JP7678316B2 - machine tools - Google Patents
machine tools Download PDFInfo
- Publication number
- JP7678316B2 JP7678316B2 JP2021155409A JP2021155409A JP7678316B2 JP 7678316 B2 JP7678316 B2 JP 7678316B2 JP 2021155409 A JP2021155409 A JP 2021155409A JP 2021155409 A JP2021155409 A JP 2021155409A JP 7678316 B2 JP7678316 B2 JP 7678316B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- swivel
- tool
- support roller
- tool spindle
- rotating
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Machine Tool Units (AREA)
Description
本発明は、工具主軸を垂直面内で旋回させる旋回テーブルを備えた工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool equipped with a rotating table that rotates the tool spindle in a vertical plane.
従来から、垂直面内で旋回する加工主軸を有するもののうち、さらに工具主軸とワーク軸の交差角を変更可能な工作機械が提案および提供されている。 Conventionally, machine tools have been proposed and provided that have a machining spindle that rotates in a vertical plane, and that also allow the crossing angle between the tool spindle and the workpiece axis to be changed.
特許文献1に記載の工作機械(5軸複合加工機)は、刃物台5に、工具7を設けた工具取付部6をA軸割出し方向に回動自在に設ける構成が提案されている(図4参照)。工具取付部6は、図4および図5に示されているように、回動ヘッド基体22を軸支し、ヘッド割出し駆動源24(モータおよびギヤ列)によって回動制御するものである。 The machine tool (five-axis multitasking machine) described in Patent Document 1 is proposed to have a tool mounting section 6 with a tool 7 mounted on a tool rest 5, which is rotatable in the A-axis indexing direction (see Figure 4). As shown in Figures 4 and 5, the tool mounting section 6 supports a rotating head base 22, and its rotation is controlled by a head indexing drive source 24 (motor and gear train).
特許文献1の構成では、YZ軸方向に移動可能な刃物台5の中に、工具取付部6を回動させるための駆動源24が備えられている。可動部である刃物台5が飛躍的に大きく、重くなってしまうため、刃物台5を移動させるための駆動装置も大きくなってしまうという問題がある。また工具取付部6の回動ヘッド基体22は駆動源24のギヤ列で位置決めしているだけであるため、工具主軸の剛性が低いという問題がある。 In the configuration of Patent Document 1, a drive source 24 for rotating the tool mounting part 6 is provided in the tool rest 5 that is movable in the Y- and Z-axis directions. The tool rest 5, which is the movable part, becomes significantly larger and heavier, which creates a problem in that the drive device for moving the tool rest 5 also becomes larger. In addition, the rotating head base 22 of the tool mounting part 6 is only positioned by the gear train of the drive source 24, which creates a problem in that the rigidity of the tool spindle is low.
特許文献2に記載の工作機械(複合加工機)は、第1主軸(ワーク軸)の下方に第2主軸(工具主軸)を備え、旋回台5に第2主軸を支持した構成が開示されている(図1参照)。旋回台5は水平方向の旋回軸Bによってベッド2に旋回可能に支持されている。 The machine tool (multi-tasking machine) described in Patent Document 2 has a second spindle (tool spindle) below a first spindle (work spindle), and the second spindle is supported on a swivel table 5 (see Figure 1). The swivel table 5 is supported on the bed 2 so that it can rotate by a horizontal swivel axis B.
特許文献2では旋回台(旋回テーブル)がベッドに直接配置されているため剛性を得やすいが、工具主軸は重量物であるため、旋回台とベッドの間に偏荷重を生じ、摺動面が偏摩耗してしまう。偏摩耗が生じると旋回台とベッドとの間に隙間が生じ、ガタつきを生じて剛性が低下してしまうという問題がある。また工具主軸とワーク軸の交差角を大きくするほど旋回台に大きな回転力が生じるため、切削負荷によって旋回台が旋回してしまう、すなわち旋回台の回転方向においても剛性が低下しているという問題がある。 In Patent Document 2, the swivel table is placed directly on the bed, making it easy to obtain rigidity, but the tool spindle is heavy, so an uneven load is generated between the swivel table and the bed, causing uneven wear on the sliding surfaces. When uneven wear occurs, a gap is generated between the swivel table and the bed, causing rattling and reducing rigidity. In addition, the larger the intersection angle between the tool spindle and the work axis, the greater the rotational force generated on the swivel table, so the swivel table rotates due to the cutting load, meaning that rigidity is reduced even in the direction of rotation of the swivel table.
