JP2007290074A - Machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワーク受け渡し領域から加工領域への未加工ワークの供給と加工領域から受け渡し領域への加工済みワークの搬送とをターンテーブルの旋回により行う工作機械に関するものである。 The present invention relates to a machine tool that performs the supply of an unmachined workpiece from a workpiece transfer area to a machining area and the transfer of a machined workpiece from the machining area to the transfer area by turning a turntable.
コラムトラバース型や縦型のドリリングタッピングマシン等の工作機械では、一般的に、加工工具を先端に保持した主軸が垂直に配置されており、ワーク受け渡し領域から加工領域への未加工ワークの供給と加工領域から受け渡し領域への加工済みワークの搬送とをターンテーブルの垂直軸線周りの旋回によって行っている(特許文献1参照)。 In a machine tool such as a column traverse type or vertical drilling tapping machine, generally, a spindle holding a processing tool at the tip is arranged vertically, and supply of an unmachined workpiece from the workpiece transfer area to the machining area Transfer of the processed workpiece from the processing area to the transfer area is performed by turning around the vertical axis of the turntable (see Patent Document 1).
但し、このような構成では、切削屑がテーブル面に落下、堆積してしまう。そこで、本願出願人は、主軸を傾斜して配置する一方、ターンテーブルの旋回軸線を垂直軸に対して斜めに設定し、かつ、旋回軸線を中心とする両側の各々の位置に一対のテーブル面を配置した工作機械を提案している(特許文献2参照)。
近年、環境問題が注目される中、クーラント使用量の大幅な削減、さらにはクーラントの使用の廃止が望まれているが、かかる要求は、特許文献2に記載の工作機械でも実現できるまでには至っていない。 In recent years, while environmental problems have been attracting attention, it has been desired to significantly reduce the amount of coolant used and to eliminate the use of coolant. Not reached.
そこで、本発明の課題は、ターンテーブルの構成を改良することにより、クーラント使用量の大幅な削減、さらにはクーラントの使用の廃止を実現することのできる工作機械を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a machine tool capable of realizing a significant reduction in the amount of coolant used and further abolition of the use of coolant by improving the configuration of the turntable.
上記課題を解決するために、本発明では、ターンテーブルと、該ターンテーブルの旋回により加工領域に到来したワークを加工するための主軸とを有する工作機械において、前記ターンテーブルは、旋回軸線が垂直軸に対して45°傾斜して設定されているとともに、当該旋回軸線を中心とする両側の各々の位置にワークを保持する第1のテーブル面および第2のテーブル面が互いに直交するように形成され、前記加工領域では前記主軸が水平に配置されていることを特徴とする。本願発明において、「テーブル面」とは、実際に表面全体が平坦になっている構成を含む他、表面に凹凸が存在する仮想の面を含む意味である。 In order to solve the above problems, in the present invention, in a machine tool having a turntable and a spindle for machining a workpiece that has arrived at a machining area by turning of the turntable, the turntable has a vertical axis of rotation. The first table surface and the second table surface that hold the workpiece at respective positions on both sides with the pivot axis as the center are formed so as to be orthogonal to each other. In the processing region, the main shaft is arranged horizontally. In the present invention, the “table surface” means a virtual surface having irregularities on the surface in addition to a configuration in which the entire surface is actually flat.
本発明では、ターンテーブルが旋回すると、第1のテーブル面および第2のテーブル面のうち、一方のテーブル面が加工領域に垂直姿勢で到来する一方、他方のテーブル面がワークの受け渡し領域に水平姿勢で到来する。従って、加工領域で水平に配置された主軸によりワークの加工を行うことができる。その際、加工領域に位置するテーブル面は、垂直姿勢であるため、切削屑は自重により容易に落下し、かつ、落下した切削屑はテーブル面上に落ちない。従って、切削屑を排除するためのクーラント使用量の大幅な削減を図ることができる。 In the present invention, when the turntable turns, one of the first table surface and the second table surface comes in a vertical posture to the machining area, while the other table surface is horizontal to the workpiece transfer area. Coming in posture. Therefore, the workpiece can be machined by the spindle arranged horizontally in the machining area. At that time, since the table surface located in the machining area is in a vertical posture, the cutting waste easily falls by its own weight, and the falling cutting waste does not fall on the table surface. Therefore, it is possible to significantly reduce the amount of coolant used to eliminate cutting waste.
