JP2003266203A - 直立形ｎｃ旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単位面積当たりの設置台数を倍増し、単位面
積当たりの生産性を倍増するため、省スペースを実現す
る直立形ＮＣ旋盤を提供することを課題とする。 【解決手段】 直立する矩形のコラム２を立設し、コラ
ム２の正面にＺ１軸用摺動面を設けて移動型の直立する
主軸台を配設する。直立する主軸台の上下にそれぞれＸ
１軸、Ｘ２軸を有する上クロススライド８と下クロスス
ライド１８を配置し、上刃物台１２と下刃物台２２が配
置され、複数のツール１３，２３を装着する。移動型主
軸台３０はコラム上面に設けられたサーボモータ４２に
直結したボールネジ４４を介して上下方向に移動し、両
クロススライド８，１８はＸ１軸、Ｘ２軸のリニアモー
タによりそれぞれが左右方向に移動するようにしたワー
クＷの両端加工が可能な直立形ＮＣ旋盤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械のＮＣ旋
盤に関し、特にＮＣ旋盤を直立させた直立形ＮＣ旋盤に
関する。なお、直立形ＮＣ旋盤とは、直立するコラム
（ベッド）と、直立する主軸台と直立する刃物台からな
るＮＣ旋盤をいい、従来の立形旋盤の構成をも包含した
形態をいう。

【０００２】

【従来の技術】従来、工作機械における機械加工におい
て、機械の生産性の向上は、単位稼動時間当たりの生産
量で評価されてきたが、最近は、単位面積当たりの生産
量という観点から究極の省スペースを狙った機械が見直
されている。ＮＣ旋盤においても同様であり、省スペー
ス効果による単位労働時間当たりの生産量の見地からい
っても、自動化レベルが同じであれば、機械のスペース
の少ないほうが同じフロアに設置できる機械が多くなる
ため、作業者１人当たりの受け持つ機械台数も多くでき
ることから、労働生産性の面からも省スペースによる効
果が期待される。

【０００３】図２０は、１つの主軸台９０を挟んで２つ
刃物台８６、８７を有する従来の両端加工用ＮＣ旋盤で
あり、図２０（ａ）は平面図、図２０（ｂ）は、その正
面図である。図２０に示すように、ＮＣ旋盤８０の本体
であるベッド８１の長手方向の右端には、エンクロージ
ャ（強電箱）８１ａが配置され、エンクロージャ（強電
箱）８１ａの上部からダクト８１ｂに支えられて操作盤
８１ｃが配設されている。ベッド８１の後部には大きな
チップボックス９３が配置されており、左端にはチップ
コンベア９４が装着されている。ベッド８１の長手方向
の左側には、ベッド８１の上面と左サドル８２の下面の
間に、図示しないサーボモータの駆動より左サドル８２
を左右に移動させるため、Ｚ₁軸用摺動面とボールネジ
等の移動機構が備えられ、左サドル８２の上面と左クロ
ススライド８４の間にも、左クロススライド８４を前後
に移動させるため、Ｘ₁軸用摺動面とサーボモータ、ボ
ールネジ等の移動機構が備えられている。また、左クロ
ススライド８４の上面には左刃物台８６が載置され、左
刃物台８６にはツール８８が取り付けられている。

【０００４】同様に右側には、ベッド８１の上面と右サ
ドル８３の下面の間に、図示しないサーボモータの駆動
より右サドル８３を左右に移動させるため、Ｚ₂軸用摺
動面とボールネジ等の移動機構が備えられ、右サドル８
３の上面と右クロススライド８５の間にも、右クロスス
ライド８５を前後に移動させるため、Ｘ₂軸用摺動面と
サーボモータ、ボールネジ等の移動機構が備えられてい
る。右クロススライド８５の上面には右刃物台８７が載
置されている。右刃物台８７にはツール８９が取り付け
られている。左刃物台８６と右刃物台８７は対向して載
置されており、左刃物台８６、右刃物台８７は、ともに
櫛刃型刃物台であり、複数のツール８８，８９が干渉の
ない間隔で装着されるため、タレットの面割り出しをお
こなう必要がない。

【０００５】このような構成にすることにより、シャフ
トや長尺材ワークはシュート９１から、主軸台９０内に
装着されたコレットチャック（図示せず）に挿入され、
コレットチャックによりワークがクランプされた後、ワ
ークが回転し、左刃物台８６、右刃物台８７に設けられ
た複数のツール８８，８９によって旋削加工が行われ、
完成後、シュート９２に確保される。

【０００６】このような、従来の両端加工が可能な構成
とすることにより、以下の効果があるとされている。 １．主軸台を中央にして両サイドに刃物台を設けること
により、同一ワークの表加工と裏加工できる。 ２．主軸台を共通の１つにすることで、主軸台１つ分の
スペースを省くことができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｚ₁軸
（主軸台の主軸中心線方向）がフロア面と平行な従来の
ＮＣ旋盤では、Ｚ₁軸方向の移動長さそのもののスペー
スが必要になるため、単位面積当たりの設置台数が増や
せないという問題があった。また、従来のＮＣ旋盤で
は、一定のフロア面積を必要とするため、単位面積当た
りの生産性が上がらないという問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、これらの問題を解決す
るために創案されたものであり、単位面積当たりの設置
台数を倍増し、単位面積当たりの生産性を倍増した省ス
ペースを実現する切粉のはけのよいＮＣ旋盤を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するた
め、請求項１に記載の本発明である直立形ＮＣ旋盤は、
地面に対して直立する矩形のコラムと、前記コラムの正
面にＺ₂軸用摺動面を鉛直方向に有し、前記Ｚ₂軸用摺動
面の端部に固設された直立する主軸台と、前記主軸台の
主軸中心線は鉛直方向であり、回転自在に支持された主
軸と、前記主軸台の下方に設けられたＺ₂軸用摺動面は
下サドルを上下方向に往復動自在に摺動させ、Ｚ₂軸に
直交するＸ₂軸の摺動面を有する下サドルと、前記Ｘ₂軸
の摺動面に設けられ、Ｘ₂軸方向に往復動自在に配設さ
れた下クロススライドと、前記下クロススライドにはツ
ールを保持する下刃物台と、を具備することを特徴とす
る。

