JP6760172B2

JP6760172B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP6760172B2
Application number: JP2017064582A
Authority: JP
Inventors: 俊輔辻
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2037-03-29
Also published as: JP2018167336A

Description

本発明は、工作機械に関する。

特許文献１に記載の工作機械は、ベース、コラム、主軸ヘッド、主軸、テーブル等を備える。コラムはベース上面後方部に結合する。コラムは上方に延びる。主軸ヘッドはコラム前面に沿って上下方向に移動可能に設け、内部に主軸をＺ軸方向に向けた状態で回転可能に支持する。主軸は下端部に工具を着脱可能に装着する。テーブルはベース上面で且つ主軸直下の位置にＸＹ二軸方向に移動可能に設ける。テーブルは上面に被削材を固定する。工作機械は主軸とテーブルをＸＹＺ三軸方向に相対的に移動することで被削材を加工する。

特開２０１２−１５２８３３号公報

上記機械構成の工作機械はコラムがベースに対してお辞儀するような挙動の振動が発生する（このときの周波数をロッキング振動周波数と呼ぶ）。床が振動すると、工作機械はこの周波数で振動しやすい。例えば上記工作機械を工場の二階等の軟弱な床で使用すると、床の振動は工作機械のベースに伝わり、前記挙動がさらに大きくなり、結果、工具と工作物の相対変位が大きくなることで加工精度が悪化する。ベースに対してコラムが振動し難い形状にする為に、コラムとベース間の剛性を上げることでコラムの振動を抑制することが有効である。例えばベースとコラムの結合部付近を鋳物で補強する対策がある。ベースとコラムの結合部付近は、ベース上面に落下した切粉と切削液を後方に流す為の穴部が必要なので上記対策は採用できない。また、鋳物で補強すると、軟弱ではない床で工作機械を使用する場合は、床からの振動が小さい為、補強は無駄なコストアップとなる。

本発明の目的は、軟弱な床で使用しても良好な加工品位を得ることのできる工作機械を提供することである。

請求項１の工作機械は、床面に設置するベースと、前記ベース上部の後部と結合し、上方向に延びるコラムと、当該コラム前面に沿って上下方向に移動可能に設け、工具を装着する主軸を回転可能に保持する主軸ヘッドと、前記ベース上部の前記後部を除く前側の領域における前記主軸ヘッドの下方に設け、被削材を保持するテーブルと、前記ベース上部に設け、前記被削材の加工時に落下する切粉と切削液を後方に排出する為の排出路と、前記ベース上部の前記後部に設け、前記コラム下部を支持するコラム支持部と、前記コラム支持部の前面と後面を前後方向に貫通し、前記排出路に連通する穴部とを備え、前記被削材を前記工具で加工する工作機械において、前記コラム支持部の前記後面に形成した前記穴部の開口とは異なる位置に設けられたベース側被固定部と、前記コラムに設けられたコラム側被固定部との間に架け渡して着脱可能に固定され、前記工作機械に振動を与えた時の前記工作機械の動特性を変更する変更部材を備えたことを特徴とする。本発明の工作機械は、例えば振動の起き難い強固な床から軟弱な床へ移動する場合、ベースに変更部材を固定することで、工作機械の動特性を変更できる。工作機械の動特性を変更することで、工作機械の振動周波数が変化及び動剛性（コンプライアンス μｍ／Ｎ）が改善し、工作機械の振幅を抑制できる。故に工作機械納入後に、軟弱な床面によって工作機械が振動して被作材の加工不良が発生した場合にも対応できる。変更部材は着脱式であるので、例えば軟弱な床から振動の起き難い強固な床に設置した場合は、変更部材を取り外せばよい。変更部材は着脱式であるので、従来のベース形状を大きく変更することが無い。故に本発明はベースの製造コストを大きく増加しない。

また、工作機械はベース上部にコラムを固定するので、ベースに対してコラムは振動し易い。変更部材は、ベースとコラムの間に架け渡して固定するので、コラムを含めた工作機械全体の動特性を簡単且つ効果的に変更できる。変更部材はベースとコラムに固定するので、工作機械はベースに対してコラムが振動し難い構造にできる。動特性とは、工作機械に力や速度などが働いて、それらが変動している状態における機械の特性を意味する。

