JP2012152833A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】ベースカバーを構成する部材の継ぎ目から切削液が漏れてもベース外に流れることを防止できる工作機械を提供すること。
【解決手段】軒部７１の延設部７１ａが従来より長く形成され、軒部７１の延設部７１ａと 流路部底板７４の端部７２ａとの接続部７２ｃが、ベースの前壁２ｂよりもベース２の内側の上方になるように形成されている。従って、軒部７１の延設部７１ａと流路部底板７４の端部７２ａとの接続部７２ｃの中央部付近で、クーラントが漏れても、ベースの前壁２ｂよりもベースの内側に落下するので、クーラントがベースの外側に漏れることを防止できる。また、ベースカバー７０を使用することによりベースを小型軽量化することができる。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、工作機械に関し、詳細には、ベッド上にベースカバーを設けた工作機械に関する。

従来、工作機械の一例であるマシニングセンタは、ワークを加工する工作機械本体と、該工作機械本体を覆うスプラッシュカバーとで構成されている。そして、工作機械本体は、基台となるベッドと、該ベッドの後部に設けられたコラムと、該コラムに設けられ、加工工具が装着されて高速回転する主軸と、当該主軸とベッド上との間に配設され、ワークが載置されるテーブルとを主体にして構成されている。また、ベッドは鋳物で箱形に形成され、コラムよりも前側の上面に、テーブルを固定するための支持部を固着させ、ベッドの中央（コラムと支持部材との間）に、切削屑や切削液を特定箇所へ落下させるための落下孔が形成されている。この場合には、落下孔に切屑を流す為に、支持部の周囲の面に樋として機能するベースカバーを設け、当該ベースカバーの流路部は、落下孔に向けて傾斜している。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−６１９９８号公報

しかしながら、上記の工作機械では、ベースが大きい為に軽量化できないという問題点があった。そこで、ベースを小型化し、前記ベースカバーの前端側をベースの前端側から軒状に突出させて、スプラッシュカバーの前側の下端部を受けるようにすることも考えられる。しかし、この場合に、前記ベースカバーは、軒を構成する板材と、流路を構成する板材とを接続することになるため、継ぎ目から切削液が漏れることがあるという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、ベースカバーを構成する部材の継ぎ目から切削液が漏れてもベース外に流れることを防止できる工作機械を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る工作機械は、ワークと工具とを相対移動させて前記ワークを加工する工作機械の基台であるベース上に、前記ワークが載置されるテーブル部を支持する支持部と、前記支持部に沿って設けられ、ワークの切粉及び切削液を前記ベースの外部に排出するベースカバーとを備えた工作機械において、当該ベースカバーは、前記ベースの前端部から軒形状にせり出し前記切粉及び切削液を受ける軒部と、当該軒部に接続され、前記支持部に沿って前記切粉及び切削液を流す流路を形成する一対の流路部とを備え、前記軒部と前記流路部との接続部を前記ベースの前壁より内側の上方に形成したことを特徴とする。前記軒部と前記流路部との接続部から切削液が漏れても、切削液は前記ベースの前壁より内側に落ちるので、切削液が漏れてもベース外に流れることを防止できる。

第１態様の工作機械では、前記一対の流路部の底板の上に各々重なるように、前記軒部の流路部側の端部から各々延設した板部材を備え、当該板部材と前記流路部の底板との接続部を前記ベースの前壁より内側の上方に形成しても良い。当該板部材と前記流路部の底板との接続部から切削液が漏れても、切削液は前記ベースの前壁より内側に落ちるので、切削液が漏れてもベース外に流れることを防止できる。

また、第１態様の工作機械では、前記軒部の下面には、漏れた切削液を前記ベースの前壁より内側に流すために前記下面から前記前壁より内側方向に向けて傾斜して延設された傾斜板を備えたことを特徴とする。この傾斜板上に落ちた切削液は、傾斜板に案内されてベースの前壁より内側に落ちるので、切削液が漏れてもベース外に流れることを防止できる。

マシニングセンタ１の斜視図である。 マシニングセンタ１の右側面図である。 図２に於けるＸ−Ｘ線矢視方向断面図である。 ベース２の斜視図である。 ベース２の平面図である。 ベース２にベースカバー７０を取り付けた状態の斜視図である。 ベース２にベースカバー７０を取り付けた状態の平面図である。 ベースカバー７０の後方右斜め上から見た斜視図である。 ベースカバー７０の後方左斜め下から見た斜視図である。 ベースカバー７０の平面図である。 ベースカバー７０の左側面図である。 ベースカバー７０の繋ぎ目付近の部分拡大図である。 図１２に示すＸＩ−ＸＩ線矢視方向断面図である。 図１２に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視方向断面図である。

以下、本発明の工作機械の一実施形態であるマシニングセンタ１について、図面に基づいて説明する。尚、図４において、左斜め下側をベース２の前方とし、右斜め上側をベース２の後方とする。さらに、図１０において、下側をベースカバー７０の前方とし、上側をベースカバー７０の後方とする。また、以下の説明において、マシニングセンタ１のＸ軸方向とは、図３に示すマシニングセンタ１の左右方向を指し、Ｙ軸方向とは、図３に示すマシニングセンタ１の前後方向（奥行き方向）を指し、Ｚ軸方向とは、図３に示すマシニングセンタ１の上下方向を指すものとする。

はじめに、マシニングセンタ１の概略構成について説明する。図１に示すマシニングセンタ１は、図示外のワークと工具とを相対移動させることによって、ワークに所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施す工作機械である。このマシニングセンタ１は、基台となる鉄製のベース２と、該ベース２の上部に設けられ、ワークを加工する機械本体６０（図３参照）と、前記ベース２の上部に固定され、機械本体と、ベース２の上部を覆う箱状のスプラッシュカバー３と、ベース２の上部に固定され、スプラッシュカバー３の下部を受けるベースカバー７０とを主体に構成されている。そして、スプラッシュカバー３の後方には、マシニングセンタ１の動作を制御する制御装置（図示外）を内蔵する制御箱９が配設されている。

次に、図１乃至図３に示すように、スプラッシュカバー３は、前壁３ａ、右側壁３ｂ、左側壁３ｃ、天壁３ｄ、ベース２上部から右斜め側方に張り出した右底壁３ｅ、ベース２上部から左斜め側方に張り出した左底壁３ｆ、コラム５の前面から右側に張り出した右背壁３ｇ、コラム５の前面から左側に張り出した左背壁３ｈ等の複数の板金によって箱状に構成されている。そして、図１に示すように、前壁３ａの略中央には、縦長長方形状の開口部１０が設けられ、該開口部１０には、スライド開閉式の開閉扉１１が設けられている。そして、この開閉扉１１の取っ手部１１ａを左方向にスライドさせることにより、開口部１０が開口され、後述するテーブル８（図３参照）上に保持されたワークの着脱が行われる。また、開閉扉１１の右側には、マシニングセンタ１の加工プログラムやパラメータ等の設定入力を行うための操作パネル１２が設けられている。

さらに、図１，図２に示すように、右側壁３ｂには、長方形状の開口部１４が設けられ、該開口部１４には、蓋状の点検ハッチ１５が着脱可能に固定されている。そして、この点検ハッチ１５を外し、開口部１４を開口することで、テーブル８上のワークの着脱作業や、スプラッシュカバー３の内側に収納された機械本体を構成する各種装置の保守作業ができるようになっている。なお、図示しないが、左側壁３ｃにも、右側壁３ｂと同様の開口部と、該開口部を閉塞する点検ハッチが設けられている。

また、図１，図２に示すように、スプラッシュカバー３の天壁３ｄには、主軸ヘッド（図示外）や、主軸ヘッドの配線処理を行うケーブルベア（図示外）、工具交換装置６（図３参照）のマガジンモータ（図示外）等が突出する開口部（図示外）が設けられ、該開口部には、箱状のカバー１７，１８が各々覆設されている。さらに、スプラッシュカバー３の前壁３ａの上部左側の角部には、マシニングセンタ１の動作に関するエラーを作業者に報知するためのタワー型の警告報知ランプ１６が設置されている。

そして、このスプラッシュカバー３の内側には、図３に示すように、ワークの切削加工を行う機械本体６０が収納されている。この機械本体６０は、ベース２の上部後方に設けられたコラム座部４（図２参照）上に載置して固定された柱状のコラム５と、該コラム５の、ベース２の上部に対向する前面側に設けられ、Ｚ軸方向に移動可能に保持された主軸ヘッド（図示外）と、該主軸ヘッドの下部に回転可能に保持された主軸７と、該主軸７に装着される工具を自動的に交換する工具交換装置（ＡＴＣ）６とを主体に構成されている。さらに、ベース２上部の収納部２０内には、ワークが着脱可能に固定されると共に、ＸＹ軸方向に移動可能なテーブル８が配設されている。

次に、テーブル８について図３及び図４を参照して説明する。テーブル８は、ベース２の後述するテーブル支持台２４（図４参照）上に配設され、ＸＹ軸方向（水平面）に移動可能に設けられている。具体的に言うと、テーブル８の下側には移動体５０が設けられ、その移動体５０の上部に、Ｘ軸方向に沿って延設された一対のＸ軸送りガイド（図示外）が設けられている。そして、ボールネジ軸、ナット及びＸモータ（図示外）等から構成されるＸ軸移動機構によって、テーブル８が前記一対のＸ軸送りガイド上を移動する。さらに、移動体５０は、Ｙ軸方向に沿って延設された一対のＹ軸送りガイド３０，３０上を移動可能に設けられている。そして、前記Ｘ軸移動機構と同様のボールネジ軸、ナット及びＹモータ（図示外）等から構成されるＹ軸移動機構によって、移動体５０が前記一対のＹ軸送りガイド３０，３０上を移動する。よって、テーブル８はＸＹ軸方向に移動することができる。

また、図３に示すように、Ｘ軸送りガイド上には、テレスコピックに伸縮する一対のテレスコピックカバー５２，５３がテーブル８を中央に挟んで左右両側に各々覆設されている。さらに、Ｙ軸送りガイド３０，３０上にも、テーブル８の前側に配置されたテレスコピックカバー５４と、テーブル８とコラム５の前面側との間に配置された断面略山成りに形成された板金であるＹ軸後ろカバー（図示外）とが各々覆設されている。よって、テーブル８が何れの方向（水平面を構成するＸＹ軸方向に限る）に移動しても、Ｘ軸送りガイド及びＹ軸送りガイド３０，３０は、これら各種カバーによって覆われる。したがって、Ｘ軸送りガイド及びＹ軸送りガイド３０，３０上に切粉が堆積するのを防止できる。

次に、図１〜図５を参照してベース２について説明する。ベース２は、鋳型内に鋳鉄等の金属材料を流し込むことによって成型され、Ｙ軸方向に長い略直方体状に形成され、前部に前壁２ｂが形成されている。さらに、その芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化のため、所謂、肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。そして、ベース２の下部の四隅には、脚部２ａが各々設けられている。また、ベース２の上部後方側の両隅部には、略直方体状に形成された台座である一対のコラム座部４，４（図４参照）が互いに離間して設けられ、該一対のコラム座部４，４上には、Ｚ軸方向に延設された柱状のコラム５の下部が載置して固定されている。

次に、ベース２の上部構造について詳細に説明する。図４に示すように、ベース２の上部には、上面が開口する凹状の収納部２０，２０が左右一体成形されている。この収納部２０は、Ｙ軸方向に延設された平面視略長方形状の底部２１と、該底部２１の周縁を取り囲んで立設された周板２２とから構成されている。そして、底部２１は、ベース２の前方から後方に向かってなだらかに下方に傾斜している。よって、スプラッシュカバー３の内側を飛散して収納部２０に嵌合するベースカバー７０の流路部７２内に落下したクーラントは、底部２１の傾斜面に沿って流れ、ベース２の後方からベース２外に排出されるようになっている。

図４及び図５に示すように、ベース２の上面略中央部には、テーブル８を略水平に支持するための略直方体状のテーブル支持台２４が設けられている。このテーブル支持台２４は、略直方体状の支持台本体２５と、該支持台本体２５の左右両端部から略垂直に各々起立して設けられた一対の右支持壁２６及び左支持壁２８とによって構成され、長手方向に直交する横断面が略凹状に形成されている。尚、テーブル支持台２４が「テーブル部を支持する支持部」に相当する。

次に、テーブル支持台２４に設けられた構造について説明する。はじめに、支持台本体２５に設けられた構造について説明する。まず、図４に示すように、支持台本体２５の上面後方側には、前記Ｙ軸移動機構のボールネジ軸（図示外）の一端を回転可能に支持するとともに、該ボールネジ軸を回転させるＹモータ（図示外）を固定する一対の支持ブロック４７，４７が設けられている。一方、支持台本体２５の上面前方側には、ボールネジ軸の前記一端とは反対の他端を回転可能に支持するための一対の支持ブロック４８，４８が設けられている。そして、これら支持ブロック４７，４８に、上記Ｙ軸移動機構を構成する各種部材が支持されることによって、Ｙ軸移動機構が一対の右支持壁２６及び左支持壁２８の各上端部よりも下側に配置される。

次に、右支持壁２６及び左支持壁２８に設けられた構造について説明する。図４に示すように、右支持壁２６及び左支持壁２８の各上端部には、Ｙ軸送りガイド３０（図３参照）を取り付けるための平面視帯状のガイド取付面２７，２９が各々設けられている。

また、テーブル支持台２４の後方の左右両側には、コラム５の下部を載置して固定するための台座である略直方体状の一対のコラム座部４，４が互いに離間して設けられている。そして、そのコラム座部４，４の下部と周板２２の上端部との間には平面視台形状の水平板３４が各々渡設されている。さらに、それら各水平板３４の下側にはトンネル状に形成され、落下したクーラント（切削液）をテーブル支持台２４の両側からベース２の後方に向かって排出させるためのクーラント通路３５（図４参照）が各々形成されている。また、その水平板３４の上面と、該水平板３４の上面に接触するコラム座部４の外側面との間には、略三角形状に形成された補強用のリブ４５，４５が所定の間隔を空けて左右両側に設けられている。

そして、上記構造からなるベース２の上部には、図６及び図７に示すように、ベースカバー７０が設けられている。図６〜図１１を参照して、ベースカバー７０の構造を説明する。ベースカバー７０は、図１０に示すように、平面視Ｕ字形状に形成され、横断面凹状の樋を形成する樋部材である。ベースカバー７０は、ベース２の前端部の前壁２ｂから軒形状にせり出す軒部７１と、当該軒部７１の後端側の両端側からテーブル支持台２４を挟んでベース２の後端部方向へ延設される流路部７２，７２とから構成されている。ベースカバー７０は図６に示すように、ベースカバー７０の流路部７２，７２は、テーブル支持台２４の左右両側を埋めるようにしてベース２の収納部２０，２０に嵌め込まれて、ボルト（図示外）により固定される。なお、このベースカバー７０は、クーラントワーク（切削液）やワークの切粉を流してベース２の後方に導く樋として機能する。

次に、ベースカバー７０の構造について詳細に説明する。図８〜図１１に示すように、ベースカバー７０は、金属製の板材を折り曲げ加工及び溶接して組み立てられており、軒部７１と一対の流路部７２，７２等から構成されている。詳細には、ベースカバー７０は、図８〜図１０に示すように、Ｘ軸方向に延設された平面視略長方形の軒部７１と、当該軒部７１の長手方向の両端部側に接続され、各々Ｙ軸方向に平行に延設された流路部７２と、軒部７１の下面にベース２の内部方向に向けて傾斜して設けられた傾斜板８０等から構成されている。軒部７１と流路部７２とは溶接部８３により溶接されている。尚、傾斜板８０についたクーラントは、ベース２内に落下するようになっている。

軒部７１には、Ｘ軸方向に延設された平面視略長方形の軒部底板７３の前端部に、所定幅略直角に折り返された前壁部７９と、左右の端部に所定幅略直角に各々折り返された側壁部７５，７５とが形成されている。また、軒部７１には、前壁部７９と対向する端部が、所定幅、略直角に折り返された後壁部７８が形成されている。

