JP5039597B2

JP5039597B2 - 工作機械

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Publication number: JP5039597B2
Application number: JP2008031918A
Authority: JP
Inventors: 桂司水田; 康二岩田; 喜治小澤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2028-02-13
Also published as: JP2009190110A

Description

本発明は、例えば、横中ぐりフライスなどの工作機械に関し、特に、移動体を移動自在に支持する中空構造物の熱変位を抑制する工作機械に関するものである。

例えば、横中ぐりフライスにおいて、ベッドにはコラムベースがこのベッドの長手方向に沿って移動自在に支持されており、このコラムベースにはコラムが鉛直方向に沿って設置されている。そして、このコラムにはサドルが鉛直方向に沿って移動自在に支持されており、このサドルにはラムストックがコラムベースの移動方向と直交する水平方向に沿って移動自在に支持されている。また、ラムストックには、主軸が駆動回転可能に支持されており、この主軸の先端部に工具が装着可能となっている。

従って、主軸の先端部に所定の工具を装着する一方、テーブルの側方に被加工物を保持し、この状態で主軸を駆動回転し、コラムベースを水平移動すると共にサドルを鉛直移動し、且つ、ラムストックを水平移動することで、工具により被加工物に対して所定の加工が行われる。

ところで、横中ぐりフライスなどの工作機械では、中空構造物としてコラムが設けられており、コラムの前面にはラムストックを有するサドルが上下方向に沿って移動自在に支持されている。そして、このコラムは、前面側の面板の板厚を後面側の面板の板厚より厚く設定し、ラムストックの支持剛性を高く確保している。そのため、周囲温度の変化に対して、コラムは前面側の面板と後面側の面板とで温度追従速度が異なり、コラムは前面側の後面側との温度変化により前後方向にたわみ（熱変位）が生じ、加工精度が悪化してしまうという問題がある。

このような問題に対して、後面側の面板に断熱材を貼り付けたり、コラム内に熱交換器を設けたり、また、後面側の面板の板厚を前面側の面板の板厚と同じ厚さにすることで、周囲温度の変化に対してコラムの前面側の面板と後面側の面板との温度追従速度をバランスさせている。更に、コラムにおける変位量を測定し、これをキャンセルするように主軸位置を補正するようにしている。なお、このようにコラムの熱変位を抑制するものとして、下記特許文献１、２に記載された技術がある。

特開２００３−１４５３７３号公報特開２００４−３３７９９６号公報

ところが、上述した従来の工作機械にて、後面側の面板に断熱材を貼り付けたり、コラム内に熱交換器を設けると、工作機械の製造コストが大幅に増加してしまうという問題がある。また、後面側の面板の板厚を前面側の面板の板厚と同じ厚さにすると、材料費が増加するだけでなく、重量化して送り精度が低下してしまう。更に、変位量を測定してこれをキャンセルするように主軸位置を補正しても主軸の倒れ（傾き）を補正することはできず、ボーリング加工などにおける加工精度が低下してしまう。

本発明は上述した課題を解決するものであり、加工精度の向上を図ると共に製造コストの増加を抑制可能とする工作機械を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための請求項１の発明の工作機械は、レール部を有する工作機械本体と、前記レール部に移動自在に嵌合するガイド部を有する移動体と、前記レール部と前記ガイド部とが嵌合する第１静圧油路に静圧油を供給して前記工作機械本体に対して前記移動体を移動可能とする静圧案内機構とを備える工作機械において、前記工作機械本体は、中空形状をなし、前記レール部が設けられる第１壁部と、該第１壁部に対向する第２壁部とを有し、該第２壁部に静圧油が流通する第２静圧油路が設けられており、前記第１静圧油路と前記第２静圧油路とを連結して、静圧油が前記第１静圧油路および前記第２静圧油路に流通することで、前記第１壁部側と前記第２壁部側とをほぼ同様の温度変化とすることを特徴とするものである。

請求項２の発明の工作機械では、前記第１静圧油路と前記第２静圧油路が直列に連結され、前記第１静圧油路または前記第２静圧油路のいずれか一方に油圧供給源が連結されることを特徴としている。

請求項３の発明の工作機械では、前記第２静圧油路は、基端部に前記油圧供給源が連結される一方、先端部が連結油路を介して前記第１静圧油路に連結されることを特徴としている。

請求項４の発明の工作機械では、前記第１静圧油路は、基端部に前記油圧供給源が連結される一方、先端部が連結油路を介して前記第２静圧油路に連結され、前記連結油路に油圧ポンプが設けられることを特徴としている。

