JP2000317750A - 万能工作機械 - Google Patents
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Abstract
シン・ベッド上で移動可能なワークピース・スライド
(2;20)と、モータによって複数の軸を中心として
移動可能であり、かつ工作機械を受容するためのモータ
駆動式ワーク・スピンドル(15)を備える加工ユニッ
ト(14)を提供すること。 【解決手段】 本発明によれば、単一のクランプ位置で
高い切断性能を持つミリングおよびドリル操作に加え
て、回動操作を可能にするため、ワークピース・スライ
ド(2;20)は、少なくとも1つの回転可能なワーク
ピース収容部(5;22)と、関連する回転式ドライブ
(25)とを備え、それによって、ワークピース収容部
(5;22)が、加工すべきワークピース上の回動操作
を行うために駆動できるようにする。
Description
ピース用のワークピース・スライドを備えた万能工作機
械であって、前記ワークピース・スライドは、モータに
よってマシーン・ベッド上で移動可能であり、加工装置
は、モータによって複数の軸に沿って移動可能であると
共に、工作機械を受容するためのモータ駆動型ワーク・
スピンドルを有することを特徴とする万能工作機械に関
する。
1より周知のこのような万能ミリング、ドリル、ボアリ
ング・マシンにおいて、ワーク・スピンドルは、垂直面
に関して45度に傾いた上記表面壁の上にある支持収容
部の表面壁に垂直な位置合わせ面について回動可能な旋
回ミリング・ヘッド内に配置される。この支持収容部
は、垂直に移動可能となるように移動スタンドの表面上
に配置され、前記移動スタンドが、モータによって移動
可能なようにマシン・ベッドの後端にガイドレール上に
取り付けられる。マシン・ベッドの前部では、ワークピ
ース・テーブルを備えるテーブル・スライドが、水平動
作可能なように配置される。このように配置された工作
機械により、複雑なミリング、ドリル、スレッド操作
が、単一のクランプ位置でワークピースの複数の側で行
える。しかし、ワークピースによる回転式主切断動作を
含む回動操作は、このような機械では全く行えない。
ッドが挿入できるツール・リボルバーを備えた回動マシ
ンも周知である。しかし、これらにおいては、ミリング
・ヘッドの移動能力および切断性能は限りがあり、これ
らのマシンの駆動が比較的複雑である。従って、回動マ
シン内のこのようなミリングおよびドリル・ヘッドの適
用範囲は、限られている。
切断性能を有するミリングおよびドリル操作に加えて、
1つのクランプ位置におけるワークピースの完全自動加
工のための回動操作を可能にする上記種類の万能工作機
械を提供することである。
的は、少なくとも1つの回動可能なワークピース収容部
を有するワークピース・スライドと、前記ワークピース
収容部が、加工すべきワークピースに関する回動操作を
行うために駆動できる関連回転ドライブを設けることに
よって解決される。
回転主切断動作を含むミリング、ドリルおよびスレッド
動作に加えて、ワークピース毎の回転式主切断動作を含
む回動操作を行う可能性を提供する。このように、回動
マシンと、ミリングまたはドリル・マシンとの間のワー
クピースの複雑な再クランプなしに、複雑な形状のワー
クピースでさえも完全自動加工が行える。ワークピース
の再クランプを避けることによってより高い加工精度が
得られる。本発明の工作機械のもう1つの重要な利点
は、ミリングおよびドリルのために提供されたワーク・
スピンドルの移動経路が、回動操作のための供給および
供給動作にも使用でき、それによって、建設および制御
技術の複雑さが減少される。ミリング技術とは別に、回
動技術も、同じユーザ・インタフェースを有する1つの
制御機構でカバーでき、この機械の概念の利点は、回動
操作にも使用可能である。
示される。
ース・クランプ手段を含む水平回転式スピンドルとして
形成してもよい。特別に強力で堅剛な実施例において、
回転式スピンドルは、例えば、ワークピース・スライド
と一体的に形成されたスピンドル・ヘッド内で軸受けさ
れる。しかし、この回転式スピンドルも、必要に応じて
ワークピース・スライド上に取り付けることができる別
のスピンドル・ヘッド内に配置される。前記配置によ
り、加工タスクを可能な限り変更するための回転式スピ
ンドルの後付けまたは取り外しが簡単に行える。
代わりに、ワークピース・スライドは、垂直軸を中心と
して回動可能な水平ワークピース・テーブルも有し、ワ
ークピース収容部として統合回転式ドライブを有する。
このようなワークピース・スライドを備えた工作機械に
より、大型または嵩張るワークピース上でさえも1つの
