JPH09239642A - ２つのスピンドルヘッドを有する工作機械 - Google Patents
２つのスピンドルヘッドを有する工作機械Info
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- JPH09239642A JPH09239642A JP8047195A JP4719596A JPH09239642A JP H09239642 A JPH09239642 A JP H09239642A JP 8047195 A JP8047195 A JP 8047195A JP 4719596 A JP4719596 A JP 4719596A JP H09239642 A JPH09239642 A JP H09239642A
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- spindle head
- head
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 転がり軸受スピンドルヘッドの長所と空気軸
受スピンドルヘッドの長所とを合わせ持った２つのスピ
ンルヘッドを有する工作機械を提供する。 【解決手段】 コラム３に、転がり軸受で回転可能に支
承される第１主軸１３を内蔵した第１スピンドルヘッド
１０と、空気軸受で回転可能に支承される第２主軸２３
を内蔵した第２スピンドルヘッド２０とを設ける。被加
工物４を、第１スピンドルヘッド１０によって荒加工、
中仕上げ加工したのち、第２のスピンドルヘッド２０に
よって仕上げ加工することができるから、荒加工から仕
上げ加工までを継続して行うことができる。
受スピンドルヘッドの長所とを合わせ持った２つのスピ
ンルヘッドを有する工作機械を提供する。 【解決手段】 コラム３に、転がり軸受で回転可能に支
承される第１主軸１３を内蔵した第１スピンドルヘッド
１０と、空気軸受で回転可能に支承される第２主軸２３
を内蔵した第２スピンドルヘッド２０とを設ける。被加
工物４を、第１スピンドルヘッド１０によって荒加工、
中仕上げ加工したのち、第２のスピンドルヘッド２０に
よって仕上げ加工することができるから、荒加工から仕
上げ加工までを継続して行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料などを加
工する工作機械に関する。詳しくは、転がり軸受スピン
ドルヘッドと、空気軸受スピンドルヘッドの２つ（２
頭）のスピンドルヘッドを有する工作機械に関する。
工する工作機械に関する。詳しくは、転がり軸受スピン
ドルヘッドと、空気軸受スピンドルヘッドの２つ（２
頭）のスピンドルヘッドを有する工作機械に関する。
【０００２】
【背景技術】従来の工作機械、たとえば、マシニングセ
ンタは、玉軸受やローラ軸受などの転がり軸受で支承さ
れた主軸を内蔵するスピンドルヘッド（以下、転がり軸
受スピンドルヘッドという）を持つものが中心であっ
た。また、超精密加工や微細加工などの特殊な加工用に
限定した工作機械として、空気静圧軸受で支承された主
軸を内蔵するスピンドルヘッド（以下、空気軸受スピン
ドルヘッドという）を持った工作機械もあった。
ンタは、玉軸受やローラ軸受などの転がり軸受で支承さ
れた主軸を内蔵するスピンドルヘッド（以下、転がり軸
受スピンドルヘッドという）を持つものが中心であっ
た。また、超精密加工や微細加工などの特殊な加工用に
限定した工作機械として、空気静圧軸受で支承された主
軸を内蔵するスピンドルヘッド（以下、空気軸受スピン
ドルヘッドという）を持った工作機械もあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した転がり軸受ス
ピンドルヘッドは、転がり軸受の特性を活かして低速回
転で重負荷の加工（荒加工）や中負荷の加工（中仕上げ
加工）が有利に行える特徴を持っている。また、軸受の
許容負荷容量が大きく、衝撃負荷などにも強いことか
ら、工具の自動交換装置（ＡＴＣ）の付いたマシニング
センタなどに広く利用されている。しかし、軸受の性能
限界から直径の大きなスピンドルでは高速回転ができ
ず、仕上げ加工などでは、仕上げ面精度を確保する必要
から切削送り速度を落として使用することになり、効率
よく加工を行うことが困難であった。
ピンドルヘッドは、転がり軸受の特性を活かして低速回
転で重負荷の加工（荒加工）や中負荷の加工（中仕上げ
加工）が有利に行える特徴を持っている。また、軸受の
許容負荷容量が大きく、衝撃負荷などにも強いことか
ら、工具の自動交換装置（ＡＴＣ）の付いたマシニング
センタなどに広く利用されている。しかし、軸受の性能
限界から直径の大きなスピンドルでは高速回転ができ
ず、仕上げ加工などでは、仕上げ面精度を確保する必要
から切削送り速度を落として使用することになり、効率
よく加工を行うことが困難であった。
【０００４】一方、空気軸受スピンドルヘッドは、空気
軸受の特性から高精度な高速回転が容易に得られること
から、仕上げ加工を大きな切削送り速度で効率的に行う
ことができる。しかし、空気軸受は、軸受の許容負荷容
量が小さく、衝撃負荷などにも弱いという難点がある。
軸受の特性から高精度な高速回転が容易に得られること
から、仕上げ加工を大きな切削送り速度で効率的に行う
