JP2005034916A

JP2005034916A - Machine tool

Info

Publication number: JP2005034916A
Application number: JP2003197386A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Hiramoto; 一之平元; Akihiro Mochizuki; 昭博望月; Shunsuke Nakazawa; 俊介中澤; Sei Matsui; 聖松井
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2023-07-15
Also published as: JP4268841B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine tool capable of increasing the feed speed of a main spindle, and capable of reducing the weight while securing a required rigidity of a column. <P>SOLUTION: When constituting this machine tool, a saddle 4 is movably arranged in the Y axis direction on a bed 2 when viewed from the machine front. A table 5 is movably arranged in the X axis direction on the saddle 4. The column 3 is formed in a gate shape of connecting mutual upper parts of left-right leg parts 3a arranged so as to stride over a moving range of the table 5, by a beam part 3b. The left-right leg parts 3a are arranged and fixed on the bed 2. A spindle head 6 is movably arranged in the Z axis direction on a front face of the beam part 3b. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直に向けて配置された主軸とワークとをＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動させつつ上記ワークを加工するようにした工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ軸，Ｙ軸方向に移動するテーブルとＺ軸方向に移動する主軸とでワークの加工を行なうようにした立形マシニングセンタでは、例えば、図７に示すように、機械正面から見て、固定ベッド６０の後端部にコラム６１を配置固定するとともに、前部にワークＷが載置されるサドル６２をＹ軸（前後方向）方向に移動可能に配設し、該サドル６２上にテーブル６３をＸ軸（左右方向）方向に移動可能に配設し、上記コラム６１の前面に主軸６４が装着された主軸頭６５をＺ軸（上下方向）方向に移動可能に配設した構造が一般的である。
【０００３】
この種の立形マシニングセンタでは、サドル６２のＹ軸方向のストロークを確保するために、従来、主軸頭６５をコラム６１からＹ軸ストローク分だけ前方にオーバハングさせる構造を採用する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６３−６２６３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のように、主軸頭をコラムからＹ軸ストローク分だけオーバハングさせる構造を採用した場合には、特に主軸頭の加減速時にコラムに発生する曲げモーメントが大きくなることから主軸頭の許容加減速値、ひいては送り速度に限界があり、生産性の向上を図る上での改善が要請されている。
【０００６】
