JP2527742B2 - Ｎｃ立フライス盤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、NC立フライス盤に関するものであり、特
に、機械の送り駆動系と加工領域を完全に分離シールし
て、ワークの加工に際して発生する切粉を完全に集塵す
る機能を有したNC立フライス盤に関するものである。従
って、放電加工に使用するグラファイト材料の電極等を
加工するのに適したNC立フライス盤である。

〔従来の技術〕

NC工作機械において工具主軸をX,Y,Zの３軸方向に送
り可能とした工作機械は既に公知であり、最近の工作機
械では工具主軸を含む加工領域を囲って切粉の飛散を防
止しているものがある。特開昭61-103753号公報は、本
願出願人が先に提案した切粉処理装置付工作機械であ
り、送り装置への切粉の進入を防止すべく送り装置と加
工領域とをシール部材により遮断し、粉塵切粉を吸引集
塵装置により集塵し、落下切粉を切粉回収装置により回
収排出する工作機械である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

工作機械では種々の材料が加工されるが、例えばグラ
ファイト等を加工すると切粉が粉末状態となり、粉末状
切粉が機械の摺動面に付着して、摺動面の摩耗を引き起
こし、延いては加工精度の悪化の原因となっていた。従
って、グラファイト等の脆性材料の加工に際しては粉末
状の切粉を加工領域から排出する必要があり、従来のこ
の排出装置は、装置が大掛りとなり、高価であるという
欠点があった。

本発明は斯る問題点の解決を図るべく、ワークテーブ
ル並びに主軸ヘッドの送り駆動装置をワークの切粉から
完全にシールすると共に、該切粉を完全に集塵する構造
が簡単で安価な機械を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的に鑑みて本発明は、ワークテーブルの上下
送り駆動機構をコラム内におさめ、主軸ヘッドの左右、
前後の送り駆動機構をコラム上部に設け、それらの送り
駆動系を加工領域から分離して、該加工領域をシール部
材とスプラッシュガードによって区画形成すると共に、
該加工領域の下方に設けた吸引孔から落下した切粉及び
浮遊切粉を吸引集塵するようにしたものである。

詳述すると、基台上に立設されたコラムと、該コラム
の前面で上下方向に移動するワークテーブルと、前記コ
ラムの前側部に案内機構、送りねじ機構を有したワーク
テーブル上下動駆動装置と、前記コラムの上部で左右方
向に移動するサドルと、前記コラムの上部に案内機構、
送りねじ機構を有したサドル左右動駆動装置と、前記サ
ドル上面を前後方向に移動するラムと、前記サドルの上
部に案内機構、送りねじ機構を有したラム前後動駆動装
置と、前記ラムの前端部で前記ワークテーブルに対して
垂直方向に支持された工具主軸を有する主軸ヘッドと、
前記ワークテーブルを包囲し、前記工具主軸を突出し、
加工領域の周囲をシール部材でガードしたスプラッシュ
ガードと、加工領域の下部に設けた吸引孔から切粉を吸
引集塵する切粉集塵装置とを具備したことを特徴とする
NC立フライス盤である。

〔作用〕

ワークテーブルはコラム前面を上下に移動し、工具主
軸は、コラム上を左右に移動するサドル、更にそのサド
ル上を前後に移動するラムに支持されているので、コラ
ム上を左右、前後に移動する構造になっている。その工
具主軸はラム先端部にテーブル上面に対して垂直に支持
されている。ワークテーブル上に取付けたワークと工具
主軸に取付けた工具とはX,Y,Zの３軸方向に相対的にNC
装置により移動可能に構成されている。その加工領域を
包囲して全周にわたり防塵カバーでガードしたスプラッ
シュガードを設けて、切粉集塵装置で吸引集塵している
ので切粉が工場内に飛散することのないように構成され
ている。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。第１図は本発明によるNC立フライス盤を
第２図の矢視線Ｉ−Ｉにより示した断面側面図、第２図
は本発明によるNC立フライス盤の正面図、第３図は本発
明によるNC立フライス盤のスプラッシュガード上部シー
ル装置の略示斜視図である。第１図と第２図とを参照す
ると、基台10の後部にはコラム12が立設されている。該
コラム12の前側にはワークＷを載置固定するワークテー
ブル14がアーム16に支持されて突設されている。このワ
ークテーブル14は水平状態を保持しながら、コラム12内
の前側部に設けられた図示していない案内機構、送りね
じ機構を有したワークテーブル上下動駆動装置により鉛
直上下方向（Ｚ軸方向）に移動することが可能である。
この上下動用にはサーボモータ26がコラム12の後側に設
けられており、歯付ベルト等の伝達機構を介してリニア
ガイドから成る案内機構と、ボールねじ軸・ボールナッ
トによる送りねじ機構によって滑らかに上下動が可能と
なっている。

