JP5215139B2 - Portal complex machine tool and cross rail deflection correction method - Google Patents
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Description
本発明は、前後方向(Y軸方向)に移動するワークテーブルの両側に一対のコラムを起立させ、これらコラムに水平方向(X軸方向)にクロスレール(梁)を橋架させ、このクロスレールの上下側に設けた一対のガイドレールに2つのサドルをX軸方向に移動可能に装着し、これらサドルにラムを上下方向(Z軸方向)に移動可能に装着し、これらラムに独立して装着された工具頭(工具ヘッド)により複数の加工を可能とした門型複合工作機械に関する。また、この門型複合工作機械を用い、クロスレールに生じた撓みを補正して真直度に優れた加工ワークを与えるクロスレールの撓み補正方法に関する。 In the present invention, a pair of columns are erected on both sides of a work table moving in the front-rear direction (Y-axis direction), and cross rails (beams) are bridged horizontally in these columns (X-axis direction). Two saddles are mounted on a pair of upper and lower guide rails so that they can move in the X-axis direction, and rams are mounted on these saddles so that they can move in the vertical direction (Z-axis direction). The present invention relates to a portal type compound machine tool that enables a plurality of machining operations with a tool head (tool head). Further, the present invention relates to a cross rail deflection correction method that uses this portal-type composite machine tool to correct a deflection generated in the cross rail to provide a workpiece having excellent straightness.
ワークテーブルの両側に立架した一対のコラム上に水平方向にクロスレールを張り巡らし、ベッド上のワ−クの加工位置と対向するように工具軸に工具(砥石、カッター、ドリルなど)を取り付けた滑走体(サドル)をクロスレール上に往復走行させるクロスレ−ル型研削機械や旋盤は知られている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5および特許文献6参照。)。
Cross rails are stretched horizontally on a pair of columns erected on both sides of the worktable, and tools (grinding stones, cutters, drills, etc.) are attached to the tool axis so as to face the work position on the bed. Cross-rail grinding machines and lathes that reciprocate a sliding body (saddle) on a cross rail are known (for example,
例えば、前記特許文献1にはベッドと、該ベッドの上方に設けられたクロスレールと、該クロスレールで案内されて前後移動するサドルと、該サドルで案内されて上下移動する摺動台と、加工物を載せ前記ベッド上で左右移動するテーブルと、前記摺動台に取付けられ、垂直な駆動軸と駆動モータを備えた工具頭と、該工具頭の下端に取付けられた旋回割出機構と、該旋回割出機構を介して、前記工具頭に連結され、前記駆動軸に噛み合い、工具が先端に取付けられる水平な主軸を備えているアングルヘッドと、前記主軸を軸方向に移動させる切込み機構とからなる平面研削装置が開示されている。
For example, in
また、前記特許文献2にはベッド上にY軸方向に移動可能に配置された加工テーブルの上方に該加工テーブルを横切るようにクロスレールを配置し、該クロスレールに一対のサドルをX軸方向に移動可能に装着し、これらサドルにラムをZ軸方向に移動可能に装着し、該ラムに装着された加工ヘッドにより複数の加工を可能とした複合工作機械において、一方のラムの下端に機械加工ヘッドを装着するとともに、他方のラムの下端にレーザ光を照射するレーザ加工ヘッドを装着し、上記クロスレールを上記加工テーブル上の加工領域より両外方に延長形成し、該各延長部に各サドルを待避させる退避部を形成した複合工作機械が開示されている。
Further, in
さらに、図8に示す複合門型平面研削装置、すなわち、ベッド上にY軸方向に移動可能に配置された加工テーブルの上方に該加工テーブルを横切るようにクロスレールを配置し、該クロスレールに一対のサドルをX軸方向に移動可能に装着し、これらサドルにラムをZ軸方向に移動可能に装着し、前記ラムにそれぞれ独立して装着された砥石車ヘッドと旋回砥石ヘッドにより複数の加工を可能とした複合門型平面研削装置も市販されている(例えば、非特許文献1参照。)。 Furthermore, the cross-rail is arranged so as to cross the machining table above the machining table that is arranged to be movable in the Y-axis direction on the bed, that is, the composite portal surface grinding apparatus shown in FIG. A pair of saddles are mounted so as to be movable in the X-axis direction, and a ram is mounted on these saddles so as to be movable in the Z-axis direction. There is also a commercially available composite gate type surface grinding apparatus that can perform the above (for example, see Non-Patent Document 1).
