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Die vorliegende Erfindung betrifft eine horizontale Werkzeugmaschine.
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Als eine horizontale Werkzeugmaschine gibt es das Werkzeug, das aufweist: ein Bett, auf dem eine Werkstückauflagefläche zum Auflegen eines Werkstücks auf einem Oberseitenvorderabschnitt ausgebildet ist; eine Säule die an einem Oberseitenhinterabschnitt des Betts angebracht ist, das durchgängig in einer Vorn-Hintenrichtung (Z-Achsenrichtung) und einer Links-Rechts-Richtung (X-Achsenrichtung) verschiebbar ist; und eine Spindelvorrichtung, die an der Säule angebracht ist, die in durchgängig einer Oben-Untenrichtung (Y-Achsenrichtung) verschiebbar ist (siehe zum Beispiel
JP 2005 - 342 816 A (Abschnitt 0012,
1)).
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Gemäß einer derartigen horizontalen Werkzeugmaschine ist es durch Anbringen eines Werkzeugs an einer Spindel einer Spindelvorrichtung und durch Bewegen der Spindelvorrichtung in drei Achsenrichtungen in Bezug auf ein Werkstück, das auf einer Werkstückauflagefläche eines Betts angeordnet ist, möglich, das Werkstück zu schneiden.
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Da in der vorstehend erwähnten herkömmlichen Werkzeugmaschine ein Bewegungsmechanismus aus der Säule an dem Oberseitenhinterabschnitt des Betts bereitgestellt ist und eine Oberseite des Bettes in der Vorn-Hintenrichtung groß ist, hat eine gesamte horizontale Werkzeugmaschine eine große Größe. Da außerdem ein Abstand von der Werkstückauflagefläche zu dem Bewegungsmechanismus der Säule lang ist, ist die Abmessungsänderung, die zwischen der Werkstückauflagefläche und der Spindelvorrichtung, aufgrund einer Wärmeausdehnung des Bettes erzeugt wird, groß und die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks ist gering.
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Aus der
DE 198 57 012 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit horizontal angeordneter Arbeitsspindel bekannt. Die Werkzeugmaschine umfasst einen Rahmen welcher mittels eines Querträgers in sich geschlossen ist. Rückseitig des Rahmens sind waagerechte Führungen vorgesehen, mit welchen ein X-Schlitten einachsig entlang der X-Achse verfahrbar ist. Der X-Schlitten weist wiederum Führungen auf, welche einen Y-Schlitten entlang der Y-Achse verfahrbar aufnehmen. Im Y-Schlitten ist ein pinolenartiger Z-Schlitten mit Arbeitsspindel in Z-Richtung verfahrbar.
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Aus der
US 2007/0060455 A1 ist eine Werkzeugmaschine mit einer Spindel und einem Spindelkopf, einem Y-Achsenführungsmechanismus, einem X-Achsenführungsmechanismus und einem Z-Achsenführungsmechanismus bekannt. Dadurch werden ein erster Sattel entlang der Y-Achse, ein zweiter Sattel entlang der X-Achse und der Spindelkopf entlang der Z-Achse verfahren.
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In der
US 5 439 431 A ist eine Maschinenzelle offenbart, bestehend aus Baugruppen umfassend eine Spindel, welche durch Schienen in einer Vorne-Hintenrichtung (X-Achse) und durch weitere Schienen in einer Oben-Untenrichtung (Z-Achse) verfahrbar ist. Die Spindel ist dabei bezüglich ihrer Links-Rechtsrichtung ortsfest innerhalb des Rahmens der Zelle angeordnet. Die Zelle ist als Ganzes auf einem Schienensystem angeordnet auf einem Untergrund entlang der Links-Rechtsrichtung (Y-Achse) verschiebbar.
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Folglich ist es in der vorliegenden Erfindung ein Problem, die vorgenannten Schwierigkeiten zu lösen, um die gesamte horizontale Werkzeugmaschine auf eine kleine Größe zu bringen und das Werkzeug bereitzustellen, das die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks verbessern kann.
