JP2003266203A - 直立形nc旋盤 - Google Patents

直立形nc旋盤

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JP2003266203A
JP2003266203A JP2002069777A JP2002069777A JP2003266203A JP 2003266203 A JP2003266203 A JP 2003266203A JP 2002069777 A JP2002069777 A JP 2002069777A JP 2002069777 A JP2002069777 A JP 2002069777A JP 2003266203 A JP2003266203 A JP 2003266203A
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axis
headstock
sliding surface
upright
cross slide
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JP2002069777A
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Hisashi Matsumura
久 松村
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EGURO Ltd
Eguro Ltd
Original Assignee
EGURO Ltd
Eguro Ltd
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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
(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
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
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
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、
1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
2軸の摺動面を有している。下クロススライドはX2
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
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
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
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
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、
1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、
2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
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
1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
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、
1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、
1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
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
1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
1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。
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