また上記オーバハングさせる分だけ加工精度に影響を及ぼすおそれがあり、このため主軸頭を支持するコラムの剛性を高める必要があり、構造物の重量が増大するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、主軸頭の送り速度を高めることができるとともに、コラムの必要な剛性を確保しつつ重量を低減できる工作機械を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ベッド上にサドルを機械正面から見て前後（Ｙ軸）方向に移動可能に配置し、該サドル上にテーブルを前後（Ｘ軸）方向に移動可能に配置し、コラムを上記テーブルの移動範囲を跨ぐように配置された左，右脚部の上部同士を梁部で接続してなる門形状とし、該左，右脚部を上記ベッド上に配置固定し、上記梁部の前面に主軸を支持する主軸頭を上下（Ｚ軸）方向に移動可能に配設したことを特徴とする工作機械である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１において、上記コラムの梁部は、左，右脚部より機械背面側に偏位しており、機械側面から見て上記主軸頭の軸線は上記脚部の中心と略重なっていることを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、上記コラムの梁部は、上記ベッド上方のＹ軸方向略中央部に位置していることを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、上記コラムの左，右脚部は、上部ほど上記主軸側に位置するように傾斜していることを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１ないし４の何れかにおいて、上記ベッドは、上記左，右脚部が載置固定される縦壁を有し、該縦壁には左右方向外側にへこむ凹部が形成され、該凹部内に上記テーブルをＸ軸方向に案内するＸ軸ガイドレールの端部が位置していることを特徴としている。
【００１３】
【発明の作用効果】
請求項１の発明では、コラムを左，右脚部の上部同士を梁部で接続してなる門形状とし、該コラムをテーブルの移動範囲を跨ぐようにベッドに配置したので、コラムの下方にてテーブルのＸ軸，Ｙ軸方向移動が可能となり、主軸頭をオーバハングさせることなく、もしくはオーバーハングを最小限に抑えてコラムに配置することが可能となる。その結果、主軸頭の許容加減速値、ひいては送り速度を高めることができ、加工時間を短縮できる分だけ生産性を向上できる。
【００１４】
また主軸頭のオーバハング量を最小限に抑えることができるので、加工精度への影響を回避でき、また必要以上にコラムの剛性を高める必要がなく、構造物の重量を低減できる。
【００１５】
請求項２の発明では、コラムの梁部を左，右脚部より機械背面側に偏位させ、主軸頭の軸線を脚部の中心と略重なるようにしたので、主軸頭の左，右脚部に対するオーバハングを最小限にでき、もしくはなくすことができ、主軸頭の許容加減速値、ひいては送り速度をさらに高めることができる。
【００１６】
請求項３の発明では、梁部をベッド上方のＹ軸方向略中央部に位置させたので、ベッドのＹ軸方向寸法をテーブルのＹ軸ストローク量と概ね同一に設定することができ、従来のベッドの後端部にコラムを配置する場合に比べて機械全体をコンパクトにできる。
【００１７】
請求項４の発明では、左，右脚部を上部ほど主軸側に位置するように傾斜させたので、梁部のＸ軸方向長さを短くすることができ、コラム全体の剛性を高めることができるとともに、コンパクトにできる。
【００１８】
請求項５の発明では、Ｘ軸ガイドレールの端部をベッドの縦壁の凹部内に位置するように配置したので、テーブルのＸ軸方向の移動量を確保しつつ機械本体の機械幅寸法の拡大を抑えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１ないし図６は、本発明の一実施形態による立形マシニングセンタ（工作機械）を説明するための図であり、図１〜図６はそれぞれ工具交換装置，パレット交換装置及び切り屑処理装置を搭載した立形マシニングセンタの正面図，右側面図，平面図，背面斜視図，背面図、左側面図である。
【００２１】
