(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１）で使用するための工作物アダプタ（２１）において、
アダプタ底面プレート（２１５）と、
スピンドル（５）の移動と回転による工作物（３１）の加工のために、モータで作動する前記工作機械（１）の前記スピンドル（５）にスピンドル受容部（４１１）を介して取付可能であるクランプ部材（４１）と、
前記工作物アダプタ（２１）を前記クランプ部材（４１）と回転的および並進的に固定的に結合することができるクランプ接合部（２１２）と、
工作物受容部と、
工作物（３１）を取外し可能に受容するための保持手段および前記工作物アダプタ（２１）と結合するための結合手段を有する工作物結合部材（３１１）とを有しており、
前記アダプタ底面プレート（２１５）の一方の側に少なくとも３つの工作物接合部材（２１３）が工作物受容部を構成するために配置され、これらによって工作物（３１）を前記工作物結合部材（３１１）を介して前記工作物アダプタ（２１）に取付可能であり、
前記クランプ接合部（２１２）は前記工作物受容部に向かい合う前記アダプタ底面プレート（２１５）の側に配置される、
工作物アダプタであって、
少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）は前記アダプタ底面プレート（２１５）から、前記工作物結合部材（３１１）が少なくとも３つの点で前記工作物アダプタ（２１）で保持されるように突き出すとともに、スピンドル（５）の回転軸に対して垂直である前記アダプタ底面プレート（２１５）と平行な平面に位置しており、
少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）は前記アダプタ底面プレート（２１５）の上でスピンドル（５）の回転軸に対して垂直にスライド可能かつ係止可能である、工作物アダプタ（２１）。
【請求項２】
前記工作物結合部材（３１１）は、前記アダプタ底面プレート（２１５）から間隔をおいている少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）の前側の端部（２１１）を中へ挿入することができる結合開口部（３１３）を有しており、前記工作物結合部材（３１１）は少なくとも１つの取付部材を介して形状接合式に、少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）の前記端部（２１１）によって取外し可能に保持される、請求項１に記載の工作物アダプタ（２１）。
【請求項３】
前記工作物アダプタ（２１）はスピンドル（５）の回転によって生起されるスピンドル（５）の回転軸に関する工作物（３１）のアンバランスが補償されるようにコンフィグレーションされており、それは、工作物（３１）の慣性軸がスピンドル（５）の回転軸に関して前記工作物アダプタ（２１）の慣性軸に対して相補的であり、それにより接合された状態のときの前記工作物アダプタ（２１）と工作物（３１）の慣性軸が、スピンドル（５）の回転軸と一致する合成された慣性軸に向かってスライドするように、少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）が前記アダプタ底面プレート（２１５）の上に配置されて前記工作物結合部材（３１１）と結合されることによる、請求項１または２に記載の工作物アダプタ（２１）。
【請求項４】
前記工作物受容部は前記工作物結合部材（３１１）と前記工作物アダプタ（２１）の間の機械的な結合を成立させ、この結合によって工作物（３１）と前記アダプタ（２１）の間の軸方向と半径方向の相対運動を阻止可能である、請求項１から３のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）。
【請求項５】
前記クランプ部材（４１）は、前記クランプ接合部（２１２）を介して前記工作物アダプタ（２１）と結合することができ、前記クランプ部材（４１）のクランプ部材接合部（４１２）が液圧式または空気圧式に圧力で負荷される、請求項１から４のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）。
【請求項６】
モータで作動するスピンドル（５）を有する工作機械（１）で使用するための工作物クランプシステムにおいて、
請求項１から５のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）と、
クランプ部材（４１）とを有しており、
前記工作物アダプタ（２１）はクランプ接合部（２１２）を介して前記クランプ部材（４１）に取付可能であり、
前記クランプ部材（４１）はスピンドル受容部（４１１）を介してモータで作動する工作機械（１）のスピンドル（５）にスピンドル（５）の移動と回転による工作物（３１）の加工のために取付可能であり、
前記工作物アダプタ（２１）と前記クランプ部材（４１）の間の結合および／または前記クランプ部材（４１）とスピンドル（５）の間の結合は液圧式または空気圧式の圧力負荷によって行われる工作物クランプシステム。
【請求項７】
前記クランプ部材（４１）の前記クランプ接合部（４１２）への液圧式または空気圧式の圧力負荷は機械式のメカニズム、電磁式のメカニズム、および／または液圧式のメカニズムによって成立させることができる、請求項６に記載の工作物クランプシステム。
【請求項８】
前記クランプ部材（４１）に前記クランプ部材接合部（４１２）を介して前記工作物アダプタ（２１）に代えて工作物（３１）の加工のための工具も受容可能である、請求項６または７に記載の工作物クランプシステム。
【請求項９】
前記クランプ部材接合部（４１２）は開いた状態と閉じた状態へ移行可能であるようにコンフィグレーションされており、
前記工作物アダプタ（２１）は前記クランプ部材接合部（４１２）が閉じた状態にあるとき回転的および並進的に前記クランプ部材（４１）と固定的に結合され、
前記工作物アダプタ（２１）は前記クランプ部材接合部（４１２）が開いた状態にあるとき前記クランプ部材（４１）から取出可能である、請求項６から８のいずれか１項に記載の工作物クランプシステム。
【請求項１０】
前記クランプ部材（４１）の前記クランプ部材接合部（４１２）は前記工作物アダプタ（２１）をクランプするために前記工作機械（１）に構成されている装置（７）によって自動式に作動可能であり、それは、スピンドル（５）および／または前記装置（７）が互いに相対的に移動可能に構成され、その結果、前記装置（７）の接触部材（７３）と前記クランプ部材（４１）の結合接合部（７４）との間の接触を成立可能であることによる、請求項６から９のいずれか１項に記載の工作物クランプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械で使用するための工作物アダプタ、ならびに工作物クランプシステムに関する。
【０００２】
加工プロセスの経済性にとって肝要なのは、コンポーネントの製作または加工のために必要とされる時間である。そこでは作業時間が人件費として顕在化するばかりでなく、工作機械を加工中に別途利用することができない機会費用も計算にあたって考慮しなくてはならない。
【０００３】
コンポーネントの大量生産で適用される工作機械は、通常、たとえば駆動部、制御部、工具を特定の運動軌道上で案内する案内部、および測定システムなどのモジュール形式のアセンブリから成り立っており、工作物と工具の間の定義された相対運動を用いた所定の形状の工作物の−多くの場合に自動化された−製造のための役目を果たす。
【０００４】
