JP2009291850A - Machine tool - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine tool can suppress the entry of chips to the sliding surface of a table when the table is disposed in such a manner as to be slidable in the longitudinal direction. <P>SOLUTION: This machine tool includes a bed 10, a column 12 vertically installed on the bed 10 on the depth side when viewed from the front a of the machine tool, and the table 5 supported on the column 12 movably in the longitudinal direction (Y-axis direction) when viewed from the front a. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、主軸に装着された工具をワークに対してＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向にそれぞれ相対移動させることにより所定の切削加工を行うようにした工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool that performs predetermined cutting by moving a tool mounted on a main shaft relative to a workpiece in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions.

この種の工作機械として、例えば、特許文献１には、機械正面から見て、ベッドに立設されたコラムにサドルを左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に配設し、該サドルに主軸頭を上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に配設し、前記ベッドにテーブルを前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に配設した構造のものが提案されている。   As this type of machine tool, for example, in Patent Document 1, as seen from the front of the machine, a saddle is disposed on a column erected on a bed so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction). There has been proposed a structure in which the head is disposed so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction) and the table is disposed on the bed so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction).

前記工作機械では、機械正面から見て、テーブルがベッド上を前後方向に移動するので、該テーブルをオペレータに近づけることができ、ワークの着脱作業が容易に行える。
特開２００１−８７９６４号公報 In the machine tool, since the table moves in the front-rear direction on the bed as viewed from the front of the machine, the table can be brought closer to the operator, and the work can be easily attached and detached.
JP 2001-87964 A

ところで、前記従来の工作機械では、ベッド上にテーブルを前後方向に移動可能に配置している。このため、加工により生じる切り屑等がベッド上に落下し、テーブルを支持するガイドレールや送り機構の摺動面に進入するおそれがある。   By the way, in the said conventional machine tool, the table is arrange | positioned on the bed so that a movement in the front-back direction is possible. For this reason, there exists a possibility that the chips etc. which arise by processing may fall on a bed, and may approach to the guide rail which supports a table, or the sliding surface of a feed mechanism.

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、テーブルを前後方向に移動可能に配設する場合に、切り屑等がテーブルの摺動面に進入するのを抑制できる工作機械を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides a machine tool that can prevent chips and the like from entering the sliding surface of the table when the table is movably disposed in the front-rear direction. The challenge is to do.

請求項１の発明は、ベッドと、該ベッドの機械正面から見て奥側に立設されたコラムと、該コラムに前記正面から見て前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持されたテーブルとを備えたことを特徴とする工作機械である。   The invention of claim 1 is supported by a bed, a column erected on the back side when viewed from the front of the machine of the bed, and supported by the column so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction) when viewed from the front. A machine tool comprising a table.

請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械において、前記テーブルは、前記コラムに前記正面から見て前後方向に延びるＹ軸と平行な軸回りに回転可能に支持されていることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the machine tool according to the first aspect, the table is supported by the column so as to be rotatable about an axis parallel to a Y axis extending in the front-rear direction when viewed from the front. It is a feature.

請求項３の発明は、請求項１に記載の工作機械において、前記テーブルは、前記コラムに前記正面から見て左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持されていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the machine tool according to the first aspect, the table is supported by the column so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction) when viewed from the front.

請求項１の発明によれば、ベッドの奥側に立設されたコラムにより、テーブルを、機械正面から見て前後方向に移動可能に支持したので、加工終了後にテーブルをオペレータに近づけることができ、ワークの着脱作業を容易に行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, the column is erected on the back side of the bed so that the table can be moved in the front-rear direction when viewed from the front of the machine. The work can be easily attached and detached.

そして本発明では、前記テーブルはコラムにより片持ち支持されることから、加工時の切り屑等がテーブルを支持するコラム側の摺動面に進入するのを防止できる。   In the present invention, since the table is cantilevered by the column, chips and the like during processing can be prevented from entering the sliding surface on the column side that supports the table.

請求項２の発明では、テーブルをＹ軸と平行な軸回りに回転可能に支持したので、多面加工や曲面加工等の複雑な加工が可能となる。   In the invention of claim 2, since the table is supported so as to be rotatable about an axis parallel to the Y axis, complex machining such as multi-face machining and curved face machining becomes possible.

