JP2004255515A

JP2004255515A - Horizontal boring machining center

Info

Publication number: JP2004255515A
Application number: JP2003048801A
Authority: JP
Inventors: Akiko Tomita; 彰子冨田
Original assignee: IT TECHNO KK
Current assignee: IT TECHNO KK
Priority date: 2003-02-26
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-09-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a horizontal boring machining center which efficiently works an object to be worked. <P>SOLUTION: A pair of horizontal boring devices A<SB>1</SB>and A<SB>2</SB>are oppositely provided across a worktable device W. While a face milling cutter T<SB>1</SB>and a drill T<SB>2</SB>mounted on respective work spindles 4 constituting the pair of boring devices A<SB>1</SB>and A<SB>2</SB>are independently moved along three orthogonal axes respectively, the front face 1a and the rear face 1b of a mold D<SB>1</SB>placed on a worktable 32 constituting the worktable device W are concurrently worked. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークテーブル装置と、該ワークテーブル装置の側方に配置される横中ぐり装置とを備え、前記ワークテーブル装置に載置された被加工物を、前記横中ぐり装置に取付けられた刃具によって横方向から加工する構成の横中ぐりマシニングセンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、成形型Ｄ’のような方形厚板状の被加工物を、従来の横中ぐりマシニングセンタＭＣ’で加工する場合について説明する。図９に示されるように、ワークテーブル装置Ｗ’を構成するワークテーブル５１にワーク取付台５２を立設させ、該ワーク取付台５２に成形型Ｄ’を取付ける。このとき、成形型Ｄ’の背面部をワーク取付台５２に密着させ、加工が施される正面部を、横中ぐりマシニングセンタＭＣ’に取付けられた刃具５３と相対向させた状態で縦配置する。この状態で、成形型Ｄ’の正面部の加工が行われる。
【０００３】
前記成形型Ｄ’は、ワーク取付台５２に密着状態で取付けられるため、その背面部を前加工しておく必要がある。また、前記成形型Ｄ’の周壁面部も、横中ぐりマシニングセンタＭＣ’による加工の基準面となるため、前加工しておく必要がある。このため、前記成形型Ｄ’の前加工に多くの工数がかかっている。また、当然のことながら、この状態で成形型Ｄ’の背面部を加工することは不可能である。成形型Ｄ’の背面部を加工する場合には、該成形型Ｄ’をワーク取付台５２から取り外して、反対向きに取付ける必要がある。このため、成形型Ｄ’の段取り替えに多くの工数がかかっている。更に、従来の横中ぐりマシニングセンタＭＣ’では、刃具５３を交換するための時間も必要である。
【０００４】
上記した不具合を防止するため、複数本の主軸ヘッドを設けたマシニングセンタの特許出願がなされている（特許文献１参照）。しかし、このマシニングセンタであっても、被加工物の２面を同時に加工することは不可能である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２３３３２８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した不具合に鑑み、横中ぐりマシニングセンタによる被加工物の加工が、効率的に行われるようにすることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、ワークテーブル装置と、該ワークテーブル装置の側方に配置される横中ぐり装置とを備え、前記ワークテーブル装置に載置された被加工物を、前記横中ぐり装置に取付けられた刃具によって横方向から加工する構成の横中ぐりマシニングセンタにおいて、前記ワークテーブル装置を挟んでその両側に一対の横中ぐり装置を対向して配設したことを特徴としている。
【０００８】
この発明では、ワークテーブル装置の両側に、一対の横中ぐり装置が配設されている。このため、被加工物の両面を同時に加工することができ、被加工物の加工に要する時間を大幅に短縮することができる。また、被加工物の段取り回数も少なくなり、加工効率が良好である。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明を前提として、前記一対の横中ぐり装置に取付けられた各刃具は、直交する３軸方向に沿って、それぞれ独立して移動可能であり、前記ワークテーブル装置は、水平面内で回動可能であると共に、前記刃具の繰り出し方向と直交する方向に沿って水平移動可能であることを特徴としている。この発明では、いずれかの横中ぐり装置における刃具の移動と、ワークテーブル装置の移動とを同時に制御しながら加工することができるため、被加工物に曲面等の複雑形状の加工をすることができる。また、一方側の横中ぐり装置が被加工物の１面を加工している間に、他方側の横中ぐり装置の刃具を交換し、一方側の横中ぐり装置による加工が終了した後、ワークテーブル装置を半回転させ、そのまま他方側の横中ぐり装置で加工を連続して行うことができる。このため、刃具の交換に要する時間を少なくできる。更に、ワークテーブル装置と一対の横中ぐり装置を、それぞれ反対方向に水平移動させることにより、被加工物の加工面積が大きくても、加工を行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明を前提として、前記ワークテーブル装置の上部には、門形のクランプブラケットが設けられていて、前記被加工物は、ワークテーブル装置に載置される下面部と、該下面部に平行な上面部とを有していて、前記クランプブラケットの上梁部には、被加工物の上面部を上方から押圧するための押圧手段が取付けられていることを特徴としている。この発明では、ワークテーブル装置に載置された被加工物は、その上面部が押圧手段によって押圧された状態で保持される。