このようなクロスレール型工作機械において、工具を支持するサドルを移動可能に案内するクロスレールが工具の自重や工作機械の設置環境の変化により撓んだり歪んだりすることがある。この撓みや歪みは、例えば平面研削加工されたワークの表面にクロスレールの撓みに類似した波打ち模様の砥石車跡が残ることとして知られている。あるいは、加工されたワーク表面の真直度の低下をもたらす。更に、加工ヘッドの工具を取り換えた場合、クロスレールに懸かる加工ヘッド荷重の変化によりクロスレールに撓みや歪を生じる。 In such a cross rail type machine tool, the cross rail for movably guiding the saddle supporting the tool may be bent or distorted due to the weight of the tool or a change in the installation environment of the machine tool. This bending or distortion is known, for example, that a wavy grinding wheel trace similar to the bending of a cross rail remains on the surface of a surface-ground workpiece. Alternatively, the straightness of the processed workpiece surface is reduced. Further, when the tool of the machining head is replaced, the cross rail is bent or distorted due to a change in the machining head load applied to the cross rail.
ワ−クの加工精度を高めるため、このクロスレ−ルや案内(ガイド)レ−ルの変形を補正する手段が提案されている。例えば、前記特許文献4は、ワ−クの加工位置と対向するように配置された梁状フレーム部材と、前記梁状フレーム部材とほぼ平行をなすとともに、移動体(サドル)を移動可能に支持するガイドレールと、梁状フレーム部材とガイドレールとの間にガイドレール及び前記梁状フレームの長手方向に沿って等間隔で配置された複数の伸縮部材を介在した伸縮部材を備える工作機械を提案する。この伸縮部材は、電歪素子の変形により伸縮し、ガイドレールの湾曲度又はガイドレールと梁状フレーム部材との間の距離を調節するように伸縮し、伸縮部材の伸縮によりガイドレールの真直度を維持する(例えば、特許文献4参照。)。
In order to improve the work accuracy of the workpiece, means for correcting the deformation of the cross rail and the guide rail has been proposed. For example, in
また、前記特許文献5は、ベッドに立設されたコラムに沿って上下動し、工具を備えたサドルを水平方向へ往復動自在に支持するアーム(ガイドレ−ル)を有する立旋盤において、前記アームの自重及びサドルの重量によりアームに発生する引張伸びにテンションバーで抵抗し、圧縮縮みにコンプレッションバーで抵抗してアームのたわみを抑制し、真直度を確保する。これらバ−は、アームの厚さ方向の中立面付近に設けられているのでアームが前後方向に変形することが防止される。
Further,
さらに、本出願人に係わる前記特許文献6は、立架した一対のコラム上に水平方向にクロスレールを張り巡らし、ベッド上のワークの加工位置と対向するように工具を取り付けたサドルをクロスレール上に往復走行可能に設けたクロスレール型工作機械であって、前記クロスレールは、前記サドルが走行する一対のガイドレールをクロスレールフレーム側面に水平方向に離間して設け、この一対のガイドレールのうち下方に設けたガイドレールの略中央部に長手方向に凹部を設け、このガイドレールの凹部に更に長手方向に等間隔に複数の空所を設け、これら空所の各々に一対の傾斜ブロックを上下に嵌挿し、この一方の傾斜ブロックはクロスレールフレームに固定され、他方の傾斜ブロックは前記固定した傾斜ブロックの傾斜面を滑ることが可能に調整ボルトでクロスレールフレームに取り付けられた撓み補正機構を構成することを特徴とする、クロスレール型工作機械を提案する。 Further, in Patent Document 6 relating to the present applicant, a cross rail is stretched horizontally on a pair of erected columns, and a saddle on which a tool is attached so as to face the processing position of the workpiece on the bed is cross rail. A cross rail type machine tool provided so as to be capable of reciprocating on the cross rail, wherein the cross rail is provided with a pair of guide rails on which the saddle travels spaced apart horizontally on the side surface of the cross rail frame. Of the guide rail provided below, a recess is provided in the longitudinal direction at a substantially central portion, and a plurality of cavities are provided in the recess of the guide rail at equal intervals in the longitudinal direction. Is inserted into the top and bottom, and one of the inclined blocks is fixed to the cross rail frame, and the other inclined block slides on the inclined surface of the fixed inclined block. Can be characterized in that it constitutes a deflection correction mechanism attached to the cross rail frame adjustment bolt, it proposes a cross rail type machine tool.
