JP4542001B2 - 工作機械 - Google Patents

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Description

本発明は、ベッドと、当該ベッドに配設され、ワークが載置されるテーブルと、軸線が水平方向に配置されて当該軸線中心に回転自在に設けられ、工具を保持する主軸と、前記テーブルと主軸とを直交3軸方向に相対移動させる送り機構とを備えた工作機械に関する。
前記工作機械として、従来、例えば、図5及び図6に示すようなものが知られている(特開2003−266257号公報参照)。この工作機械100は、ベッド101と、ベッド101の前部側上面に前後方向(Z軸方向)に移動自在に配設され、ワークWが載置されるテーブル102と、ベッド101の後部側上面に立設されるコラム103と、コラム103の前面に鉛直方向(Y軸方向)に移動自在に支持されるサドル104と、サドル104の前面に左右方向(X軸方向)に移動自在に支持される主軸頭105と、軸線がZ軸と平行且つ当該軸線回りに回転自在に主軸頭105によって支持され、工具(図示せず)を保持する主軸106と、テーブル102のZ軸方向への移動を案内するZ軸案内機構110と、サドル104のY軸方向への移動を案内するY軸案内機構111と、主軸頭105のX軸方向への移動を案内するX軸案内機構112と、テーブル102をZ軸方向に移動させるZ軸送り機構113と、サドル104をY軸方向に移動させるY軸送り機構114と、主軸頭105をX軸方向に移動させるX軸送り機構115などから構成されており、テーブル102,サドル104及び主軸頭105が、各送り機構113,114,115により駆動され、各案内機構110,111,112により案内されてZ軸方向,Y軸方向及びX軸方向にそれぞれ移動することで、テーブル102上のワークWと主軸106の工具(図示せず)とが直交3軸方向に相対移動し、当該ワークWが加工される。
特開2003−266257号公報
ところが、上記従来の工作機械100では、サドル104がコラム103の前面に、主軸頭105がサドル104の前面に支持されて、これらサドル104や主軸頭105が工作機械100の前面側に突き出ているため、コラム103やサドル104、主軸頭105に撓みなどの変形を生じて高精度にワークWを加工することができないという問題があった。
また、Z軸案内機構110やZ軸送り機構113がベッド101の上面側に、Y軸案内機構111やY軸送り機構114がコラム103の前面側に、X軸案内機構112やX軸送り機構115がサドル104の前面側に設けられているため、即ち、Z軸案内機構110やZ軸送り機構113、Y軸案内機構111やY軸送り機構114、X軸案内機構112やX軸送り機構115が、ワークWの加工を行う加工領域に面して配置されているため、これらZ軸案内機構110やZ軸送り機構113、Y軸案内機構111やY軸送り機構114、X軸案内機構112やX軸送り機構115は、図示しない適宜カバーによってカバーされているものの、ワークWの加工によって生じる切りくずが侵入し易く、カバーのメンテナンスを頻繁に行ったり、コストの高い構造の複雑なものを採用しなければならないという問題もあった。
また、更に、コラム103がベッド101の後部側に配設され、Y軸案内機構111やY軸送り機構114、X軸案内機構112やX軸送り機構115がベッド101の後部側に配設されていることから、これらY軸案内機構111,Y軸送り機構114,X軸案内機構112及びX軸送り機構115に対してメンテナンスなどを行い難いという問題もあった。