【００１０】請求項１に記載の本発明では、直立するコ
ラムの正面にＺ₂軸用摺動面を鉛直方向に設けて、Ｚ₂軸
用摺動面の上端に主軸台が固設されている。この主軸台
は、固設型である。主軸台の下方には、Ｚ₂軸方向に往
復動自在で、Ｚ₂軸に直交するＸ₂軸の摺動面を有する下
サドルが配設されている。下サドルのＺ₂軸駆動方法
は、リニアモータ方式である。また、摺動面はリニアガ
イドであるが、すべりガイドであってもよい。下クロス
スライドは、Ｘ₂軸（左右）方向に往復動自在に支持さ
れており、ここでの駆動方法は、リニアモータ方式であ
る。下クロススライド上に下刃物台とを配置する。下刃
物台を櫛歯形刃物台とすることによりスペースに無駄が
なくコンパクトになる。このような構成にすることによ
り、切粉のはけのよいＮＣ旋盤が可能である。また、直
立するコラムと、直立するコラムの正面にＺ₂軸用摺動
面を鉛直方向に設け、直立する主軸の下方に下サドルを
設け、Ｘ₂軸用摺動面と下クロススライドを設け、直立
する下刃物台を配設する構成にすることにより、省スペ
ースを実現する直立形ＮＣ旋盤ができる。これにより、
単位面積当たりの設置台数を倍増することができるの
で、生産効率（生産高／フロア面積）を高めることがで
きる。

【００１１】請求項２に記載の本発明の直立形ＮＣ旋盤
は、地面に対して直立する矩形のコラムと、前記コラム
の正面にＺ₁、Ｚ₂軸用摺動面を鉛直方向に有し、前記Ｚ
₁、Ｚ₂軸用摺動面との間に固設された直立する主軸台
と、前記主軸台の主軸中心線は鉛直方向であり、回転自
在に支持された主軸と、主軸台の上方に設けられたＺ ₁
軸用摺動面は上サドルを上下方向に往復動自在に摺動可
能させ、Ｚ₁軸に直交するＸ₁軸の摺動面を有する上サド
ルと、前記Ｘ₁軸の摺動面に固設され、Ｘ₁軸方向に往復
動自在に配設された上クロススライドと、前記上クロス
スライド上にはツールを保持する上刃物台と、を具備
し、前記主軸台の下方に設けられたＺ₂軸用摺動面は下
サドルを上下方向に往復動自在に摺動可能であり、Ｚ₂
軸に直交するＸ₂軸の摺動面を有する下サドルと、Ｘ₂軸
の下摺動面に設けられ、Ｘ₂軸方向に往復動自在に配設
された下クロススライドと、前記下クロススライドには
ツールを保持する下刃物台と、を具備することを特徴と
する。

【００１２】請求項２に記載の本発明では、請求項１の
構成に上刃物台を付加した構成にしたものである。つま
り、直立するコラムの正面にＺ₁軸、Ｚ₂軸用摺動面を鉛
直方向に設けて、Ｚ₁軸、Ｚ₂軸用摺動面との間に主軸台
が固設されている。主軸台の主軸中心線は上下方向に配
設され、主軸は回転自在に支持されている。主軸台は固
設型である。

【００１３】主軸台の上方にはＺ₁軸用摺動面が設けら
れている。上サドルはＺ₁軸方向に往復動自在であり、
Ｚ₁軸に直交するＸ₁軸の摺動面を有している。上クロス
スライドはＸ₁軸の摺動面に設けられ、Ｘ₁軸方向に往復
動自在に配設されている。前記上クロススライドにはツ
ールを保持する上刃物台とが設けられている。一方、主
軸台の下方にはＺ₂軸用摺動面が設けられている。下サ
ドルはＺ₂軸方向に往復動自在であり、Ｚ₂軸に直交する
Ｘ₂軸の摺動面を有している。下クロススライドはＸ₂軸
の摺動面に固設され、Ｘ₂軸方向に往復動自在に配設さ
れている。前記下クロススライドにはツールを保持する
下刃物台とが設けられている。上、下刃物台を櫛歯形刃
物台とする。このような構成にすることにより、ワーク
の両端加工が可能である。

【００１４】また、直立するコラムと、直立するコラム
の正面にＺ₁、Ｚ₂軸用摺動面を鉛直方向に設け、直立す
る主軸の上方には上サドル、下方には下サドルを設け、
上サドルにはＸ₁軸用摺動面と上クロススライドを設
け、下サドルにはＸ₂軸用摺動面と下クロススライドを
設け、直立する上刃物台と下刃物台をそれぞれに配設す
る構成にすることにより、省スペースを実現する直立形
ＮＣ旋盤ができる。これにより、単位面積当たりの設置
台数を倍増することができるので、生産効率（生産高／
フロア面積）を高めることができる。

【００１５】請求項３に記載の本発明の直立形ＮＣ旋盤
は、地面に対して直立する矩形のコラムと、前記コラム
の正面に鉛直方向のＺ₁軸用摺動面を有し、前記Ｚ₁軸用
摺動面に装着された移動型主軸台と、前記移動型主軸台
の主軸中心線は鉛直方向であり、回転自在に支持された
主軸と、移動型主軸台の上方にはＺ₁軸に直交するＸ₁軸
が往復動自在に支持された上クロススライドと、前記上
クロススライドにはツールを保持する上刃物台と、を具
備することを特徴とする。