一方、クロスレールのたわみ量を水準器や角度センサで測定し、検出量に基づいて砥石軸の水平面に対する傾斜角度を数値制御装置より指令して砥石軸を回転させる門型工作機械(特許文献7および特許文献8参照。)やラム位置検出手段で検出した座標よりクロスレール上下駆動装置のボールネジの回転位置を指令位置と指示するクロスレ−ル型工作機械も提案されている(特許文献9参照。)。 On the other hand, a gate-type machine tool that measures the amount of deflection of the cross rail with a level or an angle sensor, and commands the angle of the grinding wheel shaft relative to the horizontal plane from a numerical controller based on the detected amount to rotate the grinding wheel shaft (Patent Document 7). And a cross-rail type machine tool that indicates the rotation position of the ball screw of the cross-rail vertical drive device as a command position from the coordinates detected by the ram position detecting means (see Patent Document 9). ).
前記非特許文献に記載の門方複合研削装置においては、砥石交換によりプラスマイナス3.0μmの撓みが生じることを確認している。前記特許文献4に記載のガイドレ−ルの撓み補正手段は、梁状フレームの長手方向に沿って等間隔で配置された複数の伸縮部材で行うので工具軸方向の撓みに対しては充分な補正が可能であるが、工具頭に対するガイドレールの傾き歪み対策がなされていないことと、伸縮部材の長さが大きく、波打ちの撓みを解消するには充分でない。
In the portal composite grinding apparatus described in the non-patent document, it has been confirmed that a deflection of plus or minus 3.0 μm is generated by exchanging the grindstone. The guide rail deflection correction means described in
前記特許文献5に記載のアーム(ガイドレール)の撓み補正手段は、一対の長いテンションバーとコンプレッションバーの両端に取り付けたダブルナットの閉付・開放により行うものであるから大雑把な補正しかできず、アームの波状の撓みの波山高さ(振幅)波長は前記特許文献3のそれより大きい。本発明は、ガイドレールの変形(撓み)をより小さく補正することができるクロスレール撓み調整機構を備えたクロスレール式工作機械を提供するものである。
Since the arm (guide rail) deflection correction means described in
前記特許文献7、特許文献8および特許文献9に記載の門型工作機械による機械加工方法は、水準器や角度センサで測定したたわみ量を補正して機械加工を行うもので、クロスレールやサドルの自重によるクロスレールのたわみや歪を解消するものではない。
The machining method using the portal machine tool described in
前記特許文献6に記載の門型工作機械のたわみ解消機構は、クロスレールやサドルの自重によるクロスレールのたわみやサドルの歪を具体的に解消するものであるが、これを複合工作機械に利用すると、大きい寸法の加工ワークの左右方向の両端部が中央部分に対し施削されすぎて垂れている傾向の加工ワークが得られやすい欠点が見出された。 The deflection eliminating mechanism of the portal machine tool described in Patent Document 6 specifically eliminates the cross rail deflection and saddle distortion caused by the weight of the cross rail and saddle. As a result, it has been found that there is a drawback that it is easy to obtain a workpiece having a tendency that both ends in the left-right direction of the workpiece having a large size are excessively cut with respect to the central portion and hang down.
本願発明は、前記特許文献6に記載の門型工作機械のクロスレールやサドルの撓みや歪を具体的に解消する手段を改良して複合工作機械に用いることにより、大きい寸法の加工ワークであっても左右方向の真直度分布が良好な加工ワークが得られる門型工作機械の提供、およびその工作機械のクロスレールやサドルの撓みや歪を具体的に解消する方法を提供することを目的とする。 The invention of the present application is a workpiece having a large size by improving the means for specifically eliminating the bending and distortion of the cross rail and saddle of the portal machine tool described in Patent Document 6 and using it for a complex machine tool. The purpose is to provide a portal machine tool that can obtain a machined work with a good straightness distribution in the left-right direction, and to provide a method for specifically eliminating bending and distortion of the cross rail and saddle of the machine tool. To do.
請求項1の発明は、前後方向に移動するワークテーブルの両側に一対のコラムを起立させ、これらコラムに水平方向にクロスレールを橋架させ、このクロスレールのフレーム側面に水平方向に上下離間して設けた一対のガイドレールを跨いで2つのサドルを水平方向に移動可能に装着し、これらサドルに工具軸を上下方向に移動可能に独立して装着し、これら工具軸に独立して装着された工具頭により複数の加工を可能とした門型複合工作機械であって、
前記一対のガイドレールの両方にその略中央部に長手方向に凹部を設け、このガイドレールの凹部に更に長手方向に等間隔に複数の空所を設け、これら空所の各々に一対の傾斜ブロックを上下に嵌挿し、この一方の傾斜ブロックはクロスレールフレームに固定され、他方の傾斜ブロックは前記固定した傾斜ブロックの傾斜面を滑ることが可能に調整ボルトでクロスレールフレームに取り付けられた撓み補正機構の複数を前記複数の空所内に前記固定傾斜ブロックと移動傾斜ブロックの上下関係が逆となるように交互に挿入固定し、
更に、前記クロスレールの下ガイドレールのサドルが走行する近傍のクロスレールフレームに少なくとも1つの空所を設け、この空所内にローラを楔ブロックで押す工具頭傾斜調整機構を複数設けたことを特徴とする、門型複合工作機械を提供するものである。
According to the first aspect of the present invention, a pair of columns are erected on both sides of a work table that moves in the front-rear direction, a cross rail is bridged horizontally in the columns, and a horizontal side of the cross rail is vertically separated from the side of the frame. Two saddles were mounted so that they could move horizontally across a pair of provided guide rails, and the tool shafts were mounted independently on these saddles so that they could move in the vertical direction. It is a portal type compound machine tool that enables multiple machining with a tool head,
Both of the pair of guide rails are provided with a concave portion in the longitudinal direction at a substantially central portion thereof, and further provided with a plurality of cavities in the concave portion of the guide rail at equal intervals in the longitudinal direction. The one inclination block is fixed to the cross rail frame, and the other inclination block can slide on the inclined surface of the fixed inclination block. A plurality of mechanisms are alternately inserted and fixed in the plurality of cavities so that the vertical relationship between the fixed inclined block and the moving inclined block is reversed,
Further, at least one space is provided in the cross rail frame in the vicinity where the saddle of the lower guide rail of the cross rail travels, and a plurality of tool head inclination adjusting mechanisms for pressing the roller with a wedge block are provided in the space. A portal type compound machine tool is provided.
請求項2の発明は、請求項1に記載の門型複合工作機械を用い、各サドルに昇降自在に固定された工具軸のワークテーブルに対する真直度の補正をする撓み補正機構および工具頭傾斜調整機構は、各サドルの左右移動駆動手段に近い側のガイドレールに備えられた撓み補正機構および工具頭傾斜調整機構を用い、前記撓み補正機構は、予め偶数番号または奇数番号に配置された複数の撓み補正機構の調整ボルトを締め付けて撓み補正を行った後、ついで、予め奇数番号または偶数番号に配置された複数の撓み補正機構請の調整ボルトを緩めて撓み補正を行うことによりによりガイドレールの撓みを補正することを特徴とする、ガイドレールの撓み補正方法を提供するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a deflection correcting mechanism and a tool head inclination adjustment for correcting the straightness of the tool axis fixed to each saddle with respect to the work table, using the portal composite machine tool according to the first aspect. The mechanism uses a deflection correction mechanism and a tool head inclination adjustment mechanism provided in a guide rail on the side close to the right and left movement drive means of each saddle, and the deflection correction mechanism includes a plurality of pre-arranged even numbers or odd numbers. After correcting the deflection by tightening the adjustment bolt of the deflection correction mechanism, the adjustment bolts of the plurality of deflection correction mechanisms arranged in advance at odd numbers or even numbers are loosened to perform the deflection correction, thereby correcting the guide rail. The present invention provides a guide rail deflection correction method, wherein the deflection is corrected.
請求項1に記載の門型複合工作機械は、クロスレールの長手方向に固定傾斜ブロックと移動傾斜ブロックの一対よりなる撓み補正機構の複数組を備えており、撓み補正時の移動傾斜ブロックの移動幅も極めて微量であるので、撓みの波高さ(振幅)も極めて小さく補正できる。また、工具の取り替えの際に発生する工具頭の倒れを調整する工具頭傾斜調整機構によりサドルに取り付けられている工具頭のガイドレールに対する傾きを微調整することにより更に真直度の優れた加工ワークが得られる。
The portal type composite machine tool according to
請求項2に記載のガイドレールの撓み補正方法は、経験則を知った操作者により撓み補正が行われるため、操作者が真直度の補正経験則データを再現し易いように、各サドルに応じて一方のみのガイドレールの撓み補正を行うことによりクロスレールの撓み補正を実施可能にしたもので、しかも、複数の撓み補正機構の調整ボルトの締め付けを一つ置きに行うことを先行させ、ついで、前記補正機構の調整ボルト隣に位置する撓み補正機構の調整ボルトの緩めを一つ置きに行うことにより全体の撓み補正を完成させるように補正を行うので、補正経験則データの整理がし易い利点がある。撓み補正機構の固定傾斜ブロックと調整ボルトが挿入された移動傾斜ブロックの上下配置は、隣に配置された撓み補正機構の固定傾斜ブロックと調整ボルトが挿入された移動傾斜ブロックの上下配置と逆になっているので、操作者は調整ボルトの締め付け作業と緩め作業の操作順序を誤ることはない。
The guide rail deflection correction method according to
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。図1は門型複合研削装置の一部を取り去った正面図、図2はクロスレールの平面図、図3はサドルおよびクロスレールを図1の右側方向から見た一部を切り欠いた側面図、図4は図3においてB部を拡大したクロスレールの撓み補正機構と工具頭傾斜調整機構の正面図、図5は図4においてC矢視の方面から見た工具頭傾斜調整機構の側面図、図6は別態様の撓み補正機構12の断面図、図7は撓み補正機構12の正面図、および図8は公知の門型複合研削装置の平面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view with a part of the portal composite grinding apparatus removed, FIG. 2 is a plan view of the cross rail, and FIG. 3 is a side view of the saddle and the cross rail as seen from the right side of FIG. 4 is a front view of a cross-rail deflection correction mechanism and a tool head tilt adjustment mechanism in which the portion B is enlarged in FIG. 3, and FIG. 5 is a side view of the tool head tilt adjustment mechanism as viewed from the direction of arrow C in FIG. 6 is a cross-sectional view of another embodiment of the
図1、図2および図8に示す門型複合研削装置100において、1はベッド、2はワークテーブルで被研削物のワークを載せ、X軸方向に案内レール2a,2a上を往復走行可能である。4はクロスレールで、左右一対のコラム3,3上に水平方向(X軸方向)に張り巡らされる。3aは左コラムの右端を、3bは右コラムの左端を示す。10a,10bはガイドレールで、クロスレールフレーム4a側面に水平方向に上下離間して設ける。10e,10fは前記ガイドレール10a,10b側面を覆う被覆カバーである。正面被覆カバーは省略して図示されていない。5,5はサドルで、左サドル5は砥石車7aを回転軸7bに備えた砥石頭(工具頭)7を上下方向(Z軸方向)に昇降可能に取り付けた摺動台6を前面に備える。右サドル5はアンギュラー砥石車7aを回転軸7bに旋回可能に備えた砥石頭(工具頭)7を上下方向(Z軸方向)に昇降可能に取り付けた摺動台6を前面に備える。
1, 2, and 8, 1 is a bed, 2 is a work table, and a work table is placed on the workpiece to be ground, and can reciprocate on guide rails 2 a and 2 a in the X-axis direction. is there.
