JP5890365B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物を加工工具を用いて加工する工作機械に関する。

工作機械の一例としてのＮＣ旋盤などでは、工場の床面などに設置されるベッド本体と、このベッド本体の片側部に設けられた第１加工部と、ベッド本体の他側部に設けられた第２加工部とを具備するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような工作機械（例えば、ＮＣ旋盤）では、第１加工部は、第１主軸を支持するための第１主軸部と、この第１主軸部に対向して配設される第１工具支持部を備え、第１主軸に第１チャック手段を介して被加工物が装着され、第１工具支持部に例えば第１タレット手段などを介して第１加工工具が取り付けられる。また、第２加工部は、第２主軸を支持するための第２主軸部と、この第２主軸部に対向して配設される第２工具支持部を備え、第２主軸に第２チャック手段を介して被加工物が装着され、第２工具支持部に例えば第２タレット手段などを介して第２加工工具が取り付けられる。

特開平１１−５８１７２号公報

しかしながら、このような工作機械（例えば、ＮＣ旋盤）には、次の通りの解決すべき問題がある。即ち、工作機械のベッド本体が一体的に構成されているので、第１及び第２加工部で同時に被加工物の加工を行うと、第１加工部での加工の際に生じる振動がこのベッド本体を介して第２加工部に伝搬され、かく伝搬される振動により第２加工部での加工に悪影響を与えるおそれがあり、また第２加工部での加工の際に生じる振動がベッド本体を介して第１加工部に伝搬され、かく伝搬される振動により第１加工部での加工に悪影響を与えるおそれがあり、その結果、ベッド本体を介しての振動の伝搬により、第１及び／又は第２加工部において被加工物を高精度に加工することが難しくなる。

本発明の目的は、第１加工部と第２加工部との間のベッド本体を介しての振動の伝搬を抑えることができる工作機械を提供することである。

本発明の請求項１に記載の工作機械は、ベッド本体と、前記ベッド本体の片側部に設けられた第１加工部と、前記ベッド本体の他側部に設けられた第２加工部とを具備し、前記第１加工部は、第１主軸を支持するための第１主軸部と、第１被加工物を加工する第１加工工具を支持するための第１工具支持部とを備え、第２加工部は、第２主軸を支持するための第２主軸部と、第２被加工物を加工する第２加工工具を支持するための第２工具支持部とを備えた工作機械において、
前記第１加工部を支持する前記ベッド本体の前記片側部と前記第２加工部を支持する前記ベッド本体の前記他側部とが中間部を介して一体的に構成され、前記中間部に前記片側部と前記他側部との間の振動伝搬を抑制するための振動抑制空間が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の工作機械では、前記ベッド本体の前記片側部の内側部に前記第１主軸部が配設され、その他側部の内側部に第２主軸部が配設され、前記ベッド本体の前記中間部は、隣接する前記第１主軸部と前記第２主軸部との間に一体的に設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の工作機械では、前記ベッド本体の前記片側部には、前記第１主軸部に対応して、冷却液を循環させるための第１冷却液空間が設けられ、前記ベッド本体の前記他側部には、前記第２主軸部に対応して、冷却液を循環させるための第２冷却液空間が設けられ、前記ベッド本体における前記中間部の一部分に、前記第１冷却液空間と前記第２冷却液空間とを連通する連通空間が設けられ、前記ベッド本体における前記中間部の他の部分に、前記振動抑制空間が設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の工作機械は、ベッド本体と、前記ベッド本体の片側部に設けられた第１加工部と、前記ベッド本体の他側部に設けられた第２加工部とを具備し、前記第１加工部は、第１主軸を支持するための第１主軸部と、第１被加工物を加工する第１加工工具を支持するための第１工具支持部とを備え、第２加工部は、第２主軸を支持するための第２主軸部と、第２被加工物を加工する第２加工工具を支持するための第２工具支持部とを備えた工作機械において、
前記第１加工部を支持する前記ベッド本体の前記片側部と前記第２加工部を支持する前記ベッド本体の前記他側部とが中間部を介して一体的に構成され、前記中間部に前記片側部と前記他側部との間の振動伝搬を抑制するための振動抑制空間が設けられ、前記振動抑制空間に、振動伝搬を抑えるための粒状の振動抑制部材が充填されていることを特徴とする。

