JP2000326160A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JP2000326160A
JP2000326160A JP2000094712A JP2000094712A JP2000326160A JP 2000326160 A JP2000326160 A JP 2000326160A JP 2000094712 A JP2000094712 A JP 2000094712A JP 2000094712 A JP2000094712 A JP 2000094712A JP 2000326160 A JP2000326160 A JP 2000326160A
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JP
Japan
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machine tool
machining
stand
machine
side wall
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JP2000094712A
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English (en)
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Hans-Dieter Braun
ブラウン ハンス−ディーター
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Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
Original Assignee
Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
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Publication date
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    • Y10T483/1793Spindle comprises tool changer

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接近しやすく、かつ配置のよい工具マガジン
を有する幅の小さい工作機械を提供する。 【解決手段】 工作機械の横スライド26には加工ヘッ
ドが備えられ、回転工具が取り付けられる。加工エリア
15の中における加工ヘッドの下で、動力駆動の加工テ
ーブル33が垂直な加工動作を行うために垂直ガイドレ
ール32に沿って走行する。加工エリア15は少なくと
も部分的に二つの側壁12,13により横方向に規定さ
れる。側壁12,13は長手方向に平行に延び、加工テ
ーブル33のための垂直ガイドレール32が側壁12,
13の一つに設けられる。このため削り屑を後ろへ除く
ことが可能な簡単な構造となり、幅の小さい工作機械と
なる。更に側壁12,13をつなぐ横壁14が自由に保
たれるので、これらの部分の後方に置かれた工具マガジ
ン17への接近が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は工作機械、詳しくは
マシンスタンド、第二スライド、加工ヘッド及びマシン
テーブルを含むボール盤及び/又はフライス盤に関す
る。マシンスタンド上にはガイドレールに支えられ、動
力で駆動される第一スライドが第一水平運動方向に移動
可能になっている。第二スライドは動力で駆動され、第
一スライドの第一水平運動方向に垂直な第二水平運動方
向に走行するようになっている。加工ヘッドは第二スラ
イドの上に設けられ、少なくとも一つの回転工具のため
の駆動装置を備えている。また、加工テーブルが加工ヘ
ッドの下方の加工エリアに設けられ、加工ヘッドは加工
ヘッドによる工作物の加工の間に、垂直な加工運動を行
うための垂直ガイド上を動力で動かすことができるよう
になっている。
【0002】
【従来の技術】ドイツ公開特許公報1477580に開
示されているこの種の工作機械は四本の垂直ロッドによ
り互いに接合された二枚のプレートで形成されたマシン
スタンドを備える。この配置ではロッドは加工テーブル
のための垂直ガイドレールとして機能し、一方、頂部プ
レートはスライドガイドとして機能する。加工領域は全
側面に対してオープンになっているので、材料から出る
削り屑の除去が行えず、また冷却剤や潤滑剤の除去も行
えない。更に既知のロッドを有する設計では精密な加工
に適していない。
