特許 5784410 五面加工機、及びこれに用いられる回転テーブル機構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5784410

(24)【登録日】2015年7月31日

(45)【発行日】2015年9月24日

(54)【発明の名称】五面加工機、及びこれに用いられる回転テーブル機構

(51)【国際特許分類】

   B23Q 1/01 20060101AFI20150907BHJP

   B23Q 1/48 20060101ALI20150907BHJP

【ＦＩ】

   B23Q1/01 T

   B23Q1/48 F

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-178580(P2011-178580)

(22)【出願日】2011年8月17日

(65)【公開番号】特開2013-39641(P2013-39641A)

(43)【公開日】2013年2月28日

【審査請求日】2014年8月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】390029805

【氏名又は名称】ＴＨＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100128749

【弁理士】

【氏名又は名称】海田 浩明

(74)【代理人】

【識別番号】100114720

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 浩

(72)【発明者】

【氏名】畠中 勇

(72)【発明者】

【氏名】榎本 敏彦

(72)【発明者】

【氏名】青木 淳

【審査官】 山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８３６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０５−０８８８１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００３−１７０３２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０６４４７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開昭６１−２３０８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３０６７０６８（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １／００− １／７６，

Ｂ２３Ｐ ２３／００−２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベースに対して鉛直方向に立設された一対のコラムと、
前記一対のコラムによって水平方向に懸架され、当該一対のコラムそれぞれの一面を案内面として鉛直方向である第１の制御軸について昇降可能とされたクロスレールと、
前記クロスレールの一面を案内面として水平方向である第２の制御軸について移動可能とされた主軸ヘッドと、
前記主軸ヘッドの内部案内面によって鉛直方向である第３の制御軸について位置制御されるラムと、
前記ラムの端部に設置され、回転駆動可能な縦主軸と横主軸を有する旋回ヘッドと、
前記一対のコラムに挟まれた領域であって前記クロスレールの懸架された方向と直交した方向である第４の制御軸に沿って往復移動可能に設けられる加工テーブルと、
を備え、加工対象となるワークが、リング形状をした回転ベアリングの内外輪である五面加工機において、
前記加工テーブルの上面に対して、回転駆動可能であり、かつ、前記ワークを載置可能な回転テーブルを備え、
前記回転テーブルの直径が、前記加工テーブルの短手方向の長さ以上とされているとともに、前記一対のコラムの内面間の間隔の幅寸法と同等の直径で構成されていることを特徴とする五面加工機。

【請求項2】

請求項１に記載の五面加工機において、
五面加工機を上面から見たときに、前記加工工具と前記回転テーブル上に載置されたワークとの加工点が、前記一対のコラムに挟まれた領域から外れた箇所に位置することを特徴とする五面加工機。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の五面加工機において、
前記加工テーブルは、
前記回転テーブルを駆動するための駆動源である複数のモータと、
前記複数のモータと前記回転テーブルとの接続を切り替えることで、前記回転テーブルの回転速度を変更する制御機構と、
を備えることを特徴とする五面加工機。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の五面加工機において、
前記回転テーブルの位置決めを行うために、異なる構造からなる複数のブレーキ機構を備えることを特徴とする五面加工機。