更に、本発明の請求項５に記載の工作機械では、前記振動抑制部材は、金属製粒状部材、セラミックス製粒状部材及び粒状の砂のいずれか又はこれらの混合物から構成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の工作機械によれば、第１加工部を支持するベッド本体の片側部と第２加工部を支持するベッド本体の他側部とが中間部を介して一体的に構成され、この中間部に振動伝搬を抑制するための振動抑制空間が設けられているので、第１加工部から第２加工部へのベッド本体を介しての振動の伝搬が抑えられ、これによって、第２加工部にて加工する際の第１加工部からの振動の伝搬が抑制され、また第２加工部から第１加工部へのベッド本体を介しての振動の伝搬が抑えられ、これによって、第１加工部にて加工する際の第２加工部からの振動の影響が抑えられ、その結果、第１及び第２加工部にて同時に加工しても被加工物を高精度に加工することができる。

また、本発明の請求項２に記載の工作機械によれば、ベッド本体の片側部の内側部に第１主軸部が配設され、その他側部の内側部に第２主軸部が配設され、このような形態の工作機械の隣接する第１主軸部と第２主軸部との間に、振動抑制空間を備えた中間部が設けられるので、第１加工部から第２加工部への振動の伝搬及び第２加工部から第１加工部への振動の伝搬を効果的に抑えることができる。

また、本発明の請求項３に記載の工作機械によれば、ベッド本体における中間部の一部に第１冷却液空間と第２冷却液空間とを連通する連通空間が設けられ、ベッド本体における中間部の他の部分に振動抑制空間が設けられているので、第１及び第２主軸部に対応してこれを冷却するための第１及び第２冷却液空間が設けられた工作機械に好都合に適用することができる。

また、本発明の請求項４に記載の工作機械によれば、第１加工部を支持するベッド本体の片側部と第２加工部を支持するベッド本体の他側部とが中間部を介して一体的に構成され、この中間部に振動伝搬を抑制するための振動抑制空間が設けられているので、第１加工部から第２加工部へのベッド本体を介しての振動の伝搬を抑えることができる。加えて、この振動抑制空間に粒状の振動抑制部材が充填されるので、この粒状の振動抑制部材によって、振動の伝搬を更に効果的に抑制することができる。

更に、本発明の請求項５に記載の工作機械によれば、振動抑制部材が金属製粒状部材、セラミックス製粒状部材及び粒状の砂のいずれか又はこれらの混合物から構成されているので、かかる振動抑制部材によって、伝搬する振動を効果的に抑えて被加工物の加工精度を更に高めることができる。

本発明に従う工作機械の一例としてのＮＣ旋盤を示す正面図。 図１の工作機械を正面から見た断面図。 図１の工作機械を斜め右前方から見た断面図。 図１の工作機械におけるベッド本体の中間部を切断した端面図。 図１の工作機械におけるローダ装置の支柱の一部を示す断面図。 振動伝搬試験を説明するための装置を簡略的に示す図。 振動伝搬試験を行ったときの試験結果を示す図。 工作機械に適用したときの加工に及ぼす影響度を示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う工作機械の一実施形態を説明する。図１〜図３において、工作機械の一例としての図示のＮＣ旋盤２は、略矩形状のベッド本体４を備え、このベッド本体４の片側部６に第１加工部８が設けられ、ベッド本体４の他側部１０に第２加工部１２が設けられている。