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Um das Problem zu lösen, ist die vorliegende Erfindung eine horizontale Werkzeugmaschine, die aufweist: einen Grundrahmen, auf dem an Vorderabschnitten Werkstückauflageflächen zum Auflegen eines Werkstücks ausgebildet sind; einen X-Achsensattel, der durch einen X-Achsenbewegungsmechanismus, der in einer Links-Rechtsrichtung durchgängig verschiebbar ist, an einem Rückseitenabschnitt des Grundrahmens angebracht ist; einen Y-Achsensattel, der durch einen Y-Achsenbewegungsmechanismus, der in einer Oben-Untenrichtung, die senkrecht zur Links-Rechtsrichtung ist, durchgängig verschiebbar ist, an dem X-Achsensattel angebracht ist; und eine Spindelvorrichtung, die durch einen Z-Achsenbewegungsmechanismus, der in der Vorn-Hintenrichtung, die senkrecht zur Links-Rechtsrichtung und zur Oben-Untenrichtung ist, durchgängig verschiebbar ist, an dem Y-Achsensattel angebracht ist; wobei die Spindelvorrichtung in einer Draufsicht der horizontalen Werkzeugmaschine gesehen den X-Achsenbewegungsmechanismus kreuzt, und wobei ein unterster Teil der Spindelvorrichtung über einem obersten Teil des X-Achsenbewegungsmechanismus angeordnet ist.
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Da es gemäß diesem Aufbau möglich ist, einen Oberseitenabschnitt des Grundrahmens in der Vorn-Hintenrichtungklein zu machen, indem Bewegungsmechanismen der Spindelvorrichtung auf dem Rückseitenabschnitt des Grundrahmens bereitgestellt werden, ist es möglich, den Grundrahmen mit einer kleinen Größe zu machen und die gesamte horizontale Werkzeugmaschine mit einer kleinen Größe und geringem Gewicht zu machen.
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Außerdem ist der Grundrahmen mit kleiner Größe gefertigt, und Abstände von den Werkstückauflageflächen zu den Bewegungsmechanismen sind verkürzt; dadurch ist die Abmessungsänderung, die zwischen den Werkstückoberflächen und der Spindelvorrichtung aufgrund einer Wärmeausdehnung des Grundrahmens erzeugt wird, klein; daher ist es möglich, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks zu verbessern.
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In Bezug auf die horizontale Werkzeugmaschine ist in dem X-Achsensattel eine Öffnung ausgebildet, welche in der Vorn-Hintenrichtungdurchgeht; an einem Rückseitenabschnitt des X-Achsensattels ist der Y-Achsensattel durch den Y-Achsenbewegungsmechanismus angebracht; an dem Oberseitenabschnitt des Y-Achsensattels ist die Spindelvorrichtung durch den Z-Achsenbewegungsmechanismus angebracht; und es ist möglich, die Spindelvorrichtung derart aufzubauen, dass sie durch die Öffnung des X-Achsensattels geht und fähig ist, weiter vorwärts als der X-Achsensattel vorzustehen.
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Gemäß diesem Aufbau wird die horizontale Werkzeugmaschine mit einer L-Form in ihrer Seitenansicht aufgebaut, wobei das Werkzeug einen horizontalen Abschnitt von den Werkstückauflageflächen des Grundrahmens zu dem X-Achsensattel, der an dem Rückseitenabschnitt des Grundrahmens angebracht ist, und einen vertikalen Abschnitt von dem X-Achsensattel zu der Spindelvorrichtung aufweist. Somit ist durch Kombinieren der Hauptkomponenten der horizontalen Werkzeugmaschine in eine L-Form in ihrer Seitenansicht die Abmessungsänderung, die aufgrund einer Wärmeausdehnung jeder Komponente zwischen den Werkstückauflageflächen und der Spindelvorrichtung erzeugt wird, klein, da Abstände von den Werkstückauflageflächen durch das Innere der horizontalen Werkzeugmaschine zu der Spindelvorrichtung verkürzt sind; und es ist möglich, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks zu verbessern.
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Da außerdem die Spindelvorrichtung durch die Öffnung des X-Achsensattels geht und sich in der Oben-Untenrichtung und der Vorn-Hintenrichtungin der Öffnung bewegt, ist es möglich, den X-Achsensattel, den Y-Achsensattel, und die Spindelvorrichtung kompakt anzuordnen, um die gesamte horizontale Werkzeugmaschine mit einer kleinen Größe zu fertigen.
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In Bezug auf die horizontale Werkzeugmaschine ist es möglich, das Werkzeug derart aufzubauen, dass: der X-Achsensattel einen Hauptkörperabschnitt und zwei Vorsprungabschnitte, die aufgebaut sind, um von dem Hauptkörperabschnitt nach oben vorzustehen und mit einem Abstand in der Links-Rechtsrichtung angeordnet zu werden, aufweist; die Öffnung zwischen den jeweiligen zwei Vorsprungabschnitten ausgebildet ist; und der Hauptkörperabschnitt durch den X-Achsenbewegungsmechanismus an dem Rückseitenabschnitt des Grundrahmens angebracht ist.
