特表2024-505168 | 知財ポータル「IP Force」

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ モーディグ・マシーン・ツールズ・エービーの特許一覧

特表2024-505168ワークピースを機械加工するための機械加工デバイス及びその方法

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

目に優しい文字サイズ小中大 PDF Top

< >

1
2
3
4
5
6
7
8

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-05

(54)【発明の名称】ワークピースを機械加工するための機械加工デバイス及びその方法

(51)【国際特許分類】

B23Q 1/00 20060101AFI20240129BHJP

B23Q 11/00 20060101ALI20240129BHJP

B23Q 1/66 20060101ALI20240129BHJP

B23Q 1/48 20060101ALI20240129BHJP

B23Q 1/54 20060101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

B23Q1/00 H

B23Q11/00 L

B23Q11/00 S

B23Q1/66 E

B23Q1/48 F

B23Q1/54

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023542917

(86)(22)【出願日】2022-01-20

(85)【翻訳文提出日】2023-07-27

(86)【国際出願番号】 EP2022051288

(87)【国際公開番号】W WO2022157276

(87)【国際公開日】2022-07-28

(31)【優先権主張番号】2150073-1

(32)【優先日】2021-01-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】SE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523267623

【氏名又は名称】モーディグ・マシーン・ツールズ・エービー

【氏名又は名称原語表記】ＭＯＤＩＧＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬＳＡＢ

【住所又は居所原語表記】Ｐｒａｅｓｔｋｒａｇｅｖａｅｇｅｎ１３，３９３６１ＫＡＬＭＡＲ，ＳＷＥＤＥＮ

(74)【代理人】

【識別番号】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】モーディグ、ダービド

【テーマコード（参考）】

3C048

【Ｆターム（参考）】

3C048AA01

3C048BC02

3C048BC03

3C048DD10

3C048DD16

3C048DD17

3C048EE12

(57)【要約】

機械加工デバイス（１００）が提供される。機械加工デバイスは、ワークピース（１０４）を保持するように適合され、且つ枢動モータによって枢動軸（１０６）を中心として枢動するように構成されたトラニオンテーブル（１０２）と、ここにおいて、枢動軸（１０６）は、水平面に対して平行であり、上向きに方向付けられ、且つスピンドル移送デバイス（１１２）によって水平面に対して平行な平面内で移動させられるように構成された切削工具（１１０）を保持するように適合されたスピンドル（１０８）と、切削工具（１１０）に向かって、及びそれから離れてトラニオンテーブル（１０２）を垂直に移送するように適合されたトラニオンテーブル移送デバイス（１２８ａ，１２８ｂ）とを備え、そのため、切削状態では、ワークピース（１０４）から切削された切削屑（２０２）は、重力によってワークピース（１０４）から除去される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械加工デバイス（１００）であって、
ワークピース（１０４）を保持するように適合され、且つ枢動モータによって枢動軸（１０６）を中心として枢動するように構成されたトラニオンテーブル（１０２）と、ここにおいて、前記枢動軸（１０６）は、水平面に対して平行であり、
上向きに方向付けられ、且つスピンドル移送デバイス（１１２）によって前記水平面に対して平行な平面内で移動させられるように構成された切削工具（１１０）を保持するように適合されたスピンドル（１０８）と、
前記切削工具（１１０）に向かって、及びそれから離れて前記トラニオンテーブル（１０２）を垂直に移送するように適合されたトラニオンテーブル移送デバイス（１２８ａ，１２８ｂ）と
を備え、そのため、切削状態では、前記ワークピース（１０４）から切削された切削屑（２０２）は、重力によって前記ワークピース（１０４）から除去される、機械加工デバイス（１００）。

【請求項2】

前記機械加工デバイス（１００）は、
前記トラニオンテーブル（１０２）に回転可能に接続され、且つ前記ワークピース（１０４）を保持するように適合されたワークピーステーブル（１１４）を更に備え、
前記ワークピーステーブル（１１４）は、回転軸（１１６）を中心として回転するように構成され、
前記回転軸（１１６）は、前記枢動軸（１０６）に対して直交である、請求項１に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項3】

前記トラニオンテーブル（１０２）に回転可能に接続され、且つ追加のワークピース（４０４）を保持するように適合された追加のワークピーステーブル（４０２）を備え、
前記追加のワークピーステーブル（４０２）は、追加の回転軸（４１０）を中心として回転するように構成され、
前記追加の回転軸（４１０）は、前記枢動軸に対して直交である、請求項２に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項4】