このため、被加工物の正面部と背面部だけでなく、両側壁面部の加工もできる。この結果、被加工物の段取り替えが少なくなり、加工効率が大幅に向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、実施形態をあげて、本発明を更に詳細に説明する。図１は本発明に係る横中ぐりマシニングセンタＭＣの一部を破断した正面図、図２は同じく平面図、図３は同じく側面断面図、図４はワークテーブル装置Ｗの側面断面図である。本実施形態では、被加工物が方形厚板状の成形型Ｄ_１であり、その正面部１ａと背面部１ｂとを加工する場合について説明する。図１ないし図３に示されるように、本発明に係る横中ぐりマシニングセンタＭＣは、成形型Ｄ_１が載置されるワークテーブル装置Ｗと、該ワークテーブル装置Ｗを挟んでその両側に対向して配設された一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２とから構成されている。上記したワークテーブル装置Ｗと一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２は共に、ベース２の上面に配設されている。
【００１２】
最初に、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２について説明する。一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２の構成は、対称形状になっていることを除いてまったく同一であるため、ここでは、正面視におけるワークテーブル装置Ｗの左側に配設された横中ぐり装置Ａ_２についてのみ説明する。図１ないし図３に示されるように、前記ベース２の上面部には、ボールねじ装置Ｂ_１（後述）が取付けられている。そして、該ボールねじ装置Ｂ_１に前記横中ぐり装置Ａ_２を構成するコラム３が、ベース２の奥行方向（Ｘ軸方向）に沿って水平移動可能に取付けられている。また、前記コラム３には、ボールねじ装置Ｂ_１とほぼ同一構成のボールねじ装置Ｂ_２が高さ方向（Ｙ軸方向）に沿って取付けられていて、該ボールねじ装置Ｂ_２により、主軸ヘッドＨが昇降される。前記主軸ヘッドＨには、各種の刃具を装着するための主軸４が装着されていて、該主軸４は図示しない手段により、Ｘ軸と直交する水平方向（Ｚ軸方向）に沿って進退可能である。本実施形態の横中ぐりマシニングセンタＭＣでは、正面視における右側の横中ぐり装置Ａ_１の主軸４に装着された刃具は正面フライスＴ_１であり、同じく左側の横中ぐり装置Ａ_２の主軸４に装着された刃具はドリルＴ_２である。
【００１３】
ボールねじ装置Ｂ_１について説明する。図１及び図２に示されるように、ベース２における幅方向の両端部の上面部には、Ｘ軸方向に沿って一対のガイドレール５が敷設されている。各ガイドレール５には、それぞれ２個のガイド体６が装着されていて、各ガイド体６は、横中ぐり装置Ａ_２を構成するコラム３の底面部に取付けられている。また、前記一対のガイドレール５の間には、Ｘ軸方向に沿ってボールねじ７が配設されている。このボールねじ７は、コラム３の底面部に取付けられた雌ねじブロック８に螺合されている。そして、前記ボールねじ７における長手方向の両端部は、各支持板９に支持されていると共に、その奥側の端部は、前記支持板９から突出していて、カップリング１１を介して駆動モータ１２のモータ軸（図示せず）に連結されている。この駆動モータ１２を作動させ、そのモータ軸を所定方向に回転させると、ボールねじ７が回転し、それに伴ってコラム３が、一対のガイドレール５にガイドされながらＸ軸方向に沿って水平移動される。
【００１４】
図３に示されるように、前記コラム３は、側面視において略「ユ」の字状である。そして、その内側の正面壁部には、高さ方向（Ｙ軸方向）に沿ってボールねじ装置Ｂ_２が取付けられている。即ち、図１に示されるように、コラム３の正面壁部における幅方向の両端部には、一対のガイドレール１３が高さ方向に沿って敷設されていると共に、それらの間には、ボールねじ１４が取付けられている。前記ボールねじ１４の上端部は、駆動モータ１５と連結されている。このボールねじ１４は、主軸ヘッドＨにおける主軸４の繰出しに支障を生じないように、コラム３の前端部に取付けられている。前記駆動モータ１５を作動させることにより、主軸ヘッドＨが昇降される。
【００１５】
次に、ワークテーブル装置Ｗについて説明する。図１ないし図３に示されるように、ベース２における幅方向の中央部は、一対のボールねじ装置Ｂ_１が配設されている部分よりも低くなっていて、当該部分にワークテーブル装置取付面部２ａが形成されている。そして、前記ワークテーブル装置取付面部２ａに、前述したボールねじ装置Ｂ_１とほぼ同一構成のボールねじ装置Ｂ_３が取付けられている。即ち、前記ワークテーブル装置取付面部２ａの幅方向の両端部に敷設された一対のガイドレール１６には、それぞれ２個のガイド体１７が装着されていて、各ガイド体１７は、ワークテーブル装置Ｗを構成するテーブルベース１８の底面部に取付けられている。また、前記一対のガイドレール１６の間は、更に低くなっていて、当該部分に、Ｘ軸方向に沿ってボールねじ１９が配設されている。このボールねじ１９は、テーブルベース１８の底面部に取付けられた雌ねじブロック２１に螺合されている。そして、前記ボールねじ１９における長手方向の両端部は、各支持板２２に支持されていると共に、その奥側の端部は、前記支持板２２から突出していて、カップリング２３を介して駆動モータ２４のモータ軸（図示せず）に連結されている。この駆動モータ２４を作動させ、そのモータ軸を所定方向に回転させると、ボールねじ１９が回転し、それに伴ってテーブルベース１８が一対のガイドレール１６にガイドされ、Ｘ軸方向に沿って水平移動される。
【００１６】
図４に示されるように、テーブルベース１８には、回転可能にしてロータリーテーブル２５が支承されている。ロータリーテーブル２５を回転させるための手段について説明する。テーブルベース１８におけるロータリーテーブル２５の直下の部分には、空間部２６が設けられていて、該空間部２６の入口部に軸受２７が取付けられている。ロータリーテーブル２５の底面部には、支持軸部２５ａが下方に延設されていて、該支持軸部２５ａは、前記軸受２７に挿通されている。このため、前記ロータリーテーブル２５は、前記軸受２７に支持されて回転可能である。そして、前記支持軸部２５ａの下端部には、ウォームホイール２８が装着されている。また、前記空間部２６の側方部分には、駆動モータ２９が配設されていて、そのモータ軸２９ａにウォーム歯車３１が装着されている。このウォーム歯車３１は、前記ウォームホイール２８に噛合されている。このため、駆動モータ２９を作動させると、ウォームホイール２８を介してロータリーテーブル２５が低速で回転される。そして、前記駆動モータ２９におけるモータ軸２９ａの回転量を制御することにより、前記ロータリーテーブル２５を任意の角度だけ回動させることができる。
【００１７】
