JP2004090162A

JP2004090162A - 工作機械

Info

Publication number: JP2004090162A
Application number: JP2002254898A
Authority: JP
Inventors: Masami Senda; 千田　正己
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2002-08-30
Publication date: 2004-03-25

Abstract

【課題】主軸ヘッドの中心軸線に対する支持テーブルの直角度を容易に設定することができる工作機械を提供する。
【解決手段】工作機械のベッド１１を構成する左右一対の側板３１，３２に対し取付レール３４，３５を締付ボルト３６によって取り付ける。前記両取付レール３４，３５のフランジ部３４ｂ，３５ｂに形成したネジ孔３４ｃ，３５ｃに対し高さ調節ボルト３７をそれぞれ下向きに螺合し、ボルト３７の下端面を側板３１の上端面３１ｂ，３２ｂに当接する。前記両取付レール３４，３５の上面に左右一対のＹ軸案内レール３８，３９及びＹ軸リニヤガイド４０，４１を介してＹ軸サドル２４を装着する。前記締付ボルト３６を緩めた状態で高さ調節ボルト３７を回動操作することにより取付レール３４，３５の高さ位置を調節し、主軸ヘッドの軸方向に対するＹ軸サドル２４の直角度を調整する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コラムに装着された主軸ヘッドの中心軸線に対するワークの支持テーブルの直角度を容易に設定することができる工作機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の工作機械として、ベッドの後側上面に別体で形成されたコラムを立設し、このコラムの前面に主軸ヘッドを有するＺ軸サドルを上下（Ｚ軸）方向の往復動可能に装着し、前記ベッドの上面に左右（Ｘ軸）方向及び前後（Ｙ軸）方向にそれぞれ独立して往復動可能なワークの支持テーブルを装着している。ベッドの左右両側上部にはＹ軸案内レールが互いに平行にＹ軸方向に敷設され、このＹ軸案内レール上にはＹ軸サドルが装着されている。このＹ軸サドル上には前後一対のＸ軸案内レールがＸ軸方向に互いに平行に敷設され、両Ｘ軸案内レール上に前記支持テーブルがＸ軸方向の往復動可能に装着されている。そして、前記支持テーブルに支持されたワークを前記主軸ヘッドに装着された加工具により加工するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の工作機械は、ベッドに対しＹ軸案内レールが所定位置に固定されており、Ｙ軸サドルに対してＸ軸案内レールが固定されている。このため、主軸ヘッドの中心軸線（Ｚ軸方向）に対する支持テーブルの直角度を出すために前記コラムを取り付けるベッドの取付座面を精度良く加工しなければならいという問題があった。又、ベッドとコラムは別体で形成しており、両者の組み付け作業を行う場合は前記Ｙ軸案内レール及びＸ軸案内レールの高さを夫々案内レールの下面をケサゲ作業により繰り返し調整している。
【０００４】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、コラムに装着された主軸ヘッドの中心軸線に対するワークの支持テーブルの直角度を容易に設定することができるとともに、ベッドに対するコラムの前記長角度を出すための研削作業を不要にすることができる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】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ベッドの上面にＸ軸案内機構及びＹ軸案内機構の少なくとも一つの機構を介してワークの支持テーブルをＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一つの方向への往復動可能に装着し、ベッドの後側上面にコラムを立設し、このコラムの上部に加工具を装着した工作機械において、前記Ｘ軸案内機構の一対のＸ軸案内レール又はＹ軸案内機構の一対のＹ軸案内レールの高さ位置を夫々独立して調整するための高さ位置調整手段を設けたことを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、ベッドにはＹ軸案内機構を介してＹ軸サドルがＹ軸方向の往復動可能に装設され、このＹ軸サドルにはＸ軸案内機構を介して前記支持テーブルがＸ軸方向の往復動可能に装設され、前記高さ位置調整手段は、前記一対のＹ軸案内レールをベッドに取り付ける一対の取付レールの高さ位置を夫々独立して調整するように構成されていることを要旨とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１において、ベッドにはＸ軸案内機構を介して、前記支持テーブルがＸ軸方向の往復動可能に装設され、前記高さ位置調整手段は、前記一対のＸ軸案内レールをベッドに取り付ける一対の取付レールの高さ位置を夫々独立して調節するように構成されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２において、ベッドを構成する左右一対の側板の外側面には、左右一対のＹ軸取付レールが上下方向の高さ位置を調整可能に、かつ締付ボルトによって側板に固定可能に装着され、前記両Ｙ軸取付レールの上端部には前記側板の上端面に張り出すフランジ部が形成され、このフランジ部には前記側板の上端面に当接してＹ軸取付レールを上下方向に位置調整するための高さ調整ボルトがＹ軸方向に所定の間隔をおいて複数箇所に螺合されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１，２，４のいずれか一項において、ワークの支持テーブルをＹ軸方向に往復動するＹ軸駆動機構のＹ軸移動用モータは、ベッドの所定位置に設けられた固定取付フレームの下面に形成された取付座面に対し下方からボルトによって締め付け固定されるフランジ部を有す取付台に固定されていることを要旨とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した工作機械の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