【００１６】請求項３に記載の本発明では、直立するコ
ラムの正面にＺ₁軸用摺動面を鉛直方向に設けて、Ｚ₁軸
用摺動面に移動型主軸台を配設している。移動型主軸台
はＺ₁軸方向に往復動自在であり、移動型主軸台の上方
にはＺ₁軸に直交するＸ₁軸の摺動面を有し、Ｘ₁軸（左
右）方向に往復動自在に摺動可能とする上クロススライ
ドが配設されている。Ｘ₁軸の駆動方法は、リニアモー
タである。リニアモータとすることによりサーボモータ
が不要となる。また、上クロススライドに上刃物台とを
配置する。上刃物台を櫛歯形刃物台とすることによりコ
ンパクトになる。このような構成にすることにより、切
粉のはけのよいＮＣ旋盤が可能である。また、直立する
コラムの正面にＺ₁軸用摺動面を鉛直方向に設けて、Ｚ₁
軸用摺動面に直立する移動型主軸台を配設し、直立する
上刃物台を配設する構成にすることにより、省スペース
を実現する直立形ＮＣ旋盤ができる。

【００１７】請求項４に記載の本発明の直立形ＮＣ旋盤
は、地面に対して直立する矩形のコラムと、前記コラム
の正面に鉛直方向のＺ₁軸用摺動面を有し、前記Ｚ₁軸用
摺動面に装着された移動型主軸台と、前記移動型主軸台
の主軸中心線は鉛直方向であり、回転自在に支持された
主軸と、移動型主軸台の上方にはＺ₁軸に直交するＸ₁軸
が往復動自在に支持された上クロススライドと、前記上
クロススライドにはツールを保持する上刃物台と、を具
備し、移動型主軸台の下方にはＺ₁軸に直交するＸ₂軸が
往復動自在に支持された下クロススライドと、前記下ク
ロススライドにはツールを保持する下刃物台と、を具備
することを特徴とする。

【００１８】請求項４に記載の本発明では、直立するコ
ラムの正面にＺ₁軸用摺動面を鉛直方向に設けて、Ｚ₁軸
用摺動面に移動型主軸台を配設している。移動型主軸台
はＺ１軸方向に往復動自在である。Ｚ₁軸はコラム上面
に設けられたサーボモータによりボールネジが回転され
て移動型主軸台を上下方向に摺動させる。移動型主軸台
の上方には、それぞれＺ₁軸に直交するＸ₁軸の摺動面を
有し、Ｘ₁軸方向に往復動自在に摺動可能とする上クロ
ススライドが配設されている。また、移動型主軸台の下
方にはＺ₁軸に直交するＸ２軸の摺動面を有し、Ｘ₂軸方
向に往復動自在に摺動可能とする下クロススライドが配
設されている。これらのＸ₁軸、Ｘ₂軸は、共にリニアモ
ータにより駆動される。また、上クロススライド上には
上刃物台を配置し、下クロススライド上に下刃物台とを
配置する。下刃物台は櫛歯形刃物台として複数のツール
を装着する。このような構成にすることにより、ワーク
の両端加工が可能である。また、直立するコラムの正面
に直立する主軸台Ｚ₁軸用摺動面を鉛直方向に設けて、
Ｚ₁軸用摺動面に移動型主軸台を配設する構成にするこ
とにより、省スペースを実現する直立形ＮＣ旋盤ができ
る。

【００１９】請求項５に記載の本発明は、請求項３また
は４のいずれか１項に記載された直立形ＮＣ旋盤であっ
て、前記移動型主軸台はワークの両端を把持する両端固
設用主軸台であり、前記移動型主軸台の近傍には切粉を
吸引して機外へ排出するダクトが配置されていることを
特徴とする。

【００２０】請求項５に記載の本発明では、前記移動型
主軸台はワークの両端を把持する両端固設型主軸台とす
ることによりワークの振れを押さえることができるた
め、シャフト、バー材、パイプ材等の長尺材の両端加工
に適しており、前記移動型主軸台の近傍には切粉を吸引
して機外へ排出するダクトが配置されているため、切粉
の排出をダイレクトに行うことから、切粉の堆積を防止
し、大きなチップボックスを不要とすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。 （第１実施形態）図１（ａ）は、本発明の直立形ＮＣ旋
盤１０の正面図であり、図１（ｂ）は、その右側面図、
図２は、図１（ｂ）の平面図である。図１（ａ）、
（ｂ）に示すように、直立形ＮＣ旋盤１０は、直立する
コラム２が通常これまでのベッドに相当する直立するベ
ッドである。コラム２の両サイドがカバー２ｃに覆われ
ており、コラム２の下部にはベース２ａに固設されてい
る。ベース２ａの下面にはレベリングボルト２ｂが螺着
されている。このベース２ａは、コラム２と一体にして
もよい。コラム２の正面には、主軸台２０が固設されて
いる。主軸台２０については後述するが、スピンドルモ
ータにサーボモータを採用することにより、ミーリング
加工時のワークの旋回、位置割り出しの他、主軸の位置
割り出しも容易にしている。主軸台２０の下方には、Ｚ
₂軸方向に往復動自在であり、かつＺ₂軸に直交するＸ₂
軸の摺動面を有する下サドル１５が配設されている。下
サドル１５のＺ₂軸用駆動モータは、リニアモータであ
る。また、摺動面はＺ₂軸用リニアガイドでありナット
部が摺動するが、すべりガイドであってもよい。下クロ
ススライド１８は、Ｘ₂軸（左右）方向に±５０ｍｍ
程、リニアモータで往復動する。摺動面はリニアガイド
でありナット部が摺動するが、すべりガイドであっても
よい。下クロススライド１８には下刃物台２２が配置さ
れている。下刃物台２２はスペースに無駄がない櫛歯形
にするとコンパクトになるため都合がよい。