ことができる。しかし、空気軸受は、軸受の許容負荷容
量が小さく、衝撃負荷などにも弱いという難点がある。
【０００５】このように、転がり軸受スピンドルヘッド
と空気軸受スピンドルヘッドは、それぞれに得意とする
適用範囲があり、それを外れた用途では弱点を持ってい
ることから、金属材料などの加工にあたっては、荒加工
や中仕上げ加工を転がり軸受スピンドルヘッドを持った
工作機械で行い、仕上げ加工を空気軸受スピンドルヘッ
ドを持った工作機械により行う加工方法が採用される場
合が多い。しかし、荒加工や中仕上げ加工を転がり軸受
スピンドルヘッドを持った工作機械で、仕上げ加工を空
気軸受スピンドルヘッドを持った工作機械で行うと、被
加工物の取り付け、取り外し作業が増えることにより、
誤差要因が増えて加工精度が低下するうえ、時間的にも
不利となる。
と空気軸受スピンドルヘッドは、それぞれに得意とする
適用範囲があり、それを外れた用途では弱点を持ってい
ることから、金属材料などの加工にあたっては、荒加工
や中仕上げ加工を転がり軸受スピンドルヘッドを持った
工作機械で行い、仕上げ加工を空気軸受スピンドルヘッ
ドを持った工作機械により行う加工方法が採用される場
合が多い。しかし、荒加工や中仕上げ加工を転がり軸受
スピンドルヘッドを持った工作機械で、仕上げ加工を空
気軸受スピンドルヘッドを持った工作機械で行うと、被
加工物の取り付け、取り外し作業が増えることにより、
誤差要因が増えて加工精度が低下するうえ、時間的にも
不利となる。
【０００６】本発明の目的は、転がり軸受スピンドルヘ
ッドの長所と空気軸受スピンドルヘッドの長所とを合わ
せ持った２つのスピンルヘッドを有する工作機械を提供
することにある。
ッドの長所と空気軸受スピンドルヘッドの長所とを合わ
せ持った２つのスピンルヘッドを有する工作機械を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の２つのスピンド
ルヘッドを有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に
支承される第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッド
と、空気軸受で回転可能に支承される第２主軸を内蔵す
る第２スピンドルヘッドとを備えたことを特徴とする。
ルヘッドを有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に
支承される第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッド
と、空気軸受で回転可能に支承される第２主軸を内蔵す
る第２スピンドルヘッドとを備えたことを特徴とする。
【０００８】このような構成によれば、被加工物を、第
１スピンドルヘッドによって荒加工、中仕上げ加工した
のち、第２のスピンドルヘッドによって仕上げ加工する
ことができるから、被加工物の取り付け、取り外し作業
を増やすことなく、荒加工から仕上げ加工までを継続し
て行うことができる。従って、誤差要因も増えることが
ないから加工精度の低下を防げるとともに、加工時間も
短縮できる。
１スピンドルヘッドによって荒加工、中仕上げ加工した
のち、第２のスピンドルヘッドによって仕上げ加工する
ことができるから、被加工物の取り付け、取り外し作業
を増やすことなく、荒加工から仕上げ加工までを継続し
て行うことができる。従って、誤差要因も増えることが
ないから加工精度の低下を防げるとともに、加工時間も
短縮できる。
【０００９】また、本発明の２つのスピンドルヘッドを
有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に支承される
第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受
で回転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピン
ドルヘッドと、前記第１スピンドルヘッドに対して工具
の自動交換を行う自動工具交換装置とを備えたことを特
徴とする。
有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に支承される
第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受
で回転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピン
ドルヘッドと、前記第１スピンドルヘッドに対して工具
の自動交換を行う自動工具交換装置とを備えたことを特
徴とする。
【００１０】このような構成によれば、上述した作用効
果に加え、自動工具交換装置によって、第１スピンドル
ヘッドに対して工具の自動交換を行うことができるか
ら、第１スピンドルヘッドによる荒加工から中仕上げ加
工への切替えを自動的にかつ能率的に行うことができ
る。
果に加え、自動工具交換装置によって、第１スピンドル
ヘッドに対して工具の自動交換を行うことができるか
ら、第１スピンドルヘッドによる荒加工から中仕上げ加
工への切替えを自動的にかつ能率的に行うことができ
る。
【００１１】また、本発明の２つのスピンドルヘッドを
