(57)【要約】【課題】テーブルの荷重を片持ち支持する部分をなくして、テーブル剛性を高めることにより、大型のワークを載せたことによるテーブルの変形をなく、精密な加工を可能にできるようにする。【解決手段】ワークを載置し、支持軸１６によって水平に支持され、下方に突き出る外周部３０が形成され、この外周部３０の下面に摺動面３１が形成されたテーブル１２と、テーブル１２の外周部の摺動面３１が摺動する支持面３４が形成された支持部３２を有し、支持軸１６が中央部に垂直に固定されたテーブルベース１４と、からなり、テーブルベース１４の中央部に垂直に支持軸１６を固定し、支持軸１６の上端部にテーブル１２のラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受２０を設け、テーブル１２の外周部の内側に形成された被クランプ部４６に係合するクランプ軸５２を有するクランプ装置４０を配置するとともに、クランプ装置４０よりもよりもさらに内側でテーブル本体に固定された大リング歯車２６を有するテーブル駆動装置を設ける。【選択図】図１
2009248230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを載置し、支持軸によって水平に支持され、下方に突き出る外周部が形成され、前記外周部の下面に摺動面が形成されたテーブルと、
前記テーブルの外周部の摺動面が摺動する支持面が形成された支持部を有し、前記支持軸が中央部に垂直に固定されたテーブルベースと、
前記支持軸の上端部に取り付けられ、前記テーブルのラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受と、
前記テーブルの外周部の内側に形成された被クランプ部に係合するクランプ軸を有し、前記支持面の内側の位置で周方向に複数配設されたクランプ装置と、
前記クランプ装置よりもさらに内側でテーブル本体に固定された大リング歯車を有するテーブル駆動装置と、
を備えたことを特徴とする割出しテーブル装置。
【請求項２】
前記クランプ装置は、
前記クランプ軸に結合されるピストンと、
ピストンが上下に移動可能に収容される環状シリンダ室を形成し、前記支持部の下面に固定されるシリンダと、
アンクランプするときに、前記クランプ軸を押し上げる付勢部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の割出しテーブル装置。
【請求項３】
前記クランプ装置には、前記クランプ軸の頭部の下面と当接し、前記クランプ軸の頭部のクランプ圧力を均一に調整する調整ブロックが配設されたことを特徴とする請求項２に記載の割出しテーブル装置。
【請求項４】
前記摺動面または支持面には、油溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の割出しテーブル装置。
【請求項５】
前記テーブルとテーブルベースとの間で摺動面と支持面の境目を覆うように、外周全体にわたってカバーが設けられたことを特徴とする請求項４に記載の割出しテーブル装置。
【請求項６】
前記軸受は、円すいころ軸受からなることを特徴とする請求項１に記載の割出しテーブル装置。
【請求項７】
ワークを載置する上面を含むテーブルの上部は、直方体であることを特徴とする請求項１に記載の割出しテーブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の割出しテーブル装置に係り、特に、大型ワークを加工するテーブルであってもテーブル剛性を高められるようにした割出しテーブル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械では、ワークを割り出す機能をもったテーブルが利用されている。この種の割出しテーブルには、軸受で支持し、テーブルの外周部にウォームホイールを形成し、ウォームホイールに噛み合うウォームで駆動するテーブルが知られている（特許文献１）。従来の割出しテーブルでは、テーブルの摺動面は、機械本体の支持面に接触した状態で回転し、割り出した後は、クランプ手段で固定される。
【０００３】
従来の割出しテーブルでは、図４に示されるように、テーブル１１０が回転すると、その摺動面１１０aが機械本体の支持面１１１ａを摺動し、テーブル１１０に載置されるワークの荷重は、支持面１１１ａで支持されることになる。このとき、テーブル１１０の外周部にはウォームホイール１１３が設けられていることから、支持面１１１ａの外側にあるテーブル１１０の外周部は、支持面１１１ａによって片持ち支持されている構造になっている。言い換えると、支持面１１１ａの外径よりも外側に張り出したテーブル外周部のワークの荷重は、直接支えられていないため、このワークの荷重を片持ち支持することによってテーブル１１０に変形が生じることになる。