このとき工作機械の構成は、専用化とフレキシビリティの間のせめぎ合いの中で行われる。工作機械の専用化が高ければ、多くの個数を短い加工時間で製造することが可能である。しかし、このような最適化は工作機械のフレキシビリティを犠牲にしたうえで行われる。
【０００５】
このとき工作機械は、旋削とフライス加工の加工プロセスの観点から特別に最適化される。ターニングセンターでは、工作物がチャックを介して主軸によって回転数で負荷され、並進的にのみ移動可能に配置された工具によって加工される。逆に、フライスセンターでは工具がスピンドルによって保持されて、多くの場合に並進的にのみ移動可能に配置された工作物を切削加工することができるように、回転数で負荷される。
【０００６】
このとき工作機械の構成は、加工時間の最適化という観点から、意図される加工方法に応じて、すなわち旋削かフライス加工かに応じて選択される。このとき加工時間は、基本的に２つのグループに下位区分される。主時間と副時間である。このとき主時間は直接的な進捗が実現される時間を表し、すなわち、工具が加工のために係合していて、工作物をたとえば切削加工することができる。これとは対照的に副時間は、作業課題の遂行に間接的にのみ役立つ副次的活動のために必要となる予備的時間を特徴づける。
【０００７】
機械の専用化が行われれば、副時間は、意図されているその加工プロセスに関して最適化される。しかし工作機械のフレキシビリティを高めようとするときには、工作機械に代替の加工手段を提供するために、そのために追加のグリッパユニットやロボットユニットを組み込まなければならない。加工プロセスの副時間は、このようなフレキシビリティの向上に伴って大幅に増加する。
【０００８】
したがって、旋削とフライス加工の加工方法の間の分離を取り払い、それに伴ってフレキシビリティを得ようとする試みがなされている。しかし、このことはいくつかの難点と結びついている。ターニングセンターは回転対称の工作物しか加工することができないからである。このことは、加工され得る工作物ジオメトリーの、およびこれに伴って考え得る実行可能な加工プロセスの、フレキシビリティを著しく低下させる。こうした問題に対処するために、回転によって発生する工作物のアンバランスを追加の予防策によって補償しようとする尽力がなされている。
【背景技術】
【０００９】
これに関して従来技術は、たとえば特許文献１においてバランスリングを開示している。これは、バランス調整されるべきコンポーネントの円周面に取り付けられる。このバランスリングは環状に閉じた保持リングを有していて、これによって円周面に収縮嵌めで保持される。さらにこのバランスリングは、半径方向へ位置調節可能なバランスマスを形成する環状体を有しており、この環状体が、回転軸に対して同軸に半径方向で保持リングと環状体の間に延びるスリーブの形態のスプリングアーム構造を介して、保持リングと結合される。円周方向で等しい角度間隔をおいて配分されるように、半径方向外側からアクセス可能な、半径方向にねじ止め可能な３つの調節ねじが環状体のねじ穴に着座し、これらの調節ねじがスリーブを貫通孔で貫通するとともに、それ自体としてコンポーネントに固定される保持リングの外側円周に支持される。調節ねじのねじ止めによって環状体を、回転軸に対して実質的に平行な回転対称軸を有する、回転軸に対して同心的な休止位置から、偏心的な位置へと半径方向へ位置調節することができ、この偏心性の大きさと角度位置を３つの調節ねじの調整によって選択可能である。
【００１０】
このとき、このようにして調整される環状体の偏心性は、環状体によって生起されるアンバランスが、発生するコンポーネントのアンバランスを補償するように選択されることが意図される。保持リングはこのときコンポーネントの相応の円周面に正確に適合するように外嵌される。このことは熱収縮技術、コンポーネントへのねじ固定、または溶接もしくは接着を用いて行われる。それにより、バランス調整されるべきコンポーネントの表面の各部分がバランスリングによって覆われ、その結果、表面が加工のために露出しなくなる。しかも、バランスリングの装着によってコンポーネントの表面品質が損なわれる。
【００１１】
これに類似して特許文献２では、コンポーネントのバランス調整のための複数の構造が提案されている。これらの構造はウェイトの形態で、半径方向外側に向かって延びる案内部の中に取り付けられる。案内部の端部に、回転数が高いときにウェイトを案内部の中で保持するべきストッパがそれぞれ配置されている。ストッパとウェイトの間に、それぞればねが案内部の中に配置されている。これらのばねによって、ウェイトがコンポーネントのアンバランスに応じて特定の位置を案内部の中で占める。ばねはウェイトを弾性的に保持するので、ウェイトの往復運動によってコンポーネントのアンバランスが弱められる。このときウェイトの位置はコンポーネントの回転数に依存して決まり、外側縁部にあるストッパによって制限されたうえで、わずかな程度にしか変えることができない。それに伴って補償可能性、厳密には最大限補償可能なコンポーネントのアンバランス、およびこれに伴ってコンポーネントの可能なジオメトリーが大幅に制約される。ばねの弾性によって、可能性のあるコンポーネントのアンバランスが弱められはするものの、ばねの減衰振動によって生成される振動が発生することがある。コンポーネントに伝達される振動によって加工精度が低下する。このことは可能な製造公差の悪化につながる。たとえばコンポーネントと工具の間で発生する振動によって、表面粗さが増大するからである。このように特許文献２が提示しているのは、わずかな複雑性しかない工作物を低い回転数のときにのみ、制約された精度で加工することができる技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許第１７７１７１３Ｂ１号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１７４９６１７Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって従来技術を前提としたうえで、本発明の課題は、回転対称でない工作物が複雑なジオメトリーを有しているときでさえ切削加工のために振動なく安定的に−かつ、ほぼアンバランスなしに−工作機械によって回転で負荷することができるテクノロジーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この課題は、請求項１の構成要件を有する工作機械で使用するための工作物アダプタによって、ならびに、請求項８の構成要件を有する工作物クランプシステムによって解決される。
【００１５】
工作機械で使用するための本発明の工作物アダプタは、アダプタ底面プレートと、工作物アダプタをクランプ部材と回転的および並進的に固定的に結合することができるクランプ接合部と、工作物受容部と、工作物を取外し可能に受容するための保持手段および工作物アダプタと結合するための結合手段を有する工作物結合部材とを有しており、アダプタ底面プレートの一方の側に少なくとも３つの工作物接合部材が工作物受容部を構成するために配置され、これらによって工作物を工作物結合部材を介して工作物アダプタに取付可能であり、クランプ接合部は工作物受容部に向かい合うアダプタ底面プレートの側に配置され、クランプ部材は、スピンドルの移動と回転による工作物の加工のために、モータで作動する工作機械のスピンドルにスピンドル受容部を介して取付可能である。
【００１６】
