JP2005125415A - Horizontal machining center - Google Patents
Horizontal machining center Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005125415A JP2005125415A JP2003360792A JP2003360792A JP2005125415A JP 2005125415 A JP2005125415 A JP 2005125415A JP 2003360792 A JP2003360792 A JP 2003360792A JP 2003360792 A JP2003360792 A JP 2003360792A JP 2005125415 A JP2005125415 A JP 2005125415A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- spindle head
- slider
- saddle
- auxiliary
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、横型マシニングセンタのスピンドルヘッドのレール移動装置(スライダーユニット)、及びスピンドルヘッド内のスピンドルに関するものである。 The present invention relates to a rail moving device (slider unit) for a spindle head of a horizontal machining center, and a spindle in the spindle head.
前記横型マシニングセンタは、コラムを左右方向に移動可能に設け、コラムに沿ってサドルを上下動可能に支持し、サドルに対してスピンドルヘッドを前進・後退させる。その前進・後退のために上下二本のレールと、一本のレールにつき前後二個のスライダーを利用している。ここでは、スピンドルヘッドにレールを固定してある場合をレール移動式と言い、この方式を本発明では採用する。一方、スライダーを固定してある場合をスライダー移動式と言う。 The horizontal machining center is provided with a column movably in the left-right direction, supports the saddle so as to move up and down along the column, and moves the spindle head forward and backward relative to the saddle. To move forward and backward, two upper and lower rails and two front and rear sliders are used for each rail. Here, the case where the rail is fixed to the spindle head is called a rail moving type, and this method is adopted in the present invention. On the other hand, the case where the slider is fixed is called a slider moving type.
スライダー移動式では図6に示すように、スピンドルヘッド91のサドル面に支持ブロック92を取り付け、支持ブロックをスピンドルモータ93側に向かって延長し、その支持ブロックにスライダー94を固定していた(特許文献1参照)。
In the slider movement type, as shown in FIG. 6, a
ところが、支持ブロックの分だけ、サドル95とスピンドルヘッド91との間隔が離れるので、スピンドルヘッドの支持剛性がレール移動式に比べて劣り、ドリルタップマシンとしてしか使用できない。
However, since the distance between the
一方、本発明で採用するレール移動式の場合は支持ブロックがなく、図7(ハ)に示すようにスピンドルヘッド91のサドル面にレール96を直に付けてあるので、支持剛性が高いが、その反面、スピンドルヘッドの前後方向の真直度が悪くなるという問題がある(特許文献2参照)。というのは、図7(ロ)に示すようにスピンドルヘッドの前進時に重心位置が前後のスライダー94,94の間に位置する構造となっているので、前進時では理想的な支持となっているが、スピンドルヘッドの後退時では図7(イ)に示すように、前後のスライダー94で支持される部分がスピンドルヘッドの先部となって重心位置Gから遠く離れ、モータ側が僅かにたわんで下がるからである。これを防ぐには、前後のスライダーの間に常に重心が位置するように、各スライダーの前後幅を広げると共に、レールを長くすることも考えられる。しかし、二本ともレールを長くすると、その分だけ質量増となるので高速加工には不向きとなる。また、スピンドルヘッドの後のモータと前のケースは別部品であり、通常、モータとケースの面は一致しないことから、レールを長くしてもその延長部分をモータに固定することが難しい。かといって、レールを長くした分だけケース及びその内蔵部品を長くするのも、質量の大幅増となって、スピンドルヘッドを高速に移動するには不向きであるし、長いスピンドルを精度良く製作するのは困難で、スピンドルの回転時に振動が発生する原因となる。
本発明は上記実情を考慮して開発されたもので、その解決課題は、支持剛性の高いレール移動式を採用しながらも、質量の増加を抑え、その上、スピンドルヘッドのZ軸方向(往復方向)の真直度を向上することである。 The present invention has been developed in view of the above circumstances, and its solution is to suppress the increase in mass while adopting a rail moving type with high support rigidity, and in addition, the spindle head in the Z-axis direction (reciprocation) Direction) is to improve straightness.