【００２２】これらの主軸台２０と下サドル１５、下ク
ロススライド１８、下刃物台２２等は、切粉の飛散防止
と安全確保のために、スプラッシュガード１４で覆われ
ており、スプラッシュガード１４の上部には、ワークの
取り付け，取り外しのための出入口となるトビラ１４ａ
が設けられ、トビラ１４ａには取手１４ｂが取り付けら
れている。また、スプラッシュガード１４の正面の下部
にはメンテナンスカバー１４ｃが設けられている。コラ
ム２の後部（図１（ｂ）の右側）には、リニアモータや
サーボモータを制御する制御装置等を格納するに、エン
クロージャ（強電箱）３が配設されており、コラム２の
上部には、操作盤４が載置されている。図２に示すよう
に、主軸台２０はコラム２に固設されており、主軸はサ
ーボモータによりベルト３８を介して回転力が伝達され
る。

【００２３】図３は、図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図で
ある。コラム２内には、Ｚ₂軸（上下）方向にリニアガ
イド１７、１７が配置され、それぞれのリニアガイド１
７には複数のナット１７ａが嵌入されている。リニアガ
イド１７、１７の中央には、リニアモータ１６が配置さ
れており、下サドル１５は上下方向に対して往復動自在
に摺動する。

【００２４】図４は、図３に示すＢ−Ｂ断面図である。
下サドル１５には、Ｘ₂軸（左右）方向にリニアガイド
２１、２１が配置され、それぞれのリニアガイド２１に
はナット２１ａ、２１ａが装着されている。リニアガイ
ド２１、２１の中央には、リニアモータ１９が搭載され
ており、サーボモータの出っ張りやボールネジがないた
め省スペースには都合がよい。リニアモータ１９の駆動
により、下クロススライド１８が左右方向に往復動自在
に移動する。下クロススライド１８には下刃物台２２が
固設されている。

【００２５】図５は、図１（ｂ）に示す主軸台２０の拡
大図である。主軸台２０はコラム２に複数のボルト３６
ａにて固着されている。主軸台２０の主軸２６は上下方
向に配置されており、スピンドルモータはサーボモータ
２４であるが手前（図５では左側）に載置されている。

【００２６】図６は、図５に示す主軸台２０の一部破断
した側面図である。主軸台２０はコラム２に複数のボル
ト３６ａにて固着されている。主軸台２０の主軸２６
は、主軸２６の両端部に設けられたベアリングにより回
転自在に軸支されている。この主軸２６の内部には、上
コレットチャック３２ａと下コレットチャック３２ｂを
拡径と縮径させるピストン（図示せず）が収納されてお
り、通常は複数のバネによる弾発力により縮径させて、
ワークＷを把持してクランプする。一方、ワークＷをア
ンクランプする場合は、主軸２６の停止時、主軸２６の
近傍に配置されたセンサ（図示せず）とサーボモータ２
４（図5）より回転方向の位置が割り出され、主軸ボデ
ー２５の外周部に設けられたシリンダ３３とピストンケ
ース３４内のピストンノズル３４ａからの空気圧によ
り、上コレットチャック３２ａと下コレットチャック３
２ｂを拡径するようになっている。

【００２７】図７は、図1（ａ）に示す正面図の主軸台
の拡大図であり、モータ部を取り外した正面図である。
主軸台２０はコラム２の正面に複数のボルト３６ａにて
固着され、下刃物台２２は下クロススライド１８に載置
され、また、下刃物台２２には、複数の下刃物台用ツー
ル２３が装着されている。退避させたワークストッパ４
０は、ワークＷの長手方向の把持位置を決める際、主軸
中心線まで振り込まれ、ワークＷ把持信号により、退避
位置に戻り、待機する。

【００２８】続いて、図1、６及び図７に基づいて、動
作について説明する。操作盤４内には、主軸起動停止釦
とワークアンクランプ釦とワーククランプ釦等（図示せ
ず）の各種の押釦が配置されている。１．ＮＣプログラ
ムにより、加工が終了すると、主軸２６は、停止前に低
速モードで低速回転し、センサにより定位置に位置決め
が行われて停止する。２．ワークアンクランプ釦が押さ
れると、図示しないポンプ、電磁弁等に空圧機器による
圧搾空気が、図６に示すジョイント固設穴３３ａから流
入し、ピストン３３ｃを前進させる。ピストン３３ｃは
ピストンノズル３４ａに当接しながら前進し、係合部３
５の穴に挿入され連結する。連結されたピストンノズル
３４ａから、圧搾空気が流通すると、主軸内部に収納し
たピストン（図示せず）によって、上コレットチャック
３２ａと下コレットチャック３２ｂを拡径する。３．作
業者は、トビラ１４ａを開け、完成したワークＷを取り
出し、未加工ワークＷを挿入する。その際、ワークスト
ッパ４０が振り込まれ、ワークＷの長手方向の把持位置
が決められる。

【００２９】４．ワーククランプ釦が押されると、ピス
トンノズル３４ａからのエア流入が停止し、ジョイント
固設穴３３ａからジョイント固設穴３３ｂにエア流入が
切り替わり、ピストン３３ｃが後退する。そして、バネ
による弾発力により、それぞれのコレットチャック３２
ａ、３２ｂを縮径させて、ワークＷの外周を把持してク
ランプする。そして、ワークストッパ４０が退避する。

【００３０】５．起動釦が押されると、事前に入力され
たＮＣプログラムにより主軸台２０の主軸２６が回転
し、下刃物台２２に装着された下刃物台用ツール２３、
２３がＸ ₂軸、Ｚ₂軸の方向に移動を繰り返し、所定の形
状に旋削加工がなされる。