本発明に基づく工作物アダプタによって工作物と工作機械の間の結合が創出され、それにより、複雑なジオメトリーをもつ工作物でさえ加工のために回転数で負荷することができる。このような結合が可能となるのは、工作物アダプタが、工作物の受容のためのインターフェースだけでなく、クランプ部材に組み込むためのインターフェースも有していることによる。このように、クランプ部材により工作物アダプタを介して受容される工作物を、工作機械のスピンドルでクランプすることができる。
【００１７】
上に説明したフレキシブル性向上にあたってのハードルは、旋削とフライス加工という各加工方法の間の図られるべき妥協によって引き起こされるが、本発明に基づく工作物アダプタを用いて克服することができる。フライスセンターのスピンドルで従来式に工具だけが回転数による負荷のために受容される場合、同一のスピンドルで工作物アダプタを介して工作物も受容できるようになる。それにより、工作機械で実行可能な加工プロセスの数が大幅に増加する。したがって、工作機械の高い専用化と、その考え得る実現可能なフレキシビリティとの間の相克に、本発明に基づく工作物アダプタによって対処することができる。
【００１８】
さらに工作物アダプタは工作物結合部材を有しており、これによって工作物を加工のために取外し可能に受容することができる。アダプタと工作物の間の結合が取外し可能に構成されているので、工作物アダプタを複数の工作物で使用することができる。それにより、工作機械のフレキシビリティの向上が、無視できるほどの少ない付加コストで実現される。さらに、工作物アダプタを複数の工作物で使用することができ、それにより、１つの工作物アダプタのコストを複数の工作物に割り振ることができる。さらに、工作物アダプタはその簡素な設計により製作に関して好都合である。工作物アダプタは、アダプタ底面プレート、クランプ接合部、および工作物受容部と工作物結合部材からなる少ない個数の主要構成部品により、簡素かつそれに伴って低コストな構成を有している。この利点は、少なくとも３つの工作物接合部材の構成によって強化される。
【００１９】
本発明に基づく少なくとも３つの接合部材により、工作物結合部材を介して工作物の受容平面の十分な規定が実現される。すなわち、これら３つの工作物接合部材により、工作物の確実な受容が可能な限り少ない材料コストで実現される。このように、アダプタの材料コストが少なく抑えられるばかりでなく、スピンドルに対して作用する工作物アダプタの追加の重量も可能な限り低く抑えられる。工具の回転のために工作機械の駆動ユニットから提供されるべきトルクが、工作物アダプタの低い重量によって、さほど増大することがない。
【００２０】
本発明による工作物アダプタの１つの実施形態では、少なくとも３つの工作物接合部材はアダプタ底面プレートから、工作物結合部材が少なくとも３つの点で工作物アダプタに保持されて、スピンドルの回転軸に対して垂直であるアダプタ底面プレートと平行な平面に位置するように、突出することができる。
【００２１】
工作物アダプタのこのような本発明による実施形態により、工作物結合部材の規定された、およびそれに伴って確実な受容が実現される。換言すると工作物結合部材は、アダプタ底面プレートから、工作物の加工中に形成される回転軸に対して平行に延びる。回転軸と平行な工作物結合部材の構成により、変化する慣性モーメントが工作物結合部材の長さにわたって及ぶことがない。工作物接合部材によりアダプタ底面プレートに対して回転軸に関して作用する遠心力は、互いに平行に延びる少なくとも３つの工作物接合部材の協同作用によって相殺される。個々の工作物接合部材の長さが互いに一致しているからである。工作物接合部材が工作物結合部材とともに、回転軸に対して平行な平面に位置する結合点を有するので、ここでも回転によって生成される遠心力が互いに相殺される。
【００２２】
工作物アダプタの全体的な構成により、回転の結果として生じる可能性がある遠心力を回避することができ、さもなければ、このような遠心力をスピンドルの挟み込み部における反力によって、すなわちスピンドルのクランプ部材によって補償しなければならなくなり、あるいは真円でない、すなわちスピンドルの回転軸に呼応しない回転に帰結することになる。さらに３点受容により、工作物結合部材がきわめて簡単に、すなわち１つの平面での自由度を制限するための必要最低限の個数の部材によって、規定されるという利点がある。さらに、ちょうど３つの工作物接合部材が選択されれば、システムの過剰決定およびこれに伴ってそれぞれの工作物接合部材の間で生じる力を回避することができる。
【００２３】
本発明による工作物アダプタの１つの実施形態では、少なくとも３つの工作物接合部材は、アダプタ底面プレートの上でスピンドルの回転軸に対して垂直にスライド可能かつ係止可能であってよい。
【００２４】
工作物接合部材によって工作物結合部材が受容される。この工作物結合部材は、そのつどの工作物と直接的に結合される。工作機械のフレキシビリティを確保するためには、さまざまな種類のジオメトリーの工作物を工作機械で加工できることが必要である。したがって、すでに工作物結合部材がそのジオメトリーに関して可変に構成され得ると有益である。このように、工作物結合部材と工作物の間の結合を、特定の工作物を加工するためのそのつどの必要性に合わせて適合化することができる。たとえば、工作物結合部材を複雑な工作物のために広い面積で構成することが必要になる場合がある。こうしたケースでは、工作物結合部材と工作物接合部材の間の結合点の間隔を広く保つのが好ましい。
【００２５】
それに対して小さな工作物を加工しようとするときは、たとえば重量を低く抑えられるようにするために、小さい工作物結合部材を使用するのが好ましい。このように、アダプタ底面プレートの上で工作物接合部材をスライドさせることで、インターフェースを、すなわち工作物接合部材と工作物結合部材の間の結合点の配置を、加工されるべき工作物に応じてフレキシブルに変更可能である。
【００２６】
本発明による工作物アダプタの別の実施形態では、工作物結合部材は、アダプタ底面プレートから間隔をおいている少なくとも３つの工作物接合部材の前側の端部を中へ挿入することができる結合開口部を有することができ、工作物結合部材を少なくとも１つの取付部材を介して形状接合式に、少なくとも３つの工作物接合部材の端部によって取外し可能に保持することができる。
【００２７】
工作物結合部材に結合開口部が構成されることで、少ない設計的なコストで、ならびに材料節約的な方策によって結合が可能である。工作物接合部材と工作物結合部材の間の結合が取外し可能に構成されるので、工作物結合部材への工作物の取付けと、工作物接合部材と工作物結合部材の結合とを別々に行うことができる。それによって工作物の取扱性が著しく簡易化される。
【００２８】
換言すると、工作物を工作物結合部材にまず取り付けておき、工作物アダプタを介してスピンドルに取り付けるための工作物の以後の取扱いを、工作物結合部材の取扱いだけによって具体化することが可能である。それにより、たとえばグリッパユニットによる工作物表面の損傷など、工作物の損傷を回避することができる。
【００２９】
本発明による工作物アダプタの別の実施形態では、工作物アダプタは、スピンドルの回転によって生起されるスピンドルの回転軸に関する工作物のアンバランスが補償されるようにコンフィグレーションされていてよく、それは、工作物の慣性軸がスピンドルの回転軸に関して工作物アダプタの慣性軸に対して相補的であり、それにより、接合された状態のときの工作物アダプタと工作物の慣性軸が、スピンドルの回転軸と一致する合成された慣性軸に向かって変位するように、少なくとも３つの工作物接合部材がアダプタ底面プレートの上に配置されて工作物結合部材と結合されることによる。
