JP5940433B2 - Ｙ軸線を有する工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、Ｙ軸線を有する、回転駆動される加工材料の加工のための工作機械に関する。

従来技術において、上記様式の工作機械は公知である。特許文献１は、垂直方向の主スピンドル、工具タレット、および、ホブ切りユニット（Ｗａｅｌｚｆｒａｅｓｅｉｎｈｅｉｔ）を有する、加工機械を示している。

これら作動機構ユニットは、機械フレームの、前方の垂直方向の壁部に設けられている。
工具タレットおよびホブ切りユニットは、クロススライダーの上で、垂直方向および水平方向に移動され得る。更に、このホブ切りユニットは、旋回軸線（Ｂ軸線）、および、シフト軸線を有しており、および、付加的に、第３の方向（Ｙ軸線）内において移動可能である。Ｙ軸線の方向内における案内部は、機械フレームの垂直方向の壁部の前方に設けられている。
このことから、必然的に、フレームの壁に対する回転軸線の比較的に大きな間隔が生じ、この間隔が、力の伝達経路および機械剛性に対して不利な影響を及ぼす。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０ ２００７ ０５１ ３７５Ａ１号明細書

従って、本発明の課題は、コンパクトな構造様式、および、改善された機械剛性を有する、請求項１の上位概念に従う工作機械を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の対象である。

本発明の有利な観点によれば、Ｕ字形の、機械座標系のＹ軸線の方向内において移動可能なＹ軸線方向スライダーは、両方の側方の、「Ｕ字形」の支え柱において、平行な、互いに相対して位置している、機械フレームの側壁において、案内レールの上で、移動可能に案内されている。
Ｙ軸線方向スライダーの位置決めのための駆動力が、対称的に、これら両方の支え柱を介して導入されることは特に有利である。この機械フレームの前壁に、上側の部分において、モータスピンドルのための垂直方向スライダーが、設けられている。
この配設でもって、全体としておよび個別に、同様にＹ軸線の機構ユニットのためにも、対称的な力の伝達経路が達成される。このことは、機械剛性に対して特に有利な影響を及ぼす。

有利には、工作機械は、ピックアップ原理に従って作動可能である。
その際、加工材料のためのチャックを有する、１つのモータスピンドルは、垂直方向スライダーに懸吊状態で、水平（Ｘ軸線）方向に移動可能である。積み込み、および積み降ろしために、このモータスピンドルは、１つの受取りもしくは引渡し位置内へと移動する。
Ｙ軸線方向スライダー（Ｙ軸線）に、フライス加工（Ｆｒａｅｓｅｎ）、研磨加工（Ｓｃｈｌｅｉｆｅｎ）、ホブ研磨加工（Ｗａｅｌｚｓｃｈｌｅｉｆｅｎ）、または、ホーニング加工（Ｈｏｎｅｎ）のための、回転駆動される工具が設けられている。高い機械剛性に基づいて、この工作機械は、特に良好に、研磨加工またはホーニング加工のような仕上げ加工のために適している。
この工作機械は、しかも同様に、精密なフライス加工のために有利に使用される。

手動積込み式（ｈａｎｄｂｅｌａｄｅｎｅｎ）の機械の場合、
加工材料スピンドルは、Ｙ軸線方向スライダーに直立して設けられており、且つ、Ｙ軸線方向において移動可能であり、これに対して、工具の受取りのためのモータスピンドルが、垂直方向スライダーに懸吊状態で、加工位置から工具交換位置内へと移動可能である。

次に、実施例に基づいて、本発明を詳しく説明する。本発明の更なる利点および詳細は、実施例の以下の説明から与えられる。

ホブ切り（Ｗａｅｌｚｆｒａｅｓｅｎ）のための工作機械の前面図である。 図１に従う工作機械の断面図である。 直立の加工材料スピンドルを有する工作機械の図である。

図１は、概略的な図における、ホブ切りのための工作機械１を示している。
機械フレーム２は、正方形の断面を有する支柱として形成されており、且つ、垂直方向の側壁１９、１９′、および同様に、垂直方向スライダー５のための垂直方向の案内部４を有する垂直方向の前壁３を有している。この垂直方向スライダーは、Ｚ軸線の方向内において、モータ６およびボールローラースピンドル７によって、数値的な制御状態で移動される。この垂直方向スライダー５に、水平方向の案内部８が装着されている。

