JP2019063915A

JP2019063915A - Machine tool

Info

Publication number: JP2019063915A
Application number: JP2017191031A
Authority: JP
Inventors: 敦司多田; Atsushi Tada; 伸秀岸田; Nobuhide Kishida; 平林　克己; Katsumi Hirabayashi; 克己平林
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2019-04-25

Abstract

To provide a machine tool which can prevent inclination of a movable column.SOLUTION: A machine tool 1 has: a table 11 which is installed at a base 10 and on which a workpiece is placed; a column moving mechanism 13 which is installed at the base 10 and extends in a predetermined column moving direction; a column 15 which is supported by the column moving mechanism 13 and movable in the column moving direction; a spindle head 16 which is supported in a liftable manner by the column 15 and in which a spindle 161 is disposed in a direction which is horizontal and intersects with the column moving direction; an auxiliary rail 21 installed at the base 10 and extending in parallel to the column moving mechanism; and a load transmission mechanism 22 which is installed at the column 15 and can transmit a load to the auxiliary rail 21.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、移動式のコラムを有する工作機械に関する。 The present invention relates to a machine tool having a movable column.

工作機械においては、加工時の反力により主軸を支持する各部に変形が生じる。このような変形は、ワークの加工精度が低下する原因となるため、機械的な変形防止対策や、変形を補正する対策が講じられている。
例えば、特許文献１に記載の工作機械では、各軸移動機構に補強を行うことで、変形を抑制している。
また、特許文献２に記載の工作機械では、ワークからの加工反力を検出し、変形量を算出し、この変形を打ち消すような補正を行っている。
しかし、これらの対策は、いずれも大規模で装置構成も複雑化する傾向にあり、基本的な変形対策は、依然として各部の剛性強化によっている。 In a machine tool, the reaction force at the time of machining causes deformation in each part supporting the spindle. Since such deformation causes a decrease in the processing accuracy of the work, measures for preventing mechanical deformation and measures for correcting the deformation are taken.
For example, in the machine tool described in Patent Document 1, deformation is suppressed by reinforcing each axis moving mechanism.
Further, in the machine tool described in Patent Document 2, a processing reaction force from a workpiece is detected, a deformation amount is calculated, and a correction that cancels out the deformation is performed.
However, all of these measures tend to be large-scale and the device configuration tends to be complicated, and the basic measures against deformation still depend on the rigidity enhancement of each part.

特開２００３−２６６２５７号公報JP 2003-266257 A 特開２０１３−１２３７５７号公報JP, 2013-123757, A

工作機械のうち、横フライス盤や横中ぐり盤などの工作機械では、水平な主軸を有する主軸ヘッドをコラムに昇降自在に支持している。このような工作機械では、大きな変形要因であるコラムの剛性を高めることで、コラムの傾きや倒れを防止している。
このようなコラムを有する工作機械の一部では、移動機構を介してコラムを支持することで、コラムを所定の移動方向へ移動可能としている。このような形式の工作機械では、コラムの剛性強化によってそれ自体の変形が防止できるものの、移動機構に生じる変形が十分に防止できないという問題があった。 Among machine tools, in machine tools such as a horizontal milling machine and a horizontal boring machine, a spindle head having a horizontal spindle is supported so as to be movable up and down on a column. In such a machine tool, the column is prevented from tilting or falling by enhancing the rigidity of the column which is a major deformation factor.
In a part of a machine tool having such a column, the column can be moved in a predetermined moving direction by supporting the column via a moving mechanism. In such a type of machine tool, although it is possible to prevent the deformation of the column itself by strengthening the rigidity of the column, there is a problem that the deformation occurring in the moving mechanism can not be sufficiently prevented.

本発明の目的は、移動式のコラムの傾きを防止できる工作機械を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a machine tool capable of preventing the tilt of a movable column.

本発明の工作機械は、ベースに設置されてワークを載置するテーブルと、前記ベースに設置されて所定のコラム移動方向に延びるコラム移動機構と、前記コラム移動機構に支持されて前記コラム移動方向コラム移動方向に移動可能なコラムと、前記コラムに昇降自在に支持されかつ主軸が水平かつ前記コラム移動方向と交差する方向に配置された主軸ヘッドと、前記ベースに設置されて前記コラム移動機構と平行に延びる補助レールと、前記コラムに設置されて前記補助レールに荷重を伝達可能な荷重伝達機構と、を有することを特徴とする。 The machine tool according to the present invention comprises a table installed on a base for mounting a workpiece, a column moving mechanism installed on the base and extending in a predetermined column moving direction, and supported by the column moving mechanism to move the column moving direction A column movable in the column moving direction, a main spindle head supported by the column so as to be vertically movable and arranged such that the main spindle is horizontal and in a direction intersecting the column moving direction, the column moving mechanism installed on the base And a load transfer mechanism installed on the column and capable of transferring a load to the auxiliary rail.