【0003】公開前のヨーロッパ特許出願971223
48.2も本願の請求項1の前文と同じ工作機械を開示
している。この工作機械の場合、マシンテーブルの垂直
ガイドレールはマシンスタンドの二つの側壁を連接する
スタンド部分の上に配置されている。ここで不利な点
は、一方ではこのようなガイドレールのために後方に設
けられた工具マガジンへの接近が困難であり、他方特殊
な構造のため削り屑や冷却剤、潤滑剤等の排出路を側壁
に垂直にマシンの一方まで延ばさねばならず、マシンの
幅を小さくする妨げとなり、またこのマシンを横一列に
並べて置くのに支障を来す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つ目的は接
近し易く配置の良好な工具マガジンを有する、より幅の
小さい構造の上記タイプの工作機械を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】このよう
な目的を達成するために、本発明では加工エリアを少な
くとも一部横方向でマシンスタンドの二つの側壁で規定
し、この側壁が第一水平運動方向に対し平行に延び、加
工テーブルの垂直ガイドレールを一つの側壁上に配置し
た。
【0006】側壁の一つに加工テーブルの垂直ガイドレ
ールが配置されているため、二つの側壁を連接するスタ
ンドエリアの加工エリアに面する側壁は自由に構造展開
が可能で、後方に設けられた工具マガジンへの接近が簡
単になる。更に有利なことに、加工エリアは加工テーブ
ルの下で、垂直ガイドレールが設けられた側壁に平行に
延びる狭い排出エリアに向かって傾斜させることができ
る。このことは二つの側壁に平行に、即ちそれらの間を
マシンの後方に延びる、削り屑、冷却剤及び潤滑剤の排
出路を可能とする。これによって非常に幅が小さい形状
になり、この工作機械を多数相接して配列することが可
能となる。マシンスタンドを鋳造等により製造した後
に、製造したマシンスタンドの垂直ガイドレールを受容
する側壁を加工するとよい。これは、垂直ガイドレール
を受容する側壁を別の工作機械を用いて加工することに
より容易に行うことができる。そして、第一スライドの
ための2つの長手ガイドレールに対して加工テーブルの
作業エリアが平行となるようにするための調節が、詰め
物等を用いてガイドレールを敷設することにより行われ
る。
【0007】第一スライドの二つの水平ガイドレールは
少なくとも部分的に側壁上をこれと平行に延びているた
め、非常に機械的に強く、高度に精密な第一スライドの
スライドガイドが形成される。これら水平ガイドレール
の一方は好ましくは他方よりも長く作られ、第一スライ
ドは三点支持のガイド手段を有し、二つの互いに距離を
おいたガイド要素がより長いガイドレール上を走行し、
一つのガイド要素がより短いガイドレール上を走行す
る。このことは二つのガイドレールの間の部分は自由に
保たれ、ここに配置された工具マガジンに容易に接近で
きることを意味する。構造的に特に好適な配置はマシン
スタンドがより長いガイドレールを支える側壁の延長と
して、非対称の後部広がり部を有する配置である。
【0008】好ましいことに、特に第一スライドの二つ
のガイドレールの間の中心線側に配置された、マシンス
タンドの非対称広がり部がまた第一スライドの誘導スク
リュー駆動部を有しているので、この観点から工具マガ
ジンを有するマシンスタンドの中央部が上から容易に接
近可能となる。
【0009】加工テーブルの垂直ガイドは好ましくは第
一スライドのより長いガイドレールを支える側壁上に配
置され、捻れに対する抵抗強度に更に寄与する。加工テ
ーブルの下の加工エリアは好ましくは垂直ガイドレール
の無い側壁から反対に位置する側壁に向かって下方に傾
斜する傾斜面を有する。この傾斜面は加工中に生じる削
り屑、潤滑剤や冷却剤の、加工エリアの下部に設けられ
た排出路への誘導面として形成される。この排出路は好
ましくは側壁の間をマシンスタンドの後端部域へ延び
る。削り屑、即ち加工で削られた材料は理想的な方法で
後ろへ取り除かれ、二つの側壁は自由に保たれる。この
ことはこのような工作機械をコンパクトに並べて配置出
来ることを意味する。後ろへ延びる排出路もマシンの極
めて幅の小さい構造に寄与する。
【0010】工作物受けプレートの下で、加工テーブル
は加工エリアの傾斜面により一方側を規定される底部の
形状に合った形状を有するので、傾斜面にもかかわらず
非常に低い加工位置とコンパクトな配置をとることが出
来る。スタンドに固定された加工テーブル用の駆動モー
ターが、少なくともその最低位置で、加工テーブルの空
隙に収まり、駆動モーターが好ましくは加工テーブルの
誘導スクリューを駆動する。このこともまたコンパクト
で省スペースな配置に寄与する。
【0011】加工エリアを工作機械の作業者から離れた
