JPWO2011016438A1

JPWO2011016438A1 - 工作機械のラム案内装置

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Publication number: JPWO2011016438A1
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Inventors: 明杉山
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Abstract

サドルによるラムの往復移動可能な支持形態を改良することによって、ラムの振動や、切削工具のびびり現象を抑え、重切削の改善、仕上げ面の改良、さらには、切削工具の寿命延長、切削工具の破損防止を図る。工作機械のラム案内装置１は、門型の工作機械２に組み込まれ、側面から見て十字型のクロスサドル５を水平なクロスビーム４に沿って移動自在に有する。クロスサドル５は、水平部の前側に、上下面で開口するボックス１８を有し、このボックス１８の内部で、ラム垂直移動用のリニアガイドとして第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２および第３のリニアガイド２３によってラム９を垂直方向にのみ移動自在に案内する。

Description

本発明は、門型の工作機械において、サドルによって工具保持用のラムを垂直方向に案内する装置に関する。

特許文献１や特許文献２は、門型の工作機械を示している。門型の工作機械、例えば門型マシニングセンターは、左右のコラムに水平なクロスビームを掛け渡して門型を構成しており、クロスビームは、サドルをクロスビームの長手方向に移動自在に保持している。サドルは、クロスビーム前面に取り付けて、前面取り付タイプとするか、またはクロスビーム上面に取り付けて、上面取り付タイプとして、クロスビームにより移動自在に保持される。

前面取り付タイプのサドルまたは上面取り付タイプのサドルは、門型マシニングセンターの前側の位置において、ラムを垂直方向に往復移動可能な状態として支えられ、ラムの下方端で、例えば５軸制御可能な加工ヘッドや、５軸制御可能なアングル型の加工ヘッドを保持している。加工に必要な工具は、５軸制御可能な加工ヘッドのスピンドル端に装着され、ワークに対して必要な方向から所定の切削加工を施すようになっている。

ワークの切削加工に際して、スピンドルおよび工具がマシンテーブルに近づけられると、スピンドルの先端がラム、サドルやクロスビームなどの支持位置から遠ざかり、オーバーハング量が大きくなる。その結果、ワークの加工時、特に重切削時には、ラムや工具に振動、びびり現象が発生し易くなるため、切削面が荒くなり、切削工具の寿命も激減し、さらには、工具の破損の原因となる。

また、一般的な構造の門型平削り盤によると、ラムの垂直方向の移動量に可動式クロスビームの昇降移動量が加わるため、大きな高さのワークの加工が可能となる。しかし、その反面、可動部が多くなり、実際の重切削能力や加工の精度は、固定型クロスビームより低下するものとなる。

特開２００５−２２０３４号公報特開２００９−９０４３９号公報

したがって、本発明の解決課題は、門型の工作機械において、サドルによるラムの往復移動可能な支持形態を改良することによって、ラムの振動や切削工具のびびり現象を抑え、重切削の改善、仕上げ面の改良、さらには、切削工具の寿命延長、切削工具の破損防止を図ることである。

上記課題のもとに、発明者は、門型の工作機械において、側面から見て十字型のサドル、すなわちクロスサドルを採用するとともに、クロスサドルとラムとの間に、案内手段として独特の構成のリニアガイドを組み込むことによって、大きなオーバーハング量のときでも、ラムの往復移動を安定に行えるようにしている。

