JP3323374B2 - 立旋盤におけるアームのたわみ防止装置 - Google Patents
立旋盤におけるアームのたわみ防止装置Info
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Description
アームの真直度を確保することにより、加工精度の向上
を図るための立旋盤におけるアームのたわみ防止装置に
関するものである。
される様なものがある。図7において、ベッド103の
上面後側部分にはコラム105が垂直に設けられてお
り、このコラム105の前方左側近傍には重量物である
ワークWを載せて回転するワークテーブル107が設け
られている。
レール109が上下方向に設けられており、前記ガイド
レール109に沿って上下動するアーム111が設けら
れている。前記コラム105に沿って、図示しないが前
記アーム111を上下動させるボールネジが設けられて
おり、アーム111にはこのボールネジに螺合するボー
ルナットが設けられている。
ガイド113が設けられており、このガイド113に沿
って移動自在のスライダ115を有するサドル117が
設けられている。このサドル117には、先端に工具T
を装着したラム119が上下動自在に設けられている。
クWを載置して回転させ、アーム111のZ軸方向移動
(図中上下動)及びサドル117のX軸方向(図中左右
方向)の往復動によりワークWに対して位置決めし、ラ
ム119を下降させて工具Tにより切削加工を行うもの
である。また、ラム119を所定位置に下降させた状態
においてサドル117をX軸方向に移動させて切削加工
を行う場合もある。
(図中左側)へ大きく張り出している片持ち構造の場合
には、アーム111の自重や移動するサドル117の重
量のために大きくたわむことがある。
1がたわむと、加工精度の低下を招くため、たわみを防
止又は抑制することが従来から行なわれている。
を抑制するためにアーム111を上方から吊下げて、そ
の吊下げ力を制御することにより加工精度を向上させる
ものや弾性バランス装置や油圧バランス装置を設けたも
のがあるが、装置が大型化してコストがかかる。また、
アーム111の自重やサドル117の重量によるたわみ
を補正する形状にアーム111を加工することも考えら
れるが、アーム111形状の加工精度が要求される。さ
らに、サドル117の移動に伴うアーム111のたわみ
量をCNC装置により制御して、加工時のラム119位
置を制御することにより工具T位置を補正することも考
えられるが、工具Tの傾きは補正できないし、制御が繁
雑になる。
置によりアーム111のたわみを抑制する方法として、
アーム111のテンションサイド(図中アーム111の
上側部分)にテンションバー121を設けることが行な
われている。すなわち、アーム111の上側に発生する
引っ張り力に伴う伸び変形が生じるのをテンションバー
で抑制してアーム111がたわむのを防止するものであ
る。
うな従来の技術にあっては、完全な抑制をすることがで
きないという問題がある。
術に着目してなされたものであり、簡易で安価な方法に
よりアームのたわみを防止することのできる立旋盤にお
けるアームのたわみ防止装置を提供することにある。
めに、請求項1による発明の立旋盤におけるアームのた
わみ防止装置は、立設されたコラムに沿って上下動する
と共に、工具を備えたサドルを水平方向へ往復動自在に
支持するアームを有する立旋盤であって、前記アームの
自重及びサドルの重量により前記アームに発生する伸び
変形を防止すべくテンションサイドに設けられたテンシ
ョンバーと、前記アームの自重及びサドルの重量により
アームに発生する圧縮変形を防止すべくコンプレッショ
ンサイドに設けられたコンプレッションバーと、を備
え、テンションバー及びコンプレッションバーが、前記
アームの厚さ方向の中立面付近に設けられ、テンション
バーが全長にわたって一体的に連続した部材であると共
に、その両端が前記アームの側面にダブルナットで固定
されていることを特徴とするものである。
サドルの水平方向移動に伴ってアームがたわむが、アー
ムのテンションサイドに設けられたテンションバーが伸
び変形を防止し、アームのコンプレッションサイドに設
けられたコンプレッションバーが圧縮変形に抵抗してた
わみが防止される。また、テンションバーやコンプレッ
ションバーからの作用力によりアームが前後方向に変形
することが防止される。テンションパーは連続部材であ
るので引張力に抵抗する。さらに、テンションバーの両
端にはダブルナットが取付けてあるのでナットがゆるむ
ことが防止され、ダブルナットを介して確実にアームに