図２及び図４に示されるように、前記ロータリーテーブル２５には、平面視において方形状のワークテーブル３２が設置されている。ワークテーブル３２の上面部には、縦横に所定間隔をおいて断面Ｔ字状の溝部３２ａが設けられている。これらの溝部３２ａには、成形型Ｄ_１を固定するための固定具（図示せず）が装着される。また、前記ロータリーテーブル２５には、門形のクランプブラケット３３が取付けられている。このクランプブラケット３３を構成する前後の支柱部３３ａ，３３ｂのうち、後側の支柱部３３ｂは、図示しない手段により、ロータリーテーブル２５に対して回動可能に取付けられている。このため、前側の支柱部３３ａをロータリーテーブル２５に固定する締付ボルト（図示せず）を取り外すと、後側の支柱部３３ａのほぼ中心位置３４を回動中心として、クランプブラケット３３全体を、水平面内で回動させることができる。図２において、クランプブラケット３３を回動させた状態を、二点鎖線で示す。これにより、平面視におけるワークテーブル３２の設置面が広くなり、成形型Ｄ_１を載置させる作業が容易である。
【００１８】
前記クランプブラケット３３における上梁部３３ｃには、３基の油圧シリンダ（１基の主油圧シリンダ３５と２基の副油圧シリンダ３６）が、それらのロッド３５ａ，３６ａを高さ方向に沿わせて、一列状態で取付けられている。前記主油圧シリンダ３５のロッド３５ａの軸心は、クランプブラケット３３がワークテーブル３２に取付けられた状態で、該ワークテーブル３２の平面視におけるほぼ中心位置に向けられている。ワークテーブル３２に載置された成形型Ｄ_１は、その上面部１ｃが、各油圧シリンダ３５，３６のロッド３５ａ，３６ａにより、強固に押圧されることによって保持される。なお、図４において、３７は、成形型Ｄ_１をワークテーブル３２から少し持ち上げた状態で設置するためのブロック板である。
【００１９】
図３に示されるように、各横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２を構成するコラム３の後部（背面部）には、複数本（本実施形態の場合、６本）の刃具を収納するためのマガジン部３８が設けられている。また、ベース２における幅方向のほぼ中央部の後部には、自動刃具交換装置Ｃが配設されている。この自動刃具交換装置Ｃには、各横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２のマガジン部３８に収容されている特定の刃具（次の加工工程で使用される刃具）を取り出すと共に、該刃具を主軸４に装着させるための交換アーム（図示せず）が設けられている。成形型Ｄ_１に対する特定の加工が終了すると、各横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２は、いったんＸ軸方向に沿って後退し、自動刃具交換装置Ｃの近傍に配置される。そして、自動刃具交換装置Ｃにより、主軸４に装着されていた刃具が、特定の刃具と自動で交換される。このとき、それまで主軸４に装着されていた刃具は、各横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２のマガジン部３８に収納される。なお、図１において、３９は、操作盤である。
【００２０】
本発明の実施形態の横中ぐりマシニングセンタＭＣの作用について説明する。図１に示されるように、ワークテーブル装置Ｗを構成するワークテーブル３２に、ブロック板３７を介して、方形厚板状の成形型Ｄ_１が載置される。この成形型Ｄ_１は、ワークテーブル３２に縦配置されるため、その周壁面部のうち、上面部１ｃと下面部１ｄのみが前加工される。従来の横中ぐりマシニングセンタＭＣ’の場合、成形型Ｄ_１におけるすべての周壁面部のみならず、正面部１ａと背面部１ｂをも前加工する必要があり、多くの工数がかかっていたが、本実施形態の横中ぐりマシニングセンタＭＣでは、上面部１ｃと下面部１ｄの前加工だけで済むため、その工数が少なくて済む。また、この成形型Ｄ_１がワークテーブル３２に載置されるとき、クランプブラケット３３が回動され、その取付位置がずらされる。このため、平面視におけるワークテーブル３２の設置面が広くなり、成形型Ｄ_１の載置が容易になる。成形型Ｄ_１がワークテーブル３２に載置されると、クランプブラケット３３が原位置に戻される。そして、各油圧シリンダ３５，３６が作動され、それらのロッド３５ａ，３６ａが下降される。これにより、成形型Ｄ_１は強固に押圧されて、ワークテーブル３２に保持される。
【００２１】
次に、図２に示されるように、各ボールねじ装置Ｂ_１，Ｂ_２を作動させる。そして、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２とワークテーブル装置Ｗを相互移動させて、各横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２の主軸４に装着された刃具を、成形型Ｄ_１に相対向させる。前記各主軸４には、それぞれ正面フライスＴ_１とドリルＴ_２が装着されている。これにより、図５及び図６に示されるように、成形型Ｄ_１の正面部１ａにフライス加工が施されると同時に、その背面部１ｂに孔あけ加工が施される。従来の横中ぐりマシニングセンタＭＣでは、成形型Ｄ_１の正面部１ａのみ加工が可能であり、背面部１ｂを加工するためには、成形型Ｄ_１の段取り替えをしなければならず、この段取り替えに多くの工数を要していた。しかし、本発明に係る横中ぐりマシニングセンタＭＣでは、成形型Ｄ_１における正面部１ａと背面部１ｂとを同時に加工することができるため、その段取り替えが不要であり、加工工数が大幅に削減される。
【００２２】
上記した実施形態は、異なる刃具（正面フライスＴ_１とドリルＴ_２）を使用して、成形型Ｄ_１の正面部１ａと背面部１ｂを同時に加工する場合である。しかし、同一の刃具を使用して加工することも可能である。次に、ガンドリルＴ_３を使用して、肉厚の成形型Ｄ_２に貫通孔を形成する場合について説明する。図７に示されるように、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２の主軸４には、それぞれ同径のガンドリルＴ_３が装着されている。成形型Ｄ_２に対する各ガンドリルＴ_３の軸心は、横中ぐりマシニングセンタＭＣの機能により、同一直線上に配置されるように高精度に位置決めされている。最初に、一方側のガンドリルＴ_３により、成形型Ｄ_２の途中まで孔が加工される。次に、他方側のガンドリルＴ_３により、反対側から同径の孔が加工される。これにより、成形型Ｄ_２に貫通孔が形成される。このように、成形型Ｄ_２の両面からガンドリルＴ_３による孔加工を行うことにより、厚肉の成形型Ｄ_２に対して、段取り替えをすることなく、高精度な貫通孔を形成することができる。また、ガンドリルＴ_３も短いもので済む。なお、図７において、４１は、ガンドリル加工のための下孔である。
【００２３】