有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に支承される
第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受
で回転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピン
ドルヘッドと、前記第１スピンドルヘッドを前記第１主
軸の軸方向へ往復動させる第１往復動機構と、前記第２
スピンドルヘッドを前記第２主軸の軸方向へ往復動させ
る第２往復動機構とを備えたことを特徴とする。
有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に支承される
第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受
で回転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピン
ドルヘッドと、前記第１スピンドルヘッドを前記第１主
軸の軸方向へ往復動させる第１往復動機構と、前記第２
スピンドルヘッドを前記第２主軸の軸方向へ往復動させ
る第２往復動機構とを備えたことを特徴とする。
【００１２】このような構成によれば、第１および第２
往復動機構を駆動させることによって、第１スピンドル
ヘッドと第２スピンドルヘッドとの主軸方向の相対位置
を調整することができるから、第１スピンドルヘッドと
第２スピンドルヘッドとを接近して配置しても、加工に
使用していない工具が被加工物と干渉するのを防止でき
る。たとえば、第１スピンドルヘッドで加工していると
きは、第２スピンドルヘッド２０を退避させることがで
き、逆に、第２スピンドルヘッドで加工しているとき
は、第１スピンドルベッドを退避させることができるか
ら、加工に使用していない工具が被加工物と干渉するの
を防止できる。従って、第１スピンドルヘッドと第２ス
ピンドルヘッドとを接近して配置することができるか
ら、工作機械全体をコンパクトに構成することができ
る。
往復動機構を駆動させることによって、第１スピンドル
ヘッドと第２スピンドルヘッドとの主軸方向の相対位置
を調整することができるから、第１スピンドルヘッドと
第２スピンドルヘッドとを接近して配置しても、加工に
使用していない工具が被加工物と干渉するのを防止でき
る。たとえば、第１スピンドルヘッドで加工していると
きは、第２スピンドルヘッド２０を退避させることがで
き、逆に、第２スピンドルヘッドで加工しているとき
は、第１スピンドルベッドを退避させることができるか
ら、加工に使用していない工具が被加工物と干渉するの
を防止できる。従って、第１スピンドルヘッドと第２ス
ピンドルヘッドとを接近して配置することができるか
ら、工作機械全体をコンパクトに構成することができ
る。
【００１３】また、本発明の２つのスピンドルヘッドを
有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に支承される
第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受
で回転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピン
ドルヘッドと、これら第１および第２スピンドルヘッド
を前記第１および第２主軸を互いに平行にして搭載しか
つこれらの主軸の軸方向へ往復動可能に設けられたサド
ルと、このサドルを往復動させる往復動機構と、前記第
１および第２スピンドルヘッドのいずれか一方を他方に
対して前記主軸の軸方向へ変位させる相対変位機構とを
備えたことを特徴とする。
有する工作機械は、転がり軸受で回転可能に支承される
第１主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受
で回転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピン
ドルヘッドと、これら第１および第２スピンドルヘッド
を前記第１および第２主軸を互いに平行にして搭載しか
つこれらの主軸の軸方向へ往復動可能に設けられたサド
ルと、このサドルを往復動させる往復動機構と、前記第
１および第２スピンドルヘッドのいずれか一方を他方に
対して前記主軸の軸方向へ変位させる相対変位機構とを
備えたことを特徴とする。
【００１４】このような構成によっても、第１および第
２スピンドルヘッドのいずれか一方を他方に対して変位
させることにより、両スピンドルヘッドを主軸の軸方向
へ相対変位させることができるから、第１スピンドルヘ
ッドと第２スピンドルヘッドとを接近して配置しても、
加工に使用していない工具が被加工物と干渉するのを防
止することができる。しかも、この場合には、主軸の軸
方向の制御をサドルのみでよいから、つまり、１軸制御
のみでよいから、一般的なマシニングセンタと同じ制御
装置を利用でき、経済的に構成できる。
２スピンドルヘッドのいずれか一方を他方に対して変位
させることにより、両スピンドルヘッドを主軸の軸方向
へ相対変位させることができるから、第１スピンドルヘ
ッドと第２スピンドルヘッドとを接近して配置しても、
加工に使用していない工具が被加工物と干渉するのを防