第１加工部８は、第１主軸（図示せず）を回転自在に支持するための第１主軸部１４と、第１加工工具２５（図３）を支持するための第１工具支持部１６とを備え、この実施形態では、第１主軸部１４がベッド本体の片側部６の内側部に設けられ、第１工具支持部１６がその片側部６の外側部（即ち、ベッド本体４の図１及び図２において左端部）に設けられている。

第１主軸部１４の第１主軸は、ベッド本体４の前後方向（図１及び図２において紙面に垂直な方向、図３において左下から右上の方向）に延び、この第１主軸に第１チャック手段１８が取り付けられ、第１チャック手段１８に第１加工部８において加工される第１被加工物（図示せず）が着脱自在に取り付けられる。この第１主軸は、図１において反時計方向(又は時計方向)に回動され、この第１主軸とともに第１チャック手段１８が一体的に回動される。

また、第１工具支持部１６は第１タレット装置２０から構成され、この第１タレット装置２０は、周方向に間隔をおいて複数（この形態では、８つ）の第１工具取付け部２２が設けられた第１タレット手段２４と、第１タレット手段２４を回転自在に支持する第１支持部材２６を備え、複数の第１工具取付け部２２に第１被加工物を所要の通りに加工するための第１加工工具２５（図３参照）が取外し可能に取り付けられる。第１支持部材２６は、第１支持機構２８を介して所定方向（第１主軸の軸線に対して垂直な方向であって、図１及び図２において左右方向）及び所定方向に対して実質上垂直な方向（第１主軸に平行な方向であって、図１及び図２において紙面に対して垂直な方向）に移動自在にベッド本体４に取り付けられている。

第２加工部１２は、上述した第１加工部８と同様の構成を有し、第２主軸（図示せず）を回転自在に支持するための第２主軸部３０と、第２加工工具（図示せず）を支持するための第２工具支持部３２とを備え、この実施形態では、第２主軸部３０がベッド本体４の他側部１０の内側部に設けられ、第２工具支持部３２がその他側部１０の外側部（即ち、ベッド本体４の図１及び図２において右端部）に設けられている。

第２主軸部３０の第２主軸は、ベッド本体４の上記前後方向に延び、この第２主軸に第２チャック手段３４が取り付けられ、この第２チャック手段３４に第２加工部１２において加工される第２被加工物（図示せず）が着脱自在に取り付けられる。この第２主軸は図１において時計方向(又は反時計方向)に回動され、この第２主軸とともに第２チャック手段３４が一体的に回動される。

また、第２工具支持部３２は第２タレット装置３６から構成され、この第２タレット装置３６は、周方向に間隔をおいて複数（この形態では、８つ）の第２工具取付け部３８が設けられた第２タレット手段４０と、第２タレット手段４０を回転自在に支持する第２支持部材４２を備え、第２工具取付け部３８に第２被加工物を所要の通りに加工するための第２加工工具（図示せず）が取外し可能に取り付けられる。第２支持部材４２は、第２支持機構４４を介して所定方向（図１及び図２において左右方向）及び所定方向に対して実質上垂直な方向（図１及び図２において紙面に対して垂直な方向）に移動自在にベッド本体４に取り付けられている。

このＮＣ旋盤２では、第１及び第２加工部８，１２の第１及び第２主軸部１４，３０を冷却するための第１及び第２冷却液空間５２，５４が設けられている（図２及び図３参照）。第１冷却液空間５２は、第１主軸部１４に対応して、ベッド本体４の片側部６の内側部内に設けられ、この第１冷却液空間５２を通して循環される冷却液によって、第１主軸部１４、換言すると第１主軸及びその周囲が冷却される。また、第２冷却液空間５４は、第２主軸部３０に対応して、ベッド本体４の他側部１０の内側部内に設けられ、この第２冷却液空間５４を通して循環される冷却液によって、第２主軸部３０、換言すると第２主軸及びその周囲が冷却される。

