JP3108878U

JP3108878U - Machining center head sliding structure

Info

Publication number: JP3108878U
Application number: JP2004006774U
Authority: JP
Inventors: 江丹玄
Original assignee: 江丹玄
Priority date: 2004-11-18
Filing date: 2004-11-18
Publication date: 2005-04-28
Anticipated expiration: 2010-11-18

Abstract

【課題】高速加工または重切削加工における加工精度を高め、摺動動作が安全で安定であるマシニングセンター用ヘッドの摺動構造を提供することを目的とする。
【解決手段】マシニングセンター本体と、該本体の上面上にて長手方向に沿って設けられたガイドレールと、前記本体の側面上に設けられ、前記ガイドレールと平行する補助ガイドレールと、前記ガイドレールおよび前記補助ガイドレールに案内されて摺動するＬ型のヘッド台と、該Ｌ型のヘッド台を摺動駆動するネジ軸およびモータと、を有するマシニングセンター用ヘッドの摺動構造。
【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sliding structure of a head for a machining center which is improved in machining accuracy in high-speed machining or heavy cutting, and the sliding operation is safe and stable.
A machining center main body, a guide rail provided along a longitudinal direction on an upper surface of the main body, an auxiliary guide rail provided on a side surface of the main body and parallel to the guide rail, and the guide rail And a sliding structure of a machining center head having an L-shaped head base that slides while being guided by the auxiliary guide rail, and a screw shaft and a motor that slide-drive the L-shaped head base.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、マシニングセンター用ヘッドの摺動構造に関し、特にガイドレールによりヘッド台全体が安定に摺動できるマシニングセンター用ヘッドの摺動構造に関するものである。 The present invention relates to a sliding structure of a machining center head, and more particularly to a sliding structure of a machining center head that can stably slide the entire head base by a guide rail.

従来のマシニングセンターは突っ張り式のヘッド台を装置本体に取り付けて構成されたものが多く、図３に全体斜視図を、図４にその側面図と拡大図を示すように、装置本体３０の上面には、加工動作時にヘッド台３１が摺動する方向に伸びる、二つの互いに平行するガイドレール３２が設けてある。一方、逆Ｌ字形のヘッド台３１とガイドレール３２のインタフェース部分には、該ガードレール３２と嵌合する挟み台３３が設けられている。挟み台３３はガードレール３２にロックされないよう、該挟み台３３の内部にはリニア（直動）軸受が取り付けられ、これによりヘッド台３１は案内されてガイドレール３２に沿って任意に摺動することができる。 Many of the conventional machining centers are constructed by attaching a tension type head base to the apparatus main body. As shown in FIG. 3 as an overall perspective view and FIG. 4 as a side view and an enlarged view thereof, the upper surface of the apparatus main body 30 is provided. Are provided with two parallel guide rails 32 extending in the direction in which the head base 31 slides during the machining operation. On the other hand, on the interface portion between the inverted L-shaped head base 31 and the guide rail 32, a sandwiching base 33 that fits with the guard rail 32 is provided. A linear (linear motion) bearing is attached to the inside of the sandwiching table 33 so that the sandwiching table 33 is not locked to the guard rail 32, whereby the head table 31 is guided and arbitrarily slides along the guide rail 32. Can do.

加工精度要求の極めて厳しいマシニングセンターでは、かかる従来型の突っ張り式ヘッド台３１の構造による場合、ブーム部３５や、該ブーム部の先端に位置する図示しない加工刃具の長さが長くなると、高速加工時に無視できない微小振動が発生し、被加工品であるワークの真円度や寸法精度に悪影響を与えることが問題となる。 In a machining center with extremely strict machining accuracy requirements, when the length of the boom part 35 or a cutting tool (not shown) located at the tip of the boom part is increased in the structure of such a conventional tension head base 31, during high-speed machining, A problem arises in that minute vibrations that cannot be ignored occur, which adversely affects the roundness and dimensional accuracy of the workpiece being processed.