止することができる。しかも、この場合には、主軸の軸
方向の制御をサドルのみでよいから、つまり、１軸制御
のみでよいから、一般的なマシニングセンタと同じ制御
装置を利用でき、経済的に構成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明を適用した
立形マシニングセンタの正面を示している。同図におい
て、ベッド１には、その上面にテーブル２が左右方向
（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）へ位置制御されな
がら移動可能に設けられているとともに、後面側にコラ
ム３が立設されている。前記テーブル２の上面には、被
加工物４が治具（図示省略）などを介して取り付けられ
ている。
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明を適用した
立形マシニングセンタの正面を示している。同図におい
て、ベッド１には、その上面にテーブル２が左右方向
（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）へ位置制御されな
がら移動可能に設けられているとともに、後面側にコラ
ム３が立設されている。前記テーブル２の上面には、被
加工物４が治具（図示省略）などを介して取り付けられ
ている。
【００１６】前記コラム３には、第１スピンドルヘッド
１０および第２スピンドルヘッド２０がそれぞれ図示省
略のガイド機構を介して上下方向（Ｚ1,Ｚ2 方向）へ往
復動可能に設けられているとともに、これらのスピンド
ルヘッド１０，２０をそれぞれＺ1,Ｚ2 方向へ位置制御
しながら往復動させる第１往復動機構３０および第２往
復動機構４０が設けられている。また、コラム３の第１
スピンドルヘッド１０側の側面には、第１スピンドルヘ
ッド１０に対して工具の自動交換を行う自動工具交換装
置５０が設けられている。
１０および第２スピンドルヘッド２０がそれぞれ図示省
略のガイド機構を介して上下方向（Ｚ1,Ｚ2 方向）へ往
復動可能に設けられているとともに、これらのスピンド
ルヘッド１０，２０をそれぞれＺ1,Ｚ2 方向へ位置制御
しながら往復動させる第１往復動機構３０および第２往
復動機構４０が設けられている。また、コラム３の第１
スピンドルヘッド１０側の側面には、第１スピンドルヘ
ッド１０に対して工具の自動交換を行う自動工具交換装
置５０が設けられている。
【００１７】前記第１スピンドルヘッド１０は、図２に
示すように、ハウジング１１と、このハウジング１１に
玉軸受やローラ軸受などの転がり軸受１２を介して回転
可能かつＺ1 方向と平行に支承された第１主軸１３と、
この第１主軸１３を回転駆動させるモータ１４とを備え
ている。第１主軸１３の先端には、一般の加工工具１５
が取り付けられている。加工工具１５は、前記自動工具
交換装置５０によって交換できるようになっている。な
お、自動工具交換装置５０の機構や動作については、公
知であるため、ここではその説明を省略する。
示すように、ハウジング１１と、このハウジング１１に
玉軸受やローラ軸受などの転がり軸受１２を介して回転
可能かつＺ1 方向と平行に支承された第１主軸１３と、
この第１主軸１３を回転駆動させるモータ１４とを備え
ている。第１主軸１３の先端には、一般の加工工具１５
が取り付けられている。加工工具１５は、前記自動工具
交換装置５０によって交換できるようになっている。な
お、自動工具交換装置５０の機構や動作については、公
知であるため、ここではその説明を省略する。
【００１８】前記第２スピンドルヘッド２０は、図３に
示すように、ハウジング２１と、このハウジング２１に
空気軸受２２1,２２2,２２3 を介して回転可能かつＺ2
方向と平行に支承され途中にフランジ２３Ａを有する第
２主軸２３と、この第２主軸２３を回転駆動させるモー
タ２４とを備えている。各空気軸受２２1,２２2,２２ 3
の内周面には、第２主軸２３に向かって軸直交方向から
空気を噴出する吹出口２５が複数形成されている。これ
らの各吹出口２５から噴出される空気によって第２主軸
２３をラジアル方向に支持するラジアル軸受が形成され
ている。また、空気軸受２２2,２２3 の互いに対向する
軸方向端面には、第２主軸２３のフランジ２３Ａに向か
って空気を噴出する吹出口２６が複数形成されている。
これらの各吹出口２６から噴出される空気によって第２
主軸２３をスラスト方向に支持するスラスト軸受が形成
されている。なお、図３において、２７は各吹出口２５
に高圧空気を供給する給気通路、２８は排気通路であ
る。
示すように、ハウジング２１と、このハウジング２１に
空気軸受２２1,２２2,２２3 を介して回転可能かつＺ2
方向と平行に支承され途中にフランジ２３Ａを有する第
２主軸２３と、この第２主軸２３を回転駆動させるモー
タ２４とを備えている。各空気軸受２２1,２２2,２２ 3
の内周面には、第２主軸２３に向かって軸直交方向から
空気を噴出する吹出口２５が複数形成されている。これ
らの各吹出口２５から噴出される空気によって第２主軸
２３をラジアル方向に支持するラジアル軸受が形成され
ている。また、空気軸受２２2,２２3 の互いに対向する
軸方向端面には、第２主軸２３のフランジ２３Ａに向か