本発明は、ケースの後方にモータが付いたスピンドルヘッドを、上下動可能なサドルに対して前進・後退可能に設けるために、二本のレールを上下に間隔をあけてスピンドルヘッドのケースに付け、各レールを案内する二つのスライダーを前後に間隔をあけてサドルに固定し、サドルに対してスピンドルヘッドを前進した場合にはスピンドルヘッドの重心位置が前後のスライダーの間に位置し、スピンドルヘッドを後退した場合には重心位置が後側のスライダーよりも後方に離れる位置関係にある横型マシニングセンタを前提とする。 In the present invention, in order to provide a spindle head with a motor at the rear of the case so as to be able to move forward and backward with respect to a saddle that can move up and down, two rails are attached to the case of the spindle head with a vertical interval. When the two sliders that guide each rail are fixed to the saddle with a gap in the front and back, and the spindle head is advanced relative to the saddle, the center of gravity of the spindle head is located between the front and rear sliders. Is assumed to be a horizontal machining center in which the position of the center of gravity is rearward relative to the rear slider.
そして請求項1記載の発明は、一本の補助レールと、補助レールを案内する補助スライダーのうち一方をケースに、他方をサドルにそれぞれ固定し、スピンドルヘッドを後退した場合に、後側のスライダーよりも重心位置に近い箇所を、補助スライダーで支持することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, when one of the auxiliary rail and the auxiliary slider for guiding the auxiliary rail is fixed to the case and the other is fixed to the saddle, and the spindle head is retracted, the rear slider A portion closer to the center of gravity than the center of gravity is supported by an auxiliary slider.
また、スピンドルヘッドを後退した場合に補助スライダーが支持する箇所は、後側のスライダーよりも重心位置に近い箇所であれば、重心位置よりも前方であっても良いが、支持剛性を高めるには、請求項2記載の発明のように、スピンドルヘッドを後退した場合に、重心位置又はそれよりも後方を補助スライダーで支持することが望ましい。 Further, when the spindle head is retracted, the auxiliary slider may support the portion closer to the center of gravity than the rear slider, but may be ahead of the center of gravity. As in the second aspect of the invention, when the spindle head is retracted, it is desirable to support the position of the center of gravity or the rear thereof with the auxiliary slider.
スピンドル本体を長く形成してモータに直結しても良いが、スピンドル本体が長いと、スピンドル本体の同軸度あるいは振れ精度が悪化し、回転時に振動が発生しやすくなる。それを防ぐには請求項3記載の発明のように、ケース内で回転するスピンドル本体の後方にリジットカップリングを介して中間スピンドルを直結し、中間スピンドルをリジットカップリングを介してモータに直結してあることが望ましい。つまり、スピンドル本体、中間スピンドル及びモータをそれぞれリジットカップリングで剛結することが望ましい。 The spindle main body may be formed long and directly connected to the motor. However, if the spindle main body is long, the coaxiality or runout accuracy of the spindle main body deteriorates, and vibration is likely to occur during rotation. To prevent this, the intermediate spindle is directly connected to the rear of the spindle body rotating in the case via a rigid coupling, and the intermediate spindle is directly connected to the motor via a rigid coupling. It is desirable that In other words, it is desirable that the spindle body, the intermediate spindle, and the motor be rigidly coupled with a rigid coupling.
請求項1記載の発明は、補助スライダー及び補助レールを利用して、スピンドルヘッドを後退した場合に後側のスライダーよりも重心位置に近い箇所を、補助スライダーで支持するので、補助スライダー等がない従来品に比べて、支持剛性が高まり、スピンドルヘッドのZ軸方向(往復方向)の真直度が向上する。また、補助レールは一本なので、レールを二本とも長く延ばす方式よりも、質量の増加を抑えることができ、スピンドルヘッドの高速移動に適している。 In the first aspect of the invention, when the spindle head is retracted using the auxiliary slider and the auxiliary rail, a portion closer to the center of gravity than the rear slider is supported by the auxiliary slider, so there is no auxiliary slider or the like. Compared to conventional products, the support rigidity is increased and the straightness of the spindle head in the Z-axis direction (reciprocating direction) is improved. In addition, since there is only one auxiliary rail, an increase in mass can be suppressed as compared with a method in which both rails are extended long, and this is suitable for high-speed movement of the spindle head.
請求項2記載の発明は、スピンドルヘッドを後退した場合に、重心位置又はそれよりも後方を補助スライダーで支持するので、支持剛性が一段と高まる。 According to the second aspect of the present invention, when the spindle head is retracted, the center of gravity position or the rear thereof is supported by the auxiliary slider, so that the support rigidity is further increased.
請求項3記載の発明は、スピンドル本体、中間スピンドル及びモータをリジットカップリングによって剛結してあるので、それぞれの軸線が自然に調心されて直結することになり、同軸度が向上し、回転時に振れが発生しにくくなる。 Since the spindle body, the intermediate spindle, and the motor are rigidly connected by the rigid coupling, the respective axes are naturally aligned and directly connected, and the coaxiality is improved and the rotation is improved. Occasionally shake is less likely to occur.