【００３０】
少なくとも３つの工作物接合部材がアダプタ底面プレートの上で、すなわちスピンドルの回転軸に対して垂直な平面の上でスライドすることができる、工作物アダプタのこのような設計により、工作物の静的なアンバランスを補償することができる。それに伴い、特に複雑なジオメトリーをもつ、厳密にはスピンドルの回転軸に関して回転対称でないジオメトリーをもつ工作物を受容して、高い回転数で負荷することができる。遠心力は回転数に伴って２乗で増加していくので、回転対称でない工作物を加工するときには、スピンドルのクランプ部材に対して作用する高い力が発生する。それに伴い、従来式の工作機械では回転対称でない工作物に対して印加可能な最大の回転数が制限される。そうしないと、最大限許容されるクランプ力を超過して、工作機械が損傷する恐れがあるからである。
【００３１】
発生する工作物のアンバランスの本発明に基づく工作物アダプタによる補償によって、生じる遠心力が補償され、それに伴ってスピンドルのクランプ部材に伝達されることがない。このときさらにジオメトリーに応じて、厳密には回転軸に関する、およびこれに伴って生じる慣性軸に関する、加工されるべき工作物の質量分布に応じて、工作物接合部材は、慣性軸が回転軸に関して工作物の慣性軸に対して相補的に振る舞うようにスライドすることができる。その結果として、さもなければ工作物がアンバランスなときにその回転によって生じることになる、回転軸に対して垂直に作用する力がスピンドルのクランプ装置で低減される。
【００３２】
工作物の慣性テンソルが、スピンドルの回転によって工作物に伝達される角速度から、ならびに質量中心点に関する工作物の角運動量から生じる。質量中心点は、回転対称でなく構成された工作物の場合、スピンドルの回転軸上には位置しない。工作物接合部材が相応にスライドすることで、質量中心点を相応に質量中心点に対して相補的にすることができる。したがって工作物と工作物アダプタが結合されたとき、質量中心点はスピンドルの回転軸の上へと変位する。
【００３３】
このように工作物が、工作物アダプタに対して相補的な慣性テンソルを有することができる。このように、スピンドルのクランプ部材に対してその回転中に作用する力を低減することができ、それによって最終的に、クランプシステム全体に対する負荷も低減することができる。このようにして加工精度を高めることができるだけでなく、工作機械の耐用寿命も伸ばすことができる。
【００３４】
このように本発明による工作物アダプタは、回転対称でない質量分布を有する回転する工作物の加工を可能にする。それに伴い、複雑な工作物を加工することができる。
【００３５】
回転軸と、接合された工作物アダプタと工作物から合成される慣性軸とが一致するという帰結をもたらす、工作物アダプタによる回転中心から外れた工作物の慣性軸の補償またはコンペンセーションは、本発明による工作物アダプタによって簡素な構造上の手段によって実現される。従来技術と比較して、工作物のアンバランスを回転数に関わりなく最初から補償することができる。
【００３６】
工作物の質量分布に準じた追加のウェイトも、工作物アダプタに取り付けなくてすむ。それにより、工作物アダプタと工作物からなる構造全体の重量を低くし、それに伴ってスピンドル受容部の過負荷を防止することができる。したがって、工作機械の耐用寿命が工作物アダプタの使用による影響を受けることはない。
【００３７】
本発明による工作物アダプタの１つの発展例では、工作物受容部は工作物結合部材と工作物アダプタの間の機械的な結合を成立させることができ、この結合によって、工作物とアダプタの間の軸方向と半径方向の相対運動を阻止可能である。
【００３８】
本発明による工作物受容部により、工作物結合部材と工作物アダプタの間の一切の自由度が制約される。それによりスピンドルの正確な運動が、すなわちスピンドルの回転およびスピンドルの並進移動が、工作物結合部材へと簡単な仕方で伝達される。このような結合により、工作物結合部材の位置座標および運動情報の計算、ならびにこれに伴って工作物の正確な加工が可能となる。
【００３９】
本発明による工作物アダプタの１つの発展例では、工作物アダプタはクランプ接合部を介してクランプ部材と結合することができ、それは、クランプ部材のクランプ部材接合部が液圧式または空気圧式に圧力で負荷されることによる。
【００４０】
この発展例では、クランプ部材で圧力が液圧式または空気圧式に生成されることによって、工作物アダプタがクランプ部材に取り付けられる。このように圧力負荷によって、クランプ部材での工作物アダプタの迅速なクランプが可能となる。それにより、迅速なクランププロセスによって副時間が短く保たれるので、加工時間すなわちコンポーネントの加工のために必要な時間が短く抑えられる。このように工作物アダプタの取付けの方式は、自動化された迅速なクランプ方法に開かれている。
【００４１】
さらに、液圧式または空気圧式の手段を有するクランプ構造を利用することで、クランプ部材での工作物アダプタおよび工具のクランプの迅速な取替が可能となる。すなわち工具のクランプのために他の手段が必要なく、むしろ、同じクランプ部材および同じクランプ方法を工作物アダプタと工具について適用することができる。
【００４２】
それにより、スピンドルによって回転数で負荷される工作物も、工作機械の加工テーブルの上で回転をしない工作物も加工することができる。可能な加工方法の、およびこれに伴って工作機械全体のフレキシビリティを、工作物アダプタでも工具でも同じように使用することができるクランプ手段によって大幅に向上させることができる。
【００４３】
本発明のさらに別の態様では、前述した態様のいずれか１つに基づく工作物アダプタと、クランプ部材とを有する、モータで作動するスピンドルを有する工作機械で使用するための工作物クランプシステムが構成され、工作物アダプタはクランプ接合部を介してクランプ部材に取付可能であり、クランプ部材はモータで作動する工作機械のスピンドルにスピンドルの移動と回転による工作物の加工のためにスピンドル受容部を介して取付可能であり、工作物アダプタとクランプ部材の間の結合および／またはクランプ部材とスピンドルの間の結合は液圧式または空気圧式の圧力負荷によって行われる。
【００４４】
本発明に基づくこの工作物クランプシステムにより、上で説明した好ましい効果を実現することが可能である。さらに、工作物アダプタに加えてクランプ部材そのものも、液圧式または空気圧式の圧力負荷によってスピンドルに取付可能なので、必要なクランプ時間をいっそう削減することができる。さらに、液圧式の結合の場合には、両方の部材を、厳密にはクランプ部材と工作物アダプタを、同一の流体によってクランプすることが可能である。そのようにして、相応の流体が供給される配管系統を可能な限り簡素に構成することができる。
【００４５】
さらに、工作物クランプシステムの１つの発展例では、クランプ部材のクランプ部材接合部の液圧式または空気圧式の圧力負荷は、機械式のメカニズム、電磁式のメカニズム、および／または液圧式のメカニズムによって成立させることができる。
【００４６】
上記の手段のうちの１つによるクランプ部材接合部の操作では、工作物アダプタのクランプそのものだけでなく、そのために必要な操作も自動化して実行することが可能である。このように、工作物アダプタのクランププロセス全体を、手作業による介入なしに構成することができ、それにより、工作機械の加工時間および自動化度に好ましく影響を及ぼすことができる。
【００４７】
本発明による工作物クランプシステムの１つの発展例では、クランプ部材でクランプ部材接合部を介して、工作物アダプタに代えて、工作物を加工するための工具を受容可能である。
