JP2009166138A - 加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を向上させ、且つ、加工精度を維持することができる加工機を提供する。
【解決手段】本発明は、上面にスライド面２２ａを備える基台２０と、基台２０に対してＸ軸方向にスライド可能となるように基台２０のスライド面２２ａの上に配置される移動台３０とを備え、移動台３０の前方側に加工領域を形成する加工機において、移動台３０は、スライド面２２ａの上にスライド可能に配置され、移動台３０が基台２０に対してスライド可能な全領域において前方の端部がスライド面２２ａの前方の端部より前方に位置する移動台本体部３１を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、工作物を加工する加工機に関するものである。

一般に、加工機は、加工工具を持つ移動台と、移動台の移動のベースとなる基台とを備えている。移動台は、基台のスライド面（ガイド）上をスライドし、加工工具と工作物を当接させて加工する。スライド面は、移動台を保持且つ移動させるため、異物の侵入に対して損傷しやすい。

ここで、例えば特開平６−１７０６８８号公報（特許文献１）に記載された研削盤では、ガイド上にスライドカバーを備え、スライドカバーの上方で行われる研削加工によって発生するクーラント等の異物の侵入を防いでいる。つまり、加工領域の下方にあるガイドをスライドカバーで保護している。
特開平６−１７０６８８号公報

しかしながら、上記スライドカバーの構成では、複数のカバー部材がスライドする以上、カバー同士の間に隙間ができる。従って、その隙間からクーラント等が侵入し、ガイドにクーラントがかかってしまう。つまり、上記構成では、異物によるガイド等の損傷を確実に防ぐことはできない。従って、上記研削盤では、ガイド損傷により、加工機の耐久性の劣化、あるいは、移動台の移動精度の低下を招く虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、耐久性を向上させ、且つ、加工精度を維持することができる加工機を提供することを目的とする。

本発明の加工機は、上面にスライド面を備える基台と、基台に対して所定軸方向にスライド可能となるように基台のスライド面（摺動面）の上に配置される移動台と、を備え、移動台の所定軸方向の一方側に加工領域を形成する加工機において、移動台は、スライド面の上にスライド可能に配置され、移動台が基台に対してスライド可能な全領域において所定軸方向の一方の端部がスライド面の所定軸方向の一方の端部より所定軸方向の一方に位置する移動台本体部を備えることを特徴とする。

すなわち、移動台本体部の一方端部は、常に、基台の一方端部よりも一方側に位置している。そして、この加工機の加工領域は、移動台の一方側である。つまり、本発明において、基台のスライド面は、加工領域（一方側）よりも他方側で且つ移動台本体部の下方に位置している。

これにより、加工領域での加工により発生する加工くずや、加工時に用いられるクーラントなどは、基台および移動台にかからず落下するか、あるいは、移動台本体部の一方端部上に落下する。つまり、基台のスライド面に、加工くずやクーラントなどの異物が直接かからなくなり、異物がスライド面上に侵入しにくくなる。従って、スライド面の損傷を防ぐことができ、加工機の耐久性を向上させ、且つ、加工精度を維持することができる。

ここで、本発明の加工機は、移動台本体部の所定軸方向の一方の端部の下面を被覆するカバーを備えることが好ましい。つまり、移動台本体部の一方側に飛び出した部分を被覆することで、スライド面への異物の侵入をより強固に防ぐことができる。

そして、このカバーは、一端が移動台に取り付けられ他端が基台に取り付けられ、所定軸方向に伸縮可能で、複数のカバー部材から形成されるテレスコピックカバーであってもよい。これにより、容易かつ低コストで異物の侵入を防ぐことができる。

ここで、このテレスコピックカバーを形成するそれぞれのカバー部材の間には、隙間を形成することが好ましい。これによれば、仮に、テレスコピックカバー内部にクーラントなどが侵入した場合に、当該隙間から外部に排出でき、内部での異物堆積を防ぐことができる。

ここで、基台は、所定軸方向の一方側に突出した基台突起部を備え、カバーは、基台突起部の少なくとも一部を収容可能であることが好ましい。カバーによる収容空間に、基台突起部を備えることで、移動台を支持するスライド面を大きくすることができる。つまり、移動台を安定して支持することができる。

ここで、移動台は、端部スカート部を備えることが好ましい。端部スカート部は、移動台本体部の所定軸方向の一方の端部から下方に垂れ下がるように形成され、且つ、下端が基台のスライド面より下方に位置するように形成される。これにより、さらに強固にクーラント等の侵入を防ぐことができる。