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Da gemäß diesem Aufbau der X-Achsenbewegungsmechanismus an dem Hauptkörperabschnitt unter der Öffnung des X-Achsenbewegungsmechanismus unter der Spindelvorrichtung angeordnet ist, ist es möglich, einen Schwerpunkt der horizontalen Werkzeugmaschine niedrig zu machen und die Stabilität des Werkzeugs zu verbessern.
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Da außerdem ein oberer Abschnitt der Öffnung geöffnet ist, ist es möglich, den X-Achsensattel leicht zu machen und eine Bewegungsmenge der Spindelvorrichtung in der Oben-Untenrichtung zu vergrößern.
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Wenn außerdem der Y-Achsenbewegungsmechanismus auf dem Rückseitenabschnitt des X-Achsensattels von dem Hauptkörperabschnitt über jeden Vorsprungabschnitt bereitgestellt ist, ist es möglich, den Y-Achsensattel von einem oberen Ende des X-Achsensattels über sein unteres Ende zu bewegen; daher ist es möglich, die Bewegungsmenge der Spindelvorrichtung in der Oben-Untenrichtung zu vergrößern.
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In Bezug auf die horizontale Werkzeugmaschine ist es möglich, das Werkzeug derart aufzubauen, dass: der Grundrahmen ein Paar linker und rechter Seitenrahmen und einen Verbindungsrahmen, der aufgebaut ist, um beide Seitenrahmen zu verbinden, aufweist; ein offener Raum, der in der Oben-Untenrichtung geöffnet ist, ausgebildet ist; und die Werkstückauflageflächen an oberen Abschnitten von Positionen ausgebildet sind, die dem offenen Raum in beiden Seitenrahmen entsprechen.
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Gemäß diesem Aufbau ist es durch Ausbilden des offenen Raums in dem Grundrahmen möglich, den Grundrahmen im Vergleich zu einem Bett, das für eine herkömmliche horizontale Werkzeugmaschine verwendet wird, drastisch leicht zu machen. Außerdem ist es durch Nutzung des in dem Grundrahmen ausgebildeten offenen Raums möglich, eine Trommel-Spitzenbehandlungsvorrichtung unter einem Bereich eines Werkstücks aufzunehmen.
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Gemäß der horizontalen Werkzeugmaschine der Erfindung ist es möglich, den Grundrahmen klein zu machen und die gesamte horizontale Werkzeugmaschine leicht zu machen. Da außerdem die Abmessungsänderung, die aufgrund der Wärmeausdehnung des Grundrahmens zwischen den Werkstückauflageflächen und der Spindelvorrichtung erzeugt wird, klein ist, ist es möglich, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks zu verbessern.
- 1 ist eine Perspektivansicht einer horizontalen Werkzeugmaschine in einer Ausführungsform der Erfindung von vom gesehen.
- 2 ist eine Perspektivansicht der horizontalen Werkzeugmaschine in der Ausführungsform von hinten gesehen.
- 3 ist eine Seitenansicht, die die horizontale Werkzeugmaschine der Ausführungsform zeigt.
- 4 ist eine Rückansicht, die die horizontale Werkzeugmaschine der Ausführungsform zeigt.
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Als nächstes wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezug auf 1 bis 4 im Detail beschrieben.
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(Allgemeiner Aufbau der horizontalen Werkzeugmaschine)
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Eine horizontale Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform umfasst einen Grundrahmen, wo die Werkstückauflageflächen 11c, 11c zum Auflegen eines (nicht gezeigten) Werkstücks durch eine (nicht gezeigte) Haltevorrichtung in einem vorderen Abschnitt ausgebildet sind; einen X-Achsensattel 20, der an dem Grundrahmen 10 angebracht ist, der in einer Links-Rechtsrichtung durchgängig verschiebbar ist; einen Y-Achsensattel 30, der an dem X-Achsensattel 20 angebracht ist, der durchgängig in einer Oben-Untenrichtung verschiebbar ist; und eine Spindelvorrichtung 40, die an dem Y-Achsensattel 30 angebracht ist, der in einer Vorn-Hintenrichtungdurchgängig verschiebbar ist.