この水平方向の案内部の上で、モータスピンドル９が、Ｘ軸線の方向内において、移動可能である。
これら水平方向の案内部８は、側方に作業スペースを越えて延在しており、従って、このモータスピンドル９が、モータ１０によって、ボールローラースピンドル１１を介して、加工位置１８から、移送装置１７のすぐ上方の、１つの受取りおよび引渡し位置（Ａｕｆｎａｈｍｅ− ｕｎｄ Ａｂｌａｇｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）１１、１２内へと移動され得る。
このモータスピンドル９は、ピックアップ原理に従って作動し、且つ、このモータスピンドルの下側において、加工材料１５のグリップ、緊締め、および駆動のためにチャック１４を担持している。機械フレーム２の下側の部分内において、工具１６を有するＵ字形のＹ軸線方向スライダー２０が、Ｙ軸線の方向内において、移動可能に設けられている。
このＹ軸線方向スライダー２０は、側方において、支え柱（Ｓｔｒｅｂｅｎ）２９、２９′を備えている。これら支え柱は、側壁１９、１９′において、水平方向の案内手段２１、２１′内において移動可能である。

案内手段２１、２１′として、これら支え柱２９、２９′に、案内レールが固定されており、案内レールが、側壁１９、１９′の所属する案内シュー３３内に収容されている。反対に、これら案内シュー３３が、同様に支え柱２９、２９′に、および、案内レールが側壁に設けられていることは可能である。
工具１６は、ホブ（Ｗａｅｌｚｆｒａｅｓｅｒ）として形成されている。このホブは、はすば歯車歯の加工のために、Ｃ軸線２７を中心として、Ｙ軸線方向スライダー２０内において旋回可能に支承されている。このホブは、更に、シフト移動の実施のために、シフト軸線２８の方向内において、位置移動され得る。軸形状の加工材料１５の支持のために、心押し台２５が設けられている。

図２は、線Ａ−Ａに沿っての、工作機械の断面図を示している。
機械フレーム２の側壁１９、１９′に沿って、案内手段２１、２１′としての案内レールが設けられており、上記案内手段の上に、Ｙ軸線方向スライダー２０が、案内シュー３３内において、Ｙ軸線の方向内において、位置移動可能に案内されている。この移動は、駆動装置２６、２６′でもって実施され、これら駆動装置が、２つの、ボールローラースピンドルを有するモータから成っている。

対称的な力の伝達経路、および、案内手段２１、２１′の比較的に大きな間隔によって、極めて良好な案内状態のおかげで、特別に高い機械剛性が達成される。
ホブとして形成された工具１６は、スピンドルモータ３０と共に、Ｙ軸線方向スライダー２０内において、Ｃ軸線２７を中心として、旋回可能に支承されている。この旋回運動のための駆動装置として、旋回用モータ３１が使用される。
この旋回用モータは、機械フレーム２内における開口部３２内へと突出している。このようにして、工具１６から前壁３への可能な限り僅かの間隔が可能となる。

図３に従う、手動積込み式の工作機械の場合、加工材料スピンドル２２は、Ｙ軸線方向スライダー２０に直立して設けられており、且つ、このＹ軸線方向スライダーの上で、Ｙ方向へと移動可能である。
このＹ軸線方向スライダー２０および垂直方向スライダー５は、図１および２に関する上記説明内におけるように、機械フレーム２において、案内部の上で、移動可能に設けられている。モータスピンドル９は、工具１６の受取りのための役目を果たし、且つ、垂直方向スライダー５に懸吊状態に設けられている。
このモータスピンドル９は、工具マガジン２４に関係付けられている。このモータスピンドル９は、加工位置１８から、工具交換位置２３内へと移動可能である。

１ 工作機械
２ 機械フレーム
３ 前壁
４ 垂直方向の案内部
５ 垂直方向スライダー
６ モータ
７ ボールローラースピンドル
８ 水平方向の案内部
９ モータスピンドル
１０ モータ
１１ ボールローラースピンドル
１２ 受取り位置
１３ 引渡し位置
１４ チャック
１５ 加工材料
１６ 工具
１７ 移送装置
１８ 加工位置
１９、１９′ 側壁
２０ Ｙ軸線方向スライダー
２１、２１′ 案内手段
２２ 加工材料スピンドル
２３ 工具交換位置
２４ 工具マガジン
２５ 心押し台
２６、２６′ 駆動装置
２７ Ｃ軸線
２８ シフト軸線
２９、２９′ 支え柱
３０ スピンドルモータ
３１ 旋回用モータ
３２ 開口部
３３ 案内シュー