具体的に記載すると、請求項１に係る発明は、門型の工作機械において、側面から見て十字型のクロスサドルを水平なクロスビームに沿って水平方向に移動自在に設け、上記クロスサドルに加工ヘッド取り付け用ラムを垂直方向に移動自在に取り付けるとともに、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムとの間に、垂直方向案内用のリニアガイドを組み込み、このリニアガイドにより上記ラムを垂直方向にのみ移動自在に取り付けて、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項２に係る発明は、上記クロスサドルの水平部の後方の下面を上記クロスビームの上面に、クロスサドルの垂直部の背面を上記ラムの前面にそれぞれ対向させて、上記クロスサドルをクロスビームに沿って水平方向に移動自在として、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項３に係る発明は、上記クロスサドルの水平部の前側に、上面および下面で開口するボックスを構成し、このボックスの内部に、上記垂直方向案内用のリニアガイドを組み込み、上記ラムを垂直方向に移動自在に取り付けて、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項４に係る発明は、上記ボックスの内部で、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムの背面との間に、上記垂直方向案内用のリニアガイドとして第１のリニアガイドおよび第２のリニアガイドを平行に組み込んで、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項５に係る発明は、上記第１のリニアガイドの向きと上記第２のリニアガイドの向きとを逆方向として組み込んで、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項６に係る発明は、上記ボックスの内部で、上記ラムの前面と上記ボックスの前側の内側面との間に、上記垂直方向案内用のリニアガイドとして第３のリニアガイドを組み込んで、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項７に係る発明は、上記ボックスの内部で、上記ラムの両側面と上記ボックスの両内側面との間に、上記垂直方向案内用のリニアガイドとして第３のリニアガイドを組み込んで、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項８に係る発明は、上記垂直方向案内用のリニアガイドを第１のリニアガイド、第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドにより構成し、上記ボックスの内部で、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムの背面との間に第１のリニアガイドを、上記ラムの両側面と上記ボックスの両内側面との間に第２のリニアガイドを、上記ラムの前面と上記ボックスの前側の内側面との間に第３のリニアガイドを、それぞれ平行に組み込んで、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項９に係る発明は、上記垂直方向案内用のリニアガイドを第１のリニアガイド、第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドにより構成し、上記ボックスの内部で、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムの背面との間に第１のリニアガイドを、上記ラムの両側面と上記ボックスの両内側面との間に第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドを、それぞれ平行に組み込んで、工作機械のラム案内装置を構成している。

請求項１に係る本発明によると、門型の工作機械において、側面から見て十字型のクロスサドルが採用されており、クロスサドルの垂直部の前面でラムが水平なクロスビームの上方から下方までの大きな区間で支持され、案内されるから、ラムのオーバーハング量が従来の門型の工作機械に比較して小さく抑えられる。このため、門型のマシニングセンターなどにおいて、切削時の振動が軽減でき、切削能力が向上する。この結果、重切削の能力の向上し、仕上げ面の改善、さらには、切削工具の寿命の延長などが可能となる。

請求項２に係る本発明によると、クロスサドルがクロスビームの上面および前面に移動自在として支持されているから、ラムに振れ方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）の力が作用したとしても、クロスサドルとクロスビームとの連結部分は、大きな剛性の下に充分に対抗できる。

請求項３に係る発明によると、クロスサドルの水平部の前側のボックスがラムを垂直方向に移動可能な状態として組み込まれるから、ラムの垂直方向のみの案内に適切な支持構造とできる。

請求項４に係る発明によると、リニアガイドとしての第１のリニアガイドの方向および第２のリニアガイドがクロスサドルの垂直部の前面とラムの背面との間に平行に付けられ、共同してラムを支えるから、ラムは、背面で高い剛性のもとに強固に支持される。

請求項５に係る発明によると、第１のリニアガイドの方向と第２のリニアガイドの方向とが逆の状態として組み込まれ、その結果、一方のリニアガイドのレールがクロスサドルの垂直部の前面に取り付けられ、他方のリニアガイドのレールがラムの背面に取り付けられるから、ラムは第１のリニアガイドおよび第２のリニアガイドによって前面および背面の方向から相互に補完的に強固に支持される。これによって切削時においても、ラムの垂直方向（Ｚ軸方向）の移動が安定する。

請求項６に係る本発明によると、ラムの前面とボックスの前側の内側面との間に、垂直方向案内用の第３のリニアガイドが組み込まれているため、ラムの垂直方向の移動が切削時においても、一層確実となる。

請求項７に係る発明によると、ラムの両側面とボックスの両側内側面との間に、第３のリニアガイドが組み込まれているため、ラムが両側面からも支持されるから、ラムに掛かる側方からの力に対しても充分に対抗でき、安定かつ確実な支持が可能となる。

請求項８に係る発明によると、ボックスの内部で、第１のリニアガイド、第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドにより四方から支持されるから、ラムに掛かる四方からの力に対しても充分に対抗でき、安定かつ確実な支持が可能となる。