請求項３の発明では、テーブルを左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持したので、加工時の切り屑がコラム側の摺動面に進入するのを防止できる。   In the invention of claim 3, since the table is supported so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction), it is possible to prevent chips during processing from entering the sliding surface on the column side.

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図１ないし図５は、本発明の一実施形態による工作機械を説明するための図であり、図１，図２，図３は立形マシニングセンタの斜視図、図４はマシニングセンタに配置されたテーブルの側面図、図５はテーブルを支持するコラムの正面図である。   FIGS. 1 to 5 are views for explaining a machine tool according to an embodiment of the present invention. FIGS. 1, 2, and 3 are perspective views of a vertical machining center, and FIG. 4 is a table arranged in the machining center. FIG. 5 is a front view of the column supporting the table.

図において、１は立形マシニングセンタ（工作機械）を示している。該マシニングセンタ１は、平面視で矩形状をなすベッド１０と、機械正面ａから見て、前記ベッド１０の左右方向右側に立設された第１コラム１１と、該ベッド１０の奥側に立設され、前記第１コラム１１と結合された第２コラム１２とを備えている。   In the figure, reference numeral 1 denotes a vertical machining center (machine tool). The machining center 1 includes a bed 10 that is rectangular in plan view, a first column 11 that is erected on the right side in the left-right direction of the bed 10 when viewed from the front of the machine, and an erection on the back side of the bed 10. And a second column 12 coupled to the first column 11.

また前記マシニングセンタ１は、機械正面ａから見て、前記第１コラム１１に固定されたサドル３と、該サドル３の左右方向内側面３ａに移動可能に配設された主軸頭４と、前記第２コラム１２に移動可能に支持されたテーブル５と、前記ベッド１０の左右方向左側の機内空間に配設された工具交換装置６とを備えている。   The machining center 1 includes a saddle 3 fixed to the first column 11 as viewed from the front of the machine a, a spindle head 4 movably disposed on an inner side surface 3a in the left-right direction of the saddle 3, and the first The table 5 is movably supported by the two columns 12, and the tool changer 6 is provided in the machine space on the left side of the bed 10 in the left-right direction.

前記サドル３は、機械正面ａから見て大略三角形状をなしており、前記第１コラム１１により上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持されている。   The saddle 3 has a generally triangular shape when viewed from the machine front a, and is supported by the first column 11 so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction).

前記サドル３の内側面３ａには、前記主軸頭４をＺ軸方向に移動自在に支持する一対のＺ軸ガイドレール１６，１６が取り付けられている。またサドル３の内側面３ａには凹み３ｂが形成され、該凹み３ｂ内には主軸頭４を往復駆動するＺ軸送り機構１７が取り付けられている。   A pair of Z-axis guide rails 16 and 16 for supporting the spindle head 4 movably in the Z-axis direction are attached to the inner side surface 3a of the saddle 3. A recess 3b is formed in the inner side surface 3a of the saddle 3, and a Z-axis feed mechanism 17 for reciprocatingly driving the spindle head 4 is attached in the recess 3b.

前記主軸頭４には、主軸８が軸線を垂直方向に向けて回転自在に装着されており、内蔵するモータ（不図示）により回転駆動される。該主軸８の下端部には工具Ｔが着脱可能に装着されている。   A spindle 8 is mounted on the spindle head 4 so as to be rotatable with its axis line oriented in the vertical direction, and is rotated by a built-in motor (not shown). A tool T is detachably attached to the lower end portion of the main shaft 8.

また前記ベッド１０には、切り屑や切削油を回収して機外に搬出するための排出孔１０ａが形成されている。   The bed 10 is formed with a discharge hole 10a for collecting chips and cutting oil and carrying them out of the machine.

前記第１コラム１１は、ベッド１０の右側前端コーナ部から上方に延びる角柱部１１ａと、該角柱部１１ａの上端部から後方奥側に延びる梁部１１ｂとを有するＬ型をなしている。前記梁部１１ｂの奥側端部が前記第２コラム１２の上面に結合されている。   The first column 11 has an L shape having a prism portion 11a extending upward from the right front end corner portion of the bed 10 and a beam portion 11b extending rearward from the upper end portion of the prism portion 11a. The rear end of the beam portion 11 b is coupled to the upper surface of the second column 12.

前記工具交換装置６は、前記ベッド１０の左右方向左側の上方で、かつ前記サドル３と対向可能の位置に配設された工具マガジン３０と、該工具マガジン３０と主軸頭４との間に配設された工具交換機構３１とを備えている。   The tool changer 6 is disposed between the tool magazine 30 and the spindle head 4 disposed above the bed 10 in the left-right direction and at a position facing the saddle 3. And a provided tool change mechanism 31.

前記工具マガジン３０は、Ｙ軸方向に延びるよう配置され、工具が装着された多数の工具保持部３２を着脱可能に保持する搬送チェーン３３と、該搬送チェーン３３を旋回駆動し、次加工工具Ｔ１を交換位置に割り出し位置決めする旋回駆動部３４を有する。   The tool magazine 30 is arranged so as to extend in the Y-axis direction, and a conveyance chain 33 that removably holds a large number of tool holding portions 32 to which tools are attached, and a rotation drive of the conveyance chain 33 to perform a next machining tool T1. Has a turning drive section 34 for indexing and positioning at the replacement position.

前記工具交換機構３１は、前記主軸頭４に取り付けられた機構本体３８と、該機構本体３８によりＺ軸方向に昇降可能に、かつ回転可能に支持された交換アーム３９と、該交換アーム３９を昇降回転駆動する駆動部４０とを有する。   The tool changing mechanism 31 includes a mechanism main body 38 attached to the spindle head 4, an exchange arm 39 supported by the mechanism main body 38 so as to be movable up and down in the Z-axis direction, and rotatable, and the exchange arm 39. And a drive unit 40 that drives to rotate up and down.

主軸８に装着された工具Ｔによるワーク加工が終了すると、工具マガジン３０が次加工工具Ｔ１を交換位置に旋回割りだし位置決めし、交換アーム３９が次加工工具Ｔ１と、主軸８に装着された加工済み工具Ｔとを交換し、該加工済み工具Ｔを工具マガジン３０に戻す。   When the workpiece machining with the tool T attached to the spindle 8 is completed, the tool magazine 30 pivots and positions the next machining tool T1 at the exchange position, and the exchange arm 39 is machined to the next machining tool T1 and the spindle 8. The used tool T is replaced, and the processed tool T is returned to the tool magazine 30.

前記テーブル５は、機械正面ａから見て、テーブル支持部材３５を介して前記第２コラム１２に前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に、かつ左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持され、さらに前記Ｙ軸と平行な軸回り（Ｂ軸）に回転可能に支持されており、詳細には以下の構造を有する。なお、２１は、第２コラム１２とテーブル５との間を遮蔽するシャッターである。   The table 5 is supported by the second column 12 via the table support member 35 so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction) and in the left-right direction (X-axis direction) as viewed from the front of the machine. Further, it is rotatably supported around an axis parallel to the Y axis (B axis), and has the following structure in detail. Reference numeral 21 denotes a shutter that shields between the second column 12 and the table 5.

前記第２コラム１２は、矩形ブロック状をなしている。該第２コラム１２には、前記テーブル５をＸ軸方向に移動可能に支持するための第２開口１２ｃが形成されている。   The second column 12 has a rectangular block shape. The second column 12 is formed with a second opening 12c for supporting the table 5 so as to be movable in the X-axis direction.

前記テーブル５は、前記ベッド１０の上方に位置するよう配置されたテーブル本体５ａと、該テーブル本体５ａの背面から前記第２開口１２ｃ内に位置するよう延びる多角形状の片持ち腕部５ｂとを有する。   The table 5 includes a table body 5a disposed so as to be positioned above the bed 10, and a polygonal cantilever arm portion 5b extending from the back surface of the table body 5a so as to be positioned in the second opening 12c. Have.

前記テーブル本体５ａには、平坦なワーク載置面５ｄが形成され、該ワーク載置面５ｄにワークＷがチャック（図示せず）を介して着脱可能に搭載される。   A flat work placement surface 5d is formed on the table body 5a, and a work W is detachably mounted on the work placement surface 5d via a chuck (not shown).