【００４８】
上で述べたとおり、クランプ部材接合部のこのような種類の構成により、工作物で実行可能である考え得る加工方法の数を大幅に増やすことができる。
【００４９】
工作物クランプシステムの１つの発展例では、クランプ部材接合部は、開いた状態および閉じた状態へと移行可能であるようにコンフィグレーションされていてよく、工作物アダプタは、クランプ部材接合部が閉じた状態にあるとき、クランプ部材と回転的および並進的に固定的に結合され、クランプ部材接合部が開いた状態にあるとき、工作物アダプタをクランプ部材から取出可能である。
【００５０】
工作物アダプタがクランプ部材接合部の状態に応じてクランプ部材から取出可能であり、またはこれによって固定的に保持されることによって、工作物アダプタの取付けまたは取外しのための追加の手段を設けなくてすむ。このように、工作物アダプタの取扱いが追加の事前策なしに簡単な仕方で可能である。
【００５１】
本発明による工作物クランプシステムの１つの発展例では、クランプ部材のクランプ部材接合部は、工作物アダプタをクランプするために工作機械に構成されている装置によって自動式に作動させることができ、それは、スピンドルおよび／または当該装置が互いに相対的に移動可能に構成され、その結果、当該装置の接触部材とクランプ部材の結合接合部との間の接触を成立可能であることによる。
【００５２】
工作物アダプタをクランプするためにクランプ部材のインターフェースが構成されることで、クランプ部材接合部を作動可能である装置を工作機械の内部に統合することが可能である。当該装置とスピンドルがいずれも互いに移動可能に構成されることによって、加工のために必要な時間を大幅に削減することができる。さらに、工作物アダプタのクランプを自律的に、すなわち外部の装置なしに行うことができる。このようにして、自動化度および加工時間を好ましく構成することができる。
【００５３】
本発明の一例としての実施形態の構成要件と利点、ならびに技術的および経済的な意義について、以下において添付の図面を参照しながら説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】工作物アダプタを有する工作物クランプシステムを示す原理図である。
【００５５】
【図２】工作物アダプタの一実施形態を示す原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
次に、添付の図面を参照しながら本発明の一実施形態について詳しく説明する。
【００５７】
図１は、工作物アダプタ２１を有する工作物クランプシステムの原理図を示している。工作物アダプタ２１は、工作機械１でたとえば切削加工をするために、クランプ部材４１と結合して使用することができる。そのために、クランプ部材４１が工作機械１のスピンドル５に挟み込まれ、工作物３１の加工のためにスピンドル５が回転で負荷される。このとき工作機械１は従来から知られているフライス機械、旋盤、フライスセンター、加工センター等として構成されていてよい。工作機械１は、工作機械１に構成されたさまざまなキャリッジによってＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向へ移動することができる、モータで作動するスピンドル５を有している。
【００５８】
このときスピンドル５は、工具または工作物３１を自動的に受容するためのピックアップスピンドルとして構成されていてよいが、あるいは、別個に構成されたグリッパやロボットユニットを通じて装填をすることもできる。工作機械１のさらに別の構成要素は加工テーブルである。その上で、加工に応じてさまざまな種類の工具ならびに工作物３１を保持することができる。加工テーブルも、工作物３１の加工のために少なくとも並進的に移動させることができる。さらに、加工テーブルの上に配置された個々のクランプ部材を、スピンドル５と同様にモータで作動させながら、回転数で負荷することができる。
【００５９】
工作物３１と工具を工作機械１から出し入れするために、工作機械１には少なくとも１つのマガジンが構成されている。このマガジンは複合型のマガジンとして、工作物３１の受容のためにも工具の受容のためにも意図されていてよい。
【００６０】
別案として、複数のマガジンがたとえば搬送マガジン、チェーンマガジン、ディスクマガジン、またはリングマガジンの形態で構成されていてよい。工作機械１での工作物３１の加工を制御するために、工作機械は制御部を有している。制御部は、たとえばスピンドル５の移動経路や回転などのさまざまな運動のほか、たとえば加工テーブル６の移動など、工作機械１のその他の部材の運動も計算し、制御し、コントロールする。
【００６１】
制御部はここでは数値制御部として施工されているが、メモリプログラミング可能な制御部によって施工されていてもよい。さらに工作機械１はベッド、キャリッジ、ガイド、操作部材、ならびに潤滑油や切削油、冷却剤などの工場消耗品の供給と処分をするためのモジュールを有することができる。
【００６２】
上で述べたとおり、工作物３１に加えて工具もクランプ部材４１によってスピンドル５で受容することができる。そのためにスピンドル５は、ＨＳＫインターフェース（中空テーパシャンク・インターフェース）などの標準受容インターフェース、ショートテーパ受容部、ステープテーパ受容部等を含んでいる。このような標準工具受容部を介して、多種多様な工具をスピンドル５で受容することができ、加工テーブルの上でクランプされている工作物３１に対して移動させて、これをたとえば切削加工することができる。切削加工のほか、たとえば溶接、接着、塗装等のその他の加工方法も工作機械で実行することができる。このようなフレキシビリティを確保するために、本発明によると工具に代えて、スピンドル５でクランプ部材４１のスピンドルインターフェース４１１を介して工作物アダプタ２１を受容することができる。
【００６３】
そのためにクランプ部材４１のインターフェースは、スピンドル５に構成される、上に挙げた標準工具受容部とコンパチブルであるように、中空テーパシャンク、ステープテーパ等の標準インターフェースとして構成される。スピンドル５でクランプ部材４１をクランプするためのメカニズムは、パワーチャック、アーバ、クランプチャックなどの機械式の部材を介して行うことができる。このときクランプ部材４１はスピンドル５により摩擦接合式に、回転的および並進的に規定されて保持される。
【００６４】
あるいは機械式のクランプのこのような実施形態のほか、クランプ部材４１は空気圧式または液圧式のメカニズムを介してクランプすることもできる。このとき、工作機械１ですでに使用されている操作のための流体を利用することができる。このように、クランプ部材４１をたとえば油圧拡張クランプチャックまたは油圧拡張クランプアーバとして行うことができる。
【００６５】
工作物アダプタ２１を受容するために、クランプ部材４１はスピンドルインターフェース４１１に向かい合う側にクランプ部材接合部４１２を有するように構成される。このクランプ部材接合部４１２は、たとえば油圧拡張クランプアーバまたは油圧拡張クランプチャックとして構成されていてよい。そのためにクランプ部材４１に配管系統が構成され、これを介して工作物アダプタ２１のクランプを実現することができる。
【００６６】
そのために配管系統を、好ましくは工作機械１で潤滑油としても利用されるオイルなどの流体、あるいは空気などのその他の媒体で充填することができる。厳密には、配管系統を介して拡張クランプアーバまたは拡張クランプチャックの半径が縮小または拡張される。拡張クランプチャックが使用される場合、たとえば配管系統が圧力負荷されるとチャックの半径が縮小する。