前記機械加工デバイス（１００）は、追加のスピンドル（４０６）を備え、
前記追加のスピンドル（４０６）は、上向きに方向付けられ、且つ前記スピンドル移送デバイス（１１２）によって前記水平面に対して平行な前記平面内で移動させられるように構成された追加の切削工具（４０８）を保持するように適合される、
請求項１～３のいずれか一項に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項5】

基部支持構造（１１８）と、
側部支持構造（１２０）と、
頂部接続構造（１２２）と
を更に備え、前記側部支持構造（１２０）は、前記基部支持構造（１１８）に第１の端部において接続され、
前記側部支持構造（１２０）は、前記頂部接続構造（１２２）に第２の端部において接続され、
前記トラニオンテーブル移送デバイス（１２８ａ，１２８ｂ）は、前記側部支持構造（１２０）に接続され、
前記スピンドル移送デバイス（１１２）は、前記基部支持構造（１１８）に接続される、
請求項１～４のいずれか一項に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項6】

前記トラニオンテーブル移送デバイス（１２８ａ，１２８ｂ）は、前記トラニオンテーブル（１０２）が２つの両端において前記トラニオンテーブル移送デバイス（１２８ａ，１２８ｂ）によって支持されるように、２つの両端において前記側部支持構造（１２０）に接続される、請求項５に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項7】

前記側部支持構造（１２０）は、水平に前記ワークピース（１０４）を装填及び／又は取り外すための少なくとも１つの開口部を備える、請求項５又は６に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項8】

前記頂部接続構造（１２２）は、垂直に前記ワークピース（１０４）を装填及び／又は取り外すための、前記トラニオンテーブル（１０２）の上方に配置された開口部（５０２）を備える、請求項５～７のいずれか一項に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項9】

前記スピンドル（１０８）は、第１のモータによって第１の方向（７０２）に沿って前記スピンドル移送デバイス（１１２）上に移動可能に配置され、
前記スピンドル移送デバイス（１１２）は、第２のモータによって第２の方向（７０４）に沿って前記基部支持構造（１１８）上に移動可能に配置され、
前記第１の方向（７０２）及び前記第２の方向（７０４）は、前記水平面に対して平行であり、
前記第１の方向（７０２）は、前記第２の方向（７０４）に対して直交である、
請求項５～８のいずれか一項に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項10】

前記スピンドル移送デバイス（１１２）は、前記基部支持構造（１１８）に取り付けられたレール（１２４ａ，１２４ｂ）に沿って移動する、請求項５～９のいずれか一項に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項11】

前記枢動軸（１０６）は、前記第１の方向（７０２）に対して平行である、請求項９又は１０に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項12】

前記機械加工デバイス（１００）から離れて切削屑（２０２）を移送するための、前記スピンドル（１０８）の下方に配置された切削屑コンベア（２０４）を更に備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の機械加工デバイス（１００）。

【請求項13】

ワークピースを保持するトラニオンテーブルと、上向きに方向付けられた切削工具を保持するスピンドルとを備える機械加工デバイスを使用して前記ワークピースを機械加工するための方法（８００）であって、前記方法（８００）は、
第１及び第２の方向に沿って水平面内で前記スピンドルを移動させること（Ｓ８０６）と、ここにおいて、前記第１の方向は、前記第２の方向に対して直交であり、
垂直に前記トラニオンテーブルを移動させ、それによって前記ワークピースを移動させること（Ｓ８０８）と、
枢動軸を中心として前記トラニオンテーブルを枢動させることによって前記ワークピースを傾斜させること（Ｓ８１０）と、ここにおいて、前記枢動軸は、前記第１の方向に対して平行であり、
を行うことによって、前記ワークピースに前記切削工具を適用することによって下方から前記ワークピースを機械加工する（Ｓ８０４）こと
を備える、方法（８００）。

【請求項14】

前記機械加工デバイスは、それ自体の回転軸を中心として回転するように適合され、且つ前記トラニオンテーブルに取り付けられたワークピーステーブルを更に備え、
前記ワークピースは、前記ワークピーステーブルに取り付けられ（Ｓ８１２）、
前記方法は、
前記ワークピーステーブルの前記回転軸を中心として前記ワークピースを回転させること（Ｓ８１４）を更に備え、前記回転軸は、前記枢動軸に対して直交である、請求項１３に記載の方法（８００）。

