JP7082281B2 - 工作機械 - Google Patents
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Description
以上の利便性は、主軸移動型旋盤に限定されず、第一使用状態と第二使用状態とで移動範囲が異なる移動体を移動させてワークを加工する工作機械に広く考えられる。
前記移動体に設けられて前記支持側合わせ部に対して前記移動方向へ移動可能に嵌まり合った移動側合わせ部と、を備え、
第一使用状態である場合に前記移動体を第一移動範囲内で前記移動方向へ移動させてワークを加工し、第二使用状態である場合に前記移動体を前記第一移動範囲とは異なる第二移動範囲内で前記移動方向へ移動させてワークを加工する工作機械であって、
前記移動体に設けられ、前記移動方向において前記送り装置の位置の一部を覆う移動側カバーと、
前記移動方向において前記移動側カバーにおける前記第二移動範囲側の端部よりも前記第一移動範囲側に配置され、前記第一使用状態である場合に前記移動側カバーとで前記移動方向において連続して前記送り装置の位置の一部を直接又は間接的に覆い、前記第二使用状態である場合に前記移動方向において前記移動側カバーとの間に隙間が生じる支持側カバーと、
該支持側カバーと前記移動側カバーの一方である相手カバーに対して前記移動方向においてスライド可能に取り付けられ、前記第二使用状態である場合に前記移動方向において前記相手カバーから引き出された状態で前記隙間を隠すスライドカバーと、を備える、態様を有する。
まず、図1~9に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。
本技術の一態様に係る工作機械(例えば旋盤1)は、基本要素として、支持体(例えば基台2)に設けられ移動体(例えば主軸台10)の移動方向(例えば主軸中心線方向D1)に沿って設けられた支持側合わせ部(例えばねじ軸23)を有する送り装置20、及び、前記移動体(10)に設けられて前記支持側合わせ部(23)に対して前記移動方向(D1)へ移動可能に嵌まり合った移動側合わせ部(例えばナット24)を備える。工作機械(1)は、第一使用状態ST1(例えばガイドブッシュ32を使用する状態)である場合に前記移動体(10)を第一移動範囲110内で前記移動方向(D1)へ移動させてワークW1を加工し、第二使用状態ST2(例えばガイドブッシュ32を使用しない状態)である場合に前記移動体(10)を前記第一移動範囲110とは異なる第二移動範囲120内で前記移動方向(D1)へ移動させてワークW1を加工する。ここで、移動体(10)の移動範囲(110,120)は、移動体の所定箇所を基準として該所定箇所が移動する範囲を示し、移動体自体の主軸中心線方向における長さを含まないものとする。図示の都合上、図1~4ではナット24の前端に相当する位置を基準として移動体(10)の移動範囲(110,120)を示し、図7では移動側カバー40の前側の端部41に相当する位置を基準として移動体(10)の移動範囲(110,120)を示している。
工作機械(1)は、さらに、移動側カバー40、支持側カバー50、及び、スライドカバー60を備える。前記移動側カバー40は、前記移動体(10)に設けられ、前記移動方向(D1)において前記送り装置20の位置の一部を覆っている。前記支持側カバー50は、前記移動方向(D1)において前記移動側カバー40における前記第二移動範囲120側(例えば前側)の端部41よりも前記第一移動範囲110側(例えば後側)に配置され、前記第一使用状態ST1である場合に前記移動側カバー40とで前記移動方向(D1)において連続して前記送り装置20の位置の一部を覆う。前記第二使用状態ST2である場合には、前記移動方向(D1)において前記支持側カバー50と前記移動側カバー40との間に隙間CL1が生じる。前記スライドカバー60は、前記支持側カバー50と前記移動側カバー40の一方である相手カバー(図7では支持側カバー50)に対して前記移動方向(D1)においてスライド可能に取り付けられ、前記第二使用状態ST2である場合に前記移動方向(D1)において前記相手カバーから引き出された状態で前記隙間CL1を隠す。
支持側合わせ部は、支持体に取り付けられた別部材でもよいし、支持体と一体に形成された部位でもよい。
移動側合わせ部は、移動体に取り付けられた別部材でもよいし、移動体と一体に形成された部位でもよい。