この端部スカート部は、基台の所定軸方向の一方の端面に対向して配置されることが好ましい。これにより、移動台本体部が最も後退（他方側に位置）したとき、基台の一方端部が端部スカート部で覆われ、スライド面をより強固に保護することができる。

そして、この端部スカート部は、移動台本体部と一体成形されることがさらに好ましい。一体成形されることで、移動台本体部と端部スカート部とに隙間ができず、さらに保護が強固となる。また、別部材を用いる必要がなく、コスト削減も可能となる。

また、移動台は、側方スカート部を備えることが好ましい。側方スカート部は、移動台本体部の所定軸の直交方向の端部から下方に垂れ下がるように形成され、且つ、下端が基台のスライド面より下方に位置するように形成される。

この側方スカート部は、基台の所定軸の直交方向の端面に対向して配置されることが好ましい。これにより、基台側方からの侵入に対して、保護が強固となる。また、側方スカート部は、移動台本体部の所定軸の直交方向の両端に形成されることが好ましい。これにより、基台の両側方で保護が強固になる。また、側方スカート部は、移動台本体部と一体成形されることが好ましい。これにより、端部スカート部同様、保護が強固となり、且つ、コスト面で有利となる。

ここで、移動台は、所定軸方向の一方の端部の上面に配置される砥石を備える砥石台であってもよい。砥石と被研削物との接触位置（研削点）は、砥石台の一方端部よりさらに一方側となることが多い。従って、これによれば、加工領域がより一方側となり、研削加工により発生する切粉やクーラントが、スライド面に侵入することをさらに効果的に防ぐことができる。

本発明の加工機によれば、耐久性を向上させ、且つ、加工精度を維持することができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明の加工機を、研削盤を例にし、図１〜４を参照して説明する。図１は、研削盤１を示す図である。図２は、研削盤１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、研削盤１のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、中間ベース２０およびテレスコピックカバー５０を示す研削盤１のＣ−Ｃ線断面図である。ただし、各断面図において、サーボモータ等の細かな内部機構、および、クーラントノズル３６は省略している。以下の説明において、研削盤１に対して作業者が位置する側を前方とし、作業者から遠い側を後方とし、作業者の右方を右方とし、作業者の左方を左方と称する。つまり、前後方向がＸ軸方向に一致し、左右方向がＺ軸方向に一致する。

研削盤１は、ベッド１０と、中間ベース２０（本発明における「基台」に相当する）と、砥石台３０（本発明における「移動台」に相当する）と、工作物支持部４０と、テレスコピックカバー５０とを備えている。

ベッド１０は、サーボモータ１１と、Ｚ軸方向（図２の左右方向）に延伸した溝部１３に配置されたボールねじ機構１２と、溝部１３の両サイドでＺ軸方向に延伸したＺ軸ガイド１４、１４とを備えている。

中間ベース２０は、基部２１と、基部２１から上方且つ前方に突出した突起部２２（本発明における「基台突起部」に相当する）とを備えている。基部２１は、Ｚ軸ガイド１４、１４上に設置され、ボールねじ機構１２と連結している。つまり、中間ベース２０は、サーボモータ１１により駆動するボールねじ機構１２によって、ベッド１０に対してＺ軸方向にスライドする。

突起部２２は、後方の端部に配置されるサーボモータ２３と、上面２２ａ側に設けられＸ軸方向（図２の前後方向）に延伸した溝部２４と、溝部２４に配置されたボールねじ機構２５と、上面２２ａに配置され、溝部２４の両サイドにＸ軸方向に延伸したＸ軸ガイド２６、２６とを有している。Ｘ軸方向は、上面２２ａにおいて、Ｚ軸方向に直交する方向である。なお、突起部２２の上面２２ａが、本発明における「基台のスライド面」に相当する。

砥石台３０は、本体部３１（本発明における「移動台本体部」に相当する）と、端部スカート部３２と、側方スカート部３３、３３とを備えている。本体部３１は、中間ベース２０のＸ軸ガイド２６、２６上に設置され、ボールねじ機構２５と連結している。つまり、本体部３１は、サーボモータ２３により駆動するボールねじ機構２５によって、突起部２２の上面２２ａの上をＸ軸方向にスライドする。

ここで、図１および図３は、本体部３１が最も後退した状態を表している。そして、図１および図３に示すように、本体部３１の前方（Ｘ軸方向の一方）の端部は、突起部２２の前方の端部より前方に位置している。本体部３１は、図１の状態から前方にスライド可能となっている。つまり、本体部３１の前方の端部は、スライド可能な全領域において、突起部２２の前方の端部より前方に位置している。