【請求項15】

非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
処理能力を有するデバイス上で実行されると、請求項１３又は１４に記載の方法（８００）を実施するためのプログラムコード部分を記憶した、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械加工に関する。より詳細には、本発明は、ワークピースを機械加工するための機械加工デバイス及びその方法に関する。

【背景技術】

【0002】

今日の多くの製品は、機械加工によって製造された少なくとも１つの構成要素を含む。スマートフォンの本体から、何千もの機械加工された構成要素を含む飛行機までずっと。これらの製品及び構成要素の複雑さは絶えず増大している。加えて、より高い許容差に対する要求が増大している。

【0003】

これらの製品を製造する従来の方法は、ワークピースが上方から工具によって機械加工される垂直フライス盤、又は工具が側方から作動する水平フライス盤のうちのいずれかを使用することによるものである。しかしながら、より高い精度及び除去された材料の改善された処理を伴う機械加工のための改善された解決策が必要とされている。

【発明の概要】

【0004】

本発明の目的は、先行技術の上記で識別された制限のうちの１つ以上を少なくとも部分的に克服することである。特に、改善された精度でワークピースを機械加工するための改善された機械加工デバイス及びその方法を提供することが目的である。

【0005】

切削工具を下方から作動させることによって、ワークピースから切削された切削屑の効果的な除去が達成されることが認識されている。更に、機械加工デバイスにおける自由度の提案された分布は、改善された精度をもたらす、より安定した機械加工デバイスを可能にする。

【0006】

第１の態様によると、機械加工デバイスが提供され、機械加工デバイスは、ワークピースを保持するように適合され、且つ枢動モータによって枢動軸を中心として枢動するように構成されたトラニオンテーブルと、ここにおいて、枢動軸は、水平面に対して平行であり、上向きに方向付けられ、且つスピンドル移送デバイスによって水平面に対して平行な平面内で移動させられるように構成された切削工具を保持するように適合されたスピンドルと、切削工具に向かって、及びそれから離れてトラニオンテーブルを垂直に移送するように適合されたトラニオンテーブル移送デバイスとを備え、そのため、切削状態では、ワークピースから切削された切削屑は、重力によってワークピースから除去される。

【0007】

トラニオンテーブルは、切削状態において、切削工具によってワークピースから切削された切削屑が重力によってワークピースから除去されるように、切削工具に対してワークピースを保持するように適合され得る。

【0008】

「切削状態」という表現は、本明細書では、切削工具がワークピースを加工している状態を意味する。

【0009】

「水平」、「垂直」、「上向き」、「側部」、及び「頂部」などの相対的な空間用語は、機械加工デバイスの基準枠内の場所又は方向を指すために使用される。特に、「頂部」、「上向き」、及び「垂直」は、機械加工デバイスの下から上への方向（即ち、トラニオンテーブル移送デバイスからトラニオンテーブルへの方向）、又は同等に平面地面に対して垂直な方向に関して理解され得る。別の言い方をすれば、下から上への方向は、重力と反対であり得る。それに対応して、「水平」、「横」、及び「側部」という用語は、平面地面に対する／平面地面に沿った場所又は向きとして理解され得る。「上向き」という表現は、本明細書では、下から上への、即ち重力と反対の方向の成分を有する方向を意味する。

【0010】

スピンドルは、切削工具を保持して回転させることができるデバイスとして解釈され得る。切削工具は、例えばフライス工具であり得る。

【0011】

トラニオンテーブルにおいて垂直移動を有することは、それをスピンドルの水平移動から分離することができることを意味する。これは、部品のうちの一方を移動させることによって機械加工デバイスにおいて生み出される力が他方に影響を及ぼさないという点で有利であり得る。別の言い方をすれば、例えばスピンドルを、トラニオンテーブル上のワークピースを移動によって生み出される力に起因して振動させることなく、水平面内で一方向に沿って移動させることができる。このことから、機械加工プロセスにおいてより高い精度を達成することができる。

【0012】

機械加工デバイスは、トラニオンテーブルに回転可能に接続され、且つワークピースを保持するように適合されたワークピーステーブルを更に備え得る。ワークピーステーブルは、回転軸を中心として回転するように構成され得る。前記回転軸は、枢動軸に対して直交であり得る。

【0013】

回転し得るワークピーステーブルを有する利点は、切削工具がワークピースの全ての側面に到達することができるようにワークピースを回転させることができることである。更に、ワークピースは、機械加工デバイスが旋削を実行することができるように高速で回転され得る。