支持側合わせ部と移動側合わせ部との組合せには、移動体を移動方向へ送るための送り機構、移動体を移動方向へ案内するためのガイド機構、等が含まれ、具体的には、ねじ軸とナットとの組合せ、レールとガイド部材との組合せ、アリ溝とアリとの組合せ、等が含まれる。
カバーが送り装置の位置の一部を覆うことには、カバーが送り装置を直接覆うこと、及び、カバーが別の部材(例えば別のカバー)を介して送り装置を間接的に覆うことの両方が含まれる。ここで、送り装置の位置の一部を覆うことは、送り装置が設けられている領域の一部を覆うことを意味する。例えば、図1~5に示すようにカバーが送り装置の上側に配置される場合、カバーが送り装置の位置の一部を覆うことは、平面視において送り装置が設けられている領域の一部にカバーが重なることを意味する。
支持側カバーは、送り機構を駆動する駆動部に設けられてもよいし、支持体に設けられてもよい。また、支持側カバーは、モーター自体の外装でもよい。
移動体に移動側カバーが設けられることには、設置対象に対して着脱可能に移動側カバーが取り付けられること、移動体に設けられる金具といった部品に移動側カバーが取り付けられること、移動体に対して分離不能に移動側カバーが形成されること、等が含まれる。
駆動部や支持体といった設置対象に支持側カバーが設けられることには、設置対象に対して着脱可能に支持側カバーが取り付けられること、設置対象に設けられる金具といった部品に支持側カバーが取り付けられること、設置対象に対して分離不能に支持側カバーが形成されること、等が含まれる。
尚、上述した付言は、以下の態様においても適用される。
図1~4等に例示するように、前記相手カバーは、前記支持側カバー50でもよい。この態様は、スライドカバーが移動物とともに移動しないのでスライドカバーを相手カバーに取り付ける構造を軽量化させることができるうえ、移動物の重量が増えないので移動物の駆動エネルギーを低減させることができる。
図7等に例示するように、本工作機械(1)は、前記相手カバーに対して前記スライドカバー60が前記移動方向(D1)へスライドしたときに該スライドカバー60を前記第一使用状態ST1と前記第二使用状態ST2の一方に合わせた位置に決める位置決め構造130を有してもよい。この態様は、移動体の移動範囲を切り替える作業をさらに軽減化させる工作機械を提供することができる。
図1~4等に例示するように、前記移動体(10)は、前記移動方向(D1)に沿った主軸中心線AX1を中心として前記ワークW1とともに回転可能な主軸12を有してもよい。本工作機械(1)は、前記主軸12の前方において前記ワークW1を摺動可能に支持するガイドブッシュ32が着脱可能に設けられる支持台30をさらに備えてもよい。前記第一使用状態ST1は、前記ガイドブッシュ32が前記支持台30に取り付けられている状態でもよい。前記第二使用状態ST2は、前記ガイドブッシュ32が前記支持台30から取り外されている状態でもよい。前記第二移動範囲120は、前記第一移動範囲110よりも前記支持台30に近くてもよい。本態様は、ガイドブッシュを使用する状態と使用しない状態とを切り替える作業を軽減化させることができる。
図1~4は、工作機械の例として主軸移動型のNC(数値制御)旋盤1の構成を一部断面視して模式的に示している。図1は、ガイドブッシュ32を支持台30に取り付けている状態(第一使用状態ST1の例)である場合に主軸台10が最も後退した状態の旋盤1の要部を示しており、主軸台10が最も前進した状態における主軸12の位置を二点鎖線で示している。図2は、ガイドブッシュ32を支持台30に取り付けている状態である場合に主軸台10が最も前進した状態の旋盤1の要部を示している。図3は、ガイドブッシュ32を支持台30から取り外している状態(第二使用状態ST2の例)である場合に主軸台10が最も後退した状態の旋盤1の要部を示している。図4は、ガイドブッシュ32を支持台30から取り外している状態である場合に主軸台10が最も前進した状態の旋盤1の要部を示している。図1~4では、分かり易く示すため、カバー50,60の延出部50c,60cの図示を省略している。また、符号AX1は主軸中心線を示し、符号D1は水平方向である主軸中心線方向(移動方向の例)を示し、符号S1は主軸中心線方向D1における前側を示し、符号S2は主軸中心線方向D1における後側を示し、符号D2は主軸中心線方向D1と直交する径方向を示している。むろん、図1~4は、本技術を説明するための例を示しているに過ぎず、本技術を限定するものではない。また、各部の位置関係の説明は、例示に過ぎない。従って、前後方向を鉛直方向又は斜め方向に変更したり、回転方向を逆方向に変更したり等することも、本技術に含まれる。また、方向や位置等の同一は、厳密な一致に限定されず、誤差により厳密な一致からずれることを含む。