図３で、ガイドレール３２の伸びる方向にＸ軸、装置本体３０の上面内でガイドレールと直交する方向にＹ軸、該上面の法線方向（図中上向き）にＺ軸をそれぞれ定めると、ブーム部３５はヘッド台３１のチャック本体にオーバーハングして吊下げられた状態で保持されるためＸ軸回りの剛性が特に弱くなる。また、ヘッド台３１はガイドレール３２と嵌合する挟み台３３の抜け止めによって各軸回りの回転を拘束されてガイドレール３２上を摺動できるが、ブーム部３５はヘッド台３１に対しＹ軸およびＺ軸回りの捩れ剛性がいずれも十分には高くないため、前記微小振動はいずれの方向についても発生し、ワークの加工精度に悪影響を与える。 In FIG. 3, when the X axis is defined in the direction in which the guide rail 32 extends, the Y axis is defined in the direction perpendicular to the guide rail in the upper surface of the apparatus main body 30, and the Z axis is defined in the normal direction of the upper surface (upward in the figure), Since the boom part 35 is held in a state of being hung and suspended from the chuck body of the head base 31, the rigidity around the X axis is particularly weak. In addition, the head base 31 can slide on the guide rail 32 by restraining the rotation around each axis by preventing the clip base 33 fitted to the guide rail 32 from coming off. Since the torsional rigidity around the Z axis is not sufficiently high, the minute vibration occurs in any direction, which adversely affects the machining accuracy of the workpiece.

別の従来技術としては、図５に全体斜視図を、図６にその側面図と拡大図を示すように、ガイドレール３２をいずれも装置本体３０の垂直の側面内に設け、ブーム部３５のヘッド台３１に対する捩れを抑制する方式が提案されている。 As another prior art, as shown in an overall perspective view in FIG. 5 and a side view and an enlarged view in FIG. 6, both guide rails 32 are provided in the vertical side surface of the apparatus body 30, A method for suppressing twisting of the head base 31 has been proposed.

図３の場合と同様に、ガイドレールの伸びる方向にＸ軸、装置本体３０の上面内でガイドレールと直交する方向にＹ軸、該上面の法線方向（図中上向き）にＺ軸をそれぞれ定めると、ガイドレール３２によってＹ軸回りに、ガイドレール３２と嵌合する挟み台３３の抜け止めによってＸ軸およびＺ軸回りに、ブーム部３５にはそれぞれ捩れ剛性が付加されている。 As in the case of FIG. 3, the X-axis is in the direction in which the guide rail extends, the Y-axis is in the direction perpendicular to the guide rail in the upper surface of the apparatus body 30, and the Z-axis is in the normal direction of the upper surface (upward in the figure). Specifically, torsional rigidity is added to the boom portion 35 around the Y axis by the guide rail 32 and around the X axis and Z axis by preventing the clip base 33 fitted with the guide rail 32 from coming off.

従って、図３の従来技術と比べ、ガイドレール３２とヘッド台３１のインタフェースが加工端の近傍に位置するため、高速加工時に生じる加工刃具の微小振動を大幅に低減することができる。 Therefore, compared with the prior art of FIG. 3, since the interface between the guide rail 32 and the head base 31 is located in the vicinity of the machining end, it is possible to significantly reduce the minute vibrations of the machining blade that occur during high-speed machining.

しかし、逆Ｌ字形のヘッド台３１の摺動動作については、ヘッド台３１が本体３０の垂直面に吊り下げられた状態になり、ヘッド台頂端部の負荷がヘッド台の直下では支持されないため荷重のバランスが悪く不安定であり、滑らかな摺動を阻害するとともに重切削加工時には激しい振動が生じる。よってこの場合もブーム部３５や加工刃具には振動が伝わり、加工精度に悪影響を及ぼすこととなる。 However, the sliding action of the inverted L-shaped head base 31 is such that the head base 31 is suspended from the vertical surface of the main body 30, and the load at the top end of the head base is not supported directly below the head base. The balance is unsatisfactory and unstable, impeding smooth sliding and causing severe vibration during heavy cutting. Therefore, also in this case, the vibration is transmitted to the boom portion 35 and the processing blade, which adversely affects the processing accuracy.

上記のように従来のマシニングセンター用ヘッド台の摺動構造では高速加工または重切削加工の場合などに加工刃具に微小振動が生じ、ワークの加工精度を損なう問題があった。 As described above, in the conventional sliding structure of the head base for a machining center, there is a problem that micro-vibration is generated in the processing blade during high-speed processing or heavy cutting, and the processing accuracy of the workpiece is impaired.

そこで本考案では、ワークの加工精度を高め、摺動動作が安全で安定であるマシニングセンター用ヘッドの摺動構造を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a machining structure for a machining center head that increases the machining accuracy of a workpiece and is safe and stable in sliding operation.

そこで本考案者は鋭意検討の結果、
マシニングセンター本体と、
該本体の上面上にて長手方向に沿って設けられたガイドレールと、
前記本体の側面上に設けられ、前記ガイドレールと平行する補助ガイドレールと、
前記ガイドレールおよび前記補助ガイドレールに案内されて摺動するＬ型のヘッド台と、
該Ｌ型のヘッド台を摺動駆動するネジ軸およびモータと、
を有するマシニングセンター用ヘッドの摺動構造
によって上記の課題が解決されるとの知見に基づき、本考案の完成に到った。 Therefore, as a result of earnest examination, the inventor
The machining center itself,
A guide rail provided along the longitudinal direction on the upper surface of the main body;
An auxiliary guide rail provided on a side surface of the main body and parallel to the guide rail;
An L-shaped head base that slides while being guided by the guide rail and the auxiliary guide rail;
A screw shaft and a motor for slidingly driving the L-shaped head base;
The present invention has been completed on the basis of the knowledge that the above problem can be solved by the sliding structure of the machining center head having the above.