【0014】

機械加工デバイスは、トラニオンテーブルに回転可能に接続され、且つ追加のワークピースを保持するように適合された追加のワークピーステーブルを備え得る。追加のワークピーステーブルは、追加の回転軸を中心として回転するように構成され得る。追加の回転軸は、枢動軸に対して直交であり得る。追加のワークピーステーブルを有する利点は、２つのワークピースを同時に機械加工することができることである。代替として、２つのワークピースを同時に機械加工デバイス中に装填し、次いで、次々と機械加工することができる。

【0015】

機械加工デバイスは、追加のスピンドルを更に備え得る。追加のスピンドルは、上向きに方向付けられ、且つスピンドル移送デバイスによって水平面に対して平行な平面内で移動させられるように構成された追加の切削工具を保持するように適合され得る。追加のスピンドルを有することは、２つの同一のワークピースを同時に機械加工することができるという点で有利であり得る。代替として、２つのスピンドルが、１つのワークピースを同時に機械加工し得る。

【0016】

機械加工デバイスは、基部支持構造と、側部支持構造と、頂部接続構造とを更に備え得る。側部支持構造は、基部支持構造に第１の端部において接続され得る。側部支持構造は、頂部接続構造に第２の端部において接続され得る。トラニオンテーブル移送デバイスは、側部支持構造に接続され得る。スピンドル移送デバイスは、基部支持構造に接続され得る。スピンドル移送デバイスを基部支持構造に接続することは、スピンドル移送デバイスを移動させるときに生み出される力が基部支持構造によって受け止められ、ワークピースが吊り下げられるトラニオンテーブルなどの機械加工デバイスの残りの部分に影響を及ぼさないという点で有利であり得る。同様に、トラニオンテーブル移送デバイスを側部支持構造に接続することは、トラニオンテーブルの垂直移動がスピンドルに影響を及ぼさないことを意味する。

【0017】

トラニオンテーブル移送デバイスは、トラニオンテーブルが２つの両端においてトラニオンテーブル移送デバイスによって支持されるように、２つの両端において側部支持構造に接続され得る。別の言い方をすれば、トラニオンテーブルは、枢動軸に沿って互いに対向する２つの地点において取り付けられ得る。この利点は、ワークピースが取り付けられるトラニオンテーブルが、トラニオンテーブルを一端にのみ取り付ける場合とは対照的に、遙かにより安定していることであり得る。安定性は、機械加工デバイスの精度にとって重要であり得る。

【0018】

側部支持構造は、水平にワークピースを装填及び／又は取り外すための少なくとも１つの開口部を備え得る。

【0019】

頂部接続構造は、垂直にワークピースを装填及び／又は取り外すための、トラニオンテーブルの上方に配置された開口部を備え得る。

【0020】

垂直にワークピースを装填することの利点は、移送デバイスが頂部接続構造の上方を走り得、それによって生産設備における設置面積を低減することを可能にすることである。移送デバイスは、機械加工デバイスに及び／又はそれからワークピースを移送し得る。

【0021】

スピンドルは、第１のモータによって第１の方向に沿ってスピンドル移送デバイス上に移動可能に配置され得る。スピンドル移送デバイスは、第２のモータによって第２の方向に沿って基部支持構造上に移動可能に配置され得る。第１及び第２のモータは、同じモータであり得る。第１の方向及び第２の方向は、水平面に対して平行であり得る。第１の方向は、第２の方向に対して直交であり得る。

【0022】

スピンドル移送デバイスは、基部支持構造に取り付けられたレールに沿って移動し得る。

【0023】

機械加工デバイスは、機械加工デバイスから離れて切削屑を移送するための、スピンドルの下方に配置された切削屑コンベアを更に備え得る。

【0024】

「切削屑」という表現は、本明細書では、切削工具によってワークピースから除去される任意の材料を意味する。

【0025】

枢動軸は、第１の方向に対して平行であり得る。その利点は、第１の方向に沿ったスピンドルの移動が、トラニオンテーブルの枢動に最小限の影響しか及ぼさないことであり得る。