本発明では、コラム移動機構により、コラムをコラム移動方向へ水平に移動させ、主軸ヘッドをコラムに沿って昇降させることで、主軸ヘッドの主軸に装着した工具をテーブル上のワークに対して相対移動させ、所期の加工を行うことができる。
ここで、ワークに対する加工が、ドリルによる孔開け加工であると、加工反力は水平かつコラム移動方向と交差する方向となり、コラムの上側を同方向に傾けるようなモーメントを生じる。コラムの曲げ変形については、それ自体の剛性で対応することができる。一方、コラムとベースとの間のコラム移動機構では、可動部分であるため剛性強化に制約があり、コラムの傾きを生じさせる原因となる。
しかし、本発明では、荷重伝達機構を介してコラムを傾ける力を補助レールに伝達することで、コラムの傾きを防止することができる。
なお、加工によってはコラムの上側をコラム移動方向に傾ける反力が生じるが、コラム移動機構に接続するコラム下部を同方向に長さを増すことで傾きに耐えることができる。 In the present invention, the column moving mechanism moves the column horizontally in the column moving direction, and raises and lowers the spindle head along the column, thereby moving the tool mounted on the spindle of the spindle head relative to the workpiece on the table. It is possible to carry out the desired processing.
Here, if the processing on the workpiece is a drilling process using a drill, the processing reaction force is horizontal and intersects the column moving direction, and a moment is generated to incline the upper side of the column in the same direction. The bending deformation of the column can be dealt with by its own stiffness. On the other hand, in the column moving mechanism between the column and the base, since it is a movable part, the rigidity enhancement is restricted, which causes the column to tilt.
However, in the present invention, it is possible to prevent the tilt of the column by transmitting the force to tilt the column to the auxiliary rail through the load transfer mechanism.
In addition, although the reaction force which inclines the upper side of the column in the column movement direction is produced by processing, the inclination can be resisted by increasing the length in the same direction to the column lower part connected to the column movement mechanism.

本発明の工作機械において、前記荷重伝達機構は、前記コラムから前記補助レールまで延びる伝達アームと、前記伝達アームに設置されて前記補助レールの表面に当接可能な当接部を有することが好ましい。 In the machine tool according to the present invention, preferably, the load transfer mechanism has a transfer arm extending from the column to the auxiliary rail, and an abutting portion installed on the transfer arm and capable of abutting on the surface of the auxiliary rail .

本発明では、伝達アームを延ばすことで補助レールをコラムから離れた位置に設置でき、コラムの傾きモーメントを補助レールで効果的に受け止めることができる。
なお、当接部としては、コラムの傾きモーメントを受けるのに適した向きで補助レールの表面に当接して荷重を伝達できればよい。当接部は、コラムのコラム移動方向への移動を許容するために、補助レールに当接したまま摺動してもよく、ローラなどを用いて転動させてもよい。当接部を可動式として、補助レールへの当接状態と離脱状態を切り換えるようにしてもよい。一対の当接部を対向配置して、補助レールを挟むようにしてもよく、いずれかの側を可動式とし、クランプ状態とアンクランプ状態（クランプ解除状態）とを切り換えてもよい。 In the present invention, by extending the transmission arm, the auxiliary rail can be set apart from the column, and the tilting moment of the column can be effectively received by the auxiliary rail.
In addition, as the contact portion, the load may be transmitted by being in contact with the surface of the auxiliary rail in a direction suitable for receiving the tilt moment of the column. The contact portion may slide in contact with the auxiliary rail in order to allow the column to move in the column movement direction, and may be rolled using a roller or the like. The contact portion may be movable to switch between the contact state with the auxiliary rail and the disengagement state. A pair of contact parts may be disposed opposite to sandwich the auxiliary rail, and either side may be movable to switch between the clamp state and the unclamp state (clamp release state).

本発明の工作機械において、前記当接部は、一対が対向配置され、互いに近接離隔することで前記補助レールの一部をクランプ可能であることが好ましい。 In the machine tool of the present invention, it is preferable that a pair of the contact portions be disposed to face each other, and that a part of the auxiliary rail can be clamped by being close to and separated from each other.

本発明では、一対の当接部を近接させて補助レールをクランプすることができ、コラムの傾きを生じる加工反力が、主軸が延びるＺ軸方向のいずれであっても、この反力を確実に補助することができる。一方、コラムを移動する際には、一対の当接部を離隔させてアンクランプ状態とすることができる。
本発明において、一対の当接部を近接離隔する手段としては、油圧シリンダやソレノイドなどを適宜利用することができる。 In the present invention, the auxiliary rail can be clamped by bringing a pair of contact portions close to each other, and the processing reaction force causing the inclination of the column can be reliably secured regardless of the Z axis direction in which the main axis extends. Can help. On the other hand, when moving the column, the pair of contact portions can be separated to be in an unclamped state.
In the present invention, a hydraulic cylinder, a solenoid, or the like can be appropriately used as a means for closely separating the pair of contact portions.

本発明の工作機械において、前記当接部は、互いに対向配置された一対のローラであり、前記ローラは前記補助レールの反対向きの表面にそれぞれ転動可能であることが好ましい。 In the machine tool according to the present invention, preferably, the contact portion is a pair of rollers disposed to face each other, and the rollers are each capable of rolling on opposite surfaces of the auxiliary rail.