図において、１は立形マシニングセンタを示しており、これは機械正面から見て、固定ベッド２上の前後方向略中央部に門形状のコラム３を配置固定するとともに、該コラム３の下方にサドル４をＹ軸（前後）方向に移動可能に配置し、該サドル４上にテーブル５をＸ軸（左右）方向に移動可能に配置し、さらに上記コラム３の前面に主軸頭６をＺ軸（上下）方向に移動可能に配置した構成となっている。この主軸頭６の下端部には主軸７が回転自在に支持されており、該主軸７には工具Ｔが着脱可能に装着されている。
【００２２】
上記立形マシニングセンタ１では、テーブル５に載置されたワーク（不図示）をＸ軸，Ｙ軸方向に、主軸７をＺ軸方向にそれぞれ相対移動させつつ上記工具Ｔによりワークの切削加工を行なうように構成されている。
【００２３】
上記コラム３の背面側には、主軸７に装着された加工済み工具Ｔと、工具マガジン１１に装着された次工程工具Ｔ１とを交換アーム２６により上記コラム３下方の開口Ａを介して自動的に交換する工具交換装置１０が搭載されている。
【００２４】
また上記固定ベッド２のコラム３の下方には、加工済みワークが載置された前工程パレットＰ１と、次加工ワークが載置された次工程パレットＰ２とを旋回軸３７を介して自動的に交換するワーク交換装置１２が搭載されており、さらに固定ベッド２の底部には、ワーク加工部に供給された切削液を回収するとともに、ワーク加工により発生した切り屑を機外に排出するコンベア４７及びクーラントタンク４８を備えた切り屑処理装置１３が搭載されている。
【００２５】
上記固定ベッド２は、左，右の縦壁２ａ，２ａと、該左，右の縦壁２ａの内側に段付き状に形成されたサドル支持部２ｂ，２ｂと、該左，右のサドル支持部２ｂから段落ち状に形成された略平坦な有底凹部２ｃとを備えている。この有底凹部２ｃはベッド２のＸ軸方向中央部に位置し、かつ背面側及び上側が開放されている。上記固定ベッド２背面の左，右の縦壁２ａ同士はクロス部材８で結合されている。
【００２６】
上記左，右のサドル支持部２ｂの内側縁部にはサドル４をＹ軸方向に案内支持する左，右のＹ軸ガイドレール１５が配置されている。この各Ｙ軸ガイドレール１５は、上記サドル支持部２ｂに固定されたレール１５ａと、上記サドル４の下面に固定されたガイド１５ｂとを摺動自在に係合させた構造となっている。
【００２７】
また上記左，右のサドル支持部２ｂの各Ｙ軸ガイドレール１５の外側にはサドル４をＹ軸方向に移動駆動する左，右のＹ軸ボールねじ１６，１６が回転自在に配置固定されており、各Ｙ軸ボールねじ１６の前端部には該ボールねじ１６を回転駆動するＹ軸駆動モータ１７，１７が接続されている。
【００２８】
上記サドル４の上面にはテーブル５をＸ軸方向に案内支持する前後一対のＸ軸ガイドレール１８，１８が配置されている。この各Ｘ軸ガイドレール１８は、上記サドル４に固定されたレール１８ａと、上記テーブル５の下面に固定されたガイド１８ｂとを摺動自在に係合させた構造となっている。
【００２９】
また上記サドル４の上面の前，後Ｘ軸ガイドレール１８の間にはテーブル５をＸ軸方向に移動駆動する１本のＸ軸ボールねじ１９が回転自在に配置固定されており、該Ｘ軸ボールねじ１９の左側端部には該ボールねじ１９を回転駆動するＸ軸駆動モータ２０が接続されている。
【００３０】
上記コラム３の前面には、主軸頭６をＺ軸方向に案内支持する左，右一対のＺ軸ガイドレール２１，２１が配置されている。この各Ｚ軸ガイドレール２１は、上記主軸頭６の背面に固定されたレール２１ａと、上記コラム３の前面に固定されたガイド２１ｂとを摺動自在に係合させた構造となっている。
【００３１】
上記コラム３の前面の各Ｚ軸ガイドレール２１の外側には主軸頭６をＺ軸方向に移動駆動する左，右のＺ軸ボールねじ２２，２２が回転自在に配置固定されており、各Ｚ軸ボールねじ２２の上端部には該ボールねじ２２を回転駆動するＺ軸駆動モータ２３，２３が接続されている。
【００３２】
上記主軸頭６には左，右に延びる腕部６ａ，６ａが形成されており、該左，右の腕部６ａには上記Ｚ軸ボールねじ２２に係合するナット２２ａが装着されている。
【００３３】
上記コラム３は、鋳造により一体形成されたものであり、機械正面から見て、テーブル５のＸ軸，Ｙ軸の移動範囲を跨ぐように配置された左，右の脚部３ａ，３ａと、該各脚部３ａの上部同士を一体に接続する梁部３ｂとを有する門形をなしており、この左，右の脚部３ａは固定ベッド２の左，右縦壁２ａの上面に載置固定されている。これによりコラム３の下方にはＹ軸方向に開放され、かつＸ軸方向に幅広の開口Ａが形成されている。