そこで本発明は、旋回テーブルの摺動面の偏摩耗を抑制すると共に、旋回テーブルの回転方向における工具主軸の剛性の低下をも抑制することが可能な工作機械を提供することを目的としている。 The present invention aims to provide a machine tool that can suppress uneven wear on the sliding surface of the rotating table and also suppress a decrease in the rigidity of the tool spindle in the direction of rotation of the rotating table.
上記課題を解決するために、本発明にかかる工作機械の代表的な構成は、工具主軸と、工具主軸を垂直面内で旋回させる円形の旋回テーブルと、旋回テーブルの周囲かつ旋回テーブルの中心より上側に配置されたサポートローラを備え、サポートローラは、旋回テーブルの外周の工具主軸側に向いた面に当接して、工具主軸の重量によって旋回テーブルにかかる回転モーメントを支持することを特徴とする。 To solve the above problems, a typical configuration of a machine tool according to the present invention includes a tool spindle, a circular swivel table that rotates the tool spindle in a vertical plane, and support rollers arranged around the swivel table and above the center of the swivel table, and the support rollers abut against the surface of the periphery of the swivel table facing the tool spindle, supporting the rotational moment acting on the swivel table due to the weight of the tool spindle.
旋回テーブルの端面に形成されたV字溝と、V字溝にクランプ軸を圧接するテーブルクランプ装置とを備え、サポートローラは、V字溝の中の、工具主軸側に向いた面に当接することが好ましい。 It is preferable that the device has a V-groove formed on the end surface of the rotating table and a table clamp device that presses the clamp shaft against the V-groove, and that the support roller abuts against the surface of the V-groove facing the tool spindle.
旋回テーブルの周囲かつ旋回テーブルの中心より下側に配置された支持ローラを備え、支持ローラは、旋回テーブルの外周に当接して旋回テーブルの荷重を支持することが好ましい。 It is preferable to have support rollers arranged around the swivel table and below the center of the swivel table, and the support rollers abut against the outer periphery of the swivel table to support the load of the swivel table.
旋回テーブルの端面に形成されたV字溝と、V字溝にクランプ軸を圧接するテーブルクランプ装置とを備え、支持ローラは、V字溝の中に当接することが好ましい。 It is preferable that the rotating table has a V-groove formed on its end surface, a table clamp device that presses the clamp shaft against the V-groove, and the support roller abuts in the V-groove.
本発明によれば、サポートローラが旋回テーブルの偏荷重を相殺し、摺動面の偏摩耗を抑制した工作機械を提供することができる。またテーブルクランプ装置が旋回テーブルの旋回後の位置を強力に保持することができるため、切削負荷がかかっても旋回テーブルがずれることがなく、旋回テーブルの回転方向における工具主軸の剛性の低下をも抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a machine tool in which the support rollers offset the uneven load on the rotating table and suppress uneven wear on the sliding surface. In addition, since the table clamp device can strongly hold the position of the rotating table after it has rotated, the rotating table will not shift even when a cutting load is applied, and it is also possible to suppress a decrease in the rigidity of the tool spindle in the rotation direction of the rotating table.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. The dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiment are merely examples to facilitate understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In this specification and drawings, elements having substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements not directly related to the present invention are not illustrated.