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Die horizontale Werkzeugmaschine 1 ist aufgebaut, um verschiedene Werkzeuge an einem Vorderende einer Spindel 41 der Spindelvorrichtung 40 universell anzubringen und zu lösen, die Vorrichtung 40 in drei Achsenrichtungen einer Links-Rechtsrichtung (X-Achsenrichtung), einer Oben-Unten-Richtung (Y-Achsenrichtung) und einer Vorn-Hintenrichtung(Z-Achsenrichtung) zu bewegen und um das Werkstück durch ein Werkzeug, das zusammen mit der Spindel 41 gedreht wird, zu schneiden.
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(Aufbau des Grundrahmens)
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Der Grundrahmen 10 weist ein Paar von Seitenrahmen 11, 11, die in einem vorgegebenen Abstand in der Links-Rechtsrichtung angeordnet sind, und einen plattenähnlichen Verbindungsrahmen 12 auf, der aufgebaut ist, um die beiden Rahmen 11, 11 zu verbinden.
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Beide der Seitenrahmen 11, 11 sind Bereiche zum Tragen einer gesamten Werkzeugmaschine 1; untere Abschnitte 11a, 11a, die auf einer Bodenfläche angeordnet sind, erstrecken sich in der Vorn-Hintenrichtung; und eine Stabilität der horizontalen Werkzeugmaschine 1 ist verbessert. Außerdem stehen obere Abschnitte 11b, 11b beider Seitenrahmen 11, 11 nach vorne vor. Außerdem ist vor dem Verbindungsrahmen 12 ein offener Raum 13 in der Oben-Untenrichtung geöffnet; auf Oberseitenvorderabschnitten der jeweiligen oberen Abschnitte 11a, 11b beider Seitenrahmen 11, 11, wobei die Abschnitte 11b, 11b dem offenen Raum 13 entsprechen, ist ein Paar der Werkstückauflageflächen 11c, 11c ausgebildet, um ein (nicht gezeigtes) Werkstück durch eine (nicht gezeigte) Haltevorrichtung zu halten.
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Somit ist die horizontale Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform als eine sogenannte Werkzeugmaschine ohne Kopf aufgebaut, in der ein Rahmen verwendet wird, wobei in dem Rahmen ein Raum zwischen linken und rechten Werkstückflächen 11c, 11c in der Oben-Untenrichtung geöffnet ist.
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(Aufbau des X-Achsensattels)
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Der X-Achsensattel 20 ist ein plattenartiges Element, das hinter dem Verbindungsrahmen 12 des Grundrahmens 10 angeordnet ist und durch einen X-Achsenbewegungsemechanismus 50 an einem Rückseitenabschnitt 12b des Rahmens 12 angebracht ist.
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In einem oberen Abschnitt des X-Achsensattels 20 ist eine in der Vorn-Hintenrichtung durchgehende Öffnung 22 ausgebildet, und der obere Abschnitt ist eine Vertiefungsform von zwei Vorsprungabschnitten 21, 21 mit einem vorgegebenen Abstand in der Links-Rechtsrichtung, der nach oben vorsteht. Die Öffnung 22 ist derart konstruiert, dass sie eine Größe hat, so dass die Spindelvorrichtung 40 hindurch gehen kann.
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Wenn man den X-Achsensattel 20 detaillierter beschreibt, weist er einen Hauptkörperabschnitt 23, der in seiner Vorderansicht rechteckig ist, und die Vorsprungabschnitte 21, 21, die einen rechteckigen Schnitt haben, die sowohl vom linken als auch rechten Ende nach oben vorstehen, und Enden der Oberseite 23a des Abschnitts 23 auf. Zwischen den Vorsprungabschnitten 21, 21, die mit einem Abstand in der Links-Rechtsrichtung angeordnet sind, ist die Öffnung 22 ausgebildet, deren oberer Abschnitt geöffnet ist. Dadurch, dass die Öffnung 22 in dem oberen Abschnitt des X-Achsensattels 20 geöffnet ist, wird der obere Abschnitt leicht gemacht.
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(Aufbau des X-Bewegungsmechanismus)
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Der X-Achsenbewegungsmechanismus 50 ist ein Mechanismus zum durchgängig verschiebbaren Anbringen des X-Achsensattels 20 an dem Rückseitenabschnitt 12b des Verbindungsrahmens 12 und weist einen X-Achsenbewegungsführungsmechanismus 51 und einen X-Achsenvorschubmechanismus 52 auf.
