JPH01140945A - 機体内部に室温空気を流通させた工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は機体内部に常時室温空気を流入させて、機体内
部の室温にさらされにくい部分も、その他の部分も温度
を可及的に均一とさせる手段を有した工作機械に関する
。

〔従来の技術〕

一般に工作機械は、ベース、コラム、ニー、うムベース
、ラムなどの鋳物や鋼材からなる基本構成部材を骨格に
して、強度を保っている。本明細書の機体という表現は
、この基本構成部材を意味している。これらの基本構成
部材は箱形で内部を二重壁構造にしたシ、多数のリツを
配したシして剛性を高めている。外部には制御盤などの
装置が部分的に取υ付けられたシ、開口部は力・譬−で
覆われたりして、はとんど密閉状態になりている。

したがって基本構成部材の外表面は雰囲気温度（室温）
の空気にさらされるが、内部は空気の流通が悪く、室温
空気にさらされにくい。特にコラムとニー、ラムベース
とラムなどの接合部分の内壁は、最も室温空気にさらさ
れにくい部分である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

冬期、工作機械の使用後、暖房を止めて温度の低い室温
に長時間さらし、翌朝暖房を入れて使用を再開する場合
、及び夏期、冷房をきかせて使用していた後熱い温度に
さらし、翌朝再度冷房をきかせて使用を再開する場合、
あるいは工作機械使用中室温が時間と共に徐々に変化す
る場合等においては、工作機械の機体各部に温度の不均
一が現われ、機体の場所によって異なった膨張、収縮状
態となって機体が変形する。このことは工作機械の加工
の精度に影響を及はし、延いては加工物の製品品質を低
下させるという問題がある。

依って本発明は斯る問題点の解決を図るべく、構造が簡
単で安価な装置により工作機械の使用中宮に機体各部の
温度が可及的に同一となるようにすることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的に鑑みて本発明は機体内部の室温にさらされに
くい部分に強制的に室温空気を流通させる手段を設けた
工作機械を提供する。詳述すると、工作機械の機体内部
の室温にさらされにくい部分に室温空気を積極的に流す
空気供給手段と、該空気供給手段によって流される空気
を前記機体内部に取り入れる空気取入口と、該流入空気
を機体内部から排出する空気排出口とを具備し、機体各
部の温度差をなくしたことを特徴とする機体内部に室温
空気を流通させた工作機械を提供する。

〔作用〕

上記空気供給手段によりて空気取入口から室温空気を取
り入れ、室温にさらされにくい部分に沿って室温空気を
流し、空気排出口から排出する。

こうすることによって機体各部が室温にさらされること
となシ、機体の温度不均一が可及的に低減され、工作機
械の姿勢変化が防止可能となる。

〔実施例〕

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳細
に説明する。第１図は本発明による立フライス盤の部分
縦断面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の効果を
示すグラフ図である。第１図を参照するとペッド１０の
上にコラム１２が立設固定されておシ、該コラム１２の
上面にラム１８を前後動（Ｙ方向移動）可能に案内する
ラムベース１４が固定されている。コラム１２の前面に
はワークテーブル５４を載置したニー５２を前後動（２
方向移動）可能に案内する案内部として、コラム壁と一
体的になったコラム前面壁４０を有している。

一方上記ラム１８の前端にはフライス工具５０を固定保
持する主軸４８を鉛直２方向に軸支した主軸ヘッド４６
が固定されている。

この主軸ヘッド４６を取り付けたラム１８は、ラムベー
ス上面壁１６に案内されて水平なＹ方向に前後移動する
。一方、ワークテーブル５４に載置されたワークＷは、
ニー５２の２方向移動によって前後方向位置を設定する
ことができ、サーがモータＭＸの駆動によりて水平Ｘ方
向（紙面に垂直方向）にワークテーブル５４を移動させ
てＸ方向位置を設定することも可能でおる。以上のＸ。

Ｙ、Ｚの３方向のワークＷと７ライスエ具５０との相対
移動をＮＯ制御等によって制御しながら、モータＭＳに
よシ回転駆動される主軸４８先端の７ライスエ具５０に
よってワークＷを加工する。

２ム１８を前後Ｙ方向に移動させるにはサーブモータＭ
Ｙを使用し、ラムベース１４に回転可能に軸承されたゾ
ールねじ軸２０とゴールナツト２２の機構を用いている
。即ちラム１８の低面壁２６に固定されたブラケット２
３に？−ルナット２２が保持されておシ、ラム１８はポ
ールねじ軸２０の回転に伴なって前後に移動する。