尚、図示していないが、主軸台10の前側において送り装置20を覆うカバーが配置されてもよい。
各レール28は、長手方向を主軸中心線方向D1へ向けて基台2に取り付けられている。各レール28には、主軸台10に固定されたガイド部材27が主軸中心線方向D1へスライド可能に嵌まり合っている。すなわち、ガイド部材27とレール28とで構成された組合せが2組あり、これらの組合せがX軸方向においてねじ軸23を挟む位置に設けられている。尚、基台2にガイド部材を取り付けて主軸台10にレールを取り付けることも可能である。
尚、本技術を適用可能なガイドブッシュは、本具体例のように回転可能なガイドブッシュに限定されず、回転しない固定型ガイドブッシュでもよい。
刃物台35には、タレット刃物台、櫛型刃物台、等を用いることができる。
基部50bには、各ねじSC2と螺合するねじ穴53が形成されている。ねじSC2は、支持側カバー50に対してスライドカバー60を主軸中心線方向D1へスライド可能に固定する固定手段である。図6に示すように、基部50bには、スライドカバー60の2本の長穴63に合わせて、前側の端部51の近傍に2個のねじ穴53、及び、これらのねじ穴53から後側S2へ所定間隔離れた2個のねじ穴53が配置されている。むろん、ねじ穴53の数は、4個に限定されず、3個以下でもよいし、5個以上でもよい。
基部60bには、主軸中心線方向D1へ並んだ2本のねじSC2を螺合させずに通しておく長穴63が2本形成されている。各長穴63の幅、すなわち、X軸方向における長さは、ねじSC2のねじ山の直径よりも若干長くされている。従って、長穴63は、ねじSC2を通した状態で主軸中心線方向D1におけるねじSC2の位置を変えることができるような形状である。各長穴63は、平面視において支持側カバー50に対して主軸中心線方向D1へ2個並んだねじ穴53と重なる位置に配置されている。各長穴63に主軸中心線方向D1へ2個並んだねじ穴53に螺合しているねじSC2が常に通されていることにより、スライドカバー60は、支持側カバー50から分離されず、且つ、支持側カバー50に対して主軸中心線方向D1へスライド可能である。むろん、長穴63の数は、2本に限定されず、1本でもよいし、3本以上でもよい。
図7の上半分に示すようにガイドブッシュ32を使用する第一使用状態ST1である場合、各長穴63の前端63aに前側のねじSC2が突き当たる位置においてスライドカバー60が支持側カバー50にねじ止めされる。スライドカバー60において前端63aを有する長穴63、支持側カバー50の前側のねじ穴53(図6参照)、及び、前側のねじ穴53と螺合したねじSC2は、スライドカバー60を第一使用状態ST1に合わせた位置に決める位置決め構造131を構成する。図7の上半分において、上側は主軸台10が最後退位置にある場合の移動側カバー40の位置を示し、下側は主軸台10が最前進位置にある場合の移動側カバー40の位置を示している。
図7の下半分に示すようにガイドブッシュ32を使用しない第二使用状態ST2である場合、各長穴63の後端63bに後側のねじSC2が突き当たる位置においてスライドカバー60が支持側カバー50にねじ止めされる。スライドカバー60において後端63bを有する長穴63、支持側カバー50の後側のねじ穴53(図6参照)、及び、後側のねじ穴53と螺合したねじSC2は、スライドカバー60を第二使用状態ST2に合わせた位置に決める位置決め構造132を構成する。図7の下半分において、上側は主軸台10が最後退位置にある場合の移動側カバー40の位置を示し、下側は主軸台10が最前進位置にある場合の移動側カバー40の位置を示している。
尚、位置決め構造131,132を位置決め構造130と総称している。
図7の上半分に示す例では、主軸中心線方向D1において、支持側カバー50の前側の端部51とスライドカバー60の前側の端部61との位置が合い、支持側カバー50の後側の端部52とスライドカバー60の後側の端部62との位置が合っている。両カバー50,60の位置関係は、これに限定されず、両カバー50,60に重なりがある限り、前側の端部51,61の位置が違っていてもよいし、後側の端部52,62の位置が違っていてもよい。スライドカバー60が支持側カバー50から前側へ引き出されていないので、図1に示すようにスライドカバー60の前側の端部61が主軸台10と干渉しない。
