JP2018051709A - 工作機械のベッドおよび工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】加工装置の振動に対して共振するのを抑えることができるベッドおよび工作機械を提供する。
【解決手段】研削装置１（工作機械）に用いられるベッド１０であって、ワーク支持装置２０が載置されるベッド前部１１と、砥石台３０（加工装置）が載置されるベッド後部１５と、を有している。ベッド前部１１には、上部１２と下部１３と、が形成され、上部１２は、下部１３の下端部よりも左右両側に張り出している。下部１３の下面１３ｂには、前側据付部１７ａが形成されるとともに、ベッド後部１５の下面には、二つの後側据付部１７ｂが左右方向に間隔を空けて形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械のベッドおよび工作機械に関する。

研削装置（工作機械）としては、直方体のベッドと、ワークを支持するワーク支持装置と、研削砥石を有する砥石台と、を備え、ワーク支持装置および砥石台がベッドの上面に載置されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１５２５３４号公報

前記した従来の研削装置では、ワーク加工時に生じる振動にベッドが共振すると、ベッドの振動が大きくなり、ワークの加工精度が低下するという問題がある。

本発明は、前記した問題を解決し、加工装置の振動に共振するのを抑えることができるベッドおよびそのベッドを用いた工作機械を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、工作機械に用いられるベッドであって、ワークを支持するワーク支持装置が載置されるベッド前部と、前記ワークを加工するための加工装置が載置されるベッド後部と、を有している。前記ベッド前部には、上部と、前記上部の下側に設けられた下部と、が形成され、前記上部は、前記下部の下端部よりも左右両側に張り出している。前記下部の下面には、前側据付部が形成されるとともに、前記ベッド後部の下面には、二つの後側据付部が左右方向に間隔を空けて形成されている。

前記課題を解決するため、本発明は、工作機械であって、ベッドと、ワークを支持するワーク支持装置と、前記ワークを加工するための加工装置と、を備えている。前記ベッドは、ベッド前部およびベッド後部を有している。前記ワーク支持装置は、前記ベッド前部の上面に載置され、前記加工装置は、前記ベッド後部の上面に載置されている。前記ベッド前部には、上部と、前記上部の下側に設けられた下部と、が形成され、前記上部は、前記下部の下端部よりも左右両側に張り出している。前記下部の下面には、前側据付部が形成されるとともに、前記ベッド後部の下面には、二つの後側据付部が左右方向に間隔を空けて形成されている。

本発明では、前側据付部および左右の後側据付部の三点によって、ベッドが床面に三点支持される。そして、重量が大きい加工装置は二つの後側据付部側に配置され、ワーク支持装置は前側据付部側に配置される。

本発明のベッドにおいて、ベッド前部の下部の下端部の左右の側面は、ベッド前部の上部の左右の側面よりも窪んでいる。つまり、本発明のベッドでは、直方体のベッドを三点支持した構成に比べて、前側据付部の左右両側が軽量化されている。
なお、従来の直方体のベッドを三点支持する構成において、前側据付部の左右両側の部位は、ベッド全体の剛性に与える影響が小さい部位である。

本発明のベッドおよび工作機械では、ベッドを三点支持する構成において、前側据付部の左右両側を軽くすることで、ベッド全体の剛性を確保しつつ、ベッドの固有振動数が高くなるように、ベッドの振動特性が設定されている。これにより、加工装置の振動に対してベッドが共振するのを抑えることができるため、ワークの加工精度を向上させることができる。

前記した工作機械のベッドにおいて、前記ベッド前部の前記下部を下端部から上端部に向かうに従って左右方向の幅が大きくなるように形成してもよい。
この構成では、ベッド前部の剛性を十分に確保しつつ、前側据付部の左右両側を効果的に軽くすることができる。

本発明のベッドおよび工作機械では、ベッド全体の剛性を確保しつつ、加工装置の振動に対してベッドが共振するのを抑えることができるように、ベッドの振動特性が設定されているため、ワークの加工精度を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る研削装置を示した右上前方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る研削装置を示した図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の実施形態に係るベッドを示した図で、（ａ）は右上前方から見た斜視図、（ｂ）は左上前方から見た斜視図である。

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、本発明のベッドおよび工作機械を適用した研削装置１について説明する。

本実施形態の研削装置１（特許請求の範囲における「工作機械」）は、図１に示すように、ベッド１０と、ワーク（図示せず）を支持するワーク支持装置２０と、砥石３１を有する砥石台３０（特許請求の範囲における「加工装置」）と、を備えている。

ベッド１０は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、平面視で四角形に形成されている金属製の部材である。ベッド１０は、工場の床面に据え付けられるものであり、研削装置１のベースとなる部材である。