本発明において、前記加工領域に対して、圧縮気体を噴射して切削屑を除去する噴射装置が配置されていることが好ましい。すなわち、本発明によれば、切削屑は自重により容易に落下し、かつ、落下した切削屑はテーブル面上に落ちないので、クーラントを一切使用せず、圧縮空気の噴射のみで切削屑の除去を行ってもよい。 In this invention, it is preferable that the injection apparatus which injects compressed gas and removes cutting waste with respect to the said process area | region is arrange | positioned. That is, according to the present invention, the cutting waste easily falls due to its own weight, and the falling cutting waste does not fall on the table surface. Therefore, no coolant is used, and the removal of the cutting waste is performed only by jetting compressed air. May be performed.
本発明において、前記噴射装置としては、圧縮気体とともにクーラントを霧状に噴射する構成を採用してもよい。このように構成すると、クーラントにより加工点の冷却および潤滑性の向上を図ることができるとともに、圧縮空気の噴射で切削屑の除去を行うことができるので、クーラントの使用を大幅に削減することができる。 In this invention, you may employ | adopt the structure which injects coolant with a compressed gas as a mist as the said injection device. With this configuration, the coolant can be cooled and lubricity can be improved by the coolant, and cutting waste can be removed by jetting compressed air, so that the use of coolant can be greatly reduced. it can.
ここで、圧縮気体は、例えば圧縮空気である。 Here, the compressed gas is, for example, compressed air.
本発明は、前記ターンテーブルに対して、該ターンテーブルとの間で未加工のワークおよび加工済みのワークの授受を行うローディング・アンローディング装置が配置されている工作機械に適用すると効果的である。すなわち、ワーク1つ当たりの加工時間が長い場合には、切り屑の除去などに時間を要しても加工効率が大きく低下することはないのに対して、ローディング・アンローディング装置を備えた工作機械のように、ワーク1つ当たりの加工時間が短い場合に切り屑の除去を頻繁に行うと加工効率が大きく低下する。従って、本発明によれば切削屑を効率よく排除できるので、ワーク1つ当たりの加工時間が短い場合に高い加工効率を得るのに効果的である。 The present invention is effective when applied to a machine tool in which a loading / unloading device for transferring an unprocessed workpiece and a processed workpiece to / from the turntable is arranged with respect to the turntable. . That is, when the machining time per workpiece is long, the machining efficiency is not greatly reduced even if it takes time to remove chips, but the machine equipped with the loading / unloading device. If the machining time per workpiece is short as in a machine and the chips are frequently removed, the machining efficiency is greatly reduced. Therefore, according to the present invention, the cutting waste can be efficiently removed, which is effective in obtaining high machining efficiency when the machining time per workpiece is short.
本発明に係る工作機械では、加工領域に位置するテーブル面は、垂直姿勢であるため、切削屑は自重により容易に落下し、かつ、落下した切削屑はテーブル面上に落ちない。従って、クーラント使用量の大幅な削減、さらにはクーラントの使用の廃止を実現することができる。 In the machine tool according to the present invention, since the table surface located in the machining area is in a vertical posture, the cutting waste easily falls due to its own weight, and the falling cutting waste does not fall on the table surface. Accordingly, it is possible to achieve a significant reduction in the amount of coolant used and the abolition of coolant usage.
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施の形態1]
(工作機械の要部構成)
図1は、本発明を適用した工作機械の要部を示す説明図である。図1に示すように、本形態の工作機械1は、ベース8上に、ターンテーブル30を備えたテーブル装置3と、このターンテーブル30の旋回により加工領域11に到来したワークWを加工するための主軸2と、ターンテーブル30および主軸2が配置されている空間を覆うハウジング9とを有している。
[Embodiment 1]
(Machine tool configuration)
FIG. 1 is an explanatory view showing a main part of a machine tool to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the machine tool 1 of this embodiment is for processing a
主軸2は、XYZコラムユニット20上に水平姿勢で水平軸線L1周りに回転可能に配置されており、加工工具6を保持する先端部を加工領域11に向けている。XYZコラムユニット20には、加工工具6に向けてクーラントを噴射して切削屑を除去する噴射装置(図示せず)の管路が構成されており、噴射装置のノズル71は、加工工具6の近傍に位置している。なお、噴射装置の管路については、XYZコラムユニット20に形成せずに、配管で構成してもよい。
The
主軸2に対しては自動工具交換装置4が配置されており、本形態では、主軸2の真上位置から側方にずれた位置には自動工具交換装置4が配置されている。自動工具交換装置4は、例えば、複数本の加工工具を保持する円盤状のツールマガジン41と、2つの交換アーム42とを備えている。交換アーム42およびツールマガジン41は各々、水平軸線L3、L4周りに回転可能であり、2つの交換アーム42は、主軸2の先端部とツールマガジン41との間で加工工具の交換を行う。自動工具交換装置4は、単独でベース8上に固定され、XYZコラム20上には搭載されていない。このため、コラム20に対する負荷を軽減することができる。ツールマガジン41と加工領域11との間には仕切り92が構成されており、加工工具の交換時、仕切り92が開放される。このため、ツールマガジン41に保持された加工工具に切削屑が付着することがない。
An
ターンテーブル30の上方位置には、ターンテーブル30との間でワークWの受け渡しを行うガントリーローダ装置5などのローディング・アンローディング装置が配置されており、ターンテーブル30の上方位置にワークWの受け渡し領域12が構成されている。ガントリーローダ装置5は、イン用チャック51とアウト用チャック52とを備えており、イン用チャック51およびアウト用チャック52は、垂直軸に対して45°傾斜した軸線L5周りに回転して一方のチャックが下向き姿勢になったとき、他方のチャックは横向き姿勢となる。また、ガントリーローダ装置5は、機外のワークストッカ装置と受け渡し領域12の上方位置との間を結ぶチャック水平駆動機構と、チャック51、52を上下方向に往復移動させるチャック昇降駆動機構55とを備えている。なお、ターンテーブル30の上方位置の受け渡し領域12と、加工領域11との間には仕切り93が構成されている。
A loading / unloading device such as the
本形態において、ベース8の上面のうち、加工領域11の下方位置には断面V字形状の溝80が形成されており、この溝80内には切削屑コンベア85が配置されている。溝80の底部は、長手方向(図1に向かって奥側から手前側に向かって)に沿って下向きの傾斜が付されている。
In this embodiment, a
本形態において、テーブル装置3は、ターンテーブル30と、垂直軸に対して45°傾斜した旋回軸36を備えたテーブル駆動装置35とを有しており、ターンテーブル30は、テーブル駆動装置35によって、垂直軸に対して45°傾斜した旋回軸線L2周りに回転駆動される。
In this embodiment, the
ここで、ターンテーブル30は、旋回軸線L2を中心とする両側の各々の位置にワークWを保持する第1のテーブル面31および第2のテーブル面32が互いに直交するように形成され、第1のテーブル面31および第2のテーブル面32の各々にチャック310、320が構成されている。
Here, the
本形態において、テーブル駆動装置35は、ターンテーブル30を180°の角度範囲にわたって往復回転させる。但し、テーブル駆動装置35がターンテーブル30を一方方向に180°間隔で間欠的に回転させる構成を採用してもよい。
In this embodiment, the
このように構成したテーブル装置3において、ターンテーブル30が180°旋回すると、第1のテーブル面31および第2のテーブル面32のうち、一方のテーブル面が加工領域11に垂直姿勢で到来する一方、他方のテーブル面がワークWの受け渡し領域12に水平姿勢で到来する。すなわち、第1のテーブル面31が加工領域11に垂直姿勢で位置している期間、第2のテーブル面32は、受け渡し領域12で水平姿勢で位置し、ターンテーブル30が180°旋回すると、第2のテーブル面32が加工領域11に垂直姿勢で位置する一方、第1のテーブル面31は、受け渡し領域12に水平姿勢で位置することになる。
In the