以上の如く構成された立フライス盤を例えば、長時間（
例えば１２時間）熱い温度環境に放置し、その後冷房を
した工場内で使用を開始する場合のコラム１２、ラムベ
ース１４、及びラム１８等（７）機体部の温度均一性に
ついて考察する。これら機体は工場内雰囲気温度の空気
が流通しにくい、コラム１２のニー５２が前後動する接
合部であるコラム前面壁４０と、ラムベース１４とコラ
ム１２との接合部であるラムベース底面壁１５と、ラム
１８とラムベース１４との接合部であるラム底面壁２６
及びラムベース上面壁１６とを有している。

従って、上記の各接合部と工場内雰囲気温度にさらされ
ている他の機体部分とには一般に温度差が生じておシ、
機体各部の熱膨張差に応じて機体が変形している。こう
した状態ですぐに加工を始めると、第１図に示す状態で
の主軸４８とワークテ　　　　−一プル５４との距離寸
法ｚ０と、ラム１８が前方Ｙ方向に移動した場合の同距
離とは許容範囲以上に異なってくる。即ちワークＷＫ対
する加工精度に影響を及ぼすこととなる。この傾向は、
時間が経過すると共に徐々に熱の伝達が行われ、機体各
部の温度が均一化するに従いなく表る。

斯る問題点を解決するための、構造が簡単で安価な手段
につき以下に説明する。まずコラム１２上に固定されて
いる２ムベース１４の後端壁に空気取入口２４を設け、
ラムベース１４のラムベース底面壁１５（特許請求の範
囲に記載の第２の空気案内壁に相当）に案内させて室温
空気を矢印の方向（前方向）に流し、前記ラムベース・
底面壁１５の前方位置に設けた貫通口５６を通過させる
。この貫通口５６を通過した流入空気は、コラム前面壁
４０と隣接させて平行に設けた案内壁４２とコラム前面
壁４０との間を流下し、更にコラム１２の後面壁６０と
隣接させて平行に設けた案内壁４４と上記案内壁４２と
の間を上昇し、上記後面壁６０と案内壁４４との間を流
下する。案内壁４２．４４が特許請求の範囲に記載の第
３の空気案内壁に相当する。こうして流入した空気は、
コラム１２の下方に設けた空気排出口３０から強制的に
流出される。この間の空気流動用動力源としては送風機
３２を空気排出口３０の近くに設けている。ラムベース
１４とコラム１２には上述した空気取入口２４と貫通口
５６と空気排出口３０以外には孔を設けてはいない。従
って、場所的余地があれば、送風機３２は空気取入口２
４の近く、或いは該空気取入口２４と空気排出口３０の
中間位置に設けてもよい。

一方ラム１８の後端壁の下部位置（３８は／譬うンスウ
ェイトを示す）に空気取入口５８を設け、取り入れられ
た室温空気は、ラム底面壁２６と平行に設けられた案内
隔壁２、特許請求の範囲に記載の第１の空気案内壁に相
当）と該ラム底面壁２６との間を矢印の前方向に流れ、
更に案内隔壁２８の上側を後方へ流れて空気排出口３４
を経由して外部へ流出する。この場合にも、空気を流す
動力源として送風機３６が使用され、空気排出口３４の
近くに設けられている。

以上の装置による空気流の作用を説明する。説明をよυ
判シ易くするために、機体内部の温度が高く、室温が低
い場合を想定する。空気取入口２４から取り入れられた
室温空気は、コラムベース１４のラムベース上面壁１６
とラムベース底面壁１５とを冷却しつつ、貫通０５６を
通過する。

そして厚肉のコラム前面壁４０の内側を冷却しつつ流れ
、こうして幾分温度の上昇した空気がコラム後面壁６０
と案内壁４４との間を流れる。本発明の目的は温度差に
基づく機体の変形防止である。

空気の流れがコラム１２内に存在し々い場合には、肉厚
が薄くしかもその外部から覆う物体の存在しないコラム
後面壁６０は、肉厚の厚くしかもニー５２によって前面
を部分的ながら覆われたコラム前面壁４０よシも壁温は
低下している。従って送風機３２を起動してから幾分で
もこの両壁４０と６０との温度差をなくすことが望まれ
る。この観点から、最も温度の上昇した空気を最も壁温
の低いコラム後面壁６０に沿って流すことは、両壁４０
と６０の壁温度を最も早く収束させる方法と言える。然
しなから、第１図に示す空気排出口３０を空気取入口と
し、空気取入口２４を空気排出口として、空気の流れを
逆にしても、機体各部の温度差をなくすという観点から
は有効に作用するものであシ、この場合も本発明の範囲
内にある。

