JP4595753B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は工作機械に関し、詳細には、ベース上におけるコラムの懐寸法を広く確保できる工作機械に関する。

従来より、工作機械の一種であるマシニングセンタでは、ベース上に立設されたコラムの前面に沿って主軸ヘッドが昇降可能に設けられている。そして、その主軸ヘッドが昇降することによって、該主軸ヘッドの下部に回転可能に支持された主軸が昇降し、該主軸の先端に装着された切削工具が、テーブル上に保持された被工作物（ワーク）から接離するようになっている。さらに、このようなマシニングセンタのベース上には、切粉の飛散防止のためのボックス状のスプラッシュカバーが設けられ、該スプラッシュカバーの背壁がコラムの前面の左右両側に設けられたカバー取付面に各々固定されている。

このようなマシニングセンタのコラムにおいて、例えば、加工ヘッド（主軸ヘッド）が昇降する範囲に対向するコラムの前面部分をコラム前方に向かって突出させたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このコラムの前方に突出する部分の左右両側には、加工ヘッドをＺ軸方向にガイドするガイドレールのガイド取付面が、コラムの前方に突出してＺ軸方向に各々設けられている。さらに、そのガイド取付面における左右両側の端部コラム内側の端部には、ガイドレールの位置決め用の肩部がコラム前方に突出して設けられている。このような形状を有するコラムでは、ガイド取付面がカバー取付面よりもコラムの前方に配置されている。これにより、ガイド取付面に対し、ガイドレールをコラムの外側から内側に向かう方向に配置することで、ガイドレールが肩部に当接して位置決めされるので、ガイドレールをガイド取付面に容易に取り付けることができる。
特開２００４−１０６０８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の工作機械のコラム形状では、コラム前面の一部分がコラム前方に突出しているため、ベース上のＹ軸方向におけるコラム近傍の懐寸法を十分に確保できず、例えば、テーブル上に大きな治具等を載せることができないという問題点があった。さらに、肩部がガイド取付面におけるコラム内側の端部に設けられているため、ガイドレールをコラムの外側から内側に向かってガイド取付面に取り付けるには、ガイド取付面がカバー取付面よりもコラムの前方に配置されていることが必要である。このため、コラム形状を容易に変更することができないという問題点があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、ベース上のＹ軸方向におけるコラムの懐寸法を十分に確保できる工作機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る工作機械は、ベースと、当該ベースの上部後方に固定される柱状のコラムと、当該コラムの前記ベースの上部前方に対向する前面側に昇降可能に設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドの下部に設けられ、工具を回転可能に支持する主軸と、前記ベースの上部に取り付けられ、前記コラムの前面側、前記主軸ヘッド及び前記主軸を囲繞して保護する箱状のカバーとを備える工作機械であって、前記コラムの前面には、前記コラムの高さ方向に平行な両側角部に沿って各々延設され、前記箱状のカバーの背面側を取り付けるために前記コラムの前方に向かって突出する正面視略帯状の一対のカバー取付面と、当該一対のカバー取付面の内側に、前記コラムの高さ方向に各々延設され、前記主軸ヘッドを昇降移動させる一対のガイドレールを取り付けるために前記コラムの前方に向かって突出する正面視略帯状の一対のガイド取付面とが設けられ、前記コラムを側面から見た時に、前記ガイド取付面は、前記カバー取付面よりも前記コラムの後方側に配置されている。

また、請求項２に係る工作機械は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記ガイド取付面における前記コラムの高さ方向に延設された両側の角部のうち、前記コラムの前面における外側の角部には、当該角部から前記コラムの前方に向かって突出する肩部が設けられている。

請求項１に係る工作機械では、コラムを側面から見た時に、ガイド取付面がカバー取付面よりもコラムの後方側に配置されているので、ガイド取付面に取り付けられるガイドレールを、カバー取付面に取り付けられるカバーの背面よりも、コラムの後方側に配置することができる。これにより、ガイドレールに沿ってガイドされる主軸ヘッドを、コラムの後方側に配置することができるので、ベース上のＹ軸方向におけるコラムの懐寸法を十分確保できる。さらに、コラムの前面において、ガイド取付面がカバー取付面よりも後方に配置されることから、ガイド取付面がコラムの前面から突出しないので、ベース上のＹ軸方向におけるコラムの懐寸法を十分に確保できる。

