JP2014094425A - Five-shaft control machine tool - Google Patents
Five-shaft control machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014094425A JP2014094425A JP2012247075A JP2012247075A JP2014094425A JP 2014094425 A JP2014094425 A JP 2014094425A JP 2012247075 A JP2012247075 A JP 2012247075A JP 2012247075 A JP2012247075 A JP 2012247075A JP 2014094425 A JP2014094425 A JP 2014094425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- workpiece
- machine tool
- control machine
- chuck
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
Description
本発明は、5軸制御工作機械に関し、例えば、ブレード加工に利用される5軸制御工作機械に関する。 The present invention relates to a 5-axis control machine tool, for example, a 5-axis control machine tool used for blade machining.
いわゆる5軸制御により、主軸に工具を装着した工具により加工対象物(以下、「ワーク」と称する)に対して切削加工を行うマシニングセンタ等の工作機械が普及している。ここで、5軸というのは、工具のワークに対する、3次元空間の互いに直交する方向の移動を規定する直進移動軸(X,Y,Z)の3軸と、工具に対する、ワーク自体の回転とワークの旋回を規定する回転中心軸(A,C)の2軸である。このような5軸に関して動作制御することにより、例えば航空機エンジンのブレード形状のような複雑に湾曲する部品も加工できる。かかる工作機械を開示したものとして、例えば、特許文献1乃至5がある。なお、工具とワークとの間の旋回動作で、物理的に工具側を旋回させる構成のものもある。
A machine tool such as a machining center that performs cutting on a workpiece (hereinafter referred to as “workpiece”) with a tool having a tool mounted on a spindle by so-called five-axis control has become widespread. Here, the five axes are the three axes of the linear movement axes (X, Y, Z) that define the movement of the tool workpiece in the direction orthogonal to each other in the three-dimensional space, and the rotation of the workpiece itself with respect to the tool. These are the two rotation center axes (A, C) that define the turning of the workpiece. By controlling the operation with respect to these five axes, it is also possible to machine a complicated curved part such as the blade shape of an aircraft engine. For example,
ここで、工具に対する、ワーク自体の回転とワークの旋回の動作に注目すると、例えば特許文献2においては、ワーク(30)が円形のロータリテーブル(11a)上に載置され、そのロータリテーブルが回転することにより、ワークがC軸回転するようになっている。また、そのロータリテーブルがチルトテーブル(11b)上に載置され、そのチルトテーブルがA軸周りに旋回することにより、ワークがA軸旋回するようになっている。他の特許文献においても、基本構造は同じである。 Here, paying attention to the rotation of the workpiece itself and the rotation of the workpiece with respect to the tool, for example, in Patent Document 2, the workpiece (30) is placed on a circular rotary table (11a), and the rotary table rotates. By doing so, the workpiece rotates on the C axis. Further, the rotary table is placed on the tilt table (11b), and the tilt table turns around the A axis, so that the workpiece turns around the A axis. The basic structure is the same in other patent documents.
上述の従来の5軸制御工作機械における、ワークの工具に対するA軸旋回機構においては、ワークが載置されたテーブルがA軸についてチルトすることにより実現しているのであるが、そのテーブルは、ワークに対して相対する両端がA軸回動するように枢支されている。簡単に言えば、いわゆる“両持ち構造”となっている。しかしながら、かかる構造では、無駄にスペースをとってしまうという課題があった。 In the above-mentioned conventional 5-axis control machine tool, the A-axis turning mechanism for the workpiece tool is realized by tilting the table on which the workpiece is placed with respect to the A-axis. Both ends opposite to each other are pivotally supported so as to rotate in the A axis. Simply put, it is a so-called “both-end supported structure”. However, with such a structure, there is a problem that space is wasted.
本発明は上述のような事情から為されたものであり、本発明の目的は、作業空間を有効に利用して加工作業工程の効率を高めることができる5軸制御工作機械を提供することにある。 The present invention has been made for the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a 5-axis control machine tool that can effectively use a work space to increase the efficiency of a machining work process. is there.