【請求項5】

ベースに対して鉛直方向に立設された一対のコラムと、
前記一対のコラムによって水平方向に懸架され、当該一対のコラムそれぞれの一面を案内面として鉛直方向である第１の制御軸について昇降可能とされたクロスレールと、
前記クロスレールの一面を案内面として水平方向である第２の制御軸について移動可能とされた主軸ヘッドと、
前記主軸ヘッドの内部案内面によって鉛直方向である第３の制御軸について位置制御されるラムと、
前記ラムの端部に設置され、回転駆動可能な縦主軸と横主軸を有する旋回ヘッドと、
前記一対のコラムに挟まれた領域であって前記クロスレールの懸架された方向と直交した方向である第４の制御軸に沿って往復移動可能に設けられる加工テーブルと、
を備え、加工対象となるワークが、リング形状をした回転ベアリングの内外輪である五面加工機に用いられる回転テーブル機構であって、
前記加工テーブルの上面に対して、回転駆動可能であり、かつ、前記ワークを載置可能な回転テーブルを有するとともに、
前記回転テーブルの直径が、前記加工テーブルの短手方向の長さ以上とされているとともに、前記一対のコラムの内面間の間隔の幅寸法と同等の直径で構成されており、さらに、
前記回転テーブルを駆動するための駆動源である複数のモータと、
前記複数のモータと前記回転テーブルとの接続を切り替えることで、前記回転テーブルの回転速度を変更する制御機構と、
を備えることを特徴とする回転テーブル機構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、五面加工機、及びこれに用いられる回転テーブル機構に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、同一の加工ヘッドに取り付けた加工工具によってワークの上面及び四側面を加工できるように構成された五面加工機が知られている。この種の五面加工機は、一般的には、水平方向へ往復移動可能な加工テーブルの上方に、垂直方向へ往復移動可能なクロスレールを当該加工テーブルの移動方向と直交した状態で配置するとともに、このクロスレールに対して、当該クロスレールに沿った方向及び垂直方向へ移動可能な加工ヘッドを支持する構成とされるものである。なお、従来の五面加工機を開示する先行技術文献として、下記のものが存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−２５１７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の五面加工機は、円弧形状のワークを加工する場合には２軸補間で加工を行っていたが、この加工手法は長い加工時間を要するものであった。また、往復移動する加工テーブルの両脇に立設された一対のコラムの間隔寸法を超える大きさのワークを加工することができなかった。なぜなら、従来の五面加工機では、一対のコラムの間に設置された加工工具を利用するとともに、加工テーブル上にワークを載置させた上で、この加工テーブルが一対のコラムの間を往復移動することで、ワークへの加工が行われていた。したがって、一対のコラムの間を物理的に移動できない寸法のワークについては、加工ができなかったのである。

【0005】

本発明は、上述した従来の五面加工機が有する問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、円弧形状のワークに対する加工時間の短縮と、従来の五面加工機では加工できなかった大きさのワークであっても加工を行うことのできる、まったく新しい五面加工機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る五面加工機は、ベースに対して鉛直方向に立設された一対のコラムと、前記一対のコラムによって水平方向に懸架され、当該一対のコラムそれぞれの一面を案内面として鉛直方向である第１の制御軸について昇降可能とされたクロスレールと、前記クロスレールの一面を案内面として水平方向である第２の制御軸について移動可能とされた主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドの内部案内面によって鉛直方向である第３の制御軸について位置制御されるラムと、前記ラムの端部に設置され、回転駆動可能な縦主軸と横主軸を有する旋回ヘッドと、前記一対のコラムに挟まれた領域であって前記クロスレールの懸架された方向と直交した方向である第４の制御軸に沿って往復移動可能に設けられる加工テーブルと、を備え、加工対象となるワークが、リング形状をした回転ベアリングの内外輪である五面加工機であって、前記加工テーブルの上面に対して、回転駆動可能であり、かつ、前記ワークを載置可能な回転テーブルを備え、前記回転テーブルの直径が、前記加工テーブルの短手方向の長さ以上とされているとともに、前記一対のコラムの内面間の間隔の幅寸法と同等の直径で構成されていることを特徴とするものである。

【0007】

また、本発明に係る回転テーブル機構は、ベースに対して鉛直方向に立設された一対のコラムと、前記一対のコラムによって水平方向に懸架され、当該一対のコラムそれぞれの一面を案内面として鉛直方向である第１の制御軸について昇降可能とされたクロスレールと、前記クロスレールの一面を案内面として水平方向である第２の制御軸について移動可能とされた主軸ヘッドと、前記主軸ヘッドの内部案内面によって鉛直方向である第３の制御軸について位置制御されるラムと、前記ラムの端部に設置され、回転駆動可能な縦主軸と横主軸を有する旋回ヘッドと、前記一対のコラムに挟まれた領域であって前記クロスレールの懸架された方向と直交した方向である第４の制御軸に沿って往復移動可能に設けられる加工テーブルと、を備え、加工対象となるワークが、リング形状をした回転ベアリングの内外輪である五面加工機に用いられる回転テーブル機構であって、前記加工テーブルの上面に対して、回転駆動可能であり、かつ、前記ワークを載置可能な回転テーブルを有するとともに、前記回転テーブルの直径が、前記加工テーブルの短手方向の長さ以上とされているとともに、前記一対のコラムの内面間の間隔の幅寸法と同等の直径で構成されており、さらに、前記回転テーブルを駆動するための駆動源である複数のモータと、前記複数のモータと前記回転テーブルとの接続を切り替えることで、前記回転テーブルの回転速度を変更する制御機構と、を備えることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、回転テーブルを用いることで、円弧形状のワークを加工するに際して、その加工時間を短縮することができ、さらに、従来の五面加工機では加工できなかった大きさのワークであっても加工を行うことのできる、まったく新しい五面加工機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る五面加工機の全体構成を示す図であり、上面視を示している。

