成されている。また、送シねじ軸１４１に
は、その一端に前記第２のテーブル１０３に螺合される
ねじ部１４３が、他端部に前記基線盤１４２とともにマ
イクロメータヘッド１４６を構成する目盛盤１４４がそ
れぞれ設けられている。目盛盤１４４には、その外周面
に目盛が、端面に操作ハンドル１４５がそれぞれ設けら
れている。これにより、操作ハンドル１４５の操作によ
り送りねじ軸１４１が回動され、第２のテーブル１０３
がＸ軸力向へ移動された際、その第２のテーブル１０３
のＹ　Ｉ＋力向における位置を基線盤１４２の基線と対
応する目盛盤１４４の目盛から読みとることができるよ
うになっている。

前記第２のテーブル１０３には、その両側縁から下方へ
向ってやや突出された両側壁１５１のそれぞれ内面に前
記Ｖ溝１３６を有しがっ左右方向へ進退自在なガイドプ
レート１５２が、中央下面に前記送りねじ軸１４１のね
じ部１４３に螺合されかつ前記第１のテーブル１０２）
案内’Ｈ１３２に沿って摺動自在な摺動ブロック１５３
がそれぞれ設けられているとともに、上面中央に円筒状
の支持台１５４が設けられている。前記ガイドプレート
１５２の両端には、前記リティーナ１３７を保持する保
持片１５５が設けられている。また、支持台１５４には
、その上面に前記＠３のテーブル１０４が２軸方向の軸
線を中心として水平方向へ回動自在に支持されている。

前記第３のテーブル１０４には、第４図に示す如く、そ
の下面中心から前記支持台１５４を通って前記第２のテ
ーブル１０３に回転自在に支持されたシャフト１６１に
、ウオームホイール１６２と第３のテーブル１０４の回
動角度を検出し図示しない表示器等に表示させるロータ
リエンコーダ１６３とがそれぞれ設けられているととも
に、上面に複数の逆Ｔ字状のワーク数句溝１６４が放射
状に形成されている。ここにおいて、このロータリエン
コーダー１６３および前記マイクロメータヘッド１２７
，１４６によシ、第２の変位検出装置１８０が構成され
ている。また、前記ウオームホイール１６２には、前記
第３のテーブル１０４をＺ軸方向の軸線を中心として回
動させる回動機構１６５が係脱自在に噛合されるように
なっている。回動機構１６５は、第５図および第６図に
示す如く、前記支持台１５４の周壁から一体的に突出さ
れた外筒１６６の内部に内筒６７が軸受リング１６６Ａ
を介して回動自在に嵌挿され、その内筒１６７の偏心位
置軸方向に沿って回動軸としての偏心軸゛１６８が回動
自在に嵌挿されている。前記内筒１６７には、外部に突
出した端部にその内筒１６７を外筒１６６に対して回動
させる回動アーム１６９が一体的に設けられている。回
動アーム１６９の先端には、前記内筒１６７が第６図の
実線の状態および反時計方向へ９０ＴＬ回動された錯綜
の状態において、前記外筒１６６に設けられた係止孔１
７３に係止されるビル）１７０が螺合されている。また
、前記偏心軸１６８には、その−ＪＩＭ部に前記内筒１
６７が第６図中反時計力向へ９０度回動された状態にお
いてウオームホイール１６２に噛合されるウオームギヤ
１７１が、他端部に操作ハンドル１７２がそれぞれ設け
られている。

次に、本実施例の作用を説明する。いま、操作・・ンド
ル１３を回動操作すると、送りねじ軸１２の回転によっ
て支柱１４１１６がＹ方向案内レール７．８，９，１０
．１１に沿ってペーステーブル１のＸ軸方向へ、まだ操
作ハンドル３０を回動操作すると、スライダ２７がＸ方
向案内レール２４，２５゜、２６に沿ってペーステーブ
ル１のＸ軸力向へ、史に操作ハンドル３７を回ｆｄＪ操
作すると、スリーブ３６と吉もにスぎンドル４１がペー
ステーブル１のＺ軸方向へそれぞれ移動される。このと
き、支柱１４．１６のＸ軸方向の移動量は変位検出器１
８により、スライダ２７のＸ軸方向の移動量は変位検出
器２９により、スリーブ３６およびスピンドル４１のＺ
軸方向の移動量は変位検出器３９によりそれぞれ検出、
表示される。