また、工作機械100は、複数の工具が格納される工具マガジンと、工具マガジンに格納された工具を把持する把持部が一端側に、主軸106に保持された工具を把持する把持部が他端側に形成された交換アームを有し、この交換アームをZ軸に平行な回転中心軸回りに回転させるとともに、Z軸方向に移動させることにより、工具マガジン側の工具と主軸106側の工具とを交換する交換機構などからなる工具交換装置を通常備えているが、当該工作機械100の幅方向(X軸方向)における設置スペースに制約があると、前記工具マガジンや交換機構をベッド101の側面側に配置することができないため、コラム103の上面などに配置するといったことが行われており、この場合、主軸106の先端部とコラム103とがZ軸方向において離れていることから、当該工具マガジンや交換機構を主軸106の先端側に突き出た状態で適宜支持部材により支持しなければならず、当該支持構造が不安定になるという問題もある。
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、高精度な加工を行ったり、メンテナンスの容易化を図ったり、製造コストを抑えたり、工具交換装置を安定に支持することができる工作機械の提供をその目的とする。
上記目的を達成するための本発明は、
基部と、該基部の両側にそれぞれ立設され、間隔を空けて対峙する2つの側壁とを備えたベッドと、
縦辺部が鉛直な第1軸と平行に設けられるとともに、横辺部が水平な第2軸と平行に設けられた矩形状且つ枠状の部材からなり、水平方向の両端部が前記ベッドの各側壁の後面にそれぞれ支持され、前記第1軸方向に移動自在に設けられる第1送り台と、
上部及び下部が前記第1送り台にそれぞれ支持され、前記第2軸方向に移動自在に設けられる第2送り台と、
前記第1軸及び第2軸の双方と直交する第3軸方向に移動自在に前記第2送り台によって支持され、前記第1送り台の枠内に配置される主軸頭と、
軸線が前記第3軸と平行且つ該軸線中心に回転自在に前記主軸頭によって支持され、工具を保持する主軸と、
前記ベッドに配設され、ワークが載置されるテーブルと、
前記第1送り台の前記第1軸方向への移動を案内する第1案内機構と、
前記第2送り台の前記第2軸方向への移動を案内する第2案内機構と、
前記主軸頭の前記第3軸方向への移動を案内する第3案内機構と、
前記第1送り台を前記第1軸方向に移動させる第1送り機構と、
前記第2送り台を前記第2軸方向に移動させる第2送り機構と、
前記主軸頭を前記第3軸方向に移動させる第3送り機構と、
前記主軸をその軸線中心に回転させる回転駆動機構とから構成されてなることを特徴とする工作機械に係る。
この発明によれば、第1送り台を矩形状且つ枠状に形成してその枠内に主軸頭を配置し、従来の工作機械のような、前面側に突き出たサドルや主軸頭の支持構造をなくしているので、ベッドや第1送り台、第2送り台、主軸頭に撓みなどの変形が生じるのを防止することができ、高精度にワークを加工することができる。
また、第1送り台をベッドの各側壁の後面により支持しているので、第1案内機構や第1送り機構がワークの加工を行う加工領域に面するのを防止することができるとともに、第2案内機構や第2送り機構、第3案内機構や第3送り機構についても、これらを前記加工領域から離すことができ、当該第1案内機構,第1送り機構,第2案内機構,第2送り機構,第3案内機構,第3送り機構の内部に切りくずを侵入し難くすることができる。これにより、切りくずの侵入を防止するカバーの構造を簡素化して製造コストを低減したり、当該カバーのメンテナンスの容易化を図ることができる。
また、第1送り台をベッドの各側壁の後面により支持することで、工作機械の後側から第1案内機構,第1送り機構,第2案内機構,第2送り機構,第3案内機構,第3送り機構に対してメンテナンスを行うことが可能となり、当該第1案内機構,第1送り機構,第2案内機構,第2送り機構,第3案内機構,第3送り機構のメンテナンスの容易化を図ることができる。