第三の側に規定し、二つの側壁を連接するスタンドのエ
リアを設けることがこのましい。このスタンドのエリア
は好ましくは工具マガジンを含む。このために側壁を連
接するスタンドのエリアは加工エリアから工具マガジン
への接近用開口部を有する。前からも、更に、後ろから
も接近することができるように、この工具マガジンを中
央に配置することができる。このこともまた工作機械を
幅の小さい構造にするのに寄与する。
【0012】この接近の容易さのため、この工具マガジ
ンをドラム型マガジンの形に形成することも可能であ
る。加工テーブルの垂直ガイドレールは、好ましくは、
特に加工テーブルが側壁の垂直誘導通路におさまるよう
に、側壁に設けられる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1から図4に示す工作機械はボ
ール盤、研削盤、フライス盤あるいは複合マシニングセ
ンターの形に形成されたものである。マシンベッドを構
成するマシンスタンド10は底部基盤11を有し、ここ
から相対する両側に二つの側壁12、13が上方に延び
ている。側壁12、13はこれらを連接する横壁14と
共にマシンの加工エリア15を規定する。加工エリア1
5から離れた横壁14の側でこれら側壁12、13を連
接するスタンドエリア16が回転マガジンとして形成さ
れた工具マガジン17を収納する。工具マガジン17は
スタンドエリア16の中央、即ち二つの側壁12、13
のほぼ中間に配置される。
【0014】二つの側壁12、13上には、これら二つ
の側壁12、13の長手方向、即ちマシンスタンド10
の長手方向に、二つの平行なガイドレール18、19が
固定される。ガイドレール18はガイドレール19より
かなり長く、マシンスタンド10上を非対称に後方に延
びる広がり部20上をマシンの後方に延びている。広が
り部20は実際上は側壁12の延長であり、上から見る
と分かるように工作機械の中央線に沿って延びている。
【0015】長手スライド21が三つのガイド要素22
により二つのガイドレール18、19上を水平に導かれ
る。ここで確実な三点支持がなされる。長手スライド2
1は互いに離れて配置されたガイド要素22の二つによ
って、より長いガイドレール18上に支持される。全体
として、結果的にこの長手スライド21はほぼ三角形を
なす。広がり部20の後端に配置されたモーター駆動部
23が長手誘導スクリュー24を駆動し、これにより長
手スライド21が長手方向に駆動される。
【0016】長手スライド21は、加工エリアに面した
その前面に、ガイドレール18、19の長手方向にオフ
セットをもって上下に重なった二つの横レール25を有
する。横レール25上を横スライド26がガイド要素2
7により、長手スライド21の運動方向を横切って水平
方向に誘導される。ガイド要素27が工作機械の長手方
向にオフセットをもって配置されているために、二つの
スライド21と26の間に斜めの接合面が生じ、横スラ
イド26が横レール25のオフセット領域で長手スライ
ド21に重なる。横スライド26のモーター駆動は、長
手スライド21に取り付けられた横誘導スクリュウ29
を駆動するモーター28により行われる。
【0017】横スライド26は、横スライド26の中又
は上に有って垂直には動けない一体型の加工ヘッドを有
する。加工ヘッドの駆動モーター30が横スライド26
から上方に延び、工具を受容する役目を果たす。工具ス
ピンドル31が横スライド26の下方に設けられてい
る。工具スピンドル31は横スライド26の内部の明示
しない機構を用いて駆動モーター30により駆動され
る。図1には横スライド26と工具スピンドル31の二
つの別の長手方向のセット位置を一点鎖線で示し、図2
には第二の横セット位置を一点鎖線で示す。
【0018】左側の、より長い水平ガイドレール18が
備えられた側壁12上の、加工エリア15内に、二つの
垂直ガイドレール32が備えられ、その上を工作物テー
ブル又は加工テーブル33がガイド要素35により垂直
に誘導される。加工テーブル33には水平の加工物受け
プレート34が設けられる。原則として、垂直ガイドレ
ール32を反対側の側壁13に設けることも可能であ
る。二つのガイドレール32を側壁12の中に収めて、
加工テーブル33をまたこの側壁12の垂直チャンネル
つまり垂直誘導通路36の中にはめ込んでもよい。これ
らの部品を駆動するために、駆動モーター37で駆動さ
れる、垂直の持ち上げ誘導スクリュー38が垂直ガイド
レール32の中央に設けられる。図3に示した加工テー
ブル33の最下部の位置に、マシンスタンド10に固定
された駆動モーター37が下からマシンスタンド10の
空洞39の中に延びている。別の形では駆動モーター3
7をマシンベッド又はマシンスタンド10の外側に取り
付けることも出来る。
【0019】工作物受けプレート34の下に、傾斜壁4