請求項９に係る発明によると、ラムの両側面とボックスの両側内側面との間に、第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドが組み込まれているため、ラムに掛かる側方からの大きな力に対しても充分に対抗でき、安定かつ確実な支持が可能となる。

本発明に係る工作機械のラム案内装置の正面図である。本発明に係る工作機械のラム案内装置の要部の側面図であり、（１）はラムの上昇状態（Ｚ軸原点）を示し、（２）はラムの下降状態（Ｚ軸方向の最大下降位置）を示す。本発明に係る工作機械のラム案内装置の要部の平面図である。本発明に係る工作機械のラム案内装置において、（１）はラムの背面図であり、（２）はクロスサドルの垂直部の正面図である。リニアガイドの断面図である。本発明に係る工作機械のラム案内装置と他のラム案内装置との比較のための要部の正面図であり、（１）は本発明のラム案内装置、（２）従来の上面取り付タイプのサドル、（３）は従来の前面取り付タイプのサドルにそれぞれ対応している。本発明に係る工作機械のラム案内装置の他の要部の平面図である。本発明に係る工作機械のラム案内装置のさらに他の要部の平面図である。本発明に係る工作機械のラム案内装置のさらに他の要部の平面図である。

図１ないし図５は、本発明に係る工作機械のラム案内装置１を示している。これらの図において、工作機械のラム案内装置１は、門型の工作機械２を前提としている。門型の工作機械２は、例えば門型マシニングセンターであり、左右のコラム３に水平なクロスビーム４を掛け渡して、コラム３およびクロスビーム４によって、クロスサドル５を保持するために門型の部分を構成している。

クロスサドル５は、側面から見て十字型であり、前後方向すなわちＸ軸方向の水平部６と水平部６に交差する方向すなわちＸ軸方向の垂直部７とから構成され、クロスビーム４に沿って水平な方向すなわちＹ軸方向に移動自在に設けられ、前面側で加工ヘッド８を支持するためのラム９を垂直方向すなわちＺ軸方向に移動自在に保持している。

クロスサドル５は、一例として、クロスビーム４の上面で２個、前面で１個、合計３個のリニアガイド１０によってＹ軸方向に移動可能に案内される。各リニアガイド１０は、１本のレール１１と２個のスライダ１２との組み合わせよって構成されており、レール１１は、クロスビーム４の上面に２本、前面に１本、合計３本取り付けられており、また、スライダ１２は、水平部６の下面および垂直部７の背面に、各レール１１ごとに２個１組とし、れぞれのレール１１の長手方向に所定の間隔を置いて取り付けられている。

リニアガイド１０のレール１１は、図示の例の他に、クロスビーム４の上面で１本、前面で２本、合計３本として設置してもよく、また必要に応じて、クロスビーム４の上面および前面にそれぞれ２本設置することもできる。クロスサドル５は、図示しないが、レール１１に平行な送りねじユニットと、送りねじユニットの送りねじを回転させるモータによって駆動されるようになっている。なお、上記の送りねじは、レール１１に平行でクロスサドル５と一体の送りナットにねじ結合しており、モータは、一般にクロスビーム４の部分に取り付けられる。

加工ヘッド８は、ラム９の下端に二股状の支持アーム３４により取り付けられ、例えば５軸制御可能なスピンドル１３の先端に装着された工具１４によって、加工対象のワーク１５の切削加工を行う。ワーク１５は、加工テーブル１６の上に固定されており、加工テーブル１６は、マシンベース１７の上で必要に応じてＹ軸方向に対して直交する方向、すなわちＸ軸方向に移動自在に設けられている。

なお、クロスビーム４の厚み（Ｚ軸方向の寸法）は、加工ヘッド８および支持アーム３４の上下方向の長さ（Ｚ軸方向の寸法）と同等またはそれ以上の寸法とする。このような寸法関係にすると、図１および図２に見られるように、加工ヘッド８が上昇限にあるとき、加工ヘッド８および支持アーム３４は、クロスビーム４の前面に位置し、クロスビーム４の下端面から下方へ殆ど突出しない状態にできる。