って空気を噴出する吹出口２６が複数形成されている。
これらの各吹出口２６から噴出される空気によって第２
主軸２３をスラスト方向に支持するスラスト軸受が形成
されている。なお、図３において、２７は各吹出口２５
に高圧空気を供給する給気通路、２８は排気通路であ
る。
【００１９】前記第２主軸２３の先端には、高速回転加
工専用工具２９が取り付けられている。高速回転加工専
用工具２９は、加工目的に合わせた専用の工具で、毎分
数万回転の超高速回転かつ超精密回転精度で使用され
る。また、その使用条件下でも工具寿命が長く、工具交
換の頻度が少ない。一般的に、この種の工具２９の取り
付けには、高い精度が必要で、交換時には取り付け位置
精度をミクロンオーダで計測、確認するとともに、試験
回転させてダイナミックバランスの調整も必要とする場
合が多い。これらの理由から、現状の技術レベルでは工
具交換の自動化が困難であるから、第２スピンドルヘッ
ド２０に対しては手作業で工具交換を行うようにしてあ
る。
工専用工具２９が取り付けられている。高速回転加工専
用工具２９は、加工目的に合わせた専用の工具で、毎分
数万回転の超高速回転かつ超精密回転精度で使用され
る。また、その使用条件下でも工具寿命が長く、工具交
換の頻度が少ない。一般的に、この種の工具２９の取り
付けには、高い精度が必要で、交換時には取り付け位置
精度をミクロンオーダで計測、確認するとともに、試験
回転させてダイナミックバランスの調整も必要とする場
合が多い。これらの理由から、現状の技術レベルでは工
具交換の自動化が困難であるから、第２スピンドルヘッ
ド２０に対しては手作業で工具交換を行うようにしてあ
る。
【００２０】前記第１往復動機構３０は、前記コラム３
にＺ1 方向に沿って支持されかつ前記第１スピンドルヘ
ッド１０に螺合されたボールねじ軸などの送りねじ軸３
１と、この送りねじ軸３１を回転させて前記第１スピン
ドルヘッド１０をＺ1 方向へ往復動させるモータ３２と
を備えている。前記第２往復動機構４０は、前記コラム
３にＺ2 方向に沿って支持されかつ前記第２スピンドル
ヘッド２０に螺合されたボールねじ軸などの送りねじ軸
４１と、この送りねじ軸４１を回転させて前記第２スピ
ンドルヘッド２０をＺ2 方向へ往復動させるモータ４２
とを備えている。
にＺ1 方向に沿って支持されかつ前記第１スピンドルヘ
ッド１０に螺合されたボールねじ軸などの送りねじ軸３
１と、この送りねじ軸３１を回転させて前記第１スピン
ドルヘッド１０をＺ1 方向へ往復動させるモータ３２と
を備えている。前記第２往復動機構４０は、前記コラム
３にＺ2 方向に沿って支持されかつ前記第２スピンドル
ヘッド２０に螺合されたボールねじ軸などの送りねじ軸
４１と、この送りねじ軸４１を回転させて前記第２スピ
ンドルヘッド２０をＺ2 方向へ往復動させるモータ４２
とを備えている。
【００２１】次に、作用を説明する。まず、テーブル２
をＸおよびＹ方向へ移動させながら被加工物４を第１ス
ピンドルヘッド１０の真下に位置させる。こののち、テ
ーブル２および第１往復動機構３０の駆動によって、被
加工物４と第１スピンドルヘッド１０とをＸ，Ｙ，Ｚ 1
方向へ移動制御し、かつ、工具１５を自動交換しなが
ら、荒加工や中仕上げ加工、ドリル加工、タップ加工を
行う。この際、第２往復動機構４０の駆動によって第２
スピンドルヘッド２０を上方へ退避させておけば、第２
スピンドルヘッド２０が被加工物４と干渉するのを防止
できる。
をＸおよびＹ方向へ移動させながら被加工物４を第１ス
ピンドルヘッド１０の真下に位置させる。こののち、テ
ーブル２および第１往復動機構３０の駆動によって、被
加工物４と第１スピンドルヘッド１０とをＸ，Ｙ，Ｚ 1
方向へ移動制御し、かつ、工具１５を自動交換しなが
ら、荒加工や中仕上げ加工、ドリル加工、タップ加工を
行う。この際、第２往復動機構４０の駆動によって第２
スピンドルヘッド２０を上方へ退避させておけば、第２
スピンドルヘッド２０が被加工物４と干渉するのを防止
できる。
【００２２】これらの加工が終了したら、第１スピンド
ルヘッド１０を上昇させたのち、テーブル２をＸおよび
Ｙ方向へ移動させながら被加工物４を第２スピンドルヘ
ッド２０の真下に位置させる。こののち、テーブル２お
よび第２往復動機構４０の駆動によって、被加工物４と
第２スピンドルヘッド２０とをＸ，Ｙ，Ｚ2 方向へ移動
制御しながら、仕上げ加工を行う。この際にも、第１ス
ピンドルヘッド１０を上方へ退避させておけば、第１ス
ピンドルヘッド１０が被加工物４と干渉するのを防止で
きる。このようにして、全ての加工が終了する。
ルヘッド１０を上昇させたのち、テーブル２をＸおよび
Ｙ方向へ移動させながら被加工物４を第２スピンドルヘ
ッド２０の真下に位置させる。こののち、テーブル２お
よび第２往復動機構４０の駆動によって、被加工物４と
第２スピンドルヘッド２０とをＸ，Ｙ，Ｚ2 方向へ移動
制御しながら、仕上げ加工を行う。この際にも、第１ス
ピンドルヘッド１０を上方へ退避させておけば、第１ス
ピンドルヘッド１０が被加工物４と干渉するのを防止で
きる。このようにして、全ての加工が終了する。
【００２３】上述した実施形態によれば、コラム３に、
転がり軸受１２で支承された第１主軸１３を有する第１
スピンドルヘッド１０と、空気軸受２２1,２２2,２２3