0が右側の側壁13から側壁12に下方に向かって延び
て、工作物受けプレート34の下の加工エリアが下方に
開いた溝状開口41に向かって狭くなっている。図1に
示すように、この溝状開口41の下の底基部11には、
側壁12、13にほぼ平行にマシンスタンド10の後端
へ延びる排出路42が設けられている。後方域でこの排
出路42は最初に上昇部43を、次いで排出口44を有
する。加工時に生じる削り屑や工作物から削られる他の
材料が排出路42を滑り落ちコンベアベルトの様な適当
な運搬手段で出口44へ送られる。削り屑等を受けるた
めにワゴンやコンテナーを用意することが出来る。傾斜
壁40を排出路42へ流れる冷却剤や潤滑剤は排出路4
2から図示しない適切な手段で排出されるか汲み出さ
れ、時には戻して循環される。
【0020】加工テーブル33に留められた工作物(図
示せず)を加工するために、水平運動(X軸及びY軸)
を二つのスライド21と26とで行い、垂直運動(Z
軸)を加工テーブル33の適切な制御により行う。工具
スピンドル31及び加工テーブル33の各々の位置がど
こにあっても、加工の安定性と精密さを損なうようなス
ライドの突起部分は無い。
【0021】図2及び4に示されるように、工具交換手
段の部分としての工具マガジン17が二つの側壁12、
13を互いに連接するスタンドエリア16に設けられて
いる。加工エリア15と工具マガジン17の対応する空
洞との間には、図2に見られるように、上方に開いた貫
通開口部45が横壁14に設けられている。これを通り
スライド駆動により、今まで用いた工具を工具マガジン
17に移し、工具マガジン17の相当する回転の後、次
に必要な工具を取り上げるために、工具スピンドル31
をこの貫通開口部45に導くことが出来る。
【0022】工具の交換を容易にするため、スタンドエ
リア16はその後端が開放されている。必要なら当然こ
の開口部は蓋、扉等で閉鎖してもよい。図1に示すよう
に、工作機械はハウジング46に収められる。ハウジン
グ46には滑りドア、はね上げドア又は回転ドアが取り
付けられて、詳細に説明しない方法で加工側47から加
工エリア15への接近が可能となっている。ハウジング
46の頂上部には、スライド装置への電力供給のため
に、水平スライド装置から後ろへ延びるフレキシブルケ
ーブルダクト48が設けられている。
【0023】伸縮自在にその形状を変化出来るカバー5
0が水平スライド装置の前方底部エリアに設けられた取
り付けバー49からハウジング46の前方頂部へ延びて
いる。薄板の互いの中への移動又は重なりあった移動、
又は巻き込み及び巻出し可能な平面要素によって、横ス
ライド26が一方に移動する際にはカバー50は縮み、
反対側に移動する際には広がる。長手スライド21が移
動する際には取り付けバー49とハウジング46の前面
頂部隅からの距離が変化し、カバー50はそれに相当し
て寸法を合わせる。
【0024】マシンスタンド10又はスタンドエリア1
6の非対称な後部広がり部20のために、この広がり部
20の側方に四角い空隙が生ずる。この空隙の中にマシ
ン制御又は少なくともその一部を含む制御パネル51が
設けられる。ここにはスペアパートや付属品を更に収納
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の工作機械の側面図である。
【図2】本実施例の工作機械の正面図である。
【図3】本実施例の工作機械の加工テーブルを通る縦断
面図である。
【図4】本実施例の工作機械の平面図である。
【符号の説明】
10 マシンスタンド 11 底部基盤 12、13 側壁 14 横壁 15 加工エリア 16 スタンドエリア 17 工具マガジン 18、19 ガイドレール 20 広がり部 21 長手スライド 22 ガイド要素 23 モーター駆動部 24 長手誘導スクリュー 25 横レール 26 横スライド 27 ガイド要素 28 駆動モーター 29 横誘導スクリュー 30 駆動モーター 31 工具スピンドル 32 垂直ガイドレール 33 加工テーブル 34 工作物受けプレート 35 ガイド要素 36 垂直誘導通路 37 駆動モーター 38 持ち上げ誘導スクリュー 39 空隙 40 傾斜壁 41 溝状開口 42 排出路 43 上昇部 44 排出口 45 貫通開口部 46 ハウジング 47 加工側 48 フレキシブルケーブルダクト 49 取り付けバー 50 カバー 51 制御パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595156001 Industriestrasse 8− 12 78559 Gosheim Bunde srepublik Deutschla nd

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガイドレール上に支持され動力駆動され
