JPH1043976A - 旋回可能な主軸頭を有する工作機械 - Google Patents

旋回可能な主軸頭を有する工作機械

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JPH1043976A
JPH1043976A JP8198035A JP19803596A JPH1043976A JP H1043976 A JPH1043976 A JP H1043976A JP 8198035 A JP8198035 A JP 8198035A JP 19803596 A JP19803596 A JP 19803596A JP H1043976 A JPH1043976 A JP H1043976A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で、駆動系の剛性を大きくするこ
とができ、また多頭機の場合には機械全体を大型化する
ことがない旋回可能な主軸頭を有する工作機械を提供す
ること。 【解決手段】 主軸頭支持ベース部材１と、主軸頭７を
搭載され主軸頭支持ベース部材１に支持軸３によって旋
回可能に取り付けられた主軸頭保持部材５と、主軸頭支
持ベース部材１に設けられ旋回により主軸頭保持部材５
の端部が描く円弧の弦の方向に往復直線移動可能な横ス
ライダ１５と、横スライダ１５に設けられ弦の高さ方向
に往復直線移動可能な縦スライダ２１と、主軸頭保持部
材５と縦スライダ２１とを枢動可能に連結する連結軸２
３と、横スライダ１５を往復直線移動方向に直線的に駆
動する送りねじ機構２７、２９、３１とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、旋回可能な主軸
頭を有する工作機械に関し、特に主軸頭旋回型多軸マシ
ニングセンタなどに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、主軸頭旋回型の工作機械は、ラム
やサドルなどの軸移動体よりなる主軸頭支持ベース部材
に支持軸によって旋回可能に取り付けられた主軸頭保持
部材を有し、主軸頭保持部材に主軸頭が取り付けられお
り、主軸頭保持部材の旋回は、主軸頭保持部材に取り付
けられたウォームホイールと主軸頭支持ベース部材側に
設けられたウォーム、あるいは主軸頭保持部材に取り付
けられた扇形ギヤーと主軸頭支持ベース部材側に設けら
れたダブルピニオンなど、歯車列により行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来は、ウォームホイ
ールとウォーム、扇形ギヤーとダブルピニオンなど、歯
車の噛み合わせによって主軸頭を旋回させているため、
構造が複雑になり、歯車による動力伝達機構上、駆動系
の剛性を大きく取ることが難しいと云う問題点があっ
た。
【０００４】また、多頭機の場合には、歯車機構が隣の
主軸頭保持部材（スピンドルユニット）と干渉するた
め、主軸頭支持ベース部材における主軸頭保持部材の配
置間隔を大きく取らねばならず、このために機械全体が
大型化すると云う問題点がある。
【０００５】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、構造が簡単で、駆動系の剛性を大
きくすることができ、また多頭機の場合には機械全体を
大型化することがない旋回可能な主軸頭を有する工作機
械を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１による工作機械は、旋回可能な主軸頭を
有する工作機械において、主軸頭支持ベース部材と、主
軸頭を搭載され前記主軸頭支持ベース部材に支持軸によ
って旋回可能に取り付けられた主軸頭保持部材と、前記
主軸頭支持ベース部材に設けられ旋回により前記主軸頭
保持部材の端部が描く円弧の弦の方向に往復直線移動可
能な横スライダと、前記横スライダに設けられ、前記弦
の高さ方向に往復直線移動可能な縦スライダと、前記主
軸頭保持部材と前記縦スライダとを枢動可能に連結する
連結軸と、前記横スライダを往復直線移動方向に直線的
に駆動する直線駆動手段とを有しているものである。
【０００７】この発明による工作機械では、横スライダ
が前記弦の方向に直線移動することにより、縦スライダ
が横スライダと一体的に前記弦の方向に移動しながら前
記弦の高さ方向に直線移動し、連結軸が支持軸を中心す
る円弧を描いて移動することに伴い主軸頭保持部が支持
軸を中心して旋回する。
【０００８】請求項２による工作機械は、請求項１に記
載の工作機械において、前記直線駆動手段は、送りねじ
機構であり、前記主軸頭支持ベース部材に回転可能に取