で支承された第２主軸２３を有する第２スピンドルヘッ
ド２０とを設けたので、被加工物４を、第１スピンドル
ヘッド１０によって荒加工、中仕上げ加工したのち、第
２のスピンドルヘッド２０によって仕上げ加工すること
ができるから、被加工物４の取り付け、取り外し作業を
増やすことなく、荒加工から仕上げ加工までを継続して
行うことができる。そのため、誤差要因も増えることが
ないから加工精度の低下を防げるとともに、加工時間も
短縮できる。
転がり軸受１２で支承された第１主軸１３を有する第１
スピンドルヘッド１０と、空気軸受２２1,２２2,２２3
で支承された第２主軸２３を有する第２スピンドルヘッ
ド２０とを設けたので、被加工物４を、第１スピンドル
ヘッド１０によって荒加工、中仕上げ加工したのち、第
２のスピンドルヘッド２０によって仕上げ加工すること
ができるから、被加工物４の取り付け、取り外し作業を
増やすことなく、荒加工から仕上げ加工までを継続して
行うことができる。そのため、誤差要因も増えることが
ないから加工精度の低下を防げるとともに、加工時間も
短縮できる。
【００２４】また、第１スピンドルヘッド１０に対して
工具１５の自動交換を行う自動工具交換装置６０を設け
たので、第１スピンドルヘッド１０に対して荒加工用の
工具や中仕上げ加工用の工具を自動的に交換することが
できる。従って、第１スピンドルヘッド１０による荒加
工から中仕上げ加工への切替えを自動的にかつ能率的に
行うことができる。
工具１５の自動交換を行う自動工具交換装置６０を設け
たので、第１スピンドルヘッド１０に対して荒加工用の
工具や中仕上げ加工用の工具を自動的に交換することが
できる。従って、第１スピンドルヘッド１０による荒加
工から中仕上げ加工への切替えを自動的にかつ能率的に
行うことができる。
【００２５】また、第１スピンドルヘッド１０および第
２スピンドルヘッド２０をそれぞれＺ1,Ｚ2 方向へ往復
動させる第１および第２往復動機構３０，４０を設けた
ので、第１および第２往復動機構３０，４０を駆動させ
ることによって、第１スピンドルヘッド１０と第２スピ
ンドルヘッド２０とのＺ方向の相対位置を調整すること
ができるから、第１スピンドルヘッド１０と第２スピン
ドルヘッド２０とを接近して配置しても、加工に使用し
ていない工具が被加工物４と干渉するのを防止できる。
従って、工作機械全体をコンパクトに構成することがで
きる。
２スピンドルヘッド２０をそれぞれＺ1,Ｚ2 方向へ往復
動させる第１および第２往復動機構３０，４０を設けた
ので、第１および第２往復動機構３０，４０を駆動させ
ることによって、第１スピンドルヘッド１０と第２スピ
ンドルヘッド２０とのＺ方向の相対位置を調整すること
ができるから、第１スピンドルヘッド１０と第２スピン
ドルヘッド２０とを接近して配置しても、加工に使用し
ていない工具が被加工物４と干渉するのを防止できる。
従って、工作機械全体をコンパクトに構成することがで
きる。
【００２６】以上述べた実施形態では、第１スピンドル
ヘッド１０と第２スピンドルヘッド２０とを、それぞれ
の往復動機構３０，４０によってＺ1,Ｚ2 方向に制御す
るようにしたが、図４に示すように構成してもよい。こ
れは、コラム３にサドル６をＺ方向へ往復動可能に設け
るとともに、このサドル６を往復動させる往復動機構６
０（送りねじ６１およびモータ６２からなる）を設け、
前記サドル６に前記第１および第２スピンドルヘッド１
０，２０を前記第１および第２主軸１３，２３が互いに
平行にかつＺ方向と平行になるように搭載するととも
に、前記第１スピンドルヘッド１０と第２スピンドルヘ
ッド２０を前記主軸１３，２３の軸方向（Ｚ方向）へ相
対変位させる相対変位機構７０を設けた構成である。
ヘッド１０と第２スピンドルヘッド２０とを、それぞれ
の往復動機構３０，４０によってＺ1,Ｚ2 方向に制御す
るようにしたが、図４に示すように構成してもよい。こ
れは、コラム３にサドル６をＺ方向へ往復動可能に設け
るとともに、このサドル６を往復動させる往復動機構６
０（送りねじ６１およびモータ６２からなる）を設け、
前記サドル６に前記第１および第２スピンドルヘッド１
０，２０を前記第１および第２主軸１３，２３が互いに
平行にかつＺ方向と平行になるように搭載するととも
に、前記第１スピンドルヘッド１０と第２スピンドルヘ
ッド２０を前記主軸１３，２３の軸方向（Ｚ方向）へ相
対変位させる相対変位機構７０を設けた構成である。
【００２７】ここで、相対変位機構７０は、加工に使用
していない工具が被加工物４と干渉し、予定外の加工を
避けるためのもので、ここでは、サドル６にＺ方向に沿
って支持され前記第２スピンドルヘッド２０に螺合され
た送りねじ軸７１と、この送りねじ軸７１を回転させる
手動ハンドル７２とによって構成されている。第１スピ
ンドルヘッド１０で加工しているときは、手動ハンドル
７２を回して、第２スピンドルヘッド２０を上方に退避
させた位置でサドル６に固定し、第２スピンドルヘッド
２０で加工する場合は、サドル６を上昇させたのち、手
動ハンドル７２を回して、第２スピンドルヘッド２０を
第１スピンドルベッド１０より下方に突き出した位置で
サドル６に固定する。これにより、Ｚ方向が１軸の制御
となるため、一般的なマシニングセンタと同じ制御装置
を利用でき、経済的に構成できる。
