JPH08141814A - 加工装置 - Google Patents

加工装置

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JPH08141814A
JPH08141814A JP6288362A JP28836294A JPH08141814A JP H08141814 A JPH08141814 A JP H08141814A JP 6288362 A JP6288362 A JP 6288362A JP 28836294 A JP28836294 A JP 28836294A JP H08141814 A JPH08141814 A JP H08141814A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡便で省設置スペース化が図れると共
に、加工速度及び加工精度の向上が図れる加工装置を提
供する。 【構成】 コラム２上にワーク支持テーブル３を設け、
このワーク支持テーブル３下方からワークＷを加工する
加工装置において、ワークＷをコラム２のＸ方向に移動
させワーク支持テーブル３下方に位置するワーク移動手
段４と、コラム２のＹ方向に移動自在な第１駆動ユニッ
ト５０とこの第１駆動ユニット５０に装着してコラム２
のＹ方向に対して直角方向（Ｚ方向）に移動自在な第２
駆動ユニット５１とこの第２駆動ユニット５１に装着し
たスピンドルユニット５２から成りワーク支持テーブル
３下方に位置する加工手段５と、ワークＷをワーク支持
テーブル３に位置決め保持するワーク保持手段６を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばプレス金型等の
金型を鋳造する際に使用する発泡ブロックを消失模型と
して加工する加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、プレス金型等の金型を製造する場
合には、消失性のある発泡ブロックで金型形状と同形の
消失模型を製作し、この消失模型の周囲をレジンサンド
等の砂で固めた後に、模型部に金属溶湯を注湯して模型
を消失させ、模型と同形状の金型を鋳造する、所謂フル
モールド法が知られている。
【０００３】そこで、消失模型を製作するには、発泡ブ
ロックを切削加工する必要があり、斯かる加工装置とし
て特開平５−３０５５１１号公報に記載のように、発泡
ブロックを水平面内（Ｘ・Ｙ方向）で移動させながら、
鉛直方向（Ｚ方向）に移動自在な加工ユニットで発泡ブ
ロックを所望の形状に加工する加工装置が知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、発泡ブロックが水平面内（Ｘ・Ｙ方向）を移動する
ため、発泡ブロックの移動範囲を確保する必要から加工
装置の設置スペースとして発泡ブロックの移動範囲以上
のスペースを要し、設置スペースの限られた工場等では
設置が困難であるという問題点を有していた。また、発
泡ブロックが水平面内（Ｘ・Ｙ方向）を移動するため、
発泡ブロックの加工箇所（例えば、端部近傍）によって
は、装置の機構部に撓みが発生したり、更に発泡ブロッ
クを保持する可動テーブル側にＸ・Ｙ方向駆動用の駆動
源を設けるため、可動テーブルの移動速度や剛性などが
発泡ブロックの加工精度に影響を与えるという問題点を
有していた。
【０００５】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、構造が簡便で省設置スペース化が図れると共
に、加工速度及び加工精度の向上が図れる加工装置を提
供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、コラム上にワーク支持テーブルを設け、このワ
ーク支持テーブル下方からワークを加工する加工装置に
おいて、前記ワークを前記コラムの一辺方向に移動させ
前記ワーク支持テーブル下方に位置するワーク移動手段
と、前記コラムの他辺方向に移動自在な第１駆動ユニッ
トとこの第１駆動ユニットに装着して前記コラムの他辺
方向に対して直角方向に移動自在な第２駆動ユニットと
この第２駆動ユニットに装着したスピンドルユニットか
ら成り前記ワーク支持テーブル下方に位置する加工手段
と、前記ワークを前記ワーク支持テーブルに位置決め保
持するワーク保持手段を設けたものである。
【０００７】
【作用】ワーク支持テーブル上にワーク保持手段によっ
て位置決め保持されたワークが、ワーク移動手段により
コラムの一辺方向（Ｘ方向）に移動しながら、第１駆動
ユニットと第２駆動ユニットによりコラムの他辺方向
（Ｙ方向）及びこれと直角方向（Ｚ方向）に移動するス
ピンドルユニットを備えた加工手段によって、ワークが
ワーク支持テーブル下方から加工される。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る加工装置の平面