【特許文献１】特開昭６３−１２７８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構造の割出しテーブルでは、比較的小型のテーブルであれば、片持ち支持による変形を小さくするためにテーブルを厚くすることで剛性を高めるなどの対策を施すことが容易である。
【０００５】
ところが、大型ワークの精密加工に用いる割出しテーブルでは、テーブルの大きさと同程度の大きさのワークを加工する場合があり、ワーク支持部（ワークの荷重がテーブルにかかる部分）がテーブル外周部である片持ち支持部に存在し、ワーク支持部がテーブルの外側になるほど、テーブルの変形による誤差が大きくなることから、大型ワークの精密加工で問題が顕在化する。
【０００６】
近年、制御技術の進歩により、大型ワークを超精密加工できる工作機械が開発され、それに伴って、割出しテーブルの大型化が進んでいる。このような大型割出しテーブルでは、テーブルの厚さを増すなどの剛性の強化により対処しようとすると、テーブルの著しい重量増加によって、テーブルの回転駆動系において、モータの容量増強、動力伝動機構の強度向上も必然的に要求されることになる。このため、テーブル装置全体が必要以上に大型化するという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、テーブルの荷重を片持ち支持する部分をなくして、テーブル剛性を高めることにより、大型のワークを載せたことによるテーブル変形を少なくし、精密な加工を可能にできるようにした割出しテーブル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明による割出しテーブル装置は、ワークを載置し、支持軸によって水平に支持され、下方に突き出る外周部が形成され、前記外周部の下面に摺動面が形成されたテーブルと、前記テーブルの外周部の摺動面が摺動する支持面が形成された支持部を有し、前記支持軸が中央部に垂直に固定されたテーブルベースと、前記支持軸の上端部に取り付けられ、前記テーブルのラジアル荷重およびスラスト荷重を支持する軸受と、  前記テーブルの外周部の内側に形成された被クランプ部に係合するクランプ軸を有し、前記支持面の内側の位置で周方向に複数配設されたクランプ装置と、前記クランプ装置よりもさらに内側でテーブル本体に固定された大リング歯車を有するテーブル駆動装置と、
を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、前記クランプ装置は、前記クランプ軸に結合されるピストンと、ピストンが上下に移動可能に収容される環状シリンダ室を形成し、前記支持部の下面に固定されるシリンダと、アンクランプするときに、前記クランプ軸を押し上げる付勢部材と、から構成される。
【００１０】
さらに、本発明では、前記テーブルの上部は、ワークを載置する上面を含むテーブルの上部は、直方体にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、テーブルの荷重を片持ち支持する部分をなくして、テーブル剛性を高めることにより、大型のワークを載せたことによるテーブルの変形を少なくし、精密な加工が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による割出しテーブル装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。  
図１は、本実施形態による割出しテーブル装置の要部を示す断面図である。この図１において、参照番号１０は割出しテーブル装置の全体を示す。この割出しテーブル装置は、横中ぐりフライス盤に設置される割出しテーブルに適用される実施形態である。
【００１３】
割出しテーブル装置１０は、加工対象のワークが載置されるテーブル１２と、テーブルベース１４を含む。  
テーブルベース１４の中央部には、支持軸１６が垂直に挿入されている。この支持軸１６はボルト１７によりテーブルベース１４に固定されている。テーブル１２の中心部には、軸穴１８が形成されている。テーブル１２は、水平な姿勢で支持軸１６の上端部で軸受２０を介して回転可能に支持されている。この場合、軸穴１８は段付きの穴になっていて、テーブル１２を支持する軸受２０は、下段の内径の小さい方の穴に挿着されている。支持軸１６の上端には、軸受ナット２１が螺合し、カラー２２を介して軸受２０の内周部は固定され、軸受２０の外周部は軸受押え２３により固定されている。
【００１４】
この割出しテーブル装置１０では、軸受２０は、テーブル１２のラジアル荷重を受けて回転軸の芯を精度良く確保するとともに、回転するときにスラスト荷重を支えることができるように、この実施形態では円すいコロ軸受が用いられている。軸受２０には、アンギュラ球軸受とスラストコロ軸受との組み合わせを用いてもよい。なお、参照番号２４は、軸穴１８を塞ぐための蓋を示している。
