JPH04269138A - 工作機械のコラム構造 - Google Patents
工作機械のコラム構造Info
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- JPH04269138A JPH04269138A JP4777991A JP4777991A JPH04269138A JP H04269138 A JPH04269138 A JP H04269138A JP 4777991 A JP4777991 A JP 4777991A JP 4777991 A JP4777991 A JP 4777991A JP H04269138 A JPH04269138 A JP H04269138A
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- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 13
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 3
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
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Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械のコラム構造に
関し、特に、主軸ヘッドの高速送りを行った際の熱変形
の少ないコラム構造に関する。
関し、特に、主軸ヘッドの高速送りを行った際の熱変形
の少ないコラム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にベッド上にコラムを有する工作機
械は、コラムの前面に直線案内機構を設け、その直線案
内機構に案内させて主軸ヘッドを上下移動可能に支持し
ている。そして、バランスウエイトをコラムの背面に配
置し、アイドラプーリに案内されるチェーンにより主軸
ヘッドと連結し主軸ヘッドとの重量バランスをとってい
る。ところでこの種の工作機械では、近年、コラムの熱
変形による加工精度の低下が問題になってきた。主軸回
りから発生する熱がコラムの前面に伝わり、コラムを後
方に傾斜させて加工精度の低下を招くのである。従来、
この対策として、発熱部を何らかの方法で冷却すること
が行われている。たとえば、主軸ではハウジング部に冷
却溝を設けて冷却液を供給したり、送りねじ軸の軸芯に
冷却液通路を設けて冷却液を通したりしていた。また、
送り駆動モータからの熱を遮断するため、モータを断熱
板を介してコラムに取り付けることも行われていた。
械は、コラムの前面に直線案内機構を設け、その直線案
内機構に案内させて主軸ヘッドを上下移動可能に支持し
ている。そして、バランスウエイトをコラムの背面に配
置し、アイドラプーリに案内されるチェーンにより主軸
ヘッドと連結し主軸ヘッドとの重量バランスをとってい
る。ところでこの種の工作機械では、近年、コラムの熱
変形による加工精度の低下が問題になってきた。主軸回
りから発生する熱がコラムの前面に伝わり、コラムを後
方に傾斜させて加工精度の低下を招くのである。従来、
この対策として、発熱部を何らかの方法で冷却すること
が行われている。たとえば、主軸ではハウジング部に冷
却溝を設けて冷却液を供給したり、送りねじ軸の軸芯に
冷却液通路を設けて冷却液を通したりしていた。また、
送り駆動モータからの熱を遮断するため、モータを断熱
板を介してコラムに取り付けることも行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、主軸ヘ
ッドを上下に案内するすべり案内やころがり案内等の直
線案内機構については冷却が困難であり、有効な対策は
行われていなかった。直線案内機構はコラムの前面に配
置されているので、直線案内機構の発熱によってコラム
の前方が伸びコラムが後方に傾斜して主軸ヘッドが振ら
れ、加工精度の低下を招くという問題点があった。本発
明は上記の問題点を解決するためなされたものであり、
その目的とするところは、コラムの熱膨張による加工精
度への悪影響を極力少なくすることができる工作機械の
コラム構造を提供することにある。
ッドを上下に案内するすべり案内やころがり案内等の直
線案内機構については冷却が困難であり、有効な対策は
行われていなかった。直線案内機構はコラムの前面に配
置されているので、直線案内機構の発熱によってコラム
の前方が伸びコラムが後方に傾斜して主軸ヘッドが振ら