サドル5は、ボールネジ5c、サーボモータ5dの駆動力を受けてガイドレール10a,10b上を跨いで左右方向(X軸方向)に往復走行可能である。5eはリミットスイッチである。8はボールネジ受け空所である。摺動台6は、サドル5に設けられた案内レール6aに沿ってモータ6cの駆動力を受けてY軸方向に昇降可能である。砥石軸7bに取り付けられた砥石車7aはモータ7cの回転駆動力を受けて砥石軸7b廻りに回転する。
The
図1、図3および図4に示すように、クロスレールフレーム4a上下側面に水平方向に離間して設けられた上下一対のガイドレール10a,10bの下方に設けたガイドレール10bの略中央部に長手方向に凹部10cを設け、このガイドレールの凹部10cに更に長手方向に等間隔に複数の空所10dを設け、これら空所10dの各々に撓み補正機構請12を挿入する。撓み補正機構請12は、一対の傾斜ブロック12a,12bを上下に嵌挿し、この一方の傾斜ブロック12aはクロスレールフレームに固定され、他方の傾斜ブロック12bは前記固定した傾斜ブロック12aの傾斜面を滑ることが可能に調整ボルト12dでクロスレールフレームに取り付けた構造となっている。一対の傾斜ブロック12a,12bの高さは合計40mmである。
As shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG. 4, in the substantially central portion of the
撓み補正機構12は、図1および図7に示されるように、前記複数の空所内に前記傾斜ブロック12aと傾斜ブロック12bの上下関係が逆となるように交互に挿入固定される。
As shown in FIGS. 1 and 7, the
傾斜ブロックの楔状傾斜面12eの傾度は1〜5度である。凹部10cにより上下に平行に水平方向に延びるレール10b1,10b2の下レール10b2前面にはスライドシール9が張設されている。
The inclination of the wedge-shaped
図1に示す長さ5,100mm、高さ810mmのクロスレール4を備える複合研削機械において、このクロスレールフレーム4aの側面には長さ5,170mm、高さ162mmのガイドレール10a,10b一対が設けられ、その下方ガイドレール10bの凹部には前記撓み補正機構12が80mmの間隔を設けてワークテーブル幅上に33基、ワークテーブル左端側に14基およびワークテーブル右端側に2基の合計49基が設置されている。一方、上方ガイドレール10aの凹部には前記撓み補正機構12が80mmの間隔を設けてワークテーブル幅上に33基、ワークテーブル左端側に2基およびワークテーブル左端側に14基の合計49基が設置されている。
In the composite grinding machine including the
工具交換後のガイドレール撓み補正および歪の補正は、工具頭が搭載された各サドル5,5の左右移動駆動手段に近い側のガイドレール10a,10bに備えられた撓み補正機構12および工具頭傾斜調整機構13を用いる。すなわち、左コラム3側の工具頭に関しては下ガイドレール10bの撓み補正を、右コラム3側の工具頭に関しては上ガイドレール10aの撓み補正を行う。前記撓み補正機構請12は、予め偶数番号または奇数番号に配置された複数の撓み補正機構12の調整ボルト12dを回転締め付けて撓み補正を行った後、真直度を再測定し、ついで、予め奇数番号または偶数番号に配置された複数の撓み補正機構請12の調整ボルト12dを回転緩めて撓み補正を行うことによりによりガイドレールの撓みを補正する。調整ボルト12dは、右回転90度にて調整ボルト12dは0.0131mm上昇、右回転45度では0.00605mm上昇する。逆に、調整ボルト12dの左回転90度では0.0131mm調整ボルト12dが下降する。
The guide rail deflection correction and distortion correction after the tool change are performed by the
撓み補正機構12は、クロスレール4の上下(Z軸)方向および正面左右(X軸)方向の歪み補正に寄与する。撓み補正機構12の移動傾斜ブロック12bの移動量は、先に加工された研削ワーク表面に転写された砥石車の移動軌跡である波の長手方向中心線からの波(真直度曲線)高さを考慮して各々位置の移動傾斜ブロック12bの昇降量を経験則から算出して行う。波高さがプラスのときは、移動傾斜ブロック12bの調整ボルト12dを逆時計廻り方向に回転して移動傾斜ブロック12bを下降させる。波高さがマイナスのときは、移動傾斜ブロック12bの調整ボルト12dを時計廻り方向に回転して移動傾斜ブロック12bを上昇させる。先に研削加工されたワークを見てかかる操作を繰り返すとクロスレールの撓みは小さく収斂し、次に研削加工される加工ワークの真直度は向上する。真直度は、工具頭7とワークテーブル2間のワークテーブル左右方向の真直度曲線を求め、この曲線の波高さ値を参考に撓み補正を行ってもよい。
The