【００１５】
次に、テーブル１２を駆動する機構について説明する。図１において、参照番号２６は、大リング平歯車を示す。テーブル１２の下面には、一段盛り上がった円環部分２５が形成され、ここに大リング平歯車２６が固定されている。この大リング平歯車２６には、小平歯車２７が噛み合っている。この小平歯車２７は、図示しないサーボモータによって駆動される。以上のようなテーブル駆動装置は、次に説明するテーブル１２の外周部３０よりも内側に配置されている。
【００１６】
そこで、テーブル１２の外周部３０について説明する。図１において、テーブル１２の外周部には下方に突き出るようにして円環状の外周部３０が形成されている。この外周部３０のテーブルベース１４側の端面は、水平な摺動面３１になっている。
【００１７】
これに対して、テーブルベース１４の方では、外周部３０の水平な摺動面３１に対向する面は、中心部に較べて一段高くなった支持部３２の上面に形成され、テーブル１２を支持する支持面３３になっている。割り出すためにテーブル１２を回転させるときには、摺動面３１がテーブルベース１４の支持面３３を摺動しながら回転することができる。好ましくは、図１に示されるように、支持面３３には摺動面３１の全域に油が行き渡るように複数条の油溝３４が周方向に形成されている。この油溝３４には、図示しない潤滑装置により油通路３５を通して潤滑油が供給される。なお、油溝３４については、摺動面３１の方に形成してもよい。テーブル１２とテーブルベース１４との境目を覆うように、外周全体にわたってカバー３６が取り付けられている。このカバー３６によって、摺動面３１に切り屑などの異物の侵入を防止している。
【００１８】
次に、テーブル１２を割り出した後で、テーブル１２をテーブルベース１４に対して固定するクランプ装置４０について説明する。  
このクランプ装置４０は、クランプ軸４２とピストン４４を主要な構成要素としている。クランプ軸４２は、軸部と、この軸部の上部に形成された頭部４２ａと、軸部の下部に形成されたねじ部５１と、ねじ部５１の下端に形成されたバネ受け部５４からなる。テーブル１２の外周部３０の内側に張り出すように形成された被クランプ部４６には、クランプ軸４２の頭部４２ａが係合し、これによりテーブル１２は固定される。なお、テーブル１２は回転するため、クランプ軸４２との緩衝を避けるため、被クランプ部４６の内周４６ａは同一半径である。この実施形態では、クランプ装置４０は、テーブル１２の外周部３０の内側において同一円周上で一定の間隔をあけて複数配置されている。
【００１９】
図２に示すように、テーブルベース１４の支持部３２には、同一円周上で一定の間隔をあけて複数の貫通穴４７が形成されており、クランプ軸４２の軸部は、貫通穴４７に挿入されている。支持部３２の下面では、貫通穴４７の周囲にボス部４８が形成されている。このボス部４８には、テーブル１２をクランプするクランプ力を発生するクランプシリンダ４９が固定されている。このクランプシリンダ４９には、環状のピストン室５０が形成されるとともに、ピストン４４が摺動自在に収容されている。クランプ軸４２の軸部はピストン４４と係合されている。なお、クランプ軸４２の下端は、ねじ部５１になっており、このねじ部５１にナット５２を締結することにより、ピストン４４の下限位置を規制している。
【００２０】
環状のピストン室５０には、供給口５３から図示しない圧油装置により圧油が供給されるようになっている。ピストン室５０に供給された圧油によって、ピストン４４は下方に動き、これによりクランプ軸４２の頭部４２ａで被クランプ部４６を大きな力でクランプすることができる。
【００２１】
他方、アンクランプするときには、ピストン室５０を大気に開放することにより行う。この実施形態では、クランプ軸４２の下端にあるバネ受け部５４でガイド５５に収納されたバネ５６の弾性力を受け、このバネ５６の弾性力でクランプ軸４２を押し上げるようになっている。なお、図２において、参照番号５８は、クランプ軸４２のクランプ圧力を均一に調整する調整ブロックを示す。調整ブロック５８は支持部３２の上面にボルト等により固定されている。
【００２２】
本実施形態による割出しテーブル装置１０は、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。  
テーブル１２を割り出す動作前のアンクランプ動作について説明する。
【００２３】