本体部３１は、前方部分に、砥石３４と、砥石軸部３５と、クーラントノズル３６とを有している。砥石軸部３５は、砥石３４を支持して、Ｚ軸回りに回転させる。クーラントノズル３６は、砥石３４が工作物を研削加工する際に、研削点（加工領域）にクーラントを供給し冷却する。

端部スカート部３２は、板状であり、本体部３１の前方の端部から下方に垂れ下がるように、本体部３１と一体成形されている。端部スカート部３２は、突起部２２の前方の端面に対向して配置されている。端部スカート部３２の下端は、突起部２２の上面２２ａ（本発明における「スライド面」に相当する）より下方であって、さらに溝部２４の底面よりも下方に位置し、基部２１の上面２１ａとほぼ同じ高さに位置している。

側方スカート部３３、３３は、板状であり、本体部３１のＺ軸方向の両端部から下方に垂れ下がるように、本体部３１と一体成形されている。側方スカート部３３、３３は、突起部２２のＺ軸方向の端面にそれぞれ対向して配置されている。側方スカート部３３、３３の下端は、突起部２２の上面２２ａ（スライド面）より下方であって、さらに溝部２４の底面よりも下方に位置し、基部２１の上面２１ａとほぼ同じ高さに位置している。ただし、砥石台３０は、中間ベース２０に対してＸ軸方向にスライドするため、側方スカート部３３、３３の下端と基部２１の上面２１ａとが接触しないように、側方スカート部３３、３３の下端と基部２１の上面２１ａとの間には僅かな隙間が形成されている。なお、砥石台３０の本体部３１と端部スカート部３２と側方スカート部３３は、鋳物で一体成形されている。

工作物支持部４０は、砥石台３０の前方であって、砥石３４の前方に配置されている。この工作物支持部４０は、工作物を回転可能に支持する主軸を有する主軸台と、主軸台に対向して配置され主軸とにより工作物を挟んで支持する心押し台とを備える。なお、心押台を備えずに、主軸台のみを備える構成の研削盤１にも適用できる。

テレスコピックカバー５０は、凹状の３つのカバー部材５１、５２、５３が互いに僅かな隙間をもって、入れ子状に収容されて形成されている。テレスコピックカバー５０は、各カバー部材５１〜５３が相互にスライドし、前後方向に伸縮可能となっている。図５は、砥石台３０が前進した状態の図４に相当する図である。

テレスコピックカバー５０は、凹部（内面）が上向きとなるように、前方に位置するカバー部材５１の底面５１ａが砥石台３０の端部スカート部３２の下端部に取り付けられている。そして、後方のカバー部材５３は、突起部２２の前方突出部分を収容し、基部２１の前方端部に取り付けられている。つまり、テレスコピックカバー５０は、砥石台３０の前方下面を被覆しながら、砥石台３０の前進後退に合わせて伸縮する。

本実施形態の研削盤１によれば、研削点（加工領域）は、必ず中間ベース２０よりも前方となる。つまり、研削点は、中間ベース２０の突起部２２上に配置されるボールねじ機構２５およびガイド２６、２６の上方に位置しない。従って、研削点で研削される結果生じる切粉や、熱をもったクーラントなどの異物は、重力により下方に落下し、突起部２２の上面２２ａには直接かかりにくくなる。

さらに、砥石台３０は、一体成形されており、突起部２２の上面２２ａおよび溝部２４の底面よりも下方にまで延びた端部スカート部３２および側方スカート部３３、３３を有している。さらに、テレスコピックカバー５０は、一方が端部スカート部３２の下端および側方スカート部３３、３３の下端に、他方が中間ベース２０にそれぞれ取り付けられて、砥石台３０の前方下面を被覆している。

つまり、突起部２２の上面２２ａの上方、前方、両側方が隙間なく保護され、且つ、下方が隙間をもつテレスコピックカバー５０で保護されている。これにより、より直接的に異物が侵入する虞がある上方、前方、および、両側方が完全に保護され、跳ね返りなど間接的に侵入する虞がある下方も良好に保護することができる。

特に、端部スカート部３２および側方スカート部３３、３３の下端が、突起部２２の上面２２ａより下方に位置することで、突起部２２の上面２２ａである摺動面への異物の侵入を防止できる。さらに、端部スカート部３２および側方スカート部３３、３３の下端が、溝部２４の底面よりも下方に位置することで、溝部２４に配置されたボールねじ機構２５に異物が侵入することを防止できる。なお、砥石台３０の駆動手段として、ボールねじ機構２５を用いて説明したが、これに限られるものではなく、例えばリニアモーターなどの他の駆動手段を用いた場合であっても、上記同様に、駆動手段の配置される部位への異物の侵入を防止できる。