図1は、本実施形態にかかる工作機械100の全体斜視図である。図1に示すように、本実施形態にかかる工作機械100では、ベッド102の上にコラム103が設置されていて、コラム103にX軸テーブル104が取り付けられている。X軸テーブル104はレール103aによってX軸方向(左右方向)に走行可能に備えられており、X軸テーブル104においてZ軸テーブル105がレール104aによってZ軸方向(上下方向)に移動可能に備えられている。Z軸テーブル105に旋回テーブル106が回転可能に備えられている。旋回テーブル106には工具主軸112が取り付けられていて、旋回テーブル106が回転することによって工具主軸112の角度(軸交差角)を設定することができる。工具主軸112には主軸工具110が交換可能に取り付けられる。工具主軸112はモーターを内蔵していて、主軸工具110を回転させて切削などの加工を行うことができる。
Figure 1 is an overall perspective view of a
ワーク主軸122はベッド102に形成されたレール102aによってY軸方向(前後方向)に移動可能である。ワーク主軸122はモーターを内蔵していて、交換可能に取り付けたワーク120を回転させることができる。
The
図2は旋回テーブル106およびその周辺を説明する図であって、図2(a)は旋回テーブル106の部分断面図、図2(b)は図2(a)のA-A断面図である。 Figure 2 is a diagram explaining the rotating table 106 and its surroundings, where Figure 2(a) is a partial cross-sectional view of the rotating table 106, and Figure 2(b) is a cross-sectional view taken along line A-A in Figure 2(a).
旋回テーブル106(B軸テーブルまたは工具旋回テーブルともいう)は円形の部材であって、工具主軸112を垂直面内で旋回させる。旋回テーブル106の周囲には、テーブルクランプ装置140、サポートローラ150、支持ローラ160が備えられている。
The swivel table 106 (also called the B-axis table or tool swivel table) is a circular member that rotates the
旋回テーブル106の端面には、V字形のV字溝130が形成されている。V字溝130は、中央に底面132があり、X軸テーブル104側に後壁134があり、工具主軸112側に前壁136がある。ここで、後壁134が工具主軸側に向いた面である。
A V-
図3はテーブルクランプ装置140について説明する図である。テーブルクランプ装置140は旋回テーブル106の周囲に複数(本実施形態では4つ)備えられている。テーブルクランプ装置140は旋回テーブル106の中心に対して対称に配置されていることが好ましい。すなわち4つのテーブルクランプ装置140は、2対のテーブルクランプ装置140と考えることができる。
Figure 3 is a diagram explaining the
テーブルクランプ装置140はX軸テーブル104に取り付けられている。テーブルクランプ装置140はシリンダを内蔵していて、クランプ軸144をV字溝130に向かって進退させる。図3(a)に示すようにクランプ軸144を突出させて後壁134に圧接すると、旋回テーブル106の回動を抑制することができる。また図3(b)に示すようにクランプ軸144を後退させると、旋回テーブル106を自由に回動させることができる。
The
図4はサポートローラ150について説明する図である。サポートローラ150は旋回テーブル106の周囲に、かつ旋回テーブル106の中心より上側に複数(本実施形態では4つ)備えられている。サポートローラ150のベース152はZ軸テーブル105に取り付けられている。
Figure 4 is a diagram explaining the
サポートローラ150は、旋回テーブル106の外周のV字溝130の中の後壁134(工具主軸側に向いた面)に当接している。サポートローラ150は後壁134に常に当接していて、旋回テーブル106の回転に従動する。これにより、サポートローラ150は工具主軸112の重量によって旋回テーブル106にかかる回転モーメントの一部を支持している。
The
なお本実施形態ではサポートローラ150はV字溝130の後壁134に当接させているが、旋回テーブル106の外周の前面(前面の縁)に当接させてもよい。すなわちサポートローラ150は、旋回テーブル106が倒れる方向の力を受けるように配置すればよい。
In this embodiment, the
図5は支持ローラ160について説明する図である。支持ローラ160は旋回テーブル106の周囲に、かつ旋回テーブル106の中心より下側に複数(本実施形態では2つ)備えられている。支持ローラ160のベース162はZ軸テーブル105に取り付けられている。
Figure 5 is a diagram explaining the
支持ローラ160は、旋回テーブル106の外周に当接して旋回テーブル106の荷重を支持する。本実施形態では、支持ローラ160はV字溝の底面132に当接する。支持ローラ160は旋回テーブル106に常に当接していて、旋回テーブル106の回転に従動する。これにより、支持ローラ160は工具主軸112の重量によって旋回テーブル106にかかる回転モーメントの一部を支持している。
The
なお本実施形態では支持ローラ160はV字溝130の底面132に当接させているが、旋回テーブル106の外周端面に当接させてもよい。ただし支持ローラ160がV字溝130の中に当接することにより、支持ローラ160の走行を安定させることができる。
In this embodiment, the
上記説明したように、サポートローラ150は工具主軸112の重量によって旋回テーブル106にかかる回転モーメントの一部を支持する。支持ローラ160も同様に、工具主軸112の重量によって旋回テーブル106にかかる回転モーメントの一部を支持する。これにより旋回テーブル106とZ軸テーブル105の摺動面の偏摩耗を抑制することが可能である。