【００６７】
これに加えて拡張クランプアーバまたは拡張クランプチャックの間で、さまざまな直径をもつ部材をクランプできるようにするために中間スリーブを使用することができる。配管系統の内部の圧力が、外部の装置７によって制御される。この装置７が工作機械１に、たとえばスピンドルボックスに構成されていても同様によい。別案として、工作物アダプタ２１が中に備蓄されるマガジンにこの装置が構成されていてもよい。
【００６８】
このときスピンドル５はマガジンに向かって、すなわち工作物アダプタ２１に向かって移動することができ、装置７によって制御されながら、工作物アダプタ２１をクランプ部材接合部でクランプし、または工作物アダプタ２１をマガジンへアウトプットする。別案として、クランプ部材４１がクランプされているスピンドル５が、別個に設けられた装置７に向かって移動することができる。さらなる別案として、または追加として、装置７がキャリッジ等の上で移動可能に構成されていてよく、それにより、これがスピンドル５の方向へクランプ部材４１に向かって移動可能である。
【００６９】
クランプ部材４１に構成された結合接合部７４の操作を通じて、装置７の接触部材７３によりクランプ部材４１の内部の圧力が、厳密にはクランプ部材４１の配管系統の圧力が制御される。結合接続部７４は側方に、すなわち、クランプ部材４１の長軸に対して実質的に平行に延びているクランプ部材４１の外面に構成されていてよい。
【００７０】
別案として結合接続部７４は、スピンドル５のほうを向いているクランプ部材４１の側に位置するように構成されていてよい。たとえば結合接続部７４を回転ブッシングを介して、工作機械１に存在する流体により、スピンドル５に設けられている配管を介して操作することができる。
【００７１】
結合接続部７４が操作される装置７の接触部材７３は、押圧ピン、流体接続部、または電磁式の部材として構成されていてよい。接触部材７３がたとえば押圧ピンとして施工される場合、この押圧ピンは接触部材７３と結合接続部７４が接合されたときに、クランプ部材４１に構成されている弁を開閉する。この弁を介して、クランプ部材４１の配管系統の圧力が変更されて、工作物アダプタ２１をクランプ部材４１でクランプし、または突き出すことができるようになっている。
【００７２】
同様に、電磁式の弁が圧力の制御のために構成されていてもよく、電磁式のメカニズムを通じて接触部材７３を介して操作することができる。別案として、クランプ部材４１の内部の流体または媒体の圧力を外部から制御できるだけでなく、相応の流体または媒体を装置７の接触個所７３を介してクランプ部材４１の配管系統へ導入することもできる。
【００７３】
このケースでは装置７の中にタンクが構成され、そこから配管を介してクランプ部材４１の内部の配管系統に外部から流体または媒体を供給することができる。換言すると、クランプ部材４１の配管系統が装置７の流体または媒体の補給を受け、または放出され、それにより、配管系統の圧力およびこれに伴ってクランプアーバまたはクランプチャックの半径が変化する。このケースでは、接触部材７３と結合接合部７４が結合されると、配管系統が液圧式または空気圧式に外部から圧力で負荷される。
【００７４】
別案として、圧力変化およびこれに伴う工作物アダプタ２１のクランプまたはアウトプットを、クランプねじを通じて手動で行うことができる。このようなクランプねじを通じて、配管系統の中のクランプピストンを動かすことができる。たとえばクランプねじを回して緩めることを通じて配管系統の圧力が低下し、クランプねじを回して締めると上昇する。
【００７５】
工作物アダプタ２１をクランプするための上に説明したこのような油圧拡張メカニズムのほか、ＨＳＫインターフェース、ステープテーパ・インターフェース、またはこれに類似するインターフェース等を通じての他のクランプメカニズムも可能である。クランプ部材４１への工作物アダプタ２１の取付メカニズムまたはクランプメカニズムに応じて、工作物アダプタ２１のクランプ接合部２１２は円錐、円筒、または環状部材として構成されていてよい。
【００７６】
このようなクランプ接合部２１２は、たとえば溶接や接着によって、工作物アダプタ２１のアダプタ底面プレート２１５と一体的に構成される。別案として、クランプ接合部２１２の雄ねじとアダプタ底面プレート２１５の雌ねじによってクランプ接合部２１２がアダプタ底面プレート２１５とねじ止めされ、またはプレス嵌めによって応力固定され、またはその他の仕方で取外し可能に結合されていてもよい。
【００７７】
アダプタ底面プレート２１５は、図示した例では円形に構成されているが、多角形に構成されていてもよい。クランプ接合部２１２と向かい合うほうのアダプタ底面プレート２１５の側には、工作物受容部２１１が構成されている。これは、特に図２にも示すように、少なくとも３つの工作物接合部材２１３で構成されており、それにより、１つの平面での自由度を制限するために最小の数が実現されるとともに、望ましくない工作物の運動が回避される。これら３つの工作物接合部材２１３は、クランプ接合部２１２に類似して、アダプタ底面プレート２１５とねじ止めされ、応力固定され、または一体的に構成され、たとえば溶接もしくは接着されていてよい。
【００７８】
工作物接合部材２１３はピン状、円筒状、またはテーパ状に構成された部材として構成されていてよく、スピンドル５から離れていく方向へ、すなわちスピンドル５の回転軸と平行に延びる方向へ、アダプタ底面プレート２１５から突き出している。工作物接合部材２１３は、中心点としてのスピンドル５の回転軸に対して、またはアダプタ底面プレート２１５の中心軸に対して同じ角度で相互に配置されるのが好ましい。
【００７９】
本発明の１つの実施形態では、図２に詳細に示すように、工作物接合部材２１３がアダプタ底面プレート２１５の上でスライド可能に配置されていてよい。たとえば、好ましくは接合された状態のときスピンドル５の回転軸と平行に延びるアダプタ底面プレート２１５の中心軸との間の間隔を、各々の工作物接合部材２１３について個別に変えることができる。たとえば工作物接合部材２１３は、スピンドル５の中心軸または回転軸の上に位置するアダプタ底面プレート２１５の中心点から直線状に半径方向外側に向かって延びる溝１２６の中で案内される。
【００８０】
それにより、工作物接合部材２１３の角度は相互に変化しないのに対して、工作物接合部材２１３と回転軸の間の間隔は変更することができる。このようにして、スピンドル５の回転時に工作物接合部材２１３によって生成される遠心力を変えることができる。工作物接合部材２１３のスライドによって生成可能な、結果として生じるアンバランスのこのような変更によって、さまざまに異なる多数の工作物を受容し、回転で負荷して、ほぼアンバランスなしに加工することができる。このように、工作物アダプタ２１を一連の異なる工作物３１について使用することができる。
【００８１】
３つの工作物接合部材２１３が回転軸に対して等しい間隔をおいて、ならびに等しい相互の角度間隔をおいてアダプタ底面プレート２１５の上に配置されていれば、工作物接合部材２１３の発生する遠心力が互いに相殺され、その結果、工作物アダプタ２１の慣性軸はスピンドル５の回転軸に関してこの軸と一致する。このようなケースでは工作物アダプタ２１は回転対称に構成されるとともに、中心軸に相当するその慣性軸がスピンドル５の回転軸と一致するように配置することができる。
【００８２】
