(57)【要約】第１軸（１０）を中心に機械構造に対して旋回する第１ハーフヘッド（２）、ツールスピンドル（８）を支持するために平面（２０）上で前記第１ハーフヘッド（２）と結合し、前記平面（２０）に対し直角である第２軸（２２）を中心として第１ハーフヘッド（２）を旋回する第２ハーフヘッド（６）を備える、工作機械のための非直角軸タイプの２軸回転可能スピンドルヘッドであって、機械構造に対して第１ハーフヘッド（２）を回転するための第１ダイレクトモータ（１６、１８）及び前記第１ハーフヘッド（２）に対して第２ハーフヘッド（６）を回転するための第２ダイレクトモータ（２８、３０）を含むことを特徴とする２軸回転可能スピンドルヘッド。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸（１０）を中心に機械構造に対して旋回する第１ハーフヘッド（２）、ツールスピンドル（８）を支持するために平面（２０）上で前記第１ハーフヘッド（２）と結合し、前記平面（２０）に対し直角である第２軸（２２）を中心として第１ハーフヘッド（２）を旋回する第２ハーフヘッド（６）を備える、工作機械のための非直角軸タイプの２軸回転可能スピンドルヘッドであって、機械構造に対して第１ハーフヘッド（２）を回転するための第１ダイレクトモータ（１６、１８）及び前記第１ハーフヘッド（２）に対して第２ハーフヘッド（６）を回転するための第２ダイレクトモータ（２８、３０）を含むことを特徴とする２軸回転可能スピンドルヘッド。
【請求項２】
機械構造に対する前記第１ハーフヘッド（２）の角度位置を制御するための第１トランスデューサ（３２）と、前記第１ハーフヘッド（２）に対する前記第２ハーフヘッド（６）の角度位置を制御するための第２トランスデューサ（３４）とを含むことを特徴とする請求項１の２軸回転可能ヘッド。
【請求項３】
前記平面（２０）が、前記第１軸（１０）と４５°よりも小さな角度、好ましくは３５°から４０°の角度をなすことを特徴とする請求項１の２軸回転可能ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、工作機械のための２軸回転可能スピンドルヘッドに関する。
工作機械のための２軸回転可能スピンドルヘッドは既知である。ヘッドは、直角をなす軸を備える２軸回転可能ヘッド及び非直角をなす軸を備える２軸回転可能ヘッドへ実質的に分類される。
両方のヘッドは、第１軸を中心として機械構造に対して旋回する第１ハーフヘッド及び第２軸を中心として第１ハーフヘッドに対して旋回する第２ハーフヘッドからなる。
しかしながら、第１のタイプの２軸回転可能ヘッドにおいて、２本の回転軸は互いに直角である一方、第２のタイプの機械において、２本の回転軸は互いに直角ではない。
【０００２】
第１タイプの２軸回転可能ヘッドは、被加工物の表面へ工作機械を接近させる性能、特に被加工物の孔を貫通する点においてしばしば重大な制限を示すが、この第１タイプの２軸回転可能ヘッドは、機械の１本或いは両方の軸を中心として前記軸を回転することにより位置付けが達成されることを可能とするので、工作機械の軸を望んだ空間の方向へ位置付けすることは通常は困難ではない。
【０００３】
第２タイプの２軸回転可能ヘッドは、工作機械によって被加工物の表面へ接近させることに関しては第１タイプのヘッドより有利であるが、同時にこの第２タイプの２軸回転可能ヘッドは、ヘッドのプログラミング及び操作上の精密さにおいてより複雑である。
特に、この点で例え工作機械の軸の方向における変化を、物理的軸を中心とした回転として考えることができたとしても、実際には、変化は複数の結合した機械の動きの結果として、仮想軸を中心とした回転により達成され、この仮想軸は、全体或いは部分的に３つの直線Ｘ、Ｙ、Ｚ軸及び２本の回転軸からなることができる。
【０００４】
これらの理由により、非直角軸を備える２軸回転可能ヘッドは、直角軸を備える２軸回転可能ヘッドよりも本質的により正確であり、この正確さは、主にこれらヘッドを予め指定された位置へ向けることにより得られ、このことは通常ハースのこぎり歯状精密リング（Ｈｉｒｔｈ ｔｏｏｔｈｅｄ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｒｉｎｇｓ）により成し遂げられる。
【０００５】