請求項５の発明の工作機械では、前記第１静圧油路と前記第２静圧油路が並列に連結され、前記第１静圧油路または前記第２静圧油路のいずれか一方に油圧供給源が連結されることを特徴としている。

請求項６の発明の工作機械では、前記油圧供給源から油圧供給通路が延設され、該油圧供給通路の先端部が分岐して前記第１静圧油路及び前記第２静圧油路に連結され、該第２静圧油路側の前記油圧供給通路に減圧弁が設けられることを特徴としている。

請求項７の発明の工作機械では、前記第１壁部の内側に静圧油が流通する第３静圧油路が設けられることを特徴としている。

請求項１の発明の工作機械によれば、レール部を有する工作機械本体と、レール部に移動自在に嵌合するガイド部を有する移動体と、レール部とガイド部とが嵌合する第１静圧油路に静圧油を供給して工作機械本体に対して移動体を移動可能とする静圧案内機構とを設けて構成し、工作機械本体を中空形状とし、レール部が設けられる第１壁部と、第１壁部に対向する第２壁部とを設け、第２壁部に静圧油が流通する第２静圧油路を設けるので、第１壁部における第１静圧油路と第２壁部における第２静圧油路にそれぞれ静圧油が流通することとなり、周囲温度の変化に応じて静圧油の温度が変動しても、工作機械本体は、第１壁部側と第２壁部側とでほぼ同様の温度変化となり、工作機械本体の熱変位を抑制することで加工精度を向上することができる一方で、製造コストの増加を抑制することができる。

請求項２の発明の工作機械によれば、第１静圧油路と第２静圧油路を直列に連結し、第１静圧油路または第２静圧油路のいずれか一方に油圧供給源を連結するので、静圧油の通路を簡素化することができる。

請求項３の発明の工作機械によれば、第２静圧油路の基端部に油圧供給源を連結する一方、先端部を連結油路を介して第１静圧油路に連結するので、静圧油を第２静圧油路から連結油路を通して第１静圧油路に流通することで、油圧供給源を共通化することができ、構造の簡素化及び低コスト化に寄与することができる。

請求項４の発明の工作機械によれば、第１静圧油路の基端部に油圧供給源を連結する一方、先端部を連結油路を介して第２静圧油路に連結し、連結油路に油圧ポンプを設けるので、静圧油を第１静圧油路から連結油路を通して油圧ポンプにより第２静圧油路に流通することで、第２静圧油路を流通する油圧を低下させることができ、第２静圧油路を容易に構成することができる。

請求項５の発明の工作機械によれば、第１静圧油路と第２静圧油路を並列に連結し、第１静圧油路または第２静圧油路のいずれか一方に油圧供給源を連結するので、第１静圧油路と第２静圧油路に同じ温度の静圧油を流通することができ、熱変位を適正に抑制することができる。

請求項６の発明の工作機械によれば、油圧供給源から油圧供給通路を延設し、油圧供給通路の先端部を分岐して第１静圧油路及び第２静圧油路に連結し、第２静圧油路側の油圧供給通路に減圧弁を設けるので、静圧油を油圧供給通路から第１静圧油路に流通すると共に、油圧供給通路から減圧弁を介して第２静圧油路に流通することで、第２静圧油路を流通する油圧を低下させることができ、第２静圧油路を容易に構成することができる。

請求項７の発明の工作機械によれば、第１壁部の内側に静圧油が流通する第３静圧油路を設けるので、第１壁部における第１静圧油路及び第３静圧通路と第２壁部における第２静圧油路にそれぞれ静圧油が流通することとなり、工作機械本体における第１壁部側と第２壁部側との温度を早期に適正温度とすることができる。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る工作機械の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の実施例１に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおける概略構成図、図２は、実施例１の横中ぐりフライスにおけるコラム及びサドルの水平断面図、図３は、実施例１の横中ぐりフライスを表す概略図である。