上記目的を達成するため、本発明の5軸制御工作機械は、第一回転動作軸についてワークを回転させると共に、その第一回転動作軸に直交する第二回転動作軸についてベッド部に対して前記ワークを回転させつつ、また、その1つが前記第二回転動作軸と同方向の互いに直交する第一、第二、及び第三直進動作軸について工具を前記ベッド部に対して三次元的に移動させつつ、前記工具により前記ワークを加工する5軸制御工作機械であって、前記第二回転動作軸について回転可能なように、その軸方向の一端が、前記ベッド部に枢支される回転体と、前記回転体の、前記第一回転動作軸方向の両端にあって、前記ワークを、前記第一回転動作軸について回転可能なように前記第一回転動作軸方向から挟持する一対の挟持部材と、を備えることを要旨とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the 5-axis control machine tool of the present invention rotates the workpiece about the first rotation operation axis and the second rotation operation axis perpendicular to the first rotation operation axis with respect to the bed portion. While rotating the workpiece, the tool is three-dimensionally moved with respect to the bed portion with respect to the first, second, and third rectilinear motion axes, one of which is orthogonal to the second rotational motion axis. And a rotary body whose one end in the axial direction is pivotally supported by the bed portion so as to be rotatable about the second rotational movement axis. And a pair of clamping members that are at both ends of the rotating body in the first rotational motion axis direction and sandwich the workpiece from the first rotational motion axis direction so as to be rotatable about the first rotational motion axis And The the gist.
ここで、好適には、前記一対の挟持部材は、一方に前記ワークを把持するチャック及びそのチャックを回転駆動させる駆動体と、他方に前記ワークを軸支する心押し台と、を含んでいる。 Preferably, the pair of clamping members include a chuck for gripping the workpiece on one side and a driving body for rotating the chuck, and a tailstock for pivotally supporting the workpiece on the other side. .
また、好適には、前記回転体は、略四角柱縦長形状であり、その両端に前記一対の挟持部材が固定されている。 Preferably, the rotating body has a substantially rectangular prism vertically long shape, and the pair of clamping members are fixed to both ends thereof.
また、特に、前記回転体及び前記一対の挟持部材に並列して段取りテーブルを更に備えていてもよい。あるいは、前記回転体及び前記一対の挟持部材と同じ他の一組を更に備えていてもよい。 In particular, a setup table may be further provided in parallel with the rotating body and the pair of clamping members. Or you may further provide the other set same as the said rotary body and said pair of clamping member.
本発明の5軸制御工作機械によれば、作業空間を有効に利用して加工作業工程の効率を高めることができる。特に、段取りテーブルを設ければ、より多彩な同時的複合加工が可能となり、また、いわゆるタンデム加工とすれば、加工に要する全時間を短縮することができる。 According to the 5-axis control machine tool of the present invention, the working space can be effectively used to increase the efficiency of the machining work process. In particular, if a setup table is provided, a wider variety of simultaneous complex machining is possible, and so-called tandem machining can reduce the total time required for machining.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1、図2、及び図3は、それぞれ、本発明の5軸制御工作機械における一実施形態の平面図、正面図、及び側面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1, 2, and 3 are a plan view, a front view, and a side view, respectively, of an embodiment of a 5-axis control machine tool of the present invention.