れ、加工精度の低下を招くという問題点があった。本発
明は上記の問題点を解決するためなされたものであり、
その目的とするところは、コラムの熱膨張による加工精
度への悪影響を極力少なくすることができる工作機械の
コラム構造を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、コラムの前面に設けられた第１の直線
案内機構により案内され上下に移動可能な主軸ヘッドと
、その主軸ヘッドにチェーン等により連結され主軸ヘッ
ドとの重量バランスをとるバランスウエイトとを備えた
工作機械のコラム構造において、前記コラムの後面に前
記バランスウエイトを案内する第２の直線案内機構が前
記前面の第１の直線案内機構と略対称な位置に設けられ
ていることを特徴とする工作機械のコラム構造が提供さ
れる。
め、本発明では、コラムの前面に設けられた第１の直線
案内機構により案内され上下に移動可能な主軸ヘッドと
、その主軸ヘッドにチェーン等により連結され主軸ヘッ
ドとの重量バランスをとるバランスウエイトとを備えた
工作機械のコラム構造において、前記コラムの後面に前
記バランスウエイトを案内する第２の直線案内機構が前
記前面の第１の直線案内機構と略対称な位置に設けられ
ていることを特徴とする工作機械のコラム構造が提供さ
れる。
【０００５】
【作用】上記のように構成された工作機械のコラム構造
では、主軸ヘッドの上下動に対応してバランスウエイト
も上下動する。バランスウエイトは第２の直線案内機構
に案内されているから第２の直線案内機構での発熱量は
主軸ヘッドを案内する第１の直線案内機構の発熱量に対
応する。このため、コラムの前面と後面とで発生する発
熱量が略等しくなり、熱的に対称となってコラムが傾斜
しない。
では、主軸ヘッドの上下動に対応してバランスウエイト
も上下動する。バランスウエイトは第２の直線案内機構
に案内されているから第２の直線案内機構での発熱量は
主軸ヘッドを案内する第１の直線案内機構の発熱量に対
応する。このため、コラムの前面と後面とで発生する発
熱量が略等しくなり、熱的に対称となってコラムが傾斜
しない。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照し説明す
る。図１は本発明が適用された、たて型マシニングセン
ターを示す側面図であり、一部を破断して示している。 図２は平面図である。ベッド１０の前方には前後左右方
向に移動可能なテーブル１２が配設されている。ベッド
１０の後方にはコラム１４が立設され、複数本のボルト
１６によりベッド１０に締着されている。ベッド１０の
前面には２本の第１のリニアガイドレール１８が平行に
取り付けられ、その第１のリニアガイドレール１８に４
個のリニアガイドベアリング２０を介して主軸ヘッド２
２が上下動自在に支承されている。リニアガイドベアリ
ング２０は主軸ヘッド２２に固定されている。主軸ヘッ
ド２２には主軸２４が回転自在に組み込まれている。主
軸ヘッド２２の上端部には冷却水供給パイプ２６及び冷
却水回収パイプ２８が接続され、主軸ヘッド２２内部を
冷却するようにされている。
る。図１は本発明が適用された、たて型マシニングセン
ターを示す側面図であり、一部を破断して示している。 図２は平面図である。ベッド１０の前方には前後左右方
向に移動可能なテーブル１２が配設されている。ベッド
１０の後方にはコラム１４が立設され、複数本のボルト
１６によりベッド１０に締着されている。ベッド１０の
前面には２本の第１のリニアガイドレール１８が平行に
取り付けられ、その第１のリニアガイドレール１８に４
個のリニアガイドベアリング２０を介して主軸ヘッド２
２が上下動自在に支承されている。リニアガイドベアリ
ング２０は主軸ヘッド２２に固定されている。主軸ヘッ
ド２２には主軸２４が回転自在に組み込まれている。主
軸ヘッド２２の上端部には冷却水供給パイプ２６及び冷
却水回収パイプ２８が接続され、主軸ヘッド２２内部を
冷却するようにされている。
【０００７】コラム１４の前面の上下端にはそれぞれハ
ウジング３０、３２が固定され、各ハウジング３０、３
２に設けられたベアリング３４、３６によりボールねじ
３８が回転自在に垂直に支承されている。上部ハウジン
グ３０には送りモータ４０が断熱板４２を介して取り付
けられており、送りモータ４０の出力軸４４とボールね
じ３８とはカップリング４６により連結されている。ボ
ールねじ３８には主軸ヘッド２２に固定された送りナッ
ト４８が螺合されている。ボールねじ３８の軸芯には冷
却液通路５０が設けられている。冷却液通路５０はボー
ルねじ３８の下の軸端面で開口し、下部ハウジング３２
