KR200488176Y1 - 공작기계 - Google Patents

Abstract

공작기계의 헤드의 강성을 확보하면서 장치 전체의 경량화를 도모한다. 워크를 절삭가공 처리하는 공작기계(100)이며, 헤드(150)와, 헤드의 워크의 가공처리영역에 대향하는 일단측에 세워 설치되는 컬럼(110)을 구비하고 있으며, 헤드에는 상면으로부터 봤을 때의 컬럼과 중복되는 부위 중 컬럼과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부에 대해서 헤드의 일단(150a)으로부터 중심(150b)을 향해서 지름이 축소되도록 절삭하여, 대략 V자형으로 형성되는 절결부(152)가 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

공작기계{Machine Tool}

본 고안은 광학 관련 기기의 반사경이나 렌즈 등을 성형하는 정밀 금형 등의 고도의 가공 정밀도를 필요로 하는 워크를 절삭가공 처리하는 공작기계에 관한 것이며, 특히 공작기계의 헤드의 구조 등에 관한 것이다. 본 출원은 일본에서 2015년 7월 16일에 출원된 일본 특허출원번호 특원2015-142085를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 이들 출원을 참조함으로써 본 출원에 원용된다.

종래부터 주축에 장착된 공구를 연직축 둘레에 회전 구동시키면서 공구와 워크를 상대적으로 전후, 좌우, 상하의 직교 3축 방향으로 이동시킴으로써 워크의 절삭가공 처리를 행하는 공작기계가 제공되고 있다. 이러한 공작기계에는 주축을 상하방향으로 이동시키는 주축머리 등을 설치한 컬럼이 헤드 상에 마련되어 있다.

공작기계의 헤드는 새들이나 주축머리 등의 소정 방향으로 이동하는 이동체가 되는 중량물을 상대이동 가능하게 지지하기 위해서 높은 강성이 요구된다. 예를 들어 특허문헌 1에는 공작기계의 헤드의 상방에 중량물이 되는 테이블 등의 이동체가 배치될 때에 해당 이동체의 중량을 받을 수 있도록 하기 위해서 상면으로부터 봤을 때 이동체의 이동범위를 커버하도록 헤드가 형성되어 있는 것이 개시되어 있다.

특개2013-223906호 공보

그러나 전술한 상면으로부터 봤을 때 이동체의 이동범위를 커버하도록 헤드가 형성되어 있는 구조에서는 이동체의 중량을 확실하게 헤드에서 받을 수 있으나, 헤드 자체가 대형화되고, 그 중량도 증가됨으로 인해 재료비, 운반비 등의 면에서 비용이 높아져서 문제가 되었다. 즉 워크를 정밀도 좋게 가공 처리하기 위해서 새들이나 주축머리 등의 이동체의 가동 부하에 견딜 수 있는 헤드의 강성을 확보하면서도 재료비나 운반비 등의 비용을 삭감하거나, 운반이나 설치 시의 사용자의 작업 부담을 경감시키기 위해서 헤드의 중량화를 억제하여, 경량화를 도모하는 것이 바람직하다.

본 고안은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 헤드의 강성을 확보하면서 그 경량화를 도모할 수 있는 신규하고 개량된 공작기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안의 일 양태는 워크를 절삭가공 처리하는 공작기계이며, 헤드와, 상기 헤드의 일단측에 세워 설치되는 컬럼을 구비하고, 상기 컬럼이 세워 설치되는 상기 헤드의 상기 일단측에는 상면으로부터 봤을 때의 상기 컬럼과 중복되는 부위 중 상기 컬럼의 다리부와 맞닿는 다리부 받침부의 하측을 제외하는 부위에만 해당 칼럼에 대하여 연직 방향으로 관통하는 구성으로 되는 절결부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 양태에 의하면, 헤드의 상면으로부터 봤을 때의 컬럼과 중복되는 부위 중 컬럼의 다리부와 맞닿는 다리부 받침부의 하측을 제외하는 부위에만 해당 칼럼에 대하여 연직 방향으로 관통하는 구성으로 되는 절결부를 마련해도, 공작기계의 워크를 가공처리하는 영역에서 필요로 되는 높은 강성을 확보할 수 있으므로 헤드의 강성을 확보하면서 그 경량화를 도모할 수 있다.

