JP2022181567A - 工作機械用ベッド構造 - Google Patents

Abstract

【課題】嵌合溝の一端がベッドの中程に位置する工作機械用ベッドであっても切粉を簡単に除去することができ、しかも、工作機械用ベッドの製造コストの上昇を抑えることができるベッド構造を提供する。【解決手段】工作機械用ベッド構造のベッド１１は、一端がベッド１１の中程に位置する嵌合溝１１ｂが形成されている。ベッド１１の載置面１１ａに載置されたワーク１０は、嵌合溝１１ｂに嵌合させたＴスロットボルト２０を用いて位置決めが行われる。嵌合溝１１ｂの一端側底面には、当該嵌合溝１１ｂの一端に近づくにつれて次第に上方に位置するよう湾曲して載置面１１ａに到達する案内面部２が設けられる。【選択図】図９

Description

本発明は、嵌合溝が形成されたベッドの載置面に載置する載置体を嵌合溝に嵌合させた位置決め部材で位置決めするよう構成された工作機械用ベッド構造に関する。

従来より、工作機械を用いて切削加工を行う際、工作機械用ベッドの載置面に設けられた嵌合溝に位置決め部材を嵌合させるとともに、載置面に載置された被加工物等の載置体を位置決め部材で固定することにより、載置体の工作機械用ベッドに対する位置を決めることが一般的に行われる。

ところで、工作機械用ベッドに載置した載置体に対して切削加工を行う際、ベッド上には、切粉が散乱する。これら切粉は、ベッドの嵌合溝に入り込むと、位置決め部材を嵌合溝に嵌合させる際の邪魔になるので、嵌合溝から取り除いて当該嵌合溝を綺麗な状態にしておく必要があるが、嵌合溝から切粉を取り除く作業が煩雑であるという問題があった。

これに対応するために、嵌合溝に溜まる切粉を嵌合溝から除去する技術が従来から提案されている。例えば、特許文献１に開示されている工作機械用ベッドは、各嵌合溝がベッドの幅方向の全域に亘って延びており、その両端は、ベッドの側面に開放している。各嵌合溝の底面は、当該嵌合溝の中央部分から各端部に向かうにつれて次第に下方に位置するよう傾斜している。そして、ベッドにおける各嵌合溝の中央部分近傍には、各嵌合溝に液体を吐出可能な液体吐出部が設けられ、該液体吐出部から吐出される液体が嵌合溝の底面を流下することにより、当該嵌合溝に溜まる切粉を液体の流下する力で嵌合溝の各端部から排出させるようになっている。

特開平８－９０３８３号公報

しかし、工作機械用ベッドに形成された嵌合溝の一端がベッドの中程に位置する構造の場合、特許文献１の如き液体の流れを利用して切粉を排出しようとすると、液体が嵌合溝の一端部分において滞留してしまい、嵌合溝に溜まる切粉がうまく排出されないおそれがある。また、特許文献１の如き構成では、嵌合溝に吐出する液体を供給するために必要な加工をベッドに施したり、配管等の追加部品が必要であるため、製造コストが嵩むという問題もある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、嵌合溝の一端がベッドの中程に位置する工作機械用ベッドであっても切粉を簡単に除去することができ、しかも、工作機械用ベッドの製造コストの上昇を抑えることができるベッド構造を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、圧縮エアを利用して嵌合溝内の切粉をベッドの載置面にまで簡単に案内できるようにしたことを特徴とする。

具体的には、一端がベッドの中程に位置する嵌合溝が形成された前記ベッドの載置面に載置する載置体を前記嵌合溝に嵌合させた位置決め部材で前記載置体の位置決めを行うよう構成された工作機械用ベッド構造を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、前記嵌合溝の一端側底面には、当該嵌合溝の一端に近づくにつれて次第に上方に位置するよう傾斜又は湾曲して前記載置面に到達する切粉排出案内面部が設けられていることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、前記嵌合溝の一端には、前記嵌合溝を形成する際に使用した加工ツール先端を挿入可能な上方に開口するツール挿入凹部が形成され、該ツール挿入凹部には、前記切粉排出案内面部を有するブロック体が着脱可能に取り付けられることを特徴とする。