また、主軸頭には、その後部側に各種の配管や配線が接続されるようになっており、主軸頭の移動時にこの配管や配線が抵抗となって当該主軸頭の後部側が振られ、主軸の軸線が傾くために、加工精度が低下するという問題があるが、第1送り台をベッドの各側壁の後面により支持することで、各側壁による第1送り台支持部や第1送り台による第2送り台支持部、第2送り台による主軸頭支持部と、主軸頭の配管や配線の接続部との間の距離を、第1送り台をベッドの各側壁の前面に支持した場合よりも短くすることができ、主軸頭の移動時に当該主軸頭の後部側を、前記各支持部を支点に振られ難くする(主軸の軸線を傾き難くする)ことができる。したがって、このことによっても、ワークを精度良く加工することができる。
尚、前記工作機械は、複数の工具が格納される工具マガジンと、該工具マガジンに格納された工具と前記主軸に保持された工具とを交換する交換機構とからなる工具交換装置を更に備え、前記ベッドには、その側壁上部間に掛け渡された支持ビームが形成され、前記工具マガジンは、前記支持ビームの上部に、前記交換機構は、前記支持ビームの下部に支持されていても良い。
このようにすれば、第1送り台をベッドの各側壁の後面により支持しており、主軸の先端部と当該支持ビームの前面とを前後方向に接近させて配置することができることから、従来の工作機械のように、工具マガジンや交換機構が主軸の先端側に突き出た状態で支持されることはなく、支持ビームによる工具マガジン及び交換機構の支持構造を安定なものにすることができる。
また、工具マガジンを支持ビームの上部に、交換機構を支持ビームの下部に支持することで、交換機構と主軸とを近づける(交換機構による工具交換動作時の動作範囲と主軸とを近づける)ことができるので、交換機構をコンパクトな構成にしたり、工具交換にかかる動作時間を短縮することができるなど、工具マガジン及び交換機構の支持構造や配置関係をより好適なものとすることができる。また、支持ビームにより、ベッドの剛性を高め、より精度の高い加工を実施することもできる。
このように、本発明に係る工作機械によれば、第1送り台の枠内に主軸頭を配置することで、ベッドや第1送り台、第2送り台、主軸頭に撓みなどの変形を生じ難くして高精度な加工を行うことができる。また、第1送り台をベッド各側壁の後面により支持することで、第1案内機構,第1送り機構,第2案内機構,第2送り機構,第3案内機構,第3送り機構の内部に切りくずを侵入し難くして、切りくず侵入防止のカバー構造の簡素を図り、製造コストを低減したり、当該カバーのメンテナンスを容易に行うことができるとともに、工作機械の後側から第1案内機構,第1送り機構,第2案内機構,第2送り機構,第3案内機構,第3送り機構のメンテナンスを容易に行うことができ、更に、各側壁による第1送り台支持部や第1送り台による第2送り台支持部、第2送り台による主軸頭支持部と、主軸頭の配管や配線の接続部との間の距離を短くして主軸頭が振られるのを防止することができる。
また、第1送り台がベッドの各側壁の後面に支持され、主軸の先端部と当該支持ビームの前面とを前後方向において近づけることができるので、工具マガジンや交換機構を安定な支持状態で支持ビームにより支持させることができる。また、工具マガジンを支持ビームの上部に、交換機構を支持ビームの下部に支持することで、交換機構と主軸との間の距離を短くして、交換機構をコンパクトな構成にしたり、工具交換にかかる動作時間を短縮することができるなど、工具マガジン及び交換機構の支持構造や配置関係をより好適なものとすることができる。また、ベッドの側壁間に支持ビームを掛け渡すことで、ベッドの剛性を高め、より精度良く加工することができる。
以下、本発明の具体的な実施形態について、添付図面に基づき説明する。尚、図1は、本発明の一実施形態に係る工作機械の概略構成を示した斜視図であり、図2は、図1に示した工作機械を後部側から見た斜視図であり、図3は、図1における矢示A−A方向の断面図である。
図1乃至図3に示すように、本例の工作機械1は、ベッド11と、ベッド11に配設され、鉛直方向(Y軸方向)に移動自在となった第1送り台16と、第1送り台16に配設され、水平面内で左右方向(X軸方向)に移動自在となった第2送り台17と、第2送り台17に配設され、水平面内で前後方向(Z軸方向)に移動自在となった主軸頭18と、主軸頭18によって軸線中心に回転自在に支持され、工具Tを保持する主軸19と、ベッド11に配設され、Y軸と平行な回転中心軸回り(上面に垂直な回転中心軸回り)(B軸方向)に回転自在となったテーブル20と、主軸19に保持された工具Tと新たな工具Tとを交換する工具交換装置30などから構成される。
また、前記工作機械1は、第1送り台16のY軸に沿った移動を案内するY軸案内機構21と、第2送り台17のX軸に沿った移動を案内するX軸案内機構22と、主軸頭18のZ軸に沿った移動を案内するZ軸案内機構(図示せず)と、第1送り台16をY軸方向に移動させるY軸送り機構24と、第2送り台17をX軸方向に移動させるX軸送り機構25と、主軸頭18をZ軸方向に移動させるZ軸送り機構26と、主軸19をその軸線中心に回転させる主軸回転駆動機構(図示せず)と、テーブル20をB軸方向に回転させて所定の回転角度位置に割り出すテーブル回転駆動機構(図示せず)とを備えている。
前記ベッド11は、基部12と、当該基部12のX軸方向両側且つZ軸方向中央部にそれぞれ立設され、間隔を空けて対峙する2つの側壁13と、各側壁13の上部間に掛け渡された支持ビーム14とからなる。前記基部12は、その中央部上面に一端側が開口し、他端側が後面に開口した切りくず排出穴12aを備え、当該基部12の上面は、切りくず排出穴12aの一端開口部側に傾斜して形成されている。
前記切りくず排出穴12a内には、切りくず回収装置40が配置されるようになっており、この切りくず回収装置40は、加工に伴なって生じた切りくずを所定の搬送方向に搬送して機外に排出する排出機構41と、搬送方向上流側で排出機構41の下方に配置され、切削液を貯留する貯留タンク42と、搬送方向下流端で排出機構41の下方に配置された回収ボックス43から構成されている。
尚、前記排出機構41は、搬送ベルトなどから構成されるもので、切りくず排出穴12aの一端側開口部から当該搬送ベルト上に落下した切りくずを搬送方向下流端(機外)に向けて搬送し、前記貯留タンク42は、切りくず排出穴12aの一端側開口部から切りくずとともに落下し、排出機構41から流下した切削液を貯留し、前記回収ボックス43は、排出機構41の搬送方向下流端で当該排出機構41から落下した切りくずを回収するようになっている。
前記第1送り台16は、矩形状且つ枠状に形成されて、横辺がX軸と、縦辺がY軸と平行に配置されており、X軸方向の両端部前面(縦辺部前面)がベッド11の各側壁13の後面にそれぞれ支持され、Y軸方向に移動自在に設けられている。
前記第2送り台17は、平板状の支持部17aと、この支持部17aの中央部両面(前面及び後面)に突出して設けられ、Z軸方向に貫通した貫通穴17cを有する筒状の収容部17bとからなり、収容部17bが第1送り台16の枠内に配置された状態で、支持部17aの上部前面及び下部前面が第1送り台16の各横辺部後面にそれぞれ支持され、X軸方向に移動自在に設けられている。
前記主軸頭18は、第2送り台17の収容部17bの貫通穴17c内に支持され、Z軸方向に移動自在に設けられる。前記主軸19は、軸線がZ軸と平行に配置され、主軸頭18の前端部に回転自在に支持されており、ベッド11の基部12,各側壁13及び支持ビーム14により囲まれた領域内でX軸方向,Y軸方向及びZ軸方向(直交3軸方向)に移動する。
尚、前記基部12,各側壁13及び支持ビーム14により囲まれた領域であって、Z軸方向において各側壁13の後面とテーブル20との間には、ワークWの加工を行う加工領域を仕切るカバーであり、切りくずや切削液が後部側(第1送り台16,第2送り台17,主軸頭18,Y軸案内機構21,X軸案内機構22,Z軸案内機構(図示せず),Y軸送り機構24,X軸送り機構25,Z軸送り機構26)に侵入するのを防止するカバー(図示せず)が適宜設けられており、主軸19の前端部はこのカバー(図示せず)の前面よりも突出している。
前記テーブル20は、ベッド11の基部12の前面側上面且つX軸方向中央部に配設され、上面にワークWが載置されるように構成される。
前記Y軸案内機構21は、ベッド11の各側壁13の後面にY軸に沿ってそれぞれ配設されたガイドレール21aと、第1送り台16の各縦辺部前面にそれぞれ固設され、このガイドレール21aに移動自在に係合したスライダ21bとからなる。
前記Y軸送り機構24は、ベッド11の各側壁13の上面にそれぞれ配設された駆動モータ24aと、ベッド11の各側壁13の後面にY軸に沿ってそれぞれ配設され、各駆動モータ24aによって軸中心に回転せしめられるボールねじ24bと、第1送り台16にそれぞれ固設され、各ボールねじ24bと螺合したナット24cとからなる。
このY軸案内機構21及びY軸送り機構24によれば、駆動モータ24aが駆動されてボールねじ24bが軸中心に回転し、これに沿ってナット24cが移動することで、ガイドレール21a及びスライダ21bにより案内されて第1送り台16がY軸方向に移動する。
前記X軸案内機構22は、第1送り台16の各横辺部後面にX軸に沿ってそれぞれ配設されたガイドレール22aと、第2送り台17の支持部17aの上部前面及び下部前面にそれぞれ固設され、このガイドレール22aに移動自在に係合したスライダ22bとからなる。
前記X軸送り機構25は、第1送り台16の各横辺部にそれぞれ配設された駆動モータ25aと、第1送り台16の各横辺部にX軸に沿ってそれぞれ配設され、各駆動モータ25aによって軸中心に回転せしめられるボールねじ25bと、第2送り台17にそれぞれ固設され、各ボールねじ25bと螺合したナット25cとからなる。
このX軸案内機構22及びX軸送り機構25によれば、駆動モータ25aが駆動されてボールねじ25bが軸中心に回転し、これに沿ってナット25cが移動することで、ガイドレール22a及びスライダ22bにより案内されて第2送り台17がX軸方向に移動する。
前記Z軸案内機構(図示せず)は、第2送り台17の貫通穴17cの内周面にZ軸に沿って配設されたガイドレール(図示せず)と、主軸頭18の外周面に固設され、このガイドレール(図示せず)に移動自在に係合したスライダ(図示せず)とからなる。
前記Z軸送り機構26は、第2送り台17の収容部17bの後面に配設された駆動モータ26aと、第2送り台17にZ軸に沿って配設され、駆動モータ26aによって軸中心に回転せしめられるボールねじ(図示せず)と、主軸頭18の外周面に固設され、ボールねじ(図示せず)と螺合したナット(図示せず)とからなる。
このZ軸案内機構(図示せず)及びZ軸送り機構26によれば、駆動モータ26aが駆動されてボールねじ(図示せず)が軸中心に回転し、これに沿ってナット(図示せず)が移動することで、ガイドレール(図示せず)及びスライダ(図示せず)により案内されて主軸頭18がZ軸方向に移動する。
前記工具交換装置30は、ベッド11の支持ビーム14の上面に支持され、複数の工具Tが格納されるマガジン本体32、及び支持ビーム14の前面に設けられ、マガジン本体32に格納された工具Tを所定の交換位置に移送して位置決めする移送機構36からなる工具マガジン31と、支持ビーム14の下面に支持され、主軸19に保持された工具Tと移送機構36によって前記交換位置に移送,位置決めされた工具Tとを交換する交換機構37とを備える。
前記マガジン本体32は、工具Tを保持する複数の保持部材33と、各保持部材33を支持するとともに、交換対象の工具Tを保持した保持部材33をZ軸と平行な回転中心軸回りに回転させて所定の移送位置に移動させる移動機構34と、支持ビーム14の上面に固設され、移動機構34を支持する支持部材35とからなる。