この形態では、ベッド本体４の片側部６とその他側部１０とが中間部５６を介して一体的に構成され、この中間部５６を通して冷却液の循環が行われる。図４をも参照して、ベッド本体４の中間部５６の一部分（この形態では、その後部）に連通空間５８，６０が設けられている。一方の連通空間５８（下側に位置するもの）は、第１及び第２冷却液空間５２，５４の下部を連通し、他方の連通空間６０（上側に位置するもの）は、第１及び第２冷却液空間５２，５４の上部を連通する。

また、この中間部５６には、一方の連通空間５８に連通する往き流路６２が設けられ、この往き流路６２に供給側配管６４が接続され、この供給側配管６４は供給ポンプ（図示せず）を介して例えば冷却液タンク（図示せず）に接続される。また、中間部５６には、他方の連通空間６０に連通する戻り流路６６が設けられ、この戻り流路６６に戻り側配管６８が接続され、この戻り側配管６８がラジエタ（図示せず）を介して冷却液タンク（図示せず）に接続される。

このように構成されているので、冷却液タンク（図示せず）内の冷却液は、供給ポンプ（図示せず）の作用によって、供給側配管６４を通して往き流路６２に送給され、かく送給される冷却液は、一方の連通空間５８（下側連通空間）に流入した後に第１及び第２冷却液空間５２，５４に流れ、かかる第１及び第２冷却液空間５２，５４内を上方に流れた後に他方の連通空間６０（上側連通空間）を通して戻り流路６６に流れ、その後戻り側配管６８及びラジエタ（図示せず）を通して冷却液タンク（図示せず）に戻り、このようにして冷却液タンク内の冷却液が第１及び第２冷却液空間５２，５４を通して循環される。そして、第１冷却液空間５２を通して循環される冷却液によって、第１冷却液空間５２の上方に配置された第１主軸部１４が冷却され、また第２冷却液空間５４を通して循環される冷却液によって、第２冷却液空間５４の上方に配置された第２主軸部３０が冷却される。

このＮＣ旋盤２では、第１加工部８から第２加工部１２への振動の伝搬を抑えるために、また第２加工部１２から第１加工部８への振動の伝搬を抑えるために、次の通りに構成されている。図３及び図４において、このベッド本体４の中間部５６の他の部分（この形態では、その前部）に振動抑制空間７０が設けられている。この振動抑制空間７０は、その一部分に設けられた連通空間５８，６０に沿って、中間部５６の上端から下方に延びている。このように構成されているので、この振動抑制空間７０によって、第１加工部８から第２加工部１２へのベッド本体４を介しての振動の伝搬が抑えられるとともに、第２加工部１２から第１加工部８へのベッド本体４を介しての振動の伝搬が抑えられ、その結果、第１及び第２加工部８，１２にて同時に加工を行っても振動による影響を抑えることができ、第１及び第２加工部８，１２において第１及び第２被加工物を高精度に加工することができる。

この振動抑制空間７０には、図示していないが、振動伝搬を効果的に抑制するための振動抑制部材を充填するのが好ましい。この振動抑制部材としては、鋼玉、ガラス玉、樹脂玉などの球状部材、油などの液状体などを用いることができ、金属製粒状部材、セラミックス製粒状部材及び粒状の砂のいずれか又はこれらの混合物を用いるのが好ましい。金属としては、例えば鉄、ステンレス鋼などを用いることができる。金属製粒状部材及びセラミック製粒状部材の粒径は、例えば１５０〜５００μｍ程度であるのが好ましく、また粒状の砂の粒径は、例えば３０〜２００μｍ程度であるのが好ましい。尚、振動抑制空間７０内を充分に満たすように振動抑制部材を充填した後は、図４に示すように、この振動抑制空間７０の開口を覆うようにカバー部材７２が取り付けられる。

このように振動抑制空間７０内に振動抑制部材を充填した場合、ベッド本体４の中間部５６を通して伝搬される振動が更に効果的に抑制され、第１加工部８（又は第２加工部１２）にて発生する振動の第２加工部１２（又は第１加工部８）への影響を更に抑えることができ、第１及び第２加工部８，１２において更に高精度の加工が可能となる。

上述した実施形態では、ベッド本体４の中間部５６の後部に連通空間５８，６０を設け、その前部に振動抑制空間７０を設けているが、これとは反対に、その中間部５６の前部に連通空間５８，６０を設け、その後部に振動抑制空間７０を設けるようにしてもよい。

また、例えば、上述した実施形態では、ベッド本体４の中間部５６に連通空間５８，６０及び振動抑制空間７０を設けているが、冷却水による冷却を行わない場合、この中間部５６を通して冷却水を循環しない場合などにおいては、この中間部５６の連通空間５８，６０を省略し、この中間部５６の大部分にわたって振動抑制空間７０を設けることができる。

このＮＣ旋盤２は、図１及び図２に示すように、第１及び第２加工物を搬入・搬出するための被加工物搬送装置７３を含んでいる（図２においては、被加工物搬送装置７３の一部を省略して示している）。図示の被加工物搬送装置７３は、複数（この形態では４つ）の支柱７４，７６，７８，８０を備え、これら支柱７４，７６，７８，８０がベッド本体４の４角部に取り付けられている。この形態では、ベッド本体４の四角部に取付部材７７，７９（図１及び図２において前側のもののみを示す）が取り付けられ、これら取付部材７７，７９に取付ボルト８１（図５参照）により取り付けられている。尚、これら支柱７４，７６，７８，８０をベッド本体４に直接的に取り付けるようにしてもよい。

ベッド本体４の片側（図１及び図２において左側）の一対の支柱７４，７８間には左接続部材８２が取り付けられ、その他側（図１及び図２において右側）の一対の支柱７６，８０間に右接続部材８４が取り付けられ、左接続部材８２及び右接続部材８４間に制御ボックス８６が取り付けられている。

また、前側の一対の支柱７４，７６の上端部間には移動支持部材８８が取り付けられ、かかる移動支持部材８８に保持ユニット９０が図１及び図２において左右方向に移動自在に支持されている。保持ユニット９０は、被加工物（図示せず）を保持するための一対の保持手段、即ち第１及び第２保持手段９２，９４と、第１及び第２保持手段９２，９４を移動自在に支持するための移動支持機構９５とを備えている。第１保持手段９２は、加工すべき被加工物を着脱自在に保持して第１及び第２加工部８，１２に搬入するためのものであり、また第２保持手段９４は、加工された被加工物を着脱自在に保持して第１及び第２加工部８．１２から搬出するためのものである。

移動支持機構９５は、移動支持部材８８に上記左右方向に移動自在に支持された支持本体部９６と、この支持本体部９６に前後方向（図１及び図２において紙面に垂直な方向）に移動自在に支持された移動支持部９８と、この移動支持部９８に上下方向に移動自在に支持されたアーム部１００とを備え、このアーム部１００の下端部に第１及び第２保持手段９２，９４が装着されている。

この被加工物搬送装置７３においては、図５に示すように、支柱７４，７６，７８，８０を介しての振動の伝搬を抑えるために、各支柱７４，７６，７８，８０に振動抑制空間１０２，１０４が設けられている（図５において、支柱７４に関連する構成のみ示す）。各支柱７４，７６，７８，８０は実質上同一の構成であり、以下支柱７４（７８）について説明する。

振動抑制空間１０２は、支柱７４（７８）の下端部に設けられ、他方の振動抑制空間１０４は支柱７４（７８）の中間部に設けられている。これら振動抑制空間１０２，１０４は、例えば、支柱７４（７８）に矩形状の凹部１０６を設け、かかる凹部１０６の開口段部１０８に閉塞部材１１０を取り付けて取付ボルト８１，１１２で固定することによって構成され、このように構成することによって、支柱７４（７８）の強度低下を抑えながら振動抑制空間１０２，１０４を設けることができる。

加えて、各支柱７４，７６，７８，８０を取り付ける取付部材７７，７９にも振動抑制空間８５，８７が設けられ（図２参照）、これら振動抑制空間８５，８７の上面開口を閉塞するようにカバー部材（図示せず）が取り付けられる。

各支柱７４，７６，７８，８０の振動抑制空間１０２，１０４及び各取付部材７７，７９の振動抑制空間８５，８７にも、図示していないが、ベッド本体４の振動抑制空間７０と同様に、振動伝搬を抑制するための振動抑制部材を充填するのが好ましく、これら振動抑制空間１０２，１０４，７７，７９に充填する振動抑制部材としては、発泡ウレタン樹脂、油（例えば、工業用潤滑油）、水など、更には金属製粒状部材、セラミックス製粒状部材、粒状の砂などを用いることができる。

この実施形態では、被加工物搬送装置７３の各支柱７４，７６，７８，８０に２つの振動抑制空間１０２，１０４を設けているが、このような構成に限定されず、これら振動抑制空間１０２，１０４のいずれか一つを設けることによって所望の効果を得ることができる。

また、この実施形態では、被加工物搬送装置７３の支柱７４，７６，７８，８０の全てに振動抑制空間１０２，１０４を設けているが、これら支柱７４，７６，７８，８０の少なくとも一つに設けることによって所望の効果を得ることができる。

また、この実施形態では、各支柱７４，７６，７８，８０に振動抑制空間１０２，１０４を設け、また取付部材７７，７９に振動抑制空間８５，８７を設けているが、このような構成に限定されず、各支柱７４，７６，７８，８０又は各取付部材７７，７９のいずれか一方にのみ振動抑制空間を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施形態では、第１及び第２加工部８，１２を備えたＮＣ旋盤（即ち、二つの加工部を備えたもの）に適用して説明したが、この被加工物搬送装置７３に関する技術は、加工部を一つ備えたＮＣ旋盤などにも同様に適用することができる。

以上、本発明に従う工作機械の一例としてのＮＣ旋盤の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、ベッド本体を介しての振動伝搬を抑制する技術と被加工物搬送装置の支柱を介しての振動伝搬を抑制する技術との双方を適用しているが、これらのいずれか一方の技術を単独で適用することもできる。

また、本発明をＮＣ旋盤に適用して説明したが、本発明はかかるＮＣ旋盤に限定されず、ベッド本体に隣接して２つの加工部、即ち第１及び第２加工部が設けられた他の工作機械にも同様に適用することができる。

振動抑制部材の効果を確認するために、図６に示す試験装置を用いて振動伝搬試験を行った。図６において、この振動伝搬試験においては、中空スリーブ部材２００（例えば、パイプ部材）を用い、この中空スリーブ部材２００内に空間が生じないように振動抑制部材２０２を充分に充填し、その両端部を閉塞部材２０４，２０６で閉塞して試験部材２０８を製作した。試験部材２０８としては、中空スリーブ２００内に振動抑制部材を充填しないもの（試験部材Ａ）、中空スリーブ２００内に振動抑制部材２０２として超硬質ウレタンを充填したもの（試験部材Ｂ）、中空スリーブ部材２００内に振動抑制部材２０２として潤滑油を充填したもの（試験部材Ｃ）、中空スリーブ部材２００内に振動抑制部材２０２として粒状の砂（粒径：約３０〜１５０μｍ）を充填したもの（試験部材Ｄ）及び中空スリーブ２００内に振動抑制部材２０２としてセラミック製粒状部材（粒径：約１８０〜４００μｍ）を充填したもの（試験部材Ｅ）を用いた。尚、中空スリーブ部材２００は鉄製のパイプ部材を用い、その長さＬは３００ｍｍ、その外径Ｄ１は２１．７ｍｍ、その内径Ｄ２は１６．１ｍｍであった。