そして、１つまたは複数の工作物接合部材２１３がアダプタ底面プレート２１５の上でスライドすると、工作物接合部材２１３の遠心力が相互に相殺されなくなり、工作物アダプタ２１の慣性軸はスピンドル５の回転軸に関して変位する。換言すると、スピンドル５の回転によって結果的に発生する工作物アダプタ２１の慣性軸が、回転中心に位置しない。
【００８３】
工作物接合部材２１３を介して、工作物結合部材３１１が工作物アダプタ２１と、およびこれに伴って接合された状態ではスピンドル５と結合される。スピンドル５の回転が、クランプ部材４１と工作物アダプタ２１を介して工作物接合部材２１３に伝達される。厳密には、トルクの伝達はスピンドル５からクランプ部材４１へ、スピンドル５の受容インターフェースとクランプ部材４１のスピンドル受容部４１１との間の結合を介して行われる。
【００８４】
この結合は、クランプの後に並進的な自由度と回転的な自由度をいずれも制限し、それにより、トルクをスリップなしに伝達することができる。さらに、トルクはクランプ部材４１から工作物アダプタ２１へ、クランプによって実現可能なクランプ部材４１のクランプ部材接合部４１２と工作物アダプタ２１のクランプ接合部２１２の間の結合を介して伝達される。この結合も、一切の運動情報を損失なしに伝達することができる。
【００８５】
最終的にスピンドルトルクは、工作物アダプタ２１から工作物結合部材３１１へ、少なくとも３つの工作物接合部材２１３と工作物結合部材３１１の結合開口部３１３との間の結合を介して伝達される。このように、工作物３１へのスピンドルトルクの確実で損失のない伝達を保証することができる。このような伝達は高い加工精度を可能にする。
【００８６】
このとき工作物結合部材３１１と工作物接合部材２１３の間の結合は、取外し可能に構成されるのが好ましい。たとえば、工作物接合部材２１３の端部区域の半径部に構成されたウェッジを介して結合を惹起することができる。そのために工作物結合部材３１１は、たとえばプレートの厚みを通して延びる開口部を有するプレートとして構成される。
【００８７】
工作物接合部材２１３に構成されるウェッジは弾性応力をかけられていてよく、その結果、工作物接合部材２１３へプレートを外嵌することによって容易に結合を成立させることができる。下方に向かって作用する重量の力によってプレートが、すなわち工作物結合部材３１１がウェッジの上に載置される。
【００８８】
別案として、工作物接合部材２１３はアダプタ底面プレート２１５から離れて位置する端部に雄ねじを有することができ、その溝底の径は、たとえば円筒状に構成される工作物接合部材２１３の直径よりも小さいか、もしくはこれに等しい。工作物接合部材２１３の端部区域２１１の雄ねじに対応するように、工作物結合部材３１１を通って延びる穴３１３に雌ねじが内側円周に設けられる。このようにして、工作物接合部材２１３を工作物結合部材３１１とねじ止めすることができる。
【００８９】
軸方向の固定をするために、たとえばねじ止め後の端部にカウンタナットを螺着することができる。このとき工作物接合部材２１３は、たとえばアダプタ底面プレート２１５の中で回転可能なねじ山区域を有するねじまたはボルトとして構成される。さらにアダプタ底面プレート２１５は、工作物接合部材２１３のねじ頭を嵌入するためにテーパ状に延びる凹部を有することができ、その結果、アダプタ底面プレート２１５が回転したときに、アダプタ底面プレート２１５から突出するねじ頭による空気抵抗が生じることがない。
【００９０】
これに類似する仕方により工作物接合部材２１３は、工作物結合部材３１１に設けられた穴３１３によってねじ止めまたは差し込むことができ、他方の端部で、すなわちスピンドル５のほうを向いているアダプタ底面プレート２１５の側で、カウンタナットによって固定することができる。カウンタナットのためにアダプタ底面プレート２１５に、またはねじ頭のために工作物結合部材３１１に、テーパ状の凹部が設けられていてよい。換言すると、工作物結合部材３１１の穴３１３にボルトを差し込むことができ、その頭部の上に工作物結合部材３１１が載り、ボルトのねじ軸が、相応の雌ねじを備えているアダプタ底面プレート２１５に螺合されて、カウンタナットにより固定される。このような結合方式は、頭部がアダプタ底面プレート２１５の上に載り、ねじ軸が工作物結合部材３１１の雌ねじを有する穴にねじ止めされて相応に固定されることによっても、相応に可能である。
【００９１】
それぞれのプレートに、すなわちアダプタ底面プレート２１５または工作物結合部材３１１に、雌ねじが構成されていなくてもよく、それは、端部のところでねじ軸をナットによって固定することができ、工作物結合部材３１１がたとえば段部によってストッパを有していて、このストッパによりそれぞれのプレートの差込みが制限される場合である。コンポーネントの嵌入のために、上で説明したとおり、それぞれアダプタ底面プレート２１５または工作物結合部材３１１に凹部が構成されていてよい。
【００９２】
別案としてピン結合を成立させることもでき、それは、ピンがアダプタ底面プレート２１５と工作物結合部材３１１にプレス嵌めされることによる。工作物３１の要求される製造公差に依存して、固定割ピンや拡張スリーブを用いた結合も適用可能である。最後として工作物結合部材３１１が、工作物３１そのものが取り付けられ結合片を形成する。そのために工作物結合部材３１１は、たとえば工作物接合部材２１３との結合のための穴を有するフランジプレートとして構成されていてよく、対応する雄ねじが構成された工作物３１とねじ止めするための雌ねじを有することができる。
【００９３】
この場合にも、工作物３１を工作物結合部材３１１で並進的および回転的に規定し、ならびに取外し可能に取り付けるために、さまざまな種類の結合が考えられる。たとえば工作物３１に穴が回転軸に対して垂直に構成され、ならびに、回転軸に沿って延びるフランジプレートの円筒状の延長部に対応する穴が構成されていてよい。引き続いてこれらの穴を通して、ピン、ボルト、ねじ等を工作物３１およびフランジプレートの延長部に差し込み、もしくはねじ込むことができる。
【００９４】
別案として、工作物アダプタ２１が工作物結合部材３１１と一体的に構成されていてよい。たとえば工作物結合部材３１１は、アダプタ底面プレート２１５にたとえば溶接や接着によって固定的に取り付けられていてよい。このケースでは、工作物接合部材２１３は工作物結合部材３１１と直接的に結合されるのではない。このケースでは、工作物接合部材２１３は工作物３１の質量補償の役目を果たすにすぎず、すなわち、工作物結合部材３１１を端部で受容することなく、アダプタ底面プレート２１５の上でスライドすることができる。
【００９５】
さらなる別案として、さまざまな種類の工作物接合部材２１３がアダプタ底面プレート２１５の上に構成されていてよい。このとき工作物接合部材２１３の一部が、たとえば３つが、アダプタ底面プレートおよび工作物結合部材３１１と一体的に構成されていてよく、すなわちこれらを固定的に結合する。工作物接合部材２１３の他の部分は、たとえば同じく３つは、アダプタ底面プレートの上でスライド可能に、ならびに工作物結合部材３１１の上でスライド可能に結合されていてよい。そのようにして、工作物接合部材２１３の一部は工作物結合部材３１１をアダプタ底面プレート２１５に取り付けるための役目を果たし、それに対して他の部分は工作物アンバランスの質量補償すなわちコンペンセーションを惹起する。
【００９６】
別の変形例では工作物接合部材２１３は、アダプタ底面プレート２１５の上で回転し、すなわちその独自の軸を中心として回転するが、スライドすることはできないように、アダプタ底面プレート２１５および工作物結合部材３１１と結合される。ここでは個々の工作物接合部材２１３は、回転対称の形状を有するのではない。そして工作物３１のアンバランスは、アダプタ底面プレート２１５の上での１つまたは複数の工作物接合部材２１３の回転によってのみ補償することができる。
