JPS5981029A - 工作機械のワ−ク固定盤 - Google Patents

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】 本発明は工作機械で加工するワークを高精度に位置決め
固定する為のワーク固定盤に関する。

工作機械、特に最新鋭のＮＣ工作機械では、機械の稼働
率を高める為、その上にワークを位置決め固定したワー
ク固定盤を用いてワーク交換を行なう。特に立型工作機
械用のワーク固定盤Ｐけ、第１１図に示すように台盤６
の表面にワーククランプ８と基準受枠７とを前後に対向
させて付設し、両者でワークＷを挟持固定するようにな
っている。

この時クランプ力の反力で台盤６ＶＣ曲げモーメントが
作用し、台盤６が弾性変形して中高状に反り返ってし１
つ。

通常の大きさのワーク固定盤の場合、この弾性変形の中
高になる最大変位量ｔｒ１１００〜２００ミクロン程度
もあり、ワークの機械加工仕上り精度に著しい悪影響を
及ぼすことになる。従って、これがミクロンのオーダー
の精度を要求情れる精密機械部品の場合、不良品発生原
因となる。

寸だ、最近の工作機械では、テーブルの軽を化を図って
いるので、テーブルの剛性は余り大きくないことから、
ワーク固定盤の台盤をテーブルに複数個所で強力に固定
しても上記台盤の弾性変形を修正することは困難である
。

また、上記台盤の弾性変形量を小ざぐする為に、台盤を
厚く剛性の大きいものにすると、ワーク固定盤の自重が
大きくなり、工作機械のテーブルの負荷が増大したり、
台盤が高価になるなど不利な点が多くなる。

従来、横型ＭＣ（マシニングセフタ−）では、箱形のワ
ーク固定枠のワーク取４七ｒ？ｉにボルト等で直接ワー
クを固定する形式のものを用いていたので、を記の問題
は生じない。

ＮＣ立型工作機械では、前記のワー、り固定盤が殆んど
実用化ジれでいないことから、上記の諸問題点は全く未
知の課題であり、従ってその解決手段も全く知られてい
ない。

本発明は、七記諸欠点に鑑みて、ワーク固定盤の台盤の
表面のワーク取付面に基準受枠を付設し、その少なくと
も片側にワーククランプを対置し。

台盤の裏面側に付設した変形修正装置で、台盤の裏面側
部分　をクランプ方向に押し拡げることにより、ワーク
を固定した際の台盤の弾性変形を修正自在にしたもので
ある。

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

主実施例を第１図〜第３図に示し、第１図は工作機械（
図示略）のテーブルとのワーク固定盤位置決め固定装置
Ｔ及びワーク固定盤Ｐの斜視図、第２図はワーク固定盤
Ｐの底面図である。

工作機械の前側に配設の交換台（図示略）ｋ、でワーク
固定盤Ｐにワークを着脱交換後、位置決め固定装置ＴＫ
搬入踵位置決めし、固定後、ワークの機械加工を行なう
。この位置決め固定装置ＴＫｆｌ、搬送路のレール１、
受止め係止用のストッパ２、走行案内具３、ワーク固定
盤Ｐを位置決めする為の１対の台枠装置４、ワーク固定
盤Ｐを固定する為の６組のクランプ装置５が付設されて
いる。

ワーク固定盤Ｐ（ｒｉ、鋼製の台盤６と基準受枠７と複
数のワーククランプ８とからなり１台盤６の裏面ｌには
、走行案内溝９、上記クランプ装置５ツクランフ腕５ａ
が挿通係止する３条のクランプ用Ｔ溝１０．２条の角溝
１１内に装着された走行装置が設けである。

台盤６の表面Ｕのワーク取例面１２の中央部に基 左右方向に向けて連続条材の免準受枠７がＴ溝１６を用
いて固定ボルトで移設自在に固定され、その前後両側に
ワーク受面１４が形成上れる。