クランプ位置でミリングおよび回動操作が行える。この
ように、この工作機械の適用範囲は、拡大することがで
き、加工精度も向上させることができる。
ースのコンソールに固定されたステータ・リングと、特
別にコンパクトな実施例におけるターン・テーブルに固
定されたロータ・リングとを備えるリング形状の駆動モ
ータによって駆動してもよい。この駆動モータは、例え
ば、高いダイナミクスを有する直接ドライブと、追加噛
み合いや結合のない正確な位置決めを可能にするコレク
タレス・リング形状トルクであってもよい。このワーク
ピース収容部は、このような空間要件および重量が殆ど
なく、回動操作を行うための高いダイナミクスで駆動す
るだけでなく、例えば、特別なミリングまたはドリル操
作を行うために任意の角度位置に位置決めしてもよい。
て、ワーク・スピンドル内に挿入可能なワークピース・
エクスチェンジャが設けられる。このワーク・スピンド
ルは、回転式スピンドルでのワークピース交換に必要な
動作全てを行うことができ、この場合、別個の駆動モー
タまたは移動素子が必要である。ワークピース・エクス
チェンジャは、例えば、複数のグリッパ・アームを備え
たワークピース・グリッパであってもよく、それによっ
て、仕上げワークピースは、回転式スピンドルからワー
クピース・デポジットに搬送される。回転式スピンドル
は、ワークピース・グリッパ経由で新しいワークピース
と共に供給してもよい。ロッド供給マガジンを設けて、
回動スピンドルをロッド形状材料と共に供給してもよ
い。
ピース・グリッパは、ワーク・スピンドル内の内部冷却
剤供給により動作可能である。このように、追加操作デ
バイスは、省いてもよい。
的に動作可能な3つ以上のジョー・チャックを配置する
ことである。しかし、この回転式スピンドルは、異なっ
た電力のジョー・チャックを受容するための内部クラン
プ・コーンを備えてもよい。
下の図面を参照して以下の実施例の利点の説明からも明
らかである。
機械は、モータによって二重矢印3の方向におけるY軸
に沿って移動可能とするためワークピース2を配置した
マシン・ベッド1を備える。このワークピース2は、ス
ピンドル・ヘッド4を備え、ヘッド内では、水平回転式
スピンドル5が、駆動モータ(図示せず)によって回転
駆動されると共に、ワークピースをクランプするクラン
プ手段として自動的に動作する3つのジョー・チャック
6を有することで、回転可能に軸受けされる。しかし、
この回転式スピンドル5は、他のワークピース・クラン
プ手段および/または異なった電力のジョー・チャック
などを受容する内部クランプ・コーンを備えてもよい。
して垂直に延びるガイドレール7および8が取り付けら
れ、そのガイドレール7および8の上では、移動スタン
ド9が、モータ駆動式スレッド型スピンドル10経由で
X軸に沿って水平に移動可能なように案内される。移動
スタンド9の前方には、支持収容部11が、二重矢印1
2の方向にZ軸に沿って垂直に上昇および下降動作可能
なように配置される。垂直面に関して、45度に傾き、
斜め下方向に延びるキャリア収容部11の表面壁では、
モータによって回動可能なワーク・スピンドル15を有
する旋回ミリング・ヘッド14が、表面壁13に垂直な
旋回軸16について回動可能なように加工ユニットとし
て取り付けられる。このワーク・スピンドル15は、旋
回軸16に関して、45度の角度の範囲内で、旋回ミリ
ング・ヘッド14内に軸受けされる。旋回軸16につい
て旋回ミリング・ヘッド14の回転に対応させることに
より、ワーク・スピンドル15は、このように、実線に
よって示される垂直加工位置から破線によって示される
水平加工位置まで回動させることができる。マシン・ベ
ッド1の端部には、加工処理時に発生したチップを除去
するためにチップ・コンベア17が配置される。
たはスレッド操作とは別に、回動操作用ツールは、ワー
ク・スピンドル15内に挿入してもよい。前記ツール
は、ツール・マガジン(図示せず)内に配置されかつ適
切なツール・エクスチェンジャによってワーク・スピン
ドル内に挿入することができる対応するクランプまたは
ツール収容部内に配置される。例えば、回転式スピンド
ル5にクランプされたワークピース上の回動操作を実行
するため、インデックス可能な挿入部のためのツール・
キャリアを、ワーク・スピンドル内に挿入することがで
きる。この回転式主切断動作は、その後、モータ駆動回
転式スピンドル5によって生成される。このY軸に沿っ
た供給動作は、その上に配置された回転式スピンドルで
ワークピース・スライド2を動かすことにより行われる
一方、X軸およびZ軸に沿った供給動作は、移動スタン
ド9および支持収容部11を移動させることによって行
われる。個々の移動および回動軸に沿った移動制御によ