本具体例では、支持側カバー50に取り付けられているスライドカバー60を前側S1へ引き出すことによりカバー40,50間の隙間CL1を隠すことにしている。
図7の下半分に示す例では、主軸中心線方向D1において、スライドカバー60の前側の端部61が支持側カバー50の前側の端部51よりも前側にあり、スライドカバー60の後側の端部62が支持側カバー50における前側の端部51と後側の端部52との間にある。従って、支持側カバー50、及び、支持側カバー50から前側へ引き出されたスライドカバー60は、主軸中心線方向D1において連続して送り装置20の一部を覆っている。支持側カバー50から引き出された部分のスライドカバー60は、支持側カバー50と移動側カバー40との間にある部分の送り装置20を覆う位置にある。
次に、ガイドブッシュを使用するか使用しないかを切り替える方法について、説明する。
ガイドブッシュ32を使用する時、作業者は、図1,2に示すように支持台30にガイドブッシュ32を取り付ける作業を行う。また、作業者は、支持側カバー50に螺合している4本のねじSC2を緩め、支持側カバー50に対してスライドカバー60を後側S2へスライドさせる。長穴63の前端63aが前側のねじSC2に突き当たると、スライドカバー60はガイドブッシュ32を使用する第一使用状態ST1に合わせた位置に合わせられる。このようにスライドカバー60が位置決めされた状態で、作業者は、支持側カバー50に螺合している4本のねじSC2を締める作業を行えばよい。むろん、この作業のために支持側カバー50からスライドカバー60を取り外す必要は無い。
上述したように、主軸台10を第一移動範囲110内で移動させてワークW1を加工する第一使用状態ST1である場合、支持側カバー50に対してスライドカバー60を後側S2へスライドさせて固定すればよい。これにより、ガイドブッシュ使用時、ナット24から後側にある部分の送り装置20が支持側カバー50と移動側カバー40とで連続して覆われる。主軸台10を第二移動範囲120内で移動させてワークW1を加工する第二使用状態ST2である場合、支持側カバー50に対してスライドカバー60を前側S1へスライドさせて引き出して固定すればよい。これにより、ガイドブッシュ不使用時、支持側カバー50から前側へ引き出されたスライドカバー60が支持側カバー50と移動側カバー40との間の隙間CL1を隠す。従って、ナット24から後側にある部分の送り装置20が支持側カバー50とスライドカバー60と移動側カバー40とで連続して覆われる。
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、上述した具体例ではスライドカバー60が長穴63を有して支持側カバー50がねじSC2に螺合するねじ穴53を有していたが、支持側カバー50が長穴を有してスライドカバー60がねじSC2に螺合するねじ穴を有していてもよい。この場合、支持側カバー50側から長穴にねじSC2を通してスライドカバー60のねじ穴に螺合させておけば、ねじSC2を緩めることにより支持側カバー50に対してスライドカバー60を取り外さずに主軸中心線方向D1へスライドさせることができる。従って、主軸台の移動範囲を切り替える作業が軽減される。
上述した具体例では支持側カバー50の上面に対してスライドカバー60がスライド可能に取り付けられていたが、支持側カバー50の下面に対してスライドカバー60がスライド可能に取り付けられてもよい。
むろん、本技術は、旋盤以外の工作機械にも適用可能である。
図8Aは、各長穴63に通すねじSC2を1本にした例を示している。支持側カバー50には、ねじSC2に螺合するねじ穴が形成されている。ねじSC2が2本であっても、長穴の前端63aにねじSC2を突き当てることによりスライドカバー60を第一使用状態に合わせた位置に精度よく決めることができ、長穴の後端63bにねじSC2を突き当てることによりスライドカバー60を第二使用状態に合わせた位置に精度よく決めることができる。
むろん、図8A~8Cにおいても、支持側カバー50が長穴を有してスライドカバー60がねじSC2に螺合するねじ穴を有していてもよい。