【００３１】このような構成にすることによって、切粉
のはけのよい直立形ＮＣ旋盤が可能である。また、直立
するコラムの正面にＺ₂軸用摺動面を鉛直方向に設け、
主軸台を設けたその下方にＺ₂軸用摺動面、下サドル、
Ｘ₂軸用摺動面、下クロススライドと下刃物台、下刃物
台用ツールを配設する構成にすることにより、省スペー
スを実現する直立形ＮＣ旋盤ができる。なお、Ｚ₂軸と
は、ワークＷの回転軸（主軸）２６に平行な下サドル１
５の移動軸をいい、Ｘ₂軸とは、Ｚ₂軸に直交する下クロ
ススライド１８の移動軸をいう。

【００３２】（第２実施形態）第２実施形態は、前記し
た第１実施形態に対して、上刃物台が付加されている点
が異なる。なお、図１〜７にて説明した部位と同じ部位
についての説明は、重複するため同じ番号を付して省略
し、異なる上刃物台について詳細に説明する。図８は、
上刃物台１２がＺ₁、Ｘ₁軸、下刃物台２２がＺ₂、Ｘ₂軸
を有して移動する直立形ＮＣ旋盤であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）はその右側面図である。図８（ａ）、（ｂ）
に示すように、直立形ＮＣ旋盤５０の主軸台２０の上方
にはＺ₁軸が配置され、下方にはＺ₂軸が配置されてい
る。往復動自在のＺ₁軸摺動面には、Ｚ₁軸に直交するＸ
₁軸の摺動面を有する上サドル５が配設されている。上
サドル５のＺ₁軸用駆動モータは、リニアモータであ
る。また、摺動面はＺ₁軸用リニアガイドであり、その
ナット部が摺動するが、すべりガイドであってもよい。
上クロススライド８は、Ｘ₁軸（左右）方向に±５０ｍ
ｍ程、リニアモータで往復動する。摺動面はリニアガイ
ドでありナット部が摺動するが、前記同様、すべりガイ
ドであってもよい。上クロススライド８には上刃物台１
２が配置されている。上刃物台１２はスペースに無駄が
ない櫛歯形にするとコンパクトになるため都合がよい。

【００３３】図９は、図８（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図で
ある。コラム２の上下方向にはＺ₁軸方向にリニアガイ
ド７、７が配置され、その中央には、リニアモータ６が
配置されている。これにより、上サドル５は往復動自在
に移動する。

【００３４】図１０は、図９に示すＤ−Ｄ断面図であ
る。上サドル５には、Ｘ₁軸方向にリニアガイド１１、
１１が配置され、リニアガイド１１には複数のナット１
１ａが嵌入されている。リニアガイド１１、１１の中央
には、リニアモータ９が配置されている。そして、複数
のナット１１ａには上クロススライド８が載置され、上
クロススライド８には下刃物台１２が載置されている。

【００３５】図１１は、主軸台２０を正面から見た図で
あり、モータを取り外した形での正面図である。主軸台
２０はコラム２に複数のボルト３６ａにて固着され、上
刃物台１２は上クロススライド８に載置され、上刃物台
１２には、複数の上刃物台用ツール１３が装着されてい
る。また、下刃物台２２は下クロススライド１８に載置
され、下刃物台２２には、下刃物台用ツール２３が装着
されている。

【００３６】このような構成にすることによって、同ス
ペースの中に切粉はけのよい両端加工ができる直立形Ｎ
Ｃ旋盤５０が可能である。また、直立するコラムの正面
にＺ₂軸用摺動面を鉛直方向に設け、主軸台を設けたそ
の下方に下サドル、Ｘ₂軸用摺動面、下クロススライド
と下刃物台を配設する構成にすることにより、省スペー
スを実現する直立形ＮＣ旋盤ができる。

【００３７】続いて、第２実施形態での動作について説
明する。操作盤４内に設けられた主軸停止釦を押し、ワ
ークアンクランプ釦を押し、ワークＷの脱着を行い、ワ
ーククランプ釦を押す。これらの加工前の動作説明につ
いては、前記した通りであるため、ここでは省略し、加
工の開始から説明する。

【００３８】起動釦が押されると、事前に入力されたＮ
Ｃプログラムにより主軸台２０の主軸２６が回転し、主
軸２６の上部に突出したワークＷの加工部に向かって上
刃物台１２がＺ₁軸とＸ₁軸の単独に、または同時に移動
し、これを繰り返し、上刃物台１２に装着された上刃物
台用ツール１３、１３…によって、所定の形状に旋削加
工される。主軸２６の上部に突出したワークＷの軸端加
工が終了すると、他方の軸端加工を行う。今度は主軸台
２０の下部に突出したワークＷに向かって下刃物台２２
がＺ₂軸、Ｘ₂軸の移動を繰り返し、下刃物台２２に装着
された下刃物台用ツール２３によって、端面加工や面取
り加工等により所定の形状に旋削加工される。なお、Ｚ
₁軸とは、ワークＷの回転軸（主軸）２６に平行な上サ
ドル５の移動軸をいい、Ｘ₁軸とは、Ｚ₁軸に直交する上
クロススライド８の移動軸をいう。

【００３９】（第３実施形態）第３実施形態は、前記し
た第１実施形態に対して、主軸台が移動型（Ｚ₁軸）で
あり、上刃物台がＸ₁軸のみ有する点を異にしている。
なお、図１〜１１にて説明した部位と同じ部位について
の説明は、重複するため同じ番号を付して省略し、異な
る移動型主軸台とＺ₁軸、上刃物台部分のＸ₁軸について
詳細に説明する。図１２は、移動型主軸台３０がＺ
₁軸、上刃物台がＸ₁軸にて移動する直立形ＮＣ旋盤であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。図１２
に示すように、直立形ＮＣ旋盤６０の移動型主軸台３０
は、前記主軸台２０の構造と同じである。移動型主軸台
３０の主軸中心線は鉛直方向に配設されている。移動型
主軸台３０はＺ₁軸用摺動面を有し、上下方向に移動可
能とするスライド４１に固設されている。