이때 본 고안의 일 양태에서는 상기 컬럼은 상기 헤드의 단부 중 상기 워크의 가공처리영역측과는 다른 단부측에 세워 설치되는 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 헤드의 가공처리영역과 반대측에 세워 설치되는 컬럼의 하측의 부위를 절삭하여 절결부를 마련해도, 공작기계의 워크의 가공처리영역에서는 필요로 되는 높은 강성을 확보할 수 있으므로 헤드의 강성을 확보하면서 그 경량화를 도모할 수 있다.

또한 본 고안의 일 양태에서는 상기 절결부는 상기 헤드의 상기 일단으로부터 중심을 향함에 따라서, 수평면 내에서 상기 헤드의 단부끼리를 연결하는 직선에 직교하는 방향의 폭이 작아지도록 상기 컬럼의 다리부와 맞닿는 다리부 받침부의 하측을 제외하는 위치에만 형성되는 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 공작기계의 워크의 가공처리영역에서는 요구되는 높은 강성을 확보하면서 그 반대측의 부위를 절삭하여 절결부가 마련되므로, 워크의 가공처리영역에서 요구되는 높은 강성을 확보하면서 헤드의 경량화를 도모할 수 있다.

또한 본 고안의 일 양태에서는 상기 컬럼의 꼭대기부측에는 상기 가공처리영역을 향해서 승강하는 주축머리를 수평방향으로 이동 가능한 새들이 마련되고, 상기 절결부는 상면으로부터 봤을 때의 상기 새들의 이동범위의 일부분을 결하는 형상이 되도록 형성되는 것으로 할 수 있다.

이와 같이 하면, 헤드의 강성에 기여하지 않는 부위를 절결부로서 절삭할 수 있으므로, 공작기계의 워크의 가공처리영역에서 요구되는 높은 강성을 확보하면서 헤드의 경량화를 확실하게 도모할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 공작기계의 헤드에서 워크의 가공처리영역에 요구되는 높은 강성을 확보하면서 헤드의 경량화를 도모할 수 있다.

도 1A는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 우측면도이며, 도 1B는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 저면도이다.
도 2A는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 전방측으로부터의 사시도이며, 도 2B는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 저면도이다.
도 3A는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 후방측으로부터의 사시도이며, 도 3B는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 저면측으로부터의 사시도이다.
도 4A 내지 도 4C는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 구조 해석의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다.

이하 본 고안의 바람직한 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 본 실시형태는 특허청구범위에 기재된 본 고안의 내용을 부당하게 한정하는 것이 아니며, 본 실시형태에서 설명되는 구성 모두가 본 고안의 해결수단으로서 필수라고는 말할 수 없다.

우선 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 구성에 대해서 도면을 사용하면서 설명한다. 도 1A는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 우측면도이며, 도 1B는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 저면도이다.

본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계(100)는 도 1A에 도시하는 바와 같이, 헤드(150)의 후방측에 세워 설치된 컬럼(110)의 꼭대기부측에, 주축머리(120)를 전방측에서 지지하는 새들(130)이 마련된 입형(立形) 머시닝 센터이다.

헤드(150)의 전방측에는 워크(도시하지 않음)를 얹어 놓는 테이블(140)이 마련되어 있다. 또한 테이블(140)은 도시하지 않은 가이드 레일 등의 이동기구에 의해 헤드(150)의 폭방향(도 1B에 도시하는 X축 방향)으로 이동 가능하게 마련되어 있다.