の下面に取り付けられた冷却液供給部５２の冷却液供給
パイプ５４に連通されている。また、上部ハウジング３
０の下面には冷却液回収部５６が取り付けられ、ボール
ねじ３８の上部側周の冷却液通路５０の開口と冷却液回
収パイプ５８とを連通している。このようにして、ボー
ルねじ３８の冷却系が構成されている。
ウジング３０、３２が固定され、各ハウジング３０、３
２に設けられたベアリング３４、３６によりボールねじ
３８が回転自在に垂直に支承されている。上部ハウジン
グ３０には送りモータ４０が断熱板４２を介して取り付
けられており、送りモータ４０の出力軸４４とボールね
じ３８とはカップリング４６により連結されている。ボ
ールねじ３８には主軸ヘッド２２に固定された送りナッ
ト４８が螺合されている。ボールねじ３８の軸芯には冷
却液通路５０が設けられている。冷却液通路５０はボー
ルねじ３８の下の軸端面で開口し、下部ハウジング３２
の下面に取り付けられた冷却液供給部５２の冷却液供給
パイプ５４に連通されている。また、上部ハウジング３
０の下面には冷却液回収部５６が取り付けられ、ボール
ねじ３８の上部側周の冷却液通路５０の開口と冷却液回
収パイプ５８とを連通している。このようにして、ボー
ルねじ３８の冷却系が構成されている。
【０００８】コラム１４の背面には２本の第２のリニア
ガイドレール６０が平行に取り付けられ、その第２のリ
ニアガイドレール６０に４個のリニアガイドベアリング
６２を介してバランスウエイト６４が上下動自在に支承
されている。リニアガイドベアリング６２はバランスウ
エイト６４に固定されている。コラム１４の背面の２本
の第２のリニアガイドレール６０は、コラム１４前面の
第１のリニアガイドレール１８と対称な位置となるよう
にされている。さらに、第１のリニアガイドレール１８
と第２のリニアガイドレール６０は同一の構造とされ、
コラム１４前面のリニアガイドベアリング２０とコラム
１４背面のリニアガイドベアリング６２も同一構造のも
のが用いられる。即ち、主軸ヘッド２２を案内するコラ
ム１４前面の案内構造とバランスウエイト６４を案内す
るコラム１４背面の案内構造とは対称に作られている。 そして、コラム１４の頂上にブラケット６６が固定され
、そのブラケット６６に回転自在に支承されたアイドラ
プーリ６８に懸架された２本のチェーン７０により主軸
ヘッド２２とバランスウエイト６４とが連結されている
。
ガイドレール６０が平行に取り付けられ、その第２のリ
ニアガイドレール６０に４個のリニアガイドベアリング
６２を介してバランスウエイト６４が上下動自在に支承
されている。リニアガイドベアリング６２はバランスウ
エイト６４に固定されている。コラム１４の背面の２本
の第２のリニアガイドレール６０は、コラム１４前面の
第１のリニアガイドレール１８と対称な位置となるよう
にされている。さらに、第１のリニアガイドレール１８
と第２のリニアガイドレール６０は同一の構造とされ、
コラム１４前面のリニアガイドベアリング２０とコラム
１４背面のリニアガイドベアリング６２も同一構造のも
のが用いられる。即ち、主軸ヘッド２２を案内するコラ
ム１４前面の案内構造とバランスウエイト６４を案内す
るコラム１４背面の案内構造とは対称に作られている。 そして、コラム１４の頂上にブラケット６６が固定され
、そのブラケット６６に回転自在に支承されたアイドラ
プーリ６８に懸架された２本のチェーン７０により主軸
ヘッド２２とバランスウエイト６４とが連結されている
。
【０００９】上記の構成に基づき作動について説明する
。上記のマシニングセンタで加工を行う際は、まず、主
軸ヘッド２２に設けられた冷却水供給パイプ２６に公知
の冷却装置から冷却水を供給し、冷却水回収パイプ２８
から排出して主軸ヘッド２２を冷却する。さらに、ボー
ルねじ３８を冷却するため、公知の冷却装置を冷却液供
給部５２の冷却液供給パイプ５４と冷却液回収部５６の
冷却液回収パイプ５８に接続し、冷却液を循環させる。 このようにして、主軸ヘッド２２とボールねじ３８とか
らの発熱は外部から冷却され、その熱がコラム１４に伝
わることがない。また、送りモータ４０の発熱は断熱板
４２により遮断され、コラム１４に伝わることがない。
。上記のマシニングセンタで加工を行う際は、まず、主
軸ヘッド２２に設けられた冷却水供給パイプ２６に公知
の冷却装置から冷却水を供給し、冷却水回収パイプ２８
から排出して主軸ヘッド２２を冷却する。さらに、ボー
ルねじ３８を冷却するため、公知の冷却装置を冷却液供
給部５２の冷却液供給パイプ５４と冷却液回収部５６の
冷却液回収パイプ５８に接続し、冷却液を循環させる。 このようにして、主軸ヘッド２２とボールねじ３８とか