また、請求項２に係る工作機械では、請求項１に記載の発明の効果に加え、肩部によってガイド取付面上にガイドレールを位置決めできる。さらに、肩部がガイド取付面の両側の角部のうち外側の角部に設けられているので、ガイド取付面がカバー取付面よりも後方に配置されていても、ガイド取付面に対して、コラムの内側から外側に向かう方向にガイドレールを取り付けることができる。さらに、ガイド取付面を切削用工具（例えば、大型のエンドミル等）で削って肩部を形成する場合、コラムを前面から見た時に、ガイド取付面とカバー取付面との間の間隔が狭くても、一対のガイド取付面の間に切削用工具を通過させることによって、ガイド取付面の両側の角部のうち外側の角部に肩部を容易に形成することができる。

以下、本発明の一実施形態であるマシニングセンタ１について、図面に基づいて説明する。図１は、マシニングセンタ１の斜視図（スプラッシュカバー３有り）であり、図２は、マシニングセンタ１の右側面図（スプラッシュカバー３有り）であり、図３は、図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図であり、図４は、マシニングセンタ１の正面図（スプラッシュカバー３無し）であり、図５は、マシニングセンタ１の斜視図（スプラッシュカバー３無し）であり、図６は、コラム５の斜視図であり、図７は、コラム５の正面図であり、図８は、コラム５の右側面図であり、図９は、コラム５の平面図であり、図１０は、図６に示すガイド取付面５１ａ上の肩部６０近傍の部分拡大図であり、図１１は、機構収納部５９に昇降機構が設置された状態を示すコラム５の斜視図であり、図１２は、カバー取付面５７ａ，５８ａに右背壁３ａ及び左背壁３ｂが取り付けられたコラム５の斜視図であり、図１３は、主軸ヘッド７及びスプラッシュカバー３が取り付けられた状態を模式的に示すコラム５の平面図である。

また、以下の説明において、マシニングセンタ１のＸ軸方向とは、マシニングセンタ１の左右方向を指し、Ｙ軸方向とは、マシニングセンタ１の奥行き方向（前後方向）を指し、Ｚ軸方向とは、マシニングセンタ１の上下方向を指すものとする。

なお、本実施形態であるマシニングセンタ１は、図６に示すように、主軸ヘッド７（図４参照）を昇降可能に支持するコラム５の形状に特徴を有し、具体的には、コラム５を右側面（又は左側面）から見た時に、一対のガイドレール８０，８１（図１１参照）を取り付けるためのガイド取付面５１ａ，５２ａが、スプラッシュカバー３の背壁を取り付けるためのカバー取付面５７ａ，５８ａよりもコラム５の後方側に配置されている点に特徴を有するものである。

はじめに、マシニングセンタ１の概略構成について説明する。図１に示すマシニングセンタ１は、図示外のワーク（図示外）と工具２３（図４参照）とを相対移動させ、ワークに所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施すための工作機械である。このマシニングセンタ１は、基台となる鉄製のベース２と、該ベース２の上部に設けられた機械本体とを主体に構成され、ベース２上には、機械本体を覆って保護するボックス状のスプラッシュカバー３が覆設されている。そして、そのスプラッシュカバー３の後方には、マシニングセンタ１の動作を制御するための制御装置９が設置されている。

まず、ベース２について説明する。図１，図２に示すように、ベース２は、マシニングセンタ１におけるＹ軸方向に平行に延設され、その下部の四隅には、高さ調節が可能な脚部２ａが各々設けられている。そして、これら４本の脚部２ａが、工場などの床面に設置されることにより、マシニングセンタ１が所定場所に設置される。さらに、ベース２の上部後方側の両隅には、後述するコラム５が載置して固定されるための台座である一対のコラム座部４（図２，図５では、１つのみ図示）が各々設けられている。なお、図１乃至図３に示すように、ベース２の芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化のため、所謂、肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。

次に、スプラッシュカバー３について説明する。図１乃至図３に示すように、スプラッシュカバー３は、前壁、右側壁、左側壁、天壁及び背壁から構成され、底面側が開口するボックス型に形成されている。そして、スプラッシュカバー３の前壁の略中央には略長方形状の開口部１０が設けられ、該開口部１０には、スライド式の開閉扉１１が設けられている。そして、この開閉扉１１の取っ手部１１ａを掴んで左方向にスライド移動させることにより、開口部１０が開口され、後述するテーブル８上に保持されたワークの着脱が行われる。また、その開閉扉１１の右側には、マシニングセンタ１の加工プログラムや、加工プログラム等のパラメータの設定入力をおこなうための操作パネル１２が設けられている。この操作パネル１２は、図示外の配線を介して制御装置９に接続されている。

さらに、図１，図２に示すように、スプラッシュカバー３の右側壁には、機械本体のメンテナンスを行うための開口部１４が設けられ、該開口部１４には、蓋状の点検ハッチ１５が着脱可能に固定されている。一方、スプラッシュカバー３の天壁には、図４，図５に示す後述するケーブルベア２７、主軸ヘッド７、工具交換装置６のマガジンモータ２１等が突出する開口部（図示外）が設けられ、該開口部には、ボックス状のカバー１７，１８が各々覆設されている。さらに、スプラッシュカバー３の前壁の上部左側の角部には、マシニングセンタ１の動作上のエラーを報知するタワー型の警告報知ランプ１６が設置されている。

また、図３に示すように、スプラッシュカバー３の背壁は、コラム５の前面側の右側端部から右側方に張り出して延設された縦長の略長方形状の右背壁３ａ、左側端部から左側方に張り出して延設された縦長の略長方形状の左背壁３ｂ、前記右背壁３ａの下側と前記左背壁３ｂの下側との間に渡設されたやや横長の略長方形状の中央背壁３ｃの３枚の鉄板によって構成されている。そして、これら右背壁３ａ、左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃが、コラム５の前面側に取り付けられることによって、スプラッシュカバー３の背壁がコラム５に固定された状態となる。なお、これら右背壁３ａ、左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃのコラム５への取付方法は後述する。

次に、機械本体について説明する。図４，図５に示すように、機械本体は、ベース２の一対のコラム座部４，４（図５では、１つのコラム座部４のみ図示）の上面に載置して固定された柱状のコラム５と、該コラム５の前面側に沿って昇降可能に設けられた主軸ヘッド７と、該主軸ヘッド７の底部の前側に設けられ、工具２３が着脱可能に装着される主軸７ａ（図１３参照）と、該主軸ヘッド７の前方に支持され、複数の工具２３を把持するとともに、主軸７ａに装着された工具２３を自動的に交換する工具交換装置６（ＡＴＣ）と、ベース２の上部に設けられ、ＸＹ軸方向に移動可能なテーブル８とを主体に構成されている。さらに、主軸ヘッド７の上部近傍には、主軸ヘッド７の配線処理を行うためのケーブルベア２７が設けられている。以下、機械本体を構成する個々の装置について順に説明する。

まず、コラム５について説明する。図４，図５に示すように、柱状のコラム５は、ベース２の一対のコラム座部４，４の上面に載置して固定されている。そして、コラム５の前面には、コラム５の後方側に凹んで形成された機構収納部５９（図６参照）が設けられている。さらに、その機構収納部５９の内側には、主軸ヘッド７を昇降させるための昇降機構が配置されている。また、主軸ヘッド７の底部のコラム５側の端部には、該端部から鉛直下方に延設され、コラム５の前面を覆うＺ軸カバー３０が固定されている。なお、Ｚ軸カバー３０は縦長の略長方形状に形成された鉄板であり、主軸ヘッド７とともに昇降するようになっている。

さらに、コラム５の前面の下側には、上記したスプラッシュカバー３の背壁の一部である中央背壁３ｃが固定されている。よって、コラム５の前面は、主軸ヘッド７、Ｚ軸カバー３０及び中央背壁３ｃによって覆われるため、スプラッシュカバー３の内側の加工領域から飛散する切粉は機構収納部５９内には浸入しない。なお、Ｚ軸カバー３０の下端部は、中央背壁３ｃの外側面上を昇降するので、主軸ヘッド７が降下しても、Ｚ軸カバー３０の下端部が中央背壁３ｃの上端部に衝突しない。また、図４，図５に示すように、コラム５の前面の幅方向左右両端部には、主軸ヘッド７の背面側の左右両端部に設けられたフランジ状の一対のヘッド側レール片７ｂ，７ｂと、Ｚ軸カバー３０の左右両端部を覆い、Ｚ軸方向にガイドする一対の断面略Ｚ状の一対のレールカバー３１，３２が固定されている。

なお、本実施形態のコラム５は、ベース２上のＹ軸方向におけるコラム５の懐寸法を広く確保するために、主軸ヘッド７の位置をスプラッシュカバー３の背壁よりも後方側に配置させるように形状を工夫したものである。よって、このコラム５の形状の詳細については後述する。

次に、工具交換装置６について説明する。図４，図５に示すように、工具交換装置６は主軸ヘッド７の前方に設けられている。この工具交換装置６は、正面視略円形状の工具マガジン２０と、該工具マガジン２０の周縁に沿って列設され、工具２３を把持するグリップアーム２２と、工具マガジン２０を回転駆動させ、所望の工具２３を工具交換位置に移動させるマガジンモータ２１とを主体に構成されている。さらに、工具マガジン２０の後部と、コラム５の前側の左右両端部との間には、主軸ヘッド７を間に介して、側面視略台形状の一対のマガジン支持片２５，２６が渡設されている。これにより、工具マガジン２０が主軸ヘッド７の前方に支持された状態となっている。

次に、テーブル８について説明する。図４，図５に示すように、テーブル８は、ベース２の上部にＸＹ軸方向に移動可能に設置されている。具体的には、テーブル８の下側には移動体３５が設けられている。さらに、その移動体３５の上部には、Ｘ軸方向（左右方向）に沿って延設された一対のＸ軸送りガイド（図示外）が設けられている。そして、この一対のＸ軸送りガイド上にテーブル８が移動可能に設けられている。さらに、移動体３５は、ベース２の長手方向に沿って延設された一対のＹ軸送りガイド上に移動可能に設けられている。したがって、テーブル８は、ベース２上に設けられたＸモータにより、Ｘ軸送りガイドに沿ってＸ軸方向に案内され、同じくベース２上に設けられたＹモータにより、Ｙ軸送りガイドに沿ってＹ軸方向に案内される。こうして、テーブル８はＸＹ軸方向に移動することができる。

さらに、Ｘ軸送りガイドには、テーブル８を中央に挟み、テレスコピックカバー４０，４１がテーブル８の左右に各々覆設されている。さらに、図５に示すように、Ｙ軸送りガイドにも、移動体３５を中央に挟み、テレスコピックカバー４２と、Ｙ軸後ろカバー４３とが前後に各々覆設されている。そして、テレスコピックカバー４０，４１及び４２は、テーブル８のＸ−Ｙ軸方向への移動に伴ってテレスコピックに伸縮する。一方、Ｙ軸後ろカバー４３は、断面山型に折り曲げられた一枚の板金で形成され、テーブル８とともにＹ軸方向に移動する。なお、Ｙ軸後ろカバー４３がコラム５側に移動する際は、コラム５の下部中央とベース２の上部との間に形成された隙間であるカバー収納部（図示外）に収納される。よって、テーブル８が何れの場所に移動しても、Ｘ軸送りガイド及びＹ軸送りガイドは、常にテレスコピックカバー４０，４１，４２及びＹ軸後ろカバー４３によって覆われる。これにより、Ｘ軸送りガイド及びＹ軸送りガイド上には切粉が直接落下しないようになっている。

次に、本発明の特徴であるコラム５の形状について説明する。図６に示すように、コラム５は、上下方向に延設された角柱状のコラム本体５０と、当該コラム本体５０の前面５０ａの下側を除く幅方向左右両端部に沿って設けられた角柱状の一対のガイド取付部５１，５２と、前面５０ａの上側を除く幅方向左右両端部に沿って各々設けられ、上部が前記一対のガイド取付部５１，５２の外側に配置されるとともに、コラム５の前方に突出する側面視台形状の一対のカバー取付部５７，５８とで構成されている。

まず、コラム本体５０について説明する。図６乃至図９に示すように、コラム本体５０は、上下方向に延設された角柱状に形成され、その芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化のため、所謂、肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。そして、コラム本体５０の前面５０ａの上部には、後述する昇降モータ８５（図１１参照）を固定するための一対のブロック状の固定台６５，６５が所定幅を空けて並列して突設されている。さらに、前面５０ａの中段よりもやや下側には、後述するボールネジ８６（図１１参照）の一端部を回転自在に支持する一対のブロック状の固定台６３，６３が所定幅を空けて並列して突設されている。

一方、図６，図７に示すように、コラム本体５０の底面には、該底面の幅方向中央部に向かって山成り状に削られた切り欠き部５０ｂが設けられている。さらに、その切り欠き部５０ｂの左右両側には、所定の厚みを有するブロック状の一対のコラムベース５５，５５が各々設けられている。これら一対のコラムベース５５，５５は、コラム本体５０の前方及び側方に向かって張り出して形成され、その側方に張り出した部分には、ベース２のコラム座部４（図５参照）に載置して固定するために上下に貫通する４つの固定穴５５ａ（図６，図９参照）が、コラム本体５０の前方から後方に向かって列設されている。

また、図６，図８に示すように、コラム本体５０の上部背面側には、コラム本体５０の上部からコラム本体５０の後方に向かってなだらかに湾曲する切り欠き部５０ｃが設けられている。そして、その切り欠き部５０ｃの縁上に、クーラントを供給するための配管等が配索されるようになっている。これにより、配管をコラム５を介して左右両側に配索する際に、コラム５の背面側を旋回するように配管を配索しなくても、切り欠き部５０ｃの縁上に配索することで、配管の長さを短くすることができる。