次に、ワークテーブル３２を回転させて、傾斜部４２を有する成形型Ｄ_３を加工する場合について説明する。図８に示されるように、駆動モータ２９（図４参照）を作動させ、前記成形型Ｄ_３における傾斜部４２の傾斜角度に対応する分だけ、ワークテーブル３２を回動させる。一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２の各主軸４に装着されたエンドミルＴ_４を対応する傾斜部４２に当てがい、前記傾斜部４２の形成方向に移動させる。成形型Ｄ_３における両側の傾斜部４２の傾斜角度が同一であれば、各傾斜部４２を同時に加工することも可能である。
【００２４】
また、成形型Ｄ_１の正面部１ａのみを加工する場合であっても、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２を交互に使用することにより、加工時間の短縮をすることができる。即ち、図５及び図６に示されるように、最初に一方側の横中ぐり装置Ａ_１で、成形型Ｄ_１の正面部１ａのフライス加工を行う。このフライス加工が終了したら、ワークテーブル３２を半回転させ、他方側の横中ぐり装置Ａ_２で、成形型Ｄ_１の正面部１ａに孔あけ加工を行う。他方側の横中ぐり装置Ａ_２の主軸４には、予め、ドリルＴ_２が装着されている。このため、ワークテーブル３２を半回転させて、そのまま孔あけ加工を行うことができる。そして、他方側の横中ぐり装置Ａ_２によって孔あけ加工が行われている間に、一方側の横中ぐり装置Ａ_１の刃具を交換する。他方側の横中ぐり装置Ａ_２による孔あけ加工が終了したら、再びワークテーブル３２を半回転させ、一方側の横中ぐり装置Ａ_１によって、別の加工を行う。上記した結果、いずれかの横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２が加工を行っている間に、刃具の交換を済ませておくことができ、刃具の交換に要する時間がほとんど不要となるため、全体の加工時間を大幅に短縮することができる。
【００２５】
また、本実施形態の横中ぐりマシニングセンタＭＣでは、ワークテーブル装置ＷがＸ軸方向に沿って移動可能である。このため、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２とワークテーブル装置Ｗを、反対方向に相互に移動させることにより、各横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２を、ワークテーブル装置Ｗよりも前方部分又は後方の部分に配置させることができる。これにより、加工面が大きな成形型Ｄ_１〜Ｄ_３であっても、その全面に対して加工を行うことができる。また、成形型Ｄ_１〜Ｄ_３の側面部の加工も、問題なく行うことができる。
【００２６】
上記した加工を行うに際して、ワークテーブル３２に設置された成形型Ｄ_１〜Ｄ_３の直角度や平行度等を、常にセンサ（図示せず）によって監視することが望ましい。例えば、成形型Ｄ_１〜Ｄ_３の面加工を行っているときに、何らかの原因で該成形型Ｄ_１〜Ｄ_３が僅かに傾いたときには、センサがその傾きを検知して、ワークテーブル３２を、成形型Ｄ_１〜Ｄ_３の傾き方向と逆方向に、その傾き分だけ回動させる。これにより、成形型Ｄ_１〜Ｄ_３は常に、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２に対して、直角度や平行度等を維持させた状態で配置されるため、その加工精度が良好である。
【００２７】
本実施形態のワークテーブル装置Ｗにおける成形型Ｄ_１〜Ｄ_３の押圧手段は、３基の油圧シリンダ３５，３６である。しかし、これ以外の押圧手段、例えば、押圧ねじを駆動モータで低速回転させながら押し付ける形態のものであっても構わない。
【００２８】
本実施形態の横中ぐりマシニングセンタＭＣは、一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２に取付けられた各刃具が、直交する３軸方向に沿って移動すると共に、ワークテーブル装置Ｗに設置された成形型Ｄ_１〜Ｄ_３が、水平面内での回転移動と水平移動を行う形態である。即ち、８軸を有する形態である。このため、それらのうちの５軸を同時に制御しながら加工を行うことにより、複雑な曲面形状を有する成形型Ｄ_１〜Ｄ_３にも対応できる。しかし、ワークテーブル装置Ｗを挟んで、その両側に一対の横中ぐり装置Ａ_１，Ａ_２が対向して配設されているのであれば、可動軸の数は、８本より少なくても構わない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る横中ぐりマシニングセンタは、ワークテーブル装置と、該ワークテーブル装置の側方に配置される横中ぐり装置とを備え、前記ワークテーブル装置に載置された被加工物を、前記横中ぐり装置に取付けられた刃具によって横方向から加工する構成の横中ぐりマシニングセンタにおいて、前記ワークテーブル装置を挟んでその両側に一対の横中ぐり装置を対向して配設したことを特徴としている。このため、一対の横中ぐり装置により、被加工物の両面を同時に加工することができ、加工時間を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る横中ぐりマシニングセンタＭＣの一部を破断した正面図である。
【図２】同じく平面図である。
【図３】同じく側面断面図である。
【図４】ワークテーブル装置Ｗの側面断面図である。
【図５】成形型Ｄ_１の正面部１ａと背面部１ｂを同時に加工する状態の平面図である。
【図６】図５の状態の斜視図である。
【図７】成形型Ｄ_２に貫通孔を加工する状態の作用説明図である。
【図８】成形型Ｄ_３の傾斜部４２を加工する状態の作用説明図である。
【図９】従来の横中ぐりマシニングセンタＭＣ’の正面図である。
【符号の説明】
Ａ_１，Ａ_２：横中ぐり装置
Ｄ_１〜Ｄ_３：成形型（被加工物）
ＭＣ：横中ぐりマシニングセンタ
Ｔ_１：正面フライス（刃具）
Ｔ_２：ドリル（刃具）
Ｔ_３：ガンドリル（刃具）
Ｔ_４：エンドミル（刃具）
Ｗ：ワークテーブル装置
１ｃ：上面部
１ｄ：下面部
２：ベース
３３：クランプブラケット
３３ｃ：上梁部
３５：主油圧シリンダ（押圧手段）
３６：副油圧シリンダ（押圧手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention includes a work table device and a horizontal boring device arranged on a side of the work table device, and a workpiece placed on the work table device is attached to the horizontal boring device. The present invention relates to a horizontal boring machining center configured to machine from the lateral direction using a cutting tool.