前記移送機構36は、マガジン本体32の移動機構34により前記移送位置に移動せしめられた保持部材33(工具T)を下方に移送して前記交換位置に位置決めする。
前記交換機構37は、主軸19に保持された工具Tを把持する把持部を一端側に備えるとともに、移送機構36によって前記交換位置に移送,位置決めされた工具Tを把持する把持部を他端側に備え、X軸−Y軸平面に対し平行に配置される交換アーム38と、交換アーム38を支持し、Z軸に平行な回転中心軸回りに回転移動させるとともに、Z軸方向に直線移動させる駆動機構39とからなり、この駆動機構39が支持ビーム14の下面に配設されている。
この工具交換装置30によれば、まず、交換対象の工具Tを保持した保持部材33が、マガジン本体32の移動機構34により所定の移送位置に移動せしめられた後、移送機構36によって交換位置に移動,位置決めされる。この後、交換機構36の駆動機構38によって交換アーム37の回転移動動作及び直線移動動作が行われることにより、交換位置に移動,位置決めされた保持部材33の工具Tと主軸19の工具Tとが交換される。
以上のように構成された本例の工作機械1によれば、Y軸送り機構24によって第1送り台16がY軸案内機構21による案内の下Y軸方向に移動せしめられ、X軸送り機構25によって第2送り台17がX軸案内機構22による案内の下X軸方向に移動せしめられ、Z軸送り機構26によって主軸頭18がZ軸案内機構(図示せず)による案内の下Z軸方向に移動せしめられ、また、主軸回転駆動機構(図示せず)によって主軸19がその軸線中心に回転せしめられることにより、テーブル20上のワークWが、主軸19に保持された工具Tによって加工される。
そして、切削加工により生じた切りくずや、工具TとワークWとの間の接触部に適宜供給された切削液は、基部12の切りくず排出穴12aから排出機構41上に落下し、当該切りくずは、排出機構41により搬送されて回収ボックス43内に回収され、当該切削液は、排出機構41から下方に流下して貯留タンク42内に回収される。
尚、この加工中において、テーブル20(テーブル20上のワークW)は、テーブル回転駆動機構(図示せず)によってB軸方向における所定の回転角度位置に割り出されており、また、主軸19に保持された工具Tは、工具交換装置30によって、工具マガジン31に格納された各種の工具Tと適宜交換されるようになっている。
上述したように、本例の工作機械1では、第1送り台16を矩形状且つ枠状に形成してその枠内に第2送り台17を配設するとともに、当該第2送り台17に貫通穴17cを形成して当該貫通穴17c内に主軸頭18を配設し、従来の工作機械100のような、前面側に突き出たサドル104や主軸頭105の支持構造をなくしているので、ベッド11や第1送り台16、第2送り台17、主軸頭18に撓みなどの変形が生じるのを防止することができ、高精度にワークWを加工することができる。
また、第1送り台16を各側壁13の後面により支持しているので、Y軸案内機構21やY軸送り機構24が前記加工領域に面するのを防止することができるとともに、X軸案内機構22やX軸送り機構25、Z軸案内機構(図示せず)やZ軸送り機構26についても、これらを前記加工領域から離すことができ、当該Y軸案内機構21,Y軸送り機構24,X軸案内機構22,X軸送り機構25,Z軸案内機構(図示せず),Z軸送り機構26の内部に切りくずを侵入し難くすることができる。これにより、前記カバー(図示せず)の構造を簡素化して製造コストを低減したり、当該カバー(図示せず)のメンテナンスの容易化を図ることができる。