【００４０】図１３は、図１２（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面
図であり、図１４は、図１３に示すＦ−Ｆ断面図であ
る。図１４に示すように、スライド４１には、Ｚ₁軸用
リニアガイド２７、２７がコラム２に配置され、そのナ
ット２７ａ、２７ａに移動型主軸台３０が固設されて上
下方向に摺動可能となっている。コラム２の上端部には
Ｚ₁軸用サーボモータ４２が載置され、Ｚ₁軸用サーボモ
ータ４２のモータシャフトとボールネジ４４がジョイン
ト４３により直結されている。ボールネジ４４の軸端は
ベアリング４５により軸支され（図１７参照）、ナット
４６が螺入されている。そのナット４６のフランジ４６
ａは、スライド４１の背面の突出部にボルト４６ｂによ
り固設されている。これにより、移動型主軸台３０は上
下方向に往復動自在に摺動する。

【００４１】一方、上クロススライド８は、Ｘ₁軸方向
にリニアガイド１１、１１が配置され、複数のナット１
１ａが嵌入されている。複数のナット１１ａには上クロ
ススライド８が固設され、上クロススライド８には上刃
物台１２が装着されている。その中央には、リニアモー
タ９が配置されている。

【００４２】このような構成にすることによって、切粉
はけのよい旋削加工ができる直立形ＮＣ旋盤６０が可能
である。また、直立するコラムの正面にＺ₁軸用摺動面
を鉛直方向に設け、移動型主軸台を設けたその上方にＸ
₁軸用摺動面、上クロススライドと上刃物台を配設する
構成にすることにより、省スペースを実現する直立形Ｎ
Ｃ旋盤ができる。

【００４３】続いて、第３実施形態での動作について説
明する。操作盤４内に設けられた主軸停止釦を押し、ワ
ークアンクランプ釦を押し、ワークＷの脱着を行い、ワ
ーククランプ釦を押す。これらの加工前の動作説明につ
いては、前記した通りであるため、ここでは省略し、加
工の開始から説明する。

【００４４】起動釦が押されると、事前に入力されたＮ
Ｃプログラムにより移動型主軸台３０が上刃物台１２に
向かってＺ₁軸を移動し、上刃物台１２がＸ₁軸により移
動する。上刃物台１２に装着された上刃物台用ツール１
３は、Ｚ₁軸、Ｘ₁軸の移動の繰り返しによって、所定の
形状に旋削加工される。なお、Ｚ₁軸とは、ワークＷの
回転軸（主軸）２６に平行な移動型主軸台３０の移動軸
をいい、Ｘ₁軸とは、Ｚ₁軸に直交する上クロススライド
８の移動軸をいう。

【００４５】（第４実施形態）第４実施形態は、前記し
た第３実施形態に対して、下刃物台が付加された点を異
にしている。なお、図１〜１４にて説明した部位と同じ
部位についての説明は、重複するため同じ番号を付して
省略し、下刃物台とダクトについて詳細に説明する。図
１５は、移動型主軸台３０がＺ₁軸、上刃物台がＸ₁軸、
下刃物台がＸ₂軸にて移動する直立形ＮＣ旋盤７０であ
り、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。図１５
（ａ）、（ｂ）に示すように、直立形ＮＣ旋盤７０に
は、下刃物台が付加されている。移動型主軸台３０は、
前記した移動型主軸台３０と構造が同じである。コラム
２の上面にサーボモータ４２を搭載し、Ｚ１軸用のボー
ルネジ４４が直結されている。

【００４６】図１６は、図１５（ｂ）に示すＧ−Ｇ断面
図である。下刃物台２２は下クロススライド１８に装着
されており、下クロススライド１８は、左右（Ｘ₂軸）
方向にリニアガイド２１、２１が配置され、それぞれの
リニアガイド２１、２１には、ナット２１ａ、２１ａが
摺動自在に嵌入されている。

【００４７】図１７は、図１６に示すＨ−Ｈ断面図であ
る。下クロススライド１８は、Ｘ₂軸方向にリニアガイ
ド２１、２１が配置され、それぞれのリニアガイド２
１、２１には、複数のナット２１ａが摺動自在に嵌入さ
れている。その中央には、リニアモータ１９が配置され
ている。

【００４８】また、図１５は、移動型主軸台用のダクト
を２点鎖線で示すダクトの配置図であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は右側面図である。図１５に示すように、移
動型主軸台３０の上部近傍には、切粉を吸引して機外へ
排出するダクト５１が配置されており、ダクト５１はチ
ューブ５２に接続されて機外の集塵機に接続されてい
る。また、移動型主軸台３０の下部近傍には、切粉を吸
引して機外へ排出するダクト５３が配置されており、ダ
クト５３はチューブ５４に接続されて機外の集塵機に接
続されている。したがって、微粉状、糸屑状の切粉、切
屑は、生成されると同時に吸引され排出されるため、切
粉の堆積がなく、機内に大きなチップボックスは不要と
なる。

【００４９】続いて、第４実施形態での動作について説
明する。操作盤４内に設けられた主軸停止釦を押す。続
いてワークアンクランプ釦を押す。次に作業者は、トビ
ラ１４ａを開け、完成したワークＷを取り出し、未加工
ワークＷを挿入する。すると、ワークストッパ４０が振
り込まれ、ワークＷの突き出し長さが決められる。そし
て、ワーククランプ釦を押す。これらの加工前の動作説
明については、前記した通りであるため、ここでは省略
し、加工の開始から説明する。