本考案に係るマシニングセンター用ヘッドの摺動構造によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the sliding structure of the machining center head according to the present invention, the following effects can be obtained.

（１）ヘッド台の直下にガイドレールを取り付けることにより、ヘッド台が重力
方向に安定的に支持される。
（２）ヘッド台のブーム部側においても補助ガイドレールによる案内をうけるこ
とにより、高速加工時にもブーム部の振動が抑えられ、加工精度の悪化を
防止できる。これにより高速切削や重切削加工に適用できる。
（３）図３に示す従来技術からの全体構造の変更が少ないため、装置の製造コス
トが低く、操作上の問題も生じにくい。 (1) By attaching a guide rail directly under the head base, the head base is
Stablely supported in the direction.
(2) You can receive guidance from the auxiliary guide rail on the boom side of the head base.
As a result, the vibration of the boom part is suppressed even during high-speed machining, and the machining accuracy deteriorates.
Can be prevented. This can be applied to high speed cutting and heavy cutting.
(3) Since there is little change in the overall structure from the prior art shown in FIG.
The problem is low and operation problems are less likely to occur.

以下、本考案の好適な実施の形態について、図面を用いて具体的に説明する。但し、本考案は以下の実施の形態に限られるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

図１は本考案に係るマシニングセンター用ヘッドの摺動構造を示す斜視図であり、図２はその側面図と拡大図である。１０は機械全体の主要なフレームを構成する本体、２０は逆Ｌ字形のヘッド台、１１は本体１０の上面上にて長手方向に沿って設けられた互いに平行な２本のガイドレール、１２はヘッド台２０を駆動するネジ軸、２１はヘッド２０に連結しネジ軸１２と螺合するネジ台、１３はネジ軸１２を回転駆動するモータ、１４は所定の抜け止め機構をもってガイドレール１１と嵌合する挟み台、２５はヘッド台２０のチャック本体と連結しこれに保持されるブーム部、１１０は本体１０の側面上に設けられ、ガイドレール１１と平行し、ブーム部２５を保持する補助ガイドレール、をそれぞれ表わす。 FIG. 1 is a perspective view showing a sliding structure of a machining center head according to the present invention, and FIG. 2 is a side view and an enlarged view thereof. 10 is a main body constituting a main frame of the entire machine, 20 is an inverted L-shaped head base, 11 is two guide rails parallel to each other provided along the longitudinal direction on the upper surface of the main body 10, and 12 is A screw shaft for driving the head base 20, 21 is a screw base connected to the head 20 and screwed to the screw shaft 12, 13 is a motor for rotationally driving the screw shaft 12, and 14 is fitted with the guide rail 11 with a predetermined retaining mechanism. A sandwiching base 25, a boom portion connected to and held by the chuck main body of the head base 20, 110 is provided on the side surface of the main body 10, and is an auxiliary guide that holds the boom portion 25 in parallel with the guide rail 11. Each rail is represented.

但し、ガイドレール１１および補助ガイドレール１１０の本数はこれに限らない。例えば補助ガイドレール１１０を平行な２本とすることで更にブーム部２５の動作を安定化させることができ、好適である。 However, the number of guide rails 11 and auxiliary guide rails 110 is not limited to this. For example, by using two auxiliary guide rails 110 in parallel, the operation of the boom portion 25 can be further stabilized, which is preferable.

かかる摺動構造の動作について説明する。モータ１３を駆動すると、これに連結するネジ軸１２は軸回りに回転し、螺合するネジ台２１はネジ軸１２の軸方向に移動する。ネジ軸１２はガイドレール１１と平行して本体１０の上面に設けられている。ヘッド２０は挟み台１４をガイドレール１１に嵌装してこれに跨設しているため、ネジ台２１のネジ軸１２に沿った移動により、ヘッド２０全体がガイドレール１１に沿って摺動動作をする。このとき、ヘッド２０と連結するブーム部２５もまた本体１０に対し補助ガイドレール１１０に沿って摺動する。 The operation of this sliding structure will be described. When the motor 13 is driven, the screw shaft 12 connected to the motor 13 rotates around the shaft, and the screw base 21 to be screwed moves in the axial direction of the screw shaft 12. The screw shaft 12 is provided on the upper surface of the main body 10 in parallel with the guide rail 11. Since the head 20 is fitted over the guide rail 11 with the sandwiching table 14 laid on the guide rail 11, the entire head 20 slides along the guide rail 11 by the movement of the screw base 21 along the screw shaft 12. do. At this time, the boom portion 25 connected to the head 20 also slides along the auxiliary guide rail 110 with respect to the main body 10.