【0026】

第２の態様によると、ワークピースを保持するトラニオンテーブルと、上向きに方向付けられた切削工具を保持するスピンドルとを備える機械加工デバイスを使用してワークピースを機械加工するための方法が提供される。本方法は、第１及び第２の方向に沿って水平面内でスピンドルを移動させることと、ここにおいて、第１の方向は、第２の方向に対して直交であり、垂直にトラニオンテーブルを移動させ、それによってワークピースを移動させることと、枢動軸を中心としてトラニオンテーブルを枢動させることによってワークピースを傾斜させることと、ここにおいて、枢動軸は、第１の方向に対して平行であり、を行うことによって、ワークピースに切削工具を適用することによって下方からワークピースを機械加工することを備える。

【0027】

本方法は、トラニオンテーブルにワークピースを取り付けることを更に備え得る。

【0028】

機械加工デバイスは、それ自体の回転軸を中心として回転するように適合され、且つトラニオンテーブルに取り付けられたワークピーステーブルを更に備え得る。ワークピースは、ワークピーステーブルに取り付けられ得る。本方法は、ワークピーステーブルの回転軸を中心としてワークピースを回転させることを更に備え得、回転軸は、枢動軸に対して直交であり得る。

【0029】

第３の態様によると、処理能力を有するデバイス上で実行されると、第２の態様に記載の方法を実施するためのプログラムコード部分を記憶した、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。

【0030】

本発明の更に他の目的、特徴、態様、及び利点は、以下の発明を実施するための形態及び図面から明らかになるであろう。１つの態様に関して説明する同じ特徴及び利点は、別途明記されない限り、他の態様に適用可能である。

【0031】

ここで、本発明の上記及び他の態様を、添付の図面を参照して、より詳細に説明する。図面は限定的なものとみなされるべきではなく、むしろ説明及び理解のために使用される。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】断面図で例として、アイドル状態にある機械加工デバイスを例示する。

【図2】切削状態にある図１の機械加工デバイスを例示する。

【図3】切削状態にある図１の機械加工デバイスの別の例を例示する。

【図4】例として、１つよりも多くのスピンドル及び１つよりも多くのワークピーステーブルを有する機械加工デバイスを例示する。

【図5】垂直装填状態にある図１の機械加工デバイスを例示する。

【図6】水平装填状態にある図１の機械加工デバイスを例示する。

【図7】断面上面図で機械加工デバイスを例示する。

【図8】ワークピースを機械加工する方法のステップを例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0033】

図１は、例として、断面図での機械加工デバイス１００の例示である。図１～７のうちのいずれにも例示する機械加工デバイスは、例示を目的として例として見られるべきであることに留意されたい。異なる部品の縮尺及び形状は、実際の機械加工デバイスを反映しない場合がある。

【0034】

機械加工デバイス１００は、トラニオンテーブル１０２を備え得る。トラニオンテーブル１０２は、ワークピース１０４を保持するように適合され得る。別の言い方をすれば、ワークピース１０４は、トラニオンテーブル１０２に固定され得る。ワークピース１０４は、油圧技術、又は当業者が容易に理解することができる、機械加工デバイス中にワークピースを取り付けるための任意の他の適切な手段によって、トラニオンテーブル１０２に取り付けられ得る。ワークピース１０４は、例えば、旋削、フライス加工、又は穿孔によって機械加工される金属片であり得る。トラニオンテーブル１０２は、枢動軸１０６を中心として枢動するように構成され得る。このことから、トラニオンテーブル１０２上に固定して配置されたワークピース１０４も枢動させられ得る。トラニオンテーブル１０２は、第１の自由度、即ち枢動運動を有すると言うことができる。トラニオンテーブル１０２の枢動運動は、枢動モータによって行われ得る。枢動軸１０６は、水平面に対して平行であり得る。参考までに、水平面は、ｘ軸及びｙ軸にまたがる平面であり得る。枢動軸１０６は、ｙ軸に対して平行であり得る。

【0035】

本明細書に例示するように、トラニオンテーブル１０２は、枢動軸１０６に沿って互いに対向する２つの端部において取り付けられ得る。代替として、トラニオンテーブル１０２は、一方の端部にのみ取り付けることができる。更に、ワークピース１０４がトラニオンテーブル１０２に取り付けられるエリアは、ワークピース１０４の中央部分が枢動軸１０６と一致することができるように、枢動軸１０６からの偏りを有し得る。トラニオンテーブル１０２の偏りは、ワークピース１０４のサイズに応じて変化し得る。例えば、偏りは、トラニオンテーブル１０２及びワークピース１０４の重心が共に枢動軸に近くなるようなものであり得る。このことから、ワークピース１０４が取り付けられたトラニオンテーブル１０２は、より効果的且つ安定した方法で、且つ枢動モータによる力をより必要とせずに枢動することができる。