り付けられた送りねじ棹と、前記横スライダに取り付け
られて前記送りねじ棹に螺合する送りナットと、前記主
軸頭支持ベース部材に搭載されて前記送りねじ棹を回転
駆動する電動機とにより構成されているものである。
【０００９】この工作機械では、送りねじ棹が電動機に
よって回転駆動されることにより送りナットと共に横ス
ライダが弦の方向に直線移動する。
【００１０】請求項３による工作機械は、請求項１また
は２に記載の工作機械において、前記主軸頭支持ベース
部材に前記主軸頭保持部材が複数個設けられていると共
に前記主軸頭支持ベース部材に前記横スライダが前記弦
の方向に互いに隔置して複数個設けられて互いに固定連
結され、その横スライダの各々に前記縦スライダが設け
られ、その縦スライダの各々に前記連結軸によって前記
主軸頭保持部材が連結されているものである。
【００１１】この発明による工作機械は多頭機であり、
横スライダの一つが前記弦の方向に直線移動することに
より、他の横スライダも一体的に前記弦の方向に直線移
動し、各主軸頭保持部材が同方向に旋回する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。
【００１３】図１、図２はこの発明による工作機械の一
つの実施の形態を示している。
【００１４】これらの図において、符号１はラムやサド
ルなどの軸移動体よりなる主軸頭支持ベース部材であ
る。
【００１５】主軸頭支持ベース部材１には支持軸３によ
って主軸頭保持部材５が支持軸３の中心軸線Ａ周りに旋
回可能に取り付けられている。この実施の形態では、多
頭機として、主軸頭支持ベース部材１に２つの主軸頭保
持部材５が図１にて左右方向に互いに所定間隔をおいて
配置されている。
【００１６】主軸頭保持部材５の各々には主軸頭７が取
り付けられている。主軸頭７は、ビルドインモータ方式
のものであり、下向きに主軸９を有している。
【００１７】なお、主軸頭７は、支持軸１１によって主
軸頭保持部材５より支持軸１１の中心軸線Ｂ周りに回転
可能に支持され、主軸頭保持部材５に搭載された図示さ
れていない一般的なＢ軸旋回駆動機構によりＢ軸につい
ても旋回可能であってよい。
【００１８】主軸頭支持ベース部材１には旋回により主
軸頭保持部材５の端部が描く円弧の弦の方向、即ち図１
にて左右方向に直線ガイド部１３が設けられている。直
線ガイド部１３には２つの横スライダ１５が往復直線移
動可能に係合している。
【００１９】横スライダ１５は各々、直線ガイド部１３
に案内されて前記円弧の弦の方向（左右方向）に往復直
線移動可能であり、２つの横スライダ１５は連結ロッド
１７により前記弦の方向に互いに所定間隔を置いて固定
連結されている。
【００２０】横スライダ１５の各々には前記弦の高さ方
向、即ち図１、２にて上下垂直方向に直線ガイド部１９
が設けられており、直線ガイド部１９には縦スライダ２
１が往復直線移動可能に係合している。
【００２１】各横スライダ１５に設けられている縦スラ
イダ２１は直線ガイド部１９に案内されて前記弦の高さ
方向（上下方向）に往復直線移動可能であり、縦スライ
ダ２１には各々連結軸２３によって主軸頭保持部材５の
上端が枢動可能に連結されている。
【００２２】主軸頭支持ベース部材１には軸受部２５に
よって送りねじ棹２７が回転可能に取り付けられてい
る。送りねじ棹２７は直線ガイド部１３の延在方向に同
方向、換言すれば、横スライダ１５の往復直線移動方向
に同方向に延在しており、この送りねじ棹２７には図１
にて左側の横スライダ１５に取り付けられた送りナット
２９が螺合している。これにより、送りねじ棹２７が回
転すると、送りナット２９によって図１にて左側の横ス
ライダ１５が図１にて左右方向（前記弦の方向）に直線
移動し、この左側の横スライダ１５に連結ロッド１７に
固定連結されている図１にて右側の横スライダ１５も図
１にて左右方向（前記弦の方向）に直線移動する。
【００２３】主軸頭支持ベース部材１には送りねじ駆動
用のサーボモータ３１が搭載されている。サーボモータ
３１の出力軸３２には駆動歯車３３が取り付けられてお
り、駆動歯車３３は中間歯車３５を介して送りねじ棹２
７の歯車３７と駆動連結されている。
【００２４】つぎの主軸頭７の旋回動作について説明す
る。サーボモータ３１によって送りねじ棹２７が回転駆
動されることにより、図１にて左側の横スライダ１５が
図１にて左右方向（弦の方向）に直線移動し、この左側
の横スライダ１５に連結ロッド１７に固定連結されてい
る図１にて右側の横スライダ１５も図１にて左右方向に
直線移動する。この両横スライダ１５の左右方向移動に
より、各横スライダ１５の縦スライダ２１が横スライダ