上記両ワーク受面１４にワーク配置空間を空けて対向す
る状態に、条材状のクラップ本体８Ａがワーク塩１」而
１２に、Ｔ溝１′５内のＴナツト１５と固定ボルト１６
とで移設自在に固定される。

各クランプ本体８Ａには９組の油圧式ワークフラグ８が
定間隔おきに基準受枠７に向けてイ」設される。即ち、
油圧供給口１７に外部の油圧供給装置からの圧油供給ホ
ースを接続して、圧油を供給し、この圧油分クラップ本
体８Ａ内の各油圧シリンダに供給し、各ピストンロッド
の先端に連結したクランプ具１８をワーク受面１４に向
けて進出駆動させ、ワーク受面１４とタラップ具１８間
にワークＷを固定するようになっている。

尚、クランプ具１８は油圧シリンダの圧油を抜くことに
より、復帰バネで後退する。

を記ワーク固定盤ＰにワークＷを前後方向並びに左右方
向に高精度に位置決めする為、両ワーク受面１４を平行
に高精度の平面状に形成して、高周波焼入れ処理を施し
であるだけでなく、基準受枠７の両側から対称に押圧す
るように旨で、基準受枠７の変形を防止しである。従っ
て、ワーク塩（＝ｊ而面２に対するワーク受面１４の相
対位置は変動することがないから、ワーク受面１４にワ
ークＷの平らな側面を接当させることにより、ワークＷ
の前後方向の位置を高精度に位置決めできる。

また、基準受枠７の上面に定間隔おきに凹設した角溝に
門形の位置決め具１９を嵌脱自在に嵌入し、この位置決
め具１９でワークＷの左右方向位置を正確に決めること
ができる。

次に、第２図と第３図とにより、変形修正装置Ｍについ
て詳しく説明する。

台盤６は鋼製厚盛からなり大きな剛性を有するが、押圧
力約、１ｔｏｎ程度のワーククランプ８が多数並設され
ているので、既述の如く、ワーククランプ状態のときに
、台盤６がその中央部の変位量で約１００〜２００ミク
ロン程度、第１１図に示すように弾性変形する。

と記台盤６０弾性変形を次の変形修正装置Ｍで修正する
。即ち、第２図と第３図のように１台盤６の裏面ｌ側の
各溝間に前後方向に浅く押圧具収容凹部２０を凹設し、
各凹部２０の前後端に内向きの各係止部２１を設ける。

各凹部２０の前後の係止部２１間に中央部で折曲した中
折れ状の鋼板からなる押圧具２２を、挾持架設し、押圧
具２２の前半部２２ｆと後半部２２ｒとの水平面からの
傾斜角θを約ｌＯ°以下の極力小さな角度に設定する。

また、Ｉ：記押用具２２の中火部のｔ側で台盤６内に駆
動手段りとしての立向きの単動油圧シリ７ダ２！１を付
設し、そのピストンロッド２４を四部２０内へ連出して
押圧具２２に挿通し、ピストンロッド２４の下端した押
え板２５を押圧具２２に下面側から接当させである。斯
くして、油圧シリンダ２！１の作動油室へ油路から圧油
を供給することにより、ピストンロッド２４を立方へ引
＠とげ駆動して、押え板２５を介して押圧具２２の中央
稜部をと方へ即ち押圧具２２の開角拡大側へ駆動□ し、これにより傾斜状の抑圧具２２に強力な圧縮力を付
加して、係止部２１を外方に押し拡げることにより、台
盤６の前記の弾性変形を修正するようになっている。

傾斜状の押圧具２２は増力機構をなし、油圧シリンダ２
３の出力をＰとすると、押圧力Ｆ＝０．５Ｂ／ｓｉｎθ
となり、θを小さくする程有利である。

そして、１組の変形修正装置Ｍが分担する複数のワーク
クラップ８のクランプ力をｆ１１台盤６の中立軸からの
ｆｌのモーメントアーム（Ｚａとし、と記Ｆの水平分力
をｆ２、そのモーメントアームＩｂとすると、ｆ、Ｘ　
ａ　＝　ｆ２Ｘ　ｂと設定することにより、台盤６に加
わる曲げモーメントを相殺し得る。