らの発熱は外部から冷却され、その熱がコラム１４に伝
わることがない。また、送りモータ４０の発熱は断熱板
４２により遮断され、コラム１４に伝わることがない。
【００１０】そして、送りモータ４０により主軸ヘッド
２２を昇降させるとリニアガイドベアリング２０と第１
のリニアガイドレール１８との摩擦により発熱が生じ、
第１のリニアガイドレール１８からコラム１４前面の温
度が上昇する。しかし、主軸ヘッド２２の昇降に連動し
てバランスウエイト６４も昇降する。このため、リニア
ガイドベアリング６２と第２のリニアガイドレール６０
との摩擦により発熱が生じ、第２のリニアガイドレール
６０からコラム１４背面の温度も上昇する。主軸ヘッド
２２を案内するコラム１４前面の案内構造とバランスウ
エイト６４を案内するコラム１４背面の案内構造とは同
一構造で対称に作られているから両者の発熱量も略等し
くなり、コラム１４の温度分布も前面と背面とで略対称
になる。従って、コラム１４前面の温度上昇でコラム１
４が反り返り、傾斜するということが起こらず、主軸ヘ
ッド２２が振られて加工精度が低下するということがな
くなる。また、付随的な効果であるが、バランスウエイ
ト６４が振動なく安定に昇降するようになる。
２２を昇降させるとリニアガイドベアリング２０と第１
のリニアガイドレール１８との摩擦により発熱が生じ、
第１のリニアガイドレール１８からコラム１４前面の温
度が上昇する。しかし、主軸ヘッド２２の昇降に連動し
てバランスウエイト６４も昇降する。このため、リニア
ガイドベアリング６２と第２のリニアガイドレール６０
との摩擦により発熱が生じ、第２のリニアガイドレール
６０からコラム１４背面の温度も上昇する。主軸ヘッド
２２を案内するコラム１４前面の案内構造とバランスウ
エイト６４を案内するコラム１４背面の案内構造とは同
一構造で対称に作られているから両者の発熱量も略等し
くなり、コラム１４の温度分布も前面と背面とで略対称
になる。従って、コラム１４前面の温度上昇でコラム１
４が反り返り、傾斜するということが起こらず、主軸ヘ
ッド２２が振られて加工精度が低下するということがな
くなる。また、付随的な効果であるが、バランスウエイ
ト６４が振動なく安定に昇降するようになる。
【００１１】以上説明した実施例では主軸ヘッド等を案
内する直線案内にリニアガイド機構を用いたが、すべり
案内や静圧案内等の他の直線案内機構を用いてもよい。 また、主軸ヘッドとバランスウエイトに使用する直線案
内機構は必ずしも同種のものでなくても、あるいは同数
でなくても、発熱量が同程度であれば同様の効果を得る
ことができる。また、ＮＣ加工機においては、コラムの
前面または背面の温度を計測しコラムの熱膨張分を補正
するようにすれば、コラムは前後に熱対称であるから、
さらに加工精度を向上させることができる。
内する直線案内にリニアガイド機構を用いたが、すべり
案内や静圧案内等の他の直線案内機構を用いてもよい。 また、主軸ヘッドとバランスウエイトに使用する直線案
内機構は必ずしも同種のものでなくても、あるいは同数
でなくても、発熱量が同程度であれば同様の効果を得る
ことができる。また、ＮＣ加工機においては、コラムの
前面または背面の温度を計測しコラムの熱膨張分を補正
するようにすれば、コラムは前後に熱対称であるから、
さらに加工精度を向上させることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、上記の構成を有しコラムの後
面にバランスウエイトを案内する第２の直線案内機構を
設け、コラムを熱対称の状態にするものであるから、温
度上昇によりコラムが後方に傾斜することが無くなり、
加工精度が向上するという優れた効果がある。
面にバランスウエイトを案内する第２の直線案内機構を
設け、コラムを熱対称の状態にするものであるから、温
度上昇によりコラムが後方に傾斜することが無くなり、
加工精度が向上するという優れた効果がある。
【図１】 本発明が適用された竪型マシニングセンタ
ーを示す側面図、
ーを示す側面図、
【図２】 平面図である。
１４．．コラム、 １８．．第１のリニアガイドレー
ル（直線案内機構）、２０．．第１のリニアガイドベア
リング、 ２２．．主軸ヘッド、 ３８．．ボール
ねじ、 ６０．．第２のリニアガイドレール（直線案
内機構）、 ６２．．第２のリニアガイドベアリング
、 ６４．．バランスウエイト、 ７０．．チェー
ン。
ル（直線案内機構）、２０．．第１のリニアガイドベア
リング、 ２２．．主軸ヘッド、 ３８．．ボール
ねじ、 ６０．．第２のリニアガイドレール（直線案