テンションバーの反力としての圧縮力を作用させること
ができるが、圧縮力には抵抗しない。
ムのたわみ防止装置は、立設されたコラムに沿って上下
動すると共に、工具を備えたサドルを水平方向へ往復動
自在に支持するアームを有する立旋盤であって、前記ア
ームの自重及びサドルの重量により前記アームに発生す
る伸び変形を防止すべくテンションサイドに設けられた
テンションバーと、前記アームの自重及びサドルの重量
によりアームに発生する圧縮変形を防止すべくコンプレ
ッションサイドに設けられたコンプレッションバーと、
を備え、テンションバー及びコンプレッションバーが、
前記アームの厚さ方向の中立面付近に設けられ、前記コ
ンプレッションバーが、圧縮力は伝達するが引張力を伝
達しないように中間軸部とこの中間軸部の端部にある一
個又は二個の軸受から成り、圧縮抵抗時の全長はアーム
よりも若干長く、軸受はアームに強固に固定されると共
に少なくとも一方の軸受が隙間調整用のライナを介して
アームに固定されていることを特徴とするものである。
サドルの水平方向移動に伴ってアームがたわむが、アー
ムのテンションサイドに設けられたテンションバーが伸
び変形を防止し、アームのコンプレッションサイドに設
けられたコンプレッションバーが圧縮変形に抵抗してた
わみが防止される。また、テンションバーやコンプレッ
ションバーからの作用力によりアームが前後方向に変形
することが防止される。テンションパーは連続部材であ
るので引張力に抵抗する。さらに、コンプレッションバ
ーに引張力が作用する場合には、中間軸部と軸受との間
で力が伝達されないので抵抗しないが、圧縮抵抗時は中
間軸部と軸受とが接して圧縮力が伝達されるので抵抗す
る。コンプレッションバーの反力がアームに取付けられ
ている軸受を介してアームの側面を外側に引っ張ってア
ームがたわむのに抵抗する。
を図面に基づいて説明する。
と同じであるから、詳細な説明を省略する。図1及び図
2には、アーム1が示されている。図2において、アー
ム1には、図中左側部分にイケール3が取付けられてお
り、アーム1に設けられているスライダ7a及び前記イ
ケール3に設けられているスライダ7bにより、前記ア
ーム1はガイド9a、9bに沿って上下動可能に支持さ
れている。また、イケール3には、コラム5に回転自在
に設けられているZ軸ボールネジ11と螺合するボール
ナット13が設けられている。
Z軸ボールネジ11が回転駆動されるとボールナット1
3が上下動(Z軸移動)するので、アーム1はコラム5
のガイド9に沿って上下動することになる。
軸方向にX軸ボールネジ15が設けられており、図中右
側端部はX軸駆動モータ17に連結されている。また、
アーム1の正面には一対のガイドレール19、19が設
けられており、このガイドレール19に沿って移動する
スライダ21を備えたサドル23がX軸方向に移動自在
に設けられている。このサドル23には前記X軸ボール
ネジ15に螺合するボールナット25が取付けられてい
る。
ールネジ15が回転駆動されると、ボールナット25が
X軸方向へ移動するので、サドル23がX軸方向へ移動
して工具TのX軸方向位置決めが行なわれることにな
る。
1内部の厚さ方向(図3中左右方向)の中立面付近にお
ける上端部付近にはテンションバー27が設けられてお
り、その両端部はアーム1の左右両端面にダブルナット
29により止められている。
抗するためのものであり、アーム1の自重及び工具Tを
備えたサドル23の重量により張出し部(図1中左側部
分)がたわむ(すなわち、アーム1のテンション側であ
る上側が伸びる)際に、アーム1の上下方向中立軸より
も上側部分に発生する引っ張り力に対抗して伸び変形を
阻止することにより、アーム1のたわみを抑制してアー
ム1の真直度を確保するものである。
近における下端部付近にはコンプレッションバー31が
設けられている。図5を併せて参照するに、このコンプ
レッションバー31は、両端に係合突起33を有する中
間軸部35(図5(A)参照)と、この中間軸部35の
両端に設けられて前記係合突起33が係合する係合凹部
37を有するる軸受39L、39R(図5(B)参照)
とから構成されている。
引張力が作用した場合には、中間軸部35と軸受39
L、39Rとが係合突起33に沿って間隔があくことに
より引張力には抵抗しない構造になっている。
から強力な外向きの力が作用するため、ボルト41によ
りアーム1の側面(図1中左右両側面)に強固に取付け
られるが、図4中左側軸受39Lは直接アーム1に取付
けられ、右側軸受39Rは調整用のライナ43を介して
取付けられている。
重量により張出し部がたわむ(すなわち、アーム1のコ