振動伝搬試験に際して、試験図６に示す試験装置を用いて振動伝搬試験を行った。部材２０８の一端部を固定装置の一対の挟持部材２１０，２１２間に挟持固定した。また、充填した振動抑制部材２０８の振動抑制特性を計測するために、試験部材２０８の先端部に加速度センサ２１４を取り付けた。そして、一対の挟持部材２１０，２１２に固定された一端から１５０ｍｍの部位Ｐにハンマー（図示せず）でもって衝撃を加え、このときの加速度の変化状態を加速度センサ２１４で計測した。

比較のために、鉄製の中実部材（中空スリーブ部材と材質が同じ）（試験部材F）を用いて同様の振動伝搬試験を行った。この場合においても、一対の挟持部材２１０，２１２に固定された一端から１５０ｍｍの部位Ｐにハンマー（図示せず）でもって衝撃を加え、このときの加速度の変化状態を加速度センサ２１４で計測した。

この振動伝搬試験の結果は、図７に示す通りであった。試験部材Ａの結果は、図７（ａ）で示す通りであり、また試験部材Ｂ（又はＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆ）の結果は、図７（ｂ）（又は図７（ｃ）、図７（ｄ）、図７（ｅ），図７（ｆ））で示す通りであった。この振動伝搬試験からも明らかなように、中空スリーブ部材２００を用いた試験部材Ａ〜Ｅと中実部材を用いた試験部材Ｆとの実験結果を対比すると、試験部材Ａ〜Ｅの方が試験部材Ｆに比して初期の振幅が小さいことが判った。この振幅の大きさは、加工した際における加工表面の粗さの大きさに影響を与え、この振幅が小さいということは、加工表面の粗さを小さく抑えることができ、従って、加工表面を高精度に加工できることが確認できた。

また、試験部材Ｄ及びＥと試験部材Ａ〜Ｃとの実験結果を対比すると、試験部材Ｄ（粒状の砂を充填したもの）及び試験部材Ｅ（セラミックス製粒状部材を充填したもの）の方が衝撃の減衰が大きいことが判った。この減衰時間が短いということは、加工の際の振動の影響を受ける時間が短いということであり、例えば被加工物搬送装置からの振動が減衰されて主軸部（第1及び第２主軸部）に伝搬されにくくなり、従って、加工表面を高精度に加工できることが判った。以上のことから、中空スリーブ部材を用い、振動抑制部材としてセラミック製粒状部材又は粒状の砂を用いることによって、大きな振動抑制効果が得られ、これによって、振動などが加わったときの影響を少なく抑え、高精度に加工できることが判明した。

次に、図１〜図５に示す工作機械を用いて加工実験を行った。この工作機械のベッド本体の中間部、４本の各支柱及び４つの各取付部材に振動抑制空間を設け、これら振動抑制空間に粒状の砂（振動抑制試験に用いたと同じ砂）を充分に充填したもの（工作機械Ａ）と、これら振動抑制空間に振動抑制部材を充填しないもの（工作機械Ｂ）とを用いて実験を行った。

加工実験は、第１チャック手段に被加工物を装着して第１主軸を回転させ、第１工具取付け部に取り付けた切削工具によって被加工物を切削加工した。被加工物は外径４０ｍｍの丸棒であり、その材質は被削材（Ｃ３６０４ＢＤ）であった。このとき、第２主軸部側において各種の動作、即ち第２タレット手段の旋回、第２支持部材の所定方向への移動、第２支持部材の所定方向に対して垂直な方向への移動、第２主軸の回転をそれぞれ行い、更に被加工物搬送装置の移動を行った。