そこで、才ず載物台１００の第３のテーブルＩ　Ｑ、、
４に、その第３のテーブル１０４のワーク取付溝１６４
に係止される治具等を利用して被加工物を固定した後、
操作ハンドル１３の回動操作により支柱１４．１６をＹ
方向へ、操作ハンドル３゜の回動操作によりスライダ２
７をＸ方向へそれぞれ移動させ、スピンドル４１に装着
されている工具４４、この場合にはドリルの中心を被加
工物の基準位置に合せる。ここで、変位検出器１８のデ
ジタル表示器２１．２２の指示値を零クリアスイッチ２
１Ａ、２２Ａの操作によシ零にセットするとともに、変
位検出器２９のデジタル表示器３４．３５の指示値を零
クリアスイッチ３４Ａ、３５Ａの操作によシ零にセット
する。

さて、この後被加工物の加工位置とスピンドル４１に装
着されているドリルの中心とを順次一致させ外から孔あ
け加工を行うわけであるが、その両者を一致させるに際
して、被加工物側およびドリル側のいずれかを移動させ
るかを加工条件によって選択する。例えば、次の加工位
置までの寸法が比較的大きい場合にはドリル側を、小さ
い場合には被加工物側を移動させるように選択する。

そこで、ドリル側の移動が選択された場合には、前記支
柱１４．１６をＹ軸方向へ、スライダ２７をＸ軸力向へ
それぞれ移動させ、スピンドル４１に装着されているド
リルの中心を基準位置から被加工物の加工位置へ移動さ
せる。その際、その基準位置からＹ軸方向およびＸ軸方
向−・の移動量が変位検出器１８．２９によって表示さ
れているから、予め被加工物に孔加工位置をけがく必を
がない。

一方、被加工物側の移動が選択された場合には１、操作
ハンドル１２６の回動操作により送りねじ軸１２２０回
転を介して第１のテーブル１ｏ２をＸ軸方向へ、また操
作ハンドル１４５の回動操作により送りねじ軸１４１の
回転を介して第２のテーブル１０３をＸ軸方向へそれぞ
れ移動させ、被加工物の加工位置をドリルの中心へ移動
させる。この際、第１のテーブル１０２のＸ軸方向の６
７置は基線盤１２３の基線と対応する目盛盤１２５の目
盛から、また第２のテーブル１０３のＸ軸方向の位置は
基線盤１４２の基線と対応する目盛盤１４４の目盛から
それぞれ読み取ることができるから、前記の場合と同様
に予め被加工物に加工位置をけがく必要がない。従って
、加工位置が近接しているような場合には、慣性の大き
な工具Ｍ１１」を移動させなくてもよく、慣性の小さい
被加工物側を移動させればよいので、被加工物の加工位
置と工具とを高精度にかつ迅速に位置合せすることがで
きる。

このようにして、被加工物の加工位置とドリルの中心と
を一致させた状態において、締付ねじ１９．３１を螺入
して支柱ｉ４．１６およびスライダ２７をその位置に固
定するとともに、図示しない電源を投入してモータ４８
を駆動させろ。すると、モータ４８に７°−リ５１，４
２およびベルト５０を介して連結されたスピンドル４１
が回転されるから、操作ハンドル３７の回動操作により
スリーブ３６とともにスピンドル４１を下降させれば、
そのスピンドル４１に装着されたドリルによって孔加工
がなされる。このとき、予めドリルの先端を被加工物の
表面に当接させ、その位置で変位検出器３９の指示値を
零にしておけば、めくら孔の場合でも、所望寸法の深さ
位置まで正確に孔加工することができる。