헤드(150)의 후방측에는 컬럼(110)이 세워 설치되어 있다. 즉 컬럼(110)은 헤드(150)의 단부 중 워크의 가공처리영역측과는 다른 단부측에 마련되어 있다. 즉 컬럼(110)은 헤드(150)의 단부 중 워크의 가공처리영역이 되는 테이블(140)의 설치부위에 대향하는 일단측에 세워 설치되어 있다. 컬럼(110)은 단면이 대략 직사각형이고, 컬럼(110)의 바닥부측의 네 모퉁이가 다리부(112)로 되어 있으며, 헤드(150)와 맞닿는 부위로 되어 있다.

컬럼(110)의 꼭대기부측에는 새들(130)이 마련되어 있다. 새들(130)은 주축머리(120)를 전방측에서 지지하면서 해당 주축머리(120)를 도시하지 않은 가이드 레일 등의 이동기구에 의해 수평방향(도 1A에 도시하는 Y축 방향)으로 이동시키는 기능을 갖는다.

주축머리(120)의 하단부에는 주축(122)이 회전 가능하게 지지되고, 해당 주축(122)에는 공구(도시하지 않음)가 탈착 가능하게 장착된다. 주축머리(120)의 일측면측에는 도 1A 및 도 1B에 도시하는 바와 같이, 복수의 공구를 보관하고 있는 공구 매거진(124)으로부터 원하는 공구를 끄집어 내어 주축(122)에 설치하는 공구교환장치(126)가 마련되어 있다. 주축머리(120)는 도시하지 않은 가이드 레일 등의 이동기구에 의해 상하방향(도 1A에 도시하는 Z축 방향)으로 승강 가능하게 되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 공작기계(100)는 테이블(140)이 X축 방향, 새들(130)이 Y축 방향, 주축머리(120)가 Z축 방향으로 각각 이동 가능하게 되어 있다. 그리고 공작기계(100)에 내장된 기억부(도시하지 않음)에 인스톨된 가공처리 프로그램에 따라서 공작기계(100)는 주축(122)에 장착된 공구를 연직축 둘레에 회전 구동시키면서, 해당 공구와 테이블(140)에 얹어 놓은 워크를 상대적으로 전후, 좌우, 상하의 직교 3축 방향으로 이동시킴으로써 워크의 절삭가공처리를 행한다.

본 실시형태에서는 도 1B에 도시하는 바와 같이, 헤드(150)의 상면으로부터 봤을 때의 컬럼(110)과 중복되는 부위 중 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 절삭하여 형성되는 절결부(152)가 마련되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로는 헤드(150)의 상면으로부터 봤을 때의 컬럼(110)과 중복되는 부위 중 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 헤드(150)의 일단(150a)으로부터 절삭하여 형성되는 절결부(152)가 마련된다. 즉 헤드(150)는 후방측을 대략 V자형의 예각으로 도려내도록 상면으로 봤을 때 새들(130)의 이동범위의 일부를 결하는 구조로 되어 있으며, 컬럼(110)의 하측의 부위에 절결부(152)가 마련된다. 또한 헤드(150)에 마련되는 절결부(152)의 구성의 상세에 대해서는 나중에 설명하기로 한다.

또한 헤드(150)가 정확하게 수평으로 설치되어 있는지 여부는 워크의 가공부위에서의 가공 정밀도에 중대한 영향을 준다. 그렇기 때문에 공작기계(100)의 설치부분의 기복 상황이나 각도 등의 변화에 대응하여 테이블(140)의 워크 안착면(140a)을 수평으로 유지하기 위해서 헤드(150)의 바닥면측의 네 모퉁이에는 높이 조정기구(160)가 마련되어 있다.

다음에 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 구성의 상세에 대해서 도면을 사용하면서 설명한다. 도 2A는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 전방측으로부터의 사시도이며, 도 2B는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 저면도이며, 도 3A는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 후방측으로부터의 사시도이며, 도 3B는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 바닥면측으로부터의 사시도이다.