本発明に使用する横型マシニングセンタは、レール移動式スピンドルヘッドを持つもので、図1に示すように、スライドユニット1,2,3を利用してX、Y、Z軸方向にスピンドルヘッド4を移動する。詳しくいえば、ベッド5上には、X軸方向(左右方向)用のスライドユニット1を介してコラム6を取り付けてある。コラム6には、Y軸方向(上下方向)用のスライドユニット2を介してサドル7を取り付けてある。そして、サドル7にはZ軸方向用のスライドユニット3を介してスピンドルヘッド4を取り付け、スピンドルヘッド4を前後動可能に支持してある。
The horizontal machining center used in the present invention has a rail moving spindle head. As shown in FIG. 1, the
各スライドユニットは、ボールネジをサーボモータで回転させることによって、スライダーをレールに沿って移動させる機構を用いている。本発明では、Z軸方向用のスライドユニットのスライダーとレールに関係の深い事柄について工夫がなされている。 Each slide unit uses a mechanism for moving a slider along a rail by rotating a ball screw with a servo motor. The present invention is devised for matters closely related to the slider and rail of the slide unit for the Z-axis direction.
Z軸方向用のスライドユニット3の第一例は図1と図2に示すように、スピンドルヘッド4のケース8の平らなサドル面の上下に間隔をあけて二本のレール9,9をZ軸方向に沿って取り付けると共に、ケース8のサドル面後部であって上下のレール9,9の間に補助レール10を取り付け、補助レール10をスピンドルヘッド4のモータ11のスライド面側まで延長してある。サドル7には、レール9を案内するスライダー12を、上下・前後に間隔をあけて四つ取り付け、前後二つのスライダー12,12で各レール9を支持すると共に、補助レール10を案内する一つの補助スライダー13を、後方のスライダー12よりも後側であって、高さについては上下のスライダーの間に取り付けてある。取付には例えばボルト止めを用いる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first example of the
そして、図2(イ)に示すようにスピンドルヘッド4を後退させた場合には、スピンドルヘッド4の重心位置Gが補助スライダー13と後方のスライダー12の間に位置することになる。一方、図2(ロ)に示すようにサドル7に対してスピンドルヘッド4を前進させた場合には、スピンドルヘッド4の重心位置Gが前後のスライダー12,12の間に位置することになる。つまり、前進・後退の間、常に重心位置Gの前後二箇所を支持していることになるので、Z軸方向の真直度が向上する。なお、スピンドルヘッド4の重心位置Gは、ケース8の後部にある。
When the
Z軸方向用のスライドユニット3の第二例は図3に示すように、補助レール10と補助スライダー13の取り付け対象を第一例とは逆にしたもので、補助レール10をサドル7に固定し、一方、補助スライダー13をケース8のサドル面であって重心位置Gよりも後方に取り付けたものである。
As shown in FIG. 3, the second example of the
スピンドルヘッド4は図4に示すように、ツール14をクランプして回転するスピンドル15をケース8内に有する。スピンドル15は、モータ11の回転軸16にリジットカップリング17を介して中間スピンドル18を剛結し、中間スピンドル18に別のリジットカップリング19を介してスピンドル本体20を剛結し、中間スピンドル18とスピンドル本体20をベアリング21で回転可能に支持したものである。スピンドル本体20と中間スピンドル18を、全長に亘って均等な間隔でベアリング21によって支持すれば、回転が安定するので望ましい。符号22は、ケース内に固定するためのアウターチューブであり、アウターチューブ22やスピンドル本体20等に他の部品を組み付けることによって、スピンドル本体20や中間スピンドル18の前後方向を位置決めして支持してある。なお、ケース8の後部に補助スライダー13をボルト止めしてあることが明示してある。補助スライダー13は、前後幅が補助レール10よりも極端に短く、図2に示す第一例のように補助レール10がモータ11及びケース8の二部材にまたがって取り付くことが無く、Z軸方向の真直度は向上する。
As shown in FIG. 4, the
スピンドル本体20は図5に示すように筒状であって、ドローバー23をZ軸方向に摺動可能に内蔵している。ドローバー23の先端のコレット24でツール末端のプルスタッド25をつかみ、ドローバー23とスピンドル本体20の間に内蔵する皿バネ26でドローバー23を後方に引きこむことによって、ツール14をクランプする。ドローバー23の後部では受動ピン27がスピンドル本体20の長孔28から外側に突き出しており、長孔28の末端に受動ピン27が引っかかって、ドローバー23の後方への引き込み状態を一定に保持する。そして、ドローバー23を押出装置29によって前方に押し込むと、受動ピン27が長孔28の先端側に移動しながらドローバー23が前進し、ツール14がアンクランプされる。
The
4 スピンドルヘッド
7 サドル
8 ケース
9 レール
10 補助レール
11 モータ
12 スライダー
13 補助スライダー
17 リジットカップリング
18 中間スピンドル
19 リジットカップリング
20 スピンドル本体
G 重心位置
4
Claims (3)
サドルに対してスピンドルヘッド(4)を前進した場合にはスピンドルヘッドの重心位置(G)が前後のスライダー(12,12)の間に位置し、スピンドルヘッド(4)を後退した場合には重心位置(G)が後側のスライダー(12)よりも後方に離れる位置関係にある横型マシニングセンタにおいて、
一本の補助レール(10)と、補助レールを案内する補助スライダー(13)のうち一方をケース(8)に、他方をサドル(7)にそれぞれ固定し、
スピンドルヘッド(4)を後退した場合に、後側のスライダー(12)よりも重心位置(G)に近い箇所を、補助スライダー(13)で支持することを特徴とする横型マシニングセンタ。 In order to provide a spindle head (4) with a motor (11) behind the case (8) so that it can be moved forward and backward with respect to a saddle (7) that can move up and down, two rails (9, 9) Are attached to the case (8) of the spindle head with a vertical spacing, and the two sliders (12, 12) for guiding each rail are fixed to the saddle (7) with a longitudinal spacing,