【００５０】起動釦が押されると、事前に入力されたＮ
Ｃプログラムにより主軸２６が回転し、移動型主軸台３
０が上刃物台１２に向かってＺ₁軸を移動し、上刃物台
１２がＸ₁軸により移動する。上刃物台１２に装着され
た上刃物台用ツール１３によって、Ｚ₁軸、Ｘ₁軸の移動
が繰り返され、所定の形状に旋削加工される。これらの
加工によって生成された切粉は、主軸の近傍に設けられ
たダクト５１、チューブ５２によって機外に排出され
る。（図１５参照）一方の軸端加工が終了すると、今度
は他方の軸端加工を行うため、移動型主軸台３０反対の
下刃物台２２に向かってＺ₁軸を移動し、下刃物台２２
がＸ₂軸により移動する。下刃物台２２に装着された下
刃物台用ツール２３によって、Ｚ₂軸、Ｘ₂軸の移動が繰
り返され、所定の形状に旋削加工される。これらの加工
によって生成された切粉は、主軸の近傍に設けられたダ
クト５３、チューブ５４によって機外に排出される。

【００５１】このような構成にすることによって、切粉
はけのよい旋削加工ができる直立形ＮＣ旋盤が可能であ
る。また、直立するコラムの正面にＺ₁軸用摺動面を鉛
直方向に設け、移動型主軸台を設けたその上方にＸ₁軸
用摺動面、上クロススライドと上刃物台を配設し、その
下方にＸ₂軸用摺動面、下クロススライドと下刃物台を
配設する構成にすることにより、省スペースを実現する
直立形ＮＣ旋盤ができる。なお、Ｚ₁軸とは、ワークＷ
の回転軸（主軸）２６に平行な移動型主軸台３０の移動
軸をいい、Ｘ₂軸とは、Ｚ₁軸に直交する下クロススライ
ド１８の移動軸をいう。

【００５２】図１８は、従来のＮＣ旋盤を２台並べた配
置図であり、図１９は、本発明の直立形ＮＣ旋盤を４台
並べた配置図である。図１８では、従来のＮＣ旋盤２台
を向い合せで配置されている。両者とも同じサイズのワ
ークＷを加工するＮＣ旋盤であり、前者は横置き、後者
は立置きの違いがある。ワークサイズは、直径２０ｍｍ
×長さ３６０ｍｍのバー材であり、パイプ材であっても
よい。図１８に示すように、従来のＮＣ旋盤を２台が要
するフロアスペースは、縦寸法ａが２．５ｍ、横寸法ｂ
が３．２ｍであり、床面積は８．０ｍ²である。これに
対して図１９に示す床面積は、全く同寸法であり、本発
明の直立形ＮＣ旋盤はちょうど４台の設置ができる。こ
のように、単位面積当たりの設置台数を倍増することが
できる。

【００５３】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、直立
するコラムの正面にＺ₂軸用摺動面を鉛直方向に設け、
主軸台を設けたその下方に下サドル、Ｘ₂軸用摺動面、
下クロススライドと下刃物台を配設する構成にすること
により、省スペースを実現する直立形ＮＣ旋盤ができ
る。これにより、単位面積当たりの設置台数を倍増する
ことができるので、生産効率（生産高／フロア面積）を
高めることができる。

【００５４】請求項２に記載の本発明によれば、直立す
るコラムの正面にＺ₁、Ｚ₂軸用摺動面を鉛直方向に設け
て、Ｚ₁、Ｚ₂軸用摺動面との間に主軸台を固設し、主軸
台の上方に設けたＺ₁軸用摺動面には上サドルとＸ₁軸用
摺動面と上クロススライドと上刃物台を配設し、主軸台
の下方に設けたＺ₂軸用摺動面には下サドルとＸ₂軸用摺
動面と下クロススライドと下刃物台を配設するする構成
にすることにより、両端加工が可能で省スペースを実現
する直立形ＮＣ旋盤ができる。また、単位面積当たりの
設置台数を倍増することができるので、生産効率（生産
高／フロア面積）を高めることができる。

【００５５】請求項３に記載の本発明によれば、直立す
るコラムの正面にＺ₁軸用摺動面を鉛直方向に設けて、
Ｚ₁軸用摺動面に移動型主軸台を配設し、移動型主軸台
の上方にはＸ₁軸方向に往復動自在に摺動可能とする上
クロススライドが配設して、上クロススライドに上刃物
台とを配置する構成にすることにより、切粉はけのよい
ＮＣ旋盤が可能である。また、省スペースを実現する直
立形ＮＣ旋盤ができる。

【００５６】請求項４に記載の本発明によれば、直立す
るコラムの正面にＺ₁軸用摺動面を鉛直方向に設けて、
Ｚ₁軸用摺動面に移動型主軸台を配設し、移動型主軸台
の上方にはＸ₁軸用摺動面、上クロススライドと上刃物
台を配設して、その下方にはＸ₂軸用摺動面、下クロス
スライドと下刃物台を配設する構成にすることにより、
省スペースを実現する直立形ＮＣ旋盤ができる。また、
単位面積当たりの設置台数を倍増することができるの
で、生産効率（生産高／フロア面積）を高めることがで
きる。

【００５７】請求項５に記載の本発明によれば、主軸台
はワークの両端を把持する両端固設型主軸台とすること
により振れを押さえることができるため、シャフト、バ
ー材、パイプ材等の長尺材の両端加工に適しており、前
記移動型主軸台の近傍には切粉を吸引して機外へ排出す
るダクトが配置されているため、切粉の排出をダイレク
トに行うことから、切粉の堆積を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の直立形ＮＣ旋盤であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は右側面図である。

【図２】本発明の直立形ＮＣ旋盤であり、図１（ｂ）の
平面図である。

【図３】図１（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図である。

【図４】図３に示すＢ−Ｂ断面図である。

【図５】図１（ｂ）に示す主軸台の拡大図である。

【図６】図５に示す主軸台の一部破断した側面図であ
る。

【図７】図1（ａ）に示す正面図の主軸台の拡大図であ
り、モータ部を取り外した正面図である。

【図８】上刃物台がＺ₁、Ｘ₁軸、下刃物台がＺ₂、Ｘ₂軸
を有して移動する直立形ＮＣ旋盤であり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は右側面図である。