본 고안자들은 전술한 본 고안의 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 상방으로 주축머리(120)나 새들(130) 등의 이동체가 놓이는 헤드(150)에 있어서도, 요구되는 강성을 확보하기 위해서 필요한 부분과 그렇지 않은 부분이 존재하는 것을 발견했다. 즉 헤드(150)는 새들(130)이나 주축머리(120) 등의 중량물을 상대이동 가능하게 지지하기 위해서 높은 강성이 요구되나, 헤드(150)의 전영역에 대해서 균등하게 높은 강성이 필요로 되지 않는 것을 발견했다.

또한 본 고안자들은 상면으로부터 봤을 때 해당 이동체의 이동범위의 일부분을 결하는 절결부(152)를 갖는 형상으로 해도 헤드(150)의 강성이 크게 저하되지 않는 것을 발견했다. 그렇기 때문에 이러한 지견(知見)에 기초하여 연구를 더 행한 결과, 헤드(150)를 상면으로부터 봤을 때 해당 이동체의 이동범위의 일부분을 결하는 절결부(152)를 갖는 형상으로 하여, 결한 부위에 상당하는 중량분을 동일한 헤드(150)에서 강성을 높일 필요가 있는 다른 부분이나 헤드(150) 이외의 부분으로 배분함으로써, 중량을 증가시키지 않고 높은 강성을 갖는 공작기계(100)를 실현했다.

헤드(150)는 FC 300 등의 주철 등으로 형성되고, 도 2A에 도시하는 바와 같이, 컬럼(110)(도 1A 참조)을 얹어 놓는 컬럼 안착면(153)이 테이블(140)(도 1A 참조)을 얹어 놓는 테이블 안착면(154)보다 높은 위치에 배치되도록, 단차를 갖는 상자형의 구성으로 되어 있다. 컬럼 안착면(153)에는 컬럼(110)을 얹어 놓았을 때에 다리부(112)(도 1A 참조)와 맞닿는 다리부 받침부(153a)가 네 모퉁이측에 각각 마련되어 있다.

전술한 바와 같이, 헤드(150)에는 상면으로부터 봤을 때의 컬럼(110)과 중복되는 부위 중 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 헤드(150)의 일단(150a)으로부터 절삭하여 형성되는 절결부(152)가 마련된다. 구체적으로는 도 2B에 도시하는 바와 같이, 절결부(152)는 헤드(150)의 일단(150a)으로부터 중심(150b)을 향함에 따라서 수평면 내에서 헤드(150)의 단부끼리를 연결하는 직선에 직교하는 방향의 폭이 작아지도록 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 절삭하여 형성된다.

이와 같이 하여, 절결부(152)는 헤드(150)의 일단(150a)으로부터 중심(150b)을 향함에 따라서, 수평면 내에서 헤드(150)의 단부끼리를 연결하는 직선에 직교하는 방향의 폭이 작아지도록, 즉 헤드(150)의 일단(150a)측에 갖는 다리부 받침부(153a)의 내측으로부터 헤드(150)의 중심(150b)을 향하여 지름이 축소되도록, 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 대략 V자형으로 절삭하여 형성된다. 다시 말하자면, 헤드(150)의 컬럼 안착면(153)측에서는 해당 헤드(150)의 다리부 받침부(153a)의 내측의 일부가 깎여지는 구성으로 되어 있다.

또한 본 실시형태에서는 절결부(152)는 헤드(150)의 상면으로부터 봤을 때의 컬럼(110)과 중복되는 부위 중 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 헤드(150)의 일단(150a)으로부터 절삭하여 형성되는데, 절결부(152)의 설계부위는 이러한 부위에 한정되지 않는다. 예를 들어 헤드(150)의 상면으로부터 봤을 때의 컬럼(110)과 중복되는 부위의 한가운데를 도려내도록 하여 절결부를 형성할 수도 있다.