していない工具が被加工物４と干渉し、予定外の加工を
避けるためのもので、ここでは、サドル６にＺ方向に沿
って支持され前記第２スピンドルヘッド２０に螺合され
た送りねじ軸７１と、この送りねじ軸７１を回転させる
手動ハンドル７２とによって構成されている。第１スピ
ンドルヘッド１０で加工しているときは、手動ハンドル
７２を回して、第２スピンドルヘッド２０を上方に退避
させた位置でサドル６に固定し、第２スピンドルヘッド
２０で加工する場合は、サドル６を上昇させたのち、手
動ハンドル７２を回して、第２スピンドルヘッド２０を
第１スピンドルベッド１０より下方に突き出した位置で
サドル６に固定する。これにより、Ｚ方向が１軸の制御
となるため、一般的なマシニングセンタと同じ制御装置
を利用でき、経済的に構成できる。
【００２８】また、上述した実施形態は、立形マシニン
グセンタについて説明したが、横形マシニングセンタに
適用しても、同様な効果が期待できる。たとえば、図５
に示すように、コラム３に第１スピンドルベッド１０お
よび第２スピンドルヘッド２０をＺ方向（前後方向）と
平行（Ｚ1,Ｚ2 ）に設けるとともに、これらのスピンド
ルベッド１０，２０をボールねじ軸８１によってＹ方向
（上下方向）へ昇降自在とした構造である。この場合、
第２スピンドルヘッド２０の外側に油圧シリンダ装置８
２および油圧クランプ装置８３を設け、その油圧シリン
ダ装置８２によって前記第２スピンドルヘッド２０を前
記主軸１３，２３の軸方向（Ｚ1,Ｚ2 ）へ相対変位させ
る相対変位機構を構成してある。
グセンタについて説明したが、横形マシニングセンタに
適用しても、同様な効果が期待できる。たとえば、図５
に示すように、コラム３に第１スピンドルベッド１０お
よび第２スピンドルヘッド２０をＺ方向（前後方向）と
平行（Ｚ1,Ｚ2 ）に設けるとともに、これらのスピンド
ルベッド１０，２０をボールねじ軸８１によってＹ方向
（上下方向）へ昇降自在とした構造である。この場合、
第２スピンドルヘッド２０の外側に油圧シリンダ装置８
２および油圧クランプ装置８３を設け、その油圧シリン
ダ装置８２によって前記第２スピンドルヘッド２０を前
記主軸１３，２３の軸方向（Ｚ1,Ｚ2 ）へ相対変位させ
る相対変位機構を構成してある。
【００２９】ちなみに、マシニングセンタのＸ，Ｙ，Ｘ
軸は、 Ｘ軸：機械正面に向かって左右方向 Ｙ軸：Ｘ軸とＺ軸に直交する方向 Ｚ軸：主軸の進退方向 と定義されているから、図１、図４のＹ軸，Ｚ軸と図５
のＹ軸，Ｚ軸とは逆の関係になっている。
軸は、 Ｘ軸：機械正面に向かって左右方向 Ｙ軸：Ｘ軸とＺ軸に直交する方向 Ｚ軸：主軸の進退方向 と定義されているから、図１、図４のＹ軸，Ｚ軸と図５
のＹ軸，Ｚ軸とは逆の関係になっている。
【００３０】なお、図４および図５では、第２スピンド
ルヘッド２０を、第１スピンドルヘッド１０に対して軸
方向へ移動させるようにしたが、第１スピンドルヘッド
１０を移動させるようにしてもよい。あるいは、第１ス
ピンドルヘッド１０および第２スピンドルヘッド２０を
ともに移動させるようにしてもよい。また、一般のマシ
ニングセンタと同様に、上記説明以外に、Ａ軸（Ｘ軸ま
わりの回転軸）やＢ軸（Ｙ軸まわりの回転軸）などの回
転割出し装置を追加した多軸加工へ用途を広げることも
可能である。
ルヘッド２０を、第１スピンドルヘッド１０に対して軸
方向へ移動させるようにしたが、第１スピンドルヘッド
１０を移動させるようにしてもよい。あるいは、第１ス
ピンドルヘッド１０および第２スピンドルヘッド２０を
ともに移動させるようにしてもよい。また、一般のマシ
ニングセンタと同様に、上記説明以外に、Ａ軸（Ｘ軸ま
わりの回転軸）やＢ軸（Ｙ軸まわりの回転軸）などの回
転割出し装置を追加した多軸加工へ用途を広げることも
可能である。
【００３１】
【発明の効果】本発明の２つのスピンドルヘッドを有す
る工作機械によれば、転がり軸受スピンドルヘッドの長
所と空気軸受スピンドルヘッドの長所とを合わせ持った
工作機械を実現することができる。
る工作機械によれば、転がり軸受スピンドルヘッドの長
所と空気軸受スピンドルヘッドの長所とを合わせ持った
工作機械を実現することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る立形マシニングセン
タを示す正面図である。
タを示す正面図である。
【図２】同上実施形態における第１スピンドルヘッドの
断面図である。
断面図である。
【図３】同上実施形態における第２スピンドルヘッドの
断面図である。
断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る立形マシニングセ
ンタを示す正面図である。
ンタを示す正面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る横形マシニングセ
ンタの要部を示す平面図である。
ンタの要部を示す平面図である。