ンプレッション側である下側が縮む)際にアーム1の上
下方向中立軸よりも下側部分に発生する圧縮力に対抗し
て、圧縮変形を阻止することによりアーム1のたわみを
抑制してアーム1の真直度を確保するものである。
アーム1においてサドル23を移動させた場合のアーム
1の真直度を従来のものと実験的に比較すると、テンシ
ョンバー27もコンプレッションバー31も使用しない
で例えば最大約8μのずれが発生している場合(図6
(A))の荷重状態において、テンションバー27のみ
使用する(図6(B))と最大約2μ程度となり、さら
にテンションバー27及びコンプレッションバー31を
併用した場合には図示しないがずれをゼロに抑えること
ができる。
プレッションバー31を併用することにより、アーム1
の真直度を著しく改善することができるので、簡易な装
置により加工精度を大幅に向上させることができる。
されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その
他の態様で実施し得るものである。すなわち、前述の実
施の形態においては一本コラム5で片持ち構造のアーム
1を有する立旋盤について説明したが、ダブルコラムで
両持ち構造のアームを有する立旋盤についても全く同様
に適用することができる。但し、両持ち構造の支間部に
おいては、片持ち構造の場合と反対にテンションサイド
がアーム部材の下側にきて、コンプレッションサイドが
アーム部材の上側にくることはいうまでもない。
プレッションバー31として中間軸部35と、その両側
に軸受39L、39Rを設けた場合について述べたが、
一方の軸受39L、39Rが中間軸部35と一体となっ
ている構造でもよい。すなわち、引張力が作用すると抵
抗なく伸びて圧縮力には抵抗するが引張力には抵抗しな
い構造となっていればよい。
立設される例で説明したが、基礎上にアンカーボルトな
どで固定する場合であっても構わない。
明の立旋盤におけるアームのたわみ防止装置では、アー
ムの自重及びアームに沿ったサドルの水平方向移動に伴
ってアームがたわむが、アームのテンションサイドに設
けられたテンションバーが伸び変形を防止し、アームの
コンプレッションサイドに設けられたコンプレッション
バーが圧縮変形に抵抗するので、アームの変形が抑えら
れる。これにより、アームの真直度を確保して加工の精
度向上を図ることができる。また、テンションバーやコ
ンプレッションバーからの作用力によりアームが前後方
向に変形することが防止されるので、アームのたわみ直
交方向の真直度を確保することができる。 さらに、テン
ションバーが連続部材であるので引張力に抵抗する。ま
た、テンションバーの両端にはダブルナットが取付けて
あるのでナットがゆるむことが防止され、ダブルナット
を介して確実にアームにテンションバーの反力としての
圧縮力を作用させることができる。これにより、アーム
のたわみを防止することができる。
ムのたわみ防止装置では、アームの自重及びアームに沿
ったサドルの水平方向移動に伴ってアームがたわむが、
アームのテンションサイドに設けられたテンションバー
が伸び変形を防止し、アームのコンプレッションサイド
に設けられたコンプレッションバーが圧縮変形に抵抗す
るので、アームの変形が抑えられる。これにより、アー
ムの真直度を確保して加工の精度向上を図ることができ
る。また、テンションバーやコンプレッションバーから
の作用力によりアームが前後方向に変形することが防止
されるので、アームのたわみ直交方向の真直度を確保す
ることができる。さらに、コンプレッションバーに引張
力が作用する場合には、中間軸部と軸受との間で力が伝
達されないので抵抗しないが、圧縮抵抗時は中間軸部と
軸受とが接するので圧縮力は伝達するので抵抗する。こ
のため、コンプレッションバーの反力がアームに取付け
られている軸受を介してアームの側面を外側に引っ張っ
てアームがたわむのに抵抗するので、アームの真直度を
確保することができる。
み防止装置を示す正面図である。
造及び取付け部の詳細を示す一部省略の正面図である。
端面図等である。
ムと従来のアームとの実験的比較結果を示すグラフであ
る。
の一例を示す正面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 立設されたコラム(5)に沿って上下動
すると共に、工具(T)を備えたサドル(23)を水平
方向へ往復動自在に支持するアーム(1)を有する立旋
盤であって、前記アーム(1)の自重及びサドル(2
3)の重量により前記アーム(1)に発生する伸び変形
を防止すべくテンションサイドに設けられたテンション
バー(27)と、前記アーム(1)の自重及びサドル