本発明では、一対のローラで補助レールを挟み込むことで、コラムの傾きが主軸方向のいずれであっても、確実に補助することができる。一方、当接部がローラであるため、一対で補助レールを挟み込んだ状態のままでも、コラムの移動を許容することができる。 In the present invention, by sandwiching the auxiliary rail with the pair of rollers, it is possible to reliably assist the inclination of the column in any direction of the main axis. On the other hand, since the contact portion is a roller, the movement of the column can be permitted even in a state in which the auxiliary rail is sandwiched between the pair.

本発明の工作機械において、前記補助レールは、前記コラム移動機構を挟んで前記テーブルとは反対側に設置されていることが好ましい。
本発明では、テーブルに干渉することなく補助レールを設置することができる。 In the machine tool of the present invention, preferably, the auxiliary rail is installed on the opposite side to the table with the column moving mechanism interposed therebetween.
In the present invention, the auxiliary rail can be installed without interfering with the table.

本発明の工作機械において、前記補助レールは、前記コラム移動機構よりも高い位置に設置されていることが好ましい。
本発明では、傾きによる変位が顕著になるコラムの上側に補助レールを近づけることができ、荷重伝達による傾きの防止を有効にできる。 In the machine tool of the present invention, preferably, the auxiliary rail is installed at a position higher than the column moving mechanism.
In the present invention, the auxiliary rail can be brought close to the upper side of the column where the displacement due to the inclination becomes remarkable, and the prevention of the inclination due to the load transmission can be made effective.

本発明によれば、移動式のコラムの傾きを防止できる工作機械を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a machine tool capable of preventing the tilt of the movable column.

本発明の一実施形態を示す立面図。FIG. 1 is an elevation view of an embodiment of the present invention. 前記実施形態の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of the said embodiment. 本発明の他の実施形態の要部を示す断面図。Sectional drawing which shows the principal part of other embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、工作機械１は、大型の中ぐり盤であり、ベース１０の上に構築される。ベース１０には、ワークを載置するテーブル１１が設置され、これに隣接してピット１２が形成されている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
In FIG. 1, a machine tool 1 is a large boring machine and is built on a base 10. The base 10 is provided with a table 11 on which a workpiece is placed, and a pit 12 is formed adjacent to the table 11.

ピット１２内にはコラム移動機構１３が設置され、コラム移動機構１３によってコラム１５が支持されている。
コラム移動機構１３は、一対のレール１３１，１３２を有する。レール１３１，１３２は、図１直交方向（Ｘ軸方向）へ水平に延びている。
コラム１５は、レール１３１，１３２に沿ってコラム移動方向であるＸ軸方向の任意位置へ移動可能である。コラム１５は、コラム下部１４がＸ軸方向に延長され、レール１３１，１３２に沿った長さが延長されており、これによりコラム１５のＸ軸方向への倒れ防止が図られている。 A column moving mechanism 13 is installed in the pit 12 and the column 15 is supported by the column moving mechanism 13.
The column moving mechanism 13 has a pair of rails 131 and 132. The rails 131 and 132 extend horizontally in the orthogonal direction (X-axis direction) in FIG.
The column 15 is movable along the rails 131 and 132 to any position in the X axis direction, which is the column movement direction. The column lower portion 14 is extended in the X-axis direction, and the length along the rails 131 and 132 is extended, thereby preventing the column 15 from falling in the X-axis direction.

コラム１５には主軸ヘッド１６が支持されている。
コラム１５には、主軸ヘッド１６を昇降自在に支持する昇降機構１５１が設置され、主軸ヘッド１６はコラム１５に沿って鉛直方向（Ｙ軸方向）の任意位置へ昇降可能である。
コラム１５には、カウンタバランス機構１５２が設置され、主軸ヘッド１６の自重に相当する重錐により、昇降機構１５１にかかる荷重軽減が図られている。 A spindle head 16 is supported by the column 15.
The column 15 is provided with a lifting mechanism 151 for supporting the spindle head 16 so that the spindle head 16 can be lifted and lowered, and the spindle head 16 can be lifted and lowered along the column 15 to any position in the vertical direction (Y-axis direction).
A counterbalance mechanism 152 is installed in the column 15, and a load applied to the elevating mechanism 151 is reduced by a double cone corresponding to the weight of the spindle head 16.

主軸ヘッド１６には、先端に工具を装着可能な主軸１６１が水平に設置されている。
主軸１６１の回転軸線は、Ｚ軸方向に延びている。主軸１６１は、ラム１６２に支持されており、主軸ヘッド１６およびコラム１５に対してＺ軸方向へ進退可能である。 The spindle head 16 is horizontally installed with a spindle 161 which can be mounted with a tool at its tip.
The rotation axis of the main shaft 161 extends in the Z-axis direction. The main shaft 161 is supported by the ram 162 and can advance and retract in the Z-axis direction with respect to the main shaft head 16 and the column 15.

主軸ヘッド１６は、コラム１５の昇降機構１５１によりＹ軸方向の任意高さへ昇降可能であり、コラム１５を支持するコラム移動機構１３によりＸ軸方向の任意位置へ移動可能である。従って、主軸１６１に装着された工具は、前述したＸ軸方向およびＹ軸方向の移動により、テーブル１１に載置されたワークの任意位置に対して孔開けや切削など、工具に応じた加工が可能である。また、工具による加工の進展に伴って、ラム１６２で工具をＺ軸方向へ送ることができる。 The spindle head 16 can be elevated to an arbitrary height in the Y-axis direction by the elevation mechanism 151 of the column 15, and can be moved to an arbitrary position in the X-axis direction by the column moving mechanism 13 supporting the column 15. Therefore, the tool mounted on the main spindle 161 can be processed according to the tool such as drilling or cutting at an arbitrary position of the work placed on the table 11 by the movement in the X-axis direction and the Y-axis direction described above. It is possible. Further, the tool can be fed in the Z-axis direction by the ram 162 as the processing by the tool progresses.