【0036】

機械加工デバイス１００は、スピンドル１０８を更に備え得る。スピンドル１０８は、切削工具１１０を保持するように適合され得る。スピンドル１０８は、切削工具１１０を回転させ得、そのため、フライス加工又は穿孔を実行することができる。スピンドル１０８は、上向きに、即ち、本明細書に例示するようにｚ軸の方向に方向付けられた切削工具１１０を保持するように構成され得る。別の言い方をすれば、スピンドル１０８は、スピンドルがワークピースの上方に配置される垂直機械加工の従来の方法とは対照的に、下方からワークピース１０４を機械加工するように構成される。スピンドル１０８を下方から作動させることは、ワークピース１０４から切削された切削屑２０２の効果的な除去を可能にし、それについては、機械加工デバイス１００が切削状態にあるときの図２及び図３に関連して更に議論する。

【0037】

スピンドル１０８は、スピンドル移送デバイス１１２によって水平面に対して平行な平面内で移動させられるように構成することができる。このことから、スピンドル１０８は、第２及び第３の自由度を有すると言うことができる。スピンドル移送デバイス１１２は、図７に関連して更に議論する。

【0038】

機械加工デバイス１００は、トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂを更に備え得る。トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、切削工具１１０に向かって、及びそれから離れてトラニオンテーブル１０２を垂直に移送するように適合され得る。本明細書では、トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、トラニオンテーブル１０２の両側にあり、且つｚ軸に沿ってトラニオンテーブルを移送する２つのレールとして例示する。トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、トラニオンテーブル１０２に第４の自由度を提供すると言うことができる。

【0039】

これまでに議論した機械加工デバイス１００は、このことから、４つの自由度を有し、従って、４軸機械加工を実行することが可能である。しかしながら、図１に例示するように、機械加工デバイス１００は、ワークピーステーブル１１４を更に備え得る。ワークピーステーブル１１４は、トラニオンテーブル１０２に回転可能に接続され、且つワークピース１０４を保持するように適合され得る。ワークピーステーブル１１４は、回転モータによって回転され得る。ワークピース１０４は、油圧の使用によってワークピーステーブル１１４に取り付けられ得る。言い換えれば、ワークピース１０４は、ワークピーステーブル１１４に固定され得る。ワークピーステーブル１１４は、回転軸１１６を中心として回転するように構成され得る。回転軸１１６は、ワークピーステーブル１１４に対して垂直な軸であり得る。ワークピーステーブル１１４に対する垂直軸であることは、本明細書では、ワークピース１０４が保持されるワークピーステーブル１１４の表面に対して垂直であることを意味し得る。回転軸１１６は、枢動軸１０６に対して直交であり得る。このことから、回転軸１１６は、トラニオンテーブル１０２と共に枢動軸１０６を中心として枢動し得る。ワークピーステーブル１１４は、機械加工デバイス１００に第５の自由度を与え、このことから、機械加工デバイス１００が５軸機械加工を実行することを可能にすると言うことができる。ワークピーステーブル１１４は、切削工具１１０がワークピース１０４の全ての地点に到達することができるように、ワークピース１０４を回転させ得る。更に、ワークピーステーブル１１４は、旋削加工を機械加工デバイス１００によって実行することができるほど高い回転速度でワークピースを回転させ得る。

【0040】

機械加工デバイス１００は、基部支持構造１１８を備え得る。基部支持構造１１８は、下方から機械加工デバイス１００に支持を与える任意の構造であり得る。例えば、それは、機械加工デバイスの床であり得るか、又は単に工場の床に機械加工デバイス１００を取り付けるための取り付け具であり得る。機械加工デバイス１００は、側部支持構造１２０を更に備え得る。側部支持構造１２０は、基部支持構造１１８に第１の端部において接続され得る。一例として、側部支持構造１２０は、単一の箱型本体（enclosed body）であり得る。別の例として、側部支持構造は、１つ以上の支柱を備え得る。例えば、機械加工デバイス１００の四隅に配置された４つの支柱である。機械加工デバイスは、頂部接続構造１２２を更に備え得る。側部支持構造１２０は、頂部接続構造１２２に第２の端部において接続され得る。頂部接続構造１２２は、側部支持構造１２０を接続し、機械加工デバイスに追加の安定性を与え得る。頂部接続構造１２２は、単一の箱型本体であり得る。代替として、頂部接続構造１２２は、側部支持構造１２０を接続する１つ以上の梁を備え得る。４つ支柱を備える支持構造１２０の例証的な場合では、頂部接続構造１２２は、４つの梁を対で接続する４つの梁を備え得る。