工作機械Ａを用いて切削加工した被加工物の表面形状を計測したところ、その測定結果は、図８（ａ）で示す通りであり、また工作機械Ｂを用いて切削加工した被加工物の表面形状を測定したところ、その測定結果は、図８（ｂ）で示す通りであった。この加工実験の結果から明らかなように、工作機械Ａで加工した被加工物の表面粗さは小さく、このことは、振動抑制部材として粒状の砂を用いた場合、第２主軸部側から第１主軸部側への振動の伝搬及び被加工物搬送装置側から第１主軸部側への振動の伝搬が効果的に抑えられることが確認できた。

２ ＮＣ旋盤
４ ベッド本体
８ 第１加工部
１２ 第２加工部
１４ 第１主軸部
１６ 第１工具支持部
２０ 第１タレット装置
３０ 第２主軸部
３２ 第２工具支持部
３６ 第２タレット装置
５２ 第１冷却液空間
５４ 第２冷却液空間
７０，８５，８７，１０２，１０４ 振動抑制空間
７３ 被加工物搬送装置
７４，７６，７８，８０ 支柱
７７，７９ 取付部材
９０ 保持ユニット
９２ 第１保持手段
９４ 第２保持手段
９５ 移動支持機構
２００ 中空スリーブ部材
２０２ 振動抑制部材
２０８ 試験部材

Claims (5)

1. ベッド本体と、前記ベッド本体の片側部に設けられた第１加工部と、前記ベッド本体の他側部に設けられた第２加工部とを具備し、前記第１加工部は、第１主軸を支持するための第１主軸部と、第１被加工物を加工する第１加工工具を支持するための第１工具支持部とを備え、第２加工部は、第２主軸を支持するための第２主軸部と、第２被加工物を加工する第２加工工具を支持するための第２工具支持部とを備えた工作機械において、
   前記第１加工部を支持する前記ベッド本体の前記片側部と前記第２加工部を支持する前記ベッド本体の前記他側部とが中間部を介して一体的に構成され、前記中間部に前記片側部と前記他側部との間の振動伝搬を抑制するための振動抑制空間が設けられていることを特徴とする工作機械。
2. 前記ベッド本体の前記片側部の内側部に前記第１主軸部が配設され、その他側部の内側部に第２主軸部が配設され、前記ベッド本体の前記中間部は、隣接する前記第１主軸部と前記第２主軸部との間に一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記ベッド本体の前記片側部には、前記第１主軸部に対応して、冷却液を循環させるための第１冷却液空間が設けられ、前記ベッド本体の前記他側部には、前記第２主軸部に対応して、冷却液を循環させるための第２冷却液空間が設けられ、前記ベッド本体における前記中間部の一部分に、前記第１冷却液空間と前記第２冷却液空間とを連通する連通空間が設けられ、前記ベッド本体における前記中間部の他の部分に、前記振動抑制空間が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
4. ベッド本体と、前記ベッド本体の片側部に設けられた第１加工部と、前記ベッド本体の他側部に設けられた第２加工部とを具備し、前記第１加工部は、第１主軸を支持するための第１主軸部と、第１被加工物を加工する第１加工工具を支持するための第１工具支持部とを備え、第２加工部は、第２主軸を支持するための第２主軸部と、第２被加工物を加工する第２加工工具を支持するための第２工具支持部とを備えた工作機械において、
   前記第１加工部を支持する前記ベッド本体の前記片側部と前記第２加工部を支持する前記ベッド本体の前記他側部とが中間部を介して一体的に構成され、前記中間部に前記片側部と前記他側部との間の振動伝搬を抑制するための振動抑制空間が設けられ、前記振動抑制空間に、振動伝搬を抑えるための粒状の振動抑制部材が充填されていることを特徴とする工作機械。
5. 前記振動抑制部材は、金属製粒状部材、セラミックス製粒状部材及び粒状の砂のいずれか又はこれらの混合物から構成されていることを特徴とする請求項４に記載の工作機械。

Images