り、複雑な回動動作を、このように高精度に行ってもよ
い。その上、ミリング、ドリル、ボアリング、スレッド
・プロセスなどのための共通ツールも、ワーク・スピン
ドル15に挿入することができる。従って、ミリング、
ドリル、ボアリング、リームおよびスレッドなど他の全
ての種類の加工が、回動操作の前後に回動スピンドル5
にクランプされたワークピース上で行うこともできる。
このため、異なった種類のマシン同士の複雑な再クラン
プなしに完全な加工が可能となる。
れたワークピースを交換する図1に概略的に示されるワ
ークピース・エクスチェンジャ18は、ワーク・スピン
ドル15内にも挿入可能であってもよい。ワーク・スピ
ンドル15内へのワークピース18の挿入は、自動ツー
ル・エクスチェンジャ(図示せず)によって行ってもよ
く、その場合、ワークピース・エクスチェンジャ18
は、加工プロセス時にツール・マガジン(図示せず)内
に配置される。このワークピース・エクスチェンジャ
は、例えば、クランプ・コーン経由でワーク・スピンド
ル15内に挿入可能な複数のグリップ・アーム19を備
えたワークピース・グリッパであってもよい。このグリ
ップ・アーム19の操作は、有用な実施例におけるワー
ク・スピンドル15の内部冷却剤供給により行ってもよ
い。例えば、バー40の相対的に高い圧力は、通常、工
作機械の冷却剤供給によって利用可能であるため、グリ
ップ・アーム19の操作に追加電源供給は必要ない。
なツール・グリッパにより、仕上げワークピースは、回
転式スピンドルから検出して、ワークピース・デポジッ
トに搬送することができる。この回転式スピンドルは、
ワークピース・グリッパ経由で新しいワークピースと共
に供給してもよい。また、ロッド供給マガジンを設け
て、適切なロッド材料を回転式スピンドルに搬送するこ
とも可能である。
なる実施例において、周知のロッド供給マガジン18自
体は、マシン・ベッド1の前方に配置される。このロッ
ド・マガジン18により、ロッド形状のワークピース
は、中空シャフトとして形成され、3つのジョー・チャ
ック6によってクランプされる回転式シャフト5に搬送
してもよい。図2に、工作機械を通常包囲する保護キャ
ビン10も示す。
ース・スライド2の代わりに使用することができるもう
1つのワークピース・スライド20を示す。このワーク
ピース・スライド20は、水平ターン・テーブル22を
リング・ベアリング23経由で軸受けし、垂直軸を中心
として回転可能になるようにしたコンソール21を備え
る。コンソール21内のワークピース・テーブル22の
回転軸に垂直なリング・スペース24において、リング
・スペース24の内壁のコンソール21に固定して接続
された内側ステータ・リング26と、ワークピース・テ
ーブルの底側に固定された外側ロータ・リング27とを
備える駆動モータ21が配置される。ターン・テーブル
22の底側にあり、その回転軸に同心した状態で、下方
に突出するタペット28が固定され、この軸周辺では、
スリップ・リング29およびシャフト・エンコーダー3
0が配置される。駆動モータ25は、例えば、回動操作
を行う高いダイナミックスに加えて、結合または噛み合
いや連結が無くても異なった角度位置でミリングおよび
ドリル操作を行う正確な位置決めを可能にするコレクタ
レス・リング形状トルク・モータであってもよい。
クピース上でミリング・プロセスを行う回転式スピンド
ルのクランプは、必要に応じて、モータや、起動するこ
とができる別個のクランプ手段によって行ってもよい。
その上には、受け入れ不可能な調速機おもりを検出する
ことができ、工作機械をオフにすることができる1つ以
上の調速機おもりセンサを、ターン・テーブルまたは回
転式スピンドルの上に配置してもよい。
ド20を備える、本発明による工作機械内の回動操作に
ついての実施例を示す。ターン・テーブル22の上に
は、加工すべきテーブル31が、上下逆さまにクランプ
される。図1に示すワーク・スピンドル15内に挿入す
ることができる回動ツール32、33、および34の使
用により、ターン・テーブル22の対応ドライブにより
異なった回動操作を行ってもよい。例えば、このターン
・テーブルの内側および外側での回動操作は、回動ツー
ル32および34によって行ってもよく、回動ツール3
3によって嵌め込み作業を行ってもよい。
図示される実施例には限定されない。回動スピンドル
は、例えば、テーブル・スライド上に取り外し可能に取
り付けられる別個のスピンドル・ヘッドに配置してもよ
い。このワークピース・スライドは、垂直軸を中心とし
て回動可能なワークピースだけでなく、水平軸を中心と
して回動可能な回転式スピンドルを追加的に備えてもよ
い。
の概略側面図である。