【００１１】
図５は工作機械の正面図、図６は工作機械の左側面図を示す。図５，６から明らかなようにベッド１１の上面にはコラム１２が一体的に形成されている。このコラム１２の上部にはＺ軸サドル１３が装着され、Ｚ軸サドル１３の下部には主軸ヘッド１４が装着されている。この主軸ヘッド１４にはワークの加工を行う工具１５が回転可能に装着されている。コラム１２の上面にはＺ軸移動用モータ１６が装着され、Ｚ軸サドル１３を上下（Ｚ軸）方向に往復動するようになっている。
【００１２】
前記ベッド１１の上面には前記工具１５によって加工されるワークのワーク支持機構２１が装設されている。このワーク支持機構２１の支持テーブル２２は、Ｘ軸方向（図３において左右方向）及びＹ軸方向（図３において紙面直交方向）にそれぞれ独立して往復動されるようになっている。
【００１３】
次に、図１〜４によって、前記ワーク支持機構２１の構成を説明する。
前記ベッド１１の左右両側部には図２，３に示すように左右一対のＹ軸案内機構２３が設けられ、Ｙ軸サドル２４をＹ軸方向に往復動可能に支持している。図４に示すようにベッド１１の後端部（図４の左側）には前記Ｙ軸サドル２４をＹ軸方向に往復動するためのＹ軸駆動機構２５が装着されている。前記Ｙ軸サドル２４には図４に示すように左右一対のＸ軸案内機構２６が装着され、このＸ軸案内機構２６によって前記支持テーブル２２がＸ軸方向の往復動可能に支持されている。図３に示すように前記Ｙ軸サドル２４と支持テーブル２２の間には、この支持テーブル２２をＸ軸方向に往復動するためのＸ軸駆動機構２７が装設されている。
【００１４】
図２，３に示すように、前記ベッド１１を構成する左右一対の側板３１，３２は、連結板３３によって互いに平行に連結されている。前記Ｙ軸案内機構２３を構成する左右一対の取付レール３４，３５は、図１に示すように横断面がＴ字状に形成され、それらの前後複数箇所には上下一対の長孔３４ａ，３５ａが形成されている。各長孔３４ａ，３５ａと対応するように前記側板３１，３２にはネジ孔３１ａ，３２ａが形成され、外側方から長孔３４ａ，３５ａを貫通して前記ネジ孔３１ａ，３２ａに螺合された上下一対の締付ボルト３６によって取付レール３４，３５を所定位置に締め付け固定可能となっている。前記取付レール３４，３５の上端部には前記側板３１，３２の上端面３１ｂ，３２ｂと対応する位置にフランジ部３４ｂ，３５ｂが張り出し形成されている。このフランジ部３４ｂ，３５ｂには、ねじ孔３４ｃ，３５ｃが前後ニ箇所において上下方向に形成され、各ねじ孔３４ｃ，３５ｃには高さ位置調整手段を構成する高さ調節ボルト３７がそれぞれ螺合されている。各高さ調節ボルト３７の下端面は前記側板３１，３２の上端面３１ｂ，３２ｂに当接されている。そして、前記締付ボルト３６を緩めた状態で、六角レンチにより高さ調節ボルト３７を回動操作して、前記側板３１，３２に対する取付レール３４，３５のＺ軸方向の高さ調整を四箇所でそれぞれ独立して行うようにしている。
【００１５】
前記取付レール３４，３５の上面には取付溝３４ｄ，３５ｄがＹ軸方向に互いに平行に形成され、それらには横断面が正方形状をなすＹ軸案内レール３８，３９が互いに平行にＹ軸方向に収容され、図示しない締付ボルトにより所定位置に固定されている。前記両Ｙ軸案内レール３８，３９にはＹ軸リニヤガイド４０，４１が互いに平行に、かつＹ軸方向の往復動可能に装着されている。このＹ軸リニヤガイド４０，４１の上面には前記Ｙ軸サドル２４が装着されている。
【００１６】
次に、図４を中心に前記Ｙ軸駆動機構２５の構成を説明する。
前記ベッド１１の内部には固定取付フレーム４５が所定位置に設けられ、この固定取付フレーム４５にはモータ取付台４６が締付ボルト４７によって締め付け固定されている。このモータ取付台４６の上端部にはＹ軸移動用モータ４８が横向きに固着されている。このＹ軸移動用モータ４８の回転軸４９には継ぎ手５０及び軸受５１を介してボールねじ５２がＹ軸方向に配設されている。このボールねじ５２は前記Ｙ軸サドル２４の一部に固着したボールねじナット５３に螺合されている。従って、前記Ｙ軸移動用モータ４８が作動されて、回転軸４９が回転されると、継ぎ手５０を介してボールねじ５２が回転され、ボールねじナット５３によってＹ軸サドル２４がＹ軸方向に往復動されるようになっている。
【００１７】
次に、図３，４に基づいて前記Ｘ軸駆動機構２７の構成について説明する。
図４に示すように前記Ｙ軸サドル２４の左右両側上面には、Ｘ軸案内レール５５，５６がＸ軸方向に互いに平行に敷設されて、両Ｘ軸案内レール５５，５６には、Ｘ軸リニヤガイド５７，５８がＸ軸方向の往復動可能に支持されている。両Ｘ軸リニヤガイド５７，５８は支持テーブル２２の下面に固定されている。図３に示すように、前記Ｙ軸サドル２４の右側部にはＸ軸モータ取付台６１が一体的に形成され、その外側壁面にはＸ軸移動用モータ６２が横向きに固着されている。Ｘ軸移動用モータ６２の回転軸６３には継ぎ手６４及び軸受６５を介してボールねじ６６が連結され、このボールねじ６６は前記Ｙ軸サドル２４の下部に取付られたボールねじナット６７に螺合されている。