そして、本発明に係る工作機械のラム案内装置１は、特徴的な構成として、クロスサドル５の垂直部７の前面とラム９の背面との間に、垂直方向案内用のリニアガイドとして第１のリニアガイド２１および第２のリニアガイド２２を有し、これらの第１のリニアガイド２１および第２のリニアガイド２２によって、クロスサドル５に対してラム９を垂直方向（Ｚ軸方向）にのみ移動自在に取り付ける構成となっている。

第１のリニアガイド２１は、２個１組として用いられており、それぞれ１本のレール２４と１本のレール２４に対して上下２個のスライダ２５とを対として組み立てられている。また第２のリニアガイド２２も、２個１組として用いられており、それぞれ１本のレール２６と１本のレール２６に対して上下２個のスライダ２７とを対として組み立てられている。

図３および図４は、第１のリニアガイド２１および第２のリニアガイド２２の取り付け状態を示している。第１のリニアガイド２１の２本のレール２４は、クロスサドル５の垂直部７の上端から下端までの長さとして、垂直部７の前面に平行な状態で取り付けられ、４個のスライダ２５は、ラム９の背面上部に、２本のレール２４に対応する位置で上下方向に所定の間隔をおいて取り付けられている。

また、第２のリニアガイド２２の２本のレール２６は、例えば四角柱状のラム９の上端から下端までの長さとして、ラム９の背面に対して左右のスライダ２５の間に平行な状態で取り付けられ、４個のスライダ２７は、上下方向に所定の間隔をおいて、２本のレール２６に対応する位置で垂直部７のやや下方の前面に取り付けられている。このようにして、第１のリニアガイド２１の向きと第２のリニアガイド２２の向きとは、逆方向として高い精度のもとに組み込まれている。

ラム９は、図示しないが、クロスサドル５と同様に、レール２４、２６に平行な送りねじユニットと、送りねじユニットの送りねじを回転させるモータによって駆動されるようになっている。通常、上記の送りねじは、レール２６の間に配置され、ラム９と一体の送りナットにねじ結合しており、モータは、垂直部７の部分に取り付けられる。なお、送りねじユニットの配置例は、後述の図８および図９に示されている。

クロスサドル５の水平部６の前側の部分は、四角柱状のラム９に対応して、上下面で開口する四角形のボックス１８を構成し、このボックス１８の内部でラム９を垂直方向に移動可能な状態としており、ラム９の前面とボックス１８の前側の内側面との間に、ラム９を垂直方向に案内するために、第３のリニアガイド２３を有している。

第３のリニアガイド２３は、図１ないし図３に見られるように、２本のレール２８と４個のスライダ２９とから構成されており、２本のレール２８は、ラム９の前面に上端から下端までにわたって所定の間隔をおいて取り付けられ、４個のスライダ２９は、２本のレール２８に対応する位置で上下に所定の間隔をおいてボックス１８の前側の内側面に取り付けられている。

図５は、第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２および第３のリニアガイド２３の具体的な構成例を示している。それらのスライダ２５、２７、２９は、一例としてころがり移動形式であり、案内溝３０の両側面で複数のボール１９を収容し、また案内溝３０の底面で複数のローラ２０を収容している。複数のボール１９およびローラ２０は、それぞれ循環路３１、３２にそって循環可能な状態で収納されている。

ボール１９は、レール２４、２６、２８の側面のガイド溝３３に当接して、レール２４、２６、２８からスライダ２５、２７、２９をＸ軸方向に抜け止め状態とし、かつＹ軸方向に振れ止め状態としている。また、ローラ２０は、レール２４、２６、２８の頂面に接してＸ軸方向の荷重を受ける。このような構造によって、スライダ２５、２７、２９は、レール２４、２６、２８の長手方向（Ｚ軸方向）にのみ移動可能となっている。

なお、スライダ２５、２７、２９は、ころがり移動形式でなく、面接触による滑り移動形式のものとして、レール２４、２６、２８の長手方向（Ｚ軸方向）にのみ移動可能な構成とすることもできる。