また、軒部７１の各流路部７２への接続部には、流路部７２と同一の幅で所定長さ（一例として、３ｃｍ）延設された板部材である延設部７１ａが形成されている。この延設部７１ａは、従来では、例えば１ｃｍであった。また、図９に示すように、流路部７２の下側の両端部には、流路部７２を支える支持部材８１，８２が設けられている。

流路部７２は、平面視細長い長方形でＹ軸方向に延設された流路部底板７４と、当該流路部底板７４の外側の端部が所定幅略直角に各々折り返された側壁部７６と、内側の端部が所定幅略直角に各々折り返されて形成された側壁部７７とで形成されている。また、流路部底板７４の軒部７１側の端部７２ａが所定幅、延設部７１ａの下側に重なり溶接部８３により延設部７１ａに接続されている。また、流路部７２の後端部７２ｂ側の側壁部７６，７７は、一部切りかかれて低くなっており、流路部７２の後端部７２ｂがクーラント通路３５に挿入できるようになっている。

次に、本実施の形態の作用効果について、図１２〜図１４を参照して説明する。マシニングセンタ１では、図１２に示すように、軒部７１の延設部７１ａが従来より長く形成され、軒部７１の延設部７１ａと 流路部底板７４の端部７２ａとの下面側での接続箇所である接続部７２ｃが、ベース２の前壁２ｂよりもベース２の内側の上方になるように形成されている。従って、図１３に示すように、軒部７１の延設部７１ａと 流路部底板７４の端部７２ａとの接続部７２ｃの中央部付近（図１２に於けるＸＩ−ＸＩ線）で、クーラント９０が漏れても、ベース２の前壁２ｂよりもベース２の内側に落下するので、クーラントがベース２の外側に漏れることを防止できる。

図１４に示すように、軒部７１の延設部７１ａと 流路部底板７４の端部７２ａとの接続部の外側付近（図１２に於けるＸＩＩ−ＸＩＩ線）で、クーラント９０が漏れても、ベース２の前壁２ｂよりもベース２の内側に落下するので、クーラントがベース２の外側に漏れることを防止できる。また、マシニングセンタ１では、ベースカバー７０を使用することにより、軒部７１が鋳鉄でなく板金になるので、ベース２を小型軽量化することができる。

尚、本発明の工作機械は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、軒部７１の延設部７１ａは、３ｃｍの長さに拘わらず、軒部７１の延設部７１ａと 流路部底板７４の端部７２ａとの接続部が、ベース２の前壁２ｂよりもベース２の内側の上方になる長さに適宜決定すれば良い。

１ マシニングセンタ
２ ベース
２ｂ 前壁
８ テーブル
２０ 収納部
２１ 底部
２４ テーブル支持台
３５ クーラント通路
７０ ベースカバー
７１ 軒部
７１ａ 延設部
７２ 流路部
７２ａ 端部
７２ｃ 接続部
７３ 軒部底板
７４ 流路部底板
７５ 側壁部
７６ 側壁部
７７ 側壁部
７９ 前壁部
８０ 傾斜板
８３ 溶接部

Claims (3)

1. ワークと工具とを相対移動させて前記ワークを加工する工作機械の基台であるベース上に、
   前記ワークが載置されるテーブル部を支持する支持部と、
   前記支持部に沿って設けられ、ワークの切粉及び切削液を前記ベースの外部に排出するベースカバーとを備えた工作機械において、
   当該ベースカバーは、
   前記ベースの前端部から軒形状にせり出し前記切粉及び切削液を受ける軒部と、
   当該軒部に接続され、前記支持部に沿って前記切粉及び切削液を流す流路を形成する一対の流路部とを備え、
   前記軒部と前記流路部との接続部を前記ベースの前壁より内側の上方に形成したことを特徴とする工作機械。
2. 前記一対の流路部の底板の上に各々重なるように、前記軒部の流路部側の端部から各々延設した板部材を備え、
   当該板部材と前記流路部の底板との接続部を前記ベースの前壁より内側の上方に形成したことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記軒部の下面には、漏れた切削液を前記ベースの前壁より内側に流すために前記下面から前記前壁より内側方向に向けて傾斜して延設された傾斜板を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械。

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