ベース１０には、ピット１２のテーブル１１とは反対側に、コラム移動機構１３と平行に延びる補助レール２１が設置されている。
補助レール２１は、ピット１２の開口辺縁の段差部分に設置されており、ピット１２の底部に設置されたコラム移動機構１３よりも高い位置とされている。
コラム１５の下部には、補助レール２１に荷重を伝達可能な荷重伝達機構２２が設置されている。 On the base 10, on the opposite side of the pit 12 to the table 11, an auxiliary rail 21 extending parallel to the column moving mechanism 13 is installed.
The auxiliary rail 21 is installed at a step portion of the opening edge of the pit 12 and is positioned higher than the column moving mechanism 13 installed at the bottom of the pit 12.
Below the column 15, a load transfer mechanism 22 capable of transferring a load to the auxiliary rail 21 is installed.

荷重伝達機構２２は、コラム１５から補助レール２１まで延びる伝達アーム２３と、伝達アーム２３に設置されて補助レール２１の上下の表面にそれぞれ当接可能な一対の当接部２４，２５を有する。
伝達アーム２３は、Ｌ字状に形成されており、一部がコラム１５の側面に沿って固定されている。 The load transfer mechanism 22 has a transfer arm 23 extending from the column 15 to the auxiliary rail 21, and a pair of contact portions 24 and 25 which are provided on the transfer arm 23 and can contact the upper and lower surfaces of the auxiliary rail 21.
The transmission arm 23 is formed in an L shape, and a part thereof is fixed along the side surface of the column 15.

図２において、一対の当接部２４，２５は、補助レール２１をクランプ可能なクランプ機構を構成している。
当接部２４は、伝達アーム２３の先端に固定されたブロック状の部材である。当接部２４の側面には凹部が形成され、凹部には油圧シリンダあるいはソレノイドを用いた駆動機構２６が収容されている。 In FIG. 2, the pair of contact portions 24 and 25 constitute a clamp mechanism capable of clamping the auxiliary rail 21.
The contact part 24 is a block-like member fixed to the tip of the transmission arm 23. A recess is formed on the side surface of the contact portion 24, and a drive mechanism 26 using a hydraulic cylinder or a solenoid is accommodated in the recess.

当接部２５は、当接部２４の側面に配置された断面Ｃ字状の部材である。当接部２５の下端側は当接部２４の下面に対して対向配置されている。補助レール２１は、断面Ｈ字状の部材であり、上側のフランジ部が当接部２４の下面に沿わされ、当接部２５の下端側との間に挟まれる状態で配置されている。 The contact portion 25 is a member having a C-shaped cross section disposed on the side surface of the contact portion 24. The lower end side of the contact portion 25 is disposed to face the lower surface of the contact portion 24. The auxiliary rail 21 is a member having an H-shaped cross section, and the upper flange portion is disposed along the lower surface of the contact portion 24 so as to be sandwiched with the lower end side of the contact portion 25.

当接部２５の上端側は駆動機構２６に接続され、当接部２５は全体が駆動機構２６によって当接部２４に対して昇降可能である。駆動機構２６で当接部２５を上昇させることで、当接部２５の下端側が当接部２４に近接し、これらの当接部２４，２５により補助レール２１のフランジ部をクランプすることができる。 The upper end side of the contact portion 25 is connected to the drive mechanism 26, and the contact portion 25 can be moved up and down with respect to the contact portion 24 by the drive mechanism 26 as a whole. By raising the contact portion 25 by the drive mechanism 26, the lower end side of the contact portion 25 approaches the contact portion 24, and the flange portion of the auxiliary rail 21 can be clamped by the contact portions 24 and 25. .

荷重伝達機構２２においては、当接部２４，２５で補助レール２１をクランプすることで、コラム１５は補助レール２１に対してＸ軸方向位置を固定されるとともに、コラム１５の上端がＺ軸方向に振れるような傾きを生じるＸ軸回りのモーメントに対抗することができる。
コラム１５の上端が図１右側へ傾こうとした場合、図２の矢印Ｆ１のように、当接部２４が補助レール２１の上面に当接し、コラム１５の傾きを防止することができる。
コラム１５の上端が図１左側へ傾こうとした場合、図２の矢印Ｆ２のように、当接部２５が補助レール２１の上側フランジ下面に当接し、コラム１５の傾きを防止することができる。 In the load transfer mechanism 22, the column 15 is fixed in the X-axis direction position with respect to the auxiliary rail 21 by clamping the auxiliary rail 21 by the contact portions 24 and 25, and the upper end of the column 15 is in the Z-axis direction It is possible to counteract the moment about the X axis which produces a tilt that can swing.
When the upper end of the column 15 is inclined to the right in FIG. 1, the contact portion 24 abuts on the upper surface of the auxiliary rail 21 as shown by arrow F1 in FIG. 2, and the inclination of the column 15 can be prevented.
When the upper end of the column 15 is inclined to the left in FIG. 1, the contact portion 25 abuts on the lower surface of the upper flange of the auxiliary rail 21 as shown by arrow F2 in FIG. .