既述のように、クロスサドル５は、図示しないＹ軸方向の送りねじユニットおよびモータによって駆動され、所定の位置へ移動する。また、ラム９は、図示しないＺ軸方向の送りねじユニットおよびモータによって駆動され、所定の位置へ移動する。ここで加工ヘッド８に装着された工具１４は、ワーク１４に対して必要な切削加工を施す。

この切削加工時に、工具１４に切削抵抗の力が発生するが、そのときの力は、ラム９とクロスサドル５との結合部分、すなわち第１のリニアガイド２１、特にレール２４に対応するスライダ２５の位置、第２のリニアガイド２２、特にレール２６に対応するスライダ２７の位置、および第３のリニアガイド２３、特にレール２８に対応するスライダ２９の位置に作用し、それらに分散する。したがって、ラム９は、クロスサドル５によって安定に支持され、下降方向への大きなオーバーハング量のときでも、切削抵抗の力に対して充分にに対抗できる状態となる。

特に、ラム９とクロスサドル５との間で、第１のリニアガイド２１と第２のリニアガイド２２とが逆向きとして組み込まれており、レール２４とレール２６とが異なる側に取り付けられ、これにともなって、スライダ２５とスライダ２５とも異なる側に取り付けられているから、それぞれの第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２の部分で力が相互に補完され、良好な剛性のもとで精度のよい案内が可能となる。したがって、ラム９やクロスサドル５は、重切削のときにも工具１４の切削の振動を拾うことが少なく、びびり現象や共振を殆ど起こさなくなる。

次に、図６は、本発明に係る工作機械のラム案内装置１の動作説明（１）に関連して、従来例による上面取り付タイプのサドル５１の動作説明（２）、前面取り付タイプのサドル５２の動作説明（３）を示している。なお、（２）、（３）でも本発明のものと同じ部分に便宜上、同一の符号を付することとする。

図６の（１）、（２）、（３）において、加工ヘッド８のスピンドル１３は、原点位置としての上昇限にあり、同じ高さに位置している。図６の（１）、（２）において、それらのクロスビーム４は、同じ高さであるが、図６の（３）において、サドル５２がクロスビーム４の前面に取り付けられる関係から、そのクロスビーム４は、一段高い位置に設けられる。

スピンドル１３が実線のように原点位置（上昇限）または原点位置に近い位置に設定されているとき、図６の（１）によると、ラム９は、垂直部７の上端から下端までの長い区間において、第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２などにより支えられているため、重切削の際にも切削の振動を殆ど受けず、共振せず、安定に支持されている。このため、スピンドル１３が原点位置（上昇限）または原点位置に近い位置にあるときに、第１のリニアガイド２１のスライダ２５と第２のリニアガイド２２のスライダ２６とが長い距離をおいてラム９を支えることになるため、ラム９は、一層強固に保持され、強力な切削に備える役目をする。

これに反して、図６の（２）、（３）によると、ラム９は、サドル５１、５２より上の部分で支えを失っており、サドル５１、５２の存在する区間でのみ支えられている。このため、ラム９や、サドル５１、５２は、重切削の際に、切削の振動を拾い共振し易くなり、強力な切削に耐えられなくなる。

図６の（１）、（２）、（３）において、スピンドル１３が二点鎖線のように同じ高さの加工位置に移動したと仮定したとき、各スピンドル１３のオーバーハング量（突き出し量）は、クロスサドル５、サドル５１、５２による支えを失う位置、すなわち図６の（１）では垂直部７の下端位置、図６の（２）、（３）ではサドル５１、５２の下端位置からスピンドル１３の先端までの長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３となる。

図６の（１）の構造によると、最大のオーバーハング量は、図２にも示されているようにラム９の原点位置（上昇限）において上下のスライダ２５のうち下のスライダ２５の下端からレール２４の下端までの長さＬとなる。そのときの長さＬは、ラム９のＺ軸方向の最大の下降量とほぼ同じとなる。なお、下のスライダ２５がレール２４の下端まで移動したとき、ラム９の上部は、安定な案内・支持のために、ボックス１８の内部から抜けない状態となっている。