続いて、前述の操作と同様にして、被加工物の次の加工
位置とドリルの中心とを一致させる。この際、前加工に
おいてドリル側を移動させ、再びドリル側を移動させる
場合において、次の孔加工位置までの寸法が初めの基弗
位置からの寸法であれば、変位検出器１８．２９の指示
値を零にすることなく、また次の孔加工位１位までの寸
法が前の孔加工位置からの寸法であれば、つまりインク
レメ、ンタルカ式であれば、変位検出器１８．１９の零
クリアを行う。

一力、被加工物の姿勢を変更したい場合には、第３のテ
ーブル１０４を水平力向へ回動させる。

これには、回軸（介構１６５のビルト１７０をゆるめて
一方の係止孔１７３から外した後、第６図の鎖線の位置
まで回動させる。すると、外筒１６６に対して内筒１６
７が第６図中反時計方向へ９０巖回動されるだめ、その
内筒１６７の偏心位置に挿通されている偏心軸１６８が
第５図中下刃へ平行移動され、ウオームギヤ１７１がウ
オームホイール１６２に噛合された状態となる。この状
態において、操作ハンドル１７２を回動操作すると、ウ
オームギヤ１７１およびウオームホイール１６２を介し
て第３のテーブル１０４がＺ軸を中心として回動される
ことによって、第３のテーブル１０４の上面にセットさ
れた被加工物の姿勢が変化される。この際、第３のテー
ブル１０４の回動角度がロータリエンコーダ１６３によ
って検出され、図示しない表示器に表示されているから
、被加工物を所望の姿勢に正確に変化させることができ
る。

この場合、回動アーム１６９を第５父中実線の状態、つ
まυウオームホイール１６２に回動機構６５のウオーム
ギヤ１７１を噛合させない状態にしておけば、第３のテ
ーブル１０４を直接回動させることができる。このこと
は、第３のテーブル１０４の回動角度が比較的小さい場
合には回動機構１ｔ）５によって、回動角度が大きい場
合には直接第３のテーブル１０４を目標角度の近くまで
回動させた後、回動機構１６５によって目標角度せで回
動させることができるため、被加工物の姿勢変化を迅速
に行うことができる。

従って、本実施例によれば、ベーステーブル１に対して
工具４４を三次元方向へ移動可能とする一方、ベーステ
ーブル１に、ＸおよびＸ軸方向へそれぞれ移動可能でか
つＺ軸を中心として回動可能な載物台１００を載置した
ので、加工条件に応じて工具側および被加工物側のいず
れかを選択的に移動させることができる。その結果、例
えば被加工物が軽量でかつ加工位置が接近しているよう
な場合には、被加工物側を移動させればよく、高負荷と
なる工具側を移動させなくてもよいため、高精度でかつ
迅速な位置設定ができる。特に、載物台１００は工具側
の移動機構に比ベストローフが短かくてよいので、高精
度の位置出しが可能である。更に、被加工物を機械にセ
ットするに当っては、機械に取付ける前の載物台１００
に被加工物をセットしておけるため、機械へのセットを
迅速にでき、特に被加工物が複雑形状の場合により効果
がある。

また、ペーステーブル１の両側にＹ方向案内レール７．
８，９．１０．１１を介して一対の支柱１４゜１６をペ
ーステーブル１のＹ軸方向へ移動自在に設け、この一対
の支柱１４．１６の間にＸ方向案内レール２４．２５．
２６を介してスライダ２７をペーステーブル１のＸ軸方
向へ移動自在に設け、このスライダ２７にスリーブ３６
をテーブル１の２方向へ移動自在に設け、このスリーブ
３６に、モータ４８によって回転駆動されかつ工具４４
を有するスピンドル４１を回転可能に保持するとともに
、支柱１４．１６のＹ軸方向の移動量を変位検出器１８
によって、スライダ２７のＸ軸方向の移動量を変位検出
器２９によって、スリーブ３６およびスピンドル４１の
Ｚ軸力向の移動量を変位検出器３９によってそれぞれ検
出、表示するようにしたので、工具側を移動させる場合
にあっても、それらの変位検出器１８，２９．３９の値
をみながらドリル等の工具４４を被加工物の所望位置へ
位置合せできるため、従来のようにけがき作業を必要と
することなく、ペーステーブル１に被加工物を一度セッ
トするだけで、孔あけ加工を連続的に行うことができる
。更に、支柱１４．１６を操作ノ・ンドル１３により、
スライダ２７を操作・・ンドル３０により、スリーブ３
６およびスピンドル４１を操作ハンドル３７によりそれ
ぞれ移動させるようにしたので、スピンドル４１をＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向へ独立的にかつ微細に移動、位置合せする
ことができる。

