(57)【要約】【課題】  少なくとも優先方向に弾性変形可能であり、望んでいない方向への運動に関しては高い剛性を備える、一方が工具スピンドルに、他方が送り装置に固定可能な工具スピンドル用のサポートを提供する。【解決手段】  サポートが、第１の部分（５）と第２の部分（６）を備え、これら部分が、一体的に形成された弾性変形可能なウェブ（７）を介して互いに結合されており、弾性的なウェブ（７）が、一平面の少なくとも一方向の部分（５），（６）の相対運動を可能にし、この平面に対して垂直に高剛性であることを特徴とする、一方が工具スピンドル（２）に、他方が送り装置（４）に固定可能な工具スピンドル（２）用のサポート（３）。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方が工具スピンドル（２）に、他方が送り装置（４）に固定可能な工具スピンドル（２）用のサポート（３）において、
工具スピンドル用のサポートが、第１の部分（５）と第２の部分（６）を備え、これら部分が、一体的に形成された弾性変形可能なウェブ（７）を介して互いに結合されており、弾性的なウェブ（７）が、一平面の少なくとも一方向の部分（５，６）の相対運動を可能にし、ウェブ（７）が、この平面に対して垂直に高剛性であることを特徴とするサポート。
【請求項２】
第１の部分（５）が第２の部分（６）をフレーム状に取り囲み、部分（５，６）間に相対運動を制限する間隙（１０）が延在することを特徴とする請求項１に記載のサポート。
【請求項３】
間隙（１０）が、１ｍｍよりも少ない間隙幅を備えることを特徴とする請求項２に記載のサポート。
【請求項４】
間隙（１０）が、放電ワイヤカット、ウォータジェット切断、又はレーザ切断によって得られることを特徴とする請求項２又は３に記載のサポート。
【請求項５】
サポート（３）がサポートプレートとして形成されており、弾性的なウェブ（７）が、プレート平面の少なくとも一方向の相対運動を可能にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のサポート。
【請求項６】
サポートプレートとして形成されたサポート（３）が、中実材料から一体的に製造されていることを特徴とする請求項５に記載のサポート。
【請求項７】
部分（５，６）の一方が、工具スピンドル（２）用の収容部（１３）を有する本体として形成されており、工具スピンドル（２）が、収容部（１３）に挿入可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のサポート。
【請求項８】
第１の部分（５）と第２の部分（６）の間に、少なくとも１つの荷重測定装置（８）が配設されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のサポート。
【請求項９】
第１の部分（５）と第２の部分（６）の間に、平面内に部分（５，６）を相対的に位置決めするための少なくとも１つの調整要素（９）が設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のサポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方が工具スピンドルに、他方が送り装置に固定可能な工具スピンドル用のサポートに関する。サポートにより、例えば仕上げ加工をするための装置の場合工具スピンドルは直動式送り装置に固定することができる。
【背景技術】
【０００２】
仕上げ加工をするための装置において工具スピンドルを送り装置に固定する、板バネから成るサポートは、特許文献１から公知である。仕上げ加工により、ワークピースの寸法偏差及び不真円度が排除され、平滑なワークピース表面が得られる。仕上げ加工時に小さい表面粗さや寸法精度を得るために、特許文献１の教えによれば、板バネを介して結合された工具スピンドルと送り装置の間にワークピースの加工時に工具スピンドルに作用する押付け荷重を決定するための本質的に変形なく作動する荷重測定装置が配設されている。この場合、板バネは、送り装置内で弾性的で、送り装置に対して垂直にできるだけ高剛性に形成すべきである。板バネから成るサポートの、望んでいない方向への運動に関する剛性は、精度の高い仕上げ加工を顧慮して改善の必要がある。