ここでオーバーハング量の大小関係は、長さＬ１＜長さＬ２、Ｌ３となっている。この結果、本発明に係る工作機械のラム案内装置１では、同じ位置間の移動でも、オーバーハング量は小さくなっている。したがって、加工に際してスピンドル１３の先端の工具１４に大きな切削抵抗の力が作用したとき、その時のモーメントは、小さなオーバーハング量によって、従来例のタイプに比較して小さく抑えられる。これによって、ラム９は、重切削のときに工具１４の切削の振動を拾うことが少なく、びびり現象や共振を起こすことも少なくなる、という点で有利である。なお、長さＬ１は、一般に６００〜８００〔ｍｍ〕程度である。

特に、加工ヘッド８に高出力スピンドルモータを取り付けた場合、モータの長さが長くなり、それにより、スピンドル１３の軸方向において加工ヘッド８の全長も長くなる。このように、高出力スピンドルモータの取り付けによると、オーバーハング量が増加し、その結果、切削時にラム９の振動量が増え、高出力スピンドルモータが付いているにもかかわらず、重切削をする事が不可能となるという問題が発生し、軽切削しかできない結果となる。この理由から、オーバーハング量が小さく抑えられるということは、実際の切削加工上有益である。

なお、図６の（２）、（３）において、両者のオーバーハング量は変わらない。ただし図６の（１）および（２）では、クロスビーム４が低い分、左右のコラム３の長さが短くなるため、図６の（１）および（２）のコラム３の強度は、図６の（３）のコラム３よりも出し易くなる。

つぎに、図７は、図３の態様において、ラム９を垂直方向に案内するための第３のリニアガイド２３をラム９の両側面とボックス１８の両側面の内面との間に組み込み、３つのリニアガイド、すなわち第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２および第３のリニアガイド２３によってラム９を垂直方向にのみ移動自在に取り付ける例を示している。この例によると、ラム９の前側において、Ｙ軸方向の動きをより確実に規制できる。

図８は、図３の態様において、第２のリニアガイド２２をラム９の両側面とボックス１８の両側面の内面との間に組み込み、３つのリニアガイド、すなわち第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２および第３のリニアガイド２３によってラム９を垂直方向にのみ移動自在に取り付ける例を示している。この例によると、ラム９の４側面のすべてにおいて、案内されるからＹ軸方向の動きをより一層確実に規制できる。図３の態様によると、第１のリニアガイド２１と第２のリニアガイド２２との向きが異なることから、遊びの無い状態で組み付けると、ラム９の垂直方向の移動に障害が出やすいが、この図８の態様によれば、そのような不都合は出にくくなる。

さらに図９は、図８の態様において、第３のリニアガイド２３をラム９の両側面とボックス１８の両側面の内面との間に組み込み、３つのリニアガイド、すなわち第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２および第３のリニアガイド２３によってラム９を垂直方向にのみ移動自在に取り付ける例を示している。

なお、ラム９の昇降用（Ｚ軸方向）の送りねじユニット３５は、図８に例示するように、ボックス１８の内部で、ラム９の両側面の空間に２ユニットとして配置されるか、または図９に例示するように、ボックス１８の内部で、ラム９の背面側の空間に１ユニットとして配置される。図３や、図７の例においても、送りねじユニット３５は、図８の例または図９の例にしたがって、２ユニットまたは１ユニットとして組み込まれる。２ユニットの送りねじユニット３５は、１ユニットの一般的なものに比較して、剛性面とスピード面とで非常に有利となる。

本発明に係る工作機械のラム案内装置１は、門型の工作機械２に利用されるが、門型の工作機械は、マシニングセンターに限らず、ドリリング、平削り、ミーリングなどの加工機にも適用できる。

１工作機械のラム案内装置
２門型の工作機械
３コラム
４クロスビーム
５クロスサドル
６水平部
７垂直部
８加工ヘッド
９ラム
１０リニアガイド
１１レール
１２スライダ
１３スピンドル
１４工具
１５ワーク
１６加工テーブル
１７マシンベース
１８ボックス
１９ボール
２０ローラ
２１第１のリニアガイド
２２第２のリニアガイド
２３第３のリニアガイド
２４レール
２５スライダ
２６レール
２７スライダ
２８レール
２９スライダ
３０案内溝
３１循環路
３２循環路
３３ガイド溝
３４支持アーム
３５送りねじユニット
５１従来の上面取り付けタイプのサドル
５２従来の前面取り付けタイプのサドル