６ サドル １０ 第１スピンドルヘッド １２ 転がり軸受 １３ 第１主軸 ２０ 第２スピンドルヘッド ２２1,２２2,２２3 空気軸受 ２３ 第２主軸 ３０ 第１往復動機構 ４０ 第２往復動機構 ５０ 自動工具交換装置 ６０ 往復動機構 ７０ 相対変位機構 ８２ 油圧シリンダ装置（相対変位機構）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 鉄男 神奈川県川崎市幸区柳町70 株式会社東芝 柳町工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 転がり軸受で回転可能に支承される第１
主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受で回
転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピンドル
ヘッドとを備えたことを特徴とする２つのスピンドルヘ
ッドを有する工作機械。 - 【請求項２】 転がり軸受で回転可能に支承される第１
主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受で回
転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピンドル
ヘッドと、前記第１スピンドルヘッドに対して工具の自
動交換を行う自動工具交換装置とを備えたことを特徴と
する２つのスピンドルヘッドを有する工作機械。 - 【請求項３】 転がり軸受で回転可能に支承される第１
主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受で回
転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピンドル
ヘッドと、前記第１スピンドルヘッドを前記第１主軸の
軸方向へ往復動させる第１往復動機構と、前記第２スピ
ンドルヘッドを前記第２主軸の軸方向へ往復動させる第
２往復動機構とを備えたことを特徴とする２つのスピン
ドルヘッドを有する工作機械。 - 【請求項４】 転がり軸受で回転可能に支承される第１
主軸を内蔵する第１スピンドルヘッドと、空気軸受で回
転可能に支承される第２主軸を内蔵する第２スピンドル
ヘッドと、これら第１および第２スピンドルヘッドを前
記第１および第２主軸を互いに平行にして搭載しかつこ
れらの主軸の軸方向へ往復動可能に設けられたサドル
と、このサドルを往復動させる往復動機構と、前記第１
および第２スピンドルヘッドのいずれか一方を他方に対
して前記主軸の軸方向へ変位させる相対変位機構とを備
えたことを特徴とする２つのスピンドルヘッドを有する
工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8047195A JPH09239642A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | ２つのスピンドルヘッドを有する工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8047195A JPH09239642A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | ２つのスピンドルヘッドを有する工作機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09239642A true JPH09239642A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12768352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8047195A Withdrawn JPH09239642A (ja) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | ２つのスピンドルヘッドを有する工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09239642A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101602059B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2016-03-10 | 정정영 | 머시닝 센터를 이용한 스윙링크의 편심축 가공방법 |
| JP2018075667A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 株式会社スギノマシン | 工作機械 |
-
1996
- 1996-03-05 JP JP8047195A patent/JPH09239642A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101602059B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2016-03-10 | 정정영 | 머시닝 센터를 이용한 스윙링크의 편심축 가공방법 |
| JP2018075667A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | 株式会社スギノマシン | 工作機械 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |