JP3328981B2 - 三次元制御工作機械 - Google Patents
三次元制御工作機械Info
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- JP3328981B2 JP3328981B2 JP01940893A JP1940893A JP3328981B2 JP 3328981 B2 JP3328981 B2 JP 3328981B2 JP 01940893 A JP01940893 A JP 01940893A JP 1940893 A JP1940893 A JP 1940893A JP 3328981 B2 JP3328981 B2 JP 3328981B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、三次元制御の工作機
械に関し、更には切削・研削冷却剤や切削・研削屑に対
する保護カバーを備えた三次元制御の工作機械に関す
る。
械に関し、更には切削・研削冷却剤や切削・研削屑に対
する保護カバーを備えた三次元制御の工作機械に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術における三次元制御工作機械
は、図５に示すように、ベッド１上には、トラバーステ
ーブル41が案内面に案内されてＸ軸線方向に滑動自在で
あるように載置されている。トラバーステーブル41は、
Ｘ軸送りモータ42により回転駆動される送りねじに螺合
しており、送りねじによりＸ軸線方向に送られるように
なっている。
は、図５に示すように、ベッド１上には、トラバーステ
ーブル41が案内面に案内されてＸ軸線方向に滑動自在で
あるように載置されている。トラバーステーブル41は、
Ｘ軸送りモータ42により回転駆動される送りねじに螺合
しており、送りねじによりＸ軸線方向に送られるように
なっている。
【０００３】トラバーステーブル41の上には、コラム３
が案内面に案内されて工作物に対して進退するように水
平方向（Ｚ軸線方向）に滑動自在に載置されている。コ
ラム３は、Ｚ軸送りモータ43により回転駆動される送り
ねじに螺合しており、送りねじによりＺ軸線方向に送ら
れるようになっている。
が案内面に案内されて工作物に対して進退するように水
平方向（Ｚ軸線方向）に滑動自在に載置されている。コ
ラム３は、Ｚ軸送りモータ43により回転駆動される送り
ねじに螺合しており、送りねじによりＺ軸線方向に送ら
れるようになっている。
【０００４】コラム３の前面には、主軸頭16がコラム３
の前側面（工作物側面）に形成された案内面に案内され
て上下方向（Ｙ軸線方向）に滑動自在であるように載置
されている。主軸頭16は、コラム３の頂面に搭載された
Ｙ軸送りモータ44により回転駆動される送りねじに螺合
しており、送りねじによりＹ軸線方向に送られるように
なっている。
の前側面（工作物側面）に形成された案内面に案内され
て上下方向（Ｙ軸線方向）に滑動自在であるように載置
されている。主軸頭16は、コラム３の頂面に搭載された
Ｙ軸送りモータ44により回転駆動される送りねじに螺合
しており、送りねじによりＹ軸線方向に送られるように
なっている。
【０００５】主軸頭16には、主軸モータ（図示しない）
により回転駆動されるＺ軸線方向の主軸が装着されてい
る。そして、ベッド１上の案内面及びトラバーステーブ
ル41上の案内面並びにコラム３前面の案内面は、スライ
ドカバー45，46により被覆され、切削（研削）屑及び冷
却剤飛沫から保護されている。なお、コラム３の前方に
設けられた治具47には、搬入搬出装置によって工作物が
載置されるようになっている。
により回転駆動されるＺ軸線方向の主軸が装着されてい
る。そして、ベッド１上の案内面及びトラバーステーブ
ル41上の案内面並びにコラム３前面の案内面は、スライ
ドカバー45，46により被覆され、切削（研削）屑及び冷
却剤飛沫から保護されている。なお、コラム３の前方に
設けられた治具47には、搬入搬出装置によって工作物が
載置されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来の技術によ
る三次元制御工作機械においては、コラムトラバースで
あり、コラム３がＸ軸線方向に移動するトラバーステー
ブル41の上に載置されているので、その分だけ高さが高
くなり、結果的に主軸頭16の位置が高くなる。従って、
加工工具により工作物を加工するときに発生する切削抵
抗がモーメントとしてコラム３を傾けようとする力が大
きくなるので剛性に問題が生じ、加工精度に悪影響を及
ぼす。また、このような問題を回避するために剛性を高
める必要で、コラム全体が大型化され易い。
る三次元制御工作機械においては、コラムトラバースで
あり、コラム３がＸ軸線方向に移動するトラバーステー
ブル41の上に載置されているので、その分だけ高さが高
くなり、結果的に主軸頭16の位置が高くなる。従って、
加工工具により工作物を加工するときに発生する切削抵
抗がモーメントとしてコラム３を傾けようとする力が大
きくなるので剛性に問題が生じ、加工精度に悪影響を及
ぼす。また、このような問題を回避するために剛性を高
める必要で、コラム全体が大型化され易い。
【０００７】更に、トラバーステーブル上をコラム全体
がＺ軸線方向に移動するために工作物を載置する治具47
のあるテーブル側全体を包囲する保護カバーの主軸頭挿
入孔には、特開平２−１５９４６号公報に示されるよう
な主軸頭16の移動に伴って伸縮自在なカバーを必要とす
る。このようなカバーは、機構が複雑であるため、コス
トが高くなってしまう。この発明は、上記の三次元制御
の工作機械における諸問題を解消することを図ったもの
である。
がＺ軸線方向に移動するために工作物を載置する治具47
のあるテーブル側全体を包囲する保護カバーの主軸頭挿
入孔には、特開平２−１５９４６号公報に示されるよう
な主軸頭16の移動に伴って伸縮自在なカバーを必要とす
る。このようなカバーは、機構が複雑であるため、コス
トが高くなってしまう。この発明は、上記の三次元制御
の工作機械における諸問題を解消することを図ったもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の三次元制御工
作機械は、ベッド上を工作物に対する方向（Ｚ軸線方
向）に進退し得るように立設され、Ｚ軸線に垂直な水平
方向（Ｘ軸線方向）の第１Ｘ軸案内面及び第２Ｘ軸案内
面が工作物に対向する前側面及び頂面に形成されている
コラムと、このコラムの前側面に形成された第１Ｘ軸案
内面に案内されて滑動し得る前面部とコラムの頂面に設
けられた第２Ｘ軸案内面に案内されて滑動し得るＺ軸線
方向のスリーブ状部とによって形成された第１移動体
と、この第１移動体に形成された上下方向（Ｙ軸線方
向）のＹ軸案内面に案内されて滑動し得るように第１移
動体の前面部に取り付けられ、第１移動体と共に略Ｌ型
形状部材を形成する第２移動体と、この第２移動体に取
り付けられ主軸モータで回転駆動されるＺ軸線方向の主
軸を備えた主軸頭と、送りモータにより駆動され、第１
移動体をＸ軸線方向に送る第１送り駆動手段と、第１移
動体のスリーブ状部に軸線を水平にして装着された送り
モータにより駆動され、第２移動体と前記主軸頭とを一
体的にＹ軸線方向に送る第２送り駆動手段と、コラムを
工作物に対して進退させるように設けられた第３送り駆
動手段とから構成されている。
作機械は、ベッド上を工作物に対する方向（Ｚ軸線方
向）に進退し得るように立設され、Ｚ軸線に垂直な水平
方向（Ｘ軸線方向）の第１Ｘ軸案内面及び第２Ｘ軸案内
面が工作物に対向する前側面及び頂面に形成されている
コラムと、このコラムの前側面に形成された第１Ｘ軸案
内面に案内されて滑動し得る前面部とコラムの頂面に設
けられた第２Ｘ軸案内面に案内されて滑動し得るＺ軸線
方向のスリーブ状部とによって形成された第１移動体
と、この第１移動体に形成された上下方向（Ｙ軸線方
向）のＹ軸案内面に案内されて滑動し得るように第１移
動体の前面部に取り付けられ、第１移動体と共に略Ｌ型
形状部材を形成する第２移動体と、この第２移動体に取
り付けられ主軸モータで回転駆動されるＺ軸線方向の主
軸を備えた主軸頭と、送りモータにより駆動され、第１
移動体をＸ軸線方向に送る第１送り駆動手段と、第１移
動体のスリーブ状部に軸線を水平にして装着された送り
モータにより駆動され、第２移動体と前記主軸頭とを一
体的にＹ軸線方向に送る第２送り駆動手段と、コラムを
工作物に対して進退させるように設けられた第３送り駆
動手段とから構成されている。
【０００９】好ましくは、請求項２の記載のように、第
２送り駆動手段の送りモータは、軸線を水平にして第１
移動体のスリーブ状部に装着される。 更に好ましくは、
請求項３の記載のように、第１移動体の前面部は、板材
で形成される。更に、好ましくは、請求項４の記載のよ
うに、コラムに取り付けられ、第１移動体、第２移動体
及び主軸頭を蔽う第１固定保護カバーと工作物側に設置
された第２固定保護カバーとが備えられている。そし
て、第１固定保護カバーは、第１移動体、第２移動体及
び主軸頭のＸ・Ｙ軸線方向の二次元移動範囲を占める大
きさで、先端部には少なくとも主軸頭に取り付けられる
加工工具のＸ・Ｙ軸線方向の二次元移動を許し主軸頭の
周囲を包囲する筒状開口部が形成されており、前記第２
固定保護カバーは、少なくとも筒状開口部の先端部が実
質的に隙間なく進退自在に嵌合し得る開口部を有してい
る。
２送り駆動手段の送りモータは、軸線を水平にして第１
移動体のスリーブ状部に装着される。 更に好ましくは、
請求項３の記載のように、第１移動体の前面部は、板材
で形成される。更に、好ましくは、請求項４の記載のよ
うに、コラムに取り付けられ、第１移動体、第２移動体
及び主軸頭を蔽う第１固定保護カバーと工作物側に設置
された第２固定保護カバーとが備えられている。そし
て、第１固定保護カバーは、第１移動体、第２移動体及
び主軸頭のＸ・Ｙ軸線方向の二次元移動範囲を占める大
きさで、先端部には少なくとも主軸頭に取り付けられる
加工工具のＸ・Ｙ軸線方向の二次元移動を許し主軸頭の
周囲を包囲する筒状開口部が形成されており、前記第２
固定保護カバーは、少なくとも筒状開口部の先端部が実
質的に隙間なく進退自在に嵌合し得る開口部を有してい
る。
【００１０】
【作用】制御装置（図示しない）により第３送り駆動手
段が駆動されると、コラムは、ベッド上をＺ軸線方向に
滑動する。即ち、第１移動体及び第２移動体を介して間
接的にコラムと一体の主軸頭は、工作物に対して進退す
る。
段が駆動されると、コラムは、ベッド上をＺ軸線方向に
滑動する。即ち、第１移動体及び第２移動体を介して間
接的にコラムと一体の主軸頭は、工作物に対して進退す
る。
【００１１】同じく制御装置（図示しない）により第１
送り駆動手段が駆動されると、第１移動体は、コラム上
をＸ軸線方向（左右水平方向）に滑動する。即ち、第２
移動体を介して間接的に第１移動体と一体の主軸頭は、
工作物（図示しない）に対してＸ軸線方向に移動する。
送り駆動手段が駆動されると、第１移動体は、コラム上
をＸ軸線方向（左右水平方向）に滑動する。即ち、第２
移動体を介して間接的に第１移動体と一体の主軸頭は、
工作物（図示しない）に対してＸ軸線方向に移動する。
【００１２】制御装置（図示しない）により第２送り駆
動手段が駆動されると、第１移動体の枠状部上を滑動し
得る第２移動体に装着された主軸頭は、第１移動体に対
しＹ軸線方向（上下方向）に移動する。即ち、主軸頭
は、工作物（図示しない）に対してＹ軸線方向（上下方
向）に移動する。かくして、主軸モータにより回転駆動
される主軸頭の主軸に装着された工具は、Ｘ・Ｙ・Ｚ線
線方向に送り制御され、工作物に対し所定の加工を行
う。
動手段が駆動されると、第１移動体の枠状部上を滑動し
得る第２移動体に装着された主軸頭は、第１移動体に対
しＹ軸線方向（上下方向）に移動する。即ち、主軸頭
は、工作物（図示しない）に対してＹ軸線方向（上下方
向）に移動する。かくして、主軸モータにより回転駆動
される主軸頭の主軸に装着された工具は、Ｘ・Ｙ・Ｚ線
線方向に送り制御され、工作物に対し所定の加工を行
う。
【００１３】その際、加工工具のＸ・Ｙ軸線方向の二次
元送り移動は、第１固定保護カバーの第１保護カバーの
筒状開口部の開口のために、Ｚ軸線方向の移動も第１固
定保護カバーの筒状開口部と第２固定保護カバーの開口
部との滑動により夫々全く支障がない。そして、一体と
なって主軸頭側と工作物側が全体的に蔽う主軸頭側の第
１固定保護カバーと工作物側の第２固定保護カバーとに
より切削（研削）屑及び冷却剤飛沫が外部に飛散するこ
とはない。
元送り移動は、第１固定保護カバーの第１保護カバーの
筒状開口部の開口のために、Ｚ軸線方向の移動も第１固
定保護カバーの筒状開口部と第２固定保護カバーの開口
部との滑動により夫々全く支障がない。そして、一体と
なって主軸頭側と工作物側が全体的に蔽う主軸頭側の第
１固定保護カバーと工作物側の第２固定保護カバーとに
より切削（研削）屑及び冷却剤飛沫が外部に飛散するこ
とはない。
【００１４】
【実施例】この発明の実施例における工作機械、特に切
削・研削冷却剤や切削・研削屑に対する保護カバーを備
えた工作機械を図面に従って説明する。図１乃至図４に
おいて、加工（切削・研削）ユニットのベッド１と治具
Ｊを取り付けた工作物テーブル（図示しない）とが対向
して設置されており、ベッド１上には、平行な案内レー
ル２，２が形成され、中空体のコラム３は、案内レール
２，２により案内されて工作物テーブル（図示しない）
に対して進退するように水平方向（Ｚ軸線方向）に滑動
自在にベッド１に載置されている。
削・研削冷却剤や切削・研削屑に対する保護カバーを備
えた工作機械を図面に従って説明する。図１乃至図４に
おいて、加工（切削・研削）ユニットのベッド１と治具
Ｊを取り付けた工作物テーブル（図示しない）とが対向
して設置されており、ベッド１上には、平行な案内レー
ル２，２が形成され、中空体のコラム３は、案内レール
２，２により案内されて工作物テーブル（図示しない）
に対して進退するように水平方向（Ｚ軸線方向）に滑動
自在にベッド１に載置されている。
【００１５】ベッド１内には、後方部に送りモータ４が
取り付けられ、ベッド１内に回転自在に支持されたＺ軸
線方向の送りねじ５は、回転駆動されるように送りモー
タ４のモータ軸に結合されている。コラム３は、下部の
ナット部３ａが送りねじ５に螺合しており、送りねじ５
によりＺ軸線方向に送られるようになっている。なお、
スライドカバー１ａ（２点鎖線表示）は、ベッド１の上
面を保護する。コラム３の前側面（工作物側面）には水
平方向（Ｘ軸線方向）の案内レール６，６が間隔をあけ
て上下平行に形成され、コラム３の頂面の後方部にはＸ
軸線方向の案内レール７が形成されている。案内レール
７は、コラム３の頂面のＸ軸線方向の約半分長（後述の
主軸頭のＸ軸線方向送り範囲に略該当する）である。
取り付けられ、ベッド１内に回転自在に支持されたＺ軸
線方向の送りねじ５は、回転駆動されるように送りモー
タ４のモータ軸に結合されている。コラム３は、下部の
ナット部３ａが送りねじ５に螺合しており、送りねじ５
によりＺ軸線方向に送られるようになっている。なお、
スライドカバー１ａ（２点鎖線表示）は、ベッド１の上
面を保護する。コラム３の前側面（工作物側面）には水
平方向（Ｘ軸線方向）の案内レール６，６が間隔をあけ
て上下平行に形成され、コラム３の頂面の後方部にはＸ
軸線方向の案内レール７が形成されている。案内レール
７は、コラム３の頂面のＸ軸線方向の約半分長（後述の
主軸頭のＸ軸線方向送り範囲に略該当する）である。
【００１６】更に、コラム３の上面のＸ軸線方向で案内
レール７がない区域には、Ｘ軸線方向の送りモータ８が
搭載されていると共に、コラム３の上面の前側には、ベ
ルト・プーリ機構９及び減速機構10を介して送りモータ
８により回転駆動されるＸ軸線方向の送りねじ11が設け
られている。
レール７がない区域には、Ｘ軸線方向の送りモータ８が
搭載されていると共に、コラム３の上面の前側には、ベ
ルト・プーリ機構９及び減速機構10を介して送りモータ
８により回転駆動されるＸ軸線方向の送りねじ11が設け
られている。
【００１７】コラム３の前側面に対向する枠状板体部12
ａとコラム３の頂面に対向するＺ軸線方向のスリーブ状
部12ｂとによって構成された第１移動体12が案内レール
６，６，７に案内されて滑動自在にコラム３に載置さ
れ、スリーブ状部12ｂの基部のナット部12ｃが送りねじ
11に螺合しており、第１移動体12は、送りねじ11により
Ｘ軸線方向に送られるようになっている。なお、枠状板
体部１２ａは、１つの案内レール６に対して２箇所で係
合しており、２本の案内レール６，６の計４箇所の係合
部が夫れ夫れ連結部材によって連結されることにより四
角形の枠状部材を構成している。
ａとコラム３の頂面に対向するＺ軸線方向のスリーブ状
部12ｂとによって構成された第１移動体12が案内レール
６，６，７に案内されて滑動自在にコラム３に載置さ
れ、スリーブ状部12ｂの基部のナット部12ｃが送りねじ
11に螺合しており、第１移動体12は、送りねじ11により
Ｘ軸線方向に送られるようになっている。なお、枠状板
体部１２ａは、１つの案内レール６に対して２箇所で係
合しており、２本の案内レール６，６の計４箇所の係合
部が夫れ夫れ連結部材によって連結されることにより四
角形の枠状部材を構成している。
【００１８】第１移動体12の枠状板体部12ａの前側面に
は、板状の第２移動体13が上下方向（Ｙ軸線方向）に滑
動自在に取り付けられている。即ち、第２移動体13の背
面にＹ軸線方向の案内レール14，14が間隔をあけて平行
に形成されて、各案内レール14が枠状板体部12ａの前側
面の支承部15，15に滑動自在に係合しているのである。
第２移動体13の前側面には、Ｚ軸線方向の主軸を備えた
主軸頭16が取り付けられており、主軸頭16は、案内レー
ル14，14の中間を通して第１移動体12の枠状板体部12ａ
及びコラム３の前側面の中央開口部３ｂから中空のコラ
ム３内に突出し、主軸頭16の後端部には主軸を回転駆動
する主軸モータ17が装着されている。従って、主軸頭16
は、第１移動体12と第２移動体１３によって構成される
側方（図１参照）から見て略Ｌ型形状の部材に支持さ
れ、コラム３に対してＸ，Ｙ軸線方向に移動し得る。
は、板状の第２移動体13が上下方向（Ｙ軸線方向）に滑
動自在に取り付けられている。即ち、第２移動体13の背
面にＹ軸線方向の案内レール14，14が間隔をあけて平行
に形成されて、各案内レール14が枠状板体部12ａの前側
面の支承部15，15に滑動自在に係合しているのである。
第２移動体13の前側面には、Ｚ軸線方向の主軸を備えた
主軸頭16が取り付けられており、主軸頭16は、案内レー
ル14，14の中間を通して第１移動体12の枠状板体部12ａ
及びコラム３の前側面の中央開口部３ｂから中空のコラ
ム３内に突出し、主軸頭16の後端部には主軸を回転駆動
する主軸モータ17が装着されている。従って、主軸頭16
は、第１移動体12と第２移動体１３によって構成される
側方（図１参照）から見て略Ｌ型形状の部材に支持さ
れ、コラム３に対してＸ，Ｙ軸線方向に移動し得る。
【００１９】第１移動体12のスリーブ状部12ｂの後端に
は、送りモータ18が装着され、スリーブ状部12ｂを挿通
した回転軸19及び傘歯車機構20を介して送りモータ18に
より回転駆動されるＹ軸線方向の送りねじ21が設けられ
ている。送りねじ21は、コラム３の頂面に開口したＸ軸
線方向送り範囲の開口部３ｃからコラム３内に突出し、
コラム３内における主軸頭16の側面に取り付けられたナ
ット部22に螺合している。
は、送りモータ18が装着され、スリーブ状部12ｂを挿通
した回転軸19及び傘歯車機構20を介して送りモータ18に
より回転駆動されるＹ軸線方向の送りねじ21が設けられ
ている。送りねじ21は、コラム３の頂面に開口したＸ軸
線方向送り範囲の開口部３ｃからコラム３内に突出し、
コラム３内における主軸頭16の側面に取り付けられたナ
ット部22に螺合している。
【００２０】上記の加工ユニットにおいては、ベッド１
上に直接Ｚ軸線方向に移動可能のコラム３が搭載され、
コラム３上には、送りモータ８等のＸ軸線送り駆動手段
と送りモータ18等のＹ軸線送り駆動手段とが略同一面上
で横形に設置されているのみで、Ｘ，Ｙ軸線方向に移動
する部材である第２移動体13は、コラム前面に設置され
ているため、加工ユニットの全高は、極力小さくされ得
る。しかも、Ｘ軸線送り駆動手段とＹ軸線送り駆動手段
とは、そのコラム３上の略同一面上で横形に設置され、
Ｘ軸線送り駆動手段においてはプーリ機構９によって送
りモータ８をコラム３の上面後方に配置しているので、
作業者によるそれらの保守点検作業が容易である。
上に直接Ｚ軸線方向に移動可能のコラム３が搭載され、
コラム３上には、送りモータ８等のＸ軸線送り駆動手段
と送りモータ18等のＹ軸線送り駆動手段とが略同一面上
で横形に設置されているのみで、Ｘ，Ｙ軸線方向に移動
する部材である第２移動体13は、コラム前面に設置され
ているため、加工ユニットの全高は、極力小さくされ得
る。しかも、Ｘ軸線送り駆動手段とＹ軸線送り駆動手段
とは、そのコラム３上の略同一面上で横形に設置され、
Ｘ軸線送り駆動手段においてはプーリ機構９によって送
りモータ８をコラム３の上面後方に配置しているので、
作業者によるそれらの保守点検作業が容易である。
【００２１】主軸頭16、第２移動体13及び第１移動体12
を蔽う第１固定保護カバー30がコラム３に取り付けられ
ている。第１固定保護カバー30は、段付き筒状体に形成
されており、先端側となる小形筒部30ａは、主軸頭16を
蔽い、段部30ｂを介してそれに続く大形筒部30ｃは、第
２移動体14及び第１移動体12を蔽い、そのＸ・Ｙ軸線方
向の二次元移動範囲を占める大きさであり、その後端開
口縁は、コラム３の前側部にまで達して固着されてい
る。小形筒部30ａの先端開口は、主軸の先端に装着され
た加工工具Ｔが突出し、コラム３に対する加工工具Ｔの
Ｘ・Ｙ軸線方向の二次元移動範囲を占める大きさであ
る。
を蔽う第１固定保護カバー30がコラム３に取り付けられ
ている。第１固定保護カバー30は、段付き筒状体に形成
されており、先端側となる小形筒部30ａは、主軸頭16を
蔽い、段部30ｂを介してそれに続く大形筒部30ｃは、第
２移動体14及び第１移動体12を蔽い、そのＸ・Ｙ軸線方
向の二次元移動範囲を占める大きさであり、その後端開
口縁は、コラム３の前側部にまで達して固着されてい
る。小形筒部30ａの先端開口は、主軸の先端に装着され
た加工工具Ｔが突出し、コラム３に対する加工工具Ｔの
Ｘ・Ｙ軸線方向の二次元移動範囲を占める大きさであ
る。
【００２２】又図２に示されるように主軸頭16の周囲に
は第２移動体13の前面に主軸側カバー32が固定されてい
る。この主軸側カバー32は、小型筒部30ａ内を主軸頭16
が移動するときに形成される小型筒部30ａの内周面と主
軸頭16の外周面と隙間をなくすだけの大きさを有してお
り、主軸側カバー32の前面と段部30ｂの後面との間は小
型筒部30ａの後端部に取り付けられたシール部材32ａに
よって隙間がないようにシールされている。
は第２移動体13の前面に主軸側カバー32が固定されてい
る。この主軸側カバー32は、小型筒部30ａ内を主軸頭16
が移動するときに形成される小型筒部30ａの内周面と主
軸頭16の外周面と隙間をなくすだけの大きさを有してお
り、主軸側カバー32の前面と段部30ｂの後面との間は小
型筒部30ａの後端部に取り付けられたシール部材32ａに
よって隙間がないようにシールされている。
【００２３】他方、工作物テーブルの治具Ｊの上には、
工作物Ｗを装着したパレットＰが位置決めピンＪａで位
置決めされて固定されるようになってい。そして、治具
Ｊ及び工作物Ｗを蔽う第２固定保護カバー31が設けら
れ、第２固定保護カバー31の直立部31ａは、ベッド１と
工作物テーブルとの間に位置し、第２固定保護カバー31
の直立部31ａには、第１固定保護カバー30の小形筒部30
ａがコラム３と共にＺ軸線方向の前進する際に滑動自由
に嵌合し得る開口部31ｂが形成されている。
工作物Ｗを装着したパレットＰが位置決めピンＪａで位
置決めされて固定されるようになってい。そして、治具
Ｊ及び工作物Ｗを蔽う第２固定保護カバー31が設けら
れ、第２固定保護カバー31の直立部31ａは、ベッド１と
工作物テーブルとの間に位置し、第２固定保護カバー31
の直立部31ａには、第１固定保護カバー30の小形筒部30
ａがコラム３と共にＺ軸線方向の前進する際に滑動自由
に嵌合し得る開口部31ｂが形成されている。
【００２４】上記の工作機械の作用について述べる。送
りモータ４が制御装置（図示しない）により駆動される
と、送りねじ５が回転し、コラム３は、案内レール２，
２に案内されてＺ軸線方向にベッド１上を滑動する。即
ち、第１移動体12及び第２移動体13を介して間接的にコ
ラム３と一体の主軸頭16は、治具Ｊに装着された工作物
Ｗに対して進退する。
りモータ４が制御装置（図示しない）により駆動される
と、送りねじ５が回転し、コラム３は、案内レール２，
２に案内されてＺ軸線方向にベッド１上を滑動する。即
ち、第１移動体12及び第２移動体13を介して間接的にコ
ラム３と一体の主軸頭16は、治具Ｊに装着された工作物
Ｗに対して進退する。
【００２５】このようにコラム３がベッド１上を工作物
Ｗに対して進退するように移動するため、主軸頭16自体
がＸ軸線方向に進退する形式のように、オーバハング量
が大きくならないので、剛性が高く加工精度が向上す
る。主軸頭16が工作物に接近した際、第１固定保護カバ
ー30の小形筒部30ａは、固定保護カバー31の開口部31ｂ
に進退自由に嵌まり込む。従って、主軸頭側の第１固定
保護カバー30と工作物側の第２固定保護カバー31とは、
一体となって主軸頭側と工作物側が全体的に蔽われる遮
蔽空間を形成する。
Ｗに対して進退するように移動するため、主軸頭16自体
がＸ軸線方向に進退する形式のように、オーバハング量
が大きくならないので、剛性が高く加工精度が向上す
る。主軸頭16が工作物に接近した際、第１固定保護カバ
ー30の小形筒部30ａは、固定保護カバー31の開口部31ｂ
に進退自由に嵌まり込む。従って、主軸頭側の第１固定
保護カバー30と工作物側の第２固定保護カバー31とは、
一体となって主軸頭側と工作物側が全体的に蔽われる遮
蔽空間を形成する。
【００２６】送りモータ８が制御装置（図示しない）に
より駆動されると、ベルト・プーリ機構９及び減速機構
10を介して送りねじ11が回転し、第１移動体12は、案内
レール６，６及び案内レール７に案内されてＸ軸線方向
にコラム３上を滑動する。即ち、第２移動体13を介して
間接的に第１移動体12と一体の主軸頭16は、工作物８
（図示しない）に対してＸ軸線方向（左右水平方向）に
移動する。その際、第１移動体12と一体的に組み立てら
れている直立状態の送りねじ21のＸ軸線方向の移動は、
開口部３ｃの範囲で支障がない。
より駆動されると、ベルト・プーリ機構９及び減速機構
10を介して送りねじ11が回転し、第１移動体12は、案内
レール６，６及び案内レール７に案内されてＸ軸線方向
にコラム３上を滑動する。即ち、第２移動体13を介して
間接的に第１移動体12と一体の主軸頭16は、工作物８
（図示しない）に対してＸ軸線方向（左右水平方向）に
移動する。その際、第１移動体12と一体的に組み立てら
れている直立状態の送りねじ21のＸ軸線方向の移動は、
開口部３ｃの範囲で支障がない。
【００２７】主軸頭16は、前面側に第１移動体12及び第
２移動体13を介して片持ち状に支持されているが、第１
移動体12は、直立面をなす案内レール６，６と水平面の
案内レール７とによって２次元的に支承案内されている
ので、安定した支持のもとでの主軸頭16の移動が得られ
る。
２移動体13を介して片持ち状に支持されているが、第１
移動体12は、直立面をなす案内レール６，６と水平面の
案内レール７とによって２次元的に支承案内されている
ので、安定した支持のもとでの主軸頭16の移動が得られ
る。
【００２８】送りモータ18が制御装置（図示しない）に
より駆動されると、回転軸19及び傘歯車機構20を介して
送りねじ21が回転し、主軸頭16は、第２移動体13を介し
て案内レール14，14及び支承部15，15，15，15に案内さ
れてＹ軸線方向に第１移動体12の枠状板体部12ａ上を滑
動する。即ち、主軸頭16は、工作物Ｗに対してＹ軸線方
向（上下方向）に移動する。
より駆動されると、回転軸19及び傘歯車機構20を介して
送りねじ21が回転し、主軸頭16は、第２移動体13を介し
て案内レール14，14及び支承部15，15，15，15に案内さ
れてＹ軸線方向に第１移動体12の枠状板体部12ａ上を滑
動する。即ち、主軸頭16は、工作物Ｗに対してＹ軸線方
向（上下方向）に移動する。
【００２９】その際、後方に伸出した主軸頭16のＸ軸線
方向・Ｙ軸線方向の移動は、コラム３の中央開口部３ｂ
の開口の範囲で支障がない。かくして、主軸モータ17に
より回転駆動される主軸頭16の主軸に装着された工具Ｔ
は、Ｘ・Ｙ・Ｚ線線方向に三次元送り制御され、工作物
Ｗに対し所定の加工（切削・研削）を行う。
方向・Ｙ軸線方向の移動は、コラム３の中央開口部３ｂ
の開口の範囲で支障がない。かくして、主軸モータ17に
より回転駆動される主軸頭16の主軸に装着された工具Ｔ
は、Ｘ・Ｙ・Ｚ線線方向に三次元送り制御され、工作物
Ｗに対し所定の加工（切削・研削）を行う。
【００３０】又、加工工具ＴのＸ・Ｙ軸線方向の二次元
送り移動は、小形筒部30ａの先端開口のために、Ｚ軸線
方向の移動も第１固定保護カバー30の小形筒部30ａと第
２固定保護カバー31の開口部31ｂとの滑動により夫々全
く支障がない。そして、一体となって主軸頭側と工作物
側とを全体的に蔽う主軸頭側の第１固定保護カバー30と
工作物側の第２固定保護カバー31とにより切削（研削）
屑及び冷却剤飛沫が外部に飛散することはない。
送り移動は、小形筒部30ａの先端開口のために、Ｚ軸線
方向の移動も第１固定保護カバー30の小形筒部30ａと第
２固定保護カバー31の開口部31ｂとの滑動により夫々全
く支障がない。そして、一体となって主軸頭側と工作物
側とを全体的に蔽う主軸頭側の第１固定保護カバー30と
工作物側の第２固定保護カバー31とにより切削（研削）
屑及び冷却剤飛沫が外部に飛散することはない。
【００３１】又、案内レール６，７，14は、主軸側カバ
ー32が主軸頭16と一体的に移動し、主軸頭16と小型筒部
30ａとの隙間を遮蔽するため、切削（研削）屑及び冷却
剤飛沫から保護される。又、この主軸側カバー32がない
構成としても、案内レール６，７，14は、板状の第２移
動体13の背面に位置するので、それにより切削（研削）
屑及び冷却剤飛沫から遮蔽保護される。
ー32が主軸頭16と一体的に移動し、主軸頭16と小型筒部
30ａとの隙間を遮蔽するため、切削（研削）屑及び冷却
剤飛沫から保護される。又、この主軸側カバー32がない
構成としても、案内レール６，７，14は、板状の第２移
動体13の背面に位置するので、それにより切削（研削）
屑及び冷却剤飛沫から遮蔽保護される。
【００３２】
【発明の効果】この発明による三次元制御工作機械にお
いては、ベッド上に直接Ｚ軸線方向に移動可能のコラム
が搭載され、コラムの前面側にＸ軸線送りの第１移動体
があり、その前面にＹ軸線送りの第２移動体が設けら
れ、主軸頭は、第２移動体に取付けられているので、工
作機械の全高は、高くならないので、切削（研削）抵抗
によるモーメントに対する剛性が高まり、加工精度が維
持される。そして、第１移動体と共にＸ軸方向に移動す
る第２移動体の駆動手段の重量がコラムに支持分担され
るので、第２移動体を上下方向（Ｙ軸線方向）送りする
駆動手段の全重量が第１移動体に加わるような従来の工
作機械に較べて、第１移動体の慣性質量が減少され得る
ので、加減速度が高められる。従って、位置決め時間の
短縮と位置決め精度との向上を図ることができる。 更
に、第２送り駆動手段の送りモータが軸線を水平にして
装着されているので、工作機械の高さが低くなり、即ち
工作機械が小型化され得る。このような工作機械を複数
台使用して自動生産ラインを構成する場合でも、ライン
全体の見通しが良くなり、ラインの監視が容易になる。
又、送りモータが第１移動体の上部に軸線を上下に突出
した従来の配置態様に比較して、第１移動体に作用する
モーメントが小さくなり、位置決め精度が向上する。 そ
れに加えて、第１移動体が板状体及びスリーブであるこ
と、即ち薄肉材で形成されていることにより、コラム前
面からＺ軸線方向における構造厚みが小さく、第１移動
体及び第２移動体がコラムの前面から突出するオーバー
ハング量が少なくてすみ、従って、工作機械の剛性が向
上する。
いては、ベッド上に直接Ｚ軸線方向に移動可能のコラム
が搭載され、コラムの前面側にＸ軸線送りの第１移動体
があり、その前面にＹ軸線送りの第２移動体が設けら
れ、主軸頭は、第２移動体に取付けられているので、工
作機械の全高は、高くならないので、切削（研削）抵抗
によるモーメントに対する剛性が高まり、加工精度が維
持される。そして、第１移動体と共にＸ軸方向に移動す
る第２移動体の駆動手段の重量がコラムに支持分担され
るので、第２移動体を上下方向（Ｙ軸線方向）送りする
駆動手段の全重量が第１移動体に加わるような従来の工
作機械に較べて、第１移動体の慣性質量が減少され得る
ので、加減速度が高められる。従って、位置決め時間の
短縮と位置決め精度との向上を図ることができる。 更
に、第２送り駆動手段の送りモータが軸線を水平にして
装着されているので、工作機械の高さが低くなり、即ち
工作機械が小型化され得る。このような工作機械を複数
台使用して自動生産ラインを構成する場合でも、ライン
全体の見通しが良くなり、ラインの監視が容易になる。
又、送りモータが第１移動体の上部に軸線を上下に突出
した従来の配置態様に比較して、第１移動体に作用する
モーメントが小さくなり、位置決め精度が向上する。 そ
れに加えて、第１移動体が板状体及びスリーブであるこ
と、即ち薄肉材で形成されていることにより、コラム前
面からＺ軸線方向における構造厚みが小さく、第１移動
体及び第２移動体がコラムの前面から突出するオーバー
ハング量が少なくてすみ、従って、工作機械の剛性が向
上する。
【００３３】更に主軸頭は、第２移動体の動作と第１移
動体の動作とが組み合わされることにより、結果的にコ
ラムに対してＸ，Ｙ軸線方向に移動出来、そのため、コ
ラムに第１保護カバーを固定すれば、筒状開口部内で、
主軸頭は、自由に移動出来るので、工作物側に主軸頭と
一体的に移動する複雑な構成のカバーを設ける必要がな
く、低コスト化が実現出来る。
動体の動作とが組み合わされることにより、結果的にコ
ラムに対してＸ，Ｙ軸線方向に移動出来、そのため、コ
ラムに第１保護カバーを固定すれば、筒状開口部内で、
主軸頭は、自由に移動出来るので、工作物側に主軸頭と
一体的に移動する複雑な構成のカバーを設ける必要がな
く、低コスト化が実現出来る。
【図１】この発明の実施例における三次元制御工作機械
の部分断面正面図である。
の部分断面正面図である。
【図２】この発明の実施例における三次元制御工作機械
の平面図である。
の平面図である。
【図３】この発明の実施例における三次元制御工作機械
の部分斜視図である。
の部分斜視図である。
【図４】図１のIV−IVにおける断面図である。
【図５】従来の技術における三次元制御工作機械の斜視
図である。
図である。
１ ベッド ２，６，７，14 案内レール ３ コラム ３ａ ナット部 ３ｂ 中央開口部 ３ｃ 開口部 ４，８，18 送りモータ ５，11，21 送りねじ ９ ベルト・プーリ機構 10 減速機構 12 第１移動体 12ａ 枠状板体部 12ｂ スリーブ状部 12ｃ ナット部 13 第２移動体 15 支承部 16 主軸頭 17 主軸モータ 19 回転軸 20 傘歯車機構 22 ナット部 30 第１固定保護カバー 30ａ 小形筒部 30ｂ 段部 30ｃ 大形筒部 31 第２固定保護カバー 31ａ 直立部 31ｂ 開口部 32 主軸側カバー 32ａ シール部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−365529（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251339（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−38834（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−115554（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 1/00 - 1/76
Claims (4)
- 【請求項１】 ベッド上を工作物に対する方向（Ｚ軸線
方向）に進退し得るように立設され、Ｚ軸線に垂直な水
平方向（Ｘ軸線方向）の第１Ｘ軸案内面及び第２Ｘ軸案
内面が工作物に対向する前側面及び頂面に形成されてい
るコラムと、該コラムの前側面に形成された第１Ｘ軸案内面に案内さ
れて滑動し得る前面部と前記コラムの頂面に設けられた
第２Ｘ軸案内面に案内されて滑動し得るＺ軸線方向のス
リーブ状部とによって形成された 第１移動体と、該 第１移動体に形成された上下方向（Ｙ軸線方向）のＹ
軸案内面に案内されて滑動し得るように前記第１移動体
の前面部に取り付けられ、第１移動体と共に略Ｌ型形状
部材を形成する第２移動体と、該 第２移動体に取り付けられ、主軸モータで回転駆動さ
れるＺ軸線方向の主軸を備えた主軸頭と、送りモータにより駆動され、 前記第１移動体をＸ軸線方
向に送る第１送り駆動手段と、前記第１移動体のスリーブ状部に装着された送りモータ
により駆動され、 前記第２移動体と前記主軸頭とを一体
的にＹ軸線方向に送る第２送り駆動手段と、 前記コラムを工作物に対して進退させるように設けられ
た第３送り駆動手段とから構成された三次元制御工作機
械。 - 【請求項２】 第２送り駆動手段の送りモータが軸線を
水平にして第１移動体のスリーブ状部に装着されている
請求項１に記載の三次元制御工作機械。 - 【請求項３】 第１移動体の前面部は板材で形成されて
いる請求項１又は請求項２に記載の三次元制御工作機
械。 - 【請求項４】 コラムに取り付けられ、第１移動体、第
２移動体及び主軸頭を蔽う第１固定保護カバーと工作物
側に設置された第２固定保護カバーとが備えられ、前記
第１固定保護カバーは、前記第１移動体、前記第２移動
体及び前記主軸頭のＸ・Ｙ軸線方向の二次元移動範囲を
占める大きさで、先端部には少なくとも前記主軸頭に取
り付けられる加工工具のＸ・Ｙ軸線方向の二次元移動を
許し主軸頭の周囲を包囲する筒状開口部が形成されてお
り、前記第２固定保護カバーは、少なくとも前記筒状開
口部の先端部が実質的に隙間なく進退自在に嵌合し得る
開口部を有している請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の三次元制御工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01940893A JP3328981B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 三次元制御工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01940893A JP3328981B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 三次元制御工作機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06210531A JPH06210531A (ja) | 1994-08-02 |
| JP3328981B2 true JP3328981B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=11998435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01940893A Expired - Fee Related JP3328981B2 (ja) | 1993-01-13 | 1993-01-13 | 三次元制御工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328981B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100729473B1 (ko) * | 2000-12-31 | 2007-06-15 | 두산인프라코어 주식회사 | 3축집적구조를 갖는 머시닝센터 |
| CZ299124B6 (cs) * | 2001-06-18 | 2008-04-30 | Kovosvit Mas A.S. | Paralelní polohovací mechanismus, zvlášte pro obrábení a/nebo manipulaci a/nebo merení |
| JP4745612B2 (ja) * | 2003-01-22 | 2011-08-10 | コマツＮｔｃ株式会社 | 工作機械 |
-
1993
- 1993-01-13 JP JP01940893A patent/JP3328981B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06210531A (ja) | 1994-08-02 |
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