図1乃至図3を参照しつつ、本発明の一実施形態たる5軸制御工作機械100は、基礎であるベッド20と、そのベッド20に対してY軸方向に摺動可能なY軸移動体(コラム)30と、そのY軸移動体30に対してX軸方向に摺動可能なX軸移動体40と、そのX軸移動体40に対してZ軸方向に摺動可能なZ軸移動体50とを備えている。また、Z軸移動体50の下部には、Z軸と同方向の軸を有する主軸51が設けられ、その主軸51の下端に、工具が取り付け可能となっている。主軸51に取り付けられた工具は、その主軸51に内蔵された主軸モータ(図示せず)により主軸周りに回転可能となる。
With reference to FIGS. 1 to 3, a 5-axis
ここで、Y軸移動体30、X軸移動体40、及びZ軸移動体50は、それぞれ、Y軸駆動モータ31、X軸駆動モータ(図示せず)、及びZ軸駆動モータ(図示せず)により駆動されて、それぞれの軸方向に移動する。以上の構造により、主軸モータにより回転状態にある工具が、ベッド20に対して3次元的に相対移動が可能となり、この動作により、後述するワークWに対する3次元的な接近/離反動作を実現している。
Here, the Y-
また、5軸制御工作機械100は、工具自動交換装置60を備えており、その工具把持交換機構61が、複数の工具から所望の工具を選択して、把持、移動し、主軸51に取り付けると共に、加工後の工具を撤退させることが可能となっている。また、上述及び後述の機械的動作の制御は、NC(Numerical Control)制御部70により行われる。更に、5軸制御工作機械100は、操作/表示パネル80を備えている。なお、5軸制御工作機械100は、他に様々な構成を有しているが、ここでは省略する。
The 5-axis
次に、図4をも参照することにより、A軸及びC軸動作に係る構造体について説明する。図4は、その詳細構造を示す図である。そこで、A軸は、図1及び図2に示すように、X軸に平行な軸であり、C軸は、図1に示すように、A軸に対して直交する軸であると共に、後に詳述するように、A軸回転に伴ってY軸とZ軸で画定される平面内を回動可能な軸である。 Next, referring to FIG. 4 as well, a structure related to the A-axis and C-axis operations will be described. FIG. 4 is a diagram showing the detailed structure. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the A axis is an axis parallel to the X axis, and the C axis is an axis orthogonal to the A axis as shown in FIG. As will be described, it is an axis that can rotate in a plane defined by the Y axis and the Z axis as the A axis rotates.
そこで、図1及び図2に示すように、ベッド20内の加工動作可能領域MSの左側壁に、略四角柱縦長形状であり、その中央部がA軸周りに回転可能に枢支されたA軸回転体11が備わっている。A軸回転体11は、A軸回転駆動モータ15により回転駆動される。また、A軸回転体11の一端には、C軸回転駆動体12が備わっており、その他端には、油圧駆動される心押し台13が備わっている。また、C軸回転駆動体12には、ワークWを把持可能なものであって、そのC軸回転駆動体12によりC軸周りに回転駆動されるチャック14が取り付けられている。
Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2, the left side wall of the workable region MS in the
動作としては、ワークWの一端をチャック14で把持し、その他端を心押し台13で支持した状態で、C軸回転駆動体12によりチャック14を回転させると、ワークWがC軸周りに回転することになる。従って、チャック14がC軸回転し、かつ、A軸回転体11A軸回転駆動モータ15によりA軸について回転すると、ワークWは、C軸について自転しつつ、A軸について回転するような動作となる。このワークWの、C軸及びA軸に関する回転によるベッド20に対する相対動作と、工具のX軸、Y軸、及びZ軸に関する移動によるベッド20に対する相対動作により、工具によるワークWへの5軸制御加工が実現できる。なお、図3における2点鎖線は、A軸回転体11の両端の回転軌跡を表している。
As an operation, when the