第３の発明では、第２の発明において、前記ツール挿入凹部は、平面視で円形状をなしていることを特徴とする。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明において、前記切粉排出案内面部は、前記嵌合溝の長手方向と直交する水平方向に見て斜め下方に張り出すように円弧状に湾曲していることを特徴とする。

第５の発明では、第１から第４のいずれか１つの発明において、前記切粉排出案内面部は、前記嵌合溝の長手方向と直交する水平方向において中央部分が下方に位置するように円弧状に湾曲していることを特徴とする。

第１の発明では、嵌合溝内に切粉が溜まった際、例えば、エアブローガン等で嵌合溝に圧縮エアを噴射することにより嵌合溝の底面に沿って嵌合溝の一端に向かうように空気流を発生させると、当該空気流と共に移動する切粉が切粉排出案内面部によってベッドの載置面までスムーズに案内されるようになる。したがって、切粉が嵌合溝の一端の隅部に引っ掛かることで取り除かれなくなってしまうのを防ぐことができ、嵌合溝内に溜まる切粉を適切に除去することができる。また、特許文献１の如き液体を嵌合溝に吐出する構造をベッドに加工したり、或いは、液体を嵌合溝に供給するための追加部品等の必要が無いので、製造コストを低く抑えることができる。

第２の発明では、切粉が溜まり易い形状をなすツール挿入凹部が切粉排出案内面部に変わるので、切粉が溜まり易い領域を無くすことと切粉を嵌合溝から排出させ易い構造を設けることとを同時に達成することができる。

第３の発明では、例えば、平面視で多角形状をなすような複雑な形状の凹部を形成するような場合に比べて短時間で且つ容易にツール挿入凹部をベッドに形成することができるようになる。したがって、ツール挿入凹部の形成にかかるコストを抑えることができる。

第４の発明では、嵌合溝の水平に延びる底面と切粉排出案内面部との間がより滑らかな面で結ばれるようになる。したがって、嵌合溝内に溜まる切粉を圧縮エアにより除去する際に、嵌合溝内の切粉がスムーズに切粉排出案内面部へと移動するようになり、切粉を嵌合溝から効率的に排除することができる。

第５の発明では、切粉排出案内面部における嵌合溝の長手方向と直交する断面において隅部がなくなるので、切粉排出案内面部を移動する切粉に対して抵抗が加わり難くなる。したがって、切粉排出案内面部の切粉を、スムーズにベッドの載置面まで移動させることができる。

本発明の実施形態に係るベッド構造を示す概略斜視図である。 図１のＡ－Ａ線における断面図である。 本発明の実施形態に係るベッド構造の嵌合溝と該嵌合溝を形成する際に使用した加工ツールとを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るベッド構造を構成するブロック体の斜視図である。 本発明の実施形態に係るツール挿入凹部に対してブロック体を取り付ける直前の状態を示す斜視図である。 図４のＢ－Ｂ線における断面図である。 図４のＣ－Ｃ線における断面図である。 本発明の実施形態に係るベッド構造を構成するブロック体をツール挿入凹部に取り付けた状態を示す概略平面図である。 図１のＤ－Ｄ線における断面図である。 エアブローガンから噴射した圧縮エアで嵌合溝内の切粉を除去している状態を示す図９相当図である。 変形例に係る図９相当図である。 ブロック体をツール挿入凹部に取り付けずに切粉除去作業を行った状態を示す図１０相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態に係る工作機械用ベッド構造を構成するブロック体１と、該ブロック体１が取り付けられたベッド１１とを示す。該ベッド１１は、厚みを有する矩形板状をなしており、切削加工機（図示せず）を用いてワーク１０（載置体）に切削加工を施す際に、当該ワーク１０を載置するようになっている。

ベッド１１の載置面１１ａには、ワーク１０の位置決めに使用するＴスロットボルト２０（位置決め部材）を嵌合可能な複数の嵌合溝１１ｂが平面視で略格子状に延びるように形成されていて、各嵌合溝１１ｂの一端がベッド１１の中程に位置する一方、他端がベッド１１の側面に開放している。

各嵌合溝１１ｂは、図２に示すように、上方に開口する断面略逆Ｔ字状をなしており、嵌合溝１１ｂの長手方向に延びる底面１１ｃと、該底面１１ｃの両縁部において互いに対向する一対の溝内側面１１ｄとで構成されている。

両溝内側面１１ｄの間の溝幅（長手方向に直交する水平方向の寸法）は、下半部分の溝幅Ｗ１が上半部分の溝幅Ｗ２よりも幅広となるように設定されていて、Ｔスロットボルト２０の断面に対応する形状になっている。

そして、ベッド１１の載置面１１ａに載置したワーク１０を嵌合溝１１ｂに嵌合させたＴスロットボルト２０に固定することにより、ベッド１１に対するワーク１０の位置決めが行われるようになっている。

嵌合溝１１ｂの一端には、図３に示すように、平面視で円形状をなす上方に開口するツール挿入凹部１１ｅが形成されている。

該ツール挿入凹部１１ｅは、嵌合溝１１ｂを形成する際の加工開始点であり、加工ツール３０（例えば、Ｔスロットカッター）の先端に設けられた歯部３１を挿入可能になっている。そして、ツール挿入凹部１１ｅの内径は、嵌合溝１１ｂの溝幅Ｗ１，Ｗ２より大きく設定されており、嵌合溝１１ｂの一端側は、平面視で略鍵穴形状をなしている。

加工ツール３０による嵌合溝１１ｂの加工後におけるツール挿入凹部１１ｅには、図５に示すように、ブロック体１が着脱可能に取り付けられている。

該ブロック体１は、図４に示すように、中心線が上下に延びる略円柱形状をなしており、斜めに延びて上端面と外周面とに連続して開口する凹状溝部１ｄを有している。すなわち、ブロック体１は、平面視で略Ｕ字状をなす上面部１ａと、平面視で円形状の底面部１ｂと、平面視でＣ字状に延びる側面部１ｃと、凹状溝部１ｄとで構成されている。

凹状溝部１ｄは、底面部１ｂの外周縁部から上面部１ａの外周縁部まで斜め上方に傾斜して延びる案内面部２（切粉排出案内面部）と、該案内面部２の両側縁部において互いに対向する一対の内側面部３とで構成され、凹状溝部１ｄのブロック体１における外周面側の開口幅Ｗ３は、嵌合溝１１ｂの下半部分の溝幅Ｗ１と略同一となるように構成されている（図８参照）。

案内面部２は、図６に示すように、ツール挿入凹部１１ｅにブロック体１を取り付けた状態において、嵌合溝１１ｂの長手方向と直交する水平方向に見て斜め下方に張り出すように円弧状に湾曲する形状になっている。

また、案内面部２は、図７に示すように、ツール挿入凹部１１ｅにブロック体１を取り付けた状態において、嵌合溝１１ｂの長手方向と直交する水平方向において案内面部２の中央部分が下方に位置するように円弧状に湾曲する形状になっている。

そして、図８に示すように、ブロック体１を案内面部２の下端が嵌合溝１１ｂの底面１１ｃに連続した位置となるようにツール挿入凹部１１ｅに取り付けると、嵌合溝１１ｂの溝幅Ｗ１と開口幅Ｗ３とが略同一に構成されているため、嵌合溝１１ｂにおける各溝内側面１１ｄの下半部分とブロック体１における各内側面部３とがそれぞれ略一致するようになっていて、これにより、嵌合溝１１ｂから案内面部２に至る略連続した側面が構成されるようになっている。

また、ブロック体１をツール挿入凹部１１ｅに取り付けると、図９に示すように、嵌合溝１１ｂの一端側が案内面部２になるので、嵌合溝１１ｂの一端側底面が当該嵌合溝１１ｂの一端に近づくにつれて次第に上方に位置するよう湾曲してベッド１１の載置面１１ａに到達するような形状になる。このように、嵌合溝１１ｂの底面１１ｃとブロック体１の案内面部２との間を滑らかな面で構成することができる。

次に、嵌合溝１１ｂに溜まった切粉Ｋの除去作業について説明する。ベッド１１に位置決めされたワーク１０に対して切削加工機（図示せず）を用いて切削加工が施されると、ベッド１１の載置面１１ａには切粉Ｋが散乱する。これらの切粉Ｋは、嵌合溝１１ｂ内に入り込むと、Ｔスロットボルト２０の如き位置決め部材を嵌合溝１１ｂに嵌合させる際の邪魔になるので、定期的に嵌合溝１１ｂに溜まった切粉Ｋの除去作業が必要となる。

嵌合溝１１ｂ内に溜まる切粉Ｋは、エアブローガン等により圧縮エアを嵌合溝１１ｂ内に噴射させることにより、当該嵌合溝１１ｂ内から切粉Ｋを飛び出させて除去するのが一般的である。

図１２に示すように、嵌合溝１１ｂに本発明の実施形態に係る案内面部２が無い場合、エアブローガン４０から噴射させた圧縮エアにより嵌合溝１１ｂ内に発生する空気流Ｆは、嵌合溝１１ｂの一端の壁面１１ｆに衝突する。その結果、切粉Ｋは、空気流Ｆとともに嵌合溝１１ｂの一端に向けて壁面１１ｆ近傍まで移動するが、当該壁面１１ｆ下方の隅部１１ｇに切粉Ｋが引っ掛かって嵌合溝１１ｂ内に溜まったままになってしまう。

これに対し、本実施形態では、上述したように嵌合溝１１ｂの底面１１ｃからベッド１１の載置面１１ａに至る滑らかな面が構成されているので、エアブローガン４０から噴射させた圧縮エアにより嵌合溝１１ｂ内に発生する空気流Ｆは、図１０に示すように、嵌合溝１１ｂの一端に向かって流れて嵌合溝１１ｂの底面１１ｃ、案内面部２、及び載置面１１ａを順にスムーズに通過していく。その結果、嵌合溝１１ｂ内に溜まる切粉Ｋが空気流Ｆとともに嵌合溝１１ｂの底面１１ｃから案内面部２を介してベッド１１の載置面１１ａまでスムーズに案内されて嵌合溝１１ｂから取り除かれる。

このように、本実施形態の実施形態によると、図１２に示す比較例のように切粉Ｋが嵌合溝１１ｂの一端の隅部に引っ掛かることで除去できなくなるのを防ぐことができ、嵌合溝１１ｂ内に溜まる切粉Ｋを適切に除去することができる。

また、特許文献１の如き液体を嵌合溝１１ｂに吐出する構造をベッド１１に加工したり、或いは、液体を嵌合溝１１ｂに供給するための追加部品等の必要がないので、製造コストを低く抑えることができる。

また、嵌合溝１１ｂを加工するために形成したツール挿入凹部１１ｅに案内面部２を備えるブロック体１を取り付けたので、切粉Ｋが溜まり易い形状をなすツール挿入凹部１１ｅを案内面部２に変えることができ、切粉Ｋが溜まり易い領域（図１２の隅部１１ｇ）を無くすことと切粉Ｋを嵌合溝１１ｂから排出させやすい構造を設けることとを同時に達成することができる。

また、ツール挿入凹部１１ｅが平面視で円形状をなしているので、例えば、平面視で多角形状をなすような複雑な形状のツール挿入凹部１１ｅを形成するような場合に比べて短時間で且つ容易にツール挿入凹部１１ｅをベッド１１に形成することができるようになる。したがって、ツール挿入凹部１１ｅの形成にかかるコストを抑えることができる。

また、案内面部２は、嵌合溝１１ｂの長手方向と直交する水平方向に見て斜め下方に張り出すように円弧状に湾曲しているので、嵌合溝１１ｂの水平に延びる底面１１ｃと案内面部２との間がより滑らかな面で結ばれるようになる。したがって、嵌合溝１１ｂ内に溜まる切粉Ｋを圧縮エアにより除去する際に、嵌合溝１１ｂ内の切粉Ｋがスムーズに案内面部２へと移動するようになり、切粉Ｋを嵌合溝１１ｂから効率的に排除することができる。

さらに、案内面部２は、嵌合溝１１ｂの長手方向と直交する水平方向において中央部分が下方に位置するように円弧状に湾曲している。したがって、案内面部２における嵌合溝１１ｂの長手方向と直交する断面において隅部がなくなるので、案内面部２を移動する切粉Ｋに対して抵抗が加わりに難くなり、案内面部２の切粉Ｋをスムーズにベッド１１の載置面１１ａまで移動させることができる。

尚、本発明の実施形態では、案内面部２は嵌合溝１１ｂの長手方向と直交する水平方向に見て斜め下方に張り出すように円弧状に湾曲しているが、図１１に示すように、嵌合溝１１ｂの一端に近づくにつれて次第に上方に位置するよう傾斜する。つまり、嵌合溝１１ｂの底面１１ｃに対して所定の傾斜角を有する傾斜面としてもよい。

また、本発明の実施形態では、位置決め部材としてＴスロットボルト２０を用いたが、位置決め部材としてＴスロットナットを用いてもよい。

また、本発明の実施形態では、嵌合溝１１ｂは、断面略逆Ｔ字状に形成されているが、その他の形状であってもよい。

また、本発明の実施形態では、ブロック体１は、ツール挿入凹部１１ｅに対して着脱可能に取り付けられているが、溶接等により着脱できないようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、案内面部２は、ツール挿入凹部１１ｅに対して着脱可能に取り付けられるブロック体１に備えられたが、ベッド１１において嵌合溝１１ｂを加工する際に案内面部２を一緒に加工して設けるようにしてもよい。

また、本発明の実施形態では、嵌合溝１１ｂの溝幅Ｗ１とブロック体１の開口幅Ｗ３が略同一となっているが、開口幅Ｗ３を溝幅Ｗ１よりも大きくしてもよい。

また、本発明の実施形態では、エアブローガン４０の空気流Ｆを用いて切粉Ｋを除去したが、ブラシ等の切粉掻き出し用工具を用いて切粉Ｋの除去作業を行ってもよい。

また、本発明の実施形態では、ブロック体１をツール挿入凹部１１ｅに常時取り付けているが、例えば、嵌合溝１１ｂに溜まる切粉Ｋを除去するとき以外はベッド１１から取り外して別途保管しておき、嵌合溝１１ｂに溜まる切粉Ｋを除去するときにのみツール挿入凹部１１ｅに取り付けるようにしてもよい。

本発明は、嵌合溝が形成されたベッドの載置面に載置する載置体を嵌合溝に嵌合させた位置決め部材で位置決めするよう構成された工作機械用ベッド構造に適している。

１ ブロック体
２ 案内面部（切粉排出案内面部）
１０ ワーク（載置体）
１１ ベッド
１１ａ 載置面
１１ｂ 嵌合溝
１１ｃ 底面
１１ｅ ツール挿入凹部
２０ Ｔスロットボルト（位置決め部材）
３０ 加工ツール
Ｋ 切粉

Claims (5)

1. 一端がベッドの中程に位置する嵌合溝が形成された前記ベッドの載置面に載置する載置体を前記嵌合溝に嵌合させた位置決め部材で前記載置体の位置決めを行うよう構成された工作機械用ベッド構造であって、
   前記嵌合溝の一端側底面には、当該嵌合溝の一端に近づくにつれて次第に上方に位置するよう傾斜又は湾曲して前記載置面に到達する切粉排出案内面部が設けられていることを特徴とする工作機械用ベッド構造。
2. 請求項１に記載の工作機械用ベッド構造において、
   前記嵌合溝の一端には、前記嵌合溝を形成する際に使用した加工ツール先端を挿入可能な上方に開口するツール挿入凹部が形成され、
   該ツール挿入凹部には、前記切粉排出案内面部を有するブロック体が着脱可能に取り付けられることを特徴とする工作機械用ベッド構造。
3. 請求項２に記載の工作機械用ベッド構造において、
   前記ツール挿入凹部は、平面視で円形状をなしていることを特徴とする工作機械用ベッド構造。
4. 請求項１から３のいずれか１つに記載の工作機械用ベッド構造において、
   前記切粉排出案内面部は、前記嵌合溝の長手方向と直交する水平方向に見て斜め下方に張り出すように円弧状に湾曲していることを特徴とする工作機械用ベッド構造。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の工作機械用ベッド構造において、
   前記切粉排出案内面部は、前記嵌合溝の長手方向と直交する水平方向において中央部分が下方に位置するように円弧状に湾曲していることを特徴とする工作機械用ベッド構造。

Images