実施例１では、工作機械として、横中ぐりフライスを適用して説明する。実施例１の横中ぐりフライスにおいて、図３に示すように、所定の位置に設置されるベッド１１は、その上面に一対のガイドレール１１ａが形成されており、コラムベース１２は、一対のガイド溝１２ａがこのガイドレール１１ａに嵌合することで、ベッド１１の長手方向に沿って移動自在に支持されている。コラムベース１２は、上面に箱型形状をなすコラム（工作機械本体）１３が鉛直方向に沿って配置されている。そして、このコラム１３は、その側面に一対のガイドレール（レール部）１３ａが形成されており、サドル（移動体）１４は、一対のガイド溝１４ａがこのガイドレール１３ａに嵌合することで、鉛直方向に沿って移動自在に支持されている。サドル１４は、その側面に一対のガイド溝１４ｂが形成されており、ラムストック１５は、一対のガイドレール１５ａがこのガイド溝１４ｂに嵌合することで、コラムベース１２の移動方向と直交する水平方向に沿って移動自在に支持されている。

このラムストック１５には、ラムストック１５の移動方向と平行をなす方向に沿って主軸１６が貫通し、図示しない軸受により回転自在に支持されると共に、このラムストック１５に内蔵された駆動モータにより駆動回転可能となっている。そして、この主軸１６は、端部がラムストック１５から外方に突出しており、図示しない工具が装着可能となっている。また、ラムストック１５の先端部には、図示しないアタッチメントが装着可能となっており、このアタッチメントの駆動軸に図示しない工具が装着可能となっている。この場合、アタッチメントは、ラムストック１５に着脱自在であり、被加工物に対する加工に応じて交換可能となっている。

なお、図示しないが、コラムベース１２、サドル１４、ラムストック１５は、図示しない駆動装置により移動可能となっている。

従って、主軸１６の先端部に所定の工具を装着する一方、ベッド１１の側方に被加工物を保持し、この状態で、主軸１６を駆動回転し、コラムベース１２を水平移動すると共にサドル１４を鉛直移動し、且つ、ラムストック１５を水平移動することで、工具により被加工物に対して所定の加工を行うことができる。

このように構成された横中ぐりフライスにて、サドル１４は静圧案内機構によりコラム１３に対して移動自在に支持されている。即ち、図１及び図２に示すように、コラム１３は、中空の四角筒形状をなし、４つの壁部２１，２２，２３，２４を有している。そして、第１壁部２１の外面に一対のガイドレール１３ａが一体に形成されており、サドル１４のガイド溝１４ａがこのガイドレール１３ａに嵌合している。また、サドル１４のガイド溝１４ａには、ガイドレール１３ａのガイド面２５に対向して、静圧油が流通する第１静圧油路を構成する静圧ポケット２６が上下方向に沿って形成されている。

一方、コラム１３にて、第１壁部２１に対向する第２壁部２２には、その外面にカバー２７に固定されることで、静圧油が流通する第２静圧油路２８が上下方向に沿って形成されている。

コラム１３の下部には、オイルパン（静圧油貯留部）２９が設けられており、油圧供給通路３０は、基端部がこのオイルパン２９に連結され、先端部が第２静圧油路２８の供給ポート２８ａに連結されており、この油圧供給通路３０に油圧供給源としての油圧ポンプ３１が設けられている。また、連結油路としての連結通路３２は、基端部が第２静圧油路２８の排出ポート２８ｂに連結され、先端部が静圧ポケット２６の供給ポート２６ａに連結されている。更に、油圧排出通路３３は、基端部が静圧ポケット２６の排出ポート２６ｂに連結され、先端部がオイルパン２９に連結されている。

つまり、本実施例では、静圧ポケット（第１静圧油路）２６と第２静圧油路２８が連結通路３２により直列に連結され、第２静圧油路２８の基端部に油圧ポンプ（油圧供給源）３１が連結されている。

従って、横中ぐりフライスによる被加工物の加工中に、油圧ポンプ３１を駆動すると、オイルパン２９内の作動油が所定の圧力まで昇圧され、油圧供給通路３０を通して第２静圧油路２８の下端部に供給され、作動油がこの第２静圧油路２８内を上昇する。そして、この第２静圧油路２８内の作動油は、連結通路３２を通して静圧ポケット（第１静圧油路）２６の上端部に供給され、作動油が静圧ポケット２６内を下降し、油圧排出通路３３を通ってオイルパン２９に戻される。

このとき、油圧ポンプ３１を駆動制御し、静圧ポケット２６に供給される静圧を、ラムストック１５を含むサドル１４の重量に対してバランスさせることで、コラム１３のガイドレール１３ａとサドル１４のガイド溝１４ａとが非接触となって、このサドル１４はコラム１３に対して円滑に上下移動することができる。