また、押圧具２２の座屈を考慮しても、押圧具２２に本
実施例の場合約５〜１５ｍｍの厚さの鋼板で十分である
。

更に、ワーククランプ８の油圧を抜いてワークＷを着脱
する時に、上記変形修正装置Ｍで台盤６が逆方向に弾性
変形しないように、ワーククランプ８の油路と丘記油圧
シリンダ２′５の油路とを連結し、ワーククラップ８が
作動するときだけ、油圧シリンダ２５を作動はせる。

従って、ワーククラップ８へ供給する油圧の圧力を下げ
、クランプ力を小さくして台盤６の弾性変形量が小さく
なると、それに応じて油圧シリンター２６の出力も小び
くなるので、変形修正装置Ｍにより台盤６の上記弾性変
形を過不足なく修正することが出来る。

尚、係止部２１の位置に、台盤６の中立軸の１側で、中
立軸から極力遠く離して位置させるのが望１しく、台盤
６の裏面ｌに突設した係止部利で構成してもよい。

そして、係止部２１の位置は、台盤６の前後端寄ＬＩＳ
分で各クランプ本体８Ａの各移動範囲の中程に設けるの
が望寸しい。

尚、上記実施例及び下記の変形例は立型工作機械用のワ
ーク固定盤Ｐで説明したが、この種ワーク固定盤Ｐを箱
形ワーク固定枠の側面に固定する型 ことにより、横秦工作機械用のワーク固定盤となる。

以下、上記実施例の一部を次のように変形することがで
きる。

■）第４図に示すように、前記押圧具収容凹部２０の両
端の係止部２１間の中央部に、押圧具２２を左右略同幅
の横貫２６を配設して、台盤６にボルト脚２７で固定し
、油圧シリング２５Ａの作動油室に圧油を供給すること
により、油圧シリンダ２５Ａの端壁で前後の押圧具２２
ｆ・２２ｒを横貫２６の基端側へ押圧することにより、
この横貫２６の増力機構分介して押圧具２２に強力な圧
縮力を加えるようにしてもよい。

この横貫２６の締付斜面２６ａＩｄ耐摩耗低摩擦の合成
樹脂材料や含油焼結金属などで構成し、圧油排出時に抑
圧具２２が滑動し易く構成しておく必要がある。

２）第５図に示すように、第４図に示したのと同様の横
貫２６Ａを、台盤６内に組込んだ油圧シリンダ２５Ｂで
駆動するように構成してもよい。

３）第６図に示すように、中折れ状の押圧具２２を中央
部で高く、前後端で低くなるように傾斜状に配設して、
台盤６内油圧シリンダ２５Ｃのピストンロッド２４で押
圧具２２の中央稜部を開角拡大側へ押圧するように形成
する。

尚、第７図に示すように、抑圧具２２の前半部２２ｆと
後半部２２ｒとを突き合せ状に接当智せでもよい。

４）　第８図に示すように、前後の係止部２１間の略中
火部に横貫２６Ｂを配設し７、横貫２６Ｂの締イτＪ斜
面２６ａと各係止ＶＡ２１間に各押圧具２２ｆ・２２ｒ
を挾持架設し、台盤６内の複動油田シリンダ２５Ｃのピ
スト／ロッド２４’ｆｃ楔具２６ＢＫ連結し、油圧シリ
ンダ２６Ｃで横貫２６Ｂを駆動させることにより、この
横貫２６Ｂの増力機＠を介し７て押圧具２２に圧縮力を
付加する。尚、符号は脱落防止具２８である。