図、図２は同じく側面図、図３は同じく正面図、図４は
図１の要部拡大図、図５は図２の要部拡大図である。
【０００９】図１及び図２に示すように、プレス金型等
の金型を鋳造する際に使用する消失模型を製作するため
にワークとしての発泡ブロックＷを切削加工する加工装
置１は、直交３軸（Ｘ・Ｙ・Ｚ）を構成している。
【００１０】加工装置１は、コラム２上に配置したワー
ク支持テーブル３と、発泡ブロックＷを載置したワーク
支持テーブル３を移動させるワーク移動手段４と、発泡
ブロックＷを下方から切削加工する加工手段５と、発泡
ブロックＷをワーク支持テーブル３上の所定位置に位置
決め保持するワーク保持手段６などを備えている。な
お、コラム２の短辺方向（前後方向）はＸ方向、コラム
２の長辺方向（左右方向）はＹ方向、コラム２の上下方
向はＺ方向とする。
【００１１】コラム２は、図３及び図５に示すように、
底板２０の四隅に立設した角パイプ２１と、これらの角
パイプ２１のうち後方の角パイプ２１の側面間でＹ方向
に横設した３段の角パイプ２２，２３，２２と、立設し
た角パイプ２１の頭部でＸ方向に架設した左右一対の角
パイプ部材２４とから成っている。
【００１２】ワーク支持テーブル３は、図３及び図４に
示すように、中央部に開口部３０ａを形成したワーク支
持プレート３０と、ワーク支持プレート３０の端部に固
着しＸ方向で平行に配設した左右一対の角パイプ状のフ
レーム３１と、図１に示すフレーム３１の端部同士を連
結した前後一対のフレーム３２とから成っている。
【００１３】ワーク移動手段４は、図３乃至図５に示す
ように、ワーク支持テーブル３の下方に位置し、発泡ブ
ロックＷをコラム２の短辺方向（Ｘ方向）に移動させる
もので、駆動源、駆動力伝達手段やガイド手段などから
成っている。
【００１４】ワーク移動手段４の駆動源として、角パイ
プ２２にＸ軸モータ４０が固設されている。駆動力伝達
手段は、Ｘ軸モータ４０の回転力がプーリ４１ａとタイ
ミングベルト４１ｂとプーリ４１ｃを介して伝達される
Ｙ方向に配設されたドライブシャフト４２と、ドライブ
シャフト４２の両端部に取付けたＸ軸ピニオン４３と、
Ｘ軸ピニオン４３と噛合する左右一対のフレーム３１の
側面に敷設したＸ軸ラック４４から成っている。
【００１５】ガイド手段は、左右一対のフレーム３１の
下面に敷設したＸ軸ガイドレール４５と、Ｘ軸ガイドレ
ール４５と摺動自在に係合する左右一対の角パイプ部材
２４に取付けたＸ軸リニアガイド４６から成っている。
また、ドライブシャフト４２は、左右一対の角パイプ部
材２４に夫々固設したベアリング４７を介して配設され
ている。
【００１６】加工手段５は、図３乃至図５に示すよう
に、ワーク支持テーブル３下方に位置し、コラム２の長
辺方向（Ｙ方向）に移動自在な第１駆動ユニット５０
と、この第１駆動ユニット５０に装着してコラム２の長
辺方向（Ｙ方向）に対して直角方向（Ｚ方向）に移動自
在な第２駆動ユニット５１と、この第２駆動ユニット５
１に装着したスピンドルユニット５２から成っている。
【００１７】第１駆動ユニット５０は、図４及び図５に
示すように、駆動源、駆動力伝達手段やガイド手段など
から成っている。第１駆動ユニット５０の駆動源とし
て、Ｙ軸プレート５５にＹ軸モータ５６が固設されてい
る。また、駆動力伝達手段は、Ｙ軸モータ５６の軸に取
付けたＹ軸ピニオン５７と、Ｙ軸ピニオン５７と噛合し
角パイプ２３に敷設したＹ軸ラック５８から成ってい
る。更に、ガイド手段は、２本の角パイプ２２に敷設し
た上下一対のＹ軸ガイドレール５９と、Ｙ軸ガイドレー
ル５９と摺動自在に係合しＹ軸プレート５５に取付けた
Ｙ軸リニアガイド６０から成っている。
【００１８】第２駆動ユニット５１は、図４及び図５に
示すように、駆動源、駆動力伝達手段やガイド手段など
から成っている。第２駆動ユニット５１の駆動源とし
て、Ｚ軸プレート６２にＺ軸モータ６３が固設されてい
る。また、駆動力伝達手段は、Ｚ軸モータ６３の軸に取
付けたＺ軸ピニオン６４と、Ｚ軸ピニオン６４と噛合し
Ｙ軸プレート５５に敷設したＺ軸ラック６５から成って
いる。更に、ガイド手段は、Ｙ軸プレート５５に敷設し
た左右一対のＺ軸ガイドレール６６と、Ｚ軸ガイドレー
ル６６と摺動自在に係合しＺ軸プレート６２に取付けた
Ｚ軸リニアガイド６７から成っている。
【００１９】スピンドルユニット５２は、図３乃至図５
に示すように、駆動源としての主軸モータ７０と、主軸
モータ７０の回転力がプーリ７１ａとタイミングベルト
７１ｂとプーリ７１ｃを介して伝達されるＺ方向に配設
したスピンドル７２と、スピンドル７２の先端に装着し
た工具７３から成っている。ここで、主軸モータ７０と
スピンドル７２は、共にロッドレスエアシリンダから成
るＺ軸バランサ６９に固設されている。
【００２０】Ｚ軸バランサ６９は、第２駆動ユニット５
１における負荷バランスを図り、主軸モータ７０、スピ