次に、ガイド取付部５１，５２について説明する。図６乃至図９に示すように、ガイド取付部５１，５２は角柱状に形成され、コラム本体５０の前面５０ａの下側を除く幅方向左右両端部よりもやや内側に沿って各々設けられている。そして、そのガイド取付部５１，５２の前面（コラム本体５０の前方に対向する面）が、主軸ヘッド７をＺ軸方向にガイドするガイドレール８０，８１（図１１参照）を取り付けるためのガイド取付面５１ａ，５２ａとなっている。さらに、ガイド取付面５１ａには、ガイドレール８０を取り付けるための固定穴５１ｂ（図１０参照）が、ガイド取付面５１ａの長手方向に沿って複数列設されている。一方、ガイド取付面５２ａにも、ガイドレール８１を取り付けるための固定穴５２ｂが、ガイド取付面５２ａの長手方向に沿って複数列設されている。

また、図６，図７及び図９に示すように、ガイド取付面５１ａ，５２ａの幅方向左右両側の角部のうち外側の角部には、コラム５の前方に向かって突出する肩部６０（図１０参照），６１が各々設けられている。これら一対の肩部６０，６１は、一対のガイドレール８０，８１（図１１参照）を、一対のガイド取付面５１ａ，５２ａに各々取り付けるに際し、ガイド取付面５１ａ，５２ａ上における位置決めを行うものである。

さらに、ガイド取付部５１，５２の互いに対向する各内側面とコラム本体５０の前面５０ａとの各境界部分には、４枚の略三角形状の補強用のリブ７０が所定の間隔を空けて各々列設されている。そして、このような構造からなる一対のガイド取付部５１，５２と、コラム本体５０の前面５０ａとの間に囲まれた空間が、主軸ヘッド７の昇降機構（昇降モータ８５、ボールネジ８６等）が設置される機構収納部５９となっている。

次に、カバー取付部５７，５８について説明する。図６乃至図９に示すように、カバー取付部５７，５８は、コラム本体５０の前面５０ａの上半分を除く幅方向左右両端部から左右両側に各々延設され、さらにコラム５の前方に向かって直角に折り曲げられて延設された平面視略Ｌ字型（図６，図９参照）に各々形成されている。そして、それら一対のカバー取付部５７，５８の上部は、ガイド取付部５１，５２の各外側面に各々連結されている。さらに、これらカバー取付部５７，５８の互いに対向する各内側面であって、ガイド取付部５１，５２に連結された部分よりも下側の各内側面部分には、短柱状の補強部６７，６８が各々設けられている。

そして、カバー取付部５７，５８のコラム５の前方に延設された部分の前面（コラム本体５０の前方に対向する面）が、スプラッシュカバー３の右背壁３ａ，左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃを取り付けるためのカバー取付面５７ａ，５８ａとなっている。さらに、カバー取付面５７ａには、右背壁３ａの左側端部を取り付けるための固定穴５７ｂが、カバー取付面５７ａの長手方向に沿って複数列設されている。一方、カバー取付面５８ａにも、左背壁３ｂを取り付けるための固定穴５８ｂが、カバー取付面５８ａの長手方向に沿って複数列設されている。

また、このカバー取付部５７，５８のコラム５の前方に延設される各部分は、ガイド取付面５１ａ，５２ａよりも前方に延設されている。これにより、図８に示すように、コラム５を側面から見た場合（図８では、右側面）に、カバー取付面５７ａ（５８ａ）は、ガイド取付面５１ａ（５２ａ）よりもコラム５の前方に配置されている。これにより、カバー取付面５７ａ，５８ａに固定されるスプラッシュカバー３の背壁よりも、ガイド取付面５１ａ，５２ａに固定されるガイドレール８０，８１がコラム５の後方側に配置されることになる。このガイドレール８０，８１と、スプラッシュカバー３の背壁との位置関係の詳細については後述する。

次に、主軸ヘッド７の昇降機構について説明する。図１１に示すように、主軸ヘッド７をＺ軸方向に昇降させるための昇降機構は、一対のガイド取付部５１，５２の間に設けられた機構収納部５９の内側に設置されている。まず、固定台６５，６５（図１１では１つのみ図示）には、昇降モータ８５がモータブラケット８５ａによって固定されている。そして、その昇降モータ８５の回転軸には、ボールネジ８６の一端部が連結され、該一端部とは反対の他端部は、ナット８７によって、一対の固定台６３，６３に回動自在に固定されている。さらに、ボールネジ８６の外表面に形成された溝（図示外）にはボールネジナット８８が螺合されている。このような昇降機構において、昇降モータ８５の駆動により、ボールネジ８６が回転し、その回転によってボールネジナット８８が、機構収納部５９におけるＺ軸方向に移動する。これにより、ボールネジナット８８に固定された主軸ヘッド７（図４，図５参照）がＺ軸方向に移動するようになっている。