コラム12の上面には水平左右方向（第１図の紙面に垂
直な方向,X軸方向）に案内機構としてのリニアガイド32
が２本平行に設けられている。この上面にはサドル18が
載置されており、サーボモータ27を動力源として図示さ
れていないボールねじ軸・ボールナットによる送りねじ
機構を介し、上記リニアガイド32に案内されてサドル18
が左右移動可能である。

このサドル18の上面にも水平前後方向（第１図の紙面
上で左右方向,Y軸方向）に案内機構としてのリニアガイ
ド34が２本平行に設けられている。このリニアガイド34
に案内されるべくサドル18の上方にはラム20が載置され
ており、サーボモータ28により図示されていないボール
ねじ軸・ボールナットによる送りねじ機構を介して滑ら
かに水平に前後移動する。

ラムの前側端部には工具主軸24を鉛直下向きに軸支し
た主軸ヘッド22が取付けられている。工具主軸24にはフ
ライス工具Ｆを固定し、上述のワークテーブル14を上昇
させてワークＷを加工する。この際に工具主軸24を回転
駆動させる動力は主軸ヘッド22の上側端部に立設された
モータ30であり、主軸ヘッド22内の周知の伝達機構によ
って工具主軸24を回転駆動する。このようにして工具主
軸24とワークＷとの相対的なX,Y,Z方向の送り運動、及
び工具主軸24の回転運動が可能となる。

上記ワークＷが特にグラファイト材料等の脆性材料で
ある場合には、ワークＷの加工中は切粉が飛散すると共
に微細な粉塵となり、工場内を汚染し、作業者にとって
も悪環境となる。更には本立形フライス盤の各案内機構
及び送りねじ機構にも悪影響を及ぼす。従ってこれを防
止すべく、加工領域を囲繞すると共にシールする必要が
ある。

そこでまず、ワークテーブル14を上下移動させる上下
動駆動装置をシールするため、コラム12の前面36には、
アーム16の上下動に際して伸縮可能なテレスコピックカ
バーがアーム16の上端とコラム12の前面上端部との間及
びアーム16の下端とコラム12の前面下端部との間に設け
られている（図示せず）。またワークテーブル14の上方
であって主軸ヘッド22の下部には、工具主軸24を突出さ
せて加工領域の天井部を形成すると共にラム20を案内送
りする前後動駆動装置をシールすべく後述の上部シール
装置38が設けられている。またサドル18を案内送りする
左右動駆動装置は、コラム前面上端部から立設したプレ
ート39によって加工領域からシールされている。更に加
工領域の側面62と前面40並びに下面68は適宜な材料によ
り構成されたスプラッシュガードにより区画形成されて
いる。前面40にはワークＷの搬入、搬出用の両引戸66が
設けられている。

上述の如く区画形成された加工領域の下部であって基
台10の上面には凹所44が形成されており、この凹所44は
基台10内に設けられた管路46を介して吸引ポンプを有し
た吸引集塵装置48に通じている。ワークＷの加工に際し
てワークテーブル14上に積層した切粉を噴射圧力空気に
より吹飛ばし落下させる圧力空気噴射装置の噴射ノズル
42が加工領域の上部に設けられており、該噴射ノズル42
が加工位置のワークテーブル14の方向を向くよう設定で
きる。

圧力空気を噴射することにより吹飛ばされた切粉は下
方へ落下し、凹所44と連絡すべく適宜に傾斜したスプラ
ッシュガードの下面68上に落ちた切粉は、該下面68上を
滑って凹所44に入る。またそれ以外の落下切粉は凹所44
により受けられる。こうした比較的重い切粉と、更に細
かくて加工領域内を浮遊している浮遊切粉とを、前述の
吸引集塵装置48を使用して集塵する。前述のテレスコピ
ックカバーや上部シール装置38を含んだスプラッシュガ
ードにおけるシール部材によって、各方向の駆動装置や
工場の雰囲気中への切粉の侵入、飛散を防止するのみな
らず、吸引集塵装置48を作動させておくと、加工領域内
は工場雰囲気圧力（大気圧）に対して負圧となってお
り、この圧力差によってもそれらを防止している。また
本NC立フライス盤の各移動部の動力源であるモータ26,2
7,28,30は第１図に図示の如く加工領域から離隔した所
に設けてあり、配置面からみても浮遊切粉の侵入を防止
可能な構成としている。

参照番号70（第２図）は本NC立フライス盤のNC装置を
示しており、ワークＷの加工指令全体を司る。参照番号
50はパルス発生器であり、ハンドル51を使ってワークテ
ーブル14やサドル18やラム20を手動で移動させる場合に
使用する。