クロスサドル５は、側面から見て十字型であり、前後方向すなわちＸ軸方向の水平部６と水平部６に交差する方向すなわちＺ軸方向の垂直部７とから構成され、クロスビーム４に沿って水平な方向すなわちＹ軸方向に移動自在に設けられ、前面側で加工ヘッド８を支持するためのラム９を垂直方向すなわちＺ軸方向に移動自在に保持している。

スピンドル１３が実線のように原点位置（上昇限）または原点位置に近い位置に設定されているとき、図６の（１）によると、ラム９は、垂直部７の上端から下端までの長い区間において、第１のリニアガイド２１、第２のリニアガイド２２などにより支えられているため、重切削の際にも切削の振動を殆ど受けず、共振せず、安定に支持されている。このため、スピンドル１３が原点位置（上昇限）または原点位置に近い位置にあるときに、第１のリニアガイド２１のスライダ２５と第２のリニアガイド２２のスライダ２７とが長い距離をおいてラム９を支えることになるため、ラム９は、一層強固に保持され、強力な切削に備える役目をする。

Claims

門型の工作機械において、側面から見て十字型のクロスサドルを水平なクロスビームに沿って水平方向に移動自在に設け、上記クロスサドルに加工ヘッド取り付け用ラムを垂直方向に移動自在に取り付けるとともに、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムとの間に、垂直方向案内用のリニアガイドを組み込み、このリニアガイドにより上記ラムを垂直方向にのみ移動自在に取り付ける、ことを特徴とする工作機械のラム案内装置。
上記クロスサドルの水平部の後方の下面を上記クロスビームの上面に、クロスサドルの垂直部の背面を上記ラムの前面にそれぞれ対向させて、上記クロスサドルをクロスビームに沿って水平方向に移動自在とする、ことを特徴とする請求項１記載の工作機械のラム案内装置。
上記クロスサドルの水平部の前側に、上面および下面で開口するボックスを構成し、このボックスの内部に上記垂直方向案内用のリニアガイドを組み込み、上記ラムを垂直方向に移動自在に取り付ける、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の工作機械のラム案内装置。
上記ボックスの内部で、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムの背面との間に、上記垂直方向案内用のリニアガイドとして第１のリニアガイドおよび第２のリニアガイドを平行に組み込む、ことを特徴とする請求項３記載の工作機械のラム案内装置。
上記第１のリニアガイドの向きと上記第２のリニアガイドの向きとを逆方向として組み込む、ことを特徴とする請求項４記載の工作機械のラム案内装置。
上記ボックスの内部で、上記ラムの前面と上記ボックスの前側の内側面との間に、上記垂直方向案内用のリニアガイドとして第３のリニアガイドを組み込む、ことを特徴とする請求項４または請求項５記載の工作機械のラム案内装置。
上記ボックスの内部で、上記ラムの両側面と上記ボックスの両内側面との間に、上記垂直方向案内用のリニアガイドとして第３のリニアガイドを組み込む、ことを特徴とする請求項４または請求項５記載の工作機械のラム案内装置。
上記垂直方向案内用のリニアガイドを第１のリニアガイド、第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドにより構成し、上記ボックスの内部で、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムの背面との間に第１のリニアガイドを、上記ラムの両側面と上記ボックスの両内側面との間に第２のリニアガイドを、上記ラムの前面と上記ボックスの前側の内側面との間に第３のリニアガイドを、それぞれ平行に組み込む、ことを特徴とする請求項３記載の工作機械のラム案内装置。
上記垂直方向案内用のリニアガイドを第１のリニアガイド、第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドにより構成し、上記ボックスの内部で、上記クロスサドルの垂直部の前面と上記ラムの背面との間に第１のリニアガイドを、上記ラムの両側面と上記ボックスの両内側面との間に第２のリニアガイドおよび第３のリニアガイドを、それぞれ平行に組み込む、ことを特徴とする請求項３記載の工作機械のラム案内装置。