次に、ガイド取付面５１ａ，５２ａにおける肩部６０，６１の切削加工について説明する。図１０に示す肩部６０（６１）は、ガイド取付面５１ａ（５２ａ）を切削工具（例えば、大型のエンドミル等）で削ることによって形成される。そして、図６，図７及び図９に示すように、本実施形態では、肩部６０，６１をガイド取付面５１ａ，５２ａの幅方向左右両側の角部のうち外側の角部に形成する。

この理由について説明する。なお、ここでは、ガイド取付面５１ａの肩部６０を例にして説明する。例えば、本実施形態とは逆に、ガイド取付面５１ａの内側（左側）の角部に肩部６０を形成する場合、ガイド取付面５１ａの外側（右側）に沿って切削工具を通過させなければならない。しかし、図６に示すように、ガイド取付部５１，５２の下部の外壁面近傍には、カバー取付部５７，５８の上部が位置する。そのため、カバー取付部５７，５８に切削工具が接触してしまい、カバー取付部５７，５８の上部や他の形状部分を削ってしまう恐れがある。

そこで、本実施形態では、肩部６０をガイド取付面５１ａの外側（右側）の角部に形成するので、切削工具を機構収納部５９の内側に沿って通過させればよい。これにより、ガイド取付面５１ａをコラム５の内側から外側に向かって削ることができるとともに、カバー取付部５７の上部や他の形状部分に接触しないので、切削工具で削ってしまう恐れがない。なお、このことは、肩部６１の切削加工についても同様である。したがって、肩部６０，６１は、ガイド取付面５１ａ，５２ａの幅方向左右両側の角部のうち外側の角部に各々形成される。

次に、ガイド取付面５１ａ，５２ａにおけるガイドレール８０，８１の取付方法について説明する。なお、ガイド取付面５１ａにおけるガイドレール８０の取付方法と、ガイド取付面５２ａにおけるガイドレール８１の取付方法とは同じであるので、ここでは、ガイド取付面５１ａにおけるガイドレール８０の取付方法を例にして説明する。

まず、位置決め用の肩部６０は、上記したように、ガイド取付面５１ａの外側の角部に形成されている。よって、ガイドレール８０を、ガイド取付面５１ａに対し、肩部６０側とは反対側から取り付ける。具体的には、まず、ガイドレール８０を機構収納部５９の内側に配置させる。次いで、コラム５の内側から外側に向かう方向に、ガイドレール８０をガイド取付面５１ａに配置させ、肩部６０の側面に当接させる。さらに、ガイドレール８０に列設された各固定穴８０ａを、ガイド取付面５１ａに列設された各固定穴５１ｂ（図６，図７参照）に対向させ、ネジ等で固定する。こうして、ガイド取付面５１ａ上にガイドレール８０が位置決めされて固定される。

一方、これとは逆に、肩部６０が、ガイド取付面５１ａの内側の角部に形成された場合、ガイドレール８０の取り付け作業には次のような不具合を生じる。この場合、ガイドレール８０を、ガイド取付面５１ａに対し、コラム５の外側から内側に向かう方向に配置させることになるが、ガイド取付部５１の下側の外側面近傍に位置するカバー取付部５７の上部が邪魔となるため、ガイド取付面５１ａへのガイドレール８０の取り付け作業が困難となる。しかし、本実施形態では、位置決め用の肩部６０が、ガイド取付面５１ａの外側の角部に形成されているので、ガイドレール８０を、ガイド取付面５１ａに対し、機構収納部５９側から配置させることができる。これにより、カバー取付部５７の上部や他の形状部分が邪魔とならず、ガイド取付面５１ａに対し、ガイドレール８０を容易に取り付けることができる。

次に、肩部６０，６１とコラム５の形状との関係について説明する。図６に示すように、本実施形態では、ベース２上のＹ軸方向におけるコラム５の懐寸法を広く確保するために、ガイド取付面５１ａ，５２ａは、カバー取付面５７ａ，５８ａよりも後方側に配置されている。よって、肩部６０，６１は、カバー取付面５７ａ，５８ａよりも前方に配置されていないので、従来のコラム形状のように、コラム５の前面は突出していない。さらに、肩部６０，６１は、ガイド取付面５１ａの外側の角部に設けられているので、ガイド取付面５１ａ，５２ａに対し、ガイドレール８０，８１を機構収納部５９からコラム５の外側に向かう方向に配置させて取り付けることができる。したがって、図６に示すように、コラム５の前面を突出させなくても、ガイドレール８０，８１をガイド取付面５１ａ，５２ａに取り付けることができる。