内機構）、 ６２．．第２のリニアガイドベアリング
、 ６４．．バランスウエイト、 ７０．．チェー
ン。
Claims (1)
- 【請求項１】 コラムの前面に設けられた第１の直線
案内機構により案内され上下に移動可能な主軸ヘッドと
、その主軸ヘッドにチェーン等により連結され主軸ヘッ
ドとの重量バランスをとるバランスウエイトとを備えた
工作機械のコラム構造において、前記コラムの後面に前
記バランスウエイトを案内する第２の直線案内機構が前
記前面の第１の直線案内機構と略対称な位置に設けられ
ていることを特徴とする工作機械のコラム構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4777991A JPH04269138A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 工作機械のコラム構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4777991A JPH04269138A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 工作機械のコラム構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269138A true JPH04269138A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12784862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4777991A Pending JPH04269138A (ja) | 1991-02-19 | 1991-02-19 | 工作機械のコラム構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04269138A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007130696A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Jtekt Corp | 縦型工作機械のコラム構造 |
| JP2009023025A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Mitsutoyo Corp | 垂直直動装置 |
| JP2010107281A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 三次元測定機の昇降装置 |
| JP2010107282A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 測定装置 |
| JP2010284773A (ja) * | 2009-06-15 | 2010-12-24 | Mori Seiki Co Ltd | 工作機械 |
| US8397594B2 (en) | 2009-08-28 | 2013-03-19 | Industrial Technology Research Institute | Feed drive mechanism and connecting assembly thereof |
| JP2014182128A (ja) * | 2013-03-20 | 2014-09-29 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | 動釣り合い検知装置 |
-
1991
- 1991-02-19 JP JP4777991A patent/JPH04269138A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007130696A (ja) * | 2005-11-08 | 2007-05-31 | Jtekt Corp | 縦型工作機械のコラム構造 |
| JP2009023025A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Mitsutoyo Corp | 垂直直動装置 |
| JP2010107281A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Mitsutoyo Corp | 三次元測定機の昇降装置 |
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