【特許文献１】欧州特許出願公開第１  ３２９  ２８９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の根本にある課題は、少なくとも優先方向に弾性変形可能であり、望んでいない方向への運動に関しては高い剛性を備える、一方が工具スピンドルに、他方が送り装置に固定可能な工具スピンドル用のサポートを提供することにある。特に、サポートは、作用する押付け荷重の正確な決定及び／又は工具スピンドルのスピンドル軸の微調整を可能にすべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、工具スピンドル用のサポートが、第１の部分と第２の部分を備え、これら部分が、一体的に係止された弾性変形可能なウェブを介して互いに結合されており、弾性的なウェブが、一平面の少なくとも一方向の部分の相対運動を可能にし、ウェブが、この平面に対して垂直に高剛性であることによって解決される。この場合、ウェブの変形能力は、平面内でのその長さ及び幅並びに垂直方向のその厚さによって決定される。平面の少なくとも一方向に十分な弾性を可能にするため、ウェブは、通常は小さい幅を備える。この場合、平面に対して垂直な高剛性は、比較的大きなウェブの厚さによって得られる。固体ジョイントとも呼ばれる個々のウェブは、本発明の枠内では、平面内での部分の線形の相対運動を可能にするか、傾倒を可能にするように配設することができる。ウェブの数及び配設は、本発明の枠内では、具体的な適用例のそれぞれの要件に応じて自由に選択することができる。
【０００５】
送り装置からサポートを介して工具スピンドルに加えられる押付け荷重Ｆを決定するため、本発明の好ましい形成では、第１の部分と第２の部分の間に、少なくとも１つの荷重測定装置が配設されている。サポートは、送り装置から工具スピンドルへの実際に遊びのない荷重伝達を保証し、特に仕上げ加工時の正確な荷重決定に適しており、これら部分の間には、例えばピエゾ素子を荷重測定装置として取り付けることができる。付加的又は選択的に、第１の部分と第２の部分の間に、平面内に部分を相対的に位置決めするための少なくとも１つの調整要素が設けられていてもよい。この少なくとも１つの調整要素は、例えば圧電式のアクチュエータとして形成されていてもよいが、特に工具スピンドルに配設された工具によるワークピースの加工中でも配設に応じて、工具スピンドルのスピンドル軸の方向の微小送り運動か、スピンドル軸の微調整を可能にする。この場合、本発明によれば、サポートによって、従来技術から公知の調整装置により得ることができる正確な微調整が可能になる。少なくとも２つの調整要素を配設した場合、加工時にスピンドル軸に対して垂直な移動も、スピンドル軸の傾倒も可能である。
【０００６】
本発明によるサポートにより、ワークピースホルダ又は好ましくはワークピーススピンドルも機械構造又は別個の送り装置に固定することができ、サポートは、このような配設をした場合は制限なく少なくとも１つの荷重測定装置及び／又は調整要素を備えることができる。本発明の特に好ましい形成では、一方で工具スピンドルのスピンドル軸が、他方でワークピーススピンドルのスピンドル軸が、それぞれ少なくとも１つの調整要素を備えたサポートを介して微調整可能である。
【０００７】
本発明の枠内で、サポートは、サポートプレートとして形成することができ、弾性的なウェブが、プレート平面の少なくとも一方向の相対運動を可能にする。この場合、サポートプレートとして形成されたサポートが、中実材料から一体的に、例えばフライス加工により製造されていることが好ましい。この場合、サポートプレートの第１の部分と第２の部分は、例えばネジ留めにより工具スピンドルもしくは送り装置に固定可能である。
【０００８】
本発明の選択的な形成では、部分の一方が、工具スピンドル用の収容部を有する本体として形成されており、工具スピンドルが、収容部に挿入可能であり、例えば締付により固定可能である。
【０００９】
本発明の枠内では、第２の部分が第１の部分によりフレーム状に取り囲まれ、部分間に部分の相対運動を互いに制限する間隙が延在する。特に高精度の仕上げ加工時に、最小の相対運動は、押付け荷重Ｆの決定及びスピンドル軸の微調整のために十分なので、このような適用時に部分間に延在する間隙は、好ましいことに１ｍｍよりも少ない間隙幅を備える。この場合、部分間に延在する間隙は、放電ワイヤカット、ウォータジェット切断、又はレーザ切断によって特に高い精度で得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を以下でただ１つの実施例を図示した図面を基にして説明する。
【００１１】
図１は、ワークピースＷの仕上げ加工をするための装置１を示すが、この場合、工具スピンドル２は、サポート３を介してｘ方向に移動可能な送り装置４に固定されている。サポート３は、第１の部分５と第２の部分６を備える。部分５，６は、一体的に形成された弾性変形可能なウェブ７を介して互いに結合されており、弾性的なウェブ７は、ｘ方向の部分５，６の相対運動を可能にし、ウェブ７は、この方向とは垂直なｚ方向に高剛性である。
【００１２】
図２に概略的に図示したサポート３の場合、第２の部分６は、第１の部分５内に配設されており、部分５，６は、ｙ方向に延在するウェブ７を介して互いに結合されている。この場合、ウェブ７は、工具スピンドル２に固定可能な第２の部分６が送り装置４に固定可能な第１の部分５に対してウェブ７を介してｘ方向に可動であり、工具スピンドル２のスピンドル軸Ｓは、典型的にｘ方向に延在する。第１の部分５と第２の部分６の間に荷重測定装置８と位置決めをするための調整要素９が配設されており、これにより、第２の部分６が第１の部分５に対してｘ方向に運動可能となり、ｘ方向に作用する押付け荷重Ｆも荷重測定装置８により検出することができる。