【００３４】
上記左，右の脚部３ａは、機械正面から見て、該脚部３ａの上部３ｄほど主軸頭６側に位置するように傾斜しており、該主軸頭６側ほど上下寸法が大きくなるように概ね三角形状をなしている。また梁部３ｂはこれの上縁と開口下縁が略平行となるように四角形状に形成されている。
【００３５】
上記コラム３は、機械平面から見て、梁部３ｂが左，右脚部３ａ，３ａより機械背面側に偏位するように大略弓形状をなすように形成されており、該梁部３ｂの前面３ｂ′は左，右脚部３ａの前後方向中心を通る脚部中心線Ｃ１と略一致している。また上記梁部３ｂは固定ベッド２のＹ軸方向中央に位置しており、左，右脚部３ａは前側に位置している。上記梁部３ｂの前面３ｂ′には上記主軸頭６及び左，右のＺ軸ボールねじ２２を収納する収納凹部３ｃが形成されている。
【００３６】
上記ベッド２の左，右縦壁２ａには機械左右方向外側にへこむ側壁凹部２ｄが形成されている。この左，右の側壁凹部２ｄ内に上記各Ｘ軸ガイドレール１８の端部１８ｃが位置するように挿入配置されている。
【００３７】
本実施形態によれば、コラム３を左，右脚部３ａ，３ａの上部同士を梁部３ｂで接続してなる門形状とし、該コラム３をテーブル５の移動範囲を跨ぐように固定ベッド２の左，右縦壁２ａ，２ａの上面に配置固定したので、コラム３下方の開口Ａにてテーブル５のＸ軸，Ｙ軸方向移動が可能となり、主軸頭６をオーバハングさせることなくコラム３に配置することが可能となる。その結果、主軸頭６のＺ軸方向送り時の許容加減速値を高めることができ、従ってそれだけ送り速度を高めて加工時間を短縮でき、その結果生産性を向上できる。
【００３８】
また上記主軸頭６のオーバハングをなくすことができるので、加工精度への影響を回避でき、また必要以上にコラム３の剛性を高める必要がなく、コスト，重量を低減できる。
【００３９】
本実施形態では、上記コラム３の梁部３ｂを固定ベッド２のＹ軸方向中央部に位置させたので、固定ベッド２のＹ軸方向寸法をテーブル５のＹ軸ストローク量と概ね同じに設定することができ、従来のベッドの後端部にコラムを配置する場合に比べて機械全体をコンパクトにできる。
【００４０】
本実施形態では、上記コラム３の梁部３ｂの前面３ｂ′が左，右脚部３ａ，３ａの脚部中心線Ｃ１と略一致するように機械背面側に偏位させ、主軸頭６の軸線が脚部３ａの中心線Ｃ１と略重なるようにしたので、主軸頭６の左，右脚部３ａに対するオーバハングをゼロにすることができ、主軸頭６の許容加減速値ひいては送り速度をより一層高めることができる。
【００４１】
また、上記左，右脚部３ａの上部３ｄを上側ほど主軸頭６側に位置するように傾斜させたので、梁部３ｂのＸ軸方向長さを短くすることができ、コラム全体の剛性を高めることができるとともに、コンパクトにできる。
【００４２】
本実施形態では、Ｘ軸ガイドレール１８のレール１８ａの両端部１８ｃを固定ベッド２の縦壁２ａの凹部２ｄ内に位置するように挿入配置したので、テーブル５のＸ軸方向の移動量を確保しつつ機械本体の機械幅寸法の拡大を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による立形マシニングセンタを説明するための正面図である。
【図２】上記立形マシニングセンタの右側面図である。
【図３】上記立形マシニングセンタの平面図である。
【図４】上記立形マシニングセンタの背面斜視図である。
【図５】上記立形マシニングセンタの背面図である。
【図６】上記立形マシニングセンタの左側面図である。
【図７】従来の一般的な立形マシニングセンタの概略図である。
【符号の説明】
１立形マシニングセンタ（工作機械）
２固定ベッド
２ａ縦壁
２ｄ凹部
３コラム
３ａ脚部
３ｂ梁部
３ｄ上部
４サドル
５テーブル
６主軸頭
７主軸
１８Ｘ軸ガイドレール
１８ｃ端部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a machine tool configured to machine a workpiece while relatively moving a main shaft and a workpiece arranged vertically in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.