る図1に示す万能工作機械の概略的な部分断面側面図で
ある。
イドの部分断面斜視図である。
説明するためにクランプされたワークピースおよび回動
ツールを含む図3に図示されたワークピース・スライド
を示す。
Claims (11)
- 【請求項1】 モータによってマシン・ベッド(1)上
で移動可能な、加工すべきワークピース用のワークピー
ス・テーブル(2;20)と、 モータによって複数の軸を中心として移動可能であり、
かつ工作機械を受容するモータ駆動式ワーク・スピンド
ル(15)を備える加工ユニット(14)とを備え、 前記ワークピース・スライド(2;20)は、少なくと
も1つの回転可能なワークピース収容部(5;22)
と、関連する回転式ドライブ(25)とを備え、それに
よって、ワークピース収容部(5;22)が、加工すべ
きワークピース上の回動操作を行うために駆動すること
ができることを特徴とする万能工作機械。 - 【請求項2】 前記ワークピース収容部(5;22)
が、垂直または水平軸を中心として回動可能なように配
置されることを特徴とする請求項1に記載の万能工作機
械。 - 【請求項3】 前記ワークピース収容部(5;22)
が、クランプ構成(6)を含む回転式スピンドル(5)
として形成されることを特徴とする請求項1または請求
項2に記載の万能工作機械。 - 【請求項4】 回転式スピンドル(5)が、自動的に動
作可能な3つのジョー・チャック(6)および/または
クランプ手段としての内側クランプ・コーンを備えるこ
とを特徴とする請求項3に記載の万能工作機械。 - 【請求項5】 ロッド供給マガジン(18)が、回転式
スピンドル(5)に割り当てられることを特徴とする請
求項3または請求項4に記載の万能工作機械。 - 【請求項6】 前記ワークピース収容部が、水平ターン
・テーブル(22)として形成されることを特徴とする
請求項1または請求項2に記載の万能工作機械。 - 【請求項7】 前記回転式ドライブ(25)が、ワーク
ピース・スライド(20)のコンソール(21)に固定
されたステータ・リング(26)と、ワークピース収容
部(22)に固定されたロータ・リング(27)とを備
えるリング形状駆動モータであることを特徴とする請求
項1から請求項6までのいずれか一項に記載の万能工作
機械。 - 【請求項8】 前記駆動モータ(25)が、コレクタレ
ス・トルク・モータであることを特徴とする請求項7に
記載の万能工作機械。 - 【請求項9】 ワークピース収容部(5;22)にワー
クピースを供給し、かつ/またはワークピースを除去す
るツール・エクスチェンジャ(18、19)が、ワーク
・スピンドル(15)に挿入可能であることを特徴とす
る請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の万
能工作機械。 - 【請求項10】 前記ワークピース・エクスチェンジャ
が、複数のグリップ・アーム(19)を備えるワークピ
ース・グリッパ(18)であることを特徴とする請求項
9に記載の万能工作機械。 - 【請求項11】 前記ワークピース・エクスチェンジャ
(18、19)が、ワーク・スピンドル(15)の内部
冷却剤供給によって動作可能となることを特徴とする請
求項9または請求項10に記載の万能工作機械
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19918082.2 | 1999-04-21 | ||
DE19918082A DE19918082B4 (de) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | Universal-Werkzeugmaschine |
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JP4892127B2 JP4892127B2 (ja) | 2012-03-07 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000120342A Expired - Fee Related JP4892127B2 (ja) | 1999-04-21 | 2000-04-21 | 万能工作機械 |
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CN (1) | CN1286615C (ja) |
DE (1) | DE19918082B4 (ja) |
ES (1) | ES2187406T3 (ja) |
SG (1) | SG87101A1 (ja) |
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