【００１３】
図３ａは、サポート３の選択的な形成を示すが、この場合、第１の部分５は第２の部分６をフレーム状に取り囲み、部分５，６間に相対運動を制限する間隙１０が延在する。ウェブ７は、ｘ方向に延在するので、第２の部分は、第１の部分５に対して本質的にｙ方向に調整可能であり、第２の部分６の横にｙ方向に作用する調整要素８が設けられている。図３ｂは、図３ａによる配置を示すが、この場合、両調整要素９は同じ間隔ａだけ変位されているので、ｘ方向に延在するスピンドル軸Ｓは、間隔ａだけ平行に移動されている。図３ｃに示すように、両調整要素９の調整の違は、工具スピンドル２のスピンドル軸Ｓの傾倒を生じさせる。
【００１４】
図４は、長方形のサポート３の第１の部分５が第２の部分６をフレーム状に取り囲み、部分５，６が斜めに延在するウェブ７により結合された形成を示す。ｘ方向に第２の部分６を運動させるためにも、ｙ方向に移動及び傾倒させるためにも、調整要素９，９’が設けられている。調整要素９，９’は、好ましいことにピエゾアクチュエータとして形成されており、制限されることなく図２に図示されているように荷重測定要素と組み合わせることができる。
【００１５】
図５ａ及び５ｂは、上もしくは下から見たサポート３の第１の好ましい形成を示す。サポートは、サポートプレートとして形成されており、第１の部分５は、送り装置４に固定するための穴１１を備える。第１の部分５内に配設された第２の部分６は、部分５，６の相対運動を互いに制限する間隙１０によって取り囲まれ、工具スピンドル２に固定するための穴１１’を備える。部分５，６は、ｘ方向の部分５，６の相対運動を可能にする狭い弾性的なウェブ７を介して結合されている。サポートプレートとして形成されたサポート３全体は、中実材料から一体的に製造されており、間隙１０は、好ましくは放電ワイヤカット、ウォータジェット切断、又はレーザ切断によって得られる。仕上げ加工時は部分５，６間には僅かな相対運動だけで十分であるので、間隙１０は、１ｍｍよりも少ない間隙幅を備える。ｘ方向に作用する荷重測定装置８及び／又は調整要素９を収容するために、第１の部分５は開口１２を備える。
【００１６】
図６ａ〜６ｃは、サポート３の選択的な形成を示すが、この場合、第２の部分６は、工具スピンドル２用の収容部１３を有する本体として形成されている。収容部１３は、スリットであり、工具スピンドル２を締付け固定するためのネジ収容部１４を備える。第１の部分５と第２の部分６の間のウェブ７は、ｘ方向の相対運動を可能にするように配設されている。押付け荷重Ｆを決定するための荷重測定装置８は、部分５，６間に配設されている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるサポートを有する仕上げ加工をするための装置を示す。
【図２】サポートの第１の形成を概略図で示す。
【図３ａ】サポートの第２の形成を概略図で示す。
【図３ｂ】図３ａによるサポートでのスピンドル軸の調整を示す。
【図３ｃ】図３ａによるサポートでのスピンドル軸の別の調整を示す。
【図４】サポートの第３の形成を概略図で示す。
【図５ａ】上から見たサポートの第１の好ましい形成を示す。
【図５ｂ】下から見たサポートの第１の好ましい形成を示す。
【図６ａ】サポートの第２の好ましい形成を示す。
【図６ｂ】サポートの第２の好ましい形成を示す。
【図６ｃ】サポートの第２の好ましい形成を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１        装置
２        工具スピンドル
３        サポート
４        送り装置
５        第１の部分
６        第２の部分
７        ウェブ
８        荷重測定装置
９        調整要素
９’      調整要素
１０      間隙
１１      穴
１１’    穴
１２      開口
１３      収容部
１４      ネジ収容部
Ｓ        スピンドル軸
Ｗ        ワークピース
【図１】
2008119822.tif 000003
【図２】
2008119822.tif 000004
【図３ａ】
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【図３ｂ】
2008119822.tif 000006
【図３ｃ】
2008119822.tif 000007
【図４】
2008119822.tif 000008
【図５ａ】
2008119822.tif 000009
【図５ｂ】
2008119822.tif 000010
【図６ａ】
2008119822.tif 000011
【図６ｂ】
2008119822.tif 000012
【図６ｃ】
2008119822.tif 000013