テーブル１２を回転可能な状態にするために、クランプ装置４０のピストン室５０への圧油の供給を停止するとともに大気に開放する。これは、圧油供給ラインとベントラインを切り替える図示しない電磁弁を操作することにより行われる。ピストン室５０の減圧により、ピストン４４はバネ５６の弾性力で押し上げられ、ピストン室５０の上下方向の隙間が無くなるまで上昇する。このピストン４４の上昇により、クランプ軸４２が上昇しそれまで被クランプ部４６を押さえ付けていたクランプ軸４２の頭部４２ａが被クランプ部４６のクランプ面４６ｂから離れるのでクランプ状態が解除される。また、油溝３４を通じてテーブル１２の摺動面３１には、満遍なく油を供給しておく。以上でテーブル１２は、回転可能な状態になる。本実施形態では、テーブル１２の荷重は、中央の支持軸１６で軸受２０を介して支持されており、被クランプ部４６のクランプ面４６ｂには、クランプ力がかからないため、アンクランプの状態でテーブル１２の摺動面３１が油を介して支持面３４に接触した状態で回転できる状態になる。なお、アンクランプすると、バネ５６はなくても、アンクランプの状態になりテーブル１２は回せる状態になる。
【００２４】
次に、割出し動作について説明する。  
図示しないサーボモータが起動して、小平歯車２７が回転し、大リング平歯車２６に動力を伝動する。大リング平歯車２６はテーブル１２に固定されており、大リング平歯車２６と一体でテーブル１２が回る。テーブル１２の回転角度は、図示しないエンコーダによって検出され、所定角度回転したら、サーボモータの回転は停止される。テーブル１２が停止したところで、油溝３３への潤滑油の供給は停止される。
【００２５】
次いで、クランプ装置４０が作動する。クランプシリンダ４９のピストン室５０に圧油が供給されると、圧油の圧力でピストン４４が押し下げられる。これにより、クランプ軸４２の頭部４２ａは、テーブル１２の外周部３０の内側にある被クランプ部４６をテーブルベース１４に対して押し付けて拘束する。このとき、調整ブロック５８を利用して、クランプ軸４２の傾きを防ぎ、頭部４２ａを被クランプ部４６に均一な圧力で接触させることができる。以後、割り出された位置で、ワークの加工が行われる。
【００２６】
本実施形態による割出しテーブル装置の構造には次のような特徴がある。
【００２７】
第１に、テーブル１２には片持ち支持される構造がないために、テーブル剛性の高い剛構造とすることができる。
【００２８】
すなわち、テーブル１２の中央部では、スラスト荷重も受けられるようにした軸受２０を配置し、テーブル１２の一番外側に摺動面３１を配置し、クランプ装置４０を摺動面３１の内側に配置している。その上で、動力を伝動する大リング平歯車２６をテーブル１２の下部であってクランプ装置４０の配置される円周上よりも内側に配置している。
【００２９】
このような配置にすることにより、片持ち支持の構造部分をテーブル１２から完全になくすことができるため、図４に示した従来のテーブルのように、摺動面１０ａの外側に必然的に片持ち部分ができるテーブル構造と異なり、テーブル剛性の高い剛構造となる。
【００３０】
第２に、本実施形態によれば、大型のワークの加工に対応するためのテーブルの大型化に適合する構造になる。
【００３１】
すなわち、大型のワークに対応できるように、テーブル１２を大きく、つまり直径の大きなテーブル１２にしても、上記したように片持ち支持の構造がないことにはかわりはない。このため、テーブル１２を剛性確保のため厚くしたりする必要がなく、テーブルの厚さの比較的薄いテーブルで大型のワークの載せるようにしても、加工精度の維持に必要な剛性を確保することができる。
【００３２】
なお、テーブル１２の形状は、円柱体または正方体でもよく、あるいはテーブル１２の上側だけを図３に示すように、直方体のワークを載置するために、例えば幅Ａが１３００mm以上の直方体にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態による割出しテーブル装置の要部を示す断面図。
【図２】同割出しテーブル装置のクランプ装置の断面図。
【図３】本発明による割出しテーブル装置のテーブルの構成例を示す平面図。
【図４】従来の割出しテーブル装置における片持ち支持構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０  割出しテーブル装置
１２  テーブル
１４  テーブルベース
１６  支持軸
２０  軸受
２６  大リング平歯車
２７  小平歯車
３０  外周部
３１  摺動面
３４  油溝
３６  カバー
４０  クランプ装置
４２  クランプ軸
４４  ピストン
４９  クランプシリンダ
５０  ピストン室
５６  バネ
【図１】
2009248230.tif 000003
【図２】
2009248230.tif 000004
【図３】
2009248230.tif 000005
【図４】
2009248230.tif 000006