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Der X-Achsenbewegungsmechanismus 51 ist ein wohlbekannter linearer Bewegungsmechanismus und weist zwei X-Achsenführungsschienen 51a, 51a, die an dem Rückseitenabschnitt 12b des Verbindungsrahmens 12 angebracht sind, und mehrere X-Achsenschieber 51b... auf, die an jeder der Schienen 51a, 51a angebracht sind; jeder des X-Achsenschieber 51b bewegt sich in der Links-Rechtsrichtung von einem Seitenrahmen 11 entlang der Schienen 51a, 51a zu dem anderen Seitenrahmen 11 des Grundrahmens 10.
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Jeder der X-Achsenschieber 51b ist an einem Vorderseitenabschnitt 20a des X-Achsensattels 20 befestigt, der aufgebaut ist, um in der Links-Rechtsrichtung entlang jeder der X-Achsenführungsschienen 51a, 51a durchgängig verschiebbar zu sein.
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Der X-Achsenvorschubmechanismus 52 ist ein wohlbekannter Bewegungsmechanismus durch eine Kugelumlaufspindel und weist auf: einen X-Achsenantriebsmotor 52a, der an dem Rückseitenabschnitt 12b des Verbindungsrahmens 12 angebracht ist; eine X-Achsenkugelumlaufspindel 52b, die mit dem Motor 52a verbunden ist; und eine Mutter 52c, die mit der Spindel 52b angeschraubt ist. Die Mutter 52c ist an dem X-Achsensattel 20 befestigt, und durch Drehen der X-Achsenkugelumlaufspindel 52b bewegt sich der Sattel 20 in der Links-Rechtsrichtung entlang der X-Achsenführungsschienen 51a, 51a.
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Wenn man den X-Achsenbewegungsmechanismus 50 detaillierter beschreibt, ist jeder der X-Achsenschieber 51b... des X-Achsenbewegungsmechanismus 51 und der X-Achsenvorschubmechanismus 52 auf dem Vorderseitenabschnitt 20a des Hauptkörperabschnitts 23 des X-Achsensattels 20 bereitgestellt. Das heißt, in Bezug auf den X-Achsensattel 20 ist der Vorderseitenabschnitt 20a des Hauptkörperabschnitts 23 durch den X-Achsenbewegungsmechanismus 50 an dem Rückseitenabschnitt 12b des Verbindungsrahmens 12 des Grundrahmens 10 angebracht. Dann ist der X-Achsenbewegungsmechanismus 50 unter der Öffnung 22 angeordnet.
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(Aufbau des Y-Achsensattels)
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Der Y-Achsensattel 30 ist durch einen Y-Achsenbewegungsmechanismus 60 an dem Rückseitenabschnitt 20b des X-Achsensattels 20 angebracht.
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In Bezug auf den Y-Achsensattel 30 ist an seinem unteren Abschnitt ein plattenartiger Trägerabschnitt 31 ausgebildet; an seinem oberen Abschnitt ist ein Erweiterungsabschnitt 32 ausgebildet, der sich in der Vorn-Hintenrichtung weiter als der Trägerabschnitt 31 erstreckt. Ein Vorderende des Erweiterungsabschnitts 32 des Y-Achsensattels 30 ist in die Öffnung 22 des X-Achsensattels 29 eingesetzt.
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(Aufbau des Y-Achsenmechanismus)
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Der Y-Achsenbewegungsmechanismus 60 ist ein Mechanismus zum durchgängig verschiebbaren Anbringen des Y-Achsensattels 30 in der Oben-Untenrichtung an dem Rückseitenabschnitt 20b des X-Achsensattels 20 und weist einen Y-Achsenbewegungsführungsmechanismus 61 und einen Y-Achsenvorschubmechanismus 62 auf.
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Der Y-Achsenbewegungsführungsmechanismus 61 ist ein wohlbekannter linearer Bewegungsmechanismus und weist zwei Y-Achsenführungsschienen 61a, 61a, die an dem Rückseitenabschnitt 20b des X-Achsensattels 20 angebracht sind, und mehrere Y-Achsenschieber 61b... auf, die an jeder der Schienen 61a, 61a angebracht sind; jeder des Y-Achsenschieber 61b... bewegt sich in der Oben-Untenrichtung von einem oberen Ende entlang der Schienen 61a, 61a zu dem unteren Ende des Sattels 20.
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Jeder der Y-Achsenschieber 61b... ist an einem Vorderseitenabschnitt 31a desTrägerabschnitt 31 des Y-Achsensattels 30 befestigt, der aufgebaut ist, um in der Oben-Untenrichtung entlang jeder der Y-Achsenführungsschienen 61a, 61a durchgängig verschiebbar zu sein.