[0002]
[Prior art]
For example, a case will be described in which a rectangular thick plate-like workpiece such as a molding die D 'is processed by a conventional horizontal boring machining center MC'. As shown in FIG. 9, a work mount 52 is erected on a work table 51 constituting a work table device W ′, and a molding die D ′ is mounted on the work mount 52. At this time, the back surface of the molding die D 'is brought into close contact with the work mounting table 52, and the front surface to be processed is vertically arranged in a state of facing the cutting tool 53 attached to the horizontal boring machining center MC'. . In this state, the processing of the front part of the mold D 'is performed.
[0003]
Since the molding die D ′ is attached to the work mounting table 52 in a close contact state, it is necessary to pre-process the back surface thereof. Further, the peripheral wall surface of the molding die D 'also needs to be pre-processed because it serves as a reference surface for processing by the horizontal boring machining center MC'. For this reason, many processes are required for the pre-processing of the molding die D ′. Naturally, it is impossible to process the back surface of the mold D 'in this state. When processing the back surface of the molding die D ', it is necessary to remove the molding die D' from the work mount 52 and mount it in the opposite direction. For this reason, a lot of man-hours are required for the setup change of the molding die D ′. Further, in the conventional horizontal boring machining center MC ', time for exchanging the cutting tool 53 is required.
[0004]
In order to prevent the above-described problems, a patent is filed for a machining center provided with a plurality of spindle heads (see Patent Document 1). However, even with this machining center, it is impossible to simultaneously process two surfaces of a workpiece.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-233328 A
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to efficiently process a workpiece by a horizontal boring machining center.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a worktable device comprising: a worktable device; and a horizontal boring device disposed on a side of the worktable device. In a horizontal boring machining center configured to process a workpiece from a lateral direction with a cutting tool attached to the horizontal boring device, a pair of horizontal boring devices are disposed on both sides of the work table device so as to face each other. It is characterized by doing.
[0008]
In the present invention, a pair of horizontal boring devices are provided on both sides of the work table device. For this reason, both surfaces of the workpiece can be processed simultaneously, and the time required for processing the workpiece can be significantly reduced. In addition, the number of setups of the workpiece is reduced, and the processing efficiency is good.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, based on the premise of the first aspect, each of the blades attached to the pair of horizontal boring devices is independently movable along three orthogonal axes. The work table device is characterized in that it is rotatable in a horizontal plane and is horizontally movable in a direction perpendicular to a direction in which the blade is extended. According to the present invention, since it is possible to perform processing while simultaneously controlling the movement of the cutting tool and the movement of the work table device in any of the horizontal boring devices, it is possible to process a workpiece into a complicated shape such as a curved surface. it can. Also, while the horizontal boring device on one side is processing one surface of the workpiece, the blade of the horizontal boring device on the other side is exchanged, and after the processing by the horizontal boring device on one side is completed. The work table device can be rotated half a turn, and processing can be continuously performed by the horizontal boring device on the other side. For this reason, the time required for replacement of the cutting tool can be reduced. Further, by horizontally moving the work table device and the pair of horizontal boring devices in opposite directions, processing can be performed even if the processing area of the workpiece is large.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, on the premise of the first or second aspect, a gate-shaped clamp bracket is provided on an upper portion of the work table device, and the workpiece is a work table. Pressing means for pressing the upper surface of the workpiece from above, having a lower surface mounted on the device and an upper surface parallel to the lower surface. Is attached. According to the present invention, the workpiece placed on the work table device is held in a state where the upper surface thereof is pressed by the pressing means. For this reason, it is possible to process not only the front and rear portions of the workpiece but also the side wall portions. As a result, the setup change of the workpiece is reduced, and the processing efficiency is greatly improved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. FIG. 1 is a partially cutaway front view of a horizontal boring machining center MC according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of the same, FIG. 3 is a side sectional view of the same, and FIG. In the present embodiment, the workpiece is a mold D ₁ of the rectangular thick plate, will be described when processing and a front portion 1a and a rear portion 1b. As shown in FIGS. 1 to 3, a horizontal boring machining center MC according to the present invention faces a work table device W on which a molding die D ₁ is mounted and both sides of the work table device W with the work table device W interposed therebetween. And a pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ . The work table device W and the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ are both disposed on the upper surface of the base 2.