【図2】本実施形態に係る五面加工機の全体構成を示す図であり、正面視を示している。

【図3】本実施形態に係る回転テーブル機構の上面視を示す図である。

【図4】本実施形態に係る回転テーブル機構の詳細な構成を説明するための部分断面図であり、サーボモータに接続された状態の左側面視を示している。

【図5】本実施形態に係る回転テーブル機構の詳細な構成を説明するための部分断面図であり、サーボモータに接続された状態の正面視を示している。

【図6】本実施形態に係る回転テーブル機構の詳細な構成を説明するための部分断面図であり、ステッピングモータに接続された状態の左側面視を示している。

【図7】本実施形態に係る回転テーブル機構の詳細な構成を説明するための部分断面図であり、ステッピングモータに接続された状態の正面視を示している。

【図8】本実施形態に係る回転テーブル機構が備えるブレーキ機構を説明するための図であって、図４におけるＡ部を拡大したものである。

【図9】本実施形態に係る回転テーブル機構が備える別のブレーキ機構を説明するための図であって、図４におけるＢ部を拡大したものである。

【図10】本実施形態に係る五面加工機において、加工工具にバイトを用いた場合の動作状態を例示する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0011】

図１及び図２は、本実施形態に係る五面加工機の全体構成を示す図であり、図１が上面視を、図２が正面視を示している。図１及び図２で示される本実施形態に係る五面加工機１０は、加工機本体１１と、加工テーブル３０とを有して構成されている。

【0012】

加工機本体１１は、工場等の床面であるベースに対して鉛直方向に立設された一対のコラム１２，１２を有している。本実施形態に係る一対のコラム１２，１２の内面間の間隔は、例えば、約３，０００ｍｍの幅寸法で設定することができる。そして、この一対のコラム１２，１２それぞれの正面側の一面には、例えばボールねじ等の不図示の駆動装置が設置されており、この不図示の駆動装置を介してクロスレール１３が設置されている。

【0013】

クロスレール１３は、一対のコラム１２，１２に対して水平方向に懸架された部材であり、前述した不図示の駆動装置の作用によって、当該一対のコラム１２，１２それぞれの正面側の一面を案内面として、鉛直方向である第１の制御軸（すなわち、Ｗ軸）について昇降可能とされている。

【0014】

また、クロスレール１３には、当該クロスレール１３の正面側の一面を案内面として水平方向である第２の制御軸（すなわち、Ｙ軸）について移動可能とされた主軸ヘッド１４が設置されている。さらに、主軸ヘッド１４には、当該主軸ヘッド１４の内部案内面によって鉛直方向である第３の制御軸（すなわち、Ｚ軸）について位置制御されるラム１５と、このラム１５の下方の端部に設置されるとともに、回転駆動可能な縦主軸１６ａと横主軸１６ｂを有する旋回ヘッド１６とが設置されている。旋回ヘッド１６は、ラム１５の長手方向に対して水平方向に旋回することができるようになっており、また、旋回ヘッド１６が有する回転駆動可能な縦主軸１６ａと横主軸１６ｂには、例えば、エンドミルなどに代表される回転工具などの加工工具を設置することが可能となっている。したがって、縦主軸１６ａと横主軸１６ｂに設置された加工工具は、第１の制御軸（Ｗ軸）、第２の制御軸（Ｙ軸）及び第３の制御軸（Ｚ軸）について、移動制御が可能となっている。

【0015】

一方、本実施形態の加工テーブル３０は、一対のコラム１２，１２に挟まれた領域であってクロスレール１３の懸架された方向と直交した方向である第４の制御軸（すなわち、Ｘ軸）に沿った長手方向で往復移動可能に設けられる部材である。この加工テーブル３０には、その上面に対して被加工物であるワークを固定設置することが可能となっている。したがって、加工テーブル３０上に載置されたワークは、加工テーブル３０によって第４の制御軸（Ｘ軸）について移動されるとともに、加工機本体１１に設置された第１の制御軸（Ｗ軸）、第２の制御軸（Ｙ軸）及び第３の制御軸（Ｚ軸）について移動制御される加工工具によって、その上面と四側面に加工を受けることが可能となっている。