また、第1送り台16を各側壁13の後面により支持することで、工作機械1の後側からY軸案内機構21,Y軸送り機構24,X軸案内機構22,X軸送り機構25,Z軸案内機構(図示せず),Z軸送り機構26に対してメンテナンスを行うことが可能となり、当該Y軸案内機構21,Y軸送り機構24,X軸案内機構22,X軸送り機構25,Z軸案内機構(図示せず),Z軸送り機構26のメンテナンスの容易化を図ることができる。
また、主軸頭18には、その後部側に各種の配管や配線が接続されるようになっており、主軸頭18の移動時にこの配管や配線が抵抗となって当該主軸頭18の後部側が振られ、主軸19の軸線が傾くために、加工精度が低下するという問題があるが、第1送り台16を各側壁13の後面により支持することで、各側壁13による第1送り台16の支持部や第1送り台16による第2送り台17の支持部、第2送り台17による主軸頭18の支持部と、主軸頭18の配管や配線の接続部との間の距離を、第1送り台16を各側壁13の前面に支持した場合よりも短くすることができ、主軸頭18の移動時に当該主軸頭18の後部側を、前記各支持部を支点に振られ難くする(主軸19の軸線を傾き難くする)ことができる。したがって、このことによっても、ワークを精度良く加工することができる。
また、第1送り台16を各側壁13の後面により支持しており、主軸19の先端部と支持ビーム14の前面とをZ軸方向に接近させて配置することができることから、従来の工作機械100のように、工具マガジンや交換機構が主軸106の先端側に突き出た状態で支持されることはなく、支持ビーム14によるマガジン本体32,移送機構36及び交換機構37の支持構造を安定なものにすることができる。
また、マガジン本体32を支持ビーム14の上面に、移送機構36を支持ビーム14の前面に、交換機構37を支持ビーム14の下面に設けることで、交換機構37と主軸19とを近づける(交換アーム38による工具交換動作時の動作範囲と主軸19とを近づける)ことができるので、交換アーム38をコンパクトな構成にしたり、工具交換にかかる動作時間を短縮することができるなど、マガジン本体32,移送機構36及び交換機構37の支持構造や配置関係をより好適なものとすることができる。また、支持ビーム14により、ベッド11の剛性を高め、より精度の高い加工を実施することもできる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
例えば、工具交換装置30の工具マガジン31(マガジン本体32及び移送機構36)や交換機構37の構造は、上例のものに限定されるものではなく、各種構造のものを採用することができる。
また、ベッド11の基部12,各側壁13及び支持ビーム14は、これらを一体的に形成しても、別部材からそれぞれ構成しても、どちらでも良い。
また、上例において、前記Z軸案内機構(図示せず)の構造は、特に限定されるものではなく、例えば、貫通穴17cの下部内周面にガイドレール(図示せず)を設け、主軸頭18の下部外周面にスライダ(図示せず)を設けたり、貫通穴17cの上部内周面にガイドレール(図示せず)を設け、主軸頭18の上部外周面にスライダ(図示せず)を設けたり、貫通穴17cの上部内周面及び下部内周面にガイドレール(図示せず)を設け、主軸頭18の上部外周面及び下部外周面にスライダ(図示せず)を設けたり、貫通穴17cの左右両側の内周面にガイドレール(図示せず)を設け、主軸頭18の左右両側の外周面にスライダ(図示せず)を設けることができる。また、ガイドレール(図示せず)を主軸頭18の外周面に、スライダ(図示せず)を貫通穴17cの内周面に、上記と同様にして設けることもできる。
また、上例では、第2送り台17に収容部17b及び貫通穴17cを形成して、この貫通穴17c内に主軸頭18を配設するようにしたが、これに限られるものではなく、例えば、図4に示すように、第2送り台50を上部が開口したU字状の支持部50a及び収容部50bから構成して、この収容部50bにより主軸頭18を支持するようにしても良い。尚、図4において、Y軸送り機構24,X軸送り機構25及びZ軸送り機構26の図示は省略している。