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Insbesondere ist jede der Y-Achsenführungsschienen 61a, 61a des Y-Achsenbewegungsführungsmechanismus 61 auf dem Rückseitenabschnitt des X-Achsensattels 20 von einem unteren Ende des Hauptkörperabschnitts 23 zu einem oberen Ende jedes der Vorsprungabschnitte 21, 21 bereitgestellt. Folglich kann der Y-Achsensattel 30 sich in der Oben-Untenrichtung von dem oberen Ende zu dem unteren Ende des X-Achsensattels 20 bewegen.
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Der Y-Achsenvorschubmechanismus 62 ist ein wohlbekannter Bewegungsmechanismus durch eine Kugelumlaufspindel und weist auf: einen Y-Achsenantriebsmotor 62a, der an einer Oberseite eines Vorsprungabschnitts 21 des X-Achsensattels 20 angebracht ist; eine Y-Achsenkugelumlaufspindel 62b, die mit dem Motor 62a verbunden ist; und eine Mutter 62c, die mit der Spindel 62b angeschraubt ist. Die Mutter 62c ist an dem Y-Achsensattel 30 befestigt, und durch Drehen der Y-Achsenkugelumlaufspindel 62b bewegt sich der Sattel 30 in der Oben-Untenrichtung entlang der Y-Achsenführungsschienen 61a, 61a.
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(Aufbau der Spindelvorrichtung)
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Die Spindelvorrichtung 40 weist die Spindel 41, deren Axialrichtung in der Vorn-Hintenrichtung in einem Spindelgehäuse 40a angeordnet ist, und einen Spindelantriebsmotor 42 auf; und ein hinteres Ende der Spindel 41 ist mit einem Ausgangs-/Eingangsabschnitt des Motors 42 verbunden, und (nicht gezeigte) verschiedene Werkzeuge sind geeignet, um an einem Vorderende der Spindel 41 anbringbar und von diesem lösbar zu sein. Die Spindelvorrichtung 40 ist durch einen Z-Achsenbewegungsmechanismus 70 an einem Oberseitenabschnitt 32a des Erweiterungsabschnitts 32 des Y-Achsensattels 30 angebracht.
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(Aufbau des Z-Achsenbewegungsmechanismus)
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Der Z-Achsenbewegungsmechanismus 70 ist ein Mechanismus zum durchgängig verschiebbaren Anbringen der Spindelvorrichtung 40 an dem Oberseitenabschnitt 32a des Erweiterungsabschnitts 32 des Y-Achsensattels 30 und weist einen Z-Achsenbewegungsführungsmechanismus 71 und einen Z-Achsenvorschubmechanismus 72 auf.
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Der Z-Achsenvorschubmechanismus 71 ist ein wohlbekannter linearer Bewegungsmechanismus und weist auf: zwei Z-Achsenführungsschienen 71a, 71a, die an dem Oberseitenabschnitt 32a des Erweiterungsabschnitts 32 des Y-Achsensattels 30 angebracht sind, und mehrere Z-Achsenschieber 71b ..., die an jeder der Schienen 71a, 71a angebracht sind; wobei jeder der Z-Achsenschieber 71b... sich in der Vorn-Hintenrichtungvon einem oberen Ende entlang jeder der Schienen 71a, 71a zu dem unteren Ende des Erweiterungsabschnitts 32 bewegen kann.
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Jeder der Z-Achsenschieber 71b... ist an einer Unterseite des Spindelantriebsmotors 42 der Spindelvorrichtung 40 angebracht, die aufgebaut ist, um in der Vorn-Hintenrichtung entlang der Z-Achsenführungsschienen 71a, 71a durchgängig verschiebbar zu sein.
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Der Z-Achsenvorschubmechanismus 72 ist ein wohlbekannter Bewegungsmechanismus durch eine Kugelumlaufspindel und weist auf: einen Z-Achsenantriebsmotor 72a, der an einem hinteren Ende des Erweiterungsabschnitts 32 des Y-Achsensattels 30 angebracht ist; eine Z-Achsenkugelumlaufspindel 72b, die mit dem Motor 72a verbunden ist; und eine Mutter 72c, die mit der Spindel 72b angeschraubt ist. Die Mutter 72c ist an der Spindelvorrichtung 40 befestigt, und durch Drehen der Z-Achsenkugelumlaufspindel 72b bewegt sich die Spindelvorrichtung 40 in der Vorn-Hintenrichtung entlang der Z-Achsenführungsschienen 71a, 71a.