【0016】

さて、本実施形態に係る五面加工機１０は、上述した全体構成に加え、さらなる特徴的な構成を備えている。すなわち、本実施形態に係る五面加工機１０は、加工テーブル３０に対して回転テーブル機構３１を備えている。そこで、次に、本実施形態に係る回転テーブル機構３１の構成について、図３〜図９を用いて説明を行う。ここで、図３は、本実施形態に係る回転テーブル機構の上面視を示す図である。また、図４〜図７は、本実施形態に係る回転テーブル機構の詳細な構成を説明するための部分断面図であり、図４がサーボモータに接続された状態の左側面視を、図５がサーボモータに接続された状態の正面視を示しており、また、図６がステッピングモータに接続された状態の左側面視を、図７がステッピングモータに接続された状態の正面視を示している。さらに、図８は、本実施形態に係る回転テーブル機構が備えるブレーキ機構を説明するための図であって、図４におけるＡ部を拡大したものであり、図９は、本実施形態に係る回転テーブル機構が備える別のブレーキ機構を説明するための図であって、図４におけるＢ部を拡大したものである。

【0017】

本実施形態に係る回転テーブル機構３１は、加工テーブル３０に対してθ方向で回転可能に設置される回転テーブル３２と、この回転テーブル３２に対して回転駆動力を及ぼす駆動源４１を備えている。

【0018】

回転テーブル３２は、図４にて詳細に示されるように、加工テーブル３０に対して回転ベアリング３３を介して回転可能に取り付けられている。本実施形態では、回転ベアリング３３の外輪側が加工テーブル３０に対して固定設置されており、回転ベアリング３３の内輪側が回転テーブル３２に対して固定設置されているので、加工テーブル３０に対する回転テーブル３２の回転駆動が実現可能となっている。

【0019】

また、本実施形態の回転テーブル３２は、その直径が、例えば上述した一対のコラム１２，１２の内面間の間隔の幅寸法である約３，０００ｍｍと略同等の直径で構成されている。そして、この回転テーブル３２には、その上面に対して被加工物であるワークを載置可能となっており、例えば、回転テーブル３２にワークを固定するためのチャック３４を設けたり、回転テーブル３２にワーク取り付けのためのボルト孔を設けたりすることで、回転テーブル３２の直径である約３，０００ｍｍよりも大きいサイズのワークを載置したり、あるいは様々な形状のワークを載置したりすることができるようになっている。

【0020】

なお、回転テーブルの直径については、様々な径寸法で構成することが可能であり、本発明の回転テーブルについては、例えばその直径が、加工テーブルの短手方向の長さ以上とされていることが好適である。

【0021】

さらに、本実施形態の回転テーブル３２は、回転中心から少しずれた箇所にエンコーダ３５を備えている。このエンコーダ３５は、加工テーブル３０に立設されたスタンド３６上に設置されるとともに発光源を上方に向けて設置されており、回転テーブル３２の下面に対して設置されたスリット円盤３５ａと協働して回転テーブル３２の回転位置検出が可能となっている。このようなエンコーダ３５を利用することで、回転テーブル３２の高精度な制御が可能となり、その結果として精度の高い五面加工機１０を実現することができている。

【0022】

またさらに、本実施形態の回転テーブル３２は、図４中のＡ部の箇所、及び図４中のＢ部の箇所に、それぞれ異なる構造からなる複数のブレーキ機構３９，４０を備えている。

【0023】

図４中のＡ部を拡大して示した図８にて詳細に示される第一のブレーキ機構３９は、滑りブレーキとして構成されるものであり、回転テーブル３２に対して固定されたブレーキ受け部材３２ａの外周面に対してブレーキシュー３９ａを押し付けることで、回転テーブル３２の回転運動を好適に停止させることができるようになっている。ブレーキシュー３９ａについては、ブレーキ受け部材３２ａの外周側に設置されたシリンダ機構３９ｂによって、ブレーキ受け部材３２ａに対して押圧・退避自在に往復運動可能となっており、ブレーキシュー３９ａがブレーキ受け部材３２ａの外周面を押圧することで回転テーブル３２にブレーキ力を及ぼすとともに、ブレーキシュー３９ａがブレーキ受け部材３２ａから退避することで回転テーブル３２へのブレーキ力が解除されるように構成されている。なお、この第一のブレーキ機構３９は、本実施形態に係る回転テーブル３２のイナーシャが大きいために補助的に用いられるものであり、回転テーブル３２の減速時に起動させることで、補助的なブレーキ機構としての機能を発揮するものである。