    る第一スライドが第一水平運動方向に移動可能に配設さ
    れたマシンスタンドと、 動力駆動され、前記第一水平運動方向に垂直な第二水平
    運動方向に前記第一スライド上を走行可能な第二スライ
    ドと、 前記第二スライドに取り付けられ少なくとも一つの回転
    工具のための駆動装置を有する加工ヘッドと、 前記加工ヘッドの下の加工エリアの加工テーブルとから
    成り、 前記加工ヘッドによる工作物の加工の間、垂直加工運動
    を行うために前記加工ヘッドが垂直ガイドレール上を動
    力駆動されるようになされた、工作機械であって、 前記加工エリアが前記マシンスタンドの二つの側壁によ
    り、少なくとも部分的に横方向に規定され、前記側壁が
    前記第一水平運動方向に平行に延び、前記加工テーブル
    の前記垂直ガイドレールが前記側壁に設けられた工作機
    械。
  2. 【請求項2】 前記第一スライドの二つの水平ガイドレ
    ールが少なくとも部分的に前記側壁上を前記側壁に平行
    に延びる、請求項1記載の工作機械。
  3. 【請求項3】 前記水平ガイドレールの一方が他方より
    長く形成され、前記第一スライドが三点支持ガイド手段
    を有し、二つの互いに間隔をあけたガイド要素が長いガ
    イドレール上を、一つのガイド要素が短いガイドレール
    上を走行する、請求項2記載の工作機械。
  4. 【請求項4】 前記長いガイドレールを支える側壁の延
    長上に前記マシンスタンドが前記ガイドレールの後部域
    を支える後部の非対称広がり部を有する、請求項2又は
    3記載の工作機械。
  5. 【請求項5】 前記第一スライドの二つの前記ガイドレ
    ールの中心線側に配置された前記マシンスタンドの前記
    非対称広がり部がまた前記第一スライドのための誘導ス
    クリュー駆動部を有する、請求項4記載の工作機械。
  6. 【請求項6】 前記加工テーブルの前記垂直ガイドレー
    ルが前記長いガイドレールを支える前記側壁に設けられ
    る、請求項1ないし5のいずれかに記載の工作機械。
  7. 【請求項7】 前記加工テーブルの下の前記加工エリア
    が、前記垂直ガイドレールが設けられていない前記側壁
    から反対側の側壁に向かって下方斜め方向に延びる傾斜
    面又は傾斜壁を有し、前記傾斜壁が加工時の削り屑、冷
    却剤及び潤滑剤の、加工エリアの下に設けられた排出路
    への誘導面として形成され、前記排出路が好ましくは前
    記側壁の間を前記マシンスタンドの後端部へ延びる、請
    求項1ないし6のいずれかに記載の工作機械。
  8. 【請求項8】 前記加工テーブルが、工作物受けプレー
    トの下で、一方が前記傾斜壁で規定される前記加工エリ
    アの底部に合った形状を有する、請求項7記載の工作機
    械。
  9. 【請求項9】 前記マシンスタンドに固定された前記加
    工テーブルの駆動モーターが少なくとも前記テーブルの
    最も低い位置で前記加工テーブルの空隙に延び、前記駆
    動モーターが好ましくは持ち上げ誘導スクリューを駆動
    する、請求項1ないし8のいずれかに記載の工作機械。
  10. 【請求項10】 前記加工エリアを工作機械の作業者か
    ら離れた第三の側へ規定し前記2つの側壁を互いに連接
    するスタンドエリアを含み、前記スタンドエリアが好ま
    しくは工具マガジンを含む、請求項1ないし9のいずれ
    かに記載の工作機械。
  11. 【請求項11】 前記側壁を互いに連接する前記スタン
    ドエリア又は前記スタンドエリアを横切る横壁が前記加
    工エリアから工具マガジンへの接近用開口部を有し、前
    記開口部が好ましくは上方に開口している、請求項10
    記載の工作機械。
  12. 【請求項12】 前記工具マガジンが回転マガジンの形
    態を成し、二つの前記ガイドレール又は前記側壁のほぼ
    中央に設けられる、請求項10又は11に記載の工作機
    械。
  13. 【請求項13】 前記マシンスタンドの後ろ側の前記加
    工マガジンが少なくとも一部開いているか取り外し可能
    なカバーを有する、請求項10ないし12のいずれかに
    記載の工作機械。
  14. 【請求項14】 前記加工テーブルが前記側壁内の垂直
    誘導通路又は垂直チャンネルに延びるように、前記垂直
    ガイドレールが前記側壁に収められる、請求項1ないし
    13のいずれかに記載の工作機械。
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