また、オイルパン２９に貯留される作動油は、周囲温度に応じて変動するが、この作動油が第２静圧油路２８及び静圧ポケット（第１静圧油路）２６を流通することで、コラム１３における第１壁部２１及び第２壁部２２の温度は、この作動油の温度に依存されることとなり、第１壁部２１と第２壁部２２は、ほぼ同様の温度に維持される。そのため、第１壁部２１と第２壁部２２の熱変位は同様となり、コラム１３におけるサドル１４側へのたわみ（熱変位）が抑制される。

このように実施例１の横中ぐりフライスにあっては、ベッド１１上にコラムベース１２を介してコラム１３を立設して移動自在に支持し、コラム１３の側面にサドル１４を鉛直方向に移動自在に支持し、サドル１４にラムストック１５を水平方向に移動自在に支持して構成し、コラム１３を中空形状とし、第１壁部２１にガイドレール１３ａを設け、このガイドレール１３ａにサドル１４のガイド溝１４ａを嵌合し、ガイド溝１４ａに静圧ポケット（第１静圧油路）２６を設けると共に、第１壁部２１に対向する第２壁部２２に静圧油が流通する第２静圧油路２８を設けている。

従って、第１壁部２１における静圧ポケット２６と第２壁部２２における第２静圧油路２８にそれぞれ静圧油が流通することとなり、周囲温度の変化に応じて静圧油の温度が変動しても、コラム１３は、第１壁部２１側と第２壁部２２側とでほぼ同様の温度変化となり、コラム１３の熱変位を抑制することで加工精度を向上することができる。また、第２壁部２２に第２静圧油路２８を設けるだけでよく、製造コストの増加を抑制することができる。

また、実施例１の横中ぐりフライスでは、静圧ポケット（第１静圧油路）２６と第２静圧油路２８を直列に連結し、第２静圧油路２８の基端部に油圧ポンプ３１を設けている。従って、静圧油を流通させる第２静圧油路２８の構成を簡素化することができる。

具体的には、第２静圧油路２８の基端部に油圧ポンプ３１を有する油圧供給通路３０を連結する一方、先端部を連結通路３２を介して静圧ポケット２６に連結している。従って、静圧油を第２静圧油路２８から連結通路３２を通して静圧ポケット２６に流通することで、油圧供給源としての油圧ポンプ３１を共通化することができ、構造の簡素化及び低コスト化に寄与することができる。

図４は、本発明の実施例２に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおけるコラム及びサドルの水平断面図、図５は、実施例２の横中ぐりフライスにおける第３静圧油路を表すコラムの縦断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の横中ぐりフライスにおいて、図４及び図５に示すように、コラム１３は、中空の四角筒形状をなし、第１壁部２１の外面に一対のガイドレール１３ａが形成され、サドル１４のガイド溝１４ａがガイドレール１３ａに嵌合しており、サドル１４のガイド溝１４ａに静圧油が流通する静圧ポケット（第１静圧油路）２６が上下方向に沿って形成されている。一方、コラム１３の第２壁部２２には、その外面にカバー２７に固定されることで、静圧油が流通する第２静圧油路２８が上下方向に沿って形成されている。

また、コラム１３の第１壁部２１には、その内面にカバー４１に固定されることで、静圧油が流通する第３静圧油路４２が形成されており、この第３静圧油路４２は、ジグザグ形状をなしている。

そして、油圧供給通路３０は、先端部が第２静圧油路２８の供給ポート２８ａに連結され、この油圧供給通路３０に油圧ポンプ３１が設けられている。また、連結通路３２は、基端部が第２静圧油路２８の排出ポート２８ｂに連結され、先端部が静圧ポケット２６の供給ポート２６ａに連結されている。更に、油圧排出通路３３は、基端部が静圧ポケット２６の排出ポート２６ｂに連結されている。また、連結通路３２から分岐した分岐通路４３が第３静圧油路４２の上端部の供給ポート４２ａに連結され、下端部の排出ポート４２ｂは、油圧排出通路４４を介して図示しないオイルパンに連結されている。

従って、横中ぐりフライスによる被加工物の加工中に、油圧ポンプ３１を駆動すると、作動油が所定の圧力まで昇圧され、油圧供給通路３０を通して第２静圧油路２８の下端部に供給され、作動油がこの第２静圧油路２８内を上昇する。そして、この第２静圧油路２８内の作動油は、連結通路３２を通して静圧ポケット（第１静圧油路）２６の上端部に供給され、作動油が静圧ポケット２６内を下降し、油圧排出通路３３を通って排出される。また、油圧供給通路３０内の作動油は、連結通路３２から分岐通路４３を通して第３静圧油路４２の上端部に供給され、作動油が第３静圧油路４２をジグザグに流れて下降し、油圧排出通路４４を通って排出される。