このように本発明の一実施形態の5軸制御工作機械100にあっては、ワークWのベッド20に対する相対的A軸回転を実現する部材を、ワークWについてA軸方向一端でベッド20に対して枢支するように構成している。簡単に言えば、いわゆる片持ち構造としている。また、それに伴って、ワークのC軸回転を規定する構造としては、A軸回転体11にそれぞれ固定されたC軸回転駆動体12及び心押し台13によりワークWを挟持する構造を採用している。従って、本発明の一実施形態の5軸制御工作機械100にあっては、A軸及びC軸動作に係る構造体を、いわゆる両持ち構造の従来と比してコンパクトに構成できる利点がある。
As described above, in the 5-axis
次に、図5及び図6を参照して、主軸51とワークWの動作上の相対的位置関係について説明する。図5(a)は、A軸及びC軸動作に係る構造体の部分の部分正面図(図2に対応)であり、当該構造体に対する、主軸51のX軸及びZ軸に係る相対移動のストロークを示している。
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, the relative positional relationship in operation between the
また、図5(b)及び図6(a)〜(c)は、同様に、A軸及びC軸動作に係る構造体の部分の部分側面図(図3に対応)であり、当該構造体に対する主軸51のY軸に係る相対移動と、当該構造体のA軸回転動作の関係を示している。詳細には、図5(b)は、C軸の方向とY軸の方向が一致している場合(このとき、例えば、A軸の回転を0度とする)を示しており、そのときの主軸51のY軸方向の移動(ワークWに対する長手方向の移動)のストロークを示している。なお、図3と同様、二点鎖線は、A軸回転体11の両端の回転軌跡を表している。また、図6(a)は、同様に、主軸51のY軸方向の移動のストロークを示すものであり、特に、構造体がA軸について45度回転し、つまり、C軸がY軸に対して45度傾いている状態を示している。また、図6(b)は、同様に、主軸51のY軸方向の移動のストロークを示すものであり、特に、構造体がA軸について−45度回転し、つまり、C軸がY軸に対して−45度傾いている状態を示している。また、図6(c)は、同様に、主軸51のY軸方向の移動のストロークを示すものであり、特に、構造体がA軸について−90度回転し、つまり、C軸がY軸に対して直交している状態を示している。このように、主軸51は、構造体がA軸に関して回転しても、そのC軸回転駆動体12等と干渉しないように移動動作する。
5 (b) and 6 (a) to 6 (c) are partial side views (corresponding to FIG. 3) of the part of the structure related to the A-axis and C-axis operations, and the structure. 2 shows the relationship between the relative movement of the
前述のように本発明の一実施形態の5軸制御工作機械100によれば、A軸及びC軸動作に係る構造体をコンパクトに構成できる。従って、加工動作可能領域MSが従来と同様の容積であれば、そのコンパクト化により有意に生じた領域を有効利用できることとなる。図7は、その利用の具体例を示す図である。図7(a)は、段取り用テーブル16を設けた場合を示している。このように、段取りテーブル16を並置すれば、ワークWの加工に並行して、他のワークのチャッキング部分の加工などの前加工やその他の加工を行うことができ、より複合的な加工が可能となり、多様性が増すと共に、全加工工程の効率化・時間短縮が図れる。また、図7(b)は、A軸及びC軸動作に係る構造体をもう一対設ける態様であり、これによればいわゆるタンデム加工が実現できる。なお、かかる有効利用は、図7に示したものには限られず、当業者であれば他にも想到できるであろう。
As described above, according to the 5-axis
以上のように、本発明の5軸制御工作機械における上述の実施形態によれば、作業空間を有効に利用して加工作業工程の効率を高めることができる。 As described above, according to the above-described embodiment of the 5-axis control machine tool of the present invention, the work space can be effectively used to increase the efficiency of the machining work process.
本発明の5軸制御工作機械は、マシニングセンタ、特にブレード加工機として使用できる。 The 5-axis control machine tool of the present invention can be used as a machining center, particularly as a blade processing machine.