また、ベース上部に落下する切粉と切削液は、排出路によって後方に排出する。排出路はコラム支持部に設けた穴部を挿通する。変更部材は、コラム支持部の後面に形成した穴部の開口とは異なる位置に設けられたベース側被固定部と、コラムに設けられたコラム側被固定部との間に架け渡して固定する。故に変更部材は穴部を塞ぐことなく、ベースとコラムを強固に結合できる。変更部材は、コラム支持部の後面側に配置できるので、テーブルや主軸ヘッドが配置するコラム前面側に配置しない。故に主軸周囲の加工領域を狭めることが無い。

請求項２の工作機械の前記コラム側被固定部は、前記コラムにおける前後方向に平行な側面に設け、前記変更部材は板状に形成し、前記コラム側の一端部に設け、前記コラムの前記側面に当接した状態で、前記コラム側被固定部に着脱可能に固定する第一固定部と、
前記ベース側の他端部に設け、前記変更部材が前記穴部の貫通方向に対して平行に延びるように支持し、且つ前記ベース側被固定部に着脱可能に固定する第二固定部とを備えるとよい。本発明は、穴部の後方において、板状の変更部材を穴部の貫通方向に対して平行に延びるように配置できるので、変更部材が穴部を塞ぐことがなく、排出路における切粉と切削液の流れを妨げることもない。

請求項３の工作機械は、前記コラム側被固定部は、前記コラムの右側面に設けた第一コラム側被固定部と、前記コラムの左側面に設けた第二コラム側被固定部とを備え、前記ベース側被固定部は、前記コラム支持部の前記後面に設け、前記第一コラム側被固定部に対応する第一ベース側被固定部と、前記コラム支持部の前記後面に設け、前記第二コラム側被固定部に対応する第二ベース側被固定部とを備え、前記変更部材は、前記第一ベース側被固定部と、前記第一コラム側被固定部との間に架け渡して着脱可能に固定した第一変更部材と、前記第二ベース側被固定部と、前記第二コラム側被固定部との間に架け渡して着脱可能に固定した第二変更部材とを備えるとよい。本発明の変更部材は、第一変更部材と第二変更部材を備え、コラムの左右の両側面を挟むようにして、コラムとベースとを固定するので、ベースに対してコラムを強固に且つバランス良く固定できる。故に本発明の工作機械は、軟弱な床に設置しても工作機械に生じる振動を効果的に抑制できる。

上述した請求項１〜３の発明は、任意に組み合わせることができる。例えば請求項１の全部又は一部を備えずに他の請求項２〜３の少なくとも何れか１つの構成を備えたものとしても良い。但し特に、請求項１の構成を備えて、請求項２〜３の少なくとも何れか１つの構成と組み合わせを備えると良い。請求項１〜３の任意の構成要素を抽出し、組み合わせても良い。本出願人はこれらのような構成についても特許権を取得する意思を有する。

工作機械１の右斜め前方から見た斜視図。工作機械１の右側面図。工作機械１の右斜め後方からみた斜視図。床加振時の主軸とテーブル間動特性を示す図表。

本発明の実施形態を説明する。以下説明は図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。図１に示す工作機械１は工具（図示略）を装着した主軸４を回転し、主軸４とテーブル１４をＸＹＺ三軸方向に相対移動することで、テーブル１４上面に保持した被削材を工具で加工する機械である。

図１〜図３を参照し工作機械１の構造を説明する。工作機械１は、ベース２、コラム５、主軸ヘッド７、主軸４（図２参照）、テーブル装置１２、工具交換装置１５等を備える。ベース２はＹ軸方向に長い略直方体状の鉄製土台である。コラム５はベース２上部後方に立設する。コラム５は上方向に延びる略直方体状の立柱である。主軸ヘッド７はコラム５前面に設けた後述するＺ軸移動機構（図示略）で上下方向に移動可能に設ける。主軸ヘッド７は内部に主軸４を回転可能に支持する。主軸４は軸線方向を上下方向に向けた姿勢で主軸ヘッド７内部に配置する。主軸４は下端部に装着穴（図示略）を有する。主軸４は装着穴に工具を装着し主軸モータ９の駆動で回転する。主軸モータ９は主軸ヘッド７上部に固定する。