５）第９図に示すように、機械式のワーククラップ８Ａ
を用いる場合、ワーク固定盤Ｐに油圧を必要としないの
で、機械式の変形修正装置Ｍを用いるのが望ましい。

即ち、各係止部２１に対向する容量１に面２９を台盤６
の中央寄部分に設け、各受止面２９に各横貫２６Ｃの一
方の締付斜面２６ａを接当させ、各係止部２１とこれに
対向する各横貫２６Ｃの他方の締＋Ｊ斜面２６ａとの間
に各押圧具２２ｆ・２２ｒを挾持加設し、各横貫２６Ｃ
に連結の締付ボルトｓＯを台盤６に螺合し、各締付ボッ
Ｌ　ト５ｏ　を介して各横貫２６Ｃを締付側と締付解除
側へ択一的に駆動できるように構成する。

クランプ具１８Ａにクラップボルト′５１を介して駆動
されるが、ワークタラップ８Ａのクランプボルト５１の
締付トルクに応じて適宜締付ボルト！ＩＯの締付トルク
を定めるようにすれば、ワーククランプ８　Ａ［Ｊ７る
台盤６の弾性変形を過不足なく修正することが出来る。

尚、横貫２６Ｃの締付斜面２６ａと押圧具２２との接当
面間の摩擦企小さくする為、前記の他に、接当面の、少
なくとも一方にローラーベアリングやポールベアリング
を装着してもよい。

６）第１０図に示すように、台盤６の裏面ｌ側に油圧シ
リング２６Ｄを設け、この油圧シリンダ２５Ｄで台盤６
の裏面側部分を押し拡げるようにしてもよい。

本発明は、上記のように構成ハれるので、次の効果を奏
する。

（５）ワーク固定盤の台盤の表面のワーク取付面に基学
受枠を設けるとともに、その少なくとも片１ｔ（１１Ｋ
　’７−９　配置空間を空けて、ワークタラップを対置
し、ワーククランプでワークを基準受枠に抑圧固定する
と、台盤が中高状に反り返って弾性変形する。そこで、
台盤の裏面側に変形修正装置を旧設し、この装置で台盤
の裏面側部分をクラノブ方向に押し拡げることにより、
ワークをクランプした際の台盤の弾性変形を修正するの
で、クラップ状態においても、クラノブ解除状態と同様
に、台盤を弾性変形のない正規の形状に保持し、台盤の
ワーク取付面を完全な平面に保持するこ七が出来る。従
って、 （１）　　ワークの機械加工精度が大幅に向丘し、不良
品の発生を防ぐことが出来る。

（２）ワーク固定盤の台盤を工作機械のテーブル上に固
定した場合に、テーブルが変形することもないので、テ
ーブル側へ悪影響を及ぼすこともない。

（３）　　クラ７１時の台盤の弾性変形に応じて、それ
を変形修正装置で修正し得るので、台盤の厚さを小さく
し、軽量化し、安価なものにすることが出来る。

（Ｂ）　　変形修正装置を、台盤の裏面側の前後端寄部
分に各々内向きの係止部を設け、両係支部間に押圧具を
中折れ状にその前側部分と後側部分を傾斜妊せて挾持架
設し、この押圧具の中央部分を台盤に設けた駆動手段で
抑圧具の開角拡大側へ駆動自在に構成する場合には、傾
斜押圧具の増力機構を介して駆動手段の小情な力で強力
な圧縮力を抑圧具に付加することが出来るので、駆動手
段を小形化できるうえ、変形修正装置の、機構も簡単で
安価に実施できる。