一方、荷重伝達機構２２においては、当接部２４，２５による補助レール２１のクランプを解除することで、当接部２４，２５と補助レール２１との間にそれぞれ僅かな隙間が形成される。これにより、コラム１５は補助レール２１に対してＸ軸方向の任意位置へと移動可能となる。 On the other hand, in the load transfer mechanism 22, a slight gap is formed between each of the contact portions 24 and 25 and the auxiliary rail 21 by releasing the clamp of the auxiliary rail 21 by the contact portions 24 and 25. As a result, the column 15 can move to any position in the X-axis direction with respect to the auxiliary rail 21.

本実施形態においては、次のような手順でワークの加工を行う。
先ず、テーブル１１にワークを載置する。
次に、コラム１５をＸ軸方向の所定位置へ移動させ、荷重伝達機構２２の当接部２４，２５で補助レール２１をクランプする。
続いて、主軸ヘッド１６をコラム１５に沿ったＹ軸方向の所定位置へ移動させ、主軸１６１に装着された工具でワークの加工を行う。 In the present embodiment, processing of the workpiece is performed in the following procedure.
First, the work is placed on the table 11.
Next, the column 15 is moved to a predetermined position in the X-axis direction, and the auxiliary rail 21 is clamped by the contact portions 24 and 25 of the load transfer mechanism 22.
Subsequently, the spindle head 16 is moved to a predetermined position along the column 15 in the Y-axis direction, and the workpiece mounted on the spindle 161 is machined.

主軸１６１に装着された工具が、例えば孔開け用のドリルであるとき、主軸ヘッド１６のラム１６２を前進させてドリルをワークに切り込ませてゆく。このとき、主軸ヘッド１６には、Ｚ軸方向の加工反力（図１右向き）が生じ、コラム１５にはその上側をワークと反対側（Ｚ軸方向図中右側）へ傾けるＸ軸回りのモーメントが生じる。
コラム１５は、コラム移動機構１３の一対のレール１３１，１３２で支持され、これらがＸ軸方向へ延びていることから、これらだけではＸ軸回りのモーメントに対して十分に剛性が得られない。
しかし、本実施形態では、補助レール２１および荷重伝達機構２２により、加工反力によるコラム１５のＸ軸回りのモーメントに対抗することができ、コラム１５の傾きを防止することができる。 When the tool mounted on the main shaft 161 is, for example, a drill for drilling, the ram 162 of the main spindle head 16 is advanced to cut the drill into the work. At this time, a processing reaction force in the Z-axis direction (rightward in FIG. 1) is generated in the spindle head 16, and a moment about the X axis inclining the upper side of the column 15 to the opposite side to the workpiece (right side in the Z-axis direction). Will occur.
The column 15 is supported by a pair of rails 131 and 132 of the column moving mechanism 13, and since these extend in the X-axis direction, sufficient rigidity with respect to the moment around the X-axis can not be obtained by only these.
However, in the present embodiment, the auxiliary rail 21 and the load transfer mechanism 22 can counteract the moment around the X axis of the column 15 due to the processing reaction force, and the inclination of the column 15 can be prevented.

なお、装着された工具がフライスなどで、加工反力がＸ軸方向であるとき、コラム１５にはＺ軸回りのモーメントが生じる。このようなＺ軸回りのモーメントについては、Ｘ軸方向に延びるコラム移動機構１３およびコラム下部１４で十分に対抗することができる。 When the mounted tool is a milling machine and the processing reaction force is in the X-axis direction, a moment around the Z-axis is generated in the column 15. Such a moment about the Z-axis can be sufficiently opposed by the column moving mechanism 13 and the column lower portion 14 extending in the X-axis direction.

現在位置での加工が済んだら、主軸１６１を後退させてワークから離す。そして、荷重伝達機構２２による補助レール２１のクランプを解除した後、コラム１５を次の加工位置へと移動させることができる。次の加工位置がＸ軸方向の同じ位置であれば、クランプ解除およびコラム１５の移動は省略し、主軸ヘッド１６の昇降だけを行えばよい。 After machining at the current position, the main shaft 161 is retracted and released from the work. Then, after releasing the clamp of the auxiliary rail 21 by the load transfer mechanism 22, the column 15 can be moved to the next processing position. If the next processing position is the same position in the X-axis direction, the clamp release and the movement of the column 15 may be omitted, and only the spindle head 16 may be moved up and down.

このような本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態の工作機械１では、コラム移動機構１３によりコラム１５をコラム移動方向（Ｘ軸方向）へ水平に移動させ、主軸ヘッド１６をコラム１５に沿って昇降させることで、主軸ヘッド１６の主軸１６１に装着した工具をテーブル１１上のワークに対して相対移動させ、所期の加工を行うことができる。 According to such an embodiment, the following effects can be obtained.
In the machine tool 1 of the present embodiment, the column moving mechanism 13 horizontally moves the column 15 in the column moving direction (X-axis direction), and raises and lowers the spindle head 16 along the column 15. The tool mounted on the table 161 can be moved relative to the workpiece on the table 11 to perform desired processing.