As explained above, the
また、テーブルクランプ装置140によって旋回テーブル106の回転を固定することにより、切削負荷によって旋回テーブル106が旋回してしまうことを防止することができる。したがって、旋回テーブル106の回転方向における工具主軸112の剛性の低下をも抑制することができる。
In addition, by fixing the rotation of the swivel table 106 with the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は斯かる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the attached drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to such an example. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
本発明は、工具主軸を垂直面内で旋回させる旋回テーブルを備えた工作機械として利用することができる。 The present invention can be used as a machine tool equipped with a rotating table that rotates the tool spindle in a vertical plane.
100…工作機械、102…ベッド、102a…レール、103…コラム、103a…レール、104…X軸テーブル、104a…レール、105…Z軸テーブル、106…旋回テーブル、110…主軸工具、112…工具主軸、120…ワーク、122…ワーク主軸、130…V字溝、132…底面、134…後壁、136…前壁、140…テーブルクランプ装置、144…クランプ軸、150…サポートローラ、152…サポートローラのベース、160…支持ローラ、162…支持ローラのベース 100...machine tool, 102...bed, 102a...rail, 103...column, 103a...rail, 104...X-axis table, 104a...rail, 105...Z-axis table, 106...turning table, 110...spindle tool, 112...tool spindle, 120...workpiece, 122...workpiece spindle, 130...V-groove, 132...bottom surface, 134...rear wall, 136...front wall, 140...table clamp device, 144...clamp shaft, 150...support roller, 152...base of support roller, 160...support roller, 162...base of support roller
Claims (4)
前記工具主軸を垂直面内で旋回させる円形の旋回テーブルと、
前記旋回テーブルの周囲かつ該旋回テーブルの中心より上側に配置されたサポートローラを備え、
前記サポートローラは、前記旋回テーブルの外周の前記工具主軸側に向いた面に当接して、前記工具主軸の重量によって前記旋回テーブルにかかる回転モーメントを支持することを特徴とする工作機械。 A tool spindle;
a circular rotating table for rotating the tool spindle in a vertical plane;
a support roller disposed around the swivel table and above the center of the swivel table;
The machine tool, characterized in that the support roller abuts against a surface of the outer periphery of the rotating table facing the tool spindle, thereby supporting a rotational moment acting on the rotating table due to the weight of the tool spindle.
前記V字溝にクランプ軸を圧接するテーブルクランプ装置とを備え、
前記サポートローラは、前記V字溝の中の、前記工具主軸側に向いた面に当接することを特徴とする請求項1に記載の工作機械。 A V-groove formed on an end surface of the rotating table;
a table clamp device that presses a clamp shaft into the V-shaped groove,
2. The machine tool according to claim 1, wherein the support roller abuts against a surface of the V-groove facing the tool spindle.
前記支持ローラは、該旋回テーブルの外周に当接して該旋回テーブルの荷重を支持することを特徴とする請求項1または請求項2に工作機械。 a support roller disposed around the swivel table and below the center of the swivel table;
3. The machine tool according to claim 1, wherein the support rollers abut against an outer periphery of the rotating table to support a load of the rotating table.