また、基台１０１に第１のテーブル１０２をＸ軸方向へ
移動可能に設け、この第１のテーブル１０２に第２のテ
ーブル１０３をＹ軸方向へ移動可能に設け、この第２の
テーブル１０３に第３のテーブル１（）４をＺ軸を中心
として回動可能に設け、前記第１のテーブル３．０２の
Ｘ軸方向の位置を基線盤１２３の基線と対応する目盛盤
１２５の目盛から、第２のテーブル１０３のＹ軸方向の
位置を基線盤１４２の基線と対応する目盛盤１４４の目
盛からそれぞれ読み取れるようにする一方、第３のテー
ブル１０４０回動角度をロータリエンコーダ１６３によ
り検出して表示するようにしだので、被加工物を移動さ
せる場合にあっても、被加工物のＸ、Ｙ軸方向の位置お
よびＺ軸を中心とする回動角度を知ることができるため
、前記と同様に予め被加工物に加工位置をけがいておか
なくても、その加工位置を工具に順次位置させることが
できる。更に、基台１０１と第１のテーブル１０２との
間および第１のテーブル１０２と第２のテーブル１０３
との間に、それぞれの案内部材側と可動部材側とに水平
方向へ向って相対して開口されたＶ溝１１６，１１７と
、この対向するＶ溝１１６．１１７間の対角面に外周面
が接するようにリテイーナ１１８に回転自在に保持され
た複数のローラ１１９とからなる案内機構１１５をそれ
ぞれ介在させたので、つ′！！ニジ案内案内部材上び口
］動部材側かローラ１１９の外周面に対して線接触した
構造なので、比較的大きな負荷がかかつても、第１のテ
ーブル１０２および第２のテーブル１（）３の移動を円
滑にかつ軽快に行うことができる。しかも、■溝１１６
，１１７，１３５，１３６が水平方向へ向って開口され
ているため、切削加工によって生じた切屑等のつまりか
ないことから、テーブルの移動に支障をきたすことがな
い。

なお、上記実施例では、工具側のＸ、Ｙ・Ｚ軸方向の移
動量を機械的な変位検出器１８．２９．３９によって、
被加工物側のＸおよびＹ軸方向への移動量をマイクロメ
ータヘッド１２７，１４６によってそれぞれ検出するよ
うにしたが、これらを例えば光電型エンコーダ等によっ
て電気的に検出するようにしてもよい。この場合、第７
図に示すように、スライダ２７のＸ軸方向への移動量を
Ｘエンコーダ２０１によって、支柱１４．１６のＹ軸方
向への移動量をＹエンコーダ２０２によって、スリーブ
３６のＺ軸方向への移動量をＺエンコーダ２０３によっ
てそれぞれ検出するとともに、第１のテーブル１０２の
Ｘ軸方向への移動量をＸ′エンコーダ２０４によって、
第２のテーブル１０３のＹ軸力向への移動量をＹ′エン
コーダ２０５によって、第３のテーブル１０４の回動角
度を前記ロータリエンコーダ１６３によってそれぞれ検
出する一力、演算処理装置２０６において、前記Ｘエン
コーダ２０１、Ｙエンコーダ２０２およびＺエンコーダ
２０３からの各データＸ、Ｙ、Ｚを第１の表示器２０７
に、前記Ｘ′エンコーダ２０４、Ｙ　ｘ　ｙ　コーグ２
０５およびロータリエンコーダ１６３がらの各データＸ
’　、　Ｙ’、θを第２の表示器２０８にそれぞれ表示
させるように構成すると、ペーステーブル１の基準位置
（または被加工物の基準位置）からの工具側の移動量を
絶対値として、その絶対値に対する載物台１００側の移
動量をインクレメンタルとしてそれぞれ表示することが
できる。また、演算処理装置２０６において、工具移動
機構側のエンコーダ２０１，２０２からのデータＸ、Ｙ
と載物台ｉｏｏ側のエンコーダ２０４，２０５からのデ
ータＸ’　、　Ｙ’とをそれぞれ演算し、それらの結果
を例えば第２の表示器２０８に表示させれば、ｉｉｔ’
２物台１００の移動量も前記基準位置からの絶対値とし
て表示することができる。更に、これらの表示器２０７
．２０８を一個所、例えばスライダ２７や手元等にまと
めて配置すれば、全ての表示値を一箇所にて集中的に監
視することができる。

また、載物台１００をペーステーブル１に取付けるに電
っては、載物台１００の移動方向と工具の移動方向とを
必らずしも一致させる必要はない。

むしろ、加工条件によっては、工具の移動方向に対して
載物台１００の移動方向を異ならせることにより、任意
方向への移動が可能となるため、よυ正確でかつ迅速な
位置設定が可能となる。更に、ベーステーブル１に対し
て複数の載物台１００を配置すれば、複数の被加工物を
連続的に加工できるばかりでなく、個々の寸法ばらつき
も小さく、かつ工具交換の減少により作業能率の向上が
期待できる。

また、工具側の移動および載物台１００側の移動を、上
記実施例のように手動的に行うほか、例えばモータの駆
動によって制御することも可能である。この際、工具側
の各軸方向の移動量および載物台１００側の各軸方向の
移動量をそれぞれのエンコーダ等によって検出した後、
各検出値と指令値とを比較し、両者の差によってモータ
を駆動させるようにすれば、工具および被加工物を所定
位置に正確に停止させることができる。

また、上記実施例では、位置設定に際して、工具側およ
び載物台１００側のいずれか一方を選択的に移動させる
ようにしたが、例えば加工条件によっていずれを移動さ
せても精度や能率面から不利とならないような場合には
、両者を同時に移動させてもよい。このようにすると、
移動時間が約半分でよいだめ、よシ高速化が可能である
。なお、以上の説明ではボール盤に応用した場合につい
て説明したが、本発明は、例えば中ぐシ盤やフライス盤
等、一般の工作機械として広く応用するととができる。

本発明によれば、各種の加工φ件下において、高精度で
かつ能率的な加工が期待できる工作機樺を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図、第４図は第２のテーブルと第３のテーブルとを示す
断面図、／Ｔ’＋　５図はその一部を切欠いた平面図、
第６図は第５図の■−■線断面図、第７図は本発明の変
形例を示すブロック図である。１・・・ベーステーブル、７，８，９．１０．１１・・
・Ｙ方向案内レール、１２・・・送りねじ軸、１３，３
０．３７・・・操作ハンドル、１４．１６・・・支柱、
６１・・・第１の変位検出装置、−２４，２５，２６・
・Ｘ方向案内レール、２５Ａ、２６Ａ・・・ラック、２
７・・・スライダ、３６・・・Ｚ方向摺動部材としての
スリープ、３６Ａ・・・ラック、４】・・・スピンドル
、４４・・・工具、４８・・・駆動装置としてのモータ
、１００・・・載物台、１０１・・・基台、１０２・・
・第１のテーブル、１０３・・・第２のテープル、１０
４・・・第３のテーブル、１２２，１４１・・・送りね
じ軸、１２４，１４３・・・ねじ部、１２６，１４５，
１７２・・・操作ハンドル、１６２・・・ウオーノ、ホ
イール、１６８・・・回動軸、１７０・・・ウオームギ
ヤ、１８０・・・第２の変位検出装置。代理人　弁理士　木　下　實　三（ほか１名）第３図１１９第４図第５図＋０３　　　１０４第６図Ｔ１１６６　　　　１６６Ａ