加工の際に、加工反力がＸ軸方向であれば、コラム１５にＺ軸回りのモーメントが生じる。このようなＺ軸回りのモーメントについては、Ｘ軸方向に延びるコラム移動機構１３およびコラム下部１４で十分に対抗することができる。
一方、加工反力がＺ軸方向であれば、コラム１５にＸ軸回りのモーメントが生じる。このようなＸ軸回りのモーメントについては、荷重伝達機構２２を介してコラム１５を傾ける力を補助レール２１に伝達することで、コラム１５の傾きを防止することができる。 At the time of processing, if the processing reaction force is in the X axis direction, a moment around the Z axis is generated in the column 15. Such a moment about the Z-axis can be sufficiently opposed by the column moving mechanism 13 and the column lower portion 14 extending in the X-axis direction.
On the other hand, when the processing reaction force is in the Z axis direction, a moment around the X axis is generated in the column 15. With regard to such a moment about the X-axis, by transmitting the force for inclining the column 15 to the auxiliary rail 21 via the load transfer mechanism 22, the inclination of the column 15 can be prevented.

本実施形態の荷重伝達機構２２では、伝達アーム２３を延ばすことで補助レール２１をコラム１５から離れた位置に設置でき、コラム１５を傾けようとするＸ軸回りのモーメントを補助レール２１で効果的に受け止めることができる。 In the load transfer mechanism 22 of the present embodiment, the auxiliary rail 21 can be installed at a position separated from the column 15 by extending the transfer arm 23, and the moment around the X axis to tilt the column 15 is effectively achieved by the auxiliary rail 21. Can be

本実施形態の荷重伝達機構２２では、上下に対向配置された一対の当接部２４，２５を設け、これらを近接させて補助レール２１をクランプするようにしたので、コラム１５の傾きを生じる加工反力が、主軸１６１が延びるＺ軸方向のいずれであっても、この反力を確実に補助することができる。
一方、コラム１５を移動する際には、一対の当接部２４，２５を離隔させてアンクランプ状態とすることができる。
一対の当接部２４，２５の近接離隔は、油圧シリンダやソレノイドなどを用いた駆動機構２６により行うことができ、簡素な構成で確実な動作を行うことができる。 In the load transfer mechanism 22 according to the present embodiment, the pair of contact portions 24 and 25 disposed vertically opposite to each other is disposed close to clamp the auxiliary rail 21, so that the column 15 is inclined. The reaction force can be reliably assisted regardless of the Z-axis direction in which the main shaft 161 extends.
On the other hand, when moving the column 15, the pair of contact portions 24 and 25 can be separated to be in an unclamped state.
The close separation of the pair of contact portions 24 and 25 can be performed by the drive mechanism 26 using a hydraulic cylinder, a solenoid, or the like, and a reliable operation can be performed with a simple configuration.

本実施形態では、補助レール２１を、コラム移動機構１３を挟んでテーブル１１とは反対側に設置したため、テーブル１１に干渉することなく補助レール２１を設置することができ、Ｘ軸回りのモーメントに対抗するために必要なコラム１５からの距離も確保することができる。 In this embodiment, since the auxiliary rail 21 is installed on the opposite side of the column moving mechanism 13 to the table 11, the auxiliary rail 21 can be installed without interfering with the table 11, and the moment around the X axis The distance from the column 15 necessary for opposing can also be secured.

本実施形態では、補助レール２１を、コラム移動機構１３よりも高い位置に設置したので、Ｘ軸回りのモーメントによるコラム１５の傾き、およびこの傾きによる変位が顕著になるコラム１５の上側に、補助レール２１を近づけることができ、荷重伝達機構２２を用いた荷重伝達による傾きの防止を有効にできる。 In this embodiment, since the auxiliary rail 21 is installed at a position higher than the column moving mechanism 13, the inclination of the column 15 due to the moment around the X axis and the upper side of the column 15 where the displacement due to this inclination becomes remarkable The rails 21 can be brought close to each other, and the prevention of the inclination by the load transfer using the load transfer mechanism 22 can be made effective.

図３には、本発明の他の実施形態が示されている。
前述した図１の実施形態では、荷重伝達機構２２として、図２に示すような一対の当接部２４，２５および駆動機構２６を伝達アーム２３の先端に設置し、駆動機構２６で一対の当接部２４，２５を上下方向に近接離隔させて補助レール２１をクランプ状態またはアンクランプ状態に切り換えていた。
これに対し、図３に示す他の実施形態では、荷重伝達機構３２として、伝達アーム３３の先端に、当接部としてのローラ３４，３５を有する一対のブラケット３６，３７を接続し、向かい合わせた一対のローラ３４，３５で補助レール３１を上下に挟み込んでいる。なお、図３に示す他の実施形態は、荷重伝達機構３２および補助レール３１以外の構成については、前述した図１と同様の構成を備えている。 Another embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the embodiment of FIG. 1 described above, as the load transfer mechanism 22, a pair of contact parts 24 and 25 and the drive mechanism 26 as shown in FIG. 2 are installed at the tip of the transfer arm 23. The contact parts 24 and 25 are closely spaced in the vertical direction, and the auxiliary rail 21 is switched to the clamp state or the unclamp state.
On the other hand, in another embodiment shown in FIG. 3, as the load transfer mechanism 32, a pair of brackets 36 and 37 having rollers 34 and 35 as contact portions are connected to the tip of the transfer arm 33 and face each other The auxiliary rail 31 is vertically sandwiched by the pair of rollers 34 and 35. In the other embodiment shown in FIG. 3, the configuration other than the load transfer mechanism 32 and the auxiliary rail 31 has the same configuration as that of FIG. 1 described above.

