JP5409052B2 - Machine tool column thermal deformation suppression structure - Google Patents
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Description
本発明は、コラムの熱変形を抑制することができる工作機械のコラム熱変形抑制構造に関する。 The present invention relates to a column thermal deformation suppression structure for a machine tool that can suppress thermal deformation of a column.
一般に、横中ぐり盤等の工作機械には、中空構造に形成されたコラムが設けられており、このコラムの前面には、主軸を回転可能に支持するサドルが摺動可能に支持されている。このような工作機械の中には、コラムの摺動面を切粉や切削水等から保護するために、テレスコカバーやジャバラカバー等の摺動面カバーを備えたものが提供されている。また、工作機械においては、機械周囲の温度変化の影響や、機械自体から発生する熱の影響を受けて、コラムが熱変形をしないように、高い剛性を持って設計されている。 Generally, a machine tool such as a horizontal boring machine is provided with a column formed in a hollow structure, and a saddle that rotatably supports a main shaft is slidably supported on the front surface of the column. . Some of these machine tools are provided with a sliding surface cover such as a telescopic cover and a bellows cover in order to protect the sliding surface of the column from chips and cutting water. In addition, machine tools are designed with high rigidity so that the column is not thermally deformed by the influence of temperature changes around the machine and the heat generated by the machine itself.
ところが、上述したように、工作機械に摺動面カバーを備えると、コラムの摺動面が外気に接触しにくくなると共に、サドル内の主軸駆動手段の発熱により、コラムの摺動面と摺動面カバーの内面との間に囲まれた空間内が高温に保持されることになる。これにより、コラムにおける前後方向及び左右方向の熱的バランスが崩れてしまい、結果的に、コラムの熱変形を招くおそれがある。このように、コラムに熱変形が生じると、サドルの摺動時における真直度が低下することになり、加工精度に悪影響を及ぼすおそれがあった。 However, as described above, when the machine tool is provided with the sliding surface cover, the sliding surface of the column is difficult to come into contact with the outside air, and the sliding of the column with the sliding surface of the column due to the heat generated by the spindle driving means in the saddle. The space surrounded by the inner surface of the face cover is kept at a high temperature. As a result, the thermal balance of the column in the front-rear direction and the left-right direction is lost, and as a result, the column may be thermally deformed. As described above, when the column is thermally deformed, the straightness when the saddle slides is lowered, which may adversely affect the processing accuracy.
そこで、従来から、上述したような加工精度の低下に対処するために、コラムの熱変形を抑制する様々な手段が講じられている。このような、従来の工作機械のコラム熱変形抑制構造は、例えば、特許文献1に開示されている。
Therefore, conventionally, various measures for suppressing thermal deformation of the column have been taken in order to cope with the above-described decrease in processing accuracy. Such a conventional column thermal deformation suppressing structure of a machine tool is disclosed in
上記従来のコラム熱変形抑制構造では、コラムの熱変形量に応じて、コラム自体をアクチュエータにより加熱冷却して、コラムの伸縮制御を行うようにしている。しかしながら、このような従来の構成では、コラムの熱変形を検出するセンサや、このセンサの検出結果に応じて駆動する加熱用及び冷却用のアクチュエータを、コラムの内側及び外側に多数設けなければならず、大掛かりな設置作業が必要となってしまう。 In the conventional column thermal deformation suppressing structure, the column itself is heated and cooled by an actuator in accordance with the amount of thermal deformation of the column to control the expansion and contraction of the column. However, in such a conventional configuration, a number of sensors for detecting thermal deformation of the column and actuators for heating and cooling that are driven according to the detection result of the sensor must be provided inside and outside the column. Therefore, a large installation work is required.
従って、本発明は上記課題を解決するものであって、大掛かりな設置作業を必要とすることなく、コラムの熱変形を抑制することができる工作機械のコラム熱変形抑制構造を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention solves the above-described problem, and an object thereof is to provide a column thermal deformation suppression structure for a machine tool that can suppress thermal deformation of the column without requiring a large installation work. And
上記課題を解決する第1の発明に係る工作機械のコラム熱変形抑制構造は、
工具を着脱可能に装着する主軸を回転可能に支持するサドルと、
前記サドルを摺動可能に支持する摺動面を有するコラムと、
前記摺動面を覆うように設けられ、前記サドルの摺動に伴って伸縮する摺動面カバーと、
前記摺動面カバー内に空気を供給する空気供給手段とを備え、
前記空気供給手段は、前記摺動面に沿って延在し、且つ、前記サドルを貫通するカバー内側空気供給通路を有し、
前記カバー内側空気供給通路に、前記サドル内及び前記摺動面カバー内と連通するカバー内側噴射孔を形成する
ことを特徴とする。
A column thermal deformation suppression structure for a machine tool according to a first invention for solving the above-described problem is as follows.
A saddle that rotatably supports a spindle on which a tool is detachably mounted;
A column having a sliding surface for slidably supporting the saddle;
A sliding surface cover provided so as to cover the sliding surface and extending and contracting as the saddle slides;
Air supply means for supplying air into the sliding surface cover,
The air supply means has a cover inner air supply passage extending along the sliding surface and penetrating the saddle,
A cover inner injection hole communicating with the inside of the saddle and the inside of the sliding surface cover is formed in the cover inner air supply passage.
上記課題を解決する第2に発明に係る工作機械のコラム熱変形抑制構造は、
工具を着脱可能に装着する主軸を回転可能に支持するサドルと、
前記サドルを摺動可能に支持する摺動面を有するコラムと、
前記摺動面を覆うように設けられ、前記サドルの摺動に伴って伸縮する摺動面カバーと、
前記摺動面カバー内に空気を供給する空気供給手段とを備え、
前記空気供給手段は、前記サドル内と連通するサドル空気供給通路を有し、
前記サドルに、前記サドル空気供給通路と接続し、且つ、前記摺動面カバー内と連通するサドル噴射孔を形成する
ことを特徴とする。
A column thermal deformation suppressing structure for a machine tool according to a second aspect of the present invention for solving the above problems is as follows.
A saddle that rotatably supports a spindle on which a tool is detachably mounted;
A column having a sliding surface for slidably supporting the saddle;
A sliding surface cover provided so as to cover the sliding surface and extending and contracting as the saddle slides;
Air supply means for supplying air into the sliding surface cover,
The air supply means has a saddle air supply passage communicating with the inside of the saddle,
A saddle injection hole connected to the saddle air supply passage and communicating with the inside of the sliding surface cover is formed in the saddle.
従って、本発明に係る工作機械のコラム熱変形抑制構造によれば、テレスコカバー内に空気を供給する空気供給手段を備えることにより、大掛かりな設置作業を必要とすることなく、コラムの熱変形を抑制することができる。 Therefore, according to the column thermal deformation suppressing structure for a machine tool according to the present invention, by providing the air supply means for supplying air into the telescopic cover, the column can be thermally deformed without requiring a large installation work. Can be suppressed.
以下、本発明に係る工作機械のコラム熱変形抑制構造について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a column thermal deformation suppressing structure for a machine tool according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、本発明に係る第1実施例について、図1及び図2を用いて詳細に説明する。 First, a first embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、横中ぐり盤である工作機械1には、床面Fに固定されるベッド11が設けられており、このベッド11の上部には、コラムベース12が水平方向に摺動可能に支持されている。また、コラムベース12の上面には、中空構造物であるコラム13が立設されており、このコラム13の正面である摺動面13aには、鉛直方向に延在する左右一対のガイドレール14a,14bが設けられている。これらコラム13の摺動面13a及びガイドレール14a,14bには、サドル15が摺動可能に支持されており、このサドル15内には、主軸16が水平軸回りに回転可能に支持されている。そして、主軸16の先端には、工具Tが着脱可能に装着されており、この工具Tにより図示しないワークの加工が行われる。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
サドル15の上部及び下部には、上部テレスコカバー(摺動面カバー)17及び下部テレスコカバー(摺動面カバー)18がコラム13の摺動面13aを囲むように設けられている。これら上部テレスコカバー17及び下部テレスコカバー18は、枠状で、且つ、互いにスライド可能に積層された複数(図1においては4枚づつ)のカバー17a,17b,17c,17d及びカバー18a,18b,18c,18dから構成されている。
An upper telescopic cover (sliding surface cover) 17 and a lower telescopic cover (sliding surface cover) 18 are provided above and below the
上部テレスコカバー17においては、その最上位に配置される固定カバー17aは、コラム13に固定されており、この固定カバー17aの下方に配置される可動カバー17b〜17dは、コラム13に摺動可能に支持されている。そして、可動カバー17b〜17dのうち、これらの最下位に配置される可動カバー17dは、サドル15の上面に固定されている。
In the upper
また、下部テレスコカバー18においては、その最下位に配置される固定カバー18aは、コラム13に固定されており、この固定カバー18aの上方に配置される可動カバー18b〜18dは、コラム13に摺動可能に支持されている。そして、可動カバー18b〜18dのうち、これらの最上位に配置される可動カバー18dは、サドル15の下面に固定されている。
In the lower
従って、テレスコカバー17,18は、サドル15の摺動に伴って、全体として上下方向に伸縮可能となっており、コラム13の摺動面13aをその外側の環境から遮断するようになっている。これにより、サドル15を摺動可能に支持するコラム13の摺動面13aは、加工時に飛散した切粉や切削水等から保護されることになる。
Accordingly, the
コラム13の上面には、送風機(空気供給手段)30が設けられている。この送風機30は、取り込んだ外気を送風する構成となっている。また、送風機30には、空気供給管(カバー内側空気供給通路)41が接続されており、この空気供給管41は、コラム13の摺動面13aに沿うように鉛直方向に延在し、その途中でサドル15の貫通孔15aを貫通するように配管されている。そして、空気供給管41には、複数の噴射孔(カバー内側噴射孔)41aがその長手方向に所定間隔に形成されている。なお、貫通孔15aは、サドル15内と連通するものである。
A blower (air supply means) 30 is provided on the upper surface of the
従って、送風機30を駆動すると、工作機械1(コラム13)の周囲の外気は、送風機30により取り込まれた後、空気供給管41の噴射孔41aから噴射されて、サドル15内及びテレスコカバー17,18内に供給される。そして、サドル15内及びテレスコカバー17,18内に供給された外気は、上部テレスコカバー17の上開口部や、各カバー17a〜17d間及び各カバー18a〜18d間の隙間から排気されることになる。
Therefore, when the
ここで、工作機械1の運転が開始されると同時に、送風機30は駆動されるようになっており、この送風機30により取り込まれた外気は、常に、サドル15内及びテレスコカバー17,18内に供給されるようになっている。これにより、テレスコカバー17,18を備えたとしても、サドル15内及びテレスコカバー17,18内に、直接外気を供給することができるので、コラム13の摺動面13aを外気に十分接触させることができると共に、テレスコカバー17,18内を機械周囲の温度と同じ温度に保持することができる。この結果、コラム13における前後方向及び左右方向の熱的バランスを一定に保つことができるので、コラム13の熱変形を抑制することができる。よって、サドル15の摺動時における真直度を保つことができ、加工精度の低下を防止することができる。
Here, the
従って、本発明に係る工作機械のコラム熱変形抑制構造によれば、コラム13の上面に設けた送風機30により取り込んだ外気を、空気供給管41によってコラム13の摺動面13aに沿うように供給した後、その噴射孔41aからサドル15内及びテレスコカバー17,18内に向けて噴射するようにしたことにより、大掛かりな設置作業を必要とすることなく、コラム13の熱変形を抑制することができる。
Therefore, according to the column thermal deformation suppressing structure for a machine tool according to the present invention, the outside air taken in by the
次に、本発明に係る第2実施例について、図3及び図4を用いて詳細に説明する。なお、第1実施例において説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as the member demonstrated in 1st Example, and the duplicate description is abbreviate | omitted.
図3及び図4に示すように、工作機械1の主軸16(工具T)と反対側の床面Fには、送風機30及びターミナルボックス51が設けられており、コラムベース12の側面及びコラム13の側面には、ターミナルボックス52,53が設けられている。なお、これらターミナルボックス51〜53は、供給された空気を排出する構造となっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
送風機30とターミナルボックス51との間にはホース54が接続されており、また、ターミナルボックス51,52間及びターミナルボックス52,53間にはドラグチェーン式のホース55及び接続管56が接続されており、更に、ターミナルボックス53とサドル15との間にはホース57が接続されている。なお、ターミナルボックス51,52,53、ホース54,55,57、接続管56は、サドル空気供給通路を構成するものである。
A
また、サドル15の上面及び下面には、噴射孔(サドル噴射孔)15b,15cが形成されており、噴射孔15bは上部テレスコカバー17内と連通する一方、噴射孔15cは下部テレスコカバー18内と連通している。そして、これら噴射孔15b,15cには、サドル15内に配置される2股状のホース57の一端が接続されている。
Further, injection holes (saddle injection holes) 15 b and 15 c are formed on the upper surface and the lower surface of the
従って、送風機30を駆動すると、工作機械1(コラム13)の周囲の外気は、送風機30により取り込まれた後、ターミナルボックス51,52,53、ホース54,55,57、接続管56を介して、サドル15の噴射孔15b,15cから噴射されて、テレスコカバー17,18内に供給される。そして、テレスコカバー17,18内に供給された外気は、上部テレスコカバー17の上開口部や、各カバー17a〜17d間及び各カバー18a〜18d間の隙間から排気されることになる。
Therefore, when the
また、ターミナルボックス51,52間をホース55により接続すると共に、ターミナルボックス53とサドル15との間をホース57により接続することにより、外気供給時において、コラムベース12及びサドル15が摺動しても、ホース55,57がそれらの摺動位置に応じて湾曲状態を変えることができる。よって、取り込んだ外気は、スムーズに供給されることになる。
In addition, the
これにより、テレスコカバー17,18を備えたとしても、サドル15内及びテレスコカバー17,18内に、直接外気を供給することができるので、コラム13の摺動面13aを外気に十分接触させることができると共に、テレスコカバー17,18内を機械周囲の温度と同じ温度に保持することができる。この結果、コラム13における前後方向及び左右方向の熱的バランスを一定に保つことができるので、コラム13の熱変形を抑制することができる。よって、サドル15の摺動時における真直度を保つことができ、加工精度の低下を防止することができる。