(動作)
本形態の工作機械1において、図1には、加工領域11に到来したワークWに対する加工を開始する直前の様子を示してあり、アウト用チャック52は加工済みのワークWを保持し、イン用チャック51は未加工のワークWをターンテーブル30に渡し終えた状態にある。
(Operation)
In the machine tool 1 of the present embodiment, FIG. 1 shows a state immediately before starting the processing on the workpiece W that has arrived at the processing region 11, and the
この状態で、加工領域11に到来したワークWに対して加工を行っている間に、ガントリーローダ装置5ではイン用チャック51およびアウト用チャック52が機外のワークストッカ装置まで移動した後、昇降し、アウト用チャック52が加工済みのワークWをワークストッカ装置に渡すとともに、イン用チャック51が未加工のワークWをワークストッカ装置から受け取る。そして、イン用チャック51およびアウト用チャック52は、再び、ターンテーブル30の前上位置まで移動する。
In this state, while the workpiece W that has arrived at the machining area 11 is being machined, the
その間に、加工領域11では主軸2に保持された加工工具6によってワークWに対する加工が行われる。その際、ノズル71からはクーラントが噴射され、切削屑を溝80内に落下させる。溝80内に落下した切削屑は、切削屑コンベア85により機外に排出される。
In the meantime, in the machining area 11, the workpiece W is machined by the machining tool 6 held on the
ワークWに対する加工が終了すると、ターンテーブル30が180°旋回する。その結果、新たな未加工のワークWが加工領域11に移動する一方、加工済みのワークWは受け渡し位置まで移動する。
When the machining for the workpiece W is completed, the
次に、ガントリーローダ装置5では、イン用チャック51およびアウト用チャック52が下降し、アウト用チャック52が加工済みのワークWを受け取った後、回転し、イン用チャック51は、未加工のワークWをターンテーブル30に渡す。このような動作を繰り返す。
Next, in the
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態の工作機械1では、ターンテーブル30が旋回すると、第1のテーブル面31および第2のテーブル面32のうち、一方のテーブル面が加工領域11に垂直姿勢で到来する一方、他方のテーブル面がワークWの受け渡し領域12に水平姿勢で到来する。従って、加工領域11で水平に配置された主軸2によりワークWの加工を行うことができる。その際、加工領域11に位置するテーブル面は、垂直姿勢であるため、切削屑は自重により容易に落下し、かつ、落下した切削屑はテーブル面上に落ちない。従って、クーラント使用量の大幅な削減を図ることができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the machine tool 1 of the present embodiment, when the
また、ワークWに対する加工を行っている間にワークストッカ装置からの未加工のワークWのローディングと、ワークストッカ装置への加工済みのワークWのアンローディングとが行われるため、ローディング・アンローディングに要する時間が実質、ゼロであるという効果を奏する。このように、ローディング・アンローディング時間を短縮しても、切り屑の除去を頻繁に行うと加工効率が大きく低下するが、本形態によれば切削屑を効率よく排除できるので、高い加工効率を得るのに効果的である。 In addition, loading of unprocessed workpiece W from the workpiece stocker device and unloading of processed workpiece W to the workpiece stocker device are performed while processing the workpiece W. There is an effect that the time required is substantially zero. As described above, even if the loading / unloading time is shortened, if the chip is frequently removed, the machining efficiency is greatly reduced. However, according to the present embodiment, the cutting waste can be efficiently removed, so that high machining efficiency is achieved. It is effective to get.