ここで、従来技術と同様に、ガイドレール１１の伸びる方向にＸ軸、装置本体１０の上面内でガイドレールと直交する方向にＹ軸、該上面の法線方向（図中上向き）にＺ軸をそれぞれ定めると、本実施の形態に係るマシニングセンター用ヘッドの場合、補助ガイドレール１１０の存在により、ブーム部２５のＹ軸回りの回転が保持される。またガイドレール１１と嵌合する挟み台１４の抜け止めによって、ブーム部２５にはＸ軸およびＺ軸回りにも捩れ剛性が付加されることとなる。 Here, as in the prior art, the X axis extends in the direction in which the guide rail 11 extends, the Y axis in the direction perpendicular to the guide rail within the upper surface of the apparatus body 10, and the Z axis in the normal direction of the upper surface (upward in the figure). In the case of the machining center head according to the present embodiment, the rotation of the boom portion 25 around the Y axis is maintained by the presence of the auxiliary guide rail 110. In addition, the boom 25 is provided with torsional rigidity about the X axis and the Z axis by preventing the clip table 14 fitted with the guide rail 11 from coming off.

また、Ｌ字形ヘッド台２０の摺動動作についても、一組のガイドレール１１が該ヘッド台２０の直下に平行して設けられているためヘッド台２０の重力方向の荷重を直接的に装置本体１０に伝えることができ、極めて安定的に支持される構造をとる。 Also, with respect to the sliding operation of the L-shaped head base 20, since a set of guide rails 11 are provided in parallel directly below the head base 20, the load of the head base 20 in the gravity direction is directly applied to the apparatus main body. 10 and can be supported in a very stable manner.

従って、高速加工時に発生するブーム部２５や加工刃具の微小振動のみならず、重切削加工時などに生じるヘッド台２０の摺動動作の不安定も、本考案に係る摺動構造によれば大幅に低減することが可能となる。 Therefore, not only the minute vibration of the boom portion 25 and the processing blade generated during high-speed machining but also the instability of the sliding motion of the head base 20 caused during heavy cutting or the like is greatly affected by the sliding structure according to the present invention. It becomes possible to reduce it.

本考案に係るヘッド台の摺動構造は、位置決め精度の要求の厳しいマシニングセンターを対象とするものであるが、例えば溶接装置や組立装置などに適用することにより、高精度で溶接や組立を行うことを可能とするなど様々な応用的な利用が可能である。 The sliding structure of the head base according to the present invention is intended for machining centers that require strict positioning accuracy. For example, it can be welded or assembled with high precision by applying it to welding equipment or assembly equipment. It can be used in various applications such as

本考案に係るヘッド台の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the head base which concerns on this invention. 本考案に係るヘッド台の構造を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the head base which concerns on this invention. 従来のヘッド台の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional head stand. 図３に示す構造の側面図である。FIG. 4 is a side view of the structure shown in FIG. 3. 従来の他のヘッド台の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the other conventional head stand. 図５に示す構造の側面図である。It is a side view of the structure shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０，３０本体
１１，３２ガイドレール
１１０補助ガイドレール
１２，３４ネジ軸
１３モータ
１４，３３挟み台
２０，３１ヘッド台
２１ネジ台
２５，３５ブーム部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,30 Main body 11,32 Guide rail 110 Auxiliary guide rail 12,34 Screw shaft 13 Motor 14,33 Nipping stand 20,31 Head stand 21 Screw stand 25,35 Boom part

Claims

マシニングセンター本体と、
該本体の上面上にて長手方向に沿って設けられたガイドレールと、
前記本体の側面上に設けられ、前記ガイドレールと平行する補助ガイドレールと、
前記ガイドレールおよび前記補助ガイドレールに案内されて摺動するＬ型のヘッド台と、
該Ｌ型のヘッド台を摺動駆動するネジ軸およびモータと、
を有するマシニングセンター用ヘッドの摺動構造。
The machining center itself,
A guide rail provided along the longitudinal direction on the upper surface of the main body;
An auxiliary guide rail provided on a side surface of the main body and parallel to the guide rail;
An L-shaped head base that slides while being guided by the guide rail and the auxiliary guide rail;
A screw shaft and a motor for slidingly driving the L-shaped head base;
A sliding structure of a head for a machining center.