このような図３の実施形態では、一対のローラ３４，３５により補助レール３１に対して、伝達アーム３３からの上向きおよび下向きの力を伝達することができる。
コラム１５の上端が図１右側へ傾こうとした場合、図３の矢印Ｆ１のように、ローラ３４が補助レール３１の上面に当接し、コラム１５の傾きを防止することができる。
コラム１５の上端が図１左側へ傾こうとした場合、図３の矢印Ｆ２のように、ローラ３５が補助レール３１の下面に当接し、コラム１５の傾きを防止することができる。 In the embodiment of FIG. 3, the pair of rollers 34, 35 can transmit the upward and downward forces from the transmission arm 33 to the auxiliary rail 31.
When the upper end of the column 15 is inclined to the right in FIG. 1, the roller 34 abuts on the upper surface of the auxiliary rail 31 as shown by arrow F1 in FIG. 3, and the inclination of the column 15 can be prevented.
When the upper end of the column 15 is inclined to the left in FIG. 1, the roller 35 abuts on the lower surface of the auxiliary rail 31 as shown by arrow F2 in FIG. 3, and the inclination of the column 15 can be prevented.

本実施形態においては、このような荷重伝達機構３２および補助レール３１により、コラム１５の傾きに関して、前述した図１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
さらに、一対の当接部としてローラ３４，３５を用い、これらを補助レール３１に転動させることで、クランプ状態とアンクランプ状態を切り換える必要がなく、図２の駆動機構２６を省略することができ、配管類などを含めて構造を簡略化できる。
さらに、一対のローラ３４，３５で補助レール３１を上下に挟み込んだままでも、ローラ３４，３５が補助レール３１に転動することで、コラム１５をＸ軸方向へ移動させることができる。従って、図２の実施形態のように、クランプ状態とアンクランプ状態を切り換える操作を行う必要がなく、動作手順を簡素化することができる。 In the present embodiment, such a load transfer mechanism 32 and the auxiliary rail 31 can obtain the same effect as the embodiment of FIG. 1 described above with respect to the tilt of the column 15.
Further, by using the rollers 34 and 35 as the pair of contact portions and rolling them on the auxiliary rail 31, there is no need to switch the clamping state and the unclamping state, and the drive mechanism 26 of FIG. It is possible to simplify the structure including piping etc.
Furthermore, even if the auxiliary rail 31 is held vertically by the pair of rollers 34 and 35, the column 34 can be moved in the X-axis direction by the rollers 34 and 35 rolling on the auxiliary rail 31. Therefore, as in the embodiment of FIG. 2, it is not necessary to perform an operation of switching the clamping state and the unclamping state, and the operation procedure can be simplified.

なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形などは本発明に含まれる。
前述した図１の実施形態および図３の実施形態では、それぞれ補助レール２１，３１を当接部２４，２５あるいはローラ３４，３５で上下方向に挟み付けていた。しかし、上下方向以外、例えば水平方向に挟み付ける構造、あるいは水平方向に凹凸が噛み合う機構などとしてもよく、コラム１５を傾けるＸ軸回りのモーメントに対抗できるようなクランプ状態が実現できればよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications and the like as long as the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.
In the embodiment of FIG. 1 and the embodiment of FIG. 3 described above, the auxiliary rails 21 and 31 are vertically held by the contact portions 24 and 25 or the rollers 34 and 35, respectively. However, other than the vertical direction, for example, it may be a structure in which it is held in the horizontal direction, or a mechanism in which the concavities and convexities are engaged in the horizontal direction.

前述した各実施形態では、補助レール２１，３１を１本だけ設置したが、２本以上を平行に設置し、各々に荷重伝達する複数の荷重伝達機構２２，３２を設置してもよい。
複数の補助レールを設置する場合、縦方向に並列配置してもよく、水平に並列配置してもよい。
複数の補助レールを設置する場合、１本は荷重伝達機構により上下方向にクランプされ、他は水平方向にクランプされるなど、異なるクランプ形態を組み合わせて設置してもよい。 In each of the above-described embodiments, only one auxiliary rail 21 or 31 is installed. However, two or more may be installed in parallel, and a plurality of load transfer mechanisms 22 or 32 may be installed to transmit loads to each.
When a plurality of auxiliary rails are installed, they may be arranged longitudinally in parallel or horizontally.
In the case of installing a plurality of auxiliary rails, one may be installed by combining different clamp forms, such as one clamped vertically by a load transfer mechanism and the other horizontally clamped.