또한 헤드(150)의 컬럼 안착면(153)측의 측벽(155)은 도 2B 및 도 3A에 도시하는 바와 같이, 테이블 안착면(154)의 폭보다 작아지도록 헤드(150)의 일단(150a)측에 갖는 다리부 받침부(153a)를 향하여 내측으로 전개되는 구성으로 되어 있다. 즉 헤드(150)의 컬럼 안착면(153)측에서는 해당 헤드(150)의 다리부 받침부(153a)의 외측의 일부가 깎여지는 구성으로 되어 있다.

이와 같이 하여, 본 실시형태에서는 헤드(150) 중 테이블(140)이 놓이는 워크의 가공처리영역과 반대측에 마련되는 컬럼 안착면(153)측의 부위는 일부를 제외하고 높은 강성이 필요로 되지 않으므로, 높은 강성이 필요로 되지 않는 부위를 절삭하여 헤드(150)의 경량화를 도모하고 있다.

즉 헤드(150)의 컬럼 안착면(153)측에서는 컬럼(110)의 다리부(112)와 맞닿는 부분이 되는 다리부 받침부(153a)의 하측은 컬럼(110)이나 새들(130), 주축머리(120), 공구 매거진(124), 공구교환장치(126) 등의 중량 부하에 견딜 수 있는 크기의 강성이 필요로 되는데, 다리부 받침부(153a)의 하측을 제외하는 부위는 그만큼 큰 강성이 필요로 되지 않는다. 그렇기 때문에, 본 실시형태에서는 헤드(150) 중 컬럼 안착면(153)측에 갖는 큰 강성을 필요로 하지 않는 부위를 절삭한 구성으로 하여, 헤드(150)의 경량화를 도모하고 있다.

한편 워크의 가공처리영역이 되는 헤드(150)의 테이블 안착면(154)측에서는 도 3B에 도시하는 바와 같이, 테이블 안착면(154)의 하측에 4개의 테이블측 리브(158)가 조밀하게 마련되어 있다. 이들 테이블측 리브(158)는 헤드(150)의 선단측 중심(150c)으로부터 방사형으로 마련되고, 해당 테이블측 리브(158)의 타단은 접속용 리브(157)에 연결되고, 해당 접속용 리브(157)는 헤드(150)의 중심(150b)을 통해서 절결부(152)를 구성하는 절결면(152a)에 연결되어 있다. 또한 테이블측 리브(158)의 개수는 4개에 한정되지 않는다. 또한, 워크의 가공처리영역이 되는 헤드(150)의 테이블 안착면(154)측의 보강양태는 도 3B에 도시하는 양태에 한정되지 않는다.

이에 반해, 헤드(150)의 컬럼 안착면(153)측에서는 다리부 받침부(153a)의 하측을 제외하는 부위는 그만큼 큰 강성이 필요하지 않으므로, 컬럼 안착면(153)의 하측에는 도 3B에 도시하는 바와 같이, 절결부(152)를 구성하는 절결면(152a)을 지지하는 컬럼측 리브(156)가 한 쌍만 마련되어 있다.

워크의 가공처리영역은 테이블(140) 상에서 워크의 절삭가공처리를 실행할 때에 주축(122)이나 주축머리(120)의 가동 부하가 걸린다. 워크를 정밀도 좋게 절삭가공 처리하기 위해서는 워크의 가공처리영역이 되는 헤드(150)의 테이블 안착면(154)측의 부위는 이러한 가동 부하에 견딜 수 있는 높은 강성이 필요로 된다. 그렇기 때문에, 본 실시형태에서는 헤드(150)의 테이블 안착면(154)측의 부위가 되는 테이블 안착면(154)의 하측에는 높은 강성을 확보하기 위해서 복수의 테이블측 리브(158)가 조밀하게 마련되어 있다.