テーブル装置１２は、Ｙ軸移動機構２３（図３参照）、Ｙ軸テーブル１３、Ｘ軸移動機構（図示略）、テーブル１４等を備える。Ｙ軸移動機構２３は、ベース２上面に設けた後述するテーブル支持台２０上面に設ける。Ｙ軸移動機構２３は、図示しない一対のＹ軸レール、Ｙ軸ボール螺子、Ｙ軸モータ等を備える。一対のＹ軸レールとＹ軸ボール螺子はＹ軸方向に延びる。一対のＹ軸レールは上面にＹ軸テーブル１３をＹ軸方向に案内する。Ｙ軸テーブル１３は略直方体状に形成し底部外面にナット（図示略）を備える。該ナットはＹ軸ボール螺子に螺合する。Ｙ軸モータがＹ軸ボール螺子を回転すると、Ｙ軸テーブル１３はナットと共に一対のＹ軸レールに沿って移動する。故にＹ軸移動機構２３は、Ｙ軸テーブル１３をＹ軸方向に移動可能に支持する。

Ｘ軸移動機構はＹ軸テーブル１３上面に設け、一対のＸ軸レール（図示略）、Ｘ軸ボール螺子（図示略）、Ｘ軸モータ等を備える。Ｘ軸レールとＸ軸ボール螺子はＸ軸方向に延びる。テーブル１４は平面視矩形板状に形成し、Ｙ軸テーブル１３上面に設ける。テーブル１４は底部にナット（図示略）を備える。該ナットはＸ軸ボール螺子に螺合する。Ｘ軸モータがＸ軸ボール螺子を回転すると、テーブル１４はナットと共に一対のＸ軸レールに沿って移動する。故にＸ軸移動機構はテーブル１４をＸ軸方向に移動可能に支持する。故にテーブル１４は、Ｙ軸移動機構２３、Ｙ軸テーブル１３、Ｘ軸移動機構により、ベース２上をＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。テーブル１４は右側に保護カバー１０、左側に保護カバー１１を備える。Ｙ軸テーブル１３は前側にＹ軸前カバー１７，背面側にＹ軸後ろカバー１８を備える。

工具交換装置１５は主軸ヘッド７の前側に設け、円盤状の工具マガジン１６を備える。工具マガジン１６は外周に複数の工具（図示略）を放射状に保持し、工具交換指令が指示する工具を工具交換位置に位置決めする。

ベース２の構造を説明する。ベース２は、Ｙ軸方向に長い略直方体状に形成する。ベース２の芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化の為、所謂肉抜き成形（リブによる骨組構造）する。ベース２の上部は、Ｙ軸方向に長い平面視略長方形状の上面（図示略）と、該上面の周縁部を取り囲んで上方に立設する周板２Ａを備える。ベース２は上面における左右方向略中央部にテーブル支持台２０を設ける。テーブル支持台２０はＹ軸方向に長い略直方体状に形成する。テーブル支持台２０の長手方向に直交する横断面は略凹状に形成する。テーブル支持台２０は、凹状に形成する上面内側にテーブル装置１２の上記のＹ軸移動機構２３を設ける。

コラム支持台２１はベース２上面後部に位置する。コラム支持台２１は正面視略台形状に形成し、Ｘ軸方向に平行な前面２５と後面２６を備える。コラム支持台２１のＸ軸方向長さは、テーブル支持台２０のＸ軸方向長さよりも長く、左右両側の周板２Ａまで延びる。コラム支持台２１は上面の左右両側に、一対のコラム座部２７，２８を立設する。コラム座部２７はコラム支持台２１上面右側、コラム座部２８はコラム支持台２１上面左側に設ける。コラム座部２７，２８は略直方体状に形成する。コラム座部２７，２８は夫々の上面に、コラム５の下部に設けた後述する一対の脚部５１Ａ，５２Ａを設置して複数の螺子（図示略）で固定する為の台座である。

コラム支持台２１は、右側クーラント通路３１と左側クーラント通路３２を備える。右側クーラント通路３１は、コラム支持台２１の右側で、且つテーブル支持台２０の右側面と周板２Ａとの間に相当する部分において、前面２５と後面２６をＹ軸方向に対して平行に貫通し且つトンネル状に形成する。左側クーラント通路３２は、コラム支持台２１の左側で、且つテーブル支持台２０の左側面と周板２Ａとの間に相当する部分において、前面２５と後面２６をＹ軸方向に対して平行に貫通し且つトンネル状に形成する。