次に、コラム５のカバー取付面５７ａ，５８ａに対するスプラッシュカバー３の背壁（右背壁３ａ、左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃ）の取付方法について説明する。図１２に示すように、まず、右背壁３ａの左下角部を、コラム５のカバー取付面５７ａの下端部に揃える。次いで、右背壁３ａの左端部を、コラム５のカバー取付面５７ａに当接させる。そして、右背壁３ａの左端部に穿設された固定穴（図示外）を、カバー取付面５７ａに穿設された固定穴５７ｂに対向させる。一方、左背壁３ｂも同様にして、左背壁３ｂの右下角部を、コラム５のカバー取付面５８ａの下端部に揃える。次いで、左背壁３ｂの右端部に穿設された固定穴（図示外）を、カバー取付面５８ａに穿設された固定穴５８ｂに対向させる。さらに、右背壁３ａ及び左背壁３ｂが固定されたカバー取付面５７ａ，５８ａの上から、中央背壁３ｃ（図４，図５参照）の両端部を重ねる。このとき、中央背壁３ｃの両端部に設けられた固定穴（図示外）を、右背壁３ａ及び左背壁３ｂの固定穴に対向させ、カバー取付面５７ａ，５８ａに対してネジ９０（図３，図５参照）で固定する。こうして、右背壁３ａ、左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃが、コラム５の前面から左右両側に各々固定される。

さらに、図３，図５に示す中央背壁３ｃの下端部は幅方向略中央に向かって山成り状に形成された切り欠き部（図示外）が設けられている。この切り欠き部は、コラム５のコラム本体５０の下部に設けられた切り欠き部５０ｂと同形状になっている。よって、これら一対の切り欠き部によって形成されるベース２との間の隙間が、Ｙ軸後ろカバー４３が収納されるカバー収納部（図示外）となっている。また、中央背壁３ｃの切り欠き部の山成り状の縁部には、該縁部からコラム５の前方に向かって延設されたカバー片７２（図５参照）が固定されている。そして、このカバー片７２によって、Ｙ軸後ろカバー４３との隙間が覆われるので、コラム５の内側に切粉が浸入しないようになっている。

次に、一対のガイドレール８０，８１に対する主軸ヘッド７の取付構造について説明する。図１３に示すように、ガイド取付面５１ａ，５２ａ（図６参照）には、一対のガイドレール８０，８１が固定され、該一対のガイドレール８０，８１上に、主軸ヘッド７の背面側に固定された一対のレール受け部７８，７８が係合されている。これにより、主軸ヘッド７がガイドレール８０，８１上を移動することができる。また、主軸ヘッド７の左右両側に突設された一対のヘッド側レール片７ｂ，７ｂは、右背壁３ａ及び左背壁３ｂ上に固定された一対のレールカバー３１，３２の内側に配置されている。さらに、Ｚ軸カバー３０の左右両端部も、これらレールカバー３１，３２の内側に配置されている。これにより、Ｚ軸カバー３０は、主軸ヘッド７とともに、コラム５の前面側をＺ軸方向にガイドされる。

次に、コラム５に固定された主軸ヘッド７とスプラッシュカバー３との位置関係について説明する。図１３に示すように、コラム５のカバー取付面５７ａ，５８ａにスプラッシュカバー３の右背壁３ａ、左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃが固定されている。これにより、スプラッシュカバー３の背壁がコラム５の前面側に固定されている。そして、一対のガイドレール８０，８１は、スプラッシュカバー３の右背壁３ａ、左背壁３ｂ及び中央背壁３ｃよりもコラム５の後方に配置されている。よって、主軸ヘッド７をコラム５の後方に配置することができる。即ち、主軸ヘッド７の底部に設けられた主軸７ａの位置を、スプラッシュカバー３の背壁側により近く配置することができるので、ベース２上のＹ軸方向におけるコラム５の懐寸法を広く確保できる。

さらに、機構収納部５９内に配置された昇降モータ８５等の昇降機構は、スプラッシュカバー３の背壁よりもコラム５の後方側に配置されている。これにより、スプラッシュカバー３の背壁から昇降機構が前方に突出しないので、機構収納部５９の前面側を昇降するＺ軸カバー３０を平板状に形成することができる。よって、ベース２上のＹ軸方向におけるコラム５の懐寸法を狭めることなく、Ｚ軸カバー３０をコラム５の前面側を昇降可能に設けることができる。