【図９】図８（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図である。

【図１０】図９に示すＤ−Ｄ断面図である。

【図１１】主軸台を正面から見た図であり、モータを取
り外した形での正面図である。

【図１２】本発明の移動型主軸台がＺ₁軸、上刃物台が
Ｘ₁軸にて移動する直立形ＮＣ旋盤であり、（ａ）は正
面図、（ｂ）は右側面図である。

【図１３】図１２（ｂ）に示すＥ−Ｅ断面図である。

【図１４】図１３に示すＦ−Ｆ断面図である。

【図１５】本発明の移動型主軸台がＺ₁軸、上刃物台が
Ｘ₁軸、下刃物台がＸ₂軸にて移動する直立形ＮＣ旋盤で
あり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図である。

【図１６】図１５（ｂ）に示すＧ−Ｇ断面図である。

【図１７】図１６に示すＨ−Ｈ断面図である。

【図１８】従来のＮＣ旋盤を２台並べた配置図である。

【図１９】本発明の直立形ＮＣ旋盤を４台並べた配置図
である。

【図２０】主軸台を挟んで左右に刃物台を有する従来の
両端加工用ＮＣ旋盤であり、（ａ）は平面図であり、
（ｂ）は、その正面図である。

【符号の説明】

２ コラム ２ａ ベース ２ｂ レベリングボルト ２ｃ カバー ３ エンクロージャ（強電箱） ４ 操作盤 ５ 上サドル ６、９、１６、１９ リニアモータ ７、１１、１７、２１、２７ リニアガイド ７ａ、１１ａ、１７ａ、２１ａ、２７ａ ナット ８ 上クロススライド １０、５０、６０、７０ 直立形ＮＣ旋盤 １２ 上刃物台 １３、２３ ツール １４ スプラッシュガード １５ 下サドル １８ 下クロススライド ２０ 主軸台 ２２ 下刃物台 ２４ サーボモータ ２６ 主軸 ３０ 移動型主軸台 ４０ ワークストッパ ５１、５３ ダクト ５２、５４ チューブ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地面に対して直立する矩形のコラムと、 前記コラムの正面にＺ₂軸用摺動面を鉛直方向に有し、
   前記Ｚ₂軸用摺動面の端部に固設された直立する主軸台
   と、 前記主軸台の主軸中心線は鉛直方向であり、回転自在に
   支持された主軸と、 前記主軸台の下方に設けられたＺ₂軸用摺動面は下サド
   ルを上下方向に往復動自在に摺動させ、Ｚ₂軸に直交す
   るＸ₂軸の摺動面を有する下サドルと、 前記Ｘ₂軸の摺動面に設けられ、Ｘ₂軸方向に往復動自在
   に配設された下クロススライドと、 前記下クロススライドにはツールを保持する下刃物台
   と、 を具備することを特徴とする直立形ＮＣ旋盤。
2. 【請求項２】 地面に対して直立する矩形のコラムと、 前記コラムの正面にＺ₁、Ｚ₂軸用摺動面を鉛直方向に有
   し、前記Ｚ₁、Ｚ₂軸用摺動面との間に固設された直立す
   る主軸台と、 前記主軸台の主軸中心線は鉛直方向であり、回転自在に
   支持された主軸と、 主軸台の上方に設けられたＺ₁軸用摺動面は上サドルを
   上下方向に往復動自在に摺動可能させ、Ｚ₁軸に直交す
   るＸ₁軸の摺動面を有する上サドルと、 前記Ｘ₁軸の摺動面に固設され、Ｘ₁軸方向に往復動自在
   に配設された上クロススライドと、 前記上クロススライド上にはツールを保持する上刃物台
   と、を具備し、 前記主軸台の下方に設けられたＺ₂軸用摺動面は下サド
   ルを上下方向に往復動自在に摺動可能であり、Ｚ₂軸に
   直交するＸ₂軸の摺動面を有する下サドルと、 Ｘ₂軸の下摺動面に設けられ、Ｘ₂軸方向に往復動自在に
   配設された下クロススライドと、 前記下クロススライドにはツールを保持する下刃物台
   と、 を具備することを特徴とする直立形ＮＣ旋盤。
3. 【請求項３】 地面に対して直立する矩形のコラムと、 前記コラムの正面に鉛直方向のＺ₁軸用摺動面を有し、
   前記Ｚ₁軸用摺動面に装着された移動型主軸台と、 前記移動型主軸台の主軸中心線は鉛直方向であり、回転
   自在に支持された主軸と、 移動型主軸台の上方にはＺ₁軸に直交するＸ₁軸が往復動
   自在に支持された上クロススライドと、 前記上クロススライドにはツールを保持する上刃物台
   と、 を具備することを特徴とする直立形ＮＣ旋盤。
4. 【請求項４】 地面に対して直立する矩形のコラムと、 前記コラムの正面に鉛直方向のＺ₁軸用摺動面を有し、
   前記Ｚ₁軸用摺動面に装着された移動型主軸台と、 前記移動型主軸台の主軸中心線は鉛直方向であり、回転
   自在に支持された主軸と、 移動型主軸台の上方にはＺ₁軸に直交するＸ₁軸が往復動
   自在に支持された上クロススライドと、 前記上クロススライドにはツールを保持する上刃物台
   と、を具備し、 移動型主軸台の下方にはＺ₁軸に直交するＸ₂軸が往復動
   自在に支持された下クロススライドと、 前記下クロススライドにはツールを保持する下刃物台
   と、 を具備することを特徴とする直立形ＮＣ旋盤。
5. 【請求項５】 前記移動型主軸台は、ワークの両端を固
   設する両端固設用主軸台であり、前記移動型主軸台の近
   傍には切粉を吸引して機外へ排出するダクトが配置され
   ていることを特徴とする請求項３または４のいずれか１
   項に記載された直立形ＮＣ旋盤。