図３に示す如く、コラム支持台２１は後面２６の右側に開口部３１Ａ、後面２６の左側に開口部３２Ａを形成する。開口部３１Ａは、右側クーラント通路３１の出口である。開口部３２Ａは、左側クーラント通路３２の出口である。コラム支持台２１は開口部３１Ａの左側の領域に、左右に並ぶ一組のベース側被固定穴２６１を上下方向に三組並んで設ける（図３では右側の上下方向に並ぶ３つのベース側被固定穴２６１のみ図示）。これら六つのベース側被固定穴２６１には、後述する右側アタッチメント６０の下側固定部６２に設ける六つの固定穴６７を位置決めし、螺子９０で締結する。コラム支持台２１は開口部３２Ａの右側の領域にも、左右に並ぶ一組のベース側被固定穴２６２を上下方向に三組並んで設ける（図３では右側の上下方向に並ぶ３つのベース側被固定穴２６２のみ図示）。これら六つのベース側被固定穴２６２には、後述する左側アタッチメント７０の下側固定部７２に設ける六つの固定穴７２１を位置決めし、螺子９０で締結する。ベース２は上面にベースカバー４０（図１，図３参照）を設置する。

コラム５の構造を説明する。コラム５は、Ｚ軸方向に長い略直方体状に形成する。コラム５は前面にＺ軸移動機構を設ける。Ｚ軸移動機構は一対のＺ軸レール（図示略）、Ｚ軸ボール螺子（図示略）、Ｚ軸モータ６等を備える。Ｚ軸レール、Ｚ軸ボール螺子はＺ軸方向に延設する。Ｚ軸ボール螺子は一対のＺ軸レールの間に配置する。Ｚ軸モータ６はコラム５上部に固定する。主軸ヘッド７はＺ軸レールに沿って移動可能である。主軸ヘッド７は背面にナット（図示略）を備える。ナットはＺ軸ボール螺子に螺合する。Ｚ軸モータ６がＺ軸ボール螺子を回転すると、主軸ヘッド７はＺ軸方向に移動する。

コラム５は、右側面５１の下端部に脚部５１Ａを備え、左側面５２の下端部に脚部５２Ａを備える。脚部５１Ａは、右側面５１下端部から右側方に突出する略直方体状に形成する。脚部５１Ａは、ベース２のコラム支持台２１の右側のコラム座部２７上面に設置し複数の螺子（図示略）で固定する。脚部５２Ａは、左側面５２下端部から左側方に突出する略直方体状に形成する。脚部５２Ａは、ベース２のコラム支持台２１の左側のコラム座部２８上面に設置し複数の螺子（図示略）で固定する。

コラム５は右側面５１の下側に、前後に並ぶ一組のコラム側被固定穴５１１（図１，図３参照）を上下方向に三組並んで設ける。六つのコラム側被固定穴５１１には、後述する右側アタッチメント６０の上側固定部６１１に設けた六つの固定穴６５を位置決めし、螺子９０で締結する。コラム５は左側面５２の下側にも、前後に並ぶ一組のコラム側被固定穴（図示略）を上下方向に三組並んで設ける。これら六つのベース側被固定穴には、後述する左側アタッチメント７０の上側固定部７１１に設けた六つの固定穴（図示略）を位置決めし、螺子（図示略）で締結する。

右側アタッチメント６０と左側アタッチメント７０を説明する。以下説明は、右側アタッチメント６０と左側アタッチメント７０を総称する場合、アタッチメント６０，７０と呼ぶ。上記の通り、工作機械１は、ベース２のコラム支持台２１のコラム座部２７，２８に対して、コラム５の脚部５１Ａと５２Ａを螺子で固定する構造を有する。例えば工場の二階等の軟弱な床で工作機械１を使用すると、床の振動は工作機械１のベース２に伝わる。ベース２の振動に対してコラム５が前後に倒れる（お辞儀）挙動のロッキング振動が発生する。ロッキング振動の周波数は２０〜３０Ｈｚである。床が振動するとき、その振動周波数は２０〜３０Ｈｚになり易い。従って、床が揺れるとコラム５は大きく振動する。コラム５の振動で加工不良が発生した場合、作業者は、アタッチメント６０，７０を、ベース２とコラム５間に架け渡して固定する。アタッチメント６０，７０は、ベース２に対するコラム５の固定を補強する。故にアタッチメント６０，７０を固定しないときと比較して、工作機械１の動特性は変化する。工作機械１の動特性が変化することで、コラム５の振動を低減でき、結果的に工具刃先に伝わる振動を低減できる。故に工作機械１は加工不良の発生を防止できる。なお、動特性とは、工作機械に力や速度などが働いて、それらが変動している状態における機械の特性を意味し、本実施形態においては、ベース２に対するコラム５の振動のし易さの特性を意味する。