ハースリングは緩むことなく正確かつ実用的であるが、しかしながら、このハースリングは、離れた位置のみで得られることを可能にする。このことは工作機械のために得ることができる角度位置は、離れている回転の角度の組み合わせに依存し、従って無限に変化が可能ではないことを意味する。
本発明によると、この問題は、請求項１に記載され提供される工作機械のための非直角軸タイプの２軸回転可能スピンドルヘッドによって解決される。
【０００６】
本発明の好ましい実施形態は、添付の図面を参照して以下詳細に記載される。
図示されるように、本発明の２軸回転可能ヘッドは、従来の方法では、接続要素４を介して工作機械構造（図示せず）に適用される第１ハーフヘッド２及びツールスピンドル８を支持するハーフヘッド６からなる。
第１ハーフヘッド２は、機械構造に対して回転することができ、従って接続要素４に適用されるガイドベアリング１２の存在及び第１ハーフヘッド２のケーシング内に設けられる環状の溝１４を噛み合わせることによって第１軸１０を中心とする接続要素４に対して回転することができる。
【０００７】
第１ハーフヘッド２は、接続要素４に対してダイレクトモータによって回転し、このモータのステータ１６は前記接続要素４に対して固定され、また該モータのローター１８は前記第１ハーフヘッド２に対して固定されている。第２ハーフヘッド６及び第１ハーフヘッド２は平面で共に連結しており、図面におけるこの平面の描写は線２０で示されている。この表面は第１軸１０と３５°の角度をなす。
【０００８】
第２ハーフヘッド６は、第１ハーフヘッド２に対して、前記第１ハーフヘッド２に適用されたガイドベアリング２４の存在によって第２軸２２を中心として回転し、第２ハーフヘッド６のケーシングに設けられた環状の溝２６にかみ合う。
第２ハーフヘッド６は、第１ハーフヘッド２に対してダイレクトモータによって回転し、このモータのステータ２８は前記第１ハーフヘッド２に対して固定され、該モータのローター３０は前記第２ハーフヘッド６に対して固定されている。
【０００９】
両方のダイレクトモータ、つまり接続要素４と第１ハーフヘッド２の間に置かれたモータと、第１ハーフヘッド２と第２ハーフヘッド６の間に置かれたモータは、永久磁石同期電動機あるいは誘導電動機となることができる。接続要素４に対する第１ハーフヘッド２の角度位置、及び第１ハーフヘッド２に対する第２ハーフヘッド６の角度位置は、それぞれの位置トランスデューサ３２、３４によって制御される。
【００１０】
動作において、接続要素４と第１ハーフヘッド２の間に置かれたダイレクトモータの回転が、ハーフヘッド２と６の両方に第１軸１０を中心として回転させ、従って工作機械の軸が円錐表面を描き、この円錐表面は２本の軸が平行の時には円筒形になり、第１ハーフヘッド２と第２ハーフヘッド６の間に置かれたダイレクトモータの回転は、第１軸１０とスピンドル軸の間の角度を変化させるために、第２ハーフヘッド６が第２軸２２を中心として回転するようにする。
【００１１】
より具体的には、この角度は０°から１１０°まで変えることができ、この２つの極値の間にある全ての値を想定している。
したがって、２つのダイレクトモータを適切に制御することによって、スピンドル軸は、頂点角２２０°の円錐内で任意の空間方向へ向けることができる。
【００１２】
前述の内容から、本発明の２軸回転可能ヘッドは、従来の２軸回転可能ヘッドと比較して特に有利であり、高精度の位置決めで相対的に移動する部材間で摩擦及び緩みを生じることなく、任意の空間方向へ連続して軸を回転させることができる点、また工作機械を被加工物の極めて近くに配置することができる点、また被加工物の孔に対する工作機械及びスピンドルの良好な貫通性を確実にする点、並びに機械加工でアンダーカットを形成することができる点において特に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
工作機械の軸が第１軸と平行して構成されている、本発明の２軸回転可能ヘッドの側面図である。
【図２】
図１と同じ構成の図の縦断面図である。
【図３】
工作機械の軸が第１軸に対して１１０度の角を成している構成の側面図である。
【図４】
図３と同じ構成の図の縦断面図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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