ベッド１０の前部には、図１に示すように、ワーク支持装置２０が載置されるベッド前部１１が形成されている。また、ベッド１０の後部には、砥石台３０が載置されるベッド後部１５が形成されている。
ベッド１０は、ベッド前部１１とベッド後部１５とが一体に形成されている。本実施形態では、ベッド１０の前後方向において、前側の略１／３の領域がベッド前部１１であり、後側の略２／３の領域がベッド後部１５である。

ベッド後部１５は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、略直方体の部位である（図２（ｂ）参照）。ベッド後部１５の上面１５ａには、前後二本のガイド部１６，１６が設けられている。両ガイド部１６，１６は、左右方向に延びており、前後方向に間隔を空けて配置されている。

ベッド前部１１には、上部１２と、上部１２の下側に設けられた下部１３と、が形成されている。
ベッド前部１１の上部１２は、直方体の部位であり、上部１２の左右方向の幅は、ベッド後部１５の左右方向の幅と同じである（図２（ｂ）参照）。

ベッド前部１１の下部１３は、図２（ａ）に示すように、上部１２の下側に形成されている。下部１３の左右方向の最大幅は、上部１２の左右方向の幅よりも小さく形成されている。すなわち、下部１３全体よりも上部１２が左右両側に張り出している。

下部１３は、下端部から上端部に向かうに従って左右方向の幅が漸次大きくなるように形成されている。下部１３は、正面視で台形に形成されており、上底よりも下底が小さく形成されている。
下部１３の左右の側面１３ｄ，１３ｄは、下面１３ｂの左右の縁部から斜め上向きに延びている傾斜面である。

下部１３の下面１３ｂと、ベッド後部１５の下面１５ｂとは、同一平面上に配置されている（図２（ｂ）参照）。また、下部１３の下面１３ｂは、ベッド前部１１の左右方向の中央部に配置されている。

下部１３の左右の側面１３ｄ，１３ｄは、上部１２の左右の側面１２ｄ，１２ｄよりも窪んでいる。このように、ベッド前部１１では、下部１３の左右両側には、略三角形の空間が形成されている。
このように、ベッド１０は、直方体のブロックからベッド前部１１の下部１３となる部位の左右両側を取り除いた形状となっている。

本実施形態のベッド１０は、図２（ｂ）に示すように、床面に対して三つの据付部１７ａ，１７ｂによって三点支持されるように構成されている。
各据付部１７ａ，１７ｂは、床面に載置される平板状の部材であり、一つの前側据付部１７ａおよび二つの後側据付部１７ｂ，１７ｂが設けられている。

前側据付部１７ａは、ベッド前部１１の下部１３の下面１３ｂに形成されている。つまり、前側据付部１７ａは、ベッド１０の前端部の中央に配置されている。
二つの後側据付部１７ｂ，１７ｂは、ベッド後部１５の下面１５ｂに形成されている。両後側据付部１７ｂ，１７ｂは、左右方向に間隔を空けて配置されている。つまり、両後側据付部１７ｂ，１７ｂは、ベッド１０の後部の左右の縁部に配置されている。

ベッド１０を床面に据え付けるときには、ベッド１０の前部中央および後部左右に配置された三つの据付部１７ａ、１７ｂによって、ベッド１０を床面に対して水平かつ安定して載置することができる。

本実施形態の研削装置１では、図１に示すように、ベッド１０の上面１２ａ，１５ａにワーク支持装置２０および砥石台３０が載置されている。
ワーク支持装置２０は、ワーク（図示せず）を保持する主軸台２１と、ワークを回転可能に支持する芯押し台２２と、を備えている。
砥石台３０は、ワークを加工する加工装置であり、円板状の砥石３１および砥石３１を回転させるための駆動モータ３２を有している。

ワーク支持装置２０の主軸台２１および芯押し台２２は、ベッド前部１１の上部１２の上面１２ａに取り付けられている。
図２（ａ）に示すように、ベッド前部１１の上部１２の上面１２ａの右側の領域に主軸台２１が取り付けられ、上部１２の上面１２ａの左側の領域に芯押し台２２が取り付けられている。

砥石台３０は、図１に示すように、ベッド後部１５の上面１５ａの二本のガイド部１６，１６に取り付けられている。ベッド後部１５の上面１５ａにおいて、両ガイド部１６，１６の間には、駆動モータ３４および駆動モータ３４から左方に向けて延びているボールねじ３５が設けられている。ボールねじ３５は、砥石台３０の下部に螺合されている。そして、駆動モータ３４によってボールねじ３５を正逆方向に回転させることで、砥石台３０が両ガイド部１６，１６に沿って左右方向に移動するように構成されている。

本実施形態の研削装置１では、ワーク支持装置２０の主軸台２１および芯押し台２２の間にワーク（図示せず）を支持し、このワークの外周面を砥石台３０の砥石３１によって研削加工することができる。