右側アタッチメント６０の形状を説明する。右側アタッチメント６０は、上下方向に延び、且つ略中央部が略クランク状に屈曲する金属製の板部材である。右側アタッチメント６０は、本体部６１と下側固定部６２を備える。本体部６１は、上側固定部６１１、中央屈曲部６１２、下方延設部６１３を備える。上側固定部６１１は、右側面視上下方向に長い略長方形状に形成する。上側固定部６１１は、前後に並ぶ一組の固定穴６５を上下方向に三組並んで設ける。六つの固定穴６５の各位置は、コラム５の右側面５１に設けた六つのコラム側被固定穴５１１の各位置に対応する。螺子９０は固定穴６５を介して、コラム側被固定穴５１１に締結する。故に上側固定部６１１は、コラム５の右側面５１に密着して固定する。

中央屈曲部６１２は、右側面視、上側固定部６１１の下端部から後方に対して斜め下方に傾斜して延び、コラム５の右側面５１の後方で略Ｌ字状に下方に屈曲してそのまま下方に延設する。更に中央屈曲部６１２を後方から見た時、中央屈曲部６１２の下方に延設する部分は、右側クーラント通路３１の後方に配置しないよう左方に湾曲しながら下方に延設する。中央屈曲部６１２は、右側クーラント通路３１の貫通方向に対して平行に配置する。下方延設部６１３は、右側面視、中央屈曲部６１２の下端部から下方に延びる略長方形状に形成する。下方延設部６１３は、コラム支持台２１の後面２６に対して略垂直に配置する（図２，図３参照）。

下側固定部６２は上下方向に長い略長方形の板状に形成し、下方延設部６１３の前端部に対して直交して連結する（図３参照）。下側固定部６２は下方延設部６１３の前端部から左右方向に張り出す。下側固定部６２は、下方延設部６１３よりも右側の部分に上下方向に並ぶ三つの固定穴６７を備え、下方延設部６１３よりも左側の部分にも上下方向に並ぶ三つの固定穴（図示略）を備える。これら六つの固定穴６７の各位置は、ベース２のコラム支持台２１の後面２６の右側に設けた六つのベース側被固定穴２６１の各位置に対応する。下側固定部６２の六つの固定穴６７を介して、コラム支持台２１のベース側被固定穴２６１に螺子９０を締結する。故に下側固定部６２は、コラム支持台２１の後面２６に密着して固定する。故に右側アタッチメント６０は、ベース２のコラム支持台２１の後面２６右側と、コラム５の右側面５１との間に架け渡して固定する。

左側アタッチメント７０の形状を説明する。左側アタッチメント７０も、上下方向に延び、且つ略中央部が略クランク状に屈曲する金属製の板部材である。左側アタッチメント７０の形状は、右側アタッチメント６０の形状と左右対称である。詳述しないが、左側アタッチメント７０も、右側アタッチメント６０と同様に、本体部７１と下側固定部７２を備える。本体部７１は、右側アタッチメント６０の本体部６１と同様に、上側固定部７１１、中央屈曲部７１２、下方延設部７１３を備える。上側固定部７１１は、六つの固定穴（図示略）を有する。固定穴は、コラム５の左側面５２に設けた六つのコラム側被固定穴（図示略）の各位置に対応する。螺子は固定穴を介して、コラム側被固定穴に締結する。故に上側固定部７１１は、コラム５の左側面５２に密着して固定する。