Thereby, even if the telescopic covers 17 and 18 are provided, since the outside air can be directly supplied into the
従って、本発明に係る工作機械のコラム熱変形抑制構造によれば、フロアFに設けた送風機30により取り込んだ外気を、ターミナルボックス51,52,53、ホース54,55,57、接続管56を介して、サドル15内に供給した後、その噴射孔15b,15cからテレスコカバー17,18内に向けて噴射するようにしたことにより、大掛かりな設置作業を必要とすることなく、コラム13の熱変形を抑制することができる。
Therefore, according to the column thermal deformation suppression structure for a machine tool according to the present invention, the outside air taken in by the
なお、上述した実施形態においては、摺動面カバーをテレスコカバー17,18としたが、ジャバラカバーとしても構わない。 In the above-described embodiment, the sliding surface cover is the telescopic covers 17 and 18, but may be a bellows cover.
本発明は、互いにスライド可能に積層された複数のカバー部材からなるテレスコカバー内面や、このテレスコカバーが保護する摺動面に付着した異物を除去するテレスコカバー装置に適用可能である。 The present invention can be applied to an inner surface of a telescopic cover composed of a plurality of cover members slidably stacked with each other and a telescopic cover device that removes foreign matters adhering to a sliding surface protected by the telescopic cover.
1 工作機械
11 ベッド
12 コラムベース
13 コラム
13a 摺動面
14a,14b ガイドレール
15 サドル
15a 貫通孔
15b,15c 噴射孔
16 主軸
17 上部テレスコカバー
18 下部テレスコカバー
30 送風機
41 空気供給管
41a 噴射孔
51〜53 ターミナルボックス
54,55,57 ホース
56 接続管
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記サドルを摺動可能に支持する摺動面を有するコラムと、
前記摺動面を覆うように設けられ、前記サドルの摺動に伴って伸縮する摺動面カバーと、
前記摺動面カバー内に空気を供給する空気供給手段とを備え、
前記空気供給手段は、前記摺動面に沿って延在し、且つ、前記サドルを貫通するカバー内側空気供給通路を有し、
前記カバー内側空気供給通路に、前記サドル内及び前記摺動面カバー内と連通するカバー内側噴射孔を形成する
ことを特徴とする工作機械のコラム熱変形抑制構造。 A saddle that rotatably supports a spindle on which a tool is detachably mounted;
A column having a sliding surface for slidably supporting the saddle;
A sliding surface cover provided so as to cover the sliding surface and extending and contracting as the saddle slides;
Air supply means for supplying air into the sliding surface cover ,
The air supply means has a cover inner air supply passage extending along the sliding surface and penetrating the saddle,
A structure for suppressing column thermal deformation of a machine tool , wherein a cover inner side injection hole communicating with the inside of the saddle and the inside of the sliding surface cover is formed in the cover inner air supply passage .
前記サドルを摺動可能に支持する摺動面を有するコラムと、
前記摺動面を覆うように設けられ、前記サドルの摺動に伴って伸縮する摺動面カバーと、
前記摺動面カバー内に空気を供給する空気供給手段とを備え、
前記空気供給手段は、前記サドル内と連通するサドル空気供給通路を有し、
前記サドルに、前記サドル空気供給通路と接続し、且つ、前記摺動面カバー内と連通するサドル噴射孔を形成する
ことを特徴とする工作機械のコラム熱変形抑制構造。 A saddle that rotatably supports a spindle on which a tool is detachably mounted;
A column having a sliding surface for slidably supporting the saddle;
A sliding surface cover provided so as to cover the sliding surface and extending and contracting as the saddle slides;
Air supply means for supplying air into the sliding surface cover,
The air supply means has a saddle air supply passage communicating with the inside of the saddle,
A saddle injection hole that is connected to the saddle air supply passage and communicates with the inside of the sliding surface cover is formed in the saddle .
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