このとき、作動油は、周囲温度に応じて変動するが、この作動油が第２静圧油路２８から静圧ポケット（第１静圧油路）２６及び第３静圧油路４２を流通することで、コラム１３における第１壁部２１及び第２壁部２２の温度は、この作動油の温度に依存されることとなり、第１壁部２１と第２壁部２２は、ほぼ同様の温度に維持される。そのため、第１壁部２１と第２壁部２２の熱変位は同様となり、コラム１３におけるサドル１４側へのたわみ（熱変位）が抑制される。

このように実施例２の横中ぐりフライスにあっては、コラム１３における第１壁部２１のガイド溝１４ａに静圧ポケット（第１静圧油路）２６を設ける一方、第１壁部２１に対向する第２壁部２２に静圧油が流通する第２静圧油路２８を設け、更に、第１壁部２１の内面に静圧油が流通する第３静圧油路４２を設けている。

従って、第１壁部２１における静圧ポケット２６及び第３静圧油路４２と、第２壁部２２における第２静圧油路２８にそれぞれ静圧油が流通することとなり、周囲温度の変化に応じて静圧油の温度が変動しても、コラム１３は、第１壁部２１側と第２壁部２２側とでほぼ同様の温度変化となり、コラム１３の熱変位を抑制することで加工精度を向上することができる。即ち、第１壁部２１における第３静圧通路４２にも静圧油を流通させることで、コラム１３における第１壁部２１の温度と第２壁部２２の温度を早期に適正温度とすることができる。この場合、第３静圧通路４２をジグザグ形状とすることで、コラム１３の第１壁部２１と作動油との接触面積を増加させることで、作動油から第１壁部２１への熱伝達効率を向上することができる。

図６は、本発明の実施例３に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおけるコラム及びサドルの水平断面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３の横中ぐりフライスにおいて、図６に示すように、コラム１３の第１壁部２１には、その内面に静圧油が流通する第３静圧油路５１が形成されている。この第３静圧油路５１は、作動油が含浸しやすいメッシュ材や多孔質材などにより構成されている。具体的には、スポンジ、金網、金属製ワイヤメッシュなどにより構成するとよい。

そして、連結通路３２から分岐した分岐通路５２が第３静圧油路５１の上端部の供給ポート５１ａに連結され、下端部の排出ポート５１ｂは、油圧排出通路５３を介して図示しないオイルパンに連結されている。

従って、横中ぐりフライスによる被加工物の加工中に、油圧ポンプ３１を駆動すると、作動油が所定の圧力まで昇圧され、油圧供給通路３０を通して第２静圧油路２８の下端部に供給され、作動油がこの第２静圧油路２８内を上昇する。そして、この第２静圧油路２８内の作動油は、連結通路３２を通して静圧ポケット（第１静圧油路）２６の上端部に供給され、作動油が静圧ポケット２６内を下降し、油圧排出通路３３を通って排出される。また、油圧供給通路３０内の作動油は、連結通路３２から分岐通路５２を通して第３静圧油路５１の上端部に供給され、作動油が第３静圧油路５１を流れて下降し、油圧排出通路５３を通って排出される。

このとき、作動油は、周囲温度に応じて変動するが、この作動油が第２静圧油路２８から静圧ポケット（第１静圧油路）２６及び第３静圧油路５１を流通することで、コラム１３における第１壁部２１及び第２壁部２２の温度は、この作動油の温度に依存されることとなり、第１壁部２１と第２壁部２２は、ほぼ同様の温度に維持される。そのため、第１壁部２１と第２壁部２２の熱変位は同様となり、コラム１３におけるサドル１４側へのたわみ（熱変位）が抑制される。

このように実施例３の横中ぐりフライスにあっては、コラム１３における第１壁部２１のガイド溝１４ａに静圧ポケット（第１静圧油路）２６を設ける一方、第１壁部２１に対向する第２壁部２２に静圧油が流通する第２静圧油路２８を設け、更に、第１壁部２１の内面に静圧油が流通する第３静圧油路５１を設けている。