以上説明したように、本実施形態のマシニングセンタ１では、主軸ヘッド７を昇降可能に支持するコラム５の形状に特徴を有し、具体的には、コラム５を右側面（又は左側面）から見た時に、一対のガイドレール８０，８１を取り付けるためのガイド取付面５１ａ，５２ａが、スプラッシュカバー３の背壁を取り付けるためのカバー取付面５７ａ，５８ａよりもコラム５の後方側に配置されている点に特徴を有する。これにより、主軸ヘッド７をよりコラム５の後方側に配置させることができるので、主軸ヘッド７の底部に設けられた主軸７ａの位置を、スプラッシュカバー３の背壁側に配置することができる。よって、ベース２上のＹ軸方向におけるコラム５の懐寸法を十分に確保することができるので、例えば、テーブル８上に大きな治具等を載せることができる。

さらに、位置決め用の肩部６０，６１が、ガイド取付面５１ａ，５２ａの左右両側の角部のうち、外側の角部に形成されている。これにより、ガイドレール８０，８１を、ガイド取付面５１ａ，５２ａに対し、機構収納部５９側から配置させることができる。よって、カバー取付部５７，５８の上部や他の形状部分が邪魔とならないため、ガイド取付面５１ａ，５２ａに対し、ガイドレール８０，８１を容易に取り付けることができる。

また、機構収納部５９内に配置された昇降モータ８５等の昇降機構が、スプラッシュカバー３の背壁よりもコラム５の後方側に配置される。これにより、スプラッシュカバー３の背壁から昇降機構が前方に突出しないので、機構収納部５９の前面側を昇降するＺ軸カバー３０を平板状に形成することができる。よって、ベース２上のＹ軸方向におけるコラム５の懐寸法を狭めることなく、Ｚ軸カバー３０をコラム５の前面側を昇降可能に設けることができる。

なお、本発明の工作機械は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。

本発明の工作機械は、コラムの前面に沿って昇降する主軸ヘッドを備えた工作機械に適用可能である。

マシニングセンタ１の斜視図（スプラッシュカバー３有り）である。 マシニングセンタ１の右側面図（スプラッシュカバー３有り）である。 図２に示すＡ−Ａ線矢視方向断面図である。 マシニングセンタ１の正面図（スプラッシュカバー３無し）である。 マシニングセンタ１の斜視図（スプラッシュカバー３無し）である。 コラム５の斜視図である。 コラム５の正面図である。 コラム５の右側面図である。 コラム５の平面図である。 図６に示すガイド取付面５１ａ上の肩部６０近傍の部分拡大図である。 機構収納部５９に昇降機構が設置された状態を示すコラム５の斜視図である。 カバー取付面５７ａ，５８ａに右背壁３ａ及び左背壁３ｂが取り付けられたコラム５の斜視図である。 主軸ヘッド７及びスプラッシュカバー３が取り付けられた状態を模式的に示すコラム５の平面図である。

１ マシニングセンタ
２ ベース
２ａ 脚部
３ スプラッシュカバー
３ａ 右背壁
３ｂ 左背壁
５ コラム
７ 主軸ヘッド
７ａ 主軸
５１ａ ガイド取付面
５２ａ ガイド取付面
５７ａ カバー取付面
５８ａ カバー取付面
６０ 肩部
６１ 肩部

Claims (2)

1. ベースと、当該ベースの上部後方に固定される柱状のコラムと、当該コラムの前記ベースの上部前方に対向する前面側に昇降可能に設けられた主軸ヘッドと、当該主軸ヘッドの下部に設けられ、工具を回転可能に支持する主軸と、前記ベースの上部に取り付けられ、前記コラムの前面側、前記主軸ヘッド及び前記主軸を囲繞して保護する箱状のカバーとを備える工作機械であって、
   前記コラムの前面には、
   前記コラムの高さ方向に平行な両側角部に沿って各々延設され、前記箱状のカバーの背面側を取り付けるために前記コラムの前方に向かって突出する正面視略帯状の一対のカバー取付面と、
   当該一対のカバー取付面の内側に、前記コラムの高さ方向に各々延設され、前記主軸ヘッドを昇降移動させる一対のガイドレールを取り付けるために前記コラムの前方に向かって突出する正面視略帯状の一対のガイド取付面と
   が設けられ、
   前記コラムを側面から見た時に、前記ガイド取付面は、前記カバー取付面よりも前記コラムの後方側に配置されていることを特徴とする工作機械。
2. 前記ガイド取付面における前記コラムの高さ方向に延設された両側の角部のうち、前記コラムの前面における外側の角部には、当該角部から前記コラムの前方に向かって突出する肩部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。

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