下側固定部７２は、下方延設部７１３よりも右側の部分に上下方向に並ぶ三つの固定穴７７を備え、左側の部分にも上下方向に並ぶ三つの固定穴（図示略）を備える。これら六つの固定穴７７の各位置は、ベース２のコラム支持台２１の後面２６の左側に設けた六つのベース側被固定穴２６２の各位置に対応する。下側固定部７２の六つの固定穴７７を介して、コラム支持台２１のベース側被固定穴２６２に螺子９０を締結する。故に下側固定部７２は、コラム支持台２１の後面２６に密着して固定する。故に左側アタッチメント７０は、ベース２のコラム支持台２１の後面２６の左側と、コラム５の左側面５２との間に架け渡して固定する。

図３に示す如く、右側アタッチメント６０は、右側クーラント通路３１の貫通方向に沿うように配置すると共に、本体部６１は、コラム支持台２１の後面２６に設けた開口部３１Ａの後方を避けるようにして左方に湾曲しながら下方に延設する。故に右側アタッチメント６０は、ベース２のコラム支持台２１に設けた右側クーラント通路３１の開口部３１Ａを塞ぐことがない。左側アタッチメント７０も、左側クーラント通路３２の貫通方向に沿うように配置すると共に、本体部７１は、コラム支持台２１の後面２６に設けた開口部３２Ａの後方を避けるようにして右方に湾曲しながら下方に延設する。故に左側アタッチメント７０も、ベース２のコラム支持台２１に設けた左側クーラント通路３２の開口部３２Ａを塞ぐことがない。

アタッチメント６０，７０によるコラム５の振動低減効果を説明する。振動低減効果を確認する為、確認試験を行った。確認試験は、アタッチメント６０，７０を固定しない場合と、固定した場合とで、加速度センサを用いて、床を加振した時の主軸４とテーブル１４の間に発生した振動を夫々測定した。振動測定データをＦＦＴ解析することで、どの振動周波数がどのような大きさで発生しているかを夫々確認した。図４に示す如く、アタッチメント６０，７０を固定した場合、固定しない場合に比べて、振動周波数＝２５Ｈｚ付近のコンプライアンス μｍ／Ｎピークを約２０％低減できることが分かった。故に確認試験はアタッチメント６０，７０を固定したことによるコラム５の振動低減効果を実証することができた。

上記説明にて、右側アタッチメント６０と左側アタッチメント７０は、本発明の変更部材の一例である。コラム支持台２１は、本発明のコラム支持部の一例である。右側クーラント通路３１と左側クーラント通路３２は、本発明の穴部の一例である。ベース側被固定穴２６１，２６２は、本発明のベース側被固定部の一例である。コラム側被固定穴５１１は本発明のコラム側被固定部の一例である。右側アタッチメント６０の上側固定部６１１は本発明の第一固定部の一例であり、下側固定部６２は本発明の第二固定部の一例である。

コラム５の右側面５１に設けたコラム側被固定穴５１１は本発明の第一コラム側被固定部の一例であり、左側面５２に設けたコラム側被固定穴（図示略）は本発明の第二コラム側被固定部の一例である。ベース２の後面２６に設けたベース側被固定穴２６１は本発明の第一ベース側被固定部の一例であり、ベース側被固定穴２６２は本発明の第二ベース側被固定部の一例である。右側アタッチメント６０は本発明の第一変更部材の一例であり、左側アタッチメント７０は本発明の第二変更部材の一例である。

以上説明の如く、本実施形態の工作機械１は、ベース２、コラム５、主軸４、主軸ヘッド７、テーブル装置１２等を備える。ベース２は床面に設置する。コラム５はベース２上部の後部と結合し且つ上方向に延びる。主軸４は工具を装着する。主軸ヘッド７は、コラム５前面に沿って上下方向に移動可能に設け、内部に主軸４を回転可能に保持する。テーブル装置１２はベース２上部のコラム５側を除く前側の領域に設ける。テーブル装置１２はＸＹ二軸方向に移動可能なテーブル１４を備える。テーブル１４は主軸ヘッド７下方に配置する。例えば振動の起き難い強固な床から、軟弱な床へ工作機械１を移動して使用した時、ベース２に対してコラム５が大きく振動する場合がある。作業者は、右側アタッチメント６０と左側アタッチメント７０を、ベース２とコラム５との間に架け渡して固定することで、工作機械１の動特性を変更する。故に工作機械１はコラム５に生じる振動を低減できる。本実施形態は工作機械１納入後に被削材の加工不良が発生した場合にも対応できる。工作機械１を移動して使用場所が変わっても、その使用場所の床面の硬さに応じてアタッチメント６０，７０を着脱することで、コラム５に生じる振動を低減できる。アタッチメント６０，７０は着脱式であるので、例えば軟弱な床から振動の起き難い強固な床に再度設置した場合は、アタッチメント６０，７０の両方又は何れか一方を取り外せばよい。アタッチメント６０，７０は着脱式であるので、従来のベース形状を大きく変更することが無い。故に工作機械１の製造コストを上げることはない。