【0024】

一方、図４中のＢ部を拡大して示した図９にて詳細に示される第二のブレーキ機構４０は、回転テーブル３２の位置決め（割り出し）を行うためのクランプブレーキとして構成されるものである。回転テーブル３２に対して固定されたブレーキ受け部材３２ａの外周には、図８に示されているように、上述したブレーキシュー３９ａが押し付けられる外周面の下方の位置に、凹部３２ｂが形成されている。一方、第二のブレーキ機構４０は、この凹部３２ｂに対して挿入・退避自在なクランプ軸４０ａを備えている。したがって、ブレーキ受け部材３２ａに形成された凹部３２ｂに対してクランプ軸４０ａが挿入されて凹部３２ｂに押圧力を及ぼすことで、回転テーブル３２の固定、すなわち位置決め（割り出し）が可能となっている。また、ブレーキシュー３９ａに形成された凹部３２ｂからクランプ軸４０ａが退避することで、回転テーブル３２の固定解除が可能となっている。なお、クランプ軸４０ａについては、ブレーキ受け部材３２ａの外周側に設置されたシリンダ機構４０ｂによって、ブレーキ受け部材３２ａに対して挿入・退避自在に往復運動可能となっている。このような第二のブレーキ機構４０を用いることで、本実施形態に係る回転テーブル３２の位置決め（割り出し）が可能となるので、例えば回転テーブル３２の位置を確実に固定した状態でワークの加工を行うことができるため、精度の高い加工を実施することが可能となる。

【0025】

なお、上述した２つのシリンダ機構３９ｂ，４０ｂについては、油圧シリンダや空圧シリンダのほか、例えば電動シリンダなどの電気的なもの等、あらゆる押圧手段を駆動源として採用することができる。そして、ブレーキシュー３９ａが突出してブレーキ受け部材３２ａの外周面を押圧することで、回転テーブル３２に対してブレーキ力を及ぼし、回転テーブル３２の回転運動を停止させることが可能となる。また、クランプ軸４０ａが突出してブレーキ受け部材３２ａの凹部３２ｂに嵌り込むことで、回転テーブル３２を固定して位置決めし、ワーク外周面に対して、例えばギヤを製作できる。さらに、ブレーキシュー３９ａやクランプ軸４０ａが退避してブレーキ受け部材３２ａに対する滑りブレーキ力あるいはクランプブレーキ力を解放することで、回転テーブル３２を自由状態とし、ワークを次の加工点αへ移動させることができる。なお、ブレーキ受け部材３２ａに形成された凹部３２ｂとクランプ軸４０ａとの当接面の形状については、楔形状やテーパ形状など、回転テーブル３２をクランプ固定するために好適な形状を採用することができ、さらに、ブレーキ受け部材３２ａ及び凹部３２ｂと、ブレーキシュー３９ａ及びクランプ軸４０ａとの当接面の材質についても、金属表面に焼入れして硬化させたり、表面処理を施して長寿命化を図ったり、耐摩耗性に優れた樹脂材料を採用するなどの、あらゆる公知の技術を適用することができる。

【0026】

さて、上述した本実施形態の回転テーブル３２については、さらに、その下面側に、例えばプーリ３７を備えることができる。このプーリ３７は、駆動源４１が有するプーリ４２とタイミングベルト３８を介して接続されている。したがって、駆動源４１が及ぼす回転駆動力によって駆動源側のプーリ４２が回転すると、その回転駆動力がタイミングベルト３８を介して回転テーブル側のプーリ３７に伝達されるので、回転テーブル３２が回転駆動されるようになっている。そこで、次に、本実施形態の駆動源４１の構成について説明を行う。

【0027】

本実施形態に係る駆動源４１は、図３及び図５等に示されるように、サーボモータ４３とステッピングモータ４４という２つのモータを有して構成されている。大きい躯体を有するステッピングモータ４４は、停止精度が高く高回転での運用が可能なため、主として回転テーブル３２を中速から高速で回転させてワークを加工したい場合に用いられる駆動源である。一方、小さい躯体を有するサーボモータ４３は、低速域でのトルクが大きいので、主として回転テーブル３２の位置決めを行い、ワークに対して、例えばギヤを加工したい場合に用いられる駆動源である。