100 5軸制御工作機械
11 A軸回転体
12 C軸回転駆動体
13 心押し台
14 チャック
15 A軸回転駆動モータ
16 段取りテーブル
20 ベッド
30 Y軸移動体
40 X軸移動体
50 Z軸移動体
51 主軸
60 自動工具交換装置
61 工具把持交換機構
70 NC制御部
80 操作/表示パネル
W ワーク
MS 加工動作可能領域
100 5-axis
Claims (5)
前記第二回転動作軸について回転可能なように、その軸方向の一端が、前記ベッド部に枢支される回転体と、
前記回転体の、前記第一回転動作軸方向の両端にあって、前記ワークを、前記第一回転動作軸について回転可能なように前記第一回転動作軸方向から挟持する一対の挟持部材と、
を備えることを特徴とする5軸制御工作機械。 While rotating the workpiece about the first rotation operation axis and rotating the workpiece relative to the bed portion about the second rotation operation axis orthogonal to the first rotation operation axis, one of them is the second rotation operation axis. A 5-axis control machine tool that processes the workpiece with the tool while moving the tool three-dimensionally with respect to the bed portion with respect to the first, second, and third linear motion axes orthogonal to each other in the same direction as There,
A rotating body whose one end in the axial direction is pivotally supported by the bed portion so as to be rotatable about the second rotational movement shaft;
A pair of clamping members at both ends in the first rotational motion axis direction of the rotating body and sandwiching the workpiece from the first rotational motion axis direction so as to be rotatable about the first rotational motion axis;
A 5-axis control machine tool comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012247075A JP2014094425A (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Five-shaft control machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012247075A JP2014094425A (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Five-shaft control machine tool |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018000272U Continuation JP3216820U (en) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | 5-axis machine tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014094425A true JP2014094425A (en) | 2014-05-22 |
Family
ID=50937968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012247075A Pending JP2014094425A (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Five-shaft control machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014094425A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016187839A (en) * | 2015-03-29 | 2016-11-04 | 三井精機工業株式会社 | Workpiece vibration prevention device and machine tool having the same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5524510A (en) * | 1994-10-12 | 1996-06-11 | Smith International, Inc. | Method and apparatus for manufacturing a rock bit leg |
JPH08243864A (en) * | 1994-12-14 | 1996-09-24 | Deckel Maho Gmbh | Multiaxis machining machine tool |
JP2006123011A (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Nachi Fujikoshi Corp | Shaft machining device |
JP2007015093A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Yamazaki Mazak Corp | Pallet exchanging mechanism of machining center |
JP2008221413A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Horkos Corp | Machine tool |
-
2012
- 2012-11-09 JP JP2012247075A patent/JP2014094425A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5524510A (en) * | 1994-10-12 | 1996-06-11 | Smith International, Inc. | Method and apparatus for manufacturing a rock bit leg |
JPH08243864A (en) * | 1994-12-14 | 1996-09-24 | Deckel Maho Gmbh | Multiaxis machining machine tool |
JP2006123011A (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-18 | Nachi Fujikoshi Corp | Shaft machining device |
JP2007015093A (en) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Yamazaki Mazak Corp | Pallet exchanging mechanism of machining center |
JP2008221413A (en) * | 2007-03-13 | 2008-09-25 | Horkos Corp | Machine tool |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016187839A (en) * | 2015-03-29 | 2016-11-04 | 三井精機工業株式会社 | Workpiece vibration prevention device and machine tool having the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5026599B2 (en) | Combined lathe | |
JP6599945B2 (en) | Machine tools for machining workpieces and spindle support assemblies for use in machine tools | |
JP5270299B2 (en) | Combined lathe | |
WO2008013313A1 (en) | Automatic lathe having a plurality of tool rests | |
KR20120081970A (en) | Double spindle gang type cnc lathe | |
JP2008264891A (en) | Universal head and machine tool equipped with it | |
KR101972410B1 (en) | Turningcenter machine | |
KR20110120789A (en) | Double spindle gang type cnc lathe | |
TWM427230U (en) | Five-axis processing machine | |
KR101207727B1 (en) | Machine tool | |
JP2010253591A (en) | Compound machining machine and compound machining line | |
CN107872994B (en) | Machine tool | |
JP3216820U (en) | 5-axis machine tool | |
TWI505907B (en) | Machining method for metallic workpiece | |
JP6144071B2 (en) | Vertical lathe | |
JP6823900B2 (en) | 5-axis control machine tool | |
JP7195305B2 (en) | Machine Tools | |
JP2014094425A (en) | Five-shaft control machine tool | |
JP2017127949A (en) | Impeller processing device | |
JP5409162B2 (en) | Combined processing machine with Waring function | |
CN210998683U (en) | Four-branch three-degree-of-freedom redundant drive type parallel machining head | |
JP4384915B2 (en) | Multi-axis machining center with workpiece holding spindle | |
JP4393477B2 (en) | Double-sided lathe | |
JP2017159403A (en) | Tilt device of machine tool | |
CN211248598U (en) | Multi-axis simultaneous movement 3D curved surface processing device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151019 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161024 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170329 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170524 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20171031 |