従って、第１壁部２１における静圧ポケット２６及び第３静圧油路５１と、第２壁部２２における第２静圧油路２８にそれぞれ静圧油が流通することとなり、周囲温度の変化に応じて静圧油の温度が変動しても、コラム１３は、第１壁部２１側と第２壁部２２側とでほぼ同様の温度変化となり、コラム１３の熱変位を抑制することで加工精度を向上することができる。即ち、第１壁部２１における第３静圧通路５１にも静圧油を流通させることで、コラム１３における第１壁部２１の温度と第２壁部２２の温度を早期に適正温度とすることができる。この場合、第３静圧通路５１をメッシュ材や多孔質材により構成することで、コラム１３の第１壁部２１と作動油との接触面積が増加し、作動油から第１壁部２１への熱伝達効率を向上することができる。

図７は、本発明の実施例４に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおける概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４の横中ぐりフライスにおいて、図７に示すように、コラム１３は、中空の四角筒形状をなし、第１壁部２１の外面に一対のガイドレール１３ａが形成され、サドル１４のガイド溝１４ａがガイドレール１３ａに嵌合しており、サドル１４のガイド溝１４ａに静圧油が流通する静圧ポケット（第１静圧油路）２６が上下方向に沿って形成されている。一方、コラム１３の第２壁部２２には、その外面にカバー２７に固定されることで、静圧油が流通する第２静圧油路２８が上下方向に沿って形成されている。

コラム１３の下部には、オイルパン２９が設けられており、油圧供給通路６１は、基端部がこのオイルパン２９に連結され、先端部が静圧ポケット２６の供給ポート２６ａに連結されており、この油圧供給通路６１に油圧供給源としての第１油圧ポンプ６２が設けられている。また、連結油路としての連結通路６３は、基端部が静圧ポケット２６の排出ポート２６ｂに連結され、先端部が第２静圧油路２８の供給ポート２８ａに連結されており、この連結通路６３に油圧供給源としての第２油圧ポンプ６４が設けられている。更に、油圧排出通路６５は、基端部が第２静圧油路２８の排出ポート２８ｂに連結され、先端部がオイルパン２９に連結されている。

つまり、本実施例では、静圧ポケット（第１静圧油路）２６と第２静圧油路２８が連結通路６３により直列に連結され、静圧ポケット２６の基端部に第１油圧ポンプ（油圧供給源）６２が連結されると共に、第２静圧油路２８の基端部に第２油圧ポンプ（油圧供給源）６４が連結されている。

従って、横中ぐりフライスによる被加工物の加工中に、第１、第２油圧ポンプ６２，６４を駆動すると、オイルパン２９内の作動油が所定の圧力まで昇圧され、油圧供給通路６１を通して静圧ポケット（第１静圧油路）２６の上端部に供給され、作動油が静圧ポケット２６内を下降する。そして、この静圧ポケット２６内の作動油は、連結通路６３を通して第２静圧油路２８の下端部に供給され、作動油がこの第２静圧油路２８内を上昇し、油圧排出通路６５を通ってオイルパン２９に戻される。

このとき、第１油圧ポンプ６２を駆動制御し、静圧ポケット２６に供給される静圧を、ラムストック１５を含むサドル１４の重量に対してバランスさせることで、コラム１３のガイドレール１３ａとサドル１４のガイド溝１４ａとが非接触となって、このサドル１４はコラム１３に対して円滑に上下移動することができる。また、第２油圧ポンプ６２を駆動制御し、第２静圧油路２８に供給される油圧を、静圧ポケット２６に供給される静圧より低く設定している。

また、作動油は、周囲温度に応じて変動するが、この作動油が静圧ポケット（第１静圧油路）２６から第２静圧油路２８を流通することで、コラム１３における第１壁部２１及び第２壁部２２の温度は、この作動油の温度に依存されることとなり、第１壁部２１と第２壁部２２は、ほぼ同様の温度に維持される。そのため、第１壁部２１と第２壁部２２の熱変位は同様となり、コラム１３におけるサドル１４側へのたわみ（熱変位）が抑制される。

このように実施例４の横中ぐりフライスにあっては、コラム１３を中空形状とし、第１壁部２１にガイドレール１３ａを設け、このガイドレール１３ａにサドル１４のガイド溝１４ａを嵌合し、ガイド溝１４ａに静圧ポケット（第１静圧油路）２６を設けると共に、第１壁部２１に対向する第２壁部２２に静圧油が流通する第２静圧油路２８を設け、静圧ポケット２６の基端部に第１油圧ポンプ６２を有する油圧供給通路６１を連結する一方、先端部を第２油圧ポンプ６４を有する連結通路６３を介して第２静圧油路２８の基端部に連結している。