【0041】

トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、側部支持構造１２０に接続され得る。スピンドル移送デバイス１１２は、基部支持構造１１８に接続され得る。スピンドル移送デバイス１１２は、基部支持構造１１８に取り付けられたレール１２４ａ、１２４ｂに沿って移動し得る。

【0042】

トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、２つの両端において側部支持構造１２０に接続される。言い換えれば、トラニオンテーブル１０２は、２つの両端においてトラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂによって支持され得る。

【0043】

図１の例示では、機械加工デバイス１００は、アイドル状態にあると称され得る。この状態では、ワークピース１０４は、機械加工デバイス１００中に装填されているが、切削工具は、現在、ワークピースと接触していない。

【0044】

図２は、切削状態にある機械加工デバイス１００を例示する。この例示では、トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、切削工具１１０がワークピース１０４を機械加工することができるように、切削工具１１０に向かってワークピース１０４を移送している。ワークピース１０４から除去される材料から生み出される切削屑２０２は、スピンドル１０８がワークピース１０４の下方から作動することにより、重力によってワークピースから離れて落ちることができる。切削状態中に、切削工具１１０は、切削工具が接触するワークピース１０４の地点の下方（ｚ軸に対して）にある。機械加工デバイス１００は、切削工具１１０が常に、切削状態中に切削工具１１０が接触するワークピース１０４の地点の下方にあるように配置され得る。切削状態中にワークピース１０４から切削屑２０２を除去することは、製品の仕上がりを改善することができる。提案された解決策によって、切削屑が切削状態中にワークピース中又はその上に集まることを防止することができる。機械加工デバイス１００は、機械加工デバイス１００から離れて切削屑を移送するための切削屑コンベア２０４を更に備え得る。切削屑コンベア２０４は、スピンドルの下方に配置され得る。切削屑コンベア２０４は、例えば、基部支持構造１１８に組み込まれ得るか、又はその上に取り付けられ得る。代替として、切削屑コンベア２０４は、切削屑２０２が機械加工デバイス１００から落ちることを可能にする開口部を基部支持構造１１８中に備え得る。切削屑２０２はまた、スピンドル移送デバイス１１２が傾斜面を設けられることによって除去することができる。

【0045】

図３は、切削状態にある機械加工デバイス１００の代替図を例示する。この例示では、トラニオンテーブル１０２は、枢動軸１０６を中心として枢動しており、切削工具１１０がワークピース１０４の側面上の地点に到達することを可能にしている。トラニオンテーブル１０２は、図２及び図３の２つの例だけでなく、枢動軸１０６を中心として任意の枢動位置を取り得ることに留意されたい。

【0046】

図４は、例として、追加のワークピーステーブル４０２及び追加のスピンドル４０６を有する機械加工デバイス１００を例示する。

【0047】

追加のワークピーステーブル４０２は、トラニオンテーブル１０２に回転可能に接続され、且つ追加のワークピース４０４を保持するように適合され得る。追加のワークピーステーブル４０２は、追加の回転軸４１０を中心として回転するように構成され得る。追加の回転軸は、枢動軸に対して直交であり得る。本明細書に例示するように、追加のワークピーステーブル４０２は、ワークピーステーブル１１４の横に配置され得る。

【0048】

追加のスピンドル４０６は、上向きに方向付けられた追加の切削工具４０８を保持するように適合され得る。スピンドル４０６は、スピンドル移送デバイス１１２によって水平面に対して平行な平面内で移動させられるように構成され得る。２つのスピンドル１０８、４０６は、それらの間に固定された距離を有してスピンドル移送デバイス１１２上に配置され得る。

【0049】

本明細書に例示する機械加工デバイス１００は、２つの同一のワークピース１０４、４０４を同時に機械加工するために使用され得る。代替として、機械加工デバイス１００は、２つのスピンドル１０８、４０６を使用して１つのワークピース１０４を機械加工するために使用され得る。代替として、機械加工デバイス１００は、１つのスピンドル１０８を使用して２つのワークピース１０４、４０４を機械加工するために使用され得る。