前記テーブル支持部材３５は、前記第２コラム１２の前面に配置された矩形板状のＸ軸スライダ部３６と、該スライダ部３６の背面から第２開口１２ｃ内に延びる多角形筒状のＹ軸支持部３７と、前記Ｘ軸スライダ部３６及びＹ軸支持部３７に形成され、Ｙ軸方向に貫通するテーブル支持孔４１とを有し、該テーブル支持孔４１内に前記テーブル５の片持ち腕部５ｂが摺動可能に挿入されている（図４，図５参照）。   The table support member 35 includes a rectangular plate-shaped X-axis slider portion 36 disposed on the front surface of the second column 12, and a polygonal cylindrical Y-axis extending from the back surface of the slider portion 36 into the second opening 12c. A support portion 37 and a table support hole 41 formed in the X-axis slider portion 36 and the Y-axis support portion 37 and penetrating in the Y-axis direction. The cantilever arm of the table 5 in the table support hole 41 The part 5b is slidably inserted (see FIGS. 4 and 5).

前記Ｘ軸スライダ部３６は、第２コラム１２の前面に取り付けられた上，下一対のＸ軸ガイドレール１８，１８によりＸ軸方向に移動自在に支持されている。またＸ軸スライダ部３６は、第２コラム１２の各Ｘ軸ガイドレール１８の内側に取り付けられた上，下一対のＸ軸送り機構１９，１９により往復駆動される。   The X-axis slider portion 36 is attached to the front surface of the second column 12 and is supported by a pair of lower X-axis guide rails 18 and 18 so as to be movable in the X-axis direction. The X-axis slider portion 36 is reciprocally driven by a pair of lower X-axis feed mechanisms 19 and 19 that are attached to the inside of each X-axis guide rail 18 of the second column 12.

前記テーブル５の片持ち腕部５ｂは、テーブル支持孔４１の内壁面に周方向に所定角度をあけて取り付けられた４組のＹ軸ガイドレール１４によりＹ軸方向に移動自在に支持されている。また、前記片持ち腕部５ｂは、Ｙ軸支持部３７の下側に取り付けられたＹ軸送り機構１５により往復駆動される。これにより、前記テーブル５は、テーブル支持部材３５によりＸ軸，Ｙ軸方向に移動自在に片持ち支持されている。   The cantilever arm 5b of the table 5 is supported so as to be movable in the Y-axis direction by four sets of Y-axis guide rails 14 attached to the inner wall surface of the table support hole 41 at a predetermined angle in the circumferential direction. . The cantilever arm 5 b is reciprocated by a Y-axis feed mechanism 15 attached to the lower side of the Y-axis support portion 37. Thus, the table 5 is cantilevered by the table support member 35 so as to be movable in the X-axis and Y-axis directions.

本実施形態によれば、ベッド１０の奥側に立設された第２コラム１２により、テーブル５を、機械正面ａから見て前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持したので、加工終了後にテーブル５を機械正面側のオペレータに近づけることができ、ワークＷの着脱作業を容易に行えることができる。   According to this embodiment, the table 5 is supported by the second column 12 erected on the back side of the bed 10 so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction) as viewed from the front of the machine a. Later, the table 5 can be brought close to the operator on the front side of the machine, and the work W can be easily attached and detached.

本実施形態では、前記テーブル５をテーブル支持部材３５を介して第２コラム１２により片持ち支持したので、加工時の切り屑等は、ベッド１０に落下して排出孔１０ａから回収されることとなり、切り屑がテーブル５を支持するＹ軸ガイドレール１４やＹ軸送り機構１５の摺動面に進入するのを防止できる。   In the present embodiment, since the table 5 is cantilevered by the second column 12 via the table support member 35, chips and the like during processing fall on the bed 10 and are collected from the discharge hole 10a. It is possible to prevent chips from entering the sliding surfaces of the Y-axis guide rail 14 and the Y-axis feed mechanism 15 that support the table 5.

本実施形態では、前記テーブル５をＹ軸と平行な軸回りに回転可能に支持したので、多面加工や曲面加工等の複雑な加工が可能となる。   In the present embodiment, since the table 5 is supported so as to be rotatable around an axis parallel to the Y axis, complicated machining such as multi-face machining and curved surface machining can be performed.