図9Aは、ねじ穴53を無くした支持側カバー50、並びに、ねじ穴64及び一対の受け部60eを有するスライドカバー60を例示している。スライドカバー60には、長穴が形成されておらず、各ねじSC2と螺合するねじ穴64が形成され、延出部60cの先端からX軸方向において互いに近付く方向へ一対の受け部60eが延出している。各ねじ穴64は、常にねじSC2に螺合しており、締める向きに回すと支持側カバー50の基部50bを延出部50cの延出方向へ押す。各受け部60eには、ねじSC2により延出方向へ押された支持側カバー50の延出部50cの先端が突き当たる。
図9Bには位置決め構造130が示されていないが、例えば、溝50g,60gの端部とクランプ部材70とで位置決め構造130を構成することができる。むろん、位置決め構造130が無くても、主軸台の移動範囲を切り替える作業を軽減化させる効果が得られる。
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、移動体の移動範囲を切り替える作業を軽減化させる工作機械等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。
10…主軸台(移動体の例)、12…主軸、
20…送り装置、21…モーター、22…ボールねじ、
23…ねじ軸(支持側合わせ部の例)、24…ナット(移動側合わせ部の例)、
27…ガイド部材、28…レール、
30…支持台、32…ガイドブッシュ、35…刃物台、
40…移動側カバー、41,42…端部、43…挿通孔、
50…支持側カバー、50c…延出部、51,52…端部、53…ねじ穴、
60…スライドカバー、60c…延出部、61,62…端部、
63…長穴、63a…前端、63b…後端、
110…第一移動範囲、120…第二移動範囲、
130,131,132…位置決め構造、
AX1…主軸中心線、CL1…隙間、
D1…主軸中心線方向(移動方向の例)、S1…前側、S2…後側、
SC1,SC2…ねじ、
ST1…第一使用状態、ST2…第二使用状態、
W1…ワーク。
Claims (4)
- 支持体に設けられ、移動体の移動方向に沿って設けられた支持側合わせ部を有する送り装置と、
前記移動体に設けられて前記支持側合わせ部に対して前記移動方向へ移動可能に嵌まり合った移動側合わせ部と、を備え、
第一使用状態である場合に前記移動体を第一移動範囲内で前記移動方向へ移動させてワークを加工し、第二使用状態である場合に前記移動体を前記第一移動範囲とは異なる第二移動範囲内で前記移動方向へ移動させてワークを加工する工作機械であって、
前記移動体に設けられ、前記移動方向において前記送り装置の位置の一部を覆う移動側カバーと、
前記移動方向において前記移動側カバーにおける前記第二移動範囲側の端部よりも前記第一移動範囲側に配置され、前記第一使用状態である場合に前記移動側カバーとで前記移動方向において連続して前記送り装置の位置の一部を直接又は間接的に覆い、前記第二使用状態である場合に前記移動方向において前記移動側カバーとの間に隙間が生じる支持側カバーと、
該支持側カバーと前記移動側カバーの一方である相手カバーに対して前記移動方向においてスライド可能に取り付けられ、前記第二使用状態である場合に前記移動方向において前記相手カバーから引き出された状態で前記隙間を隠すスライドカバーと、を備える、工作機械。 - 前記相手カバーが前記支持側カバーである、請求項1に記載の工作機械。
- 前記相手カバーに対して前記スライドカバーが前記移動方向へスライドしたときに該スライドカバーを前記第一使用状態と前記第二使用状態の一方に合わせた位置に決める位置決め構造を有する、請求項1又は請求項2に記載の工作機械。
- 前記移動体は、前記移動方向に沿った主軸中心線を中心として前記ワークとともに回転可能な主軸を有し、
前記工作機械は、前記主軸の前方において前記ワークを摺動可能に支持するガイドブッシュが着脱可能に設けられる支持台をさらに備え、
前記第一使用状態は、前記ガイドブッシュが前記支持台に取り付けられている状態であり、
前記第二使用状態は、前記ガイドブッシュが前記支持台から取り外されている状態であり、
前記第二移動範囲は、前記第一移動範囲よりも前記支持台に近い、請求項1~請求項3のいずれか一項に記載の工作機械。
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