ところで、上述したように、側方スカート部３３、３３の下端と基部２１の上面２１ａとの間には僅かな隙間が形成されている。この隙間から仮に異物が侵入したとしても、隙間より下方に位置するテレスコピックカバー５０の隙間から外部に排出することができる。従って、当該隙間から異物が侵入したとしても、当該隙間より上方に位置する突起部２２の上面２２ａに到達することを防止できる。なお、当該隙間から侵入した異物をテレスコピックカバー５０側へ移動させる構成としては、基台２１の上面２１ａをテレスコピックカバー５０側に僅かに傾斜させるなどの手段により容易に達成できる。

以上、本実施形態の研削盤１によれば、加工時に生ずる異物が中間ベース２０上に侵入することを防ぐことができるため、耐久性を向上させ、且つ、加工精度を維持することができる。なお、Ｚ軸方向のスライドに対しては、側方スカート部３３同様、基部２１の前方端部から下方に垂れ下がるようにスカート部を形成してもよい。

研削盤１を示す図である。 研削盤１のＡ−Ａ線断面図である。 研削盤１のＢ−Ｂ線断面図である。 中間ベース２０およびテレスコピックカバー５０を示す研削盤１のＣ−Ｃ線断面図である。 砥石台３０が前進した状態の図４に相当する図である。

符号の説明

１：研削盤、１０：ベッド、
２０：中間ベース（基台）、２１：基部、
２２：突起部（基台突起部）、２２ａ：上面（スライド面）、
２３：サーボモータ、２４：溝部、２５：ボールねじ機構、２６：Ｘ軸ガイド、
３０：砥石台（移動台）、３１：本体部（移動台本体部）、３２：端部スカート部、
３３：側方スカート部、３４：砥石、３５：砥石軸部、４０：工作物支持部、
５０：テレスコピックカバー

Claims (13)

1. 上面にスライド面を備える基台と、
   前記基台に対して所定軸方向にスライド可能となるように前記基台の前記スライド面の上に配置される移動台と、
   を備え、
   前記移動台の前記所定軸方向の一方側に加工領域を形成する加工機において、
   前記移動台は、前記スライド面の上にスライド可能に配置され、前記移動台が前記基台に対してスライド可能な全領域において前記所定軸方向の前記一方の端部が前記スライド面の前記所定軸方向の前記一方の端部より前記所定軸方向の前記一方に位置する移動台本体部を備えることを特徴とする加工機。
2. 前記移動台本体部の前記所定軸方向の前記一方の端部の下面を被覆するカバーを備える請求項１に記載の加工機。
3. 前記カバーは、一端が前記移動台に取り付けられ他端が前記基台に取り付けられ、前記所定軸方向に伸縮可能で、複数のカバー部材から形成されるテレスコピックカバーである請求項２に記載の加工機。
4. 前記テレスコピックカバーを形成するそれぞれの前記カバー部材の間に隙間を形成する請求項３に記載の加工機。
5. 前記基台は、前記所定軸方向の前記一方側に突出した基台突起部を備え、
   前記カバーは、前記基台突起部の少なくとも一部を収容可能である請求項２〜４の何れか一項に記載の加工機。
6. 前記移動台は、前記移動台本体部の前記所定軸方向の前記一方の端部から下方に垂れ下がるように形成され、下端が前記基台の前記スライド面より下方に位置するように形成される端部スカート部を備える請求項１〜５の何れか一項に記載の加工機。
7. 前記端部スカート部は、前記基台の前記所定軸方向の前記一方の端面に対向して配置される請求項６に記載の加工機。
8. 前記端部スカート部は、前記移動台本体部と一体成形される請求項６または７に記載の加工機。
9. 前記移動台は、前記移動台本体部の前記所定軸の直交方向の端部から下方に垂れ下がるように形成され、下端が前記基台の前記スライド面より下方に位置するように形成される側方スカート部を備える請求項１〜８の何れか一項に記載の加工機。
10. 前記側方スカート部は、前記基台の前記所定軸の直交方向の端面に対向して配置される請求項９に記載の加工機。
11. 前記側方スカート部は、前記移動台本体部の前記所定軸の直交方向の両端に形成される請求項９または１０に記載の加工機。
12. 前記側方スカート部は、前記移動台本体部と一体成形される請求項９〜１１の何れか一項に記載の加工機。
13. 前記移動台は、前記所定軸方向の前記一方の端部の上面に配置される砥石を備える砥石台である請求項１〜１２に記載の加工機。