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(Wirkung und Ergebnis der horizontalen Werkzeugmaschine)
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Die auf diese Weise aufgebaute horizontale Werkzeugmaschine 1 arbeitet wie folgt und bringt die folgende Wirkung und das Ergebnis der Erfindung.
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Gemäß der horizontalen Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform ist der X-Achsensattel 20 an dem Rückseitenabschnitt 12b des Verbindungsrahmens 12 angebracht, der Y-Achsensattel 30 ist an dem Rückseitenabschnitt 20b des Sattels 20 angebracht, und überdies ist die Spindelvorrichtung 40 an dem Oberseitenabschnitt 32a des Erweiterungsabschnitts 32 des Sattels 30 angebracht.
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Folglich bewegt die horizontale Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform den X-Achsensattel 20 in der Links-Rechtsrichtung in Bezug auf den Grundrahmen 10; dabei ist es möglich, die Spindelvorrichtung 40 in Bezug auf ein (nicht gezeigtes) Werkstück, das von den Werkstückauflageflächen 11c, 11c des Rahmens 10 getragen wird, in der Links-Rechtsrichtung (X-Achsenrichtung) zu bewegen. Außerdem ist es durch Bewegen des Y-Achsensattels 30 in der Oben-Untenrichtung in Bezug auf den X-Achsensattel 20 möglich, die Spindelvorrichtung 40 in Bezug auf das Werkstück in der Oben-Untenrichtung (Y-Achsenrichtung) zu bewegen. Überdies ist es durch Bewegen der Spindelvorrichtung 40 in Bezug auf den Y-Achsensattel 30 in der Vorn-Hintenrichtung möglich, die Spindelvorrichtung 40 in Bezug auf das Werkstück in der Vorn-Hintenrichtung(Z-Achsenrichtung) zu bewegen.
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Gemäß der horizontalen Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform ist es durch Bereitstellen des Rückseitenabschnitts 12b des Verbindungsrahmens 12 des Grundrahmens 10 mit jedem der Bewegungsmechanismen 50, 60, 70 der Spindelvorrichtung 40 möglich, den Rahmen 10 in der Vorn-Hintenrichtung klein zu machen; daher ist es möglich, den Rahmen 10 mit einer kleinen Größe und das gesamte Werkzeug 1 mit einer kleinen Größe und leichtem Gewicht zu fertigen.
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Außerdem wird der Grundrahmen 10 gemäß der horizontalen Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform mit einer kleinen Größe gefertigt, Abstände von den Werkstückauflageflächen 11c, 11c zu jedem der Bewegungsmechanismen 50, 60, 70 werden verkürzt; dadurch ist die Abmessungsänderung zwischen den Flächen 11c, 11c, und der Spindelvorrichtung 40, die aufgrund einer Wärmeausdehnung des Rahmens 10 erzeugt wird, klein; daher ist es möglich, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks zu verbessern.
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Außerdem ist die horizontale Werkzeugmaschine 1 gemäß der horizontalen Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform mit einer L-Form in ihrer Seitenansicht aufgebaut und weist einen horizontalen Abschnitt von den Werkstückauflageflächen 11c, 11c des Grundrahmens 10 zu dem X-Achsensattel 20, der an dem Rückseitenabschnitt 12b des Rahmens 10 angebracht ist; und einen vertikalen Abschnitt von dem Sattel 20 zu der Spindelvorrichtung 40 auf. Da durch Kombinieren der Hauptkomponenten der horizontalen Werkzeugmaschine 1 zu der L-Form in der Seitenansicht Abstände von den Werkstückauflageflächen 11c, 11c durch das Innere des Werkzeugs 1 zu der Spindelvorrichtung 40 verkürzt werden, ist es möglich, die Abmessungsänderung klein zu machen, wobei die Änderung aufgrund einer Wärmeausdehnung jeder Komponente zwischen den Werkstückauflageflächen 11c, 11c und der Spindelvorrichtung 40 erzeugt wird, und es ist möglich, die Bearbeitungsgenauigkeit eines Werkstücks zu verbessern.
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Außerdem geht die Spindelvorrichtung 40 durch die Öffnung 22 des X-Achsensattels 20 und bewegt sich in der Oben-Untenrichtung und der Vorn-Hintenrichtung in der Öffnung 22; daher ist es möglich, den X-Achsensattel 20, den Y-Achsensattel 30 und die Spindelvorrichtung 40 kompakt anzuordnen und die gesamte horizontale Werkzeugmaschine 1 klein zu machen.