【0028】

そして、本実施形態に係る駆動源４１では、サーボモータ４３とステッピングモータ４４という２つのモータと回転テーブル３２との接続を切り替えることで、回転テーブル３２の回転速度を変更する制御機構を備えている。この制御機構は、作業者が人力で操作可能な操作レバー４５を有して構成されており、図４及び図５で示すように、操作レバー４５を倒した場合には、操作レバー４５に接続するガイドバー４６がベース方向である下方に移動することで、このガイドバー４６と接続するスパーギヤ４７が下降し、一方、図６及び図７で示すように、操作レバー４５を引き起こしてまっすぐな状態にした場合には、操作レバー４５に接続するガイドバー４６がベースと反対方向である上方に移動することで、このガイドバー４６と接続するスパーギヤ４７が上昇するように構成されている。

【0029】

また、スパーギヤ４７は、大小２つのギヤ４７ａ，４７ｂが重なった状態で構成されている。そして、図４及び図５で示すように、操作レバー４５を倒してスパーギヤ４７が下降したときには、スパーギヤ４７を構成する大ギヤ４７ａがサーボモータ４３のモータ軸に設置されたモータギヤ（不図示）に接続するとともに、スパーギヤ４７を構成する小ギヤ４７ｂがプーリ４２と接続する従動軸４８の大ギヤ４８ｂと接続する。つまり、作業者が操作レバー４５を倒した場合には、サーボモータ４３の回転駆動力が回転テーブル３２に対して伝達されるようになっている。

【0030】

一方、図６及び図７で示すように、操作レバー４５を引き起こしてまっすぐな状態にしたときには、スパーギヤ４７が上昇し、スパーギヤ４７を構成する大ギヤ４７ａがステッピングモータ４４のモータ軸に設置されたモータギヤ４４ａに接続するとともに、スパーギヤ４７を構成する大ギヤ４７ａがプーリ４２と接続する従動軸４８の小ギヤ４８ａと接続する。つまり、作業者が操作レバー４５を引き起こした場合には、ステッピングモータ４４の回転駆動力が回転テーブル３２に対して伝達されるようになっている。

【0031】

なお、操作レバー４５を倒してスパーギヤ４７が下降し、サーボモータ４３の回転駆動力が回転テーブル３２に対して伝達されているときには、ステッピングモータ４４のモータ軸に設置されたモータギヤ４４ａはフリー状態となっており、ステッピングモータ４４は空運転をしている状態となっている。逆に、操作レバー４５を引き起こしてスパーギヤ４７が上昇し、ステッピングモータ４４の回転駆動力が回転テーブル３２に対して伝達されているときには、サーボモータ４３のモータ軸はフリー状態となっており、サーボモータ４３は空運転をしている状態となっている。

【0032】

以上のように、本実施形態に係る回転テーブル機構３１は、高速回転用のサーボモータ４３と、位置決め用のステッピングモータ４４とを有している。したがって、本実施形態に係る五面加工機１０では、回転テーブル機構３１が有する回転テーブル３２と、サーボモータ４３及びステッピングモータ４４とが協働することで、円弧形状をしたワークに対する外周面への切削加工や、外周面へのギヤ加工が可能となっており、また、そのような円弧形状のワークを加工する場合に、その加工時間を短縮することが可能となっている。

【0033】

また、本実施形態に係る五面加工機１０では、図１に示すように、五面加工機１０を上面から見たときに、加工工具と回転テーブル３２上に載置されたワークとの加工点αが、一対のコラム１２，１２に挟まれた領域から外れた箇所に位置している。したがって、本実施形態に係る五面加工機１０によれば、たとえ一対のコラム１２，１２の間隔寸法よりも大きい寸法のワークであっても、回転テーブル３２上に載置できるものであれば、好適に加工を行うことが可能となっている。

【0034】

以上、本実施形態に係る五面加工機１０の具体的な構成を説明した。次に、本実施形態に係る五面加工機１０の操作方法について、説明を行う。

【0035】

例えば、回転テーブル３２の直径よりも大きい円形のワークをミーリング加工する場合を考えると、まず、この円形ワークを回転テーブル３２上に固定するとともに、縦主軸１６ａ又は横主軸１６ｂに対してエンドミルを設置する。そして、加工テーブル３０をＸ軸方向へ所望の距離だけ移動させた上で、回転テーブル３２を回転させ、あるいは、旋回ヘッド１６の位置をＷ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向で調整しながら、エンドミルによるワークのミーリング加工を実施することができる。