１５と一体的に左右方向に移動しながら上下方向（弦の
高さ方向）に直線移動する。
【００２５】これにより各横スライダ１５の連結軸２３
が各々支持軸３を中心する円弧を描いて移動し、これに
伴い各主軸頭保持部材５が支持軸３を中心して旋回し、
各主軸頭保持部材５の主軸頭７が支持軸３を中心して旋
回する。
【００２６】主軸頭７の旋回駆動機構が上述のように構
成されているから、主軸頭７の旋回駆動機構の構造が簡
単で、旋回駆動系の構成部品にプリロードを与えること
が可能になって駆動系の剛性を大きくすることができ、
また多頭機の場合には機械全体を大型化することがな
い。
【００２７】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、請求項
１による工作機械によれば、横スライダが、旋回により
主軸頭保持部材の端部が描く円弧の弦の方向に直線移動
することにより、縦スライダが横スライダと一体的に前
記弦の方向に移動しながら前記弦の高さ方向に直線移動
し、連結軸が支持軸を中心する円弧を描いて移動するこ
とに伴い主軸頭保持部が支持軸を中心して旋回するか
ら、構造が簡単で、駆動系の剛性を大きくすることがで
きるようになる。
【００２９】請求項２による工作機械によれば、送りね
じ棹が電動機によって回転駆動されることにより送りナ
ットと共に横スライダが弦の方向に直線移動するから、
構造が簡単で、横スライダを弦の方向に高精度に移動さ
せることができ、主軸頭の旋回角精度を高精度に保つこ
とができる。
【００３０】請求項３による工作機械によれば、多頭機
において横スライダの一つが前記弦の方向に直線移動す
ることにより、他の横スライダも一体的に弦の方向に直
線移動し、各主軸頭保持部材が同方向に旋回するから、
歯車機構との干渉の問題がなく、主軸頭支持ベース部材
における主軸頭保持部材の配置間隔を従来に比して小さ
くでき、機械全体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による旋回可能な主軸頭を有する工作
機械の一つの実施の形態を示す正面図である。
【図２】この発明による旋回可能な主軸頭を有する工作
機械の一つの実施の形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ 主軸頭支持ベース部材 ３ 支持軸 ５ 主軸頭保持部材 ７ 主軸頭 １５ 横スライダ １７ 連結ロッド ２１ 縦スライダ ２３ 連結軸 ２７ 送りねじ棹 ２９ 送りナット ３１ サーボモータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 旋回可能な主軸頭を有する工作機械にお
    いて、 主軸頭支持ベース部材と、 主軸頭を搭載され、前記主軸頭支持ベース部材に支持軸
    によって旋回可能に取り付けられた主軸頭保持部材と、 前記主軸頭支持ベース部材に設けられ、旋回により前記
    主軸頭保持部材の端部が描く円弧の弦の方向に往復直線
    移動可能な横スライダと、 前記横スライダに設けられ、前記弦の高さ方向に往復直
    線移動可能な縦スライダと、 前記主軸頭保持部材と前記縦スライダとを枢動可能に連
    結する連結軸と、 前記横スライダを往復直線移動方向に直線的に駆動する
    直線駆動手段と、 を有していることを特徴とする工作機械。
  2. 【請求項２】 前記直線駆動手段は、送りねじ機構であ
    り、前記主軸頭支持ベース部材に回転可能に取り付けら
    れた送りねじ棹と、前記横スライダに取り付けられて前
    記送りねじ棹に螺合する送りナットと、前記主軸頭支持
    ベース部材に搭載されて前記送りねじ棹を回転駆動する
    電動機とにより構成されていることを特徴とする請求項
    １に記載の工作機械。
  3. 【請求項３】 前記主軸頭支持ベース部材に前記主軸頭
    保持部材が複数個設けられていると共に、前記主軸頭支
    持ベース部材に前記横スライダが前記弦の方向に互いに
    隔置して複数個設けられて互いに固定連結され、その横
    スライダの各々に前記縦スライダが設けられ、その縦ス
    ライダの各々に前記連結軸によって前記主軸頭保持部材
    が連結されていることを特徴とする請求項１または２に
    記載の工作機械。
JP19803596A 1996-07-26 1996-07-26 旋回可能な主軸頭を有する工作機械 Expired - Lifetime JP3685879B2 (ja)

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