前述した各実施形態において、補助レール２１，３１は、コラム１５のＸ軸方向移動範囲の全長にわたって延びるものとすればよい。ただし、コラム１５の移動範囲であればよく、コラム移動機構１３の全長に及ぶ長さとする必要はない。
さらに、補助レール２１，３１は、コラム１５のＸ軸方向のうち頻繁に利用される領域だけに限定してもよい。ただし、荷重伝達機構２２，３２は、補助レール２１，３１のある領域とない領域とにわたって移動することになり、補助レール２１，３１を挟む状態に移行する際に、補助レール２１，３１の端部に対して円滑に導入されるような処理、例えば導入用の傾斜面を形成する等行うことが望ましい。 In each of the embodiments described above, the auxiliary rails 21 and 31 may extend over the entire length of the movement range of the column 15 in the X-axis direction. However, the moving range of the column 15 is sufficient, and the length does not have to be the entire length of the column moving mechanism 13.
Furthermore, the auxiliary rails 21 and 31 may be limited to only the frequently used area in the X-axis direction of the column 15. However, the load transfer mechanisms 22 and 32 move across the area where the auxiliary rails 21 and 31 are present and where the auxiliary rails 21 and 31 do not, and when shifting to a state where the auxiliary rails 21 and 31 are sandwiched, the ends of the auxiliary rails 21 and 31 It is desirable to carry out a process that allows smooth introduction to the part, for example, forming an inclined surface for introduction.

前述した各実施形態では、それぞれ一対の当接部２４，２５あるいはローラ３４，３５を用いたが、コラム１５に傾きを生じる工具からの加工反力が専ら一方向だけであれば、当該反力に対応する一方の当接部だけであってもよい。この場合、一方だけの当接部は、補助レールに対して摺動自在な部材などであってもよく、補助レールに転動するローラとしてもよい。 In each embodiment mentioned above, although a pair of contact parts 24 and 25 or rollers 34 and 35 were used, respectively, if the processing reaction force from the tool which produces inclination in column 15 is only one direction, the reaction force concerned It may be only one contact part corresponding to. In this case, only one contact portion may be a member or the like slidable with respect to the auxiliary rail, or may be a roller rolling on the auxiliary rail.

本発明の工作機械は、前述した各実施形態における工作機械１の構成に限定されるものではなく、工作機械の形式も大型の中ぐり盤に限らず、移動式のコラムを有し、工具の加工反力によりコラムの傾きが問題となる工作機械であれば、本発明を適用することができる。 The machine tool according to the present invention is not limited to the configuration of the machine tool 1 in each embodiment described above, and the type of machine tool is not limited to a large boring machine, and has a movable column. The present invention can be applied to any machine tool in which the inclination of the column is a problem due to the processing reaction force.

本発明は、移動式のコラムを有する工作機械に利用できる。 The present invention is applicable to a machine tool having a movable column.

１…工作機械、１０…ベース、１１…テーブル、１２…ピット、１３…コラム移動機構、１３１，１３２…レール、１４…コラム下部、１５…コラム、１５１…昇降機構、１５２…カウンタバランス機構、１６…主軸ヘッド、１６１…主軸、１６２…ラム、２１，３１…補助レール、２２，３２…荷重伝達機構、２３，３３…伝達アーム、２４，２５…当接部、２６…駆動機構、３４，３５…ローラ、３６，３７…ブラケット。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Machine tool, 10 ... Base, 11 ... Table, 12 ... Pit, 13 ... Column moving mechanism, 131, 132 ... Rail, 14 ... Column lower part, 15 ... Column, 151 ... Lifting mechanism, 152 ... Counter balance mechanism, 16 ... Spindle head, 161 ... Spindle, 162 ... Ram, 21, 31 ... Auxiliary rail, 22, 32 ... Load transfer mechanism, 23, 33 ... Transmission arm, 24, 25 ... Contact part, 26 ... Drive mechanism, 34, 35 ... roller, 36, 37 ... bracket.

Claims

A table installed on the base for placing a workpiece,
A column moving mechanism installed on the base and extending in a predetermined column moving direction;
A column supported by the column moving mechanism and movable in the column moving direction;
A spindle head supported by the column so as to be able to move up and down and having a spindle disposed horizontally and in a direction intersecting the column moving direction;
An auxiliary rail installed on the base and extending parallel to the column moving mechanism;
And a load transfer mechanism installed on the column and capable of transferring a load to the auxiliary rail.

The load transfer mechanism according to claim 1, characterized in that the load transfer mechanism includes a transfer arm extending from the column to the auxiliary rail, and an abutting portion disposed on the transfer arm and capable of abutting on the surface of the auxiliary rail. Machine tools.

The machine tool according to claim 2, wherein a pair of the abutting portions are disposed to face each other, and a part of the auxiliary rail can be clamped by being closely spaced to each other.

The machine tool according to claim 2, wherein the contact portion is a pair of rollers disposed opposite to each other, and the rollers are each capable of rolling on opposite surfaces of the auxiliary rail.

The said auxiliary rail is installed in the opposite side to the said table on both sides of the said column moving mechanism, The machine tool as described in any one of the Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.

In the machine tool of the present invention,
The machine tool according to any one of claims 1 to 5, wherein the auxiliary rail is installed at a position higher than the column moving mechanism.