Claims

【特許請求の範囲】（１）ベーステーブルと、駆動装置によって回転駆動さ
れるスピンドルと、このスピンドルの一端に着脱自在に
取付けられた工具を前記ベーステーブルに対してＸ、Ｙ
およびＺ軸方向へ移動可能に支持する移動機構と、前記
工具を前記Ｘ、ＹおよびＺ軸方向へ移動させる第１の送
り装置と、前り己工具の少なくともＸおよびＹ軸方向へ
の移動変位置を検出する第１の変位検出装置と、前記ベ
ーステーブル上に載置され互いに直交する３軸のうち２
軸方向へそれぞれ移動可能でかつ他の１軸を中心として
回動可能に構成された載物台と、この載物台を前記ベー
ステーブルに対して前記２軸方向のそれぞれの方向およ
び他の１軸を中心としだ回動方向へ微動送シするための
第２の送り装置と、前記載物台の前記ベーステーブルに
対する移動変位所および回動変位量を検出する第２の変
位検出装置とを具備したことを特徴とする工作機械。（２、特許請求の範囲第１項において、前記移動機構は
、前記ベーステーブルの両側にそのベーステーブルのＹ
軸方向へ向って配設された一対のＹ方向案内レールと、
この各Ｙ方向案内レールに沿ってそれぞれ移動自在に装
着された支柱と、この両支柱間に前記ベーステーブルの
Ｘ軸方向へ向って架設されだＸ方向案内レールと、との
Ｘ方向案内レールに沿って移動自在に装着されたスライ
ダと、このスライダに前記ベーステーブルのＺ軸方向へ
向って移動自在に装着されかつ前記スピンドルを回転可
能に保持するＺ方向摺動部利とから構成されていること
を特徴とする工作機械。（３）特許請求の範囲第２項において、前記第１の送り
装置は、前記支柱と螺合された送りねじ軸の一端に取付
けられその送りねじ軸の回動を介して前記支柱をＹ方向
案内レールに沿って移動させる操作ハンドルと、前記ス
ライダに設けられ前記Ｘ方向案内レールに刻設されたラ
ックとの噛合を介して前記スライダをＸ方向案内レール
に沿って移動させる操作ハンドルと、前記スライダに設
けられ前記２方向摺動部材に刻設されたラックとの噛合
を介して前記２方向摺動部材を前記スライダに対して移
動させる操作ハンドルとから構成されていることを特徴
とする工作機械。（４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに
おいて、前記載物台は、前記ベーステーブル上に載置さ
れる基台と、この基台に移動可能に設けられた第１のテ
ーブルと、この第１のテーブルにその第１のテーブルの
移動方向と直交する方向へ移動可能に設けられた第２の
テーブルと、この第２のテーブルにその第２のテーブル
および第１のテーブルの移動方向と互いに直交する軸を
中心として回動可能に設けられた第３のテーブルとから
構成されていることを特徴とする工作機械。（５）特許請求の範囲第４項において、前記第２の送り
装置は、前記基台に前記第１のテーブルの移動方向へ沿
って回動自在に設けられ一端部にその第１のテーブルと
噛合するねじ部を有しかつ他端部に操作ハンドルを有す
る送りねじ軸と、前記第１のテーブルに前記第２のテー
ブルの移動方向へ沿って回動自在に設けられ一端部にそ
の第２のテーブルと噛合するねじ部を有しかつ他端部に
操作ハンドルを有する送りねじ軸と、前記第２のテーブ
ルに回動自在に設けられ一端部に前記第３のテーブルと
同軸上に設けられたウオームホイールと噛合するウオー
ムギヤを有しかつ他端部に操作ハンドルを有する回動軸
とから構成されていることを特徴とする工作機械。