[0002]
[Prior art]
In a vertical machining center in which a workpiece is machined by a table that moves in the X-axis and Y-axis directions and a spindle that moves in the Z-axis direction, for example, as shown in FIG. The column 61 is disposed and fixed at the rear end portion of the 60, and a saddle 62 on which the workpiece W is placed is disposed at the front portion so as to be movable in the Y-axis (front-rear direction) direction. A structure in which a spindle head 65 having a spindle 64 mounted on the front surface of the column 61 is movably arranged in the Z-axis (vertical direction) is arranged to be movable in the X-axis (left-right direction). is there.
[0003]
In this type of vertical machining center, in order to secure the stroke of the saddle 62 in the Y-axis direction, a structure in which the spindle head 65 is overhanged forward from the column 61 by the amount of the Y-axis stroke may be employed (for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 63-62636
[Problems to be solved by the invention]
However, when a structure in which the spindle head is overhanged by the Y-axis stroke from the column as in the conventional case is adopted, the bending moment generated in the column particularly during acceleration / deceleration of the spindle head increases, so that the spindle head is allowed. There is a limit to the acceleration / deceleration value, and hence the feed rate, and there is a demand for improvements in improving productivity.
[0006]
Further, there is a possibility that the machining accuracy is affected by the amount of the overhang. Therefore, it is necessary to increase the rigidity of the column that supports the spindle head, and there is a problem that the weight of the structure increases.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and aims to provide a machine tool capable of increasing the spindle head feed speed and reducing the weight while ensuring the necessary rigidity of the column. Yes.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the saddle is disposed on the bed so as to be movable in the front-rear (Y-axis) direction when viewed from the front of the machine, and the table is disposed on the saddle so as to be movable in the front-rear (X-axis) direction. The gate is formed by connecting the upper portions of the left and right leg portions, which are arranged so as to straddle the movement range of the table, with beam portions, the left and right leg portions are arranged and fixed on the bed, and the beams A machine tool is characterized in that a spindle head that supports a spindle is disposed on the front surface of the part so as to be movable in the vertical (Z-axis) direction.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the beam portion of the column is deviated from the left and right leg portions toward the rear side of the machine, and the axis of the spindle head as viewed from the side of the machine is It is characterized by a substantial overlap with the center.
[0010]
A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect, the beam portion of the column is located at a substantially central portion in the Y-axis direction above the bed.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the left and right leg portions of the column are inclined so as to be positioned closer to the main shaft as the upper portion thereof.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, the bed according to any one of the first to fourth aspects, wherein the bed has a vertical wall on which the left and right leg portions are placed and fixed, and the vertical wall has a recess recessed outward in the left-right direction. And an end portion of an X-axis guide rail that guides the table in the X-axis direction is located in the recess.
[0013]
[Effects of the invention]
In the first aspect of the invention, the column has a gate shape formed by connecting the upper portions of the left and right leg portions with a beam portion, and the column is arranged on the bed so as to straddle the moving range of the table. Thus, the table can be moved in the X-axis and Y-axis directions, and can be arranged on the column without overhanging the spindle head or with minimal overhang. As a result, the allowable acceleration / deceleration value of the spindle head and hence the feed rate can be increased, and the productivity can be improved to the extent that the machining time can be shortened.
[0014]
Further, since the amount of overhang of the spindle head can be minimized, the influence on machining accuracy can be avoided, and it is not necessary to increase the column rigidity more than necessary, and the weight of the structure can be reduced.
[0015]
In the invention of claim 2, since the column beam portion is deviated from the left and right leg portions to the machine rear side so that the axis of the spindle head is substantially overlapped with the center of the leg portion, the left and right legs of the spindle head are It is possible to minimize or eliminate the overhang with respect to the portion, and to further increase the allowable acceleration / deceleration value of the spindle head, and hence the feed speed.