또한 이들 테이블측 리브(158)는 절결부(152)를 형성할 때에 헤드(150)의 컬럼(110)의 다리부(112)와 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 절삭한 부분의 재료의 적어도 일부를 이용하여 형성된다. 즉 절결부(152)를 형성할 때에 헤드(150)의 컬럼(110)과 맞닿아 있지 않은 부위의 일부를 절삭한 부분의 재료의 적어도 일부를 이용하여 테이블측 리브(158)를 조밀하게 형성함으로써, 헤드(150)의 상면으로부터 봤을 때의 가공처리영역에 갖는 테이블 안착면(154)의 하측을 보강하도록 구성되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태에서는 헤드(150)의 강성에 기여하지 않는 부위를 절결부(152)로서 절삭함으로써, 공작기계(100)의 워크의 가공처리영역에서 요구되는 높은 강성을 확보하면서 헤드(150)의 경량화를 확실하게 도모할 수 있게 된다. 또한 절결부(152)를 형성할 때에 절삭한 재료를 테이블측 리브(158) 등의 형성에 이용하여, 강성이 필요로 되는 가공처리영역을 보강함으로써 헤드(150)의 중량을 증가시키지 않고 가공처리영역의 강성을 확실하게 확보할 수 있다. 그렇기 때문에, 절삭가공 시에 공작기계(100)의 워크의 가공처리영역에서 발생하는 채터 진동을 억제하므로 절삭가공처리의 정밀도가 향상되게 된다.

또한 본 실시형태에서는 절결부(152)에 상당하는 중량을 헤드(150)의 다른 부분으로 배분하고 있는데, 단순히 헤드(150)의 일부를 결하는 것에 멈춘다면 공작기계(100)의 전체 중량을 경감시킬 수 있기 때문에 재료 비용면에서도 유리해진다.

다음에, 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 실시예에 대해서 도면을 사용하면서 설명한다. 도 4A 내지 도 4C는 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계의 헤드의 구조 해석의 시뮬레이션 결과를 도시하는 도면이다. 또한 도 4A는 종래 예가 되는 헤드(50)의 사시도이며, 도 4B는 종래 예가 되는 헤드(50)의 구조해석 결과를 도시하는 사시도이며, 도 4C는 본 고안의 일 실시형태에 따른 헤드(150)의 실시예의 사시도이다.

도 4A에 도시하는 종래 예가 되는 헤드(50)에 대해서 컴퓨터를 이용한 구조 해석을 행한 결과, 도 4B에 도시하는 바와 같이, 헤드(50)의 테이블 안착면(54)측은 검은색으로 칠한 부분으로 나타나는 바와 같이 광범위에 걸쳐서 가장 높은 강성이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 특히 테이블 안착면(54)의 하측은 가장 높은 강성이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

한편 헤드(50)의 컬럼 안착면(53)측은 도 4B에 도시하는 바와 같이, 컬럼(110)의 다리부(112)와 맞닿는 부분과 그 하측은 검은색으로 칠한 부분으로 나타나는 바와 같이 가장 높은 강성이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 또한 컬럼 안착면(53)의 하측의 중심 근방은 회색으로 칠한 부분으로 나타나는 바와 같이 약간 높은 강성이 필요하다는 것을 알 수 있었다. 그러나 도 4B의 검은색으로 칠한 부분 및 회색으로 칠한 부분 이외의 부위는 헤드(50)의 강성에 크게 기여하지 않는 부분인 것을 알 수 있었다.

따라서 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계(100)의 헤드(150)의 실시예에서는 도 4C에 도시하는 바와 같이, 헤드(150)의 컬럼 안착면(153)의 하측 등의 헤드(150)의 강성에 크게 기여하지 않는 부분을 절삭하여 절결부(152)를 형성했다. 또한 종래 예의 헤드(50)의 측벽(55)도 일부 절삭하여, 테이블 안착면(154)의 폭보다 작아지도록 측벽(155)을 마련했다.

종래 예의 헤드(50)와 본 고안의 일 실시형태에 따른 공작기계(100)의 헤드(150)의 실시예의 X축 방향의 강성, Y축 방향의 강성, Z축 방향의 강성 및 질량의 값에 대해서 각각 검증한 결과, 헤드(150)의 X축 방향 즉 폭방향과 Z축 방향 즉 높이방향의 강성은 각각 2~5% 정도 향상된 것을 알 수 있었다. 한편, 헤드(150)의 Y축 방향 즉 수평방향(길이방향)의 강성은 거의 변하지 않는 것을 알 수 있었다. 또한 헤드(150)의 질량은 10~15% 정도 감소된 것을 알 수 있었다.