[0012]
First, the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ will be described. Since the configuration of the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ is exactly the same except that they are symmetrical, here, the horizontal boring device disposed on the left side of the work table device W in front view. only described boring device _{A 2.} As shown in FIGS. 1 to 3, a ball screw device B ₁ (described later) is attached to the upper surface of the base 2. Then, column 3 constituting the horizontal boring apparatus A ₂ in the ball screw device B ₁ is attached so as to be horizontally moved along the base 2 in the depth direction (X axis direction). Further, the column 3, the ball screw device B ₂ of substantially the same configuration as the ball screw device B ₁ is optionally attached along the height direction (Y-axis direction), by the ball screw device B _2, the spindle head H is raised and lowered. The main spindle head H is provided with a main spindle 4 for mounting various cutting tools, and the main spindle 4 can be advanced and retracted in a horizontal direction (Z-axis direction) orthogonal to the X-axis by means not shown. is there. In the horizontal boring machining center MC of the present embodiment, the cutting tool mounted on the main spindle 4 of the horizontal boring device A ₁ of the right side in the front view is a front milling T _1, also the main shaft 4 in a horizontal boring device A ₂ on the left loaded blade to is drill T _2.
[0013]
It will be described ball screw device _{B 1.} As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of guide rails 5 is laid along the X-axis direction on the upper surface of both ends of the base 2 in the width direction. Each guide rail 5, two guide members 6 is seated respectively, each guide member 6 is attached to the bottom portion of the column 3 of the horizontal boring device A _2. A ball screw 7 is provided between the pair of guide rails 5 along the X-axis direction. The ball screw 7 is screwed into a female screw block 8 attached to the bottom of the column 3. Both ends of the ball screw 7 in the longitudinal direction are supported by each support plate 9, and the rear end of the ball screw 7 protrudes from the support plate 9. Twelve motor shafts (not shown). When the drive motor 12 is operated and its motor shaft is rotated in a predetermined direction, the ball screw 7 rotates, and accordingly, the column 3 moves horizontally along the X-axis direction while being guided by the pair of guide rails 5. Is done.
[0014]
As shown in FIG. 3, the column 3 has a substantially "U" shape in a side view. Then, on the front wall of the inner is attached is the ball screw device B ₂ along the height direction (Y-axis direction). That is, as shown in FIG. 1, a pair of guide rails 13 is laid along the height direction at both ends in the width direction of the front wall portion of the column 3, and a ball is provided between them. A screw 14 is attached. The upper end of the ball screw 14 is connected to a drive motor 15. The ball screw 14 is attached to the front end of the column 3 so as not to hinder the extension of the spindle 4 in the spindle head H. By operating the drive motor 15, the spindle head H is moved up and down.
[0015]
Next, the worktable device W will be described. As shown in FIGS. 1 to 3, the central portion in the width direction of the base 2 is lower than the portion where the pair of ball screw devices B <b> ₁ is provided, and the worktable device mounting surface portion is provided at the portion. 2a is formed. Then, the the work table apparatus mounting surface portion 2a, a ball screw device B ₃ of substantially the same configuration as the ball screw device B ₁ described above is attached. That is, two guide members 17 are mounted on each of a pair of guide rails 16 laid on both ends in the width direction of the work table device mounting surface portion 2a. Is attached to the bottom surface of the table base 18 which constitutes Further, the space between the pair of guide rails 16 is further lowered, and a ball screw 19 is disposed in the portion along the X-axis direction. The ball screw 19 is screwed into a female screw block 21 attached to the bottom of the table base 18. Both ends of the ball screw 19 in the longitudinal direction are supported by the respective support plates 22, and the inner ends of the ball screws 19 protrude from the support plate 22. 24 motor shafts (not shown). When the drive motor 24 is operated and its motor shaft is rotated in a predetermined direction, the ball screw 19 rotates, and the table base 18 is guided by the pair of guide rails 16 and moves horizontally along the X-axis direction. Is done.
[0016]
As shown in FIG. 4, a rotary table 25 is rotatably supported on the table base 18. Means for rotating the rotary table 25 will be described. A space 26 is provided immediately below the rotary table 25 in the table base 18, and a bearing 27 is attached to an entrance of the space 26. A support shaft 25 a extends downward from the bottom surface of the rotary table 25, and the support shaft 25 a is inserted into the bearing 27. Therefore, the rotary table 25 is supported by the bearing 27 and is rotatable. A worm wheel 28 is mounted on the lower end of the support shaft 25a. A drive motor 29 is disposed in a side portion of the space 26, and a worm gear 31 is mounted on the motor shaft 29a. The worm gear 31 is meshed with the worm wheel 28. Therefore, when the drive motor 29 is operated, the rotary table 25 is rotated at a low speed via the worm wheel 28. By controlling the amount of rotation of the motor shaft 29a of the drive motor 29, the rotary table 25 can be rotated by an arbitrary angle.
[0017]
As shown in FIGS. 2 and 4, the rotary table 25 is provided with a work table 32 having a rectangular shape in plan view. On the upper surface of the work table 32, grooves 32a having a T-shaped cross section are provided at predetermined intervals vertically and horizontally. These grooves 32a, fixing device for fixing a mold D ₁ (not shown) is mounted. Further, a gate-shaped clamp bracket 33 is attached to the rotary table 25. Of the front and rear support portions 33a and 33b constituting the clamp bracket 33, the rear support portion 33b is rotatably attached to the rotary table 25 by means not shown. For this reason, when the tightening bolt (not shown) for fixing the front support 33a to the rotary table 25 is removed, the entire clamp bracket 33 is rotated about the substantially center position 34 of the rear support 33a. It can be rotated in a horizontal plane. In FIG. 2, a state where the clamp bracket 33 is rotated is indicated by a two-dot chain line. Thus, the installation surface of the work table 32 becomes wide in plan view, it is easy task for placing the mold D _1.