[0016]
In the invention of claim 3, since the beam portion is located at the substantially central portion in the Y-axis direction above the bed, the Y-axis direction dimension of the bed can be set substantially the same as the Y-axis stroke amount of the table. The entire machine can be made compact compared to the case where a column is arranged at the rear end of the bed.
[0017]
In the invention of claim 4, since the left and right leg portions are inclined so as to be located on the main shaft side as they are above, the length of the beam portion in the X-axis direction can be shortened, and the rigidity of the entire column can be increased. It can be made compact.
[0018]
In the invention of claim 5, since the end of the X-axis guide rail is disposed so as to be positioned in the recess of the vertical wall of the bed, the machine width dimension of the machine body is secured while ensuring the amount of movement of the table in the X-axis direction. Expansion can be suppressed.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0020]
FIGS. 1 to 6 are views for explaining a vertical machining center (machine tool) according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1 to 6 show a tool changer, a pallet changer, and a chip disposal device, respectively. It is a front view, a right side view, a plan view, a rear perspective view, a rear view, and a left side view of the installed vertical machining center.
[0021]
In the figure, reference numeral 1 denotes a vertical machining center, which has a gate-shaped column 3 arranged and fixed at a substantially central portion in the front-rear direction on the fixed bed 2 as viewed from the front of the machine, and a saddle below the column 3. 4 is arranged so as to be movable in the Y-axis (front-rear) direction, a table 5 is arranged on the saddle 4 so as to be movable in the X-axis (left-right) direction, and the spindle head 6 is placed on the front surface of the column 3 in the Z-axis ( It is configured to be movable in the vertical direction. A spindle 7 is rotatably supported at the lower end of the spindle head 6, and a tool T is detachably mounted on the spindle 7.
[0022]
In the vertical machining center 1, the workpiece T is cut with the tool T while the workpiece (not shown) placed on the table 5 is relatively moved in the X-axis and Y-axis directions and the main shaft 7 is moved in the Z-axis direction. It is configured as follows.
[0023]
On the back side of the column 3, the machined tool T mounted on the spindle 7 and the next process tool T1 mounted on the tool magazine 11 are automatically transferred by the exchange arm 26 through the opening A below the column 3. A tool changer 10 for exchanging is mounted.
[0024]
Also, below the column 3 of the fixed bed 2, the previous process pallet P 1 on which the processed workpiece is placed and the next process pallet P 2 on which the next work is placed are automatically connected via the pivot shaft 37. A workpiece exchanging device 12 for exchanging is mounted, and a conveyor 47 that collects cutting fluid supplied to the workpiece machining unit and discharges chips generated by workpiece machining to the bottom of the fixed bed 2. And the chip processing apparatus 13 provided with the coolant tank 48 is mounted.
[0025]
The fixed bed 2 includes left and right vertical walls 2a and 2a, saddle support portions 2b and 2b formed in steps inside the left and right vertical walls 2a, and left and right saddle supports. And a substantially flat bottomed recess 2c formed in a stepped shape from the portion 2b. The bottomed recess 2c is located in the center of the bed 2 in the X-axis direction, and the back side and the upper side are open. The left and right vertical walls 2a on the back surface of the fixed bed 2 are joined by a cross member 8.
[0026]
Left and right Y-axis guide rails 15 for guiding and supporting the saddle 4 in the Y-axis direction are disposed on the inner edges of the left and right saddle support portions 2b. Each Y-axis guide rail 15 has a structure in which a rail 15a fixed to the saddle support 2b and a guide 15b fixed to the lower surface of the saddle 4 are slidably engaged.
[0027]
Further, left and right Y-axis ball screws 16 and 16 for moving and driving the saddle 4 in the Y-axis direction are rotatably arranged and fixed outside the Y-axis guide rails 15 of the left and right saddle support portions 2b. In addition, Y-axis drive motors 17 and 17 for rotating the ball screw 16 are connected to the front end of each Y-axis ball screw 16.