前記V字溝にクランプ軸を圧接するテーブルクランプ装置とを備え、
前記支持ローラは、前記V字溝の中に当接することを特徴とする請求項3に記載の工作機械。 A V-groove formed on an end surface of the rotating table;
a table clamp device that presses a clamp shaft into the V-shaped groove,
4. The machine tool according to claim 3, wherein the support roller abuts in the V-groove.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021155409A JP7678316B2 (en) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021155409A JP7678316B2 (en) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | machine tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023046685A JP2023046685A (en) | 2023-04-05 |
| JP7678316B2 true JP7678316B2 (en) | 2025-05-16 |
Family
ID=85778455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021155409A Active JP7678316B2 (en) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | machine tools |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7678316B2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030041706A1 (en) | 2000-01-12 | 2003-03-06 | Hitoshi Sugiura | Complex machining tools |
| JP2006281350A (en) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nexsys Corp | Cutting device and cutting method |
| JP2010253591A (en) | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Mori Seiki Co Ltd | Combined processing machine and combined processing line |
| CN105431257A (en) | 2013-04-10 | 2016-03-23 | 普罗麦克责任有限公司 | Machining center with vertical support for long and flexible workpieces |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5855875U (en) * | 1981-10-12 | 1983-04-15 | 三菱マテリアル株式会社 | rotating device |
| JPH0373239A (en) * | 1989-08-07 | 1991-03-28 | Toshiba Corp | Rotary table device |
-
2021
- 2021-09-24 JP JP2021155409A patent/JP7678316B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030041706A1 (en) | 2000-01-12 | 2003-03-06 | Hitoshi Sugiura | Complex machining tools |
| JP2006281350A (en) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nexsys Corp | Cutting device and cutting method |
| JP2010253591A (en) | 2009-04-22 | 2010-11-11 | Mori Seiki Co Ltd | Combined processing machine and combined processing line |
| CN105431257A (en) | 2013-04-10 | 2016-03-23 | 普罗麦克责任有限公司 | Machining center with vertical support for long and flexible workpieces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023046685A (en) | 2023-04-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8181321B2 (en) | Carrier device for machine tools | |
| JP5823534B2 (en) | Program-controlled machine tool | |
| CN1925950B (en) | Machine tool with adjustable work clamping table | |
| JP5464568B2 (en) | Machining center | |
| JP4335653B2 (en) | Machining unit for program-controlled milling and drilling machines | |
| JP2016104508A (en) | Grinder, specifically compact design centerless grinder | |
| TWI849181B (en) | Machine tool and method for the machining of rotary parts with groove-like profiles by a generating method | |
| JP4278480B2 (en) | Spindle head drive device and machining device | |
| JP4953599B2 (en) | Grinding method and grinding apparatus for workpiece profile | |
| JP5125391B2 (en) | Swivel device and cylindrical grinder provided with the same | |
| JP7678316B2 (en) | machine tools | |
| JP6012303B2 (en) | Grinding equipment | |
| EP3603860B1 (en) | 5-axis machining center | |
| US10427259B2 (en) | Tilt device for machine tool | |
| JP6754431B2 (en) | Rail running structure and machine tools equipped with the rail running structure | |
| JP4643075B2 (en) | Vertical lathe | |
| JP2023177006A (en) | Multi-tasking machine | |
| JP3742808B2 (en) | Rotary table device | |
| JPS6138834A (en) | Multi-head general machining tool | |
| WO2019102561A1 (en) | Machine tool | |
| JP4778644B2 (en) | Vertical lathe | |
| WO2021210522A1 (en) | Machine tool | |
| JP4212330B2 (en) | Compound lathe tool guide structure and two-spindle opposed compound lathe | |
| JP2014014877A (en) | Grinding device | |
| JPH071202Y2 (en) | Headstock |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240813 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250312 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250401 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250414 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7678316 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |