(57)【要約】【課題】簡単な構成で移動体の象限切替時における圧力変動を抑制して象限切替段差を低減する。【解決手段】工作機械１の圧力変動調整装置２５は、主軸ヘッド４を引き上げてその重量負荷を軽減させる油圧シリンダ８と、油圧ポンプ１２から送油流路１５を通して油圧を油圧シリンダ８に供給する油圧ユニット１４と、油圧ユニット１４と油圧シリンダ８との間に配設されていて油圧シリンダ８内の圧力を減圧するリリーフ減圧弁１７とを備えた。リリーフ減圧弁１７と油圧シリンダ８の間で送油流路１５にアキュムレータ２０を設けた。主軸ヘッド４の垂直面内での上昇移動から下降移動への象限切替時に油圧シリンダ８内の蓄圧油を加圧した衝撃圧力をアキュムレータ２０で吸収し、その後にリリーフ減圧弁１７で油圧タンク１３に逃がすことで、常用圧力に低減・調整する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の加工に用いる移動体を送り機構によって垂直面内で円弧運動させて前記移動体の垂直方向における象限切り換えを行う際に、前記移動体への圧力変動を調整するようにした圧力変動調整装置であって、
前記移動体の重量負荷を軽減させる油圧シリンダと、
油圧源から送油流路を通して油圧を前記油圧シリンダに供給する油圧ユニットと、
該油圧ユニットと油圧シリンダとの間に配設されていて前記油圧シリンダ内の圧力変動を調整するリリーフ減圧弁と、
前記リリーフ減圧弁と油圧シリンダの間で前記送油流路に配設されていて前記移動体の象限切替時に前記油圧シリンダ内に生じる圧力変動を吸収するアキュムレータとを備えたことを特徴とする工作機械の圧力変動調整装置。
【請求項２】
前記アキュムレータは、送油流路に連通する油圧室と気体を封入する気圧室とが変位可能なプラダで仕切られていて、前記油圧シリンダ内の油圧変動を蓄圧するようにした請求項１に記載された工作機械の圧力変動調整装置。
【請求項３】
前記移動体は工具またはワークを保持する保持手段である請求項１または２に記載された工作機械の圧力変動調整装置。
【請求項４】
前記アキュムレータによる油圧シリンダ内の圧力変動の吸収は、前記リリーフ減圧弁による油圧シリンダ内の圧力変動の調整の前に行われる請求項１乃至３のいずれかに記載された工作機械の圧力変動調整装置。
【請求項５】
工作機械の移動体を送り機構によって垂直面内で円弧運動させて前記移動体の垂直方向における象限切替を行う際に、前記移動体への圧力変動を調整するようにした圧力変動調整方法であって、
工具またはワークを取り付けた前記移動体を送り機構で垂直方向に移動させて円弧運動させる際に、前記移動体の重量負荷を油圧源から油圧シリンダに供給する油圧によって軽減させ、
前記移動体が垂直方向の象限を切り替える際に、前記油圧シリンダ内に生じる油圧変動をアキュムレータに蓄圧させることで、前記油圧シリンダ内の油圧変動を吸収するようにしたことを特徴とする工作機械の圧力変動調整方法。
【請求項６】
前記油圧シリンダ内の油圧変動をアキュムレータで吸収した後、前記油圧シリンダ内の油圧変動をリリーフ減圧弁で調整することによって、垂直方向の象限切替時における油圧シリンダ内の油圧変動を抑制するようにした請求項５に記載された工作機械の圧力変動調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械において例えば工具またはワークを取り付けた主軸ヘッド等の移動体を垂直方向に円弧運動させて象限切替する際に、移動体へかかる圧力変動を抑制する圧力変動調整装置及び圧力変動調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械によるワークの切削加工において、中ぐり加工や外周加工等、曲面の輪郭を切削加工するコンタリング加工の場合、工具またはワークを垂直面内で円弧運動させて切削加工する技術がある。
近年、工作機械による加工の高出力化、複合化の要求が高くなり、そのために工具を支持するスピンドルヘッド等を含む主軸ヘッドは重量が増大する傾向にある。しかも、主軸を高速回転させる主軸モータやその駆動機構も大型化する。そのため、垂直面内でコンタリング加工を行う場合、この主軸ヘッドや付属の主軸モータ等（以下、単に主軸ヘッドという）を一体に垂直方向に円弧運動させる際にかかる重量負荷が増大することになり、主軸ヘッドの送りの高速化や複合化の要求と合わせて、主軸ヘッドの垂直方向送りの負担が増大している。
このような主軸ヘッドを用いて、垂直面内でコンタリング加工を行う際、主軸ヘッドにかかる垂直方向の重力負荷を軽減する方法として、油圧シリンダを用いて主軸ヘッドをつり上げることでサーボモータ等の送り機構にかかる垂直方向の重力負荷を軽減する方法が知られている。
【０００３】
この方法によれば、垂直面内で円弧運動する主軸ヘッドが上昇運動から下降運動または下降運動から上昇運動に切り換わる時の垂直方向速度が０となる象限切替の際も、油圧シリンダには油圧ポンプから加圧油が送られる。その一方で、上昇から下降への象限切替のために送り機構による主軸ヘッドの移動方向の切り替えによって油圧シリンダ内でピストンが油圧を圧縮するために油圧シリンダ内の蓄圧油が加圧され、圧力変化により衝撃圧力が起きる。
この圧力変化について、油圧源から油圧シリンダの間に設けたリリーフ減圧弁の一次側（油圧源側）と二次側（油圧シリンダ側）との差圧の発生は避けられず、リリーフ減圧弁のバネの反応遅れにより、図６に示すように象限切替時に垂直方向の速度が０となって速度方向が切り替わるのが遅れる。その後、リリーフ切換弁が開弁して油圧シリンダ内の過大な油圧を油圧タンクに逃がすことで圧力が急速に低減し、主軸ヘッドの移動軌跡に段差が発生する。
このような象限切替時の圧力変動がワークの加工面に段差（象限切替段差）となって表れる。この象限切替段差は加工面の加工精度を劣化させることになる。
【０００４】
このような象限切替段差を改善する技術として、例えば下記特許文献１乃至３に記載されたものが提案されている。
特許文献１に記載されたスティックモーション補正装置は、移動体を移動させる送り駆動機構から与えられる力と別異の外力を運動方向が反転する方向に移動体に対して付与するとしている。しかしながら、特許文献１に記載された補正装置は水平面であるＸ−Ｙ軸方向における象限切替に関する技術であり、移動体の重力負荷が象限切替に関与しないものであるから、垂直面方向の象限切替とは異なる挙動を示すものであり、垂直面内での象限切替段差の改善には採用できない。
これに対し、特許文献２及び３に記載されたバランス装置はバランスシリンダを設けた垂直軸方向の象限切替に関する技術である。特許文献２に記載されたバランス装置は、主軸ヘッドの駆動用モータからの出力データに基づいてシリンダ装置に供給される空圧を制御してシリンダ装置から移動体に付与するバランス作用力を制御するようにしている。また、特許文献３に記載されたバランス装置は、サーボモータのサーボ電流を検出して目標電流値との差異からバランスシリンダに供給する油圧を調整し、サーボモータによる移動体の駆動エネルギーを一定に制御するようにしている。
【特許文献１】特開平９−２８８５０８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６９５７号公報
【特許文献３】特開昭６３−５７１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献２乃至３に記載されたバランス装置は、主軸ヘッドを昇降駆動する送り機構における駆動モータの出力データを検出して空圧や油圧を制御するものであり、構成が複雑であり製造コストが高いという不具合があった。
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みて、簡単な構成で移動体の象限切替時における圧力変動を抑制して象限切替段差を低減するようにした工作機械の圧力変動調整装置及び圧力変動調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による工作機械の圧力変動調整装置は、工作機械の移動体を送り機構によって垂直面内で円弧運動させて移動体の垂直方向における象限切り替えを行う際に、移動体の重力負荷を調整するようにした圧力変動調整装置であって、移動体の重量負荷を軽減させる油圧シリンダと、油圧源から送油流路を通して油圧を油圧シリンダに供給する油圧ユニットと、該油圧ユニットと油圧シリンダとの間に配設されていて油圧シリンダ内の圧力変動を調整するリリーフ減圧弁と、リリーフ減圧弁と油圧シリンダの間で送油流路に配設されていて移動体の象限切替時に油圧シリンダ内に生じる圧力変動を吸収するアキュムレータとを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、移動体を垂直面内で円弧運動させる際、油圧ユニットの油圧源から油圧シリンダに油圧が供給されて移動体の重力負荷を軽減させるが、移動体を上昇から下降または下降から上昇に運動方向を切り替える象限切替時に、送り機構による移動体の移動方向が切り替わり、過大な変圧が油圧シリンダ内に発生するが、リリーフ減圧弁が作動する前にこの圧力変動をアキュムレータによって迅速に蓄圧または補給することで象限切替時に移動体に発生する段差を吸収して滑らかな円弧運動を行わすことができ、これによって工作機械の移動体による加工精度を向上できる。
【０００８】
また、アキュムレータは、送油流路に連通する油圧室と気体を封入する気圧室とが変位可能なプラダで仕切られていて、油圧シリンダ内の油圧変動を蓄圧するようにしてもよい。
象限切替時に油圧シリンダに発生する圧力変動をアキュムレータの油圧室に過大な油圧を蓄圧させると、プラダが変位して気圧室内の気圧が圧縮されることでバランスさせることができる。また、アキュムレータから油圧シリンダ内に油圧を補給すると油圧室の油圧が減圧されることでバランスする。
また、移動体は工具またはワークを保持する保持手段であってもよく、工具またはワークの保持手段を従来よりも相対的に滑らかな円弧運動をさせつつ加工することで、曲面の加工精度が向上する。
【０００９】
また、アキュムレータによる油圧シリンダ内の圧力変動の吸収は、リリーフ減圧弁による油圧シリンダ内の圧力変動の調整の前に行われる。
リリーフ減圧弁がバネ等で開閉弁するため、油圧シリンダの圧力変動を検知して開弁する動作が遅れるのを、アキュムレータで蓄圧することで圧力変動を迅速に吸収するから移動体の象限切替を滑らかに行うことができる。
【００１０】
本発明による工作機械の圧力変動調整方法は、工作機械の移動体を送り機構によって垂直面内で円弧運動させて移動体の垂直方向における象限切替を行う際に、移動体の重力負荷を調整するようにした圧力変動調整方法であって、
工具またはワークを取り付けた移動体を送り機構で垂直方向に移動させて円弧運動させる際に、移動体の重量負荷を油圧源から油圧シリンダに供給する油圧によって軽減させ、
移動体が垂直方向の象限を切り替える際に、油圧シリンダ内に生じる油圧変動をアキュムレータに蓄圧・補給させることで、油圧シリンダ内の油圧変動を吸収するようにしたことを特徴とする。
本発明によれば、象限切替の際に供給される油圧と送り機構による移動体の移動方向切替とによって油圧シリンダ内に生じる油圧変動を、アキュムレータに蓄圧・補給させることで油圧シリンダ内の油圧変動を吸収するから、象限切替時の移動体の円弧運動を段差の発生を抑制して滑らかに行える。
【００１１】
また、油圧シリンダ内の油圧変動をアキュムレータで吸収した後、油圧シリンダ内の油圧変動をリリーフ減圧弁で調整することによって、垂直方向の象限切替時における油圧シリンダ内の油圧変動を抑制することが好ましい。
油圧シリンダ内の油圧変動時に、リリーフ減圧弁による圧力調整の反応遅れをアキュムレータで蓄圧して圧力変動を迅速に吸収することで、段差の発生を抑制でき、その後にリリーフ減圧弁が作動して、油圧シリンダ内の圧力変動を更に抑制して圧力調整を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による工作機械の圧力変動調整装置及び圧力変動調整方法は、アキュムレータによって移動体の象限切替時に発生する圧力変動を抑制して象限切替段差を低減することができ、簡単な構成で象限切替点で生じる圧力変動を吸収し、段差のない滑らかな加工面と高いコンタリング精度とを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態による工作機械の圧力変動調整装置及び圧力変動調整方法について図１乃至図５に基づいて説明する。
図１は工作機械の圧力変動調整装置の要部構成を示す側面図、図２は同じく正面図、図３はアキュムレータの断面図、図４は本実施形態による主軸ヘッドの垂直面内での円弧運動における象限切替時の主軸ヘッドの移動軌跡と移動距離を示す図、図５は本実施形態と従来技術における垂直面内での円弧運動における象限切替点付近での圧力変動を示す図である。
図１及び図２に示す工作機械１は、ベース２上に設けられていてＺ軸サーボモータＭｚによってＺ軸方向に移動可能なコラム３が設けられ、コラム３の前面に主軸ヘッド４が取り付けられている。主軸ヘッド４は工具を取り付けた状態で主軸モータ２６によって回転可能であり、Ｙ軸（垂直軸）方向に移動可能とされている。ベース２上において主軸ヘッド４に対向する位置には図示しないテーブルにイケールまたは治具を介してワークが取り付けられている（図示せず）。テーブルは図示しないＸ軸サーボモータＭｘによってベース２上をＸ軸方向に移動可能とされている。
【００１４】
コラム３の上面にはＹ軸サーボモータＭｙが取り付けられており（図２参照）、Ｙ軸サーボモータＭｙの回転軸は垂直方向下方側に延びるＹ軸ボールネジ６に連結されている。コラム３内において、主軸ヘッド４の側面には内部に雌ねじを有するネジ部材７が連結されており、ネジ部材７をＹ軸ボールネジ６が挿通して螺合されている。そのため、Ｙ軸サーボモータＭｙを正逆回転させることで主軸ヘッド３を垂直軸方向に上下動させることができる。
また、コラム３の上部にはバランスシリンダとして油圧シリンダ８が垂直方向に取り付けられている。この油圧シリンダ８に設けたシリンダロッド９がコラム下方に延びていて主軸ヘッド４に連結されている。油圧シリンダ８に後述する油圧ユニット１４から油圧を供給されることで、油圧シリンダ８の内部に設けたシリンダロッド９に連結されたピストン（図示せず）を押し上げて主軸ヘッド４の重量負荷を軽減できる。換言すれば、主軸ヘッド４の重量負荷に応じた油圧を油圧シリンダ８に供給して主軸ヘッド４を引き上げることになる。なお、主軸ヘッド４には、主軸ヘッド４に固定された工具や主軸ヘッド４と一体に上下動する主軸ヘッド回転用の主軸モータ及びその伝動機構等を含むものとする。
【００１５】
次にコンタリング加工におけるバランス装置１０について説明する。
バランス装置１０は油圧ポンプ１２（油圧源）と油圧タンク１３を備えた油圧ユニット１４を設けていて、油圧ポンプ１２と油圧シリンダ８のシリンダロッド９側とを接続する送油流路１５が設けられ、油圧ポンプ１２から供給される圧油を油圧シリンダ８に圧送することになる。送油流路１５の途中にはバランシングバルブとしてリリーフ減圧弁１７が接続されている。
リリーフ減圧弁１７は油圧シリンダ８の圧力調整用に設けられ、常用圧力以内の場合には圧力可変のバネ１８の力によって図示しない弁体が閉弁されている。そして、油圧シリンダ８及び送油流路１５内の油圧が予め設定された設定圧力（常用圧力）を超える場合には、バネ１８の付勢力に抗して弁体を開弁することで油圧を還流流路１５ａを介して油圧タンク１３に戻して油圧を常用圧力に減圧するようにしている。送油流路１５のリリーフ減圧弁１７の下流側には油圧シリンダ８（及び送油流路１５）内の油圧を測定するゲージ１８が設けられている。また、リリーフ減圧弁１７には圧油を油圧タンク１３に排出するドレンバルブＤＲが設けられている。
更に、油圧シリンダ８のピストン側端部（上端）には空気を油圧タンクに戻す戻り流路１５ｂが設けられている。なお、この空気を油圧シリンダ８から大気へ開放してもよいが、ピストンシール摩耗等で油が漏れる可能性があるため、油圧タンク１３へ開放することが好ましい。
【００１６】
また、リリーフ減圧弁１７と油圧シリンダ８との間の送油流路１５にはアキュムレータ２０が接続されている。アキュムレータ２０は、油圧シリンダ８による主軸ヘッド４を引き上げる仕事量を超える油圧等の圧力エネルギーを窒素ガス等の気体の圧力エネルギーに変換して蓄圧する機器である。アキュムレータは図３（ａ）、（ｂ）に示す内部構造を有しており、送油流路１５に連通する油圧室２１と窒素ガスを気密に封止する気体室２２とが弾性変位可能なプラダ２３によって仕切られている。
また、油圧ポンプ１２、Ｙ軸サーボモータＭｙ，Ｚ軸サーボモータＭｚ、Ｘ軸サーボモータＭｘはＮＣ制御手段２４にそれぞれ電気的に接続されており、主軸ヘッド４とコラム３とワークを支持するテーブルとをＹ，Ｚ，Ｘ軸方向に相対移動させて垂直面内での円弧運動を制御する。これらＹ軸サーボモータＭｙ，Ｚ軸サーボモータＭｚ、Ｘ軸サーボモータＭｘ、テーブル等を主軸ヘッド４の送り機構とする。
なお、本実施形態においてバランス装置１０とアキュムレータ２０を含めて圧力変動調整装置２５を構成する。
【００１７】
本実施形態による工作機械の圧力変動調整装置２５は上述の構成を備えており、次に垂直面内での象限切替時における圧力変動調整方法について説明する。
テーブルに支持されたワークに対して主軸ヘッド４で保持された工具を、ＮＣ制御手段２４によって各サーボモータＭｙ，Ｍｘ，Ｍｚを駆動させて垂直面であるＹ軸−Ｘ軸面内で相対的に円弧移動させてワークを切削加工する。その際、例えば主軸ヘッド４が相対的に円弧状に上昇移動または下降移動すると、その移動に追従した形で、バランス装置１０における油圧ユニット１４の油圧源１２から油圧シリンダ８に加圧油を補給する。
これにより、油圧シリンダ８内で供給油圧とピストンの面積（油圧シリンダ面積）との積で得られる力でピストンを介して油圧シリンダ８によって移動体である工具や主軸モータ等を含む主軸ヘッド４の重量を引き上げ、Ｙ軸サーボモータＭｙにかかる重力負荷を軽減する。
【００１８】
そして、垂直面内の（工具や主軸モータ等を含む）主軸ヘッド４の相対的な円弧運動においてＹ軸方向における上昇移動から下降移動に移る象限切替時において、主軸ヘッド４の上昇時には、主軸ヘッド４の上昇移動に追従した形で、バランス装置１０における油圧ユニット１４の油圧ポンプ１２から油圧シリンダ８に加圧油が補給される。これにより、油圧シリンダ８内でのピストンが上昇してシリンダロッド９を介して主軸ヘッド４の重量を引き上げ、Ｙ軸サーボモータＭｙにかかる重力負荷を軽減する。
【００１９】
次いで、主軸ヘッド４の円弧運動の頂点ではＹ軸方向の速度が＋から０になり、Ｙ軸サーボモータＭｙを逆回転させて下降移動（マイナスのＹ軸方向速度）に切り換える。そして、主軸ヘッド４を下降移動に切り換えた瞬間に、油圧シリンダ８内の蓄圧油が下降移動するピストンによって加圧される。
これによって、油圧シリンダ８内の油圧が一時的に急激に上昇し、その上昇圧力を送油流路１５を通してリリーフ減圧弁１７に伝達し、リリーフ減圧弁１７の常閉状態の弁体を上昇した油圧でバネ１８の付勢力に抗して開弁して加圧油を循環流路１５ａから油圧タンク１３に排出しようとする。
【００２０】
しかしながら、従来のバランス装置では、バネ１８の開弁の初期抵抗により一時的に送油流路１５及び油圧シリンダ８内の油圧が衝撃圧力として主軸ヘッド４の円弧運動に伝達され、垂直軸方向に更に移動してしまう。そのため、図６に示すように象限が切り換えられた直後に主軸ヘッド４が一時的に上昇移動する。そして、その後にリリーフ減圧弁１７の弁体が開弁することで急激に油圧シリンダ８内の油圧が低下するために、主軸ヘッド４が円弧運動における下降側へ急激に移動して段差が生じ、象限切替段差として発生する（図６参照）。これが主軸ヘッド４で支持された工具によるワークの加工精度を悪化させる。
【００２１】
これに対し、本実施形態における圧力変動調整装置２５では、主軸ヘッド４の垂直面内での円弧運動における象限切替時に主軸ヘッド４が上昇移動から下降移動に切り替わる際、油圧シリンダ８内で生じる蓄圧油による衝撃圧力は送油流路１５に設けたアキュムレータ２０の油圧室２１内に流入し、上昇する内部圧力によってプラダ２３を変位させて気体室２２の窒素ガスを圧縮させてバランスさせる。これによって油圧シリンダ８内の油圧の一時的な急激な上昇を緩和させる。
その後、上昇した油圧シリンダ８内の油圧は、リリーフ減圧弁１７の弁体がバネ１８の付勢力に抗して開弁することで、循環流路１５ａを介して油圧タンク１３に逃がす。そのため、象限切替時における主軸ヘッド４の上昇移動から下降移動への切替は、図４に示すように象限切替段差が吸収されて比較的滑らかに行われ、主軸ヘッド４は円弧運動により近い軌跡を描く。
そのため、図６に示す従来のバランス装置で発生する主軸ヘッド４の垂直方向における大きな象限切替段差と比較して象限切替時における段差を小さく低減させることができる。従って、主軸ヘッド４で支持された工具によるワークの中グリ加工や外周曲面加工等をより高精度に行うことができる。
【００２２】
次に、上述したアキュムレータ２０による衝撃吸収について図３及び図５に基づいて詳細に説明する。
象限切替時でない位置での油圧シリンダ８及び送油流路１５の常用圧力をＰＡとし、この圧力にバランスするアキュムレータ２０内の気圧室２２内の圧力をＶＡとする。そして、象限切替時に一時的に発生する衝撃圧力に対してアキュムレータ２０で減圧調整された圧力をＰＢとして、この圧力にバランスする気圧室２２内の圧力をリリーフ圧力ＶＢとする。そして、アキュムレータ２０で圧力調整する仕事量Ｗについて、油圧シリンダ８側とアキュムレータ２０側とで等しくなるため、次式で表すことができる。
【００２３】
仕事量Ｗ＝（ＰＢ−ＰＡ）・Ａ・ΔＹ
＝ＰＡ・ＶＡ／（ｎ−１）{１−（ＰＢ／ＰＡ）（ｎ−１）／ｎ}  
但し、Ａ：油圧シリンダ８の受圧面積
ΔＹ：主軸ヘッド４の垂直軸方向移動距離
ｎ：ポリトロープ指数（ガス常数）
【００２４】
上述した仕事量Ｗの等式において、上段の式は油圧シリンダ８側の仕事量であり、下段の式はアキュムレータ２０側の仕事量である。
そして、図５に示す衝撃吸収の大きさとその発生から減衰までの時間との関係を示すグラフにおいて、アキュムレータ２０を設けない従来のバランス装置では、象限切替時以外の常態での油圧シリンダ８の圧力ＰＡに対して、象限切替時に衝撃圧力が発生するとリリーフ圧力ＰＢを大きく超える圧力が発生し、これが図６に示す象限切替時の段差の原因になる。そして、リリーフ減圧弁１７の弁体が開弁してリリーフ圧力ＰＢに減圧されるまで、油圧シリンダ８内の油圧は複数の周期変動に亘る時間を要することになる。
これに対し、アキュムレータ２０を設けた本実施形態によるバランス装置１０を含む圧力変動調整装置２５では、象限切替時に発生する衝撃圧力は発生と同時にアキュムレータ２０によってリリーフ圧力ＰＢの大きさ内に抑制され、リリーフ圧力ＰＢを超えない。そして、その後のリリーフ減圧弁１７の開弁によって徐々に常用圧力ＰＡに収束する。そのため、象限切替時の象限切替段差を抑制できる。
【００２５】
上述の説明は、主軸ヘッド４の上昇移動から下降移動への象限切替の際の圧力調整について説明したが、垂直面内の円弧運動における下降運動から上昇運動への象限切替時においては、Ｙ軸サーボモータＭｙによる主軸ヘッド４の移動方向の切り替えにより、油圧シリンダ８内の蓄圧油がピストンの上昇によって変圧（減圧）されるから逆の現象が起こる。この場合には、アキュムレータ２０に蓄えられた圧油が、油圧ポンプ１２から油圧シリンダ８内へ供給する油量を補う役割を果たす。
【００２６】
上述のように、本実施形態による圧力変動調整装置２５によれば、垂直面内での主軸ヘッド４の円弧運動における上昇移動から下降移動への象限切替時に、油圧シリンダ８に発生する圧力変動による衝撃圧力をアキュムレータ２０によって効果的に吸収できる。また、主軸ヘッド４の下降運動から上昇運動への象限切替時には、油圧シリンダ８に発生する圧力低下をアキュムレータ２０によって効果的に補給できる。
そのため、主軸ヘッド４の停止、上昇、下降及びこれらの象限切替点においても、常に同じ圧力で工具を含む主軸ヘッド４を引き上げてその重力負荷を軽減できる。そして、象限切替段差による加工誤差を抑制できて、コンタリング加工における加工面に段差のない滑らかな加工面が得られ、コンタリング精度が向上する。
【００２７】
なお、上述の実施形態では、ワークをＸ軸方向に移動可能とし、主軸ヘッド４を保持手段としてＹ軸及びＺ軸方向に移動させることで、相対的に主軸ヘッド４を垂直面内で円弧運動させるようにしたが、主軸ヘッド４に代えてワークをテーブルで保持して保持手段として、主軸ヘッド４との関係で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に相対的に移動させて垂直面内で円弧運動させてもよい。
また、上述の実施形態では、垂直面内におけるコンタリング加工の象限切替での衝撃圧力の吸収について説明したが、本発明はそのような加工に限定されるものではなく、傾斜面等、主軸ヘッド４の重量が付加される状態での曲面加工について広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態による工作機械の圧力変動調整装置の要部構成を示す側面図である。
【図２】図１に示す圧力変動調整装置の要部構成を示す正面図である。
【図３】アキュムレータの断面図であり、（ａ）は油圧シリンダ内の圧力が常用圧力の場合、（ｂ）は油圧シリンダに衝撃圧力がかかった場合である。
【図４】本実施形における圧力変動調整装置において、主軸ヘッドの垂直面内での円弧運動における象限切替時の移動軌跡と移動距離を示す図である。
【図５】本実施形態と従来技術における象限切替点付近での圧力変動を示す図である
【図６】従来装置において、主軸ヘッドの垂直面内での円弧運動における象限切替時の移動軌跡と移動距離を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  工作機械  
２  ベース
３  コラム
４  主軸ヘッド
６  Ｙ軸ボールネジ
７  ネジ部材
８  油圧シリンダ
９  シリンダロッド
１０  バランス装置
１２  油圧ポンプ
１３  油圧タンク
１４  油圧ユニット
１５  油圧流路
１７  リリーフ減圧弁
２０  アキュムレータ
２４  ＮＣ制御手段
２５  圧力変動調整装置
Ｍｙ  Ｙ軸サーボモータ
Ｍｚ  Ｚ軸サーボモータ
Ｍｘ  Ｘ軸サーボモータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2010137318.tif 000006
【図５】
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【図６】
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