[0028]
A pair of front and rear X-axis guide rails 18 and 18 for guiding and supporting the table 5 in the X-axis direction are disposed on the upper surface of the saddle 4. Each X-axis guide rail 18 has a structure in which a rail 18a fixed to the saddle 4 and a guide 18b fixed to the lower surface of the table 5 are slidably engaged.
[0029]
Further, between the front and rear X-axis guide rails 18 on the upper surface of the saddle 4, one X-axis ball screw 19 for moving and driving the table 5 in the X-axis direction is rotatably arranged and fixed. An X-axis drive motor 20 that rotationally drives the ball screw 19 is connected to the left end of the ball screw 19.
[0030]
A pair of left and right Z-axis guide rails 21 and 21 for guiding and supporting the spindle head 6 in the Z-axis direction are disposed on the front surface of the column 3. Each Z-axis guide rail 21 has a structure in which a rail 21a fixed to the back surface of the spindle head 6 and a guide 21b fixed to the front surface of the column 3 are slidably engaged.
[0031]
Left and right Z-axis ball screws 22 and 22 for moving and driving the spindle head 6 in the Z-axis direction are rotatably arranged and fixed outside the Z-axis guide rails 21 on the front surface of the column 3. Z-axis drive motors 23, 23 for rotating the ball screw 22 are connected to the upper end of the shaft ball screw 22.
[0032]
The spindle head 6 is formed with left and right arm portions 6 a and 6 a, and the left and right arm portions 6 a are fitted with nuts 22 a that engage with the Z-axis ball screw 22.
[0033]
The column 3 is integrally formed by casting, and when viewed from the front of the machine, the left and right leg portions 3a and 3a arranged so as to straddle the movement range of the X axis and the Y axis of the table 5, The leg portions 3a have a gate shape having a beam portion 3b integrally connecting the upper portions of the leg portions 3a, and the left and right leg portions 3a are placed on the upper surfaces of the left and right vertical walls 2a of the fixed bed 2. It is fixed. As a result, an opening A that is open in the Y-axis direction and wide in the X-axis direction is formed below the column 3.
[0034]
The left and right leg portions 3a are inclined so that the upper portion 3d of the leg portion 3a is located on the spindle head 6 side when viewed from the front of the machine, and the vertical dimension is increased toward the spindle head 6 side. Is generally triangular. The beam portion 3b is formed in a quadrangular shape so that the upper edge and the lower edge of the opening are substantially parallel.
[0035]
The column 3 is formed so as to have a generally bow shape so that the beam portion 3b is displaced from the left and right leg portions 3a and 3a toward the machine rear side when viewed from the machine plane. The front surface 3b 'substantially coincides with the leg center line C1 passing through the center in the front-rear direction of the left and right leg parts 3a. The beam portion 3b is located in the center of the fixed bed 2 in the Y-axis direction, and the left and right leg portions 3a are located on the front side. A housing recess 3c for housing the spindle head 6 and the left and right Z-axis ball screws 22 is formed on the front surface 3b 'of the beam portion 3b.
[0036]
The left and right vertical walls 2a of the bed 2 are formed with side wall recesses 2d that are recessed outward in the left-right direction of the machine. The end portions 18c of the X-axis guide rails 18 are inserted and arranged in the left and right side wall recesses 2d.
[0037]
According to the present embodiment, the column 3 is formed in a gate shape in which the upper portions of the left and right leg portions 3 a and 3 a are connected by the beam portion 3 b, and the fixed bed 2 is formed so as to straddle the column 3 across the moving range of the table 5. Since the table 5 is arranged and fixed on the upper surfaces of the left and right vertical walls 2a and 2a, the table 5 can be moved in the X-axis and Y-axis directions through the opening A below the column 3, and the column head 3 can be moved without overhanging the spindle head 6. It becomes possible to arrange. As a result, the allowable acceleration / deceleration value at the time when the spindle head 6 is fed in the Z-axis direction can be increased. Therefore, the feed rate can be increased accordingly, the machining time can be shortened, and the productivity can be improved as a result.