[実施の形態2]
実施の形態1では、噴射装置のノズル71からクーラントを噴射する構成であったが、本形態において、ノズル71は、クーラントに代えて圧縮空気(圧縮気体)を噴射して切削屑を除去する。その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
[Embodiment 2]
In the first embodiment, the coolant is sprayed from the
本形態では、加工領域11に到来したテーブル面が垂直姿勢であるため、切削屑は自重により容易に落下し、かつ、落下した切削屑はテーブル面上に落ちない。従って、ノズル71がクーラントに代えて圧縮空気を噴射しただけでも、切削屑を容易に除去することができる。それ故、クーラントを一切使用せず、圧縮空気の噴射のみで切削屑の除去を行うことができる。
In this embodiment, since the table surface that has arrived at the machining area 11 is in a vertical posture, the cutting waste easily falls by its own weight, and the falling cutting waste does not fall on the table surface. Accordingly, even if the
[実施の形態3]
実施の形態1では、噴射装置のノズル71からクーラントを噴射する構成であったが、本形態において、ノズル71は、クーラントに代えて、圧縮空気(圧縮気体)を噴射するとともに、クーラントを霧状に噴射して切削屑を除去する。その他の構成は、実施の形態1と同様であるため、説明を省略する。
[Embodiment 3]
In the first embodiment, the coolant is sprayed from the
本形態では、加工領域11に到来したテーブル面が垂直姿勢であるため、切削屑は自重により容易に落下し、かつ、落下した切削屑はテーブル面上に落ちない。従って、ノズル71がクーラントに代えて、圧縮空気の噴射によって切削屑を除去することができる。また、圧縮空気とともにクーラントを霧状に噴射するため、クーラントにより加工点の冷却や潤滑性の向上を図ることができ、この場合でも、クーラントの使用を大幅に削減することができる。
In this embodiment, since the table surface that has arrived at the machining area 11 is in a vertical posture, the cutting waste easily falls by its own weight, and the falling cutting waste does not fall on the table surface. Accordingly, the cutting waste can be removed by spraying compressed air instead of the coolant in the
[他の実施の形態]
実施の形態2、3では、ノズル71から圧縮空気を噴射したが、窒素などの圧縮気体を噴射してもよい。また、圧縮気体を噴射するにあたっては、圧縮気体を冷却しておき、加工点に対する冷却効率を高めることが好ましい。
[Other embodiments]
In the second and third embodiments, the compressed air is injected from the
1・・工作機械
2・・主軸
3・・テーブル装置
4・・自動工具交換装置
5・・ガントリーローダ装置
8・・ベース
11・・加工領域
12・・ワークの受け渡し領域
30・・ターンテーブル
31・・第1のテーブル面
32・・第2のテーブル面
41・・ツールマガジン
71・・噴射装置のノズル
1. ・
Claims (5)
前記ターンテーブルは、旋回軸線が垂直軸に対して45°傾斜して設定されているとともに、当該旋回軸線を中心とする両側の各々の位置にワークを保持する第1のテーブル面および第2のテーブル面が互いに直交するように形成され、
前記加工領域では前記主軸が水平に配置されていることを特徴とする工作機械。 In a machine tool having a turntable and a spindle for machining a workpiece that has arrived at a machining area by turning the turntable,
The turntable is set such that the turning axis is inclined by 45 ° with respect to the vertical axis, and the first table surface and the second table that hold the workpieces at respective positions on both sides around the turning axis. The table surfaces are formed so as to be orthogonal to each other,
The machine tool, wherein the spindle is disposed horizontally in the machining region.
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