[0018]
In the upper beam portion 33c of the clamp bracket 33, three hydraulic cylinders (one main hydraulic cylinder 35 and two sub-hydraulic cylinders 36) are arranged so that their rods 35a and 36a extend in the height direction. , Installed in a row. The axis of the rod 35a of the main hydraulic cylinder 35 is oriented substantially at the center of the work table 32 in plan view with the clamp bracket 33 attached to the work table 32. Mold _{D 1} placed on the work table 32, the upper surface portion 1c, a rod 35a of the hydraulic cylinders 35 and 36, by 36a, is held by being firmly pressed. In FIG. 4, 37 is a block plate for installation in a state of lifting slightly the mold D ₁ from the work table 32.
[0019]
As shown in FIG. 3, a plurality of (six in the case of the present embodiment) blades are stored in a rear portion (rear portion) of the column 3 constituting each of the horizontal boring devices A ₁ and A _2. Magazine section 38 is provided. An automatic tool changer C is disposed substantially at the rear of the center of the base 2 in the width direction. In this automatic blade changing device C, a specific blade (a blade used in the next processing step) housed in the magazine portion 38 of each of the horizontal boring devices A ₁ and A ₂ is taken out, and the blade is attached to the spindle. 4 is provided with an exchange arm (not shown). When a particular working against mold D ₁ is finished, the horizontal boring device A _1, A ₂ is retracted once along the X-axis direction, are arranged in the vicinity of the automatic blade changer C. Then, the automatic blade changing device C automatically replaces the blade mounted on the spindle 4 with a specific blade. At this time, the cutting tool previously mounted on the main shaft 4 is stored in the magazine section 38 of each of the horizontal boring devices A ₁ and A ₂ . In FIG. 1, reference numeral 39 denotes an operation panel.
[0020]
The operation of the horizontal boring machining center MC according to the embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the work table 32 of the work table apparatus W, via block plate 37, the mold D ₁ of the rectangular thick plate is placed. The mold D ₁ is to be vertically disposed on the work table 32, among the peripheral wall surface portion, only the upper surface portion 1c and the lower surface portion 1d is processed before. For conventional horizontal boring machining center MC ', not only all the peripheral wall portion of the mold D _1, must be processed before a front portion 1a and the rear part 1b, but it takes a lot of man-hours, In the horizontal boring machining center MC of the present embodiment, only the pre-processing of the upper surface 1c and the lower surface 1d is required, so that the number of man-hours is small. Further, the mold D ₁ is when it is placed on the work table 32, the clamp bracket 33 is rotated, the mounting position is shifted. Therefore, the installation surface of the work table 32 becomes wide in plan view, facilitates placement of the mold D _1. When the mold D ₁ is placed on the work table 32, the clamp bracket 33 is returned to the original position. Then, the hydraulic cylinders 35 and 36 are operated, and their rods 35a and 36a are lowered. Thus, the mold D ₁ is are firmly pressed and held in the work table 32.
[0021]
Next, as shown in FIG. 2, the ball screw devices B ₁ and B ₂ are operated. Then, the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ and the work table device W are moved relative to each other, and the cutting tool mounted on the main shaft 4 of each of the horizontal boring devices A ₁ and A ₂ is moved relative to the forming die D ₁ . Orient. Wherein each main shaft 4, each face mill T ₁ and the drill T ₂ is mounted. Thus, as shown in FIGS. 5 and 6, at the same time milling is performed on the front portion 1a of the mold D _1, drilling is performed on the back portion 1b. In the conventional horizontal boring machining center MC, only the front portion 1a of the mold D ₁ is capable of processing, in order to process the back portion 1b has to setup changes of the mold D _1, this stage The replacement required a lot of man-hours. However, in the horizontal boring machining center MC according to the present invention, it is possible to machine the front and portion 1a of the mold D ₁ and a rear part 1b at the same time, it is unnecessary to its setup changes, the number of processing steps is greatly reduced You.
[0022]
The above-described embodiment is the case where different using cutting tool (face milling T ₁ and the drill T _2), to process the rear surface 1b and the front portion 1a of the mold D ₁ at the same time. However, it is also possible to work using the same cutting tool. Next, using the gun drill T _3, will be described the case of forming a through hole in the mold D ₂ of the wall thickness. As shown in FIG. 7, the main shaft 4 in a pair of transverse boring device A _1, A _2, is a gun drill T ₃ having the same diameter respectively are mounted. Axis of the gun drill T ₃ for mold D ₂ by the function of the horizontal boring and machining center MC, and is positioned with high accuracy so as to be arranged on the same straight line. First, whereas the gun drill T ₃ side, the hole is processed up to the middle of the mold D _2. Next, the gun drill T ₃ on the other side, the hole of the same diameter is machined from the opposite side. Thus, the through-hole is formed in the mold D _2. Thus, by performing the hole processing by a gun drill T ₃ from both sides of the mold D _2, with respect to the mold D ₂ of the thick, without any setup changes, to form a highly accurate through holes it can. Further, gun drill _{T 3} also requires only short. In FIG. 7, reference numeral 41 denotes a pilot hole for gun drilling.
[0023]
Then, by rotating the work table 32, a case of processing the mold D ₃ having the inclined portion 42. As shown in FIG. 8, by operating the driving motor 29 (see FIG. 4), by an amount corresponding to the inclination angle of the inclined portion 42 of the mold D _3, to rotate the work table 32. Purchase against the inclined portion 42 to the corresponding end mill T ₄ mounted on each main shaft 4 in the pair of lateral boring device A _1, A _2, is moved to the forming direction of the inclined portion 42. If the inclination angle of the inclined portion 42 on both sides in the mold D ₃ are the same, it is possible to process the respective inclined portions 42 at the same time.