本実施形態の研削装置１では、ベッド前部１１にワーク支持装置２０が載置され、ベッド後部１５に砥石台３０が載置されている。すなわち、重量が大きい砥石台３０が二つの後側据付部１７ｂ，１７ｂ側（図２（ｂ）参照）に配置され、ワーク支持装置２０が前側据付部１７ａ側（図２（ｂ）参照）に配置されている。

以上のような研削装置１のベッド１０では、図２（ａ）に示すように、ベッド前部１１の下部１３の下端部の左右の側面１３ｄ，１３ｄが、ベッド前部１１の上部１２の左右の側面１２ｄ，１２ｄよりも窪んでいる。つまり、ベッド１０では、直方体のベッドを三点支持した構成に比べて、前側据付部１７ａの左右両側が軽量化されている。

本実施形態のベッド１０のように、三点支持する構成において、前側据付部１７ａの左右両側を軽くすると、前側据付部１７ａを支点として、ベッド１０が左右方向に振られる力を減少させることができる。これにより、ベッド１０の固有振動数を高くすることができる。

なお、従来の直方体のベッドを三点支持する構成において、前側据付部の左右両側の部位は、ベッド全体の剛性に与える影響が小さい部位である。つまり、本実施形態のベッド１０は、従来の直方体のベッドから剛性に不要な部位を取り除くことで、固有振動数が高くなるように、振動特性が設定されている。

そして、本実施形態のベッド１０および研削装置１では、図１に示すように、ベッド１０全体の剛性を確保しつつ、ワーク加工時に生じる振動に対してベッド１０が共振するのを抑えることができる。したがって、ワーク（図示せず）の加工精度を向上させることができる。

また、ベッド１０では、図２（ａ）に示すように、ベッド前部１１の下部１３が下端部から上端部に向かうに従って左右方向の幅が大きくなるように形成されている。この構成では、ベッド前部１１の剛性を十分に確保しつつ、前側据付部１７ａの左右両側を効果的に軽くすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図２（ａ）に示すように、ベッド前部１１の下部１３が台形状に形成されているが、下部１３の形状は限定されるものではない。
例えば、ベッド前部１１の下部１３は、下端部から上端部に向かうに従って左右方向の幅が段階的に大きくなるように形成してもよい。
また、ベッド前部１１の下部１３は、下端部から上端部に亘って左右方向の幅を同じ大きさに形成してもよい。つまり、ベッド前部１１を正面視でＴ形状に形成してもよい。

また、本実施形態のベッド１０では、ベッド前部１１の下部１３全体が上部１２の左右方向の幅よりも小さく形成されているが、少なくとも下部１３の下端部が上部１２の左右方向の幅よりも小さく形成されていればよい。

本実施形態では、図１に示すように、ワークを研削加工するための研削装置１について説明しているが、本発明のベッドは旋盤やマシニングセンタなどの各種の工作機械に適用可能である。

１ 研削装置
１０ ベッド
１１ ベッド前部
１２ 上部
１３ 下部
１５ ベッド後部
１６ ガイド部
１７ａ 前側据付部
１７ｂ 後側据付部
２０ ワーク支持装置
２１ 主軸台
２２ 芯押し台
３０ 砥石台
３１ 砥石
３２ 駆動モータ

Claims (3)

1. 工作機械に用いられるベッドであって、
   ワークを支持するワーク支持装置が載置されるベッド前部と、
   前記ワークを加工するための加工装置が載置されるベッド後部と、を有し、
   前記ベッド前部には、
   上部と、
   前記上部の下側に設けられた下部と、が形成され、
   前記上部は、前記下部の下端部よりも左右両側に張り出しており、
   前記下部の下面には、前側据付部が形成されているとともに、
   前記ベッド後部の下面には、二つの後側据付部が左右方向に間隔を空けて形成されていることを特徴とする工作機械のベッド。
2. 請求項１に記載の工作機械のベッドであって、
   前記ベッド前部の前記下部は、下端部から上端部に向かうに従って左右方向の幅が大きくなるように形成されていることを特徴とする工作機械のベッド。
3. ベッドと、
   ワークを支持するワーク支持装置と、
   前記ワークを加工するための加工装置と、を備え、
   前記ベッドは、ベッド前部およびベッド後部を有し、
   前記ワーク支持装置は、前記ベッド前部の上面に載置され、
   前記加工装置は、前記ベッド後部の上面に載置されており、
   前記ベッド前部には、
   上部と、
   前記上部の下側に設けられた下部と、が形成され、
   前記上部は、前記下部の下端部よりも左右両側に張り出しており、
   前記下部の下面には、前側据付部が形成されているとともに、
   前記ベッド後部の下面には、二つの後側据付部が左右方向に間隔を空けて形成されていることを特徴とする工作機械。

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