【0050】

図５は、垂直装填状態にある機械加工デバイスを例示する。開口部５０２が、頂部接続構造１２２中に設けられ得る。開口部５０２は、垂直にワークピース１０４を装填及び／又は取り外すために、トラニオンテーブル１０２の上方に設けられ得る。別の言い方をすれば、機械加工デバイス１００は、上方から装填及び／又は取り外され得る。垂直装填状態では、トラニオンテーブル１０２は、ワークピース１０４に上方からアクセスすることができるように枢動させられ得る。更に、トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂは、ワークピース１０４が容易にアクセス可能であるように、トラニオンテーブルを頂部位置に上昇させることができる。機械加工デバイス１００の垂直装填状態は、装填及び／又は取り外しのために機械加工デバイス１００の上方を移動するパレットチェンジャと互換性があり得る。

【0051】

図６は、水平装填状態にある機械加工デバイスを例示する。側部支持構造１２０は、水平にワークピース１０４を装填及び／又は取り外すための少なくとも１つの開口部を備え得る。別の言い方をすれば、機械加工デバイス１００は、側部から装填及び／又は取り外され得る。例として、側部支持構造１２０は、トラニオンテーブル移送デバイス１２８ａ、１２８ｂが取り付けられていない側部支持構造１２０の２つの側部に開口部を設けられ得る。

【0052】

水平装填状態では、スピンドル移送デバイス１１２は、ワークピース１０４が装填又は取り外される開口部から離れて移動することができ、このことから、ワークピース１０４が装填／取り外しに適した高さに位置付けられることを可能にすることができる。機械加工デバイス１００の水平装填状態は、装填及び／又は取り外しのためのパレットチェンジャと互換性があり得る。

【0053】

図７は、頂部接続構造１２２中に開口部を有する機械加工デバイス１００を上方からの断面図で例示する。より具体的には、図７は、スピンドル移送デバイス１１２を上方から例示している。例示を目的として、ワークピーステーブル１１４及びワークピース１０４を有するトラニオンテーブル１０２は含まれていない。

【0054】

スピンドル１０８は、第１の方向７０２に沿ってスピンドル移送デバイス１１２上に移動可能に配置され得る。移動は、第１のモータによって行われ得る。第１のモータは、リニアモータであり得る。スピンドル１０８は、スピンドル移送デバイス１１２上のレール１２６に沿って移動し得る。

【0055】

スピンドル移送デバイス１１２は、第２の方向７０４に沿って基部支持構造１１８上に移動可能に配置され得る。移動は、第２のモータによって行われ得る。第２のモータは、リニアモータであり得る。本明細書では、スピンドル移送デバイス１１２は、基部支持構造１１８上の２つのレール１２４ａ、１２４ｂに沿って移動するものとして例示する。しかしながら、レールの数は、１つ以上であり得る。

【0056】

第１の方向７０２及び第２の方向７０４は、水平面に対して平行であり得る。更に、第１の方向７０２は、第２の方向７０４に対して直交であり得る。枢動軸１０６は、第１の方向７０２に対して平行であり得る。

【0057】

図８は、機械加工デバイスを使用してワークピースを機械加工するための方法８００を例示するフローチャートである。機械加工デバイスは、ワークピースを保持するトラニオンテーブルと、上向きに方向付けられた切削工具を保持するスピンドルとを備え得る。方法８００は、複数のステップを備える。以下に、異なるステップをより詳細に議論する。ステップは、任意の適切な順序で実行され得ることに留意されたい。

【0058】

ワークピースは、トラニオンテーブルに取り付けられ得るＳ８０２。

【0059】

ワークピースは、ワークピースに切削工具を適用することによって下方から機械加工されるＳ８０４。

【0060】

ワークピースは、第１及び第２の方向に沿って水平面内でスピンドルを移動させることＳ８０６によって機械加工される。第１の方向は、第２の方向に対して直交であり得る。

【0061】

ワークピースは、垂直にトラニオンテーブルを移動させ、それによってワークピースを移動させることＳ８０８によって機械加工される。

【0062】

ワークピースは、枢動軸を中心としてトラニオンテーブルを枢動させることによってワークピースを傾斜させることＳ８１０によって機械加工される。枢動軸は、第１の方向に対して平行であり得る。

【0063】

機械加工デバイスは、それ自体の回転軸を中心として回転するように適合され、且つトラニオンテーブルに取り付けられたワークピーステーブルを更に備え得る。