이로 인해, 헤드(150)의 강성에 크게 기여하지 않는 부분을 절삭하여 절결부(152)를 형성해도, 헤드(150)의 강성을 열화시키지 않고 어느 정도 향상시키며, 또한 헤드(150)의 경량화를 도모할 수 있는 것을 알 수 있었다. 즉 헤드(150)의 강성에 기여하지 않는 부위를 절결부(152)로서 절삭함으로써, 공작기계(100)의 워크의 가공처리영역에서 필요로 되는 높은 강성을 확보하면서 헤드(150)의 경량화를 확실하게 도모할 수 있는 것을 알 수 있었다.

또한 상기와 같이 본 고안의 일 실시형태에 대해서 상세히 설명했으나, 본 고안의 신규 사항 및 효과로부터 실체적으로 벗어나지 않는 많은 변형이 가능한 것은 당업자에게 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 따라서 이와 같은 변형례는 모두 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 한다.

예를 들어 명세서 또는 도면에서 적어도 한번, 보다 광의 또는 동의의 다른 용어와 함께 기재된 용어는 명세서 또는 도면의 어떠한 부분에서도 그 다른 용어로 치환할 수 있다. 또한 공작기계의 구성, 동작도 본 고안의 일 실시형태에서 설명한 것에 한정되지 않고 다양한 변형 실시가 가능하다.

100 : 공작기계 110 : 컬럼
112 : 다리부 120 : 주축머리
122 : 주축 124 : 공구 매거진
126 : 공구교환장치 130 : 새들
140 : 테이블 140a : 워크 안착면
150 : 헤드 150a : 일단
150b : 중심 152 : 절결부
152a : 절결면 153 : 컬럼 안착면
153a : 다리부 받침부 154 : 테이블 안착면
155 : 측벽 156 : 컬럼측 리브
157 : 접속용 리브 158 : 테이블측 리브
160 : 높이조정기구

Claims (5)

1. 워크를 절삭가공 처리하는 공작기계이며,
   헤드와,
   상기 헤드의 일단측에 세워 설치되는 컬럼을 구비하고,
   상기 컬럼이 세워 설치되는 상기 헤드의 상기 일단측에는 상면으로부터 봤을 때의 상기 컬럼과 중복되는 부위 중 상기 컬럼의 다리부와 맞닿는 다리부 받침부의 하측을 제외하는 부위에만 해당 칼럼에 대하여 연직 방향으로 관통하는 구성으로 되는 절결부가 마련되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컬럼은 상기 헤드의 단부 중 상기 워크의 가공처리영역측과 다른 단부 측에 세워 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
3. 제1항에 있어서,
   상기 절결부는 상기 헤드의 상기 일단으로부터 중심을 향함에 따라서, 수평면 내에서 상기 헤드의 단부끼리를 연결하는 직선에 직교하는 방향의 폭이 작아지도록 상기 컬럼의 다리부와 맞닿는 다리부 받침부의 하측을 제외하는 위치에만 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
4. 제2항에 있어서,
   상기 절결부는 상기 헤드의 상기 일단으로부터 중심을 향함에 따라서, 수평면 내에서 상기 헤드의 단부끼리를 연결하는 직선에 직교하는 방향의 폭이 작아지도록 상기 컬럼의 다리부와 맞닿는 다리부 받침부의 하측을 제외하는 위치에만 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
5. 제2항에 있어서,
   상기 컬럼의 꼭대기부측에는 상기 가공처리영역을 향해서 승강하는 주축머리를 수평방향으로 이동 가능한 새들이 마련되고,
   상기 절결부는 상면으로부터 봤을 때의 상기 새들의 이동범위의 일부분을 결하는 형상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계.

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