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Außerdem ist gemäß dem X-Achsensattel 20 der X-Achsenbewegungsmechanismus 50 an dem Hauptkörperabschnitt 23 unter der Öffnung 22 bereitgestellt. Das heißt, da der X-Achsenbewegungsmechanismus 50 unter der Spindelvorrichtung 40, die sich in der Öffnung 22 bewegt, angeordnet ist, ist es möglich, den Schwerpunkt der horizontalen Werkzeugmaschine 1 tief zu machen und ihre Stabilität zu verbessern.
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Da außerdem ein oberer Abschnitt der Öffnung 22 des X-Achsensattels 20 geöffnet ist, ist es möglich, den Sattel 20 klein zu machen und eine Bewegungsmenge der Spindelvorrichtung 40 in der Oben-Untenrichtung in der Öffnung 22 groß zu machen.
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Außerdem ist der Y-Achsenbewegungsmechanismus 60 auf dem rückseitenabschnitt des X-Achsensattels 20 von dem unteren Ende des Hauptkörperabschnitts 23 über das obere Ende jedes der Vorsprungabschnitte 21, 21 bereitgestellt, und es ist möglich, den Y-Achsensattel 30 von dem oberen Ende des Sattels 20 über sein unteres Ende zu bewegen; daher ist es möglich, die Bewegungsmenge der Spindelvorrichtung 40 in der Oben-Untenrichtung groß zu machen.
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Außerdem ist es gemäß der horizontalen Werkzeugmaschine 1 der Ausführungsform durch Ausbilden des offenen Raums 13 in dem Grundrahmen 10 möglich, den Rahmen 10 im Vergleich mit einem Bett, das füreine herkömmliche horizontale Werkzeugmaschine verswendet wird, drastisch leicht zu machen. Außerdem ist es durch Nutzen des in dem Grundrahmen 10 ausgebildeten offenen Raums 13 möglich, eine Trommel-Spitzenbehandlungsvorrichtung unter einem Bereich zur Bearbeitung eines Werkstücks aufzunehmen.
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Obwohl zum Beispiel ein wohlbekannter Kugelumlaufspindelmechanismus für den X-Achsenbewegungsmechanismus 50, den Y-Bewegungsmechanismus und den Z-Achsenbewegungsmechanismus 70 der Ausführungsform verwendet wird, sind diese nicht auf den Kugelumlaufspindelmechanismus beschränkt; ein linearer Bewegungsmechanismus (linearer Vorschubmechanismus) zum Bewegen eines Schiebers entlang einer Führungsschiene kann ebenfalls für diese verwendet werden.
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Außerdem werden gemäß der Ausführungsform der X-Achsensattel 20, der Y-Achsensattel 30 und die Spindelvorrichtung 40 jeweils durch einen X-Achsenvorschubmechanismus 52, einen Y-Achsenvorschubmechanismus 62 und einen Z-Achsenvorschubmechanismus 72 bewegt; diese können auch durch mehrere der Mechanismen 52, der Mechanismen 62 und der Mechanismen 72 bewegt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Horizontale Werkzeugmaschine
- 10
- Grundrahmen
- 11c
- Werkstückauflagefläche
- 13
- Öffnungsraum
- 20
- X-Achsensattel
- 21
- Vorsprungabschnitt
- 22
- Öffnung
- 23
- Hauptkörperabschnitt
- 30
- Y-Achsensattel
- 32
- Erweiterungsabschnitt
- 40
- Spindelvorrichtung
- 41
- Spindel
- 42
- Spindelantriebsmotor
- 50
- X-Achsenbewegungsmechanismus
- 51
- X-Achsenbewegungsführungsmechanismus
- 51a
- X-Achsenfiihrungsschiene
- 51b
- X-Achsenschieber
- 52
- X-Achsenvorschubmechanismus
- 52a
- X-Achsenantriebsmotor
- 60
- Y-Achsenbewegungsmechanismus
- 61
- Y-Achsenbewegungsführungsmechanismus
- 61a
- Y-Achsenführungsschiene
- 61b
- Y-Achsenschieber
- 62
- Y-Achsenvorschubmechanismus
- 62a
- Y-Achsenantriebsmotor
- 70
- Z-Achsenbewegungsmechanismus
- 71
- Z-Achsenbewegungsführungsmechanismus
- 71a
- Z-Achsenführungsschiene
- 71b
- Z-Achsenschieber
- 72
- Z-Achsenvorschubmechanismus
- 72a
- Z-Achsenantriebsmotor