ンドル７２や工具７３などの重量によるＺ軸モータ６３
の負荷を軽減してＺ軸モータ６３の小型・軽量化を図る
と共に、Ｚ軸リニアガイド６７に掛かる負担を軽減する
ために設置され、支持板６９ａを介してＹ軸プレート５
５に固設されている。
【００２１】ワーク保持手段６は、図３及び図４に示す
ように、ワーク支持プレート３０上の一端部に固着し発
泡ブロックＷがＹ方向に当接する固定クランプ７５と、
他端部に配設しＹ方向に進退自在で且つ前後一対のスプ
リング７６で発泡ブロックＷを押圧して固定クランプ７
５と共に発泡ブロックＷをＹ方向について位置決め保持
する可動クランプ７７と、図１に示すフレーム３１に係
合しＸ方向について位置決め保持する前後一対のクラン
プ７８から成っている。前後一対のスプリング７６は、
夫々ワーク支持プレート３０上の他端部に固設した取付
ブラケット７９に一端を固定し、他端を可動クランプ７
７に固定している。
【００２２】なお、図１に示す８０は発泡ブロックＷを
切削加工することで生じる切粉を溜める切粉だまりであ
る。
【００２３】以上のように構成した加工装置１の作用に
ついて説明する。先ず、発泡ブロックＷをワーク支持プ
レート３０上に載置し、発泡ブロックＷの一側面を固定
クランプ７５に当接させると共に、発泡ブロックＷの他
側面にスプリング７６の弾発力により可動クランプ７７
を押圧する。すると、発泡ブロックＷは、Ｙ方向につい
て位置決め保持される。更に、発泡ブロックＷは、前後
一対のクランプ７８でＸ方向について位置決め保持され
る。
【００２４】次いで、スピンドル７２の先端に装着した
工具７３を発泡ブロックＷに対して所望な３次元の位置
（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に位置決めすると共に、スピンドル７２
の先端に装着した工具７３を回転させるため、制御装置
（不図示）により、発泡ブロックＷをＸ方向に移動させ
るＸ軸モータ４０、工具７３をＹ方向に移動させるＹ軸
モータ５６、工具７３をＺ方向に移動させるＺ軸モータ
６３及びスピンドル７２を回転させる主軸モータ７０が
駆動される。この時、Ｚ軸モータ６３に対する主軸モー
タ７０、スピンドル７２や工具７３などの重量による負
荷は、Ｚ軸バランサ６９の働きにより軽減される。
【００２５】そして、主軸モータ７０によりスピンドル
７２が回転し、スピンドル７２の先端に装着した工具７
３によって発泡ブロックＷがワーク支持テーブル３の下
方から切削加工され、発泡ブロックＷはプレス金型等の
金型を鋳造する際に使用する消失模型として所望な３次
元形状に形成される。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ワ
ーク自体を１軸方向に移動させ、スピンドルユニットを
２軸方向に移動させるので、ワークを２軸方向に移動す
る場合に比較して構造が簡便になると共に、加工装置の
省設置スペース化が図れる。
【００２７】また、ワーク支持テーブルを１軸方向にの
み移動させるので、ワーク支持テーブルを移動するワー
ク移動手段の負荷重量が２軸方向移動の場合に比較して
軽減され、加工速度及び加工精度の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る加工装置の平面図
【図２】本発明に係る加工装置の側面図
【図３】本発明に係る加工装置の正面図
【図４】図１の要部拡大図
【図５】図２の要部拡大図
【符号の説明】
１…加工装置、２…コラム、３…ワーク支持テーブル、
４…ワーク移動手段、５…加工手段、６…ワーク保持手
段、３０…ワーク支持プレート、４０…Ｘ軸モータ、５
０…第１駆動ユニット、５１…第２駆動ユニット、５２
…スピンドルユニット、５６…Ｙ軸モータ、６３…Ｚ軸
モータ、７０…主軸モータ、７２…スピンドル、７５…
固定クランプ、７７…可動クランプ、Ｗ…発泡ブロック
（ワーク）。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コラム上にワーク支持テーブルを設け、
    このワーク支持テーブル下方からワークを加工する加工
    装置において、前記ワークを前記コラムの一辺方向に移
    動させ前記ワーク支持テーブル下方に位置するワーク移
    動手段と、前記コラムの他辺方向に移動自在な第１駆動
    ユニットとこの第１駆動ユニットに装着して前記コラム
    の他辺方向に対して直角方向に移動自在な第２駆動ユニ
    ットとこの第２駆動ユニットに装着したスピンドルユニ
    ットから成り前記ワーク支持テーブル下方に位置する加
    工手段と、前記ワークを前記ワーク支持テーブルに位置
    決め保持するワーク保持手段を設けたことを特徴とする
    加工装置。
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