従って、第１壁部２１における静圧ポケット２６と第２壁部２２における第２静圧油路２８にそれぞれ静圧油が流通することとなり、周囲温度の変化に応じて静圧油の温度が変動しても、コラム１３は、第１壁部２１側と第２壁部２２側とでほぼ同様の温度変化となり、コラム１３の熱変位を抑制することで加工精度を向上することができる。この場合、作動油を静圧ポケット２６から連結通路６３を通して第２油圧ポンプ６４により第２静圧油路２８に流通することで、第２静圧油路２８を流通する油圧を低下させることができ、第２静圧油路２８を容易に構成することができる。

図８は、本発明の実施例５に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおける概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例５の横中ぐりフライスにおいて、図８に示すように、コラム１３は、中空の四角筒形状をなし、第１壁部２１の外面に一対のガイドレール１３ａが形成され、サドル１４のガイド溝１４ａがガイドレール１３ａに嵌合しており、サドル１４のガイド溝１４ａに静圧油が流通する静圧ポケット（第１静圧油路）２６が上下方向に沿って形成されている。一方、コラム１３の第２壁部２２には、その外面にカバー２７に固定されることで、静圧油が流通する第２静圧油路２８が上下方向に沿って形成されている。

コラム１３の下部には、オイルパン２９が設けられており、油圧供給通路７１は、基端部がこのオイルパン２９に連結され、先端部が２つに分岐し、第１分岐通路７２は静圧ポケット２６の供給ポート２６ａに連結され、第２分岐通路７３は第２静圧油路２８の供給ポート２８ａに連結されている。そして、油圧供給通路７１に油圧供給源としての油圧ポンプ７４が設けられ、第２分岐通路７３に減圧弁７５が設けられている。また、第１油圧排出通路７６は、基端部が静圧ポケット２６の排出ポート２６ｂに連結され、先端部がオイルパン２９に連結されており、第２油圧排出通路７７は、基端部が第２静圧油路２８の排出ポート２８ｂに連結され、先端部がオイルパン２９に連結されている。

つまり、本実施例では、静圧ポケット（第１静圧油路）２６と第２静圧油路２８が並列に連結され、油圧供給通路７１が分岐して静圧ポケット２６及び第２静圧油路２８に連結され、この油圧供給通路７１に油圧ポンプ（油圧供給源）７４が連結されている。

従って、横中ぐりフライスによる被加工物の加工中に、油圧ポンプ７４を駆動すると、オイルパン２９内の作動油が所定の圧力まで昇圧され、油圧供給通路７１を通して静圧ポケット（第１静圧油路）２６の上端部に供給され、作動油が静圧ポケット２６内を下降する。また、油圧供給通路７１の作動油は第２静圧油路２８の上端部に供給され、この第２静圧油路２８内を下降する。そして、静圧ポケット２６及び第２静圧油路２８内の作動油は、各油圧排出通路７６，７７を通ってオイルパン２９に戻される。

このとき、油圧ポンプ７４を駆動制御し、静圧ポケット２６に供給される静圧を、ラムストック１５を含むサドル１４の重量に対してバランスさせることで、コラム１３のガイドレール１３ａとサドル１４のガイド溝１４ａとが非接触となって、このサドル１４はコラム１３に対して円滑に上下移動することができる。一方、油圧ポンプ７４により昇圧された作動油は、減圧弁７５により減圧されて第２静圧油路２８に供給される。

また、作動油は、周囲温度に応じて変動するが、この作動油が静圧ポケット（第１静圧油路）２６及び第２静圧油路２８を流通することで、コラム１３における第１壁部２１及び第２壁部２２の温度は、この作動油の温度に依存されることとなり、第１壁部２１と第２壁部２２は、ほぼ同様の温度に維持される。そのため、第１壁部２１と第２壁部２２の熱変位は同様となり、コラム１３におけるサドル１４側へのたわみ（熱変位）が抑制される。

このように実施例５の横中ぐりフライスにあっては、油圧供給通路７１の先端部を２つに分岐して静圧ポケット２６の基端部に連結すると共に、第２静圧油路２８の基端部に連結している。

従って、第１壁部２１における静圧ポケット２６と第２壁部２２における第２静圧油路２８にそれぞれ静圧油が流通することとなり、周囲温度の変化に応じて静圧油の温度が変動しても、コラム１３は、第１壁部２１側と第２壁部２２側とでほぼ同様の温度変化となり、コラム１３の熱変位を抑制することで加工精度を向上することができる。