[0024]
Moreover, even when processing only the front portion 1a of the mold D _1, by using a pair of horizontal boring apparatus A _1, A ₂ alternately, it is possible to shorten the machining time. That is, as shown in FIGS. 5 and 6, in the horizontal boring device A ₁ of the first one side, performing milling the front portion 1a of the mold D _1. After this milling is completed, the work table 32 by half a turn, in the horizontal boring device A ₂ on the other side, performs boring in the front portion 1a of the mold D _1. The main shaft 4 of the other in the lateral side boring device A _2, previously, the drill T ₂ are mounted. For this reason, the work table 32 can be rotated half a turn and the drilling can be performed as it is. Then, while drilling the horizontal boring device A ₂ on the other side is being performed, while exchanging in the lateral side boring device A ₁ of the cutting tool. Once drilling is completed by a horizontal boring device A ₂ on the other side, by a half rotation of the work table 32 again, whereas the horizontal boring apparatus A ₁ side, performs further processing. As a result of the above, while any one of the horizontal boring devices A ₁ and A ₂ is performing the machining, the replacement of the cutting tool can be completed, and the time required for the replacement of the cutting tool becomes almost unnecessary. Can greatly reduce the processing time.
[0025]
Further, in the horizontal boring machining center MC of the present embodiment, the work table device W is movable along the X-axis direction. For this reason, by moving the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ and the work table device W in opposite directions, the horizontal boring devices A ₁ and A ₂ are moved forward of the work table device W. It can be located in the part or in the rear part. Thus, even machined surface a large mold D ₁ to D _3, it is possible to perform processing with respect to the entire surface thereof. Further, the processing of the side surfaces of the molds D _{1 to} D ₃ can be performed without any problem.
[0026]
When performing the above-described processing, it is desirable to constantly monitor the perpendicularity, parallelism, and the like of the molds D _{1 to} D ₃ installed on the work table 32 by using a sensor (not shown). For example, when performing the surface processing of the mold D ₁ to D _3, when the forming die D ₁ to D ₃ was slightly inclined for some reason, the sensor detects the inclination, the work table 32 , the inclination direction opposite to the direction of the mold D ₁ to D _3, is rotated by the inclination amount. Thereby, since the molding dies D _{1 to} D ₃ are always arranged in a state where the perpendicularity and parallelism are maintained with respect to the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ , the processing accuracy is good. It is.
[0027]
The pressing means of the molding dies D _{1 to} D ₃ in the work table device W of the present embodiment is three hydraulic cylinders 35 and 36. However, other pressing means, for example, a type in which the pressing screw is pressed while being rotated at a low speed by a drive motor, may be used.
[0028]
In the horizontal boring machining center MC of the present embodiment, each of the blade tools attached to the pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ moves along three orthogonal axes, and is installed on the work table device W. This is a mode in which the molding dies D _{1 to} D ₃ perform rotational movement and horizontal movement in a horizontal plane. That is, it is a form having eight axes. Therefore, by performing processing while simultaneously controlling five axes among them, it is possible to cope with the molding dies D _{1 to} D ₃ having a complicated curved surface shape. However, if a pair of horizontal boring devices A ₁ and A ₂ are arranged on both sides of the work table device W so as to face each other, the number of movable shafts may be less than eight. Absent.
[0029]
【The invention's effect】
A horizontal boring machining center according to the present invention includes a work table device, and a horizontal boring device disposed on a side of the work table device, and a workpiece mounted on the work table device is moved by the horizontal boring device. In a horizontal boring machining center configured to machine from the lateral direction with a cutting tool attached to the boring device, a pair of horizontal boring devices are disposed on both sides of the work table device so as to face each other. . Therefore, both surfaces of the workpiece can be simultaneously processed by the pair of horizontal boring devices, and the processing time can be significantly reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway front view of a horizontal boring machining center MC according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the same.
FIG. 3 is a side sectional view of the same.
FIG. 4 is a side sectional view of the work table device W.
5 is a plan view of the state of processing the front portion 1a of the mold D ₁ rear part 1b at the same time.
FIG. 6 is a perspective view of the state of FIG. 5;
7 is an explanatory diagram of the operation of the state for processing a through hole in the mold D _2.
8 is an explanatory diagram of the operation of the state of processing the inclined portion 42 of the mold D _3.
FIG. 9 is a front view of a conventional horizontal boring machining center MC ′.
[Explanation of symbols]
A ₁ , A ₂ : Horizontal boring device D _{1 to} D ₃ : Mold (workpiece)
MC: horizontal boring machining center _{T 1:} Face milling (cutting tools)
T _2: drill (cutting tool)
T _3: gun drill (cutting tool)
T ₄ : End mill (blade)
W: worktable device 1c: upper surface 1d: lower surface 2: base 33: clamp bracket 33c: upper beam 35: main hydraulic cylinder (pressing means)
36: auxiliary hydraulic cylinder (pressing means)

Claims

A work table device; and a horizontal boring device disposed on a side of the work table device. The workpiece mounted on the work table device is traversed by a blade attached to the horizontal boring device. In a horizontal boring machining center configured to process from a direction,
A horizontal boring machining center comprising a pair of horizontal boring devices disposed on both sides of the work table device so as to face each other.

Each of the blades attached to the pair of horizontal boring devices is independently movable along three orthogonal axes.
2. The horizontal boring machining center according to claim 1, wherein the worktable device is rotatable in a horizontal plane, and is horizontally movable along a direction orthogonal to a direction in which the blade is extended. 3.

On the upper part of the worktable device, a gate-shaped clamp bracket is provided,
The workpiece has a lower surface portion mounted on a work table device, and an upper surface portion parallel to the lower surface portion,
The horizontal boring machining center according to claim 1, wherein a pressing means for pressing an upper surface of the workpiece from above is attached to an upper beam of the clamp bracket.