特に本実施形態のコラム５は、主軸ヘッド７のみならず、工具マガジン１６をフレーム８を介して前側に支持するので、コラム５には主軸ヘッド７と工具マガジン１６の重量負荷がかかる。故にコラム５が振動すると、その振幅は大きくなる性質を有する。故に工作機械１は、アタッチメント６０，７０を取り付けることで、コラム５の振動を効果的に低減できる。

上記実施形態は、ベース２上面にベースカバー４０を設置する。ベースカバー４０は、被削材の加工時に落下する切粉と切削液を後方に排出する。ベース２は上部後方にコラム支持台２１を備える。コラム支持台２１は、右側クーラント通路３１と左側クーラント通路３２を備える。右側クーラント通路３１と左側クーラント通路３２は、コラム支持台２１の前面２５と後面２６を前後方向に貫通する。ベースカバー４０の右側流路部４２は、コラム支持台２１の右側クーラント通路３１を挿通し、左側流路部４３は、コラム支持台２１の左側クーラント通路３２を挿通する。例えば右側アタッチメント６０は、コラム支持台２１の後面２６に形成した右側クーラント通路３１の開口部３１Ａとは異なる位置に設けられたベース側被固定穴２６１と、コラム５の右側面５１に設けられたコラム側被固定穴５１１との間に架け渡して着脱可能に固定する。左側アタッチメント７０は、コラム支持台２１の後面２６に形成した左側クーラント通路３２の開口部３２Ａとは異なる位置に設けられたベース側被固定穴２６２と、コラム５の左側面５２に設けられたコラム側被固定穴（図示略）との間に架け渡して着脱可能に固定する。

故にアタッチメント６０，７０は、右側クーラント通路３１と左側クーラント通路３２を塞ぐことなく、ベース２とコラム５を強固に結合できる。アタッチメント６０，７０は、コラム支持台２１の後面２６側に配置できるので、テーブル装置１２や主軸ヘッド７が配置するコラム５前面側に配置しないので、主軸４周囲の加工領域を狭めることがない。

上記実施形態の右側アタッチメント６０は板状に形成し、上側固定部６１１と下側固定部６２を備える。上側固定部６１１はコラム５側の一端部であり、コラム５の右側面５１に当接した状態で、コラム側被固定穴５１１に螺子９０で固定する。下側固定部６２はベース側の他端部であり、右側アタッチメント６０が右側クーラント通路３１の貫通方向に対して平行に延びるように支持し、ベース側被固定穴２６１に螺子９０で着脱可能に固定する。故に工作機械１は、右側アタッチメント６０が右側クーラント通路３１を塞ぐことがなく、右側流路部４２における切粉と切削液の流れを妨げることもない。

上記実施形態の工作機械は、一対の右側アタッチメント６０と左側アタッチメント７０を用いて、コラム５とベース２を結合するので、ベース２に対してコラム５を強固且つバランス良く結合できる。工作機械１は、軟弱な床に設置してもコラム５に生じる振動を効果的に抑制できるので、加工不良の発生を防止できる。

本発明は上記実施形態に限らず各種変形が可能なことはいうまでもない。本実施形態のアタッチメント６０，７０は、コラム５とベース２の間に架け渡して固定するものであるが、例えばベース２のみに対してアタッチメントを着脱自在に固定できる構成であってもよい。例えばベース２にアタッチメントを取り付ける場所、アタッチメントの重量、形状等を変えることで、工作機械１の動特性を変更してもよい。例えばベース２の前面、側面、底面等にアタッチメントを固定してもよい。本実施形態の工作機械１は、ベース２上部に対してコラム５を固定する構造であるので、好ましくはベース２とコラム５に架け渡して固定するのがよい。