また、実施例５の横中ぐりフライスでは、静圧ポケット（第１静圧油路）２６と第２静圧油路２８を並列に連結し、油圧供給通路７１に油圧供給源としての油圧ポンプ７４を連結している。従って、静圧ポケット２６と第２静圧油路２８に同じ温度の静圧油を流通することができ、熱変位を適正に抑制することができる。

具体的には、油圧ポンプ７４を有する油圧供給通路７１の先端部を分岐し、第１分岐通路７２を静圧ポケット２６に連結し、第２分岐通路７３を第２静圧油路２８に連結し、第２分岐通路７３に減圧弁７５を設けている。従って、作動油を油圧供給通路７１から静圧ポケット２６に流通すると共に、減圧弁７５を介して第２静圧油路２８に流通することで、第２静圧油路２８を流通する油圧を低下させることができ、第２静圧油路２８を容易に構成することができる。

なお、上述した各実施例では、工作機械本体をコラム１３として移動体をサドル１４として説明したが、この構成に限定されるものではなく、工作機械本体をベッド１１として移動体をコラム１３としてもよい。また、工作機械を横中ぐりフライスとして説明したが、これに限らず、マシニングセンタなど別の工作機械であってもよい。

本発明に係る工作機械は、第１壁部に配置される静圧案内機構に供給する静圧油を、第１壁部に対向する第２壁部の静圧油路に流通することで、熱変位を抑制して加工精度の向上を図ると共に製造コストの増加を抑制可能とするものであり、いずれの工作機械にも適用することができる。

本発明の実施例１に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおける概略構成図である。実施例１の横中ぐりフライスにおけるコラム及びサドルの水平断面図である。実施例１の横中ぐりフライスを表す概略図である。本発明の実施例２に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおけるコラム及びサドルの水平断面図である。実施例２の横中ぐりフライスにおける第３静圧油路を表すコラムの縦断面図である。本発明の実施例３に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおけるコラム及びサドルの水平断面図である。本発明の実施例４に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおける概略構成図である。本発明の実施例５に係る工作機械としての横中ぐりフライスにおける概略構成図である。

符号の説明

１１ベッド
１２コラムベース
１３コラム
１３ａガイドレール（レール部）
１４サドル（移動体）
１４ａガイド溝（ガイド部）
１５ラムストック
１６主軸
２１第１壁部
２２第２壁部
２６静圧ポケット（第１静圧油路）
２８第２静圧油路
２９オイルパン
３０，６１，７１油圧供給通路
３１，６２，６４，７４油圧ポンプ（油圧供給源）
３２，６３連結通路（連結油路）
３３，４４，５３，６５，７６，７７油圧排出通路
４２，５１第３静圧油路
４３，５２分岐通路
７５減圧弁

Claims

レール部を有する工作機械本体と、前記レール部に移動自在に嵌合するガイド部を有する移動体と、前記レール部と前記ガイド部とが嵌合する第１静圧油路に静圧油を供給して前記工作機械本体に対して前記移動体を移動可能とする静圧案内機構とを備える工作機械において、
前記工作機械本体は、中空形状をなし、前記レール部が設けられる第１壁部と、該第１壁部に対向する第２壁部とを有し、該第２壁部に静圧油が流通する第２静圧油路が設けられており、
前記第１静圧油路と前記第２静圧油路とを連結して、静圧油が前記第１静圧油路および前記第２静圧油路に流通することで、前記第１壁部側と前記第２壁部側とをほぼ同様の温度変化とすることを特徴とする工作機械。
前記第１静圧油路と前記第２静圧油路が直列に連結され、前記第１静圧油路または前記第２静圧油路のいずれか一方に油圧供給源が連結されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記第２静圧油路は、基端部に前記油圧供給源が連結される一方、先端部が連結油路を介して前記第１静圧油路に連結されることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
前記第１静圧油路は、基端部に前記油圧供給源が連結される一方、先端部が連結油路を介して前記第２静圧油路に連結され、前記連結油路に油圧ポンプが設けられることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
前記第１静圧油路と前記第２静圧油路が並列に連結され、前記第１静圧油路または前記第２静圧油路のいずれか一方に油圧供給源が連結されることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記油圧供給源から油圧供給通路が延設され、該油圧供給通路の先端部が分岐して前記第１静圧油路及び前記第２静圧油路に連結され、該第２静圧油路側の前記油圧供給通路に減圧弁が設けられることを特徴とする請求項５に記載の工作機械。
前記第１壁部の内側に静圧油が流通する第３静圧油路が設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の工作機械。