【００１８】
従って、前記Ｘ軸移動用モータ６２が作動されて回転軸６３が回動されると、ボールねじ６６が回動され、ボールねじナット６７の作用により支持テーブル２２がＸ軸方向に往復動されるようになっている。
【００１９】
次に、前記のように構成した工作機械について、その動作を説明する。
図５，６において、支持テーブル２２の上面に加工しようとするワークを載置する。そして、図示しない制御装置によって予め定められたプログラム制御信号に基づいて、Ｘ軸移動用モータ６２、Ｙ軸移動用モータ４８及びＺ軸移動用モータ１６を数値制御動作によりそれぞれ数値制御し、工具１５によってワークの加工を行う。
【００２０】
上記実施形態の工作機械によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ベッド１１を構成する側板３１，３２の上部に対し二本の取付レール３４，３５を高さ調節ボルト３７によって高さ位置の調節可能に装着した。又、両取付レール３４，３５の上端面に対しＹ軸案内レール３８，３９を互いに平行に敷設し、Ｙ軸案内レール３８，３９にＹ軸リニヤガイド４０，４１を介してＹ軸サドル２４を装着した。このため、Ｙ軸案内レール３８，３９の前端部及び後端部のそれぞれの高さ位置を４カ所において独立して調節することができ、主軸ヘッド１４の中心軸線（Ｚ軸方向）に対する支持テーブル２２の直角度を適正に設定することができる。従って、ベッド１１とコラム１２を一体的に形成することもでき、従来の技術で述べたベッド上面の取付座面に対するコラムの底面の摺り合わせ構造と比較して、支持テーブル２２の直角度を容易に設定することができ、コストの低減を図ることができる。
【００２１】
（２）上記実施形態では、締付ボルト３６を緩めた状態で側板３１，３２に対する取付レール３４，３５の高さ位置の調整を４本の高さ調節ボルト３７によって行うようにした。このため、Ｙ軸案内レール３８，３９の高さ位置の調整手段の構成を、簡素化して製造及び組み付け作業を容易に行うことができる。
【００２２】
（３）上記実施形態では、図４に示すように固定取付フレーム４５の下部にモータ取付台４６の取付座面４５ａを形成し、モータ取付台４６のフランジ部４６ａの上面を前記取付座面４５ａに下方から接触して締付ボルト４７により固定するようにした。このため、固定取付フレーム４５の取付座面４５ａの平面加工をベッド１１を上下反転した状態で、上方からフライス盤により加工することができ、障害物の少ないベッド１１の下部の空きスペースを利用して加工作業の能率を向上することができる。
【００２３】
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○　前記実施形態ではＹ軸案内機構２３に対しＹ軸案内レール３８，３９の高さ位置の調整を行う調整機構を装着したが、この調整機構をＸ軸案内機構２６側に設けるようにしてもよい。又、Ｙ軸案内機構２３と、Ｘ軸案内機構２６との両方に設けるようにしてもよい。
【００２４】
○　Ｙ軸案内レール３８，３９の高さ位置調節機構として、高さ位置調節ボルト３７以外に、カム方式の高さ位置調節機構を用いたり、その他の機構を用いたりしてもよい。
【００２５】
○　ベッド１１に対しＸ軸案内機構を介して支持テーブル２２をＸ軸方向の往復動可能に装着した工作機械おいて、Ｘ軸案内機構に対し前記Ｙ軸案内機構に設けた高さ調整機構と同様の高さ調整機構を設けるようにしてもよい。
【００２６】
○　前記本実施形態において、Ｘ軸案内機構を省略し、Ｙ軸サドル２４をワークの支持テーブルとした工作機械に具体化してもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明は、コラムに装着された主軸ヘッドの中心軸線に対するワークの支持テーブルの直角度を容易に設定することができるとともに、ベッドに対するコラムの前記直角度を出すためのケサゲ作業を不要にすることができる。さらに、ベッドに対しコラムを一体で形成し、組み付け作業を省略することもできる。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、両Ｙ軸取付レールの上端部に形成されたフランジ部と、このフランジ部のねじ孔に螺合された高さ調整ボルトとによりＹ軸案内レールの高さ調節手段を構成したので、製造及び組み付け作業を容易に行うことができる。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、上記効果に加えて、固定取付フレーム下面の取付座面の加工を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の工作機械を具体化した一実施形態を示す要部の拡大正断面図。
【図２】工作機械の要部の拡大分解斜視図。
【図３】工作機械のワーク支持機構を示す正断面図。
【図４】工作機械のをワーク支持機構を示す左側断面図。
【図５】工作機械の正面図。
【図６】工作機械の左側面図。
【符号の説明】１１…ベッド、１２…コラム、２２…支持テーブル、２３…Ｙ軸案内機構、２４…Ｙ軸サドル、２５…Ｙ軸駆動機構、２６…Ｘ軸案内機構、３１，３２…側板、３１ｂ，３２ｂ…上端面、３４，３５…取付レール、３４ｂ，３５ｂ，４６ａ…フランジ部、３６，４７…締付ボルト、３７…高さ位置調整手段を構成する高さ調節ボルト、３８，３９…Ｙ軸案内レール、４５…固定取付フレーム、４５ａ…取付座面、４８…Ｙ軸移動用モータ、５５，５６…Ｘ軸案内レール。