本実施形態では、前記テーブル５を左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持したので、加工時の切り屑がＸ軸ガイドレール１８や送り機構１９の摺動面に進入するのを防止できる。   In the present embodiment, since the table 5 is supported so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction), it is possible to prevent chips during processing from entering the sliding surfaces of the X-axis guide rail 18 and the feed mechanism 19. .

本実施形態では、前記ベッド１０に立設された第１コラム１１により主軸頭４をＺ軸方向に移動可能に支持し、該第１コラム１１と直交するよう立設された第２コラム１２によりテーブル５をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に支持したので、切り屑が主軸頭４，テーブル５の摺動面に進入するのを防止できるとともに、重量物である主軸頭４，テーブル５の支持剛性を確保できる。   In the present embodiment, the spindle head 4 is supported by a first column 11 erected on the bed 10 so as to be movable in the Z-axis direction, and by a second column 12 erected so as to be orthogonal to the first column 11. Since the table 5 is supported so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction, chips can be prevented from entering the sliding surface of the spindle head 4 and the table 5, and the spindle head 4 and the table 5 which are heavy objects can be prevented. Support rigidity can be secured.

なお、前記実施形態では、ベッド１０の右側部に立設した第１コラム１１により主軸頭４をＺ軸方向に移動可能に支持し、前記ベッド１０の奥側に立設した第２コラム１２によりテーブル５をＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に支持したが、本発明は、１つのコラムにテーブルをＸ軸，Ｙ軸方向に移動可能に支持し、該コラムに主軸頭をＺ軸方向に移動可能に支持してもよい。   In the embodiment, the spindle head 4 is supported by the first column 11 standing on the right side of the bed 10 so as to be movable in the Z-axis direction, and the second column 12 standing on the back side of the bed 10 is used. Although the table 5 is supported so as to be movable in the X-axis and Y-axis directions, the present invention supports the table so that the table can be moved in the X-axis and Y-axis directions, and the spindle head is supported in this column in the Z-axis direction. You may support so that a movement is possible.

また前記実施形態では、立形マシニングセンタを例に説明したが、本発明は、主軸の軸線を水平に向けた横形マシニングセンタにも適用できる。   In the above embodiment, the vertical machining center has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a horizontal machining center in which the axis of the main shaft is oriented horizontally.

本発明の一実施形態による立形マシニングセンタの斜視図である。1 is a perspective view of a vertical machining center according to an embodiment of the present invention. 前記マシニングセンタの斜視図である。It is a perspective view of the machining center. 前記マシニングセンタに配設された工具交換装置の斜視図である。It is a perspective view of the tool change apparatus arrange | positioned at the said machining center. 前記マシニングセンタの側面図である。It is a side view of the machining center. 前記マシニングセンタの第２コラムの正面図である。It is a front view of the 2nd column of the machining center.

符号の説明Explanation of symbols

１ 立形マシニングセンタ（工作機械）
４ 主軸頭
５ テーブル
１０ ベッド
１１ 第１コラム
１２ 第２コラム 1 Vertical machining center (machine tool)
4 Spindle head 5 Table 10 Bed 11 First column 12 Second column

Claims (3)

ベッドと、
該ベッドの、機械正面から見て奥側に立設されたコラムと、
該コラムに、前記正面から見て前後方向（Ｙ軸方向）に移動可能に支持されたテーブルと
を備えたことを特徴とする工作機械。 Bed and
A column erected on the back side of the bed as viewed from the front of the machine;
A machine tool characterized in that the column includes a table supported so as to be movable in the front-rear direction (Y-axis direction) when viewed from the front. 請求項１に記載の工作機械において、
前記テーブルは、前記コラムに前記正面から見て前後方向に延びるＹ軸と平行な軸回りに回転可能に支持されている
ことを特徴とする工作機械。 The machine tool according to claim 1,
The table is supported by the column so as to be rotatable about an axis parallel to a Y axis extending in the front-rear direction when viewed from the front. 請求項１又は２に記載の工作機械において、
前記テーブルは、前記コラムに前記正面から見て左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能に支持されている
ことを特徴とする工作機械。 In the machine tool according to claim 1 or 2,
The table is supported by the column so as to be movable in the left-right direction (X-axis direction) when viewed from the front.

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