【0036】

また、本実施形態に係る第二のブレーキ機構４０を利用して、回転テーブル３２を所望の角度で固定して加工を加え、またその後に回転テーブル３２を所望の角度だけ回転させた上で第二のブレーキ機構４０を利用して回転テーブル３２を固定し、その位置で加工するということを繰り返すことで、例えば大径のギヤを製作することもできる。このように、本実施形態に係る第二のブレーキ機構４０を用いることで、回転テーブル３２の位置固定を確実に行うことができるので、精度の高い加工を実施することが可能となる。

【0037】

さらに、上述したエンドミルに代えて、例えば、図１０に示すように、旋回ヘッド１６の下面側に切削加工用のバイト５０を固定設置しておき、ワークを固定設置した回転テーブル３２を回転させながら、このワーク外周側面の垂直方向からバイト５０を接触させることで、切削加工を行うことも可能となる。このような使用法の場合には、例えば回転ベアリングの内外輪などといったリング形状の部材を加工する場合に好適である。なお、図１０は、本実施形態に係る五面加工機において、加工工具にバイト５０を用いた場合の動作状態を例示する図である。

【0038】

以上のように、本実施形態に係る五面加工機１０によれば、回転テーブル３２を用いることで、円弧形状のワークを加工するに際して、加工時間を短縮することができる。さらに、たとえ一対のコラム１２，１２の間隔寸法よりも大きい寸法のワークであっても、回転テーブル３２上に載置できるものであれば、好適に加工を行うことが可能である。かかる加工が可能となるのは、図１に示すように、五面加工機１０を上面から見たときに、加工工具と回転テーブル３２上に載置されたワークとの加工点αが、一対のコラム１２，１２に挟まれた領域から外れた箇所に位置しているという従来技術にはない構成によるものである。

【0039】

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

【0040】

例えば、上述した一対のコラム１２，１２は、ベースに立設した２本の柱状部材として構成されていたが、本発明に係る五面加工機に適用可能なコラムについては、門型形状などの他の形状を採用することができる。

【0041】

また、上述した本実施形態に係る駆動源４１は、サーボモータ４３とステッピングモータ４４という２つのモータによって構成されていたが、本発明の駆動源が有する複数のモータについては、上述した形態に限られるものではなく、あらゆる種類のモータを組み合わせて構成してもよい。

【0042】

さらに、上述した実施形態では、回転テーブル３２と駆動源４１をタイミングベルト３８によって接続した場合を例示したが、駆動源４１が発生させる回転駆動力については、ギヤなどの他の駆動力伝達手段を用いることで、回転テーブル３２に対して伝達するようにしてもよい。

【0043】

またさらに、上述した実施形態では、一対のコラム１２，１２の内面間の間隔の幅寸法や回転テーブル３２の直径寸法を、約３，０００ｍｍとした場合を例示した。しかしながら、これらの寸法については、上述した本実施形態と同様の作用効果を発揮できる範囲において、任意に変更が可能である。

【0044】

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0045】

１０ 五面加工機、１１ 加工機本体、１２ コラム、１３ クロスレール、１４ 主軸ヘッド、１５ ラム、１６ 旋回ヘッド、１６ａ 縦主軸、１６ｂ 横主軸、３０ 加工テーブル、３１ 回転テーブル機構、３２ 回転テーブル、３２ａ ブレーキ受け部材、３２ｂ 凹部、３３ 回転ベアリング、３４ チャック、３５ エンコーダ、３５ａ スリット円盤、３６ スタンド、３７ プーリ、３８ タイミングベルト、３９，４０ ブレーキ機構、３９ａ ブレーキシュー、３９ｂ，４０ｂ シリンダ機構、４０ａ クランプ軸、４１ 駆動源、４２ プーリ、４３ サーボモータ、４４ ステッピングモータ、４４ａ モータギヤ、４５ 操作レバー、４６ ガイドバー、４７ スパーギヤ、４７ａ 大ギヤ、４７ｂ 小ギヤ、４８ 従動軸、４８ａ 小ギヤ、４８ｂ 大ギヤ、５０ バイト、α 加工点。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】