Claims

ベッドの上面にＸ軸案内機構及びＹ軸案内機構の少なくとも一つの機構を介してワークの支持テーブルをＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一つの方向への往復動可能に装着し、ベッドの後側上面にコラムを立設し、このコラムの上部に加工具を装着した工作機械において、
前記Ｘ軸案内機構の一対のＸ軸案内レール又はＹ軸案内機構の一対のＹ軸案内レールの高さ位置を夫々独立して調整するための高さ位置調整手段を設けたことを特徴とする工作機械。
請求項１において、ベッドにはＹ軸案内機構を介してＹ軸サドルがＹ軸方向の往復動可能に装設され、このＹ軸サドルにはＸ軸案内機構を介して前記支持テーブルがＸ軸方向の往復動可能に装設され、前記高さ位置調整手段は、前記一対のＹ軸案内レールをベッドに取り付ける一対の取付レールの高さ位置を夫々独立して調整するように構成されている工作機械。
請求項１において、ベッドにはＸ軸案内機構を介して、前記支持テーブルがＸ軸方向の往復動可能に装設され、前記高さ位置調整手段は、前記一対のＸ軸案内レールをベッドに取り付ける一対の取付レールの高さ位置を夫々独立して調節するように構成されている工作機械。
請求項１又は２において、ベッドを構成する左右一対の側板の外側面には、左右一対のＹ軸取付レールが上下方向の高さ位置を調整可能に、かつ締付ボルトによって側板に固定可能に装着され、前記両Ｙ軸取付レールの上端部には前記側板の上端面に張り出すフランジ部が形成され、このフランジ部には前記側板の上端面に当接してＹ軸取付レールを上下方向に位置調整するための高さ調整ボルトがＹ軸方向に所定の間隔をおいて複数箇所に螺合されている工作機械。
請求項１，２，４のいずれか一項において、ワークの支持テーブルをＹ軸方向に往復動するＹ軸駆動機構のＹ軸移動用モータは、ベッドの所定位置に設けられた固定取付フレームの下面に形成された取付座面に対し下方からボルトによって締め付け固定されるフランジ部を有す取付台に固定されている工作機械。