When the spindle head (4) is moved forward with respect to the saddle, the center of gravity (G) of the spindle head is located between the front and rear sliders (12, 12), and when the spindle head (4) is moved backward, the center of gravity is located. In the horizontal machining center in which the position (G) is rearward from the rear slider (12),
One of the auxiliary rail (10) and the auxiliary slider (13) for guiding the auxiliary rail is fixed to the case (8) and the other is fixed to the saddle (7).
A horizontal machining center characterized in that, when the spindle head (4) is retracted, a position closer to the center of gravity (G) than the rear slider (12) is supported by an auxiliary slider (13).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003360792A JP2005125415A (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Horizontal machining center |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003360792A JP2005125415A (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Horizontal machining center |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005125415A true JP2005125415A (en) | 2005-05-19 |
Family
ID=34640996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003360792A Pending JP2005125415A (en) | 2003-10-21 | 2003-10-21 | Horizontal machining center |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005125415A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012152894A (en) * | 2012-03-30 | 2012-08-16 | Yamazaki Mazak Corp | Machining center |
CN102883855A (en) * | 2010-08-30 | 2013-01-16 | 小松Ntc株式会社 | Horizontal machine tool |
-
2003
- 2003-10-21 JP JP2003360792A patent/JP2005125415A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102883855A (en) * | 2010-08-30 | 2013-01-16 | 小松Ntc株式会社 | Horizontal machine tool |
CN102883855B (en) * | 2010-08-30 | 2016-06-29 | 小松Ntc株式会社 | Horizontal machine tool |
JP2012152894A (en) * | 2012-03-30 | 2012-08-16 | Yamazaki Mazak Corp | Machining center |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4989766B2 (en) | Horizontal machine tool | |
JP4410139B2 (en) | Compound lathe | |
JP4410142B2 (en) | Compound lathe | |
JP4473165B2 (en) | Machine Tools | |
JP4429946B2 (en) | Machine Tools | |
US9162289B2 (en) | Machine tool apparatus and method | |
JP4988427B2 (en) | Machine Tools | |
US10335860B2 (en) | Machine tool | |
US9527175B2 (en) | Moving body guide mechanism of machine tool | |
CN102398224B (en) | Orthogonal three-axis machine tool | |
TW200911420A (en) | Spindle drive mechanism for machine tools | |
JPH1199424A (en) | Main spindle head supporting structure of machine tool | |
JP5147317B2 (en) | Laser punch combined processing machine | |
JP2005125415A (en) | Horizontal machining center | |
JP2003225806A (en) | Frame structure for compound nc lathe | |
JP2007160445A (en) | Feeding device | |
US20170113279A1 (en) | Machine tool | |
JP5436801B2 (en) | Multi-processing unit in processing machine | |
JPH0751974A (en) | Feeding device for spindle head | |
JP2002126959A (en) | Ram type machine tool | |
US20220126373A1 (en) | Drilling machine | |
JP2004098234A (en) | Machine tool | |
JP2001087918A (en) | Motor-driven processing device | |
JP2020082214A (en) | Machine tool | |
JP2009291850A (en) | Machine tool |