本実施形態のアタッチメント６０，７０は、左右一対で構成するが、何れか一方だけでもよく、アタッチメントの本数を更に増やしてもよい。アタッチメント６０，７０の着脱する場所は、上記実施形態に限らず自由に変更してもよく、例えばコラム５の背面５３と、ベース２のコラム支持台２１の後面２６との間に架け渡して固定してもよい。

本実施形態のアタッチメント６０，７０は板状に形成するが、板状に限らず、例えば棒状、ブロック状、球状、角柱状等であってもよい。

本実施形態のアタッチメント６０，７０は、ベース２のコラム支持台２１の後面２６に設けた開口部３１Ａ，３２Ａの夫々の後方を避ける為に、左右方向の中央に湾曲しながら下方に延びているが、例えば左右両側に膨らむように湾曲してもよい。

本実施形態のベース側被固定穴２６１，２６２、コラム側被固定穴５１１の数は、六つに限らず、自由に変更可能である。右側アタッチメント６０の固定穴６５，６７の数、左側アタッチメント７０の固定穴７７の数も、六つに限らず、自由に変更可能である。

本実施形態はベース２上部にベースカバー４０を備えているが、ベースカバー４０は省略してもよい。

本実施形態の工作機械１は、テーブル１４がＸＹの二軸方向に移動可能な種類であるが、
で、例えば、テーブルの位置が固定で、コラムがＸＹの二軸方向に移動可能であってもよい。テーブルと主軸が相対的に移動できればよい。

上記実施形態の工作機械１は、主軸４がＺ軸方向に延びる立型工作機械であるが、本発明は主軸が水平方向に延びる横型工作機械にも適用できる。

１工作機械
２ベース
４主軸
５コラム
７主軸ヘッド
１４テーブル
２１コラム支持台
２５前面
２６後面
３１右側クーラント通路
３１Ａ開口部
３２左側クーラント通路
３２Ａ開口部
５１右側面
５２左側面
６０右側アタッチメント
６２下側固定部
７０左側アタッチメント
７２下側固定部
２６１ベース側被固定穴
２６２ベース側被固定穴
５１１コラム側被固定穴
６１１上側固定部
７１１上側固定部

Claims

床面に設置するベースと、前記ベース上部の後部と結合し、上方向に延びるコラムと、当該コラム前面に沿って上下方向に移動可能に設け、工具を装着する主軸を回転可能に保持する主軸ヘッドと、前記ベース上部の前記後部を除く前側の領域における前記主軸ヘッドの下方に設け、被削材を保持するテーブルと、前記ベース上部に設け、前記被削材の加工時に落下する切粉と切削液を後方に排出する為の排出路と、前記ベース上部の前記後部に設け、前記コラム下部を支持するコラム支持部と、前記コラム支持部の前面と後面を前後方向に貫通し、前記排出路に連通する穴部とを備え、前記被削材を前記工具で加工する工作機械において、
前記コラム支持部の前記後面に形成した前記穴部の開口とは異なる位置に設けられたベース側被固定部と、前記コラムに設けられたコラム側被固定部との間に架け渡して着脱可能に固定され、前記工作機械に振動を与えた時の前記工作機械の動特性を変更する変更部材を備えたこと
を特徴とする工作機械。
前記コラム側被固定部は、前記コラムにおける前後方向に平行な側面に設け、
前記変更部材は板状に形成し、
前記コラム側の一端部に設け、前記コラムの前記側面に当接した状態で、前記コラム側被固定部に着脱可能に固定する第一固定部と、
前記ベース側の他端部に設け、前記変更部材が前記穴部の貫通方向に対して平行に延びるように支持し、且つ前記ベース側被固定部に着脱可能に固定する第二固定部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記コラム側被固定部は、
前記コラムの右側面に設けた第一コラム側被固定部と、
前記コラムの左側面に設けた第二コラム側被固定部と
を備え、
前記ベース側被固定部は、
前記コラム支持部の前記後面に設け、前記第一コラム側被固定部に対応する第一ベース側被固定部と、
前記コラム支持部の前記後面に設け、前記第二コラム側被固定部に対応する第二ベース側被固定部と
を備え、
前記変更部材は、
前記第一ベース側被固定部と、前記第一コラム側被固定部との間に架け渡して着脱可能に固定した第一変更部材と、
前記第二ベース側被固定部と、前記第二コラム側被固定部との間に架け渡して着脱可能に固定した第二変更部材と
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。