図3および図4に示す撓み補正機構12において、傾斜ブロックの楔状傾斜面12eの傾度は3度であり、調整ボルト12dの1/4回転(90度回転)の廻しは移動傾斜ブロック12bの0.0131mmの上昇、または下降となる。
In the
工具頭傾斜調整機構13は、図3、図4および図5に示すように前記クロスレール4の下方ガイドレール10bのサドル5が走行する近傍のクロスレールフレーム4aに少なくとも1対の空所13kを設け、これらの空所内に工具頭傾斜調整機構13を複数設置する。工具頭傾斜調整機構13は、皿バネを付勢ボルトで押す方式のものでもよいが、図4および図5に示す工具頭傾斜調整機構のようにローラ13aを楔ブロック13bで押す方式のもので、前記撓み補正機構12の調整ボルト12dの進退方向とは直角の方向に楔ブロック13bが微調整ボルト13cの回転で進退するようクロスレールフレーム4aに取り付けられるものが設置し易いおよび取り扱い易いゆえに好ましい。
As shown in FIGS. 3, 4 and 5, the tool head
図4および図5に示す工具頭傾斜調整機構13において、13aはローラ、13a1はローラに設けられた傾斜溝、13bは楔ブロック、13b1は楔ブロックの傾斜バー、13cは微調整ボルト、13dはローラパックで前記ローラ13aを収納する。13eは締付固定ボルトである。前記楔ブロックの傾斜バー13b1は12度傾斜しており、ローラ13aの半径方向に設けられた傾斜溝13a1上面を微調整ボルト13cの回転による楔ブロック13bの進退により滑り、ローラ13aへの付勢力を加減する。ローラ13aへ稼せられた付勢力はクロスレールフレーム4aのX軸方向を付勢する。工具頭6の傾斜微調整が行われた後、締付固定ボルト13eはクランプされる。
In the tool head
工具頭傾斜調整機構13近傍のサドルフレーム5aには、微調整ボルト13cの長手方向に平行にローラ押さえプレート14が皿ネールート16の下部には下方ガイドレール10bのサドル滑走面に接触するスライドシール18がボルト19により固定されている。これらプレート14,16の設置により工具頭傾斜調整機構13内に塵埃が侵入する機会を減少させている。
On the
図1に示す本発明の門型複合研削機械100を用いてワークを研削するには、ワークテーブル2上に必要により電磁チャック等の治具を用いてワークを固定し、テーブル2の前後方向(Y軸方向)移動と、砥石頭7のクロスレール4上左右方向(X軸方向)移動、砥石頭7に取り付けられた砥石車7a回転と、砥石頭7の上下方向(Z軸方向)移動と、砥石頭の上下方向(Y軸方向)昇降移動の相対的な組み合わせにより砥石車をワ−ク表面に接触、切り込みをかけて行う。
In order to grind a workpiece using the portal
研削加工されたワークの表面にクロスレールの撓みが原因の波模様の砥石車軌跡が転写されているときは、この波の振幅や波長を可能な限り小さくするよう下ガイドレール10bまたは上ガイドレール10aに設けられた撓み補正機構12の調整ボルト12dを回動、および、工具頭傾斜調整機構13の微調整ボルト13cを回動させてクロスレールの撓みや歪を解消させる。
When the grinding wheel trajectory having a wave pattern caused by the deflection of the cross rail is transferred to the surface of the ground workpiece, the
撓み補正機構12の別の態様として、前記移動傾斜ブロック12bの構造を図6に示すように上方ロート状開放空所12f内に真鍮や銅等の金属製の底部穴を有する皿バネ状緩衝材12gを挿入し、前記穴を貫通して調整ボルト12dをクロスレールフレーム4aに回動自在にねじ込んだ構造のものを使用してもよい。
As another embodiment of the
工具頭7に取り付ける工具としては、旋盤、放電加工用レーザー銃、砥石、ドリル、プレス機等の工具が使用され、これら工具の組み合わせは、同種の工具でも、互いに異なった種の工具であってもよい。
As tools to be attached to the
本発明の門型複合工作機械は、クロスレールの撓みを補正する撓み補正機構12をガイドレール10a,10bの長手方向において等間隔に複数設けたので、クロスレール4の撓みが原因による波模様の砥石車軌跡の波長は短く、また、波高さ(振幅)も小さく転写される。先の加工されたワークに転写された波模様を見て、波の振幅を小さくする操作を繰り返すとクロスレールの撓みは小さく収斂し、加工ワークの真直度(ワークのX軸方向の真直度およびY軸方向の真直度)は共に向上する。また、複数の撓み補正機構12によるクロスレール4の上下(Z軸)方向および左右(X軸)方向の歪み補正に加えて工具頭傾斜調整機構13はクロスレール4のY軸方向に対する撓みを微調整することができるので、クロスレールの撓みをより小さい撓みへと補正できる。