[0038]
Further, since the overhang of the spindle head 6 can be eliminated, the influence on the machining accuracy can be avoided, and it is not necessary to increase the rigidity of the column 3 more than necessary, and the cost and weight can be reduced.
[0039]
In this embodiment, since the beam portion 3b of the column 3 is positioned at the center in the Y-axis direction of the fixed bed 2, the Y-axis direction dimension of the fixed bed 2 is set to be approximately the same as the Y-axis stroke amount of the table 5. Therefore, the entire machine can be made compact as compared with the case where the column is arranged at the rear end of the conventional bed.
[0040]
In the present embodiment, the front surface 3b 'of the beam portion 3b of the column 3 is displaced toward the machine rear side so as to substantially coincide with the leg center line C1 of the left and right leg portions 3a, 3a. Is substantially overlapped with the center line C1 of the leg portion 3a, the overhang of the spindle head 6 with respect to the left and right leg portions 3a can be made zero, and the allowable acceleration / deceleration value of the spindle head 6 and thus the feed speed can be further increased. Can be increased.
[0041]
In addition, since the upper part 3d of the left and right leg parts 3a is inclined so as to be located on the spindle head 6 side toward the upper side, the X-axis direction length of the beam part 3b can be shortened, and the rigidity of the entire column can be reduced. It can be increased and can be made compact.
[0042]
In the present embodiment, since both end portions 18c of the rail 18a of the X-axis guide rail 18 are inserted and arranged so as to be positioned in the recess 2d of the vertical wall 2a of the fixed bed 2, the amount of movement of the table 5 in the X-axis direction is ensured. However, the expansion of the machine width dimension of the machine body can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view for explaining a vertical machining center according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a right side view of the vertical machining center.
FIG. 3 is a plan view of the vertical machining center.
FIG. 4 is a rear perspective view of the vertical machining center.
FIG. 5 is a rear view of the vertical machining center.
FIG. 6 is a left side view of the vertical machining center.
FIG. 7 is a schematic view of a conventional general vertical machining center.
[Explanation of symbols]
1 Vertical machining center (machine tool)
2 Fixed bed 2a Vertical wall 2d Recess 3 Column 3a Leg 3b Beam 3d Upper 4 Saddle 5 Table 6 Spindle head 7 Spindle 18 X-axis guide rail 18c End

Claims

A saddle is arranged on the bed so as to be movable in the front-rear (Y-axis) direction when viewed from the front of the machine, and a table is arranged on the saddle so as to be movable in the left-right (X-axis) direction. The upper part of the left and right leg parts arranged so as to straddle is connected to each other with a beam part, the left and right leg parts are arranged and fixed on the bed, and the main shaft is supported on the front surface of the beam part A machine tool characterized in that the spindle head is arranged so as to be movable in the vertical (Z-axis) direction.

2. The beam part of the column according to claim 1, wherein the beam part of the column is deviated from the left and right leg parts to the machine rear side, and the axis of the spindle head is substantially overlapped with the center of the leg part as seen from the machine side. A machine tool characterized by

3. The machine tool according to claim 1, wherein the beam portion of the column is located at a substantially central portion in the Y-axis direction above the bed.

4. The machine tool according to claim 1, wherein the left and right leg portions of the column are inclined so as to be positioned closer to the main shaft side toward the upper portion.

5. The bed according to claim 1, wherein the bed has a vertical wall on which the left and right leg portions are placed and fixed, and the vertical wall is formed with a recess that is recessed outward in the left-right direction. An end of an X-axis guide rail for guiding the table in the X-axis direction is located at a machine tool.