【００９７】
工作物アダプタ２１およびクランプ部材４１は、鋼材、たとえば１０Ｓ２０、９Ｓ２０、または１１ＳＭｎ３７などの快削鋼などで製作されていてよい。あるいは別案として、加工されるべき工作物に応じてその他の材料、たとえばアルミニウム、炭素繊維強化プラスチックなどを使用することもできる。
以下の項目は、国際出願時の特許請求の範囲に記載の要素である。
［項目１］
工作機械（１）で使用するための工作物アダプタ（２１）において、
アダプタ底面プレート（２１５）と、
前記工作物アダプタ（２１）をクランプ部材（４１）と回転的および並進的に固定的に結合することができるクランプ接合部（２１２）と、
工作物受容部と、
工作物（３１）を取外し可能に受容するための保持手段および前記工作物アダプタ（２１）と結合するための結合手段を有する工作物結合部材（３１３）とを有しており、
前記アダプタ底面プレート（２１５）の一方の側に少なくとも３つの工作物接合部材（２１３）が工作物受容部を構成するために配置され、これらによって工作物（３１）を前記工作物結合部材（３１１）を介して前記工作物アダプタ（２１）に取付可能であり、
前記クランプ接合部（２１２）は前記工作物受容部に向かい合う前記アダプタ底面プレート（２１５）の側に配置され、
前記クランプ部材（４１）は、スピンドル（５）の移動と回転による工作物（３１）の加工のために、モータで作動する前記工作機械（１）のスピンドル（５）にスピンドル受容部（４１１）を介して取付可能である、工作物アダプタ。
［項目２］
少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）は前記アダプタ底面プレート（２１５）から、前記工作物結合部材（３１１）が少なくとも３つの点で前記工作物アダプタ（２１）で保持されるように突き出すとともに、スピンドル（５）の回転軸に対して垂直である前記アダプタ底面プレート（２１５）と平行な平面に位置している、項目１に記載の工作物アダプタ（２１）。
［項目３］
少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）は前記アダプタ底面プレート（２１５）の上でスピンドル（５）の回転軸に対して垂直にスライド可能かつ係止可能である、項目１または２に記載の工作物アダプタ（２１）。
［項目４］
前記工作物結合部材（３１１）は、前記アダプタ底面プレート（２１１）から間隔をおいている少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）の前側の端部（２１１）を中へ挿入することができる結合開口部（３１３）を有しており、前記工作物結合部材（３１１）は少なくとも１つの取付部材を介して形状接合式に、少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）の前記端部（２１１）によって取外し可能に保持される、項目１から３のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）。
［項目５］
前記工作物アダプタ（２１）はスピンドル（５）の回転によって生起されるスピンドル（５）の回転軸に関する工作物（３１）のアンバランスが補償されるようにコンフィグレーションされており、それは、工作物（３１）の慣性軸がスピンドル（５）の回転軸に関して前記工作物アダプタ（２１）の慣性軸に対して相補的であり、それにより接合された状態のときの前記工作物アダプタ（２１）と工作物（３１）の慣性軸が、スピンドル（５）の回転軸と一致する合成された慣性軸に向かってスライドするように、少なくとも３つの前記工作物接合部材（２１３）が前記アダプタ底面プレート（２１５）の上に配置されて前記工作物結合部材（３１１）と結合されることによる、項目１から４のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）。
［項目６］
前記工作物受容部は前記工作物結合部材（３１１）と前記工作物アダプタ（２１）の間の機械的な結合を成立させ、この結合によって工作物（３１）と前記アダプタ（２１）の間の軸方向と半径方向の相対運動を阻止可能である、項目１から５のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）。
［項目７］
前記工作物アダプタ（２１）は前記クランプ接合部（２１２）を介して前記クランプ部材（４１）と結合することができ、それは、前記クランプ部材（４１）のクランプ部材接合部（４１２）が液圧式または空気圧式に圧力で負荷されることによる、項目１から６のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）。
［項目８］
モータで作動するスピンドル（５）を有する工作機械（１）で使用するための工作物クランプシステムにおいて、
項目１から７のいずれか１項に記載の工作物アダプタ（２１）と、
クランプ部材（４１）とを有しており、
前記工作物アダプタ（２１）はクランプ接合部（２１２）を介して前記クランプ部材（４１）に取付可能であり、
前記クランプ部材（４１）はスピンドル受容部（４１１）を介してモータで作動する工作機械（１）のスピンドル（５）にスピンドル（５）の移動と回転による工作物（３１）の加工のために取付可能であり、
前記工作物アダプタ（２１）と前記クランプ部材（４１）の間の結合および／または前記クランプ部材（４１）とスピンドル（５）の間の結合は液圧式または空気圧式の圧力負荷によって行われる工作物クランプシステム。
［項目９］
前記クランプ部材（４１）の前記クランプ接合部（４１２）への液圧式または空気圧式の圧力負荷は機械式のメカニズム、電磁式のメカニズム、および／または液圧式のメカニズムによって成立させることができる、項目８に記載の工作物クランプシステム。
［項目１０］
前記クランプ部材（４１）に前記クランプ部材接合部（４１２）を介して前記工作物アダプタ（２１）に代えて工作物（３１）の加工のための工具も受容可能である、項目８または９に記載の工作物クランプシステム。
［項目１１］
前記クランプ部材接合部（４１２）は開いた状態と閉じた状態へ移行可能であるようにコンフィグレーションされており、
前記工作物アダプタ（２１）は前記クランプ部材接合部（４１２）が閉じた状態にあるとき回転的および並進的に前記クランプ部材（４１）と固定的に結合され、
前記工作物アダプタ（２１）は前記クランプ部材接合部（４１２）が開いた状態にあるとき前記クランプ部材（４１）から取出可能である、項目８から１０のいずれか１項に記載の工作物クランプシステム。
［項目１２］
前記クランプ部材（４１）の前記クランプ部材接合部（４１２）は前記工作物アダプタ（２１）をクランプするために前記工作機械（１）に構成されている装置（７）によって自動式に作動可能であり、それは、スピンドル（５）および／または前記装置（７）が互いに相対的に移動可能に構成され、その結果、前記装置（７）の接触部材（７３）と前記クランプ部材（４１）の結合接合部（７４）との間の接触を成立可能であることによる、項目８から１１のいずれか１項に記載の工作物クランプシステム。
【図１】
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【図２】
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