尚、駆動手段で横貫を介して抑圧具に圧縮力を付加する
場合にも、上記同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図に本発明の実施例を示し、第１図に
ワーク固定盤位置決め固定装置とワーク固定盤の斜構図
、第２図に底面図、第３図は要部部分縦断側面図、第４
図及び第５図は各々第１及び第２変形例の変形修正装置
の要部縦断側面図、第６図に第３変形例の第３図相当図
、第７図げ第６図のｖＩ１部の変形汐Ｉノを示す部分縦
断側面図、第８図は第４変形例の第３図相当図、第９図
は第５変形例の第３図相当部分図、第１Ｏ図ｔＩｉ第６
変形例の第３図相当図、第１１図はワーク固定盤あ変形
状態の説明図である。 Ｐ・・ワーク周定盤、Ｍ・・変形修正装置、Ｗ・・ワー
ク、６・・台盤、Ｕ・・６の表面、ｌ・・６の裏面。 ７・基準受枠、８・８Ａ・・ワーククランプ、１２・・
ワーク取例面、１８・１８Ａ・・フラング具、２１・・
係止部、２２・・押圧具、２２ｆ・・２２の前半部、２
２ｒ・・２２の後半部、Ｄ・・駆動手段、２６・２６Ａ
−２６Ｂ・２６Ｃ−・横貫、２６　ａ　・・締付斜面、
２９・・受止面。 特許出願人　相生精機株式会社 代理人北谷寿−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ワーク固定盤Ｐの台盤６の表面Ｕにワーク取１月
   曲１２を設け、ワーク取付面１２に基準受枠７をイ」設
   するとともに、基準受枠７の前後の少なくとも片側にワ
   ーク配置空間を空けてワーククラップ８・８Ａｋワーク
   取付而１２に設け、ワーククランプ８・８Ａのワークク
   ラップ具１８・１８Ａｉ基準受枠７に向けて前後に進退
   駆動自在に構成し１台盤６の裏面ｌ側に、台盤６の裏面
   側部分をクランプ方向に押し拡げる変形修正装置Ｍを付
   設し、ワーククランプ８・８Ａのワーククランプ具１８
   ・１８Ａと基準受枠７との間にワークＷを挟持固定した
   際における台盤６の弾性変形を変形修正装置Ｍで修正可
   能に構成した事を特徴とする工作機械のワーク固定盤 ２、特許請求の範囲第１項に記載した工作機械のワーク
   固定盤において、変形修正装置Ｍは、台盤６の裏面ｌ側
   の前後端寄部分に各々内向きの係止部２１を設け、両係
   止部２１間に押　。 用具２２を中折れ状にその前半部２２ｆと後半ＦｉＢ２
   ２ｒを傾斜させて挟持架設し、この抑圧具２２の中央部
   分を台盤６に設けた駆動手段りで押圧具２２の開角拡大
   側へ駆動可能に構成したもの ３、特許請求の範囲第１項に記載した工作機械のワーク
   固定盤において、変形修正装置Ｍ　Ｈ。 台盤６の裏面ｌ側の前後端寄部分に各々内向きの係止部
   ２１を設け、両係止部２１間の略中央部に楔具２６・２
   ６Ａ・２６Ｂ′ｆ：配設し、楔具２６・２６Ａ・２６Ｂ
   の傾斜締付面２６ａと各係止部２１間に各々抑圧具２２
   を挟持架設し、台盤６に付設した駆動手段りで上記楔具
   ２６・２６Ａ・２６Ｂを締付側に駆動可能に構成したも
   の ４、特許請求の範囲第１項に記載した工作機械のワーク
   固定盤において、変形修正装置ＭＦｊ、台盤６の裏面ｌ
   側の前後端寄部分に各々内向きの係止部２１を設け、各
   係止部２１に対向する各受＋ｈ面２９を台盤６の裏面ｌ
   側の中央寄部分に設け、各受止面２９に各楔具２６Ｃの
   一方の締付斜面２６ａを接当させ、各係止部２１とこれ
   に対向する各楔具２６Ｇの他方の締伺斜面２６ａとの間
   に各押圧具２２ｆ・２２ｒを挾持架設し、台盤６に付設
   した駆動手段りで各楔具２６Ｃを締付側に駆動可能に構
   成したもの