JP2022111335A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2に示すように、第1実施形態の工作機械は、ベッド10のベッド本体11,そのベッド本体11の前部においてX軸方向(左右方向)に移動可能に支持されたテーブル12を備えている。また、工作機械は、前記ベッド本体11の上面の両側に固定された一対の支持部材14及びその支持部材14上にZ軸方向(前後方向)に移動可能に支持された加工ユニット15を備えている。前記支持部材14は、前記ベッド10の一部を構成する。加工ユニット15はY軸方向(上下方向)に移動可能にした回転砥石16を備えている。そして、前記テーブル12上にワークが支持されて、テーブル12がX軸方向に移動され、回転砥石16がZ軸方向及びX軸方向に移動されて、回転砥石16により、ワークに対して所要の加工が施される。
はじめに、ベッド本体11及びその関連構成を説明する。
図1~図3に示すように、ベッド本体11は、全体が鋳造によって一体形成され、ほぼ三角形状の底板部20,ほぼ三角形状の一対の斜辺部としての下部側板部21,ほぼ側面三角形状の一対の上部側板部22,前板部23,後板部24を備えている。両上部側板部22の上端には水平な上板部25が形成されるとともに、両上部側板部22の前面には立板部26が形成されている。図6に示すように、前記前板部23の後部側には内側板部27が形成されている。そして、図1に示すように、前記両上板部25間におけるベッド本体11の上面には開放部28が形成されている。
本実施形態の工作機械においては、テーブル12上にワークが支持される。そして、回転砥石16が回転された状態で、昇降枠71が回転砥石16とともに第3ガイドレール65に沿ってY軸方向に移動されて高さ調整される。また、テーブル12が第1ガイドレール45に沿ってX軸方向に往復動されるとともに、砥石軸ユニット74が回転砥石16とともに第2ガイドレール52に沿ってZ軸方向に移動される。このため、回転砥石16により、ワークに対する研削加工が実行される。
(1)工作機械のベッド10の底板部20の底面の合計3箇所に前部脚31及び後部脚32を備えている。このため、本実施形態の工作機械は工場の床面などの設置面に3点支持より支持できる。つまり、設置面の平坦度に関わらず、工作機械を安定支持できる。この場合、前部脚31の調節ねじ38の操作により斜面33,36のカム作用によって前部脚31の脚部材35の高さを調整できて、工作機械の水平度及び高さを適切に維持できる。これに対し、4点支持構成のベッド場合は、脚部の高さの調整が面倒で、調整が不十分であると、重心移動が生じて、ワークの加工精度低下のおそれがある。3点支持の構成においては、このようなおそれは生じない。
(16)ベッド本体11の前端部の下部中央にターンバックル状の調節部材86が設けられている。そして、ロックナット87を緩めて、調節部材86を回転操作することにより、ねじの作用により、ベッド本体11の前下部における中心を中心とした湾曲度合いを調節できる。このため、テーブル走行部43の水平面に対する変形度合いや、傾き角度を調節部材86によって容易に微調整できて、テーブル12の移動精度を向上でき、ひいてはワークの加工精度を向上できる。
次に、本発明の第2実施形態を第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
図8及び図9に示すように、ベッド本体11の中央下部の凹部81内の両側には、それぞれ斜面96を有する一対の固定楔部材95が固定されている。ベッド本体11には調節ねじ97が固定位置において回転可能に支持されている。この調節ねじ97には、両側面に斜面98を有する可動楔部材99がその雌ねじ100において螺合されている。そして、可動楔部材99の両側面の斜面98が固定楔部材95の斜面96に圧接している。
本発明は前記第1,第2実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することも可能である。
・ターンバックル状の調節部材86の設置数を変更すること。例えば、ベッド本体11の前下部における中央位置に加えて、ベッド本体11の下部における後部位置や両側位置にも設けること。あるいは、ベッド本体11の上下方向中間位置や、上部位置に設けること。
・除肉部としての凹部90及び透孔91のうちの一方を省略すること。
・ベッド本体11と支持部材14とを一体化すること。
前記実施形態及び変更例から把握される技術的思想を以下に列記する。
(A)ベッドの前部の上部に、ワークを支持可能なテーブルが走行されるテーブル走行部を設け、ベッドの底面の3箇所には、ベッドの設置のための脚部を設け、前部側の一対の脚部をテーブル走行部の長さ方向の両端部に配置し、前記テーブル走行部の長さを、その後部側のベッドの幅より長く形成した工作機械。
(B)後部側の前記脚部を前記テーブル走行部の長さ方向の中央の後方に配置した前記技術的思想(A)項に記載の工作機械。
(C)ベッドの一部に、同一軸線上において対向して設けられた一対の雌ねじ部と、操作部の両端に設けられた雄ねじを前記雌ねじ部に螺合した調節部材とよりなる調節手段を設けた工作機械。
(E)ベッドの前部に一方向に延在するテーブル走行部を設け、前記調節手段を前記テーブル走行部における長さ方向の中央に対応して配置した請求項11に記載の工作機械。
(E)ベッドの前部に一方向に延在するテーブル走行部を設け、前記調節手段を前記テーブル走行部における長さ方向の中央に対応して配置した工作機械。
なお、分割当初の技術分野、背景技術、発明が解決しようとする課題、課題解決手段及び効果は以下のとおりである。
本発明は、ベッドを床面などの設置面に対して3点支持できるようにした工作機械に関するものである。
一般の工作機械は、ベッドがその四隅の4箇所において床面などの設置面に対して支持される、いわゆる4点支持である。このような4点支持は、設置面に対して4点すべてを均等な力で支持させることが難しく、その高さ調整に手間がかかるものである。
この問題に対処するために、特許文献1に開示された工作機械として、ベッドを床面などの設置面に対して3点支持できるようにした構成が提案されている。特許文献1の工作機械は、単純なボックス形状のベッドの下面の3箇所に設置面に対する支持点を設けたものである。
特許文献1に記載の工作機械においては、3点支持であっても、ベッドは単純なボックス形状をなしている。そして、ベッドは、十分な強度や安定性を確保するものを鋳造で構成する必要があるため、大重量になることを回避困難であるばかりでなく、ベッド全体の剛性が低下する。この剛性低下は、ワークに対する加工精度の低下につながる。そして、このようにボックス形状のベッドは、3点で支持すると、不安定になりやすい。また、ベッドは、容積が大きく大重量であるため、固有振動数が低くなり、従って、加工精度に悪影響を与える共振周波数が低くなる結果となる。このように、共振周波数が低くなると、振動の振幅が大きくなって、加工精度の低下が招来される。
本発明の目的は、3点支持構成のベッドにより、ワークに対する加工精度を向上できるようにした工作機械を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明においては、ベッドの底面の3箇所にそのベッドの設置のための脚部を備え、前記ベッドにはベッドの底面を三角形状にするための斜辺部を形成したことを特徴とする。
従って、本発明によれば、工作機械を工場の床面などの設置面に3点支持より支持できる。従って、設置面の平坦度に関わらず、工作機械を安定支持できる。そして、ベッドの底面が三角形状に形成されているため、4点支持の従来の工作機械と比較してベッドを小形化及び軽量化することが可能になる。このようにベッドを小形化できるため、ベッドの剛性が向上し、ワークに対する加工精度を上げることが可能になる。また、ベッドを小形化できるため、工作機械の設置場所の制約が少なくなり、その工作機械の移動や運搬も容易になる。ベッドを軽量化することにより、ベッドの固有振動数を高くすることができる。このため、ベッドの共振周波数が高くなって、加工精度が向上する。
本発明によれば、3点支持構成のベッドにより、ワークに対する加工精度を向上できるという効果を発揮する。
Claims (14)
- ベッドの底面の3箇所にそのベッドの設置のための脚部を備え、前記ベッドにはベッドの底面を三角形状にするための斜辺部を形成し、
ワークを支持可能にしたテーブルが走行される一方向に延長されたテーブル走行部を前記ベッドの前部に設け、前部側の一対の脚部を前記テーブル走行部の両端部に対応させるとともに、他の脚部をテーブル走行部の長さ方向中央の後方位置に対応させた工作機械。 - 前記ベッドには前記脚部を補強するための補強部を形成した請求項1に記載の工作機械。
- 前記ベッドの前記テーブル走行部より後部側をテーブル走行部の長さより幅狭形状にした請求項1に記載の工作機械。
- 前記補強部をテーブル走行部の下部に設け、その補強部と対応して前部側の一対の脚部を配置した請求項2に記載の工作機械。
- 前記ベッドには、工具が設けられた加工軸ユニットを支持手段を介して前記テーブル走行部の延長方向と直交する方向に移動可能に支持し、前記支持手段の側部には補強用の湾曲部を形成した請求項1に記載の工作機械。
- 前記ベッドには、工具が設けられた加工軸ユニットを支持手段を介して前記テーブル走行部の延長方向と直交する方向に移動可能に支持し、前記支持手段の後部には補強用の湾曲部を形成した請求項1に記載の工作機械。
- 前記加工軸ユニットを支持する前記ベッドの部分を前記テーブル走行部側に向かってオーバーハングさせた請求項5または6に記載の工作機械。
- 前記ベッドの前板部を下部側が後退するように傾斜させた請求項1に記載の工作機械。
- 前記ベッドの上面に開放部を形成し、加工軸ユニットを昇降させるためのボールねじを含む加工ユニットを前記開放部を介してベッド内に突出させた請求項5に記載の工作機械。
- 前記ベッドの下部には、同一軸線上において対向して設けられた一対の雌ねじ部と、操作部の両端に設けられた雄ねじを前記雌ねじ部に螺合した調節部材とよりなる調節手段を設けた請求項1に記載の工作機械。
- 前記調節手段を前記テーブル走行部の下側における長さ方向の中央に配置した請求項10に記載の工作機械。
- 前記ベッドは、ベッド本体と、そのベッド本体の上面両側に設けられ、加工ユニットを支持する支持部材とを備えた請求項1~11のうちのいずれか一項に記載の工作機械。
- ベッドの底面の3箇所にそのベッドの設置のための脚部を備え、前記ベッドにはベッドの底面を三角形状にするための斜辺部を形成し、
前記ベッドは、ベッド本体と、そのベッド本体の上面両側に設けられ、加工ユニットを支持する支持部材とを備えた工作機械。 - 前記ベッドには前記脚部を補強するための補強部を形成した請求項13に記載の工作機械。
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