Claims (9)

1. 工具（１６）でもって、回転駆動される加工材料（１５）の加工のための工作機械（１）であって、
   この工作機械が、互いに離間する平行な２つの側壁（１９、１９′）と、これら両方の側壁（１９、１９′）の間の垂直方向の前壁（３）とを有する、機械フレーム（２）を備えており、
   その際、この機械フレーム（２）に、モータスピンドル（９）が、上記前壁（３）の面内において、２つの互いに垂直の方向である、Ｘ、Ｚ軸線方向に移動可能に設けられており、
   更に上記工作機械が、Ｙ軸線方向内において機械フレーム（２）の上記面に対して垂直方向に移動可能である、Ｙ軸線方向スライダー（２０）を備えている様式の上記工作機械において、
   上記Ｙ軸線方向スライダー（２０）が、２つの、側方の支え柱（２９、２９′）を有していること、
   これら支え柱（２９、２９′）が、両方の側壁（１９、１９′）のそれぞれの側壁において、案内手段（２１、２１′）を介して案内されていること、および、
   このＹ軸線方向スライダー（２０）の移動のために、少なくとも１つの駆動装置（２６、２６′）が設けられており、上記駆動装置を用いて、両方の上記支え柱（２９、２９′）が移動されることを特徴とする工作機械。
2. 機械フレーム（２）が、両方の側壁（１９、１９′）の間で、垂直方向の前壁（３）を有しており、工具（１６）が、Ｙ軸線方向スライダー（２０）の上に設けられている、請求項１に記載の工作機械において、
   モータスピンドル（９）が、
   垂直方向スライダー（５）の上で、前壁（３）の垂直方向の案内部（４）に沿って、移動可能であり、且つ、垂直方向スライダー（５）の上の水平方向の案内部（８）に沿って、移動可能に設けられていることを特徴とする工作機械。
3. モータスピンドル（９）が、加工材料（１５）のグリップ、受取り、駆動および引渡しのためにチャック（１４）を有しており、加工材料（１５）の移送のために、１つの受取り位置（１２）および引渡し位置（１３）を有する移送装置（１７）が設けられている、請求項２に記載の工作機械において、
   モータスピンドル（９）が、
   上記加工材料（１５）が加工され得る加工位置（１８）から、上記受取り位置および引渡し位置（１１、１２）内へと移動可能であることを特徴とする工作機械。
4. フライス加工、研磨加工、ホブ研磨加工、または、ホーニング加工のための、少なくとも１つの回転駆動される工具（１６）を有する、請求項３に記載の工作機械において、
   工具（１６）が、Ｙ軸線方向スライダー（２０）の上に、水平方向のＣ軸線（２７）を中心として、旋回可能に支承されていることを特徴とする工作機械。
5. 有歯部の形成及び／または処理のための、請求項４に記載の工作機械であって、
   その際、加工材料（１５）と工具（１６）との間で、転動運動が行われる様式の上記工作機械において、
   その加工材料の中心軸線を中心とするこの加工材料（１５）の回転運動と、
   その工具の長手軸線を中心とするこの工具（１６）の回転運動とは、互いに連動されていることを特徴とする工作機械。
6. 工具（１６）は、ホブとして形成されており、且つ、
   シフト移動の実施の際に、Ｙ軸線方向スライダー（２０）に関して、シフト軸線（２８）の方向内において、位置移動可能であることを特徴とする請求項５に記載の工作機械。
7. 加工材料（１５）の支持のために、心押し台（２５）が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の工作機械。
8. 歯付けされた加工材料（１５）の仕上げ加工のための、請求項４に記載の工作機械において、
   工具（１６）として、内側で歯付けされたホーニング輪（Ｈｏｎｒａｄ）が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の工作機械。
9. 工具マガジン（２４）、および、Ｙ軸線方向スライダー（２０）に直立して設けられた加工材料スピンドル（２２）を有する、請求項１に記載の工作機械であって、その際、
   モータスピンドル（９）が、工具受取り部を、回転駆動可能な工具（１６）の受取りのために有している様式の上記工作機械において、
   モータスピンドル（９）が、加工位置（１８）から、工具交換位置（２３）内へと移動可能であることを特徴とする工作機械。

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