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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