次に第３図をも参照しながら前述の上部シール装置38
を説明する。４つの板部材78,80,82,84によって矩形の
フレーム76ガ形成されている。前述したラム20の先端に
保持された主軸ヘッド22の下部には下方が開口した箱部
材74を固定している。この箱部材74は上述した矩形フレ
ーム76の左右の板部材82と84との間に亘った長さに構成
さこれている。この箱部材74の中には左右方向、即ち図
示のＸ方向に延設されて、中心軸線を中心として回転で
きるよう円筒部材52と54が箱部材74に保持されている。
これらの各円筒部材52,54に各一端を固定し、各他端を
上記板部材78,80の下部に固定したビニールシートによ
りつくられた巻取り、繰出し可能な帯状のシール部材8
6,88が、矩形フレーム76に囲繞された開口部を覆うよう
配設されている。この帯状シール部材86,88の幅寸法は
前述の左右の板部材82と84とに略亘る寸法に設定されて
いる。前述の円筒部材52と54とは、帯状シール部材86,8
8を常時巻き取る方向にばね部材（図示せず）によって
付勢されている。このばね力に抗してラム20の前後方向
（Ｙ方向）の移動に伴い箱部材74と共に円筒部材52と54
をＹ方向に移動させると、帯状シール部材86,88は巻取
り、或いは繰出しされる。２つの円筒部材52と54との間
は箱部材74の下方に位置するよう主軸ヘッド22の下部に
固定された板72により覆われている。詳しくは、２つの
帯状シール部材86と88の下面に接する高さ位置であっ
て、幅寸法は２つの帯状シール部材86,88と重なる領域
を幾分有する程に設定すればよい。

前述の矩形フレーム76の左右の板部材82と84の下部に
は帯状の左シール部材58と右シール部材59の各端部が固
定されている。これら左右の帯状シール部材58と59の各
他端部には錘60が固定され、ローラ部材56を介してスプ
ラッシュガードの側面62（第２図）の近くに垂らしてい
る。この様子は第２図に破線で示してある。サドル18
（第１図）の左右移動（Ｘ方向移動）に伴い、左右何れ
かの帯状シール部材58か59は錘60と共に板部材82か84に
引き上げられ、他方は錘60と共に降下する。こうして左
右の帯状シール部材58と59とは前述の帯状シール部材8
6,88等と協働して加工領域の天井部を区画形成すると共
にシールしている。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかな様に本発明によれば、加工領
域を観戦に囲繞して、各方向の送り駆動系と加工領域と
を分離すると共にシールし、更に加工領域下部に切粉集
塵装置を設け、落下した切粉や浮遊切粉を強制的に吸引
回収する構成にしたので、各方向の送り駆動系に切粉が
侵入したり、工場雰囲気中に切粉を飛散させることのな
いNC立フライス盤を構造簡単にかつ安価に提供すること
ができる。これによって、放電加工機の電極に用いるグ
ラファイトなどの脆性材料のフライス盤による加工が、
能率よく、安価に行えるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によりNC立フライス盤を第２図の矢視線
Ｉ−Ｉにより示した断面側面図、第２図は本発明による
NC立フライス盤の正面図、第３図は本発明によるNC立フ
ライス盤のスプラッシュガード上部シール装置の略示斜
視図。 10……基台、12……コラム、14……ワークテーブル、18
……サドル、20……ラム、22……主軸ヘッド、24……工
具主軸、38……上部シール装置、42……圧力空気噴射ノ
ズル、48……吸引集塵装置、70……NC装置。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基台上に立設されたコラムと、該コラムの
   前面で上下方向に移動するワークテーブルと、前記コラ
   ムの前側部に案内機構、送りねじ機構を有したワークテ
   ーブル上下動駆動装置と、前記コラムの上部で左右方向
   に移動するサドルと、前記コラムの上部に案内機構、送
   りねじ機構を有したサドル左右動駆動装置と、前記サド
   ル上面を前後方向に移動するラムと、前記サドルの上部
   に案内機構、送りねじ機構を有したラム前後動駆動装置
   と、前記ラムの前端部で前記ワークテーブルに対して垂
   直方向に支持された工具主軸を有する主軸ヘッドと、前
   記ワークテーブルを包囲し、前記工具主軸を突出し、加
   工領域の周囲をシール部材でガードしたスプラッシュガ
   ードと、加工領域の下部に設けた吸引孔から切粉を吸引
   集塵する切粉集塵装置とを具備したことを特徴とするNC
   立フライス盤。
2. 【請求項２】前記スプラッシュガードは、加工領域を包
   囲したカバーを設け、前記ワークテーブルの上下動の移
   動部および工具主軸の左右、前後動の移動部をテレスコ
   ピックカバー又は巻取りカバーでシールして成る特許請
   求の範囲第１項記載のNC立フライス盤。
3. 【請求項３】前記切粉集塵装置は、ワーク並びにワーク
   テーブル上の積層した切粉を噴射圧力空気により吹飛ば
   し落下させる圧力空気噴射装置と、前記加工領域下部に
   落下した切粉並びに浮遊切粉を吸引する吸引孔を加工領
   域下部に設け、該吸引孔に吸引集塵装置を連結して成る
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載のNC立フライス
   盤。