この場合、支持部50aは、平板状に形成され、収容部50bは、支持部50aの前面及び後面からZ軸方向に突出して形成されており、主軸頭18は、収容部50bによって第1送り台16の枠内に位置するように支持される。また、主軸頭18のZ軸方向への移動を案内するZ軸案内機構51は、第2送り台50の収容部50bの底部上面にZ軸に沿って配設されたガイドレール51aと、主軸頭18の外周下面に固設され、このガイドレール51aに移動自在に係合したスライダ51bとからなる。尚、前記ガイドレール51aは、収容部50bの各側壁内周面に設けられ、前記スライダ51bは、主軸頭18の左右両側の各外周面に設けられていても良い。また、ガイドレール51aを主軸頭18側に、スライダ51bを収容部50b側に設けても良い。
本発明の一実施形態に係る工作機械の概略構成を示した斜視図である。 図1に示した工作機械を後部側から見た斜視図である。 図1における矢示A−A方向の断面図である。 本発明の他の実施形態に係る第1送り台,第2送り台及び主軸頭などの概略構成を示した背面図である。 従来例に係る工作機械の概略構成を示した側面図である。 図5における矢示B−B方向の断面図である。
符号の説明
1 工作機械
11 ベッド
12 基部
13 側壁
14 支持ビーム
16 第1送り台
17 第2送り台
17c 貫通穴
18 主軸頭
19 主軸
20 テーブル
21 Y軸案内機構
22 X軸案内機構
24 Y軸送り機構
25 X軸送り機構
26 Z軸送り機構
30 工具交換装置
31 工具マガジン
32 マガジン本体
33 保持部材
34 移動機構
35 支持部材
36 移送機構
37 交換機構
38 交換アーム
39 駆動機構
40 切りくず回収装置

Claims (2)

  1. 基部と、該基部の両側にそれぞれ立設され、間隔を空けて対峙する2つの側壁とを備えたベッドと、
    縦辺部が鉛直な第1軸と平行に設けられるとともに、横辺部が水平な第2軸と平行に設けられた矩形状且つ枠状の部材からなり、水平方向の両端部が前記ベッドの各側壁の後面にそれぞれ支持され、前記第1軸方向に移動自在に設けられる第1送り台と、
    上部及び下部が前記第1送り台にそれぞれ支持され、前記第2軸方向に移動自在に設けられる第2送り台と、
    前記第1軸及び第2軸の双方と直交する第3軸方向に移動自在に前記第2送り台によって支持され、前記第1送り台の枠内に配置される主軸頭と、
    軸線が前記第3軸と平行且つ該軸線中心に回転自在に前記主軸頭によって支持され、工具を保持する主軸と、
    前記ベッドに配設され、ワークが載置されるテーブルと、
    前記第1送り台の前記第1軸方向への移動を案内する第1案内機構と、
    前記第2送り台の前記第2軸方向への移動を案内する第2案内機構と、
    前記主軸頭の前記第3軸方向への移動を案内する第3案内機構と、
    前記第1送り台を前記第1軸方向に移動させる第1送り機構と、
    前記第2送り台を前記第2軸方向に移動させる第2送り機構と、
    前記主軸頭を前記第3軸方向に移動させる第3送り機構と、
    前記主軸をその軸線中心に回転させる回転駆動機構とから構成されてなることを特徴とする工作機械。
  2. 複数の工具が格納される工具マガジンと、該工具マガジンに格納された工具と前記主軸に保持された工具とを交換する交換機構とからなる工具交換装置を更に備えてなり、
    前記ベッドには、その側壁上部間に掛け渡された支持ビームが形成され、
    前記工具マガジンは、前記支持ビームの上部に、前記交換機構は、前記支持ビームの下部に支持されてなることを特徴とする請求項1記載の工作機械。
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