In the portal type compound machine tool of the present invention, since a plurality of the bending
100 門型複合研削装置
1 ベッド
2 ワークテーブル
3 コラム
4 クロスレ−ル
5 サドル
6 摺動台
7 工具頭
10a 上ガイドレール
10b 下ガイドレール
12 撓み補正機構
13 工具頭傾斜調整機構
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記一対のガイドレールの両方にその略中央部に長手方向に凹部を設け、このガイドレールの凹部に更に長手方向に等間隔に複数の空所を設け、これら空所の各々に一対の傾斜ブロックを上下に嵌挿し、この一方の傾斜ブロックはクロスレールフレームに固定され、他方の傾斜ブロックは前記固定した傾斜ブロックの傾斜面を滑ることが可能に調整ボルトでクロスレールフレームに取り付けられた撓み補正機構の複数を前記複数の空所内に前記固定傾斜ブロックと移動傾斜ブロックの上下関係が逆となるように交互に挿入固定し、
更に、前記クロスレールの下ガイドレールのサドルが走行する近傍のクロスレールフレームに少なくとも1つの空所を設け、この空所内にロ−ラを楔ブロックで押す工具頭傾斜調整機構を複数設けたことを特徴とする、門型複合工作機械。 A pair of columns are erected on both sides of the work table that moves in the front-rear direction, a cross rail is bridged horizontally in these columns, and a pair of guide rails that are vertically spaced apart on the side of the frame of the cross rail are provided. Two saddles are mounted so that they can move horizontally, and tool axes can be mounted independently on these saddles so that they can move in the vertical direction, and multiple machining can be performed with the tool heads mounted independently on these tool axes. A portal-type compound machine tool that has become possible,
Both of the pair of guide rails are provided with a concave portion in the longitudinal direction at a substantially central portion thereof, and further provided with a plurality of cavities in the concave portion of the guide rail at equal intervals in the longitudinal direction. The one inclination block is fixed to the cross rail frame, and the other inclination block can slide on the inclined surface of the fixed inclination block. A plurality of mechanisms are alternately inserted and fixed in the plurality of cavities so that the vertical relationship between the fixed inclined block and the moving inclined block is reversed,
Furthermore, at least one space is provided in the cross rail frame in the vicinity where the saddle of the lower guide rail of the cross rail travels, and a plurality of tool head inclination adjusting mechanisms for pressing the rollers with wedge blocks are provided in the space. A portal type complex machine tool.
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