(23)の重量によりアーム(1)に発生する圧縮変形
を防止すべくコンプレッションサイドに設けられたコン
プレッションバー(31)と、を備え、前記テンション
バー(27)及びコンプレッションバー(31)が、前
記アーム(1)の厚さ方向の中立面付近に設けられ、前
記テンションバー(27)が全長にわたって一体的に連
続した部材であると共に、その両端が前記アーム(1)
の側面にダブルナット(29)で固定されていることを
特徴とする立旋盤におけるアームのたわみ防止装置。 - 【請求項2】 立設されたコラム(5)に沿って上下動
すると共に、工具(T)を備えたサドル(23)を水平
方向へ往復動自在に支持するアーム(1)を有する立旋
盤であって、前記アーム(1)の自重及びサドル(2
3)の重量により前記アーム(1)に発生する伸び変形
を防止すべくテンションサイドに設けられたテンション
バー(27)と、前記アーム(1)の自重及びサドル
(23)の重量によりアーム(1)に発生する圧縮変形
を防止すべくコンプレッションサイドに設けられたコン
プレッションバー(31)と、を備え、前記テンション
バー(27)及びコンプレッションバー(31)が、前
記アーム(1)の厚さ方向の中立面付近に設けられ、前
記コンプレッションバー(31)が、圧縮力は伝達する
が引張力を伝達しないように中間軸部(35)とこの中
間軸部(35)の端部にある一個又は二個の軸受(3
9)から成り、圧縮抵抗時の全長はアーム(1)よりも
若干長く、軸受(39)はアーム(1)に強固に固定さ
れると共に少なくとも一方の軸受(39)が隙間調整用
のライナ(43)を介してアーム(1)に固定されてい
ることを特徴とする立旋盤におけるアームのたわみ防止
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27915695A JP3323374B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 立旋盤におけるアームのたわみ防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27915695A JP3323374B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 立旋盤におけるアームのたわみ防止装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09117801A JPH09117801A (ja) | 1997-05-06 |
JP3323374B2 true JP3323374B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17607239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27915695A Expired - Lifetime JP3323374B2 (ja) | 1995-10-26 | 1995-10-26 | 立旋盤におけるアームのたわみ防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3323374B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4580597B2 (ja) * | 2001-08-30 | 2010-11-17 | 東芝機械株式会社 | 立旋盤 |
TWI222908B (en) * | 2001-08-30 | 2004-11-01 | Toshiba Machine Co Ltd | Vertical lathe, tool head for vertical lathe, rotary table apparatus for machine tool |
JP4794776B2 (ja) * | 2001-09-12 | 2011-10-19 | 東芝機械株式会社 | 立旋盤 |
JP4889893B2 (ja) * | 2001-09-12 | 2012-03-07 | 東芝機械株式会社 | 集塵ノズル移動装置を備えた立旋盤 |
-
1995
- 1995-10-26 JP JP27915695A patent/JP3323374B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09117801A (ja) | 1997-05-06 |
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