このような空気の流通を行わないと、温度の低い後面壁
よシも温度の高い前面壁の方が膨張して、コラムが後方
へたおれる傾向が生じ、距離寸法ｚ０が正常値より犬と
なる。

ラム１８の後端壁の下部位置に設けられた空気取入口５
８から取り入れられた室温空気はラム底面壁２６を冷却
しながら矢印方向に流れ、幾分温度の上昇した空気が壁
温の低いラム上面壁２７を加温しながら空気排出口３４
から流出する。こうして効率よく両壁２６と２７との差
温を収束させることができる。この場合にも逆方向に流
すようにしてもよい。このような空気の流通を行わない
と、温度の低い上面よシも温度の・高い底面の方が膨張
してラムが反シ、結局距離寸法ｚ０が正常値上シ大とな
る。

以上の説明は機体内部温度が低く室温が高い場合でも同
様に成シ立つ。

第２図は本発明の効果を示すグラフ図であシ、伽）は室
温の変化に伴ない、送風機起動（時間ｔ０時）後のコラ
ム１２の後面壁６０の壁温Ｔ１と前面壁４０の壁温Ｔ２
の変動を、送風機を起動しない場合の夫々壁温Ｔ３　、
　Ｔ４　（破線）の変動と対比させて示している。なお
Ｔｏは室温を示す。（ａ）は（ｂ）の壁温変動の結果に
基づくラムの前後方向への走りの平行度Ｐ（第１図のラ
ム１８が前進したときと後退したときの２０の最大ばら
つき）を表示したものであシ、送風機を起動した場合を
実線Ｐ１で、起動しない場合を破線Ｐ２で示している。

平行度ＰがＯの場合が最良の状態である。

この（ｂ）図を参照すれば明らかなように、送風機を使
用する本発明の場合には、従来のもの（破線の場合）に
比べて両壁面の温度差（ＴＩ−Ｔ２）が（Ｔ３−７４）
よりも常に小さくなっておシ、しかも壁温差がなくなる
までの経過時間が短いこともわかる。このことは（ａ）
図における平行度Ｐに関し、実線Ｐ１の方が常に破線Ｐ
２よシも良く、完全な平行度が得られるまでの時間も短
いこととなって表われている。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、構造の
簡単な、しかも安価な装置によりて工場雰囲気空気（室
温空気）を機体内に流通させることによシ、機体各部の
壁温差を可及的に低減させると共に早く壁温差を無くし
、工作機械の温度差に基づく変形を防止して、加工精度
の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による立フライス盤の部分縦断面図、第
２図（ａ）　ｅ　（ｂ）は本発明の効果を示すグラフ図
。 １０・・・ベツド、１２・・・コラム、１４・・・ラム
ベース、１５・・・ラムベース底面壁（第２の空気案内
壁）１８・・・ラム、２４・・・空気取入口、２８・・
・案内隔壁（第１の空気案内壁）、３０・・・空気排出
口、３２・・・送風機、３４・・・空気排出口、３６・
・・送風機、４２．４４・・・案内壁（第３の空気案内
壁）、４６・・・主軸ヘッド、５２・・・ニー、５６・
・・貫通口、５８・・・空気取入口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、工作機械の機体内部の室温にさらされにくい部分に
   室温空気を積極的に流す空気供給手段と、該空気供給手
   段によって流される空気を前記機体内部に取り入れる空
   気取入口と、該流入空気を機体内部から排出する空気排
   出口とを具備し、機体各部の温度差をなくしたことを特
   徴とする機体内部に室温空気を流通させた工作機械。 ２、前記空気供給手段が、前記空気取入口又は前記空気
   排出口の少なくとも何れか一方に設けた送風機と、前記
   機体内部の室温にさらされにくい部分に室温空気を案内
   する空気案内手段とを具備して成る特許請求の範囲第１
   項記載の機体内部に室温空気を流通させた工作機械。 ３、前記工作機械が、ベース上に立設されたコラムと、
   該コラムの前側にワークテーブルを載置前記コラムの上
   側に載置されて該コラム上方の案内部を前後動可能なラ
   ムとを具備し、前記空気取入口が前記ラムの後端下方位
   置と前記コラムの後部上方位置に設けられ、前記空気案
   内手段が前記ラムの下面と平行にラムの内部に設けられ
   た第１の空気案内壁と、前記コラム上方の案内部と平行
   にコラムの内部に設けられた第２の空気案内壁と、前記
   コラム前面の案内部と平行にコラムの内部に設けられた
   第３の空気案内